CN114731113A - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

不间断电源装置具有：电磁接触器(3)，一个端子接收从交流电源(21)供给的第1交流电压(Vi)，另一个端子与交流节点(N1)连接；电容器(11)，与直流线路(L1)连接，储存直流电力；转换器(7)，在交流节点与直流线路之间传递电力；以及控制装置(20)，在启动模式时，对于转换器(7)进行控制以使得从转换器向交流节点供给的第2交流电压(VAF)的频率及相位与第1交流电压的频率及相位一致，此后使电磁接触器(3)接通，在启动模式后的正常运转模式时，对于转换器(7)进行控制以使得直流节点的直流电压(VD)成为参照电压(VDr)。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及电力转换装置，特别涉及具有连接在交流电源与顺转换单元之间的开关的电力转换装置。
背景技术
例如在日本特开2019－180131号公报(专利文献1)中，公开了一种电力转换装置，具有：开关，一个端子接收从交流电源供给的交流电压，在正常运转时接通；顺转换单元，与开关的另一个端子连接，将从交流电源经由开关供给的交流电压转换为直流电压；以及电容器，使顺转换单元的直流输出电压平滑化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019－180131号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1所记载的电力转换装置中，当使开关接通时，从交流电源经由开关在顺转换单元流过过电流，开关有可能因过电流而损坏。
所以，本发明的主要的目的是提供一种能够防止交流电源与顺转换单元之间的开关损坏的电力转换装置。
用来解决课题的手段
有关本发明的电力转换装置具有：开关，一个端子接收从交流电源供给的第1交流电压，另一个端子与交流节点连接；电容器，与直流节点连接，储存直流电力；顺转换单元，在交流节点与直流节点之间传递电力；以及控制装置，在第1模式时，对顺转换单元进行控制以使得从顺转换单元向交流节点供给的第2交流电压的频率及相位与第1交流电压的频率及相位一致，此后使开关接通，在第1模式后的第2模式时，对顺转换单元进行控制以使得从顺转换单元向直流节点供给的直流电压成为参照电压。
发明效果
对于有关本发明的电力转换装置，在对顺转换单元进行控制以使从顺转换单元向交流节点供给的第2交流电压的频率及相位与第1交流电压的频率及相位一致后，使开关接通。因而，在使开关的一个端子及另一个端子间的电压减小后使开关接通，所以能够将流过开关的电流抑制得小，能够防止开关损坏。
附图说明
图1是表示实施方式的不间断电源装置的结构的电路框图。
图2是表示图1所示的控制装置中的与转换器的控制相关联的部分的结构的框图。
图3是表示生成图2所示的信号EN1、EN2的信号产生电路的结构的电路框图。
图4是表示图1～图3所示的不间断电源装置的动作的时序图。
图5是用来说明本发明的效果的时序图。
具体实施方式
图1是表示一个实施方式的不间断电源装置的结构的电路框图。该不间断电源装置将从商用交流电源21供给的三相交流电力先转换为直流电力，然后将该直流电力转换为三相交流电力并向负载23供给。在图1中，为了附图及说明的简单化，仅表示了与三相中的一相对应的部分的电路。
在图1中，该不间断电源装置具有交流输入端子T1、电池端子T2及交流输出端子T3。交流输入端子T1从商用交流电源21接收商用频率的交流电力。电池端子T2与电池(电力储存装置)22连接。电池22储存直流电力。也可以代替电池22而连接电容器。交流输出端子T3与负载23连接。负载23由交流电力驱动。
该不间断电源装置还具有电磁接触器1、3、10、16、18、预充电器2、电容器4、11、15、电抗器5、9、14、电流检测器6、13、转换器7、直流线路L1、双向斩波器8、逆变器12、半导体开关17、操作部19及控制装置20。
电磁接触器1的一个端子与交流输入端子T1连接，其另一个端子经由预充电器2与直流线路L1连接。电容器11与直流线路L1连接，将直流线路L1的直流电压VD平滑化。电磁接触器1受控制装置20控制，在预充电时接通，在预充电结束后断开。
预充电器2包括多个二极管，对从商用交流电源21经由电磁接触器1供给的交流电力进行全波整流而生成直流电力，将该直流电力向直流线路L1供给，将电容器11充电。
在直流线路L1出现的直流电压VD的瞬时值由控制装置20检测。控制装置20在接通了不间断电源装置的电源的情况下使电磁接触器1接通，在直流电压VD变为比规定的预充电电压VDP高的情况下使电磁接触器1断开。
此外，电磁接触器3(开关)的一个端子与交流输入端子T1连接，其另一个端子(交流节点N1)经由电抗器5与转换器7的交流节点7a连接。电磁接触器3受控制装置20控制，在电容器11的预充电结束而转换器7启动后接通。电磁接触器3在不间断电源装置的正常运转模式时维持接通状态，在来自商用交流电源21的交流电压Vi的供给不能正常地进行的停电时、不间断电源装置的维护时断开。
在交流输入端子T1出现的交流输入电压Vi的瞬时值由控制装置20检测。基于交流输入电压Vi的瞬时值，判断是否发生停电等。电流检测器6检测流过电抗器5的交流输入电流Ii，将表示其检测值的信号Iif向控制装置20给出。
电容器4与节点N1连接。电容器4及电抗器5构成低通滤波器，使商用频率的交流电力通过，防止由转换器7产生的开关频率的信号通过商用交流电源21。换言之，电容器4及电抗器5将从转换器7的交流节点7a输出的商用频率的交流电压转换为正弦波状的交流电压VAF，向交流节点N1输出。
转换器7包括多个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和分别与多个IGBT逆并联地连接的多个二极管。多个IGBT各自的接通及断开由控制装置20控制。通过使多个IGBT分别在规定的定时接通及断开，能够将交流电压转换为直流电压或将直流电压转换为交流电压。
转换器7在电容器11的预充电结束后的启动模式(第1模式)时，将直流线路L1的直流电压VD转换为商用频率的交流电压，向交流节点7a输出。在启动模式时，控制装置20对转换器7进行控制，以使从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与来自商用交流电源21的交流电压Vi的频率及相位一致。
控制装置20在从启动模式的开始起经过规定时间后，使电磁接触器3接通。此时，由于在交流节点N1出现的交流电压VAF的频率及相位与来自商用交流电源21的交流电压Vi的频率及相位一致，所以能够将流过电磁接触器3的电流抑制得较小，能够防止电磁接触器3损坏。
如果电磁接触器3接通，则由控制装置20执行正常运转模式(第2模式)。转换器7在正常运转模式时，将从商用交流电源21经由电磁接触器3供给的交流电力转换为直流电力，向直流线路L1输出。转换器7的直流输出电压能够控制为希望的值。电容器4、电抗器5及转换器7构成为在交流节点N1与直流线路L1(直流节点)之间传递电力的顺转换单元。
控制装置20在正常运转模式时，对转换器7进行控制，以使直流线路L1的直流电压VD成为参照电压VDr。在不从商用交流电源21正常地供给交流电压Vi的停电时，转换器7的运转停止，电磁接触器3断开。
直流线路L1与双向斩波器8的高电压侧节点连接，双向斩波器8的低电压侧节点经由电抗器9及电磁接触器10与电池端子T2连接。电抗器9使流过双向斩波器8与电池22之间的电流平滑化。
电磁接触器10受控制装置20控制，在不间断电源装置的使用时接通，例如在不间断电源装置及电池22的维护时断开。在电池端子T2出现的电池22的端子间电压VB的瞬时值由控制装置20检测。
双向斩波器8包括多个IGBT和分别与多个IGBT逆并联地连接的多个二极管。多个IGBT各自的接通及断开由控制装置20控制。通过使多个IGBT分别在规定的定时接通及断开，能够在直流线路L1与电池22之间传递直流电力。
双向斩波器8在正常运转模式时，将由转换器7生成的直流电力的一部分储存到电池22，在商用交流电源21停电时，将电池22的直流电力经由直流线路L1向逆变器12供给。
双向斩波器8在将直流电力向电池22储存的情况下，将直流线路L1的直流电压VD降压而向电池22施加。此外，双向斩波器8在将电池22的直流电力向逆变器12供给的情况下，将电池22的端子间电压VB升压而向直流线路L1输出。
控制装置20在将直流电力向电池22储存的情况下，对双向斩波器8进行控制，以使电池22的端子间电压VB成为参照电压VBr。此外，控制装置20在从电池22向逆变器12供给直流电力的情况下，对双向斩波器8进行控制，以使直流线路L1的直流电压VD成为参照电压VDr。直流线路L1与逆变器12的直流节点连接。
逆变器12包括多个IGBT以及分别与多个IGBT逆并联地连接的多个二极管。多个IGBT各自的接通及断开由控制装置20控制。通过使多个IGBT分别在规定的定时接通及断开，能够将直流电压VD转换为交流电压。
逆变器12受控制装置20控制，将从转换器7或双向斩波器8经由直流线路L1供给的直流电力转换为商用频率的交流电力。即，逆变器12在正常运转模式时将从转换器7经由直流线路L1供给的直流电力转换为交流电力，在停电时将从电池22经由双向斩波器8供给的直流电力转换为交流电力。
逆变器12的交流节点12a与电抗器14的一个端子连接，电抗器14的另一个端子(输出节点N2)经由电磁接触器16与交流输出端子T3连接。电容器15与输出节点N2连接。
电流检测器13检测逆变器12的输出电流Io的瞬时值，将表示其检测值的信号Iof发给控制装置20。在输出节点N2出现的交流输出电压Vo的瞬时值由控制装置20检测。
电抗器14及电容器15构成低通滤波器，使由逆变器12生成的商用频率的交流电力通过交流输出端子T4，防止由逆变器12产生的开关频率的信号通过交流输出端子T4。换言之，电抗器14及电容器15将从逆变器12的交流节点12a输出的商用频率的交流电压转换为正弦波状的交流电压Vo，向输出节点N2输出。
逆变器12、电抗器14及电容器15构成在直流线路L1与输出节点N2之间传递电力的逆转换单元。控制装置20对逆变器12进行控制，以使从逆变器12向输出节点N2供给的交流电压Vo的频率及相位与来自商用交流电源21的交流电压Vi的频率及相位一致。
电磁接触器16受控制装置20控制，在将由逆变器12生成的交流电力向负载23供给的情况下(逆变器供电模式时)接通，在将从商用交流电源21经由电磁接触器18供给的交流电力向负载23供给的情况下(旁通供电模式时)断开。电磁接触器16在逆变器12故障的情况下断开。
半导体开关17包括晶闸管，连接在交流输入端子T1与交流输出端子T3之间。电磁接触器18与半导体开关17并联连接。半导体开关17受控制装置20控制，通常断开，在逆变器12故障的情况下立即接通，将来自商用交流电源21的交流电力向负载23供给。半导体开关17在从接通起经过规定时间后断开。
电磁接触器18在将由逆变器12生成的交流电力向负载23供给的情况下(逆变器供电模式时)断开，在将来自商用交流电源21的交流电力向负载23供给的情况下(旁通供电模式时)接通。
电磁接触器18在逆变器12故障的情况下接通，将来自商用交流电源21的交流电力向负载23供给。即，在逆变器12故障的情况下，半导体开关17立即接通规定时间，并且电磁接触器18接通。这是为了防止半导体开关17过热而损坏。
操作部19包括由不间断电源装置的使用者操作的多个按钮、显示各种信息的图像显示部等。使用者操作操作部19，从而能够将不间断电源装置的电源接通及断开，选择旁通供电模式及逆变器供电模式中的任一个模式。
控制装置20基于来自操作部19的信号、交流输入电压Vi、交流输入电流Ii、直流电压VD、电池电压VB、交流输出电流Io及交流输出电压Vo等对不间断电源装置整体进行控制。
图2是表示与图1所示的控制装置20中的转换器7的控制相关联的部分的结构的框图。在图2中，控制装置20包括参照电压产生器31、电压检测器32、36、减法器33、35、电压控制部34、电流控制部37及PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)控制部38。
参照电压产生器31输出参照电压VDr。参照电压VDr设定为直流电压VD的额定电压。电压检测器32检测直流线路L1的直流电压VD的瞬时值，输出表示检测值的信号VDf。减法器33求出参照电压VDr与由电压检测器32的输出信号VDf表示的直流电压VD的偏差ΔVD。电压控制部34将与偏差ΔVD成正比例的值和偏差ΔVD的积分值相加，生成电流指令值Iir。
减法器35求出电流指令值Iir与由电流检测器6(图1)的输出信号Iif表示的输入电流Ii的偏差ΔIi。电压检测器36检测从商用交流电源21供给的交流电压Vi的瞬时值，输出表示检测值的信号Vif。
电流控制部37在信号EN2是激活电平的“H”电平的情况下，将与偏差ΔIi成比例的值和偏差ΔIi的积分值相加，生成电压指令值Vic。电压指令值Vic成为与交流电压Vi相同频率的正弦波信号。电压指令值Vic与交流电压Vi的相位差与偏差ΔIi对应地变化。
此外，电流控制部37在信号EN2是非激活电平的“L”电平的情况下，生成具有与由电压检测器36的输出信号Vif表示的交流电压Vi相同的频率及相位的电压指令值Vic。
PWM控制部38在信号E1是激活电平的“H”电平的情况下，基于电压指令值Vic，生成用来对转换器7进行控制的控制信号CNT。控制信号CNT包含向转换器7所包含的多个IGBT的栅极给出的多个栅极信号。PWM控制部38在信号E1是非激活电平的“L”电平的情况下，将控制信号CNT所包含的多个栅极信号设为“L”电平，将转换器7的运转停止。
这里，对图2所示的控制装置20的动作进行说明。在预充电时，将信号EN1设为“L”电平，将PWM控制部38设为非激活，将转换器7的运转停止。
在启动模式时，将信号EN1设为“H”电平而将PWM控制部38激活，开始转换器7的运转。此外，将信号EN2设为“L”电平，通过电流控制部37，生成具有与从商用交流电源21供给的交流电压Vi相同的频率及相位的电压指令值Vic。
因而，对转换器7进行控制，以使从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与从商用交流电源21供给的交流电压Vi的频率及相位相同。
在正常运转模式时，将信号EN1维持为“H”电平而将PWM控制部38激活，继续转换器7的运转。此外，将信号EN2设为“H”电平，通过电流控制部37，生成具有与交流电压Vi相同的频率、具有与偏差ΔIi对应的相位的电压指令值Vic。
因而，在直流电压VD比参照电压VDr低的情况下，偏差ΔVD、ΔIi为正值，电压指令值Vic的相位比交流电压Vi的相位滞后。由此，交流电压VAF的相位也比交流电压Vi的相位滞后，从商用交流电源21经由转换器7向电容器11流过电力，直流电压VD上升。
此外，在直流电压VD比参照电压VDr高的情况下，偏差ΔVD、ΔIi为负值，电压指令值Vic的相位比交流电压Vi的相位超前。由此，交流电压VAF的相位也比交流电压Vi的相位超前，从电容器11经由转换器7向商用交流电源21流过电力，直流电压VD下降。因而，直流电压VD维持为参照电压VDr。
图3是表示生成图2所示的信号EN1、EN2的信号产生电路40的结构的电路框图。在图3中，信号产生电路40包括停电检测器41、比较器42、与门43、45、48、延迟电路44、接通检测器46及判断器47。
停电检测器41基于由电压检测器36(图2)的输出信号Vif表示的交流电压Vi，检测商用交流电源21(图1)是否发生了停电，输出表示检测结果的信号φ41。
例如，停电检测器41在交流电压Vi比下限电压VL低的情况下，判断为商用交流电源21发生了停电，将信号φ41设为“L”电平。停电检测器41在交流电压Vi比下限电压VL高的情况下，判断为商用交流电源21没有发生停电，将信号φ41设为“H”电平。
比较器42比较由电压检测器32(图2)的输出信号VDf表示的直流电压VD与规定的预充电电压VDPC的高低，输出表示比较结果的信号φ42。在直流电压VD比预充电电压VDPC低的情况下，信号φ42为“L”电平。在直流电压VD比预充电电压VDPC高的情况下，信号φ42为“H”电平。
与门43将信号φ41、φ42的逻辑与信号作为信号EN1(图2)输出。即，在商用交流电源21没有发生停电并且直流电压VD比预充电电压VDPC高的情况下，信号EN1为“H”电平，从PWM控制部38输出控制信号CNT，转换器7启动。在商用交流电源21发生了停电的情况下，信号EN1为“L”电平，由PWM控制部38进行的控制信号CNT的生成停止，转换器7的运转停止。
延迟电路44在从信号EN1从“L”电平升高为“H”电平起经过规定时间Tc后，将信号φ44从“L”电平升高为“H”电平。规定时间Tc设定为使在启动模式时从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与从商用交流电源21供给的交流电压Vi的频率及相位一致所需要的充分的时间。
与门45将信号φ41、φ44的逻辑与信号作为信号φ45输出。在信号φ45为“L”电平的情况下，电磁接触器3断开。在信号φ45为“H”电平的情况下，电磁接触器3接通。
即，在商用交流电源21没有发生停电并且从转换器7启动起经过规定时间Tc后，电磁接触器3接通。在商用交流电源21发生了停电的情况下，信号φ45为“L”电平，电磁接触器3断开，商用交流电源21和转换器7电气地切断。
接通检测器46检测电磁接触器3是否接通，输出表示检测结果的信号EN2(图2)。在电磁接触器3断开的情况下，将信号EN2设为“L”电平。电磁接触器3包括流过主电流的主触点以及与主触点一起接通/断开的辅助触点。接通检测器46基于电磁接触器3的辅助触点是否接通，检测电磁接触器3(即主触点)是否接通。即，如果电磁接触器3接通，则电流控制部37(图2)激活，控制转换器7以使直流电压VD成为参照电压VDr。
此外，判断器47判断比较器42的输出信号φ42是否维持了“H”电平规定时间Th(例如3秒)，输出表示判断结果的信号φ47。在信号φ42没有维持“H”电平规定时间Th的情况下，将信号φ47设为“H”电平。在信号φ42维持了“H”电平规定时间Th的情况下，将信号φ47设为“L”电平。
与门48将判断器47的输出信号φ47和来自操作部19的信号Pon的逻辑与信号作为信号PC输出。信号Pon是在接通了操作部19的电源投入开关的情况下从“L”电平升高到“H”电平的信号。在信号PC是“L”电平的情况下，电磁接触器1(图1)断开。在信号PC是“H”电平的情况下，电磁接触器1接通。
即，如果操作部19的电源投入开关接通，则信号Pon、PC成为“H”电平而电磁接触器1接通，开始由预充电器2进行的电容器11的充电。如果直流电压VD比预充电电压VDPC高的状态持续了规定时间Th，则信号PC成为“L”电平而电磁接触器1断开，停止电容器11的预充电。
接着，对该不间断电源装置的动作进行说明。图4是表示不间断电源装置的动作的时序图。在图4中，(A)表示信号Pon的波形，(B)表示信号PC的波形，(C)表示比较器42的输出信号φ42的波形，(D)表示信号EN1的波形，(E)表示与门45的输出信号φ45，(F)表示信号EN2的波形。
假设在初始状态(时刻t0)下，信号Pon、PC、φ42、EN1、φ45、EN2都是“L”电平，半导体开关17及电磁接触器1、3、18断开，电磁接触器10、16接通。此外，假设从商用交流电源21正常地供给交流电压Vi，停电检测器41(图3)的输出信号φ41是“H”电平。此外，假设电池22预先充电至参照电压VBr。
假设在某个时刻t1，不间断电源装置的使用者操作操作部19(图1、图3)，接通不间断电源装置的电源。如果电源接通，则操作部19将信号Pon设为“H”电平，将与门48(图3)的输出信号PC(图3)设为“H”电平。
如果信号PC成为“H”电平，则电磁接触器1接通，从商用交流电源21经由电磁接触器1向预充电器2供给交流电力。由预充电器2将交流电力转换为直流电力并向直流线路L1(图1)供给，将电容器11充电，直流电压VD上升。
如果直流电压VD变得比预充电电压VDPC高，则比较器42(图3)的输出信号φ42升高到“H”电平，与门43的输出信号EN1升高到“H”电平。如果信号EN1成为“H”电平，则PWM控制部38(图2)生成控制信号CNT，将转换器7启动。
此时，由于信号EN2(图3)是“L”电平，所以电流控制部37输出具有与交流电压Vi相同的频率及相位的电压指令值Vic。因而，PWM控制部38生成控制信号CNT而对转换器7进行控制，以使从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与从商用交流电源21供给的交流电压Vi的频率及相位一致。
此外，如果比较器42的输出信号φ42维持“H”电平规定时间Th，则判断器47将信号φ47降低为“L”电平，将信号PC降低为“L”电平(时刻t3)。如果信号PC成为“L”电平，则电磁接触器1断开，停止向预充电器2的交流电力的供给，停止电容器11的预充电。
在从信号EN1成为“H”电平起经过延迟电路44的延迟时间Tc后的时刻t4，与门45的输出信号φ45升高为“H”电平。如果信号φ45成为“H”电平，则电磁接触器3(图1、图3)接通。
此时，由于从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与从商用交流电源21供给的交流电压Vi的频率及相位一致，所以将流过电磁接触器3的电流抑制为小的值，防止电磁接触器3损坏。
图5是表示交流电压Vi、VAF及直流电压VD的波形的时序图。在图5中，(A)表示交流电压Vi、VAF的波形，(B)表示直流电压VD的波形。如图5的(B)所示，预充电时的直流电压VD是约597V。实际上，由于对从商用交流电源21供给的三相交流电压进行全波整流，所以直流电压VD包含交流电压Vi的3倍的频率的纹波电压。
此外，如图5的(A)所示，交流电压VAF的频率及相位与交流电压Vi的频率及相位一致。交流电压VAF的振幅比交流电压Vi的振幅(约700V)低，但交流电压Vi、VAF的振幅的差为100V以内。
以往，由于在交流电压VAF为0V的状态下使电磁接触器3接通，所以在电磁接触器3流过大的电流，电磁接触器3有可能损坏。相对于此，在本实施方式中，由于在生成与交流电压Vi相同的频率及相位的交流电压VAF之后使电磁接触器3接通，所以能够将流过电磁接触器3的电流抑制得小，能够防止电磁接触器3损坏。
再次参照图4，如果电磁接触器3接通，则接通检测器46的输出信号EN2成为“H”电平(时刻t5)。如果信号EN2成为“H”电平，则电流控制部37(图2)激活。
在控制装置20(图2)中，由参照电压产生器31生成参照电压VDr，由电压检测器32生成表示直流电压VD的检测值的信号VDf。减法器33生成参照电压VDr与由电压检测器32的输出信号VDf表示的直流电压VD的偏差ΔVD＝VDr－VD，基于该偏差ΔVD，由电压控制部34生成电流指令值Iir。
减法器35生成电流指令值Iir与由电流检测器6(图1)的输出信号Iif表示的转换器7的输入电流Ii的偏差ΔIi，电流控制部37基于该偏差ΔIi生成电压指令值Vic。因此，PWM控制部38生成控制信号CNT而控制转换器7，以使直流电压VD成为参照电压VDr。
将由转换器7生成的直流电力经由双向斩波器8、电抗器9及电磁接触器10储存至电池22，并由逆变器12转换为商用频率的交流电力。将由逆变器12生成的交流电力经由包括电抗器14及电容器15的低通滤波器和电磁接触器16向负载23供给。将负载23通过从不间断电源装置供给的交流电力驱动。
如果来自商用交流电源21的交流电力的供给停止，即如果发生停电，则停电检测器41(图3)的输出信号φ41降低到“L”电平。如果信号φ41成为“L”电平，则与门43的输出信号EN1降低到“L”电平，PWM控制部38(图2)非激活化，停止控制信号CNT的生成，转换器7的运转停止。
此外，如果信号φ41成为“L”电平，则与门45(图3)的输出信号φ45降低到“L”电平，电磁接触器3断开，商用交流电源21和转换器7电气地切断，并且接通检测器46的输出信号EN2降低到“L”电平。
另一方面，电池22(图1)的直流电力由双向斩波器8向逆变器12供给。逆变器12将来自双向斩波器8的直流电力转换为交流电力，向负载23供给。因而，在电池22储存有直流电力的期间中，能够继续负载23的运转。
此外，在商用交流电源21正常工作的情况下，在逆变器12故障的情况下，半导体开关17(图1)立即接通，电磁接触器16断开，并且电磁接触器18接通。由此，来自商用交流电源21的交流电力经由半导体开关17及电磁接触器18向负载23供给，继续负载23的运转。在一定时间后，半导体开关17断开，防止半导体开关17过热而损坏。
如以上这样，在本实施方式中，在对转换器7进行控制以使从转换器7向交流节点N1供给的交流电压VAF的频率及相位与从商用交流电源21供给的交流电压Vi的频率及相位一致后，使电磁接触器3接通。因而，使电磁接触器3的一个端子及另一个端子间的电压减小而使电磁接触器3接通，所以能够防止在电磁接触器3流过过电流而电磁接触器3损坏。
此次公开的实施方式在全部的方面都是例示而不应被认为是限制性的。本发明不是由上述的说明而是由权利要求书表示，意味着包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。
标号说明
T1交流输入端子；T2电池端子；T3交流输出端子；1、3、10、16、18电磁接触器；6、13电流检测器；4、11、15电容器；5、9、14电抗器；7转换器；8双向斩波器；12逆变器；17半导体开关；19操作部；20控制装置；21商用交流电源；22电池；23负载；31参照电压产生器；32、36电压检测器；33、35减法器；34电压控制部；37电流控制部；38PWM控制部；40信号产生电路；41停电检测器；42比较器；43、45与门；44延迟电路；46接通检测器；47判断器。

Claims (5)

1.一种电力转换装置，其具有：
开关，一个端子接收从交流电源供给的第1交流电压，另一个端子与交流节点连接；
电容器，与直流节点连接，储存直流电力；
顺转换单元，在所述交流节点与所述直流节点之间传递电力；以及
控制装置，在第1模式时，对所述顺转换单元进行控制以使得从所述顺转换单元向所述交流节点供给的第2交流电压的频率及相位与所述第1交流电压的频率及相位一致，此后使所述开关接通，在所述第1模式后的第2模式时，对所述顺转换单元进行控制以使得从所述顺转换单元向所述直流节点供给的直流电压成为参照电压。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，
还具有在执行所述第1模式之前将所述电容器充电为预先设定的直流电压的预充电器。
3.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，
还具有在所述直流节点与输出节点之间传递电力的逆转换单元，所述输出节点与负载连接；
所述控制装置在所述第2模式时，对所述逆转换单元进行控制，以使得从所述逆转换单元向所述输出节点供给的第3交流电压的频率及相位与所述第1交流电压的频率及相位一致。
4.如权利要求3所述的电力转换装置，其中，
还具有切换电路，所述切换电路接收所述第1及第3交流电压，在所述逆转换单元正常工作的情况下将所述第3交流电压向所述负载供给，在所述逆转换单元故障的情况下将所述第1交流电压向所述负载供给。
5.如权利要求4所述的电力转换装置，其中，
还具有双向斩波器，所述双向斩波器在所述交流电源正常工作的情况下，将由所述顺转换单元生成的直流电力的一部分向电力储存装置储存，在所述交流电源停电时，将所述电力储存装置的直流电力向所述逆转换单元供给；
所述控制装置在所述交流电源故障时，使所述开关断开，并对所述双向斩波器进行控制，以使得在所述直流节点出现的直流电压成为所述参照电压。
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