[發明專利]電力轉換裝置以及用于控制電力轉換裝置的方法

有效

• 申請號: 201680083834.0
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN109104890B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 清水裕介;秋田哲男;綾井直樹
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/088;H02M7/5387;H02M7/48;H02H3/08;H02M1/36;H02M1/12
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

執行控制，使得為了從DC電壓生成AC電壓，在一個AC周期中交替地出現其間DC/DC轉換器升高DC電壓并且逆變器執行極性非反轉通過和極性反轉通過中的一個的時段，以及其間所述DC/DC轉換器停止并且所述逆變器執行降壓操作以及極性非反轉通過和極性反轉通過中的一個的時段。在出現通過開始向連接到AC電路徑的負載供電，流過AC電抗器的電流的絕對值達到低于瞬時過流保護閾值的預定轉換器柵極阻斷閾值的現象之后，僅對所述DC/DC轉換器臨時執行柵極阻斷。

技術領域

本發明涉及一種電力轉換裝置以及其控制方法。

本申請案要求2016年3月24日提交的第2016-060067號日本專利申請案的優先權，該申請案的全部內容以引用方式并入本文中。

背景技術

一般來說，執行DC-AC電力轉換的電力轉換裝置設置有DC/DC轉換器和逆變器。DC/DC轉換器將DC電源的DC電壓升到某個中間電壓并將中間電壓輸出到DC總線，并且逆變器將中間電壓轉換成AC電壓波形。此處，中間電壓高于AC電壓的峰值(波峰值)。為了使中間電壓成為穩定的DC電壓，使用例如mF(毫法拉)級別的大電容電容器用作連接到DC總線的中間電容器。在執行此電力轉換的情況下，DC/DC轉換器和逆變器不斷地執行高速開關，并且因此相應地產生開關損耗等的電力損耗。

因此，為了減少電力損耗并提高效率，申請人提出了一種控制方法，其中基于待產生的AC電壓的瞬時值的絕對值與DC電源側上的DC電壓之間的比較，使DC/DC轉換器產生其電壓需要進行升壓的AC波形部分，并且使逆變器產生其電壓需要進行降壓的AC波形部分(參看專利文獻1)。基本上，在此控制方法中，DC/DC轉換器和逆變器交替地執行高速開關操作。因此，DC/DC轉換器和逆變器都在一個AC周期時段內具有停止高速開關的停止時段。因此，顯著減少電力損耗。在此控制方法中，DC總線的電壓變成具有類似于脈動電流的波形的電壓，其中AC電壓波形的峰值周圍的波形覆蓋在DC電壓上。因此，小電容電容器(例如，幾十μF)用作連接到DC總線的中間電容器，以免使AC電壓波形部分平滑。

作為另一參考，還提出以下控制方法：僅通過DC/DC轉換器的開關產生作為AC電壓波形的基礎的脈動電流波形，并且逆變器在脈動電流的每一個周期執行極性的非反轉或反轉(參看專利文獻2)。

引文列表

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利公開號2014-241714

專利文獻2：日本專利公開號2008-220001

發明內容

本發明的一個表達是電力轉換裝置，所述電力轉換裝置被提供在DC電源與AC電路徑之間，并且在DC電源的DC電壓低于AC電路徑的AC電壓的峰值的狀態下執行DC/AC電力轉換，所述電力轉換裝置包括：DC/DC轉換器，其被提供在DC電源與DC總線之間；中間電容器，其連接到DC總線并且具有如此小的電容以不會使脈波(波動)平滑，所述脈波被包括在DC總線的電壓中并且具有AC電壓的頻率兩倍的頻率；逆變器，其連接到DC總線；濾波器電路，其被提供在逆變器與AC電路徑之間并且具有AC電抗器和AC側電容器；電流傳感器，其被配置成檢測流過AC電抗器的電流；以及控制單元，其被配置成執行控制，使得為了從DC電壓產生AC電壓，在一個AC周期中交替地出現其間DC/DC轉換器升高DC電壓并且逆變器執行極性非反轉通過和極性反轉通過中的一個的時段，以及其間DC/DC轉換器停止并且逆變器執行降壓操作以及極性非反轉通過和極性反轉通過中的一個的時段，其中在出現通過開始向連接到AC電路徑的負載供電，流過AC電抗器的電流的絕對值達到低于瞬時過流保護閾值的預定轉換器柵極阻斷閾值的現象之后，控制單元僅對DC/DC轉換器臨時執行柵極阻斷。