[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力变换装置，具备改善输入功率因数的电路，在将交流电变换为直流电之后，得到所期望的直流输出。

背景技术

以往的电力变换装置具备对商用交流电源进行高功率因数控制而进行交流/直流变换的高功率因数转换器部、以及在其后级配置且通过变压器对初级侧和次级侧进行了绝缘的DC/DC转换器部，分别对绝缘了的主电池和副电池进行充电。在优先对主电池进行充电时，进行控制使得变压器初级侧的开关电路的占空比（duty ratio）成为恒定，并且使变压器次级侧的开关电路的占空比成为可变。在优先对副电池进行充电时，进行控制使得变压器初级侧以及次级侧的开关电路的占空比成为可变（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2008-118727号公报

发明内容

在上述以往的电力变换装置中，在对主电池、副电池进行充电时，对DC/DC转换器部的变压器次级侧开关电路的占空比进行控制、或者对变压器初级侧以及次级侧的开关电路的占空比进行控制。这样通过开关电路的占空控制（duty control）来进行得到所期望的直流输出的控制，因此占空比的变化幅度必然变大，在占空比低的期间电力损耗变大，电力损耗的降低有限度。

本发明是为了解决如上所述那样的问题点而作出的，其目的在于，在具备改善输入功率因数的电路而将交流电变换为直流电之后得到所期望的直流输出的电力变换装置中，降低电力损耗而提高电力变换效率。

本发明所涉及的第1电力变换装置具备：AC/DC转换器部，将交流电压变换为直流电压；平滑电容器，连接于所述AC/DC转换器部的直流侧；DC/DC转换器部，具备半导体开关元件，对所述平滑电容器的直流电进行DC/DC转换而连到负载；以及控制装置，控制所述AC/DC转换器部使得一边控制交流的功率因数一边使所述AC/DC转换器部的直流电压追踪目标值，并且通过所述半导体开关元件的占空控制来控制所述DC/DC转换器部使得所述DC/DC转换器部与所述负载之间的直流输入输出追踪指令值。并且，该控制装置根据所述DC/DC转换器部与所述负载之间的直流输入输出，来调整所述AC/DC转换器部的所述直流电压目标值。

另外，本发明所涉及的第2电力变换装置具备：AC/DC转换器部，将交流电压变换为直流电压；平滑电容器，连接于所述AC/DC转换器部的直流侧；DC/DC转换器部，具备半导体开关元件，对所述平滑电容器的直流电进行DC/DC转换而连到负载；以及控制装置，控制所述AC/DC转换器部使得一边控制交流的功率因数一边使所述AC/DC转换器部的直流电压追踪目标值，并且通过所述半导体开关元件的占空控制来控制所述DC/DC转换器部使得所述DC/DC转换器部与所述负载之间的直流输入输出追踪指令值。并且，该控制装置调整所述AC/DC转换器部的所述直流电压目标值，使得所述DC/DC转换器部内的所述半导体开关元件能够进行软开关。

根据上述第1电力变换装置，控制装置根据DC/DC转换器部与负载之间的直流输入输出来调整AC/DC转换器部的直流电压目标值，因此能够恰当地控制DC/DC转换器部内的半导体开关元件的占空比来实现DC/DC转换器部中的电力损耗的降低，能够提高电力变换效率。

根据上述第2电力变换装置，调整AC/DC转换器部的直流电压目标值使得DC/DC转换器内的半导体开关元件能够进行软开关，因此能够降低DC/DC转换器内的半导体开关元件的开关损耗，能够实现DC/DC转换器部中的电力损耗的降低，提高电力变换效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电力变换装置的结构图。

图2是对本发明的实施方式1的高功率因数转换器部的动作进行说明的各部分的波形图。

图3是对本发明的实施方式1的高功率因数转换器部的动作进行说明的图。

图4是对本发明的实施方式1的高功率因数转换器部的动作进行说明的图。

图5是对本发明的实施方式1的高功率因数转换器部的动作进行说明的图。

图6是示出本发明的实施方式1的高功率因数转换器部的控制的控制框图。

图7是对本发明的实施方式1的DC/DC转换器部的动作进行说明的各部分的波形图。

图8是本发明的实施方式1的DC/DC转换器部的控制框图。

图9是对本发明的实施方式1的DC/DC转换器部的动作进行说明的平滑用电抗器的电流波形。

图10是示出本发明的实施方式1的平滑电容器的目标电压的控制的控制框图。