[發(fā)明專利]電力轉(zhuǎn)換裝置和用于控制該電力轉(zhuǎn)換裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680036430.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN107750424B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秋田哲男;綾井直樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M7/12
• 分類號(hào): H02M7/12;H02M3/155;H02M7/48
• 代理公司: 11219 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 魯山;孫志湧

提供的是一種電力轉(zhuǎn)換裝置，所述電力轉(zhuǎn)換裝置包括：開關(guān)，所述開關(guān)被設(shè)置在連接到AC系統(tǒng)的電路徑中；AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述AC/DC轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在所述開關(guān)與DC母線之間；DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在所述DC母線與蓄電池之間；以及控制單元，所述控制單元用于控制所述兩個(gè)轉(zhuǎn)換器。所述控制單元將基于所述AC電壓的AC電壓目標(biāo)值的絕對(duì)值與基于所述蓄電池電壓的DC電壓目標(biāo)值相比較，在所述值的大小關(guān)系的基礎(chǔ)上執(zhí)行控制方法，使得通過主要使用所述AC/DC轉(zhuǎn)換器和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)的開關(guān)操作來執(zhí)行升壓操作的時(shí)段以及通過主要使用所述轉(zhuǎn)換器中的另一個(gè)的開關(guān)操作來執(zhí)行降壓操作的時(shí)段交替地出現(xiàn)。當(dāng)開始所述蓄電池的充電/放電時(shí)，所述控制單元使所述開關(guān)在所述AC電壓的過零定時(shí)處閉合，并且此后，使充電/放電從通過其執(zhí)行所述降壓操作的開關(guān)操作開始。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置和用于控制該電力轉(zhuǎn)換裝置的方法。

本申請(qǐng)要求于2015年6月22日提交的日本專利申請(qǐng)No.2015-124600的優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)內(nèi)容通過引用并入在本文中。

背景技術(shù)

常常在諸如UPS(Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)的備用電源裝置中使用從蓄電池向AC負(fù)載提供電力的電力轉(zhuǎn)換裝置(例如，參考專利文獻(xiàn)1(圖1))。這樣的電力轉(zhuǎn)換裝置包括用于使蓄電池的電壓升壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器以及用于執(zhí)行從DC到AC的轉(zhuǎn)換的逆變器。

在這種情況下，DC/DC轉(zhuǎn)換器通過高頻開關(guān)使蓄電池的電壓升壓到高于或者等于所需AC峰值的恒定電平，并且將經(jīng)升壓的電壓輸出到DC母線。逆變器通過高頻開關(guān)對(duì)恒定電壓進(jìn)行調(diào)制以具有AC波形。因此，DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器各自始終進(jìn)行高頻開關(guān)。

通常，電力轉(zhuǎn)換裝置具有雙向性質(zhì)，并且能夠?qū)闹T如商用電源的AC電源輸出的AC電壓轉(zhuǎn)換為適合于充電的DC電壓，并且對(duì)蓄電池充電。在這種情況下，逆變器作為AC/DC轉(zhuǎn)換器，并且對(duì)AC波形進(jìn)行全波整流。經(jīng)全波整流的波形由電容器平滑化。此外，DC/DC轉(zhuǎn)換器行使降壓功能。AC/DC轉(zhuǎn)換器可通過使用與開關(guān)元件反向并聯(lián)的二極管來執(zhí)行全波整流。在這種情況下，形成AC/DC轉(zhuǎn)換器的四個(gè)開關(guān)元件保持?jǐn)嚅_。

在電力轉(zhuǎn)換裝置中，當(dāng)對(duì)蓄電池放電時(shí)，DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器各自始終執(zhí)行高頻開關(guān)。由于高頻開關(guān)，發(fā)生所對(duì)應(yīng)的開關(guān)損耗，并且開關(guān)損耗導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率劣化。為了減小這種開關(guān)損耗以提高轉(zhuǎn)換效率，例如，可采用使DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器在AC的一個(gè)周期內(nèi)交替地執(zhí)行開關(guān)操作的控制方法(例如，參考專利文獻(xiàn)2)。在這種情況下，總體上可減少電力轉(zhuǎn)換裝置中的開關(guān)次數(shù)?？稍谙喾捶较蛏项愃频貓?zhí)行如上所述的用于使DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器在AC的一個(gè)周期內(nèi)交替地執(zhí)行開關(guān)操作的控制方法。

引用列表

[專利文獻(xiàn)]

專利文獻(xiàn)1：日本特開專利公開No.2003-348768

專利文獻(xiàn)2：日本特開專利公開No.2014-241714

發(fā)明內(nèi)容