JP7054816B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7054816B2 JP7054816B2 JP2017228319A JP2017228319A JP7054816B2 JP 7054816 B2 JP7054816 B2 JP 7054816B2 JP 2017228319 A JP2017228319 A JP 2017228319A JP 2017228319 A JP2017228319 A JP 2017228319A JP 7054816 B2 JP7054816 B2 JP 7054816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- switching
- state
- circuit
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
直流電源(2)の正端側と中性点(NN)との間に接続された第1のフライングキャパシタ回路(10)と、
前記中性点(NN)と前記直流電源(2)の負端側との間に接続された第2のフライングキャパシタ回路(20)と、
前記第1のフライングキャパシタ回路(10)の中点と前記第2のフライングキャパシタ回路(20)の中点とに直流側が接続され、当該直流側から入力される直流電力を交流電力に変換して、交流側の一対の出力線に当該交流電力を出力するブリッジ回路(30)と、
前記一対の出力線の間を短絡するクランプ回路(40)と、
を備えることを特徴とする電力変換装置(1)。
これによれば、0Vを出力する際の導通損失を低減させることができる。
[項目2]
前記第1のフライングキャパシタ回路(10)は、
前記直流電源(2)の正端側と前記中性点(NN)との間に直列接続された複数の第1のスイッチング素子(Q1~Q4)と、
前記複数の第1のスイッチング素子(Q1~Q4)の接続点間に接続された少なくとも1つの第1のキャパシタ(C1)と、を含み、
前記第2のフライングキャパシタ回路(20)は、
前記中性点(NN)と前記直流電源(2)の負極側との間に直列接続された複数の第2のスイッチング素子(Q5~Q8)と、
前記複数の第2のスイッチング素子(Q5~Q8)の接続点間に接続された少なくとも1つの第2のキャパシタ(C2)と、を含み、
前記ブリッジ回路(30)は、
ブリッジ接続された複数の第3のスイッチング素子(Qu1、Qu2、Qw1、Qw2)を含み、
前記クランプ回路(40)は、
双方向に電流を導通/遮断するための少なくとも1つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)を含み、
本電力変換装置(1)は、
前記第1のスイッチング素子(Q1~Q4)~前記第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)のオン/オフを制御して、前記直流電源(2)の直流電力を交流電力に変換する制御部(60)、
をさらに備えることを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、0Vを出力する際に、第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)をオン状態にすることにより、導通損失を低減させることができる。
[項目3]
前記第1のフライングキャパシタ回路(10)は、
前記直流電源(2)の正端側と前記中性点(NN)との間に直列接続された(2N(Nは自然数)+2)個の第1のスイッチング素子(Q1~Q4)と、
前記(2N+2)個の複数の第1のスイッチング素子(Q1~Q4)の接続点間に接続されたN個の第1のキャパシタ(C1)と、を含み、
前記第2のフライングキャパシタ回路(20)は、
前記中性点(NN)と前記直流電源(2)の負極側との間に直列接続された(2N+2)個の第2のスイッチング素子(Q5~Q8)と、
前記(2N+2)個の第2のスイッチング素子(Q5~Q8)の接続点間に接続されたN個の第2のキャパシタ(C2)と、を含み、
前記制御部(60)は、前記第1のスイッチング素子(Q1~Q4)~前記第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)のオン/オフを制御して、前記出力線に2N+3レベルの出力電圧を出力することを特徴とする項目2に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、出力線に2N+3レベルの擬似正弦波を出力することができる。
[項目4]
前記N個の第1のキャパシタ(C1)の第(i)番目のキャパシタに印加される電圧Ec1(i)は、前記直流電源(2)の電圧E×(i/(2N+2))であり、
前記N個の第2のキャパシタ(C2)の第(i)番目のキャパシタに印加される電圧Ec2(i)は、前記直流電源(2)の電圧E×(i/(2N+2))である、
ことを特徴とする項目3に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、ブリッジ回路(30)から出力線に2N+3レベルの電圧を出力可能となる。
[項目5]
前記クランプ回路(40)は、それぞれダイオード(Dc1、Dc2)が並列に形成または接続された、2つの前記第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)を含み、
前記2つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)のダイオード(Dc1、Dc2)の向きが反対になるように、前記2つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)が直列に接続されていることを特徴とする項目2から4のいずれか1項に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、2つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)の片方をオン状態にするだけで、出力線間を導通させることができる。
[項目6]
前記出力線の電圧をゼロにする際に、前記2つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)をオン状態にし、前記第1のスイッチング素子(Q1~Q4)~前記第3のスイッチング素子(Qu1、Qu2、Qw1、Qw2)を全てオフ状態にすることを特徴とする項目5に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、力率1以外でも、放電方向(電力変換装置(1)から系統(3)への方向)への電流制御も、充電方向(系統(3)から電力変換装置(1)への方向)への電流制御も可能となる。
[項目7]
前記交流電力が正の半波の期間、前記2つの第4のスイッチング素子(Qc1、Qc2)の一方(Qc2)をオン状態に維持し、
前記交流電力が負の半波の期間、前記2つの第4スイッチング(Qc1、Qc2)の他方(Qc1)をオン状態に維持することを特徴とする項目5又は6に記載の電力変換装置(1)。
これによれば、スイッチング損失の低減が可能であるとともに、デッドタイム期間中の出力電流歪みの悪化を防止することができる。
Claims (4)
- 直流電源の正端側と中性点との間に接続された第1のフライングキャパシタ回路と、
前記中性点と前記直流電源の負端側との間に接続された第2のフライングキャパシタ回路と、
前記第1のフライングキャパシタ回路の中点と前記第2のフライングキャパシタ回路の中点とに直流側が接続され、当該直流側から入力される直流電力を交流電力に変換して、交流側の一対の出力線に当該交流電力を出力するブリッジ回路と、
前記一対の出力線の間を短絡するクランプ回路と、
前記第1のフライングキャパシタ回路、前記第2のフライングキャパシタ回路、前記ブリッジ回路、及び前記クランプ回路に含まれるスイッチング素子のオン/オフを制御して、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する制御部と、を備え、
前記第1のフライングキャパシタ回路は、
前記直流電源の正端側と前記中性点との間に直列接続された複数の第1のスイッチング素子と、
前記複数の第1のスイッチング素子の接続点間に接続された少なくとも1つの第1のキャパシタと、を含み、
前記第2のフライングキャパシタ回路は、
前記中性点と前記直流電源の負極側との間に直列接続された複数の第2のスイッチング素子と、
前記複数の第2のスイッチング素子の接続点間に接続された少なくとも1つの第2のキャパシタと、を含み、
前記ブリッジ回路は、
ブリッジ接続された複数の第3のスイッチング素子を含み、
前記クランプ回路は、それぞれダイオードが並列に形成または接続された、2つの第4のスイッチング素子を含み、
前記2つの第4のスイッチング素子のダイオードの向きが反対になるように、前記2つの第4のスイッチング素子が直列に接続され、
前記制御部は、
前記出力線からゼロ以外の電圧を出力する際、前記2つの第4のスイッチング素子の一方をオン状態、他方をオフ状態に制御し、
前記出力線からゼロの電圧を出力する際、前記2つの第4のスイッチング素子をオン状態に制御し、前記第1のスイッチング素子~前記第3のスイッチング素子を全てオフ状態に制御することを特徴とする電力変換装置。 - 前記第1のフライングキャパシタ回路は、
前記直流電源の正端側と前記中性点との間に直列接続された(2N(Nは自然数)+2)個の第1のスイッチング素子と、
前記(2N+2)個の複数の第1のスイッチング素子の接続点間に接続されたN個の第1のキャパシタと、を含み、
前記第2のフライングキャパシタ回路は、
前記中性点と前記直流電源の負極側との間に直列接続された(2N+2)個の第2のスイッチング素子と、
前記(2N+2)個の第2のスイッチング素子の接続点間に接続されたN個の第2のキャパシタと、を含み、
前記制御部は、前記第1のスイッチング素子~前記第4のスイッチング素子のオン/オフを制御して、前記出力線に2N+3レベルの出力電圧を出力することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記N個の第1のキャパシタの第(i)番目のキャパシタに印加される電圧Ec1(i)は、前記直流電源の電圧E×(i/(2N+2))であり、
前記N個の第2のキャパシタの第(i)番目のキャパシタに印加される電圧Ec2(i)は、前記直流電源の電圧E×(i/(2N+2))である、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記交流電力が正の半波の期間、前記2つの第4のスイッチング素子の一方をオン状態に維持し、
前記交流電力が負の半波の期間、前記2つの第4スイッチングの他方をオン状態に維持することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017228319A JP7054816B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017228319A JP7054816B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019103159A JP2019103159A (ja) | 2019-06-24 |
JP7054816B2 true JP7054816B2 (ja) | 2022-04-15 |
Family
ID=66974387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017228319A Active JP7054816B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7054816B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014050134A (ja) | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Murata Mfg Co Ltd | インバータ装置 |
WO2014042118A1 (ja) | 2012-09-13 | 2014-03-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マルチレベル電力変換回路および装置 |
JP2016096616A (ja) | 2014-11-12 | 2016-05-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6573197B2 (ja) * | 2016-01-13 | 2019-09-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
US9960708B2 (en) * | 2016-04-22 | 2018-05-01 | Futurewei Technologies, Inc. | Apparatus and method for an active-switched inverter using multiple frequencies |
-
2017
- 2017-11-28 JP JP2017228319A patent/JP7054816B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014050134A (ja) | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Murata Mfg Co Ltd | インバータ装置 |
WO2014042118A1 (ja) | 2012-09-13 | 2014-03-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マルチレベル電力変換回路および装置 |
JP2016096616A (ja) | 2014-11-12 | 2016-05-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019103159A (ja) | 2019-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10447173B2 (en) | Single-phase five-level active clamping converter unit and converter | |
JP5974516B2 (ja) | 5レベル電力変換装置 | |
EP2251969B1 (en) | Five-level inverter | |
JP5928928B2 (ja) | 5段階電力変換器ならびにその制御方法および制御装置 | |
EP2651024B1 (en) | Multilevel power converter | |
US10389271B2 (en) | Single-phase four-level inverter circuit topology and three-phase four-level inverter circuit topology | |
US9214878B2 (en) | Multilevel power converter circuit | |
US10250159B2 (en) | Five-level inverter topology with high voltage utilization ratio | |
US7450408B2 (en) | Integrated converter having three-phase power factor correction | |
CN106329974A (zh) | 五电平变换装置 | |
US20130258728A1 (en) | Multilevel power converter | |
WO2018127054A1 (zh) | 具有多输入的混联变换器和使用其的充换电设施 | |
KR20090126993A (ko) | 전력회생이 가능한 멀티레벨 컨버터용 모듈 및 이를 이용한멀티레벨 컨버터 | |
EP4164111A1 (en) | Inverter and inverter apparatus | |
CN101895214B (zh) | 一种三相同步整流电路及其控制方法 | |
JP5362657B2 (ja) | 電力変換装置 | |
KR20150140966A (ko) | 바이패스 운전 기능을 갖는 직렬형 h-브릿지 인버터 | |
CN111669061B (zh) | 反拖***和风力发电机组 | |
US20230253877A1 (en) | Power factor correction and dc-dc multiplexing converter and uninterruptible power supply including the same | |
JP2012191761A (ja) | 交流−直流変換回路 | |
US11038436B2 (en) | Inverter system | |
JP7054816B2 (ja) | 電力変換装置 | |
CN107482892B (zh) | 能量缓冲电路以及变流器 | |
JP6895643B2 (ja) | 電力変換装置 | |
EP4239836A1 (en) | A charger, a multiplexing current conversion circuit and an uninterruptible power supply including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180417 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210618 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210618 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210629 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210706 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20210806 |
|
C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20210817 |
|
C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20211130 |
|
C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20220118 |
|
C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20220222 |
|
C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20220222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220310 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7054816 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |