[发明专利]直接型交流电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及直接型交流电力变换装置，尤其涉及具备整流电路、逆变器以及升压斩波器的结构。

背景技术

在专利文献1、2、非专利文献1中介绍了直接型交流电力变换装置。在这些直接型交流电力变换装置中采用升压斩波器，该升压斩波器从整流电路中接受电力，将电力提供给逆变器，由此来降低瞬时电力的脉动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-193678号公报

专利文献2：日本特开2012-135184号公报

专利文献3：日本特开2014-82926号公报

非专利文献

非专利文献1：大沼，伊东，“附加了充电电路的带主动缓冲的单相三相电力变换器的实机验证”平成22年电气学会产业应用部门大会1-124，I-587～590页

发明内容

发明所要解决的课题

但是在专利文献1、2或非专利文献1所介绍的技术中，从整流电路向电容充电的期间与从电容向逆变器放电的期间分别按照输入交流电压的周期的1/4来交替地设定。因此，输出电压的大小停留在输入交流电压的波高值的1/√2倍。

另外，即使在专利文献3所记载的技术中，鉴于逆变器的动作，进行对电容的不需要的充放电，存在对升压斩波器要求的电力容量变大的倾向。

因此，本发明的目的是提供一种使来自直接型交流电力变换装置的输出电压比现有的高且降低对升压斩波器要求的电力容量的技术。

解决问题的手段

本发明的直接型交流电力变换装置具备直流链路(7)、第1整流电路(5、51)、升压斩波器(3)和开关(41)。

上述直流链路具有第1电源线(L1)和施加了比所述第1电源线的电位低的电位的第2电源线(L2)。

所述第1整流电路具有输入交流电压的多个输入端和分别与所述直流链路连接的一对输出端(51c、51d)。

所述逆变器将施加于所述直流链路的电压变换为其它多相交流电压。

所述升压斩波器在输出级具有电容(34)。

所述开关进行从所述电容向所述直流链路的放电或不放电。

并且，在本发明的直接型交流电力变换装置的第1方式中，在所述升压斩波器中所述电容的充电至少在第1期间中进行，所述第1期间是放电占空比(dc)大于0的期间的一部分。

所述放电占空比是所述开关导通的时间比率。

利用所述放电占空比与所述电容的两端电压(Vc)的积(dc·Vc)和整流占空比(dr)与所述交流电压的整流电压(Vrec)的积(dr·Vrec)之和表示的虚拟直流链路电压(Vdc)大于等于第1值(V1)且小于等于第2值(V2)。

所述整流占空比取如下值：从1中减去所述放电占空比与零电压占空比(dz)之和而得的值。

所述零电压占空比是与所述逆变器(6)所输出的电压的大小无关地所述逆变器(6)采用零电压矢量的时间比率。

所述第1值是所述多相交流电压的各线间电压的绝对值的最大值(max(|Vuv|、|Vvw|、|Vwu|))。

所述第2值是所述绝对值能取的最大值，

所述升压斩波器的输入侧被施加所述整流电压或者与所述整流电路的所述一对输出端连接。

本发明的直接型交流电力变换装置的第2方式是该第1方式，其中，在所述第1期间与所述放电占空比为0的期间的一部分或全部中，进行所述升压斩波器中的所述电容的充电。

本发明的直接型交流电力变换装置的第3方式是该第1方式以及第2方式的任意一个，在所述第1期间中，利用充电电力(Pci)以及放电电力(Pco)进行所述电容(34)的充放电，所述第1期间具有所述充电电力大于所述放电电力的期间和所述放电电力大于所述充电电力的期间。

本发明的直接型交流电力变换装置的第4方式是该第1方式至第3方式的任意一个，存在所述虚拟直流链路电压(Vdc)取所述第1值(V1)的期间。

本发明的直接型交流电力变换装置的第5方式是该第1方式至第4方式的任意一个，其中，根据流向所述升压斩波器(3)的电流(ib)与从所述第1整流电路流向所述逆变器(6)的电流(idirect)之和即整流电流(irec)的指令值(irec*)、所述虚拟直流链路电压(Vdc)的指令值(Vdc*)、所述电容的两端电压(Vc)、所述整流电压(Vrec)以及输入所述逆变器(6)的电流(idc)，来设定使所述零电压占空比(dz)为最小的所述放电占空比。