[發明專利]功率轉換裝置

在審

• 申請號: 201880064250.8
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN111164877A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 木寺和憲;花村賢治
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M7/48;H02M7/483
• 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

功率轉換裝置(10)包括：與直流電源并聯的、被串聯連接的飛跨電容器電路(11)及(12)；與直流電源及串聯連接的飛跨電容器電路(11)及(12)并聯的、被串聯連接的飛跨電容器電路(13)及(14)；串聯連接于飛跨電容器電路(11)及(12)的輸出端子之間的開關元件(S1)及(S2)；串聯連接于飛跨電容器電路(13)及(14)的輸出端子之間的開關元件(S3)及(S4)；設于開關元件(S1)及(S2)的中點的第1輸出端(OUT1)；以及設于開關元件(S3)及(S4)的中點的第2輸出端(OUT2)。飛跨電容器電路(11)及(12)的連接點、以及飛跨電容器電路(13)及(14)的連接點與直流電源電壓的中點連接，從第1輸出端(OUT1)和第2輸出端(OUT2)輸出交流功率。

技術領域

本發明涉及功率轉換裝置。

背景技術

在與變頻電機、太陽能發電系統、蓄電池、燃料電池等連接的功率調節器等中，利用包含多電平逆變器的功率轉換裝置(例如，專利文獻1)。

圖12是專利文獻1的圖2所示的逆變器裝置的電路圖。逆變器裝置101包括輸入直流電源電壓的第1輸入端IN1、第2輸入端IN2、輸出交流電壓的第1輸出端OUT1及第2輸出端OUT2。在第1輸入端IN1與地之間連接有第1三電平電路121，在第2輸入端IN2與地之間連接有第2三電平電路122，在第1三電平電路121與第2三電平電路122之間連結有橋式鉗位電路130。

對第1輸入端IN1施加Vdc/2，對第2輸入端IN2施加-Vdc/2。第1三電平電路121的輸出端的電位取Vdc/2～0的范圍，第2三電平電路122的輸出端的電位取0～-Vdc/2的范圍。因此，逆變器裝置101通過第1三電平電路121及第2三電平電路122而作為使用5個電壓電平來進行電壓轉換的五電平電路發揮作用。

橋式鉗位電路130切換將第1三電平電路121的輸出介由電感器L1向第1輸出端OUT1連接(鉗位)、并且將第2三電平電路122的輸出介由電感器L2向第2輸出端OUT2連接(鉗位)的狀態(第1狀態)，與將第1三電平電路121的輸出介由電感器L2向第2輸出端OUT2連接(鉗位)、并且將第2三電平電路122的輸出介由電感器L1向第1輸出端OUT1連接(鉗位)的狀態(第2狀態)。第1狀態與系統的電源頻率的前半周期對應、第2狀態與系統的電源頻率的后半周期對應。

[在先技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特許第5626293號公報

發明內容

[發明要解決的課題]

由于專利文獻1所記載的逆變器裝置串聯連接2個飛跨電容器型的三電平電路，所以開關元件S1～S8分別能夠使用低耐壓的開關元件，但構成輸出級的橋式鉗位電路130的開關元件S1U、S2U、S1W、S2W需要使用高耐壓的開關元件。本發明人等認識到如下課題：開發一種能將更廉價且高性能的低耐壓的開關元件使用于輸出級的開關元件的功率轉換裝置。

本發明的目的在于提供一種解決所述以往的課題、更廉價且高性能的功率轉換裝置。

[用于解決技術課題的技術方案]