JP2015012657A - 電力変換装置および電力変換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電力と交流電力を双方向に変換する三相電力変換回路2の各相の出力電流を所定のヒステリシス幅をもつ各相の電流指令値と比較して出力電流が電流指令値のヒステリシス幅内に収まるように三相電力変換回路2の6つのスイッチング素子7U〜8Wをオン/オフ制御する場合に、各相に対応する電流指令値の正負のピーク値を含まない所定の期間にわたって、電流指令値の各相に対応した三相電力変換回路2の高圧側と低圧側の一対のスイッチング素子の内、一方のスイッチング素子を強制的にオン、他方のスイッチング素子を強制的にオフにする。
【選択図】図1
Description
図1はこの発明の実施の形態1における電力変換装置の全体を示す構成図である。
ΔI=(ΔV/L)×Δt ・・・(1)
Iu+Iv+Iw=0 ・・・(2)
上記の実施の形態1では、二相変調制御を行う場合に、高圧側のスイッチング素子をオンの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオフの状態に固定する期間を、各相の基準位相のπ/6〜2π/6、4π/6〜5π/6(rad)、また、高圧側のスイッチング素子をオフの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオンの状態に固定する期間を各相の基準位相の7π/6〜8π/6、10π/6〜11π/6(rad)としたが、これに限らず、上記の各期間の範囲内に含まれ、かつ当該各期間より短い期間としてもよい。
上記の実施の形態1では、二相変調制御を行う場合に、高圧側のスイッチング素子をオンの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオフの状態に固定する期間を、各相の基準位相のπ/6〜2π/6、4π/6〜5π/6(rad)、また、高圧側のスイッチング素子をオフの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオンの状態に固定する期間を各相の基準位相の7π/6〜8π/6、10π/6〜11π/6(rad)としたが、これに限らず、次のようにしてもよい。
上記の実施の形態3では、二相変調制御を行う場合に、高圧側のスイッチング素子をオンの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオフの状態に固定する期間を、三相電力変換回路2の交流出力側の検出電圧が正の期間で、かつその大きさが中間電圧相である期間とし、また、高圧側のスイッチング素子をオフの状態に、かつ低圧側のスイッチング素子をオンの状態に固定する期間を、三相電力変換回路2の交流出力側の検出電圧が負の期間で、かつその大きさが中間電圧相である期間としたが、これに限らず、上記の各期間の範囲内に含まれ、かつ当該各期間より短い期間としてもよい。
5 平滑フィルタ、6 三相交流電源、
7U,7V,7W,8U,8V,8W スイッチング素子、9 直流電圧検出器、
10U,10V,10W 電圧検出器、11U,11V,11W 電流検出器、
12 ヒステリシス制御回路。
Claims (6)
- 直流電力と交流電力を双方向に変換して供給する三相電力変換回路を有し、この三相電力変換回路の直流側には直流コンデンサと負荷が接続され、交流側にはインダクタンス特性を持つ平滑フィルタを介して三相交流電源が接続される一方、上記平滑フィルタのリアクトルに流れる各相の検出電流と予め設定されたヒステリシス幅をもった各相の電流指令値とを比較して、上記検出電流が上記電流指令値の上記ヒステリシス幅の内に収まるように上記三相電力変換回路を構成するスイッチング素子のオン/オフ制御用のゲート信号を生成するヒステリシス制御回路を備えた電力変換装置において、
上記ヒステリシス制御回路は、各相に対応する上記電流指令値の正負のピーク値を含まない所定の期間にわたって、上記電流指令値の各相に対応した上記三相電力変換回路のアームを構成する高圧側と低圧側の一対の上記スイッチング素子の内、一方のスイッチング素子を強制的にオンに固定し、他方のスイッチング素子を強制的にオフに固定するゲート信号を生成する、ことを特徴とする電力変換装置。 - 上記所定の期間は、各相の上記電流指令値の基準位相のπ/6から2π/6、4π/6から5π/6、7π/6から8π/6、10π/6から11π/6(rad)の各期間であり、上記ヒステリシス制御回路は、上記π/6から2π/6および上記4π/6から5π/6(rad)の各期間では、高圧側の上記スイッチング素子を強制的にオンするとともに低圧側の上記スイッチング素子を強制的にオフし、上記7π/6から8π/6および上記10π/6から11π/6(rad)の各期間では高圧側の上記スイッチング素子を強制的にオフするとともに低圧側の上記スイッチング素子を強制的にオンするゲート信号を生成するものである、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記所定の期間は、各相の上記電流指令値の基準位相のπ/6から2π/6、4π/6から5π/6、7π/6から8π/6、10π/6から11π/6(rad)の各期間の範囲内に含まれ、かつ当該各期間より短い期間である請求項2に記載の電力変換装置。
- 上記所定の期間は、上記三相電力変換回路の各相の出力電圧を検出してその検出電圧の絶対値の大きさを互いに比較した場合に、ある一相の上記検出電圧の大きさが他の二相の上記検出電圧の大きさの間の中間電圧相に相当する期間であり、上記ヒステリシス制御回路は、上記中間電圧相の期間の上記検出電圧が正の場合には高圧側の上記スイッチング素子を強制的にオンするとともに低圧側の上記スイッチング素子を強制的にオフし、上記中間電圧相の期間の上記検出電圧が負の場合には高圧側の上記スイッチング素子を強制的にオフするとともに低圧側の上記スイッチング素子を強制的にオンするゲート信号を生成するものである、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記所定の期間は、上記中間電圧相の期間の範囲内に含まれ、かつ当該中間電圧相の期間よりも短い期間である、請求項4に記載の電力変換装置。
- 直流電力と交流電力を双方向に変換して供給する三相電力変換回路を有し、この三相電力変換回路の直流側には直流コンデンサと負荷が接続され、交流側にはインダクタンス特性を持つ平滑フィルタを介して三相交流電源が接続される一方、上記平滑フィルタのリアクトルに流れる各相の検出電流と予め設定されたヒステリシス幅をもった各相の電流指令値とを比較して、上記検出電流が上記電流指令値の上記ヒステリシス幅の内に収まるように上記三相電力変換回路を構成するスイッチング素子のオン/オフ制御用のゲート信号を生成するヒステリシス制御回路を備えた電力変換装置を適用し、
各相に対応する上記電流指令値の正負のピーク値を含まない所定の期間にわたって、上記電流指令値の各相に対応した上記三相電力変換回路のアームを構成する高圧側と低圧側の一対の上記スイッチング素子の内、一方のスイッチング素子を強制的にオンに固定し、他方のスイッチング素子を強制的にオフに固定することを特徴とする電力変換方法。
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