[發明專利]電力變換裝置和電力變換方法

有效

• 申請號: 201480056884.0
• 申請日: 2014-10-02
• 公開（公告）號: CN105658467B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 圖子祐輔;J·C·克萊爾;A·沃森
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60L15/00;H02M7/48;H02M7/49;H02J7/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種將由直流電源輸出的電力變換為交流電力的電力變換裝置和電力變換方法。

背景技術

作為用于驅動交流馬達等負載的電源裝置，提出了分散模塊電源。分散模塊電源具備多個直流電源，利用逆變器將由各直流電源輸出的直流電壓變換為交流電壓。并且，通過將由各逆變器輸出的交流電壓串聯地相加來生成期望水平的交流電壓并向負載提供該期望水平的交流電壓。作為這樣的電源裝置，已知有專利文獻1所記載的裝置。

專利文獻1：日本特開2011-155786號公報

發明內容

發明要解決的問題

關于直流電源的輸出電壓，輸出電壓根據SOC(State Of Charge(充電狀態)；將滿充電設為100％時的充電率)發生變化，因此專利文獻1所公開的電力變換裝置存在無法輸出穩定的電壓的問題。

本發明是為了解決這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種即使在直流電源的電壓發生了變動的情況下也能夠輸出穩定的電力的電力變換裝置和電力變換方法。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本申請發明具備：電壓變換單元，其與直流電源連接，對直流電源的輸出電壓進行變換；電壓控制單元，其控制各電壓變換單元的輸出電壓；以及逆變器電路，其設置于電壓變換單元的輸出側，將由電壓變換單元輸出的電壓變換為交流電壓。

附圖說明

圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖。

圖2是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的、DC/DC轉換器和控制裝置的詳細結構的框圖。

圖3的(a)～(e)是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的、輸入電壓V1等于基準電壓Vref的情況下的各輸出波形的時間圖。

圖4的(a)～(e)是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的、輸入電壓V1小于基準電壓Vref的情況下的各輸出波形的時間圖。

圖5的(a)～(e)是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的、輸入電壓V1大于基準電壓Vref的情況下的各輸出波形的時間圖。

圖6是表示本發明的第二實施方式所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖。

圖7是使用半橋電路來作為逆變器電路的情況下的電源模塊的電路圖。

圖8是表示本發明的變形例所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖，表示在IGBT中設置有電容器的情況。

圖9是表示本發明的變形例所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖，表示使用MOSFET來作為電子開關的情況。

圖10的(a)～(d)是表示本發明的變形例所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖。

具體實施方式

以下，根據附圖說明本發明的實施方式。

[第一實施方式的說明]

圖1是表示本發明的第一實施方式所涉及的電力變換裝置的結構的電路圖。圖1所示的電力變換裝置向三相交流馬達(以下簡稱為“馬達M1”)的U相、V相、W相分別提供相位各相差120度的交流電壓來驅動馬達M1。而且，關于U相，具備n個電源模塊11-1、11-2、···、11-n。另外，關于V相，具備n個電源模塊12-1、12-2、···、12-n。并且，關于W相，具備n個電源模塊13-1、13-2、···、13-n。此外，n表示任意的自然數，在本申請發明中，電源模塊的個數不限定于規定的個數的情況。圖1所示的(3×n)個各電源模塊的結構是相同的，因此下面關于電源模塊11-1進行說明。

電源模塊11-1具備直流電源VB、與直流電源VB連接并對輸出電壓進行變換的DC/DC轉換器21(電壓變換單元)以及設置在DC/DC轉換器21的輸出側并將由DC/DC轉換器21輸出的直流電壓變換為交流電壓的H橋電路22(逆變器電路)。另外，在直流電源VB的正極與負極之間設置有高次諧波成分去除用的電容器C1，并且，在DC/DC轉換器21與H橋電路22之間設置有平滑化用的電容器C2。