[發明專利]直流電源裝置和具有該直流電源裝置的制冷循環應用設備

有效

• 申請號: 201380081220.5
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN105765840B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 畠山和德;植村啟介;筱本洋介
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張麗

1.一種直流電源裝置，其在轉換路徑上具有電抗器，將交流變換成直流提供給負載，其特征在于，包括：

第一電容器和第二電容器，其在連向所述負載的輸出端子之間串聯連接；

充電單元，其有選擇地對所述第一電容器和所述第二電容器中的一方或雙方進行充電；以及

控制部，其對所述充電單元進行如下控制，來控制向所述負載輸出的輸出電壓：根據相對于將對所述第一電容器及所述第二電容器的1組進行充電時的充電期間和不充電期間進行組合得到的期間、所述不充電期間與其的比率，來改變將所述充電期間和所述不充電期間進行組合得到的期間的倒數即充電頻率，

所述充電單元包括：

第一開關元件，其對所述第一電容器的充電和不充電進行切換；

第二開關元件，其對所述第二電容器的充電和不充電進行切換；

第一防逆流元件，其防止所述第一電容器的充電電荷向所述第一開關元件逆流；以及

第二防逆流元件，其防止所述第二電容器的充電電荷向所述第二開關元件逆流，

所述控制部具有：

全波整流模式，使所述第一開關元件和所述第二開關元件為斷開控制狀態；以及

升壓模式，對所述第一開關元件和所述第二開關元件交替地進行導通控制，

在所述升壓模式中，改變所述第一開關元件及所述第二開關元件的導通占空比，來控制向所述負載輸出的輸出電壓，

所述控制部進行控制以使得：在所述升壓模式的動作范圍內，所述第一開關元件和所述第二開關元件同時斷開的區間及同時導通的區間均沒有的狀態下的所述充電頻率變為最低，具有所述第一開關元件和所述第二開關元件同時斷開的區間的動作范圍內的所述充電頻率以及具有所述第一開關元件和所述第二開關元件同時導通的區間的動作范圍內的所述充電頻率變高。

2.根據權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于：

由所述第一電容器和所述第二電容器構成的串聯電路的兩端電壓和該串聯電路的中點的電壓被施加給所述負載。

3.根據權利要求2所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述負載是驅動二相電動機的由4個開關元件構成的逆變器。

4.根據權利要求2所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述負載是三電平逆變器。

5.根據權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述控制部對所述充電單元進行控制，以使得所述充電頻率為所述交流的相數×頻率的n倍，其中，n為自然數。

6.根據權利要求5所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述控制部對所述充電單元進行控制，以能夠對應于多種所述交流的頻率，使所述充電頻率為多種該交流的頻率的最小公倍數。

7.根據權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于，還具備：

開關單元，連接于由所述第一開關元件和所述第二開關元件構成的串聯電路的中點與由所述第一電容器和所述第二電容器構成的串聯電路的中點之間，

在所述第一防逆流元件、所述第二防逆流元件、所述第一開關元件和所述第二開關元件中的任一個產生短路故障的情況下，所述控制部對所述開關單元進行斷開控制，并且以所述全波整流模式進行動作。

8.根據權利要求7所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述開關單元是電磁接觸器或不具有繼流二極管的半導體開關元件。

9.根據權利要求1所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述第一開關元件、所述第二開關元件、所述第一防逆流元件和所述第二防逆流元件中的至少一個由寬帶禁半導體形成。

10.根據權利要求9所述的直流電源裝置，其特征在于：

所述寬帶禁半導體是碳化硅、氮化鎵材料或金剛石。

11.一種制冷循環應用設備，其特征在于，包括：

權利要求1至10中任一項所述的直流電源裝置。