JP5825319B2 - 電力変換装置ならびに空気調和装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置、特に、力率改善部に含まれるスイッチング素子の故障防止策に関し、更にはスイッチング素子の小型化及び低コスト化に関するものである。また、本発明は、電力変換装置を備えた空気調和装置に関する。
空気調和装置における圧縮機は、モータを駆動源として駆動する。モータは、電力変換を行う装置から交流電力を供給されて駆動する。
電力変換を行う装置としては、特許文献１に示されるように、主として、整流部、昇圧型の力率改善部及びインバータ式の電力変換部によって構成されているものが一般的に知られている。先ず、商用電源から出力された交流の商用電圧は、整流部によって整流される。整流後の電圧は、力率改善部によって所望の電圧に昇圧され平滑されることで、力率改善される。力率改善後の電圧は、電力変換部に供給される。電力変換部は、力率改善後の電圧を用いてモータ駆動用の交流電力を生成する。
特開２０１１−２３９５４７号公報
力率改善部の動作中に、商用電源において瞬時電圧低下または瞬時停電が発生した時、力率改善部の出力電圧は低下していく。ところが、瞬時電圧低下及び瞬時停電が生じている期間は非常に短く、瞬時電圧低下及び瞬時停電が生じ始めた時から例えば１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ後には、商用電源が復帰する。そのため、商用電源の復帰直後、力率改善部は、当該力率改善部自身の出力電圧が規定された出力電圧値に到達していていない状態から力率改善動作を行うこととなる。すると、力率改善部は、規定の出力電圧値まで昇圧しようと動作するため、力率改善部の出力電圧が瞬時に跳ね上がり、力率改善部に含まれるスイッチング素子には過大な電流が流れ、当該スイッチング素子が故障する虞がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、瞬時電圧低下または瞬時停電が発生した場合、力率改善部に含まれるスイッチング素子の故障を防ぐことである。
第１の発明は、交流電源（91）からの入力交流を整流する整流部（22）と、リアクタ（L25a,L25b,L25c）と、上記整流部（22）から出力される入力電圧（V1）に基づくエネルギーの当該リアクタ（L25a,L25b,L25c）への蓄積と放出とを切り換えるスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を有し、上記入力電圧を昇圧することによって力率改善動作を行うことが可能な力率改善部（25）と、上記入力電圧（V1）を検出する入力電圧検出部（24）と、上記力率改善部（25）の出力電圧（V2）を検出する出力電圧検出部（27）と、上記力率改善部（25）の出力に接続されて、出力交流電力（SU,SV,SW）を生成する電力変換部（28）と、上記力率改善部（25）の上記力率改善動作を制御する制御部（31g）と、を備える。上記制御部（31g）は、上記入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて、上記力率改善部（25）が出力するべき上記出力電圧の目標値（Vdc_ref）を決定し、上記出力電圧の目標値（Vdc_ref）と上記出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差が所定差（DIF）よりも大きい場合に、上記交流電源（91）において瞬時電圧低下または瞬時停電が発生していると判断し、上記力率改善部（25）が上記力率改善動作を行っている際に、上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）をオフにして上記力率改善動作を停止させ、上記交流電源（91）の復帰時、上記力率改善動作を停止させた状態を維持する。そして、上記入力電圧検出部（24）の検出周期は、上記出力電圧検出部（27）の検出周期よりも長いことを特徴とする。
第１の発明によると、瞬時停電または瞬時電圧低下の発生時、昇圧型の力率改善部（25）では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）がオフとなり昇圧動作である力率改善動作が停止される。商用電源（91）の復帰時も、力率改善動作は停止している。そのため、力率改善部（25）内では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を含む電流経路が経たれる。従って、商用電源（91）の復帰時の力率改善動作によって力率改善部（25）の出力電圧（V2）が一時的に跳ね上がり、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に過大な電流が流れることが防止される。故に、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の故障を防ぐことができ、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の小型化及び低コスト化が図れる。
更に、第１の発明によると、出力電圧の目標値（Vdc_ref）と出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差に基づき、瞬時電圧低下または瞬時停電の発生の有無を簡単に把握できる。
また、瞬時電圧低下または瞬時停電が発生している場合、実際の入力電圧（V1）及び出力電圧（V2）は、共に低下している。一方、第１の発明では、入力電圧検出部（24）の検出周期が出力電圧検出部（27）の検出周期よりも長いため、瞬時電圧低下または瞬時停電が発生していれば、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）は、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）に比して高い値となる。そのため、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて決定された出力電圧の目標値（Vdc_ref）と出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差は、所定差（DIF）よりも大きくなる。従って、制御部（31g）は、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて出力電圧の目標値（Vdc_ref）を可変させる場合でも、瞬時電圧低下または瞬時停電を確実に把握することができる。
第２の発明は、第１の発明において、上記入力電圧検出部（24）は、上記入力電圧（V1）の波高値（V11）をサンプリングし、これを検出結果（Vac_peak）とすることを特徴とする。
第３の発明は、第１の発明または第２の電力変換装置（20）を備える空気調和装置である。
第４の発明は、第３の発明において、冷媒を圧縮する圧縮機（72）、を更に備える。上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）及び上記電力変換部（28）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）に対し互いに並列に接続されており、上記制御部（31g）は、上記圧縮機（72）が駆動している際に上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記圧縮機（72）の駆動を停止させずに継続させることを特徴とする。
これにより、空気調和装置（70）の空調対象空間に居るユーザの快適性が保たれる。
第５の発明は、第４の発明において、上記制御部（31g）は、上記交流電源（91）の復帰時から所定時間の間上記圧縮機（72）が継続して駆動した場合、上記力率改善部（25）に対し上記力率改善動作を許可することを特徴とする。
これにより、力率改善部（25）は、圧縮機（72）が正常に駆動している場合に、力率改善動作を再開することが可能となる。
第６の発明は、第５の発明において、上記力率改善部（25）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）の出力側において上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に並列に接続された平滑コンデンサ（26）、を更に有する。上記所定時間は、上記交流電源（91）の復帰時から上記平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分を垂下させる制御が開始されるまでの時間間隔よりも短いことを特徴とする。
第６の発明では、交流電源（91）の復帰後、リプル成分の垂下制御が開始されるよりも前に、力率改善部（25）の力率改善動作が許可される。これにより、リプル垂下制御によって空気調和装置（70）の能力が低減されてしまうことを、できる限り防ぐことができる。
第７の発明では、第３の発明において、冷媒を圧縮する圧縮機（72）、を更に備え、上記力率改善部（25）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）の出力側において上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に並列に接続された平滑コンデンサ（26）、を更に有する。上記制御部（31g）は、上記圧縮機（72）が過負荷で駆動している際に上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記力率改善動作の停止と共に上記平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分を垂下させる制御を行うことを特徴とする。
瞬時電圧低下または瞬時停電の発生により力率改善動作が停止した際、圧縮機（72）が過負荷の状態であると、力率改善動作の停止による力率の悪化も伴って、整流部（22）等には過大な電流が流れてしまう。しかしここでは、圧縮機（72）が過負荷の状態である時に瞬時電圧低下または瞬時停電が発生した場合、力率改善動作の停止に加えてリプル成分の垂下制御が行われる。従って、力率改善動作は停止しているが、圧縮機の能力には制限がかかるため、整流部（22）等に過大な電流が流れることを防止できる。
上記第１の発明及び第３の発明によれば、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の故障を防ぎ、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の小型化及び低コスト化が図れる。
また、上記第１の発明によれば、瞬時電圧低下または瞬時停電の発生の有無を簡単に把握できる。
また、上記第１の発明及び第２の発明によれば、制御部（31g）は、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて出力電圧の目標値（Vdc_ref）を可変させる場合でも、瞬時電圧低下または瞬時停電を確実に把握することができる。
また、上記第４の発明によれば、空気調和装置（70）の空調対象空間に居るユーザの快適性が保たれる。
また、上記第５の発明によれば、力率改善部（25）は、圧縮機（72）が正常に駆動している場合に、力率改善動作を再開することが可能となる。
また、上記第６の発明によれば、リプル垂下制御によって空気調和装置（70）の能力が低減されてしまうことを、できる限り防ぐことができる。
また、上記第７の発明によれば、整流部（22）等に過大な電流が流れることを防止できる。
図１は、電力変換装置を備えたモータ駆動システムの構成図である。 図２は、入力電圧、その波高値、入力側検出周期、及び入力電圧検出部の検出結果の経時的変化を表したタイミングチャートである。 図３は、実施形態１に係るコントローラの機能部を模式的に表した図である。 図４は、実施形態１に係る可変式の出力目標値の概念の説明図である。 図５は、入力電圧、入力電圧検出部及び出力電圧検出部の各検出結果、力率改善部の許可／禁止、ＰＦＣ駆動指令信号、力率改善駆動部の出力状態、ＰＦＣ電流、及び出力交流電力の経時的変化を示すタイミングチャートである。 図６は、主として瞬停制御部により行われる制御内容がまとめられた条件テーブルである。 図７は、実施形態２に係る固定式の出力目標値の概念の説明図である。 図８は、実施形態２に係るコントローラの機能部を模式的に表した図である。 図９は、空気調和装置の構成の概略図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
≪実施形態１≫
＜概要＞
図１は、本実施形態１に係る電力変換装置（20）を備えたモータ駆動システム（100）の構成図である。図１のモータ駆動システム（100）は、モータ（11）と、電力変換装置（20）とで構成されている。
モータ（11）は、３相のブラシレスＤＣモータであって、図示はしていないが、ステータ、ロータ及びホール素子等を有している。ステータは、複数の駆動コイルで構成されている。ロータは、永久磁石で構成されている。ホール素子は、ステータに対するロータの位置を検出するための素子である。
なお、本実施形態１に係るモータ（11）は、図９の空気調和装置（70）に含まれる圧縮機（72）の駆動源である。図９は、空気調和装置（70）の構成の概略図である。図９に示すように、室外ユニット（71）には、冷媒を圧縮する圧縮機（72）及びモータ（11）の他、冷媒の流れを切り換える四方切換弁（73）、外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器（74）、冷媒を減圧する膨張弁（75）、室外熱交換器（74）へ外気を供給する室外ファン（76）、及びファンモータ（77）が含まれている。室内ユニット（80）には、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器（81）、熱交換後の空気を室内に吹き出す室内ファン（82）及びファンモータ（83）が含まれている。
電力変換装置（20）は、商用電源（91）及びモータ（11）と、複数本のハーネスを介して接続されている。電力変換装置（20）は、交流電源である商用電源（91）からの入力交流電力を出力交流電力（SU,SV,SW）に変換してモータ（11）に供給する。これにより、モータ（11）は駆動することができる。
なお、本実施形態１では、商用電源（91）が単相電源である場合を例に採る。
＜電力変換装置の構成＞
電力変換装置（20）は、主として、フィルタ（21）、整流部（22）、主電源リレー（23）、入力電圧検出部（24）、力率改善部（25）、出力電圧検出部（27）、電力変換部（28）、電流検出部（29）、力率改善駆動部（30）及びコントローラ（31）を備える。
−フィルタ−
フィルタ（21）は、商用電源（91）と整流部（22）との間に位置している。フィルタ（21）は、コイル（21a）とコンデンサ（21b）とで構成されたローパスフィルタであって、力率改善部（25）及び電力変換部（28）にて発生した高周波ノイズの、商用電源（91）側への回り込みを防止する。
−整流部−
整流部（22）は、フィルタ（21）の後段に接続されている。整流部（22）は、４つのダイオード（22a,22b,22c,22d）で構成されている。
具体的には、ダイオード（22a,22c）の各カソード端子は、互いに電源配線（41）に接続されている。ダイオード（22b,22d）の各アノード端子は、互いにＧＮＤ配線（42）に接続されている。ダイオード（22a）のアノード端子とダイオード（22b）のカソード端子との接続点、及び、ダイオード（22c）のアノード端子とダイオード（22d）のカソード端子との接続点は、それぞれ商用電源（91）の出力に接続されている。
整流部（22）は、商用電源（91）からの入力交流を、図２に示すように全波整流して出力する。図２は、整流された電圧（以下、入力電圧）（V1）、入力電圧（V1）の波高値（V11）、後述する入力側検出周期、及び入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）の経時的変化を表している。
以下では、説明の便宜上、入力交流の電圧を「商用電圧（V0）」と呼称する。
−主電源リレー−
主電源リレー（23）は、整流部（22）と力率改善部（25）との間にて、電源配線（41）上に直列に接続されている。主電源リレー（23）は常閉接点である。主電源リレー（23）は、例えばモータ（11）の駆動を緊急停止しなければならない場合に開放されることで、商用電源（91）からモータ（11）側への電力供給を遮断する。
モータ（11）の駆動を緊急停止しなければならない場合としては、圧縮機（72）にて高圧異常が生じた場合、及び、モータ（11）に過大な電流が流れた場合等が挙げられる。
なお、主電源リレー（23）の位置は、整流部（22）の後段に代えて前段であってもよい。
−入力電圧検出部−
入力電圧検出部（24）は、整流部（22）から出力された電圧（V1）を、力率改善部（25）の入力電圧として検出する。
具体的に、入力電圧検出部（24）は、図１及び図３に示すように、主として、互いに直列に接続された２つの抵抗（24a,24b）、ピークホールド回路（24c）、入力電圧サンプリング部（31a）として機能するコントローラ（31）等によって構成されている。互いに直列に接続された２つの抵抗（24a,24b）は、主電源リレー（23）と力率改善部（25）との間において、整流部（22）の出力の両端に接続されている。抵抗（24a,24b）同士の接続点における電圧値は、ピークホールド回路（24c）に入力される。ピークホールド回路（24c）では、図２に示すように、入力電圧（V1）の最大値である波高値（V11）が、一定時間の間維持される。この波高値（V11）は、コントローラ（31）に入力され、入力電圧サンプリング部（31a）により、図２に示すように入力側検出周期でサンプリング且つＡＤ変換され、検出結果（Vac_peak）として認識される。
ここで、図３は、実施形態１に係るコントローラ（31）の機能部を模式的に表している。
また、図２では、入力電圧検出部（24）の検出周期である入力側検出周期が、入力電圧（V1）が最大値を採る周期（電源周波数）よりも長い場合を表している。
−力率改善部−
図１に示すように、力率改善部（25）は、主電源リレー（23）を介して整流部（22）の出力に接続されている。力率改善部（25）は、昇圧型の力率改善回路であって、入力電圧（V1）を昇圧及び平滑することで、力率改善動作を行う。
具体的に、本実施形態１に係る力率改善部（25）は、３相のインターリーブ方式で構成された３相の昇圧チョッパ回路と１つの平滑コンデンサ（26）とを有する。具体的に、力率改善部（25）は、３つのリアクタ（L25a,L25b,L25c）、３つのスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）、３つの抵抗（R25a,R25b,R25c）、３つのダイオード（D25a,D25b,D25c）、及び１つの平滑コンデンサ（26）を有する。
リアクタ（L25a）は、電源配線（41）上に直列に接続され、入力電圧（V1）を電気エネルギーとし、これを磁束エネルギーに変化させて蓄える役割を担う。リアクタ（L25a）のインダクタンス値は、電源配線（41）上を流れる電流値やスイッチング素子（Q25a）のスイッチング周波数等に応じて、適宜決定される。
スイッチング素子（Q25a）は、Ｎｃｈの絶縁ゲートバイポーラトランジスタで構成されており、リアクタ（L25a）に対し並列に接続されている。スイッチング素子（Q25a）は、入力電圧（V1）に基づくエネルギーの、リアクタ（L25a）への蓄積と放電とを切り換える役割を担う。スイッチング素子（Q25a）は、力率改善駆動部（30）によってスイッチング素子（Q25a）のオン及びオフが制御される。
抵抗（R25a）は、スイッチング素子（Q25a）に流れるＰＦＣ電流（Ipfc）の検出用のシャント抵抗であって、スイッチング素子（Q25a）とＧＮＤ配線（42）との間に接続されている。抵抗（R25a）の両端電圧（Vd1）は、ＡＤ変換後、ＰＦＣ電流算出部（31b）として機能するコントローラ（31）に入力され（図３参照）、ＰＦＣ電流（Ipfc）の算出に用いられる。ＰＦＣ電流（Ipfc）は、力率改善部（25）の駆動制御に利用される。出力電圧（V2）がある程度上下したとしても、安定したエネルギーが力率改善部（25）の後段へと供給されるようにするためである。抵抗（R25a）の抵抗値は、力率改善部（25）による電圧の昇圧動作を妨げることのない適切な値に、決定されている。
なお、図１では、抵抗（R25c）の両端電圧（Vd1）のみがコントローラ（31）に入力されているが、抵抗（R25a,R25b）の両端電圧（Vd1）もコントローラ（31）に入力される。
ダイオード（D25a）は、リアクタ（L25a）の出力側において、電源配線（41）上に直列に接続されている。特に、ダイオード（D25a）のアノード端子は、リアクタ（L25a）とスイッチング素子（Q25a）との接続点よりも電流の流れ方向下流側に接続されている。ダイオード（D25a）は、リアクタ（L25a）側から電力変換部（28）側への電流の流れのみを許容する。
平滑コンデンサ（26）は、例えば電解コンデンサによって構成されており、各相の昇圧チョッパ回路に共通して１つ設けられている。平滑コンデンサ（26）は、各リアクタ（L25a,L25b,L25c）の出力側において、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に並列に接続されている。平滑コンデンサ（26）は、各リアクタ（L25a,L25b,L25c）から放出されたエネルギーを充放電することで、比較的リプル成分の低い直流電圧を生成する。
このような力率改善部（25）の昇圧動作（即ち、力率改善動作）について、１相分の昇圧チョッパ回路を例に説明する。先ず、スイッチング素子（Q25a）がオンすると、電源配線（41）からリアクタ（L25a）、スイッチング素子（Q25a）、抵抗（R25a）を経てＧＮＤ配線（42）への電流経路が形成され、ＰＦＣ電流（Ipfc）がこの順に流れる。すると、リアクタ（L25a）にＰＦＣ電流（Ipfc）が流れることにより、リアクタ（L25a）にはエネルギーが蓄積される。次いで、スイッチング素子（Q25a）がオフすると、上記電流経路がスイッチング素子（Q25a）によって絶たれる。リアクタ（L25a）に蓄積されたエネルギー分の電流が、ダイオード（D25a）を経て平滑コンデンサ（26）へと流れ込み、平滑コンデンサ（26）の両端電圧は高くなる。
なお、他の２相分の昇圧チョッパ回路は、上述した１相分の昇圧チョッパ回路と並列に接続されており、その動作は上記と同様である。
なお、上記力率改善部（25）の各構成要素（リアクタ（L25a,L25b,L25c）等）の数は、一例であって、上記に限定されることはない。また、抵抗（R25a,R25b,R25c）に代えてカレントセンサ（図示せず）が、ＰＦＣ電流（Ipfc）の検出を行っても良い。
−出力電圧検出部−
出力電圧検出部（27）は、出力電圧（V2）を検出する。
出力電圧検出部（27）は、図１及び図３に示すように、主として、互いに直列に接続された２つの抵抗（27a,27b）、出力電圧サンプリング部（31c）として機能するコントローラ（31）によって構成されている。互いに直列に接続された２つの抵抗（27a,27b）は、力率改善部（25）と電力変換部（28）との間において、平滑コンデンサ（26）の両端に接続されている。抵抗（27a,27b）同士の接続点における電圧（V21）は、コントローラ（31）に入力され、出力電圧サンプリング部（31c）によって出力側検出周期でサンプリング且つＡＤ変換され、出力電圧（V2）の検出結果（Vdc）として認識される。
上記出力側検出周期は、入力電圧検出部（24）の検出周期である入力側検出周期よりも短い。一例としては、入力側検出周期が約１ｓｅｃである場合、出力側検出周期は、約１０ｍｓｅｃであることができる。
−電力変換部−
電力変換部（28）は、力率改善部（25）の出力側にて、リアクタ（L25a,L25b,L25c）に対し並列に接続されている。電力変換部（28）は、力率改善部（25）から出力電圧（V2）を供給されると、出力交流電力（SU,SV,SW）を生成する。
電力変換部（28）は、図示はしていないが、インバータ回路及びインバータ駆動部とで構成されている。インバータ回路は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタで構成されたパワー素子と、パワー素子に逆並列に接続された還流用ダイオードとを、それぞれ複数有する構成となっている。インバータ駆動部は、例えば集積回路によって構成されており、各パワー素子のゲート端子に接続されている。インバータ駆動部は、コントローラ（31）から出力されるモータ制御信号（Pwm）に基づいて、各パワー素子へのゲート電圧の印加制御を行うことで各パワー素子をオン及びオフさせて、インバータ回路に出力交流電力（SU,SV,SW）を生成させる。
−電流検出部−
電流検出部（29）は、力率改善部（25）への入力電流（Im）の値を検出する。入力電流（Im）とは、商用電源（91）から電源配線（41）、電力変換部（28）、モータ（11）へと流れ、再び電力変換部（28）、ＧＮＤ配線（42）を経て、力率改善部（25）に流れ込む電流である。
電流検出部（29）は、図１及び図３に示すように、主として、ＧＮＤ配線（42）上に直列に接続されたシャント抵抗（29a）、入力電流算出部（31d）として機能するコントローラ（31）等によって構成されている。シャント抵抗（29a）の両端電圧（Vd2）は、コントローラ（31）に入力され、入力電流算出部（31d）によって所定のサンプリング周期にてサンプリング且つＡＤ変換され、入力電流（Im）の算出に利用される。
−力率改善駆動部−
力率改善駆動部（30）は、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）のゲート端子及びコントローラ（31）と接続されている。力率改善駆動部（30）は、例えば集積回路によって構成されている。力率改善駆動部（30）は、コントローラ（31）からのＰＦＣ駆動指令信号（Cpfc）に基づいて、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）へのゲート電圧の印加制御を行うことで、力率改善部（25）をオン及びオフさせる。
具体的に、力率改善駆動部（30）は、力率改善部（25）をオンにして力率改善動作を行わせる際、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）のオン及びオフを短い周期で繰り返させるためのゲート制御信号（G1,G2,G3）を、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に出力する。逆に、力率改善駆動部（30）は、力率改善部（25）をオフにして力率改善動作を停止させる際、全てのスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）をオフの状態に保つためのゲート制御信号（G1,G2,G3）を、各スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に出力する。
−コントローラ−
コントローラ（31）は、メモリ及びＣＰＵによって構成されている。コントローラ（31）は、メモリに格納された各種プログラムに応じて、図３に示すように、上述した入力電圧サンプリング部（31a）、ＰＦＣ電流算出部（31b）、出力電圧サンプリング部（31c）、入力電流算出部（31d）の他、モータ駆動制御部（31e）として機能する。
モータ駆動制御部（31e）は、モータ（11）におけるロータ位置情報に基づいてモータ制御信号（Pwm）を決定し、これを電力変換部（28）のインバータ駆動部に出力する。ロータ位置情報としては、モータ（11）におけるホール素子の検出結果、電流検出部（29）の検出結果である入力電流（Im）等が挙げられる。また、モータ駆動制御部（31e）は、モータ（11）が駆動している間、ロータ位置情報及びその時々の各検出部（24,27）の検出結果（Vac_peak,Vdc）等を用いて、モータ（11）の駆動に対してフィードバック制御を行う。
更に、本実施形態１に係るコントローラ（31）は、力率改善部（25）に関する制御を行う。当該制御としては、モータ（11）の通常回転時の力率改善部（25）のオン及びオフ制御、力率改善部（25）が出力するべき出力電圧（Vdc）の目標値である出力目標値（Vdc_ref）の可変制御、及び、瞬時電圧低下または瞬時停電の発生に伴う力率改善部（25）のオン及びオフ制御が挙げられる。
モータ（11）の通常回転時の力率改善部（25）のオン及びオフ制御とは、瞬時電圧低下または瞬時停電が発生していない場合の、入力電流（Im）等に基づく力率改善部（25）のオン及びオフ制御である。当該制御では、例えば、入力電流（Im）が第１閾値を超過した場合、力率改善部（25）はオンし、入力電流（Im）が第１閾値よりも小さい第２閾値を下回った場合、力率改善部（25）はオフする。その他、当該制御では、入力電流（Im）による制御方法に代えて、力率改善部（25）の出力電力の大小による制御方法や、モータ（11）を起動させると共に力率改善部（25）をオンさせる制御方法が採用されても良い。
以下では、出力目標値（Vdc_ref）の可変制御、及び、瞬時電圧低下または瞬時停電の発生に伴う力率改善部（25）のオン及びオフ制御について、詳述する。
＜出力目標値の可変制御＞
この制御は、目標値決定部（31f）として機能するコントローラ（31）によって行われる。
図４は、本実施形態１に係る可変式の出力目標値（Vdc_ref）の概念の説明図である。図４では、商用電圧（V0）の変動が予測される範囲を横軸に取り、各商用電圧（V0）に対する入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）及び出力目標値（Vdc_ref）を縦軸にて表している。図４及び下記（１）式に示されるように、目標値決定部（31f）は、その時々の入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に一定量である昇圧量（Va）を加算した結果を、出力目標値（Vdc_ref）として決定する。
Vdc_ref＝Vac_peak+Va ・・・（１）
即ち、図４及び（１）式では、力率改善部（25）の入力電圧（V1）がたとえ変化したとしても、出力目標値（Vdc_ref）が常に一定の値に保たれているのではなく、力率改善部（25）の出力電圧（Vdc）が入力電圧（V1）に応じて変化することを表している。具体的には、図４に示すように、商用電圧（V0）が低電圧側へと変動する程、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）も低電圧側へとシフトするため、出力目標値（Vdc_ref）は小さい値を採る。逆に、商用電圧（V0）が高圧側へと変動する程、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）は高電圧側へとシフトするため、出力目標値（Vdc_ref）は大きい値を採る。このような出力目標値（Vdc_ref）の可変制御は、商用電圧（V0）が変動する、いわゆる電源電圧変動が生じる場合に好適である。
電源電圧変動は、様々な要因によって生じる。一例としては、商用電源（91）を様々な機器が電源として用いる際に、当該機器が一斉に稼働することによって、商用電源（91）の設備容量に対する負荷が標準よりも過剰となる場合が挙げられる。この場合、商用電源（91）から各機器への電流は過大になり、商用電源（91）がその影響に耐えられなくなる。故に、商用電圧（V0）は基準値から低下する。他には、殆どの機器が稼働していないために負荷が標準よりも小さく、故に商用電圧（V0）が基準値よりも上昇する場合等がある。
このような電源電圧変動は、一時的に生じることもあれば、常時生じていることもある。
上記電源電圧変動が生じると、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）も変動する。例えば、電源電圧変動の有無に関わらず力率改善部（25）の出力電圧（V2）が一定であるとすると、仮に商用電圧（V0）が基準値に対して低電圧側へと変動した際には、力率改善部（25）の昇圧量は、商用電圧（V0）が基準値の場合に比して多くなる。すると、力率改善部（25）のリアクタ（L25a,L25b,L25c）に蓄積するべきエネルギー量は増加するため、リアクタ（L25a,L25b,L25c）やスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に流れる電流量も必然的に多くなる。その結果、リアクタ（L25a,L25b,L25c）やスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）での電力損失が増加する。
そこで、上式（１）及び図４に示すように、目標値決定部（31f）は、力率改善部（25）の昇圧量（Va）を一定とし、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて出力目標値（Vdc_ref）を決定する制御を行う。これにより、電源電圧変動が生じたとしても昇圧量（Va）自体は変化しないため、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を流れる電流は概ね一定である。従って、力率改善部（25）を構成するリアクタ（L25a,L25b,L25c）及びスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の電力損失も、概ね一定となる。
＜瞬時電圧低下及び瞬時停電の発生に伴う力率改善部のオン及びオフ制御＞
この制御は、瞬停制御部（31g）（制御部に相当）として機能するコントローラ（31）によって行われる。
上述した電源電圧変動のうち一時的に生じる変動の中には、瞬時電圧低下及び瞬時停電と呼ばれるものが存在する。瞬時電圧低下とは、落雷等によって瞬間的に商用電圧（V0）が低下する現象である。瞬時停電とは、落雷等によって瞬間的に電力変換装置（20）への商用電圧（V0）の供給が途絶える現象である。瞬間的に商用電圧（V0）が低下または停電する期間としては、例えば１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃが挙げられる。
以下では、説明の便宜上、瞬時電圧低下及び瞬時停電を、まとめて「瞬時電源障害」と呼称する。
力率改善部（25）が力率改善動作を行っている間に、商用電源（91）にて瞬時電源障害が生じた場合を考える。この場合、力率改善部（25）がたとえ力率改善動作を行っているとしても、力率改善部（25）の入力電圧（V1）の低下に伴い、力率改善部（25）の出力電圧（V2）は低下していく。瞬時電源障害では、商用電圧（V0）が低下または停電している期間が上述したように非常に短いため、商用電源（91）は、例えば１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ後には復帰する。すると、力率改善部（25）は、自身の出力電圧（V2）が出力目標値（Vdc_ref）に到達していない状態から入力電圧（V1）を昇圧するため、出力電圧（V2）が過渡的に跳ね上がる虞がある。すると、力率改善部（25）のスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）には過大な電流が流れて発熱し、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）が破壊される虞がある（いわゆる過渡熱破壊）。これに対し、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）が、当該電流を考慮して選定されることも考えられるが、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）が大型化する傾向にあり、コストがかかってしまう。
そこで、図５に示すように、本実施形態１に係る瞬停制御部（31g）は、力率改善部（25）が力率改善動作を行っている際に（区間Ａ）、商用電源（91）にて瞬時電源障害が発生したと判断した場合（区間Ｂ）、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）をオフにして力率改善動作を停止させる制御を行う（区間Ｃ）。特に、当該区間Ｃに示すように、瞬停制御部（31g）は、商用電源（91）の復帰時も、力率改善部（25）の力率改善動作を停止させておく。
ここで、図５は、入力電圧（V1）、入力電圧検出部（24）及び出力電圧検出部（27）の各検出結果（Vac_peak,Vdc）、力率改善部（25）の許可／禁止、ＰＦＣ駆動指令信号（Cpfc）、力率改善駆動部（30）の出力状態、ＰＦＣ電流（Ipfc）、及び出力交流電力（SU,SV,SW）の経時的変化を示すタイミングチャートである。
具体的に、図５の区間Ａでは、瞬時電源障害が生じていないため、入力電圧検出部（24）及び出力電圧検出部（27）の各検出結果（Vac_peak,Vdc）は、概ね一定値を保った状態にある。区間Ａでは、コントローラ（31）からは、力率改善部（25）を駆動させる旨のＰＦＣ駆動指令信号（Cpfc）が出力され、力率改善部（25）は、力率改善駆動部（30）からのゲート制御信号（G1,G2,G3）に基づいて力率改善動作を行っている。従って、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）には、ＰＦＣ電流（Ipfc）が流れている。また、電力変換部（28）は出力交流電力（SU,SV,SW）を出力しており、モータ（11）は駆動している。従って、圧縮機（72）は駆動しており、空気調和装置（70）は、冷房運転及び暖房運転等を含む空気調和運転を行っている。
図５の区間Ａから区間Ｂへの切り替わりにおいて、瞬時電源障害が発生している。この場合、区間Ｂでは、瞬時電源障害の有無の判断動作が行われる。
ここで、瞬時電源障害の検出方法について、図６を用いて説明する。図６は、主として瞬停制御部（31g）により行われる制御内容がまとめられた条件テーブル（Ta1）を表している。図６の条件テーブル（Ta1）では、動作の名称（Ta11）、成立条件（Ta12）、詳細動作の内容（Ta13）が対応づけられている。
図６のレコード番号「１」の成立条件（Ta12）に示されるように、瞬停制御部（31g）は、上式（１）に基づいて決定された出力目標値（Vdc_ref）から出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）を減算することで、その時々の出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）と出力目標値（Vdc_ref）との差を算出する。下式（２）に示されるように、当該差が所定差（DIF）よりも大きい条件が成立する場合、瞬停制御部（31g）は、瞬時電源障害が発生していると判断する。
DIF＜Vdc_ref−Vdc ・・・（２）
ここで、所定差（DIF）は、商用電圧（V0）の基準値、平滑コンデンサ（26）及びスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の容量値等に基づいて、適宜決定される。
更にこの場合、通常の停電ではなく瞬時電源障害であると確実に判断するべく、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）が所定下限値（LVP）よりも大きい条件が成立することが好ましい（Vdc＞LVP）。通常の停電であれば、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）が所定下限値（LVP）よりも低い状態は暫く続くため、力率改善部（25）の出力電圧（V2）は、停電の間に十分に低下する。従って、商用電源（91）の復帰時に力率改善動作が直ちに開始されたとしても、力率改善部（25）の出力電圧（V2）が跳ね上がる現象は、生じないからである。
更に、本実施形態１では、既に述べたように、入力電圧検出部（24）の入力側検出周期が出力電圧検出部（27）の出力側検出周期よりも長いという条件が成立している。これは、瞬時電源障害の発生の有無を確実に把握するためである。即ち、瞬時電源障害の発生によって入力電圧（V1）の波高値（V11）が実際には瞬間的に低下していたとしても、入力側検出周期は出力側検出周期よりも長いため、瞬時電源障害が生じたと把握できる程に入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）自体が低下していない現象が生じる。一方で、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）は、実際の出力電圧（V2）と概ね同様に低下した値となっている。すると、瞬時電源障害が発生している場合、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）及び昇圧量（Va）の合計値である出力側目標値（Vdc_ref）と出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差は、瞬時電源障害が発生していない場合とは異なり、所定差（DIF）以上となる。故に、瞬停制御部（31g）は、出力目標値（Vdc_ref）の可変制御を行いながらも、瞬時電源障害を確実に把握することができる。
なお、上記所定差（DIF）に関する条件の成立の有無に関わらず、図６のレコード番号「２」の成立条件（Ta12）に示されるように、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）が所定下限値（LVP）よりも小さい場合には（Vdc＜LVP）、瞬停制御部（31g）は、出力電圧（V2）が不足していると判断する。この場合、図１の主電源リレー（23）が開放され、電力変換部（28）は、出力交流電力（SU,SV,SW）のモータ（11）への供給を停止する。従って、圧縮機（72）は駆動を停止し、空気調和装置（70）は空気調和運転を停止する。この場合、出力電圧（V2）の電圧異常を表すメッセージが、例えば空気調和装置（70）のリモートコントローラ（図示せず）の表示画面に表示される。
瞬時電源障害の発生が図５の区間Ｂにて判断された後、区間Ｃでは、瞬停制御部（31g）は、力率改善部（25）による力率改善動作を「許可」する状態から「禁止」する状態へと切り換えると共に、ＰＦＣ駆動指令信号（Cpfc）を「駆動」から「停止」へと切り換える。これにより、力率改善駆動部（30）は、力率改善部（25）へのゲート制御信号（G1,G2,G3）の出力を停止し、力率改善部（25）のスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）はオフとなる。スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に流れる電流経路が経たれ、ＰＦＣ電流（Ipfc）は流れなくなる。従って、図６のレコード番号「１」の詳細動作の内容（Ta13）に示されるように、力率改善動作は停止する。
但し、区間Ｃでは、力率改善部（25）がオフするのみであり、出力交流電力（SU,SV,SW）のモータ（11）への供給により圧縮機（72）の駆動は停止せずに継続している。この場合、入力電圧（V1）は、力率改善部（25）で昇圧されずに、電力変換部（28）に入力される。
区間Ｃの間に、瞬時電源障害が解除され、商用電源（91）が復帰したとする。図６のレコード番号「３」の成立条件（Ta12）に示されるように、瞬停制御部（31g）は、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）が所定下限値（LVP）よりも大きく（Vdc＞LVP）、且つ瞬時電源障害の発生から約１００ｍｓｅｃの時間が経過したという条件が成立する場合に、商用電源（91）が復帰したと判断する。商用電源（91）の復帰時、瞬停制御部（31g）は、図６のレコード番号「３」の詳細動作の内容（Ta13）に示されるように、モータ（11）の駆動に伴い圧縮機（72）が正常に駆動しているか否かを監視する。そして、瞬停制御部（31g）は、圧縮機（72）が正常に駆動している時間を、商用電源（91）の復帰時から計測し始める。
図５の区間Ｃから区間Ｄへの切換時に、図６のレコード番号「４」の成立条件（Ta12）に示されるように、計測中の時間が所定時間に達したとする。この場合、図５の区間Ｄ及び図６のレコード番号「４」の詳細動作の内容（Ta13）に示されるように、瞬停制御部（31g）は、力率改善部（25）による力率改善動作を「禁止」する状態から「許可」する状態へと切り換える。そして、瞬停制御部（31g）は、力率改善動作を「許可」する状態へと切り換えた直後より、例えば入力電流（Im）に応じて力率改善動作を実際に実行させるか否かを決定する。力率改善動作を実行させるべきと判断した場合には、瞬停制御部（31g）は、ＰＦＣ駆動指令信号（Cpfc）を「停止」から「駆動」へと切り換える。これにより、力率改善駆動部（30）は、ゲート制御信号（G1,G2,G3）の出力を再開し、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）はオン及びオフを繰り返す。従って、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）にはＰＦＣ電流（Ipfc）が流れるようになり、力率改善動作が開始される。この区間Ｄの間も、圧縮機（72）は継続して駆動している。
但し、商用電源（91）の復帰時から上記所定時間が経過するまでの間に、モータ（11）の駆動に異常が生じた場合、コントローラ（31）は、主電源リレー（23）をオフにしてモータ（11）の駆動を停止させてもよい。ここでいう「異常」には、モータ（11）の過電流等が挙げられる。
ここで、上記所定時間は、商用電源（91）の復帰時からリプル垂下制御が開始されるまでの時間間隔よりも短く設定されていることが望ましい。リプル垂下制御とは、平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分を低減させる制御である。
本実施形態１では、瞬時電源障害が発生した場合、力率改善部（25）が一時的にオフして力率改善動作が停止している。この間、平滑コンデンサ（26）には、昇圧されていない入力電圧（V1）が印加される。力率改善は一時的に図れなくなるものの、瞬時電源障害の発生期間は非常に短いため、電力変換部（28）にかかる負荷（つまり、駆動中のモータ（11））は、力率改善動作の停止前後で比較的変化しない。そのため、負荷の大きさによっては、平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分が増加し、平滑コンデンサ（26）の寿命を縮ませる要因となり得る。これに対し、リプル成分が増加した場合、上記負荷を軽減するべく、コントローラ（31）は、商用電源（91）の復帰時から例えば３０ｓｅｃ経過後に、例えばモータ（11）の回転数を下げることによってリプル成分を垂下させる制御を行う（リプル垂下制御）。しかしながら、リプル垂下制御は、圧縮機（72）の駆動能力をも低下させることなり、結果的には、空気調和装置（70）の空調能力が低下してしまう。そこで、本実施形態１では、商用電源（91）が復帰した場合、上記リプル垂下制御が開始される前に、力率改善部（25）をオンさせて力率改善動作を再開させる。これにより、空調能力の低下ができる限り防がれる。
なお、上記所定時間は、固定値であってもよいし、例えば瞬時電源障害の期間や規模に応じて決定される可変値であっても良い。
なお、図５では、一例として、力率改善動作が「禁止」状態から「許可」状態へと切り換わったタイミングと、実際に力率改善動作が再開したタイミングとが、異なっている場合を表している。これは、力率改善動作が「禁止」状態から「許可」状態へと切り換わったことで、直ちに力率改善動作が行われるわけではないことを表している。従って、力率改善動作が「禁止」状態から「許可」状態へと切り換わったタイミングにて、既に力率改善動作を実際に行うための条件が整っている場合には、瞬停制御部（31g）は、直ちに力率改善部（25）をオンさせても良い。
＜実施形態１の効果＞
本実施形態１に係る電力変換装置（20）によれば、瞬時電源障害の発生時、昇圧型の力率改善部（25）では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）がオフとなり昇圧動作である力率改善動作が停止される。商用電源（91）の復帰時も、力率改善動作は停止している。そのため、力率改善部（25）内では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を含む電流経路が経たれる。従って、商用電源（91）の復帰時の力率改善動作によって力率改善部（25）の出力電圧（V2）が一時的に跳ね上がり、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に過大な電流が流れることが防止される。故に、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の故障を防ぐことができ、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の小型化及び低コスト化が図れる。
また、本実施形態１に係る電力変換装置（20）によれば、出力目標値（Vdc_ref）と出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差が所定差（DIF）よりも大きい場合に、瞬停制御部（31g）は、瞬時電源障害が発生していると判断できる。このように、瞬停制御部（31g）は、瞬時電源障害の発生の有無を簡単に把握できる。
また、瞬時電源障害が発生している場合、実際の入力電圧（V1）及び出力電圧（V2）は、共に低下している。一方、本実施形態１では、入力側検出周期が出力側検出周期よりも長いため、瞬時電源障害が発生していれば、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）は、出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）に比して高い値となる。そのため、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）及び昇圧量（Va）の合計値である出力目標値（Vdc_ref）と出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差は、所定差（DIF）よりも大きくなる。従って、瞬停制御部（31g）は、出力目標値（Vdc_ref）の可変制御を行う場合でも、瞬時電源障害を確実に把握することができる。
また、本実施形態１では、瞬時電源障害の発生時、力率改善部（25）はオフとなるが、上記圧縮機（72）の駆動は継続される。これにより、空気調和装置（70）の空調対象空間に居るユーザの快適性が保たれる。
また、本実施形態１では、力率改善部（25）は、圧縮機（72）が正常に駆動している場合に、力率改善動作を再開することが可能となる。
また、本実施形態１では、商用電源（91）の復帰後、リプル垂下制御が開始されるよりも前に、力率改善部（25）の力率改善動作が許可される。従って、リプル垂下制御によって空気調和装置（70）の能力が低減されてしまうことを、できる限り防ぐことができる。
＜実施形態１の変形例１＞
上記では、図４及び上式（１）に示すように、力率改善部（25）の出力目標値（Vdc_ref）が、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）と一定の昇圧量（Va）との合計によって決定されると説明した。
しかし、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて出力目標値（Vdc_ref）が可変されれば良く、瞬停制御部（31g）は、図４及び上式（１）以外の手法にて出力目標値（Vdc_ref）を決定しても良い。
＜実施形態１の変形例２＞
入力電圧検出部（24）は、入力電圧（V1）の波高値（V11）に代えて、商用電圧（V0）または入力電圧（V1）の実効値及び平均値等を入力側検出周期でサンプリングする仕様であってもよい。
上記では、入力側検出周期が出力側検出周期より長いと説明したが、瞬時電源障害が問題なく検出できるのであれば、入力側検出周期は、出力側検出周期より長くなくてもよい。
≪実施形態２≫
本実施形態２では、出力目標値（Vdc_ref）が固定値である場合について説明する。以下では、上記実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。
＜出力目標値の決定方法＞
図７は、本実施形態２に係る固定式の出力目標値（Vdc_ref）の概念の説明図である。図７は、商用電圧（V0）の変動が予測される範囲を横軸に取り、各商用電圧（V0）に対する入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）及び出力目標値（Vdc_ref）を縦軸にて表している。図８は、実施形態２に係るコントローラ（31）の機能部を模式的に表している。
図７に示すように、出力目標値（Vdc_ref）は、入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に関係なく、予め一定値に固定されている。図８では、一例として、コントローラ（31）が上記実施形態１の目標値決定部（31f）としての機能を有さない場合を図示している。
本実施形態２に係る出力目標値（Vdc_ref）は、空気調和装置（70）が設置される環境下における商用電源（91）の状態により決定される。特に、出力目標値（Vdc_ref）は、当該空気調和装置（70）の設置が予想される各国の商用電源（91）の事情（具体的には、電源電圧変動等）を考慮し、如何なる商用電源（91）の商用電圧（V0）に基づく入力電圧（V1）の波高値（V11）よりも高い値に決定されることが好ましい。仮に、入力電圧（V1）の波高値（V11）が出力目標値（Vdc_ref）よりも高くなる逆転現象が生じると、力率改善部（25）は、入力電圧（V1）の昇圧をしなくなり、力率が悪化するためである。
＜瞬時電圧低下及び瞬時停電の発生に伴う力率改善部のオン及びオフ制御＞
瞬停制御部（31g）は、上記実施形態１と同様、力率改善部（25）が力率改善動作を行っている際に、瞬時電圧低下及び瞬時停電を含む瞬時電源障害を検出した場合、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）をオフにして力率改善動作を停止させる制御を行う。商用電源（91）の復帰時も、力率改善部（25）の力率改善動作は停止している。
瞬時電源障害の検出方法及び瞬停制御部（31g）の詳細な動作は、上記実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
なお、上記実施形態１では、出力目標値（Vdc_ref）の可変制御を実現させるために、入力側検出周期が出力側検出周期よりも長いという条件が成立していた。当該条件は、出力目標値（Vdc_ref）が固定値である本実施形態２でも、瞬時電源障害の検出条件として含まれていても良い。問題なく瞬時電源障害の発生が検出されるためである。
＜実施形態２の効果＞
本実施形態２に係る電力変換装置（20）においても、上記実施形態１と同様、瞬時電源障害の発生時及び商用電源（91）の復帰時、昇圧型の力率改善部（25）では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）がオフとなり昇圧動作である力率改善動作が停止される。そのため、力率改善部（25）内では、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を含む電流経路が経たれる。従って、出力目標値（Vdc_ref）が固定値であっても、商用電源（91）の復帰時の力率改善動作によって力率改善部（25）の出力電圧（V2）が一時的に跳ね上がり、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に過大な電流が流れることが防止されるため、スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）の故障を防ぐことができる。
＜実施形態２の変形例＞
上記実施形態２に係る電力変換装置（20）は、入力電圧検出部（24）及び出力電圧検出部（27）のうち、いずれか１つを備える構成であってもよい。この場合、図６のレコード番号「１」の成立条件（Ta12）が変更される。
電力変換装置（20）が入力電圧検出部（24）を備える場合、入力電圧検出部（24）は、入力電圧（V1）の値を、上記実施形態１に係る入力側検出周期よりも短い周期（例えば１０ｍｓｅｃ毎）でサンプリングし、これを検出結果とする。電力変換装置（20）が出力電圧検出部（27）を備える場合、出力電圧検出部（27）は、出力電圧（V2）の値を、上記実施形態１に係る出力側検出周期と同様の周期（例えば１０ｍｓｅｃ毎）でサンプリングし、これを検出結果とする。この場合、瞬停制御部（31g）は、入力電圧検出部（24）または出力電圧検出部（27）の検出結果の大小に応じて、瞬時電源障害の発生及び商用電源（91）の復帰の有無を判断することができる。
≪その他の実施形態≫
上記実施形態１，２については、以下のような構成としてもよい。
瞬時電源障害を検出する際に用いられるパラメータは、入力電圧検出部（24）の検出結果及び出力電圧検出部（27）の検出結果に限定されない。瞬時電源障害を検出することができれば、どのようなパラメータ及び検出方法が採用されてもよい。他のパラメータとしては、ＰＦＣ電流（Ipfc）及び入力電流（Im）等が挙げられる。
瞬時電源障害の発生時、圧縮機（72）も駆動を停止してもよい。
力率改善部（25）に対し力率改善動作が許可される条件は、商用電源（91）の復帰から所定時間の間に圧縮機（72）が継続して駆動した場合以外の条件であってもよい。例えば、商用電源（91）の復帰後、ＰＦＣ電流（Ipfc）または入力電流（Im）が一定値を超えた場合に、力率改善動作が許可されてもよい。
また、上記所定時間は、必ずしもリプル垂下制御が開始される時間間隔より短い必要はなく、当該時間間隔よりも長く設定されていても良い。
瞬時電圧障害の発生の際に空気調和装置（70）（より具体的には、圧縮機（72））が過負荷で運転していた場合、力率改善部（25）が停止すると入力力率が悪化し、整流部（22）や主電源リレー（23）には過大な電流が流れてしまう。そこでこの場合には、整流部（22）等を保護するために、力率改善部（25）をオフさせる制御と概ね同時にリプル垂下制御が行われても良い。これにより、力率改善動作は停止しているが、圧縮機（72）の能力には制限がかかるため、整流部（22）等に過大な電流が流れることを防止できるからである。なお、圧縮機（72）が過負荷な状態とは、負荷（例えばモータ（11）の回転数）が基準値を超過している場合を言う。基準値としては、例えば、力率改善部（25）が停止している際の平滑コンデンサ（26）の両端電圧に対して圧縮機（72）が正常に駆動できる場合の負荷（例えばモータ（11）の回転数）の最大値が挙げられる。
また、モータ（11）の駆動対象は、圧縮機（72）以外（例えば室外ファン（76）及び室内ファン（82）等）であってもよい。
また、整流部（22）とは別途商用電源（91）に接続された整流回路があり、入力電圧検出部（24）は、当該回路の出力電圧を検出する構成であっても良い。
以上説明したように、本発明は、昇圧型の力率改善部を含む電力変換装置と、これを備える空気調和装置について有用である。
20 電力変換装置
22 整流部
24 入力電圧検出部
25 力率改善部
26 平滑コンデンサ
L25a,L25b,L25c リアクタ
Q25a,Q25b,Q25c スイッチング素子
27 出力電圧検出部
28 電力変換部
31a 瞬停制御部（制御部）
70 空気調和装置
72 圧縮機
91 商用電源（交流電源）
V1 入力電圧
V11 波高値
V2 出力電圧
Vac_peak 入力電圧検出部の検出結果
Vdc 出力電圧検出部の検出結果
Vdc_ref 出力目標値（出力電圧の目標値）
DIF 所定差

Claims (7)

  1. 交流電源（91）からの入力交流を整流する整流部（22）と、
    リアクタ（L25a,L25b,L25c）と、上記整流部（22）から出力される入力電圧（V1）に基づくエネルギーの当該リアクタ（L25a,L25b,L25c）への蓄積と放出とを切り換えるスイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）を有し、上記入力電圧を昇圧することによって力率改善動作を行うことが可能な力率改善部（25）と、
    上記入力電圧（V1）を検出する入力電圧検出部（24）と、
    上記力率改善部（25）の出力電圧（V2）を検出する出力電圧検出部（27）と、
    上記力率改善部（25）の出力に接続されて、出力交流電力（SU,SV,SW）を生成する電力変換部（28）と、
    上記力率改善部（25）の上記力率改善動作を制御する制御部（31g）と、
    を備え、
    上記制御部（31g）は、
    上記入力電圧検出部（24）の検出結果（Vac_peak）に応じて、上記力率改善部（25）が出力するべき上記出力電圧の目標値（Vdc_ref）を決定し、
    上記出力電圧の目標値（Vdc_ref）と上記出力電圧検出部（27）の検出結果（Vdc）との差が所定差（DIF）よりも大きい場合に、上記交流電源（91）において瞬時電圧低下または瞬時停電が発生していると判断し、
    上記力率改善部（25）が上記力率改善動作を行っている際に、上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）をオフにして上記力率改善動作を停止させ、
    上記交流電源（91）の復帰時、上記力率改善動作を停止させた状態を維持し、
    上記入力電圧検出部（24）の検出周期は、上記出力電圧検出部（27）の検出周期よりも長い
    ことを特徴とする電力変換装置。
  2. 請求項１において、
    上記入力電圧検出部（24）は、上記入力電圧（V1）の波高値（V11）をサンプリングし、これを検出結果（Vac_peak）とする
    ことを特徴とする電力変換装置。
  3. 請求項１または請求項２の電力変換装置（20）を備える空気調和装置。
  4. 請求項３において、
    冷媒を圧縮する圧縮機（72）、
    を更に備え、
    上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）及び上記電力変換部（28）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）に対し互いに並列に接続されており、
    上記制御部（31g）は、上記圧縮機（72）が駆動している際に上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記圧縮機（72）の駆動を停止させずに継続させる
    ことを特徴とする空気調和装置。
  5. 請求項４において、
    上記制御部（31g）は、上記交流電源（91）の復帰時から所定時間の間上記圧縮機（72）が継続して駆動した場合、上記力率改善部（25）に対し上記力率改善動作を許可する
    ことを特徴とする空気調和装置。
  6. 請求項５において、
    上記力率改善部（25）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）の出力側において上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に並列に接続された平滑コンデンサ（26）、を更に有し、
    上記所定時間は、上記交流電源（91）の復帰時から上記平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分を垂下させる制御が開始されるまでの時間間隔よりも短い
    ことを特徴とする空気調和装置。
  7. 請求項３において、
    冷媒を圧縮する圧縮機（72）、
    を更に備え、
    上記力率改善部（25）は、上記リアクタ（L25a,L25b,L25c）の出力側において上記スイッチング素子（Q25a,Q25b,Q25c）に並列に接続された平滑コンデンサ（26）、を更に有し、
    上記制御部（31g）は、上記圧縮機（72）が過負荷で駆動している際に上記瞬時電圧低下または上記瞬時停電が発生した場合、上記力率改善動作の停止と共に上記平滑コンデンサ（26）の両端電圧のリプル成分を垂下させる制御を行う
    ことを特徴とする空気調和装置。
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