[发明专利]功率转换装置及其控制方法

权利要求书

1.一种功率转换装置，其包括交直流转换部(2)和控制部(5)，该交直流转换部(2)具有三组开关元件组，各组该开关元件组由串联在两条输出线(L1、L2)之间的两个开关元件(Srp、…、Stn)构成，所述串联中的各个连接节点分别连接输入三相交流电中的一相，该控制部(5)对开关元件(Srp、…、Stn)的开和关进行控制，来保证以所述输入三相交流电中的一相作基准相，所述基准相和其它各相的线电压分时地输出给所述两条输出线(L1、L2)，其特征在于，

各个开关元件(Srp、…、Stn)主要由具有双极结构的晶体管构成；

所述控制部(5)向所述开关元件(Srp、…、Stn)中正在被施加反向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)施加规定的栅极电压。

2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述基准相通过以下方式进行选择：将所述输入三相交流电分成两种相电压为正且剩下的相电压为负的区段、以及两种相电压为负且剩下的相电压为正的区段，并在各个区段中选出电压绝对值在区段内最大的相作为基准相；

当以除所述基准相以外的相中电压的绝对值较大的相作最大相时，

所述控制部(5)以规定的导电比(drt、dst)对至少所述最大相的正在被施加正向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)进行开关控制。

3.根据权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制部(5)所进行的所述开关控制的对象只有所述最大相的开关元件(Srp、…、Stn)而已。

4.根据权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

当以除所述基准相和所述最大相以外的相作中间相时，

在各个区段的局部期间内，以规定的导电比(drt、dst)对所述正在被施加正向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)以及与所述中间相相对应的开关元件(Srp、…、Stn)中位于电流流出的一侧的开关元件(Srp、…、Stn)互补性地进行开关控制，在剩下的期间内以规定的导电比(drt、dst)仅对所述正在被施加正向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)进行开关控制。

5.根据权利要求4所述的功率转换装置，其特征在于，

对应于所述输入三相交流电的各相设置有滤波电容器(C11、C12、C13)；

所述局部期间为包含和与所述最大相相对应的滤波电容器(C11、C12、C13)的电压相比与所述中间相相对应的滤波电容器(C11、C12、C13)的电压更大的期间的期间。

6.根据权利要求4所述的功率转换装置，其特征在于，

所述局部期间为相当于所述输入三相交流电的相位角30度的期间。

7.根据权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

当以除所述基准相和所述最大相以外的相作中间相时，

所述控制部(5)以规定的导电比(drt、dst)对所述正在被施加正向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)以及与所述中间相相对应的开关元件(Srp、…、Stn)中位于电流流出的一侧的开关元件(Srp、…、Stn)互补性地进行开关控制。

8.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制部(5)包括梯形波状电压指令生成部(11)，该梯形波状电压指令生成部(11)根据与所述输入三相交流电同步的电源同步信号(Vr)求与所述输入三相交流电的各相相对应且呈梯形波状的电压指令信号(Vr^*、Vs^*、Vt^*)的倾斜区域；

所述控制部(5)利用任一相的所述电压指令信号(Vr^*、Vs^*、Vt^*)生成各个开关元件(Srp、…、Stn)的栅极信号。

9.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述功率转换装置包括直交流转换部(3)，该直交流转换部(3)将已输出给所述输出线(L1、L2)的功率转换成规定的单相交流电或多相交流电。

10.一种功率转换装置的控制方法，该功率转换装置包括交直流转换部(2)，该交直流转换部(2)具有三组开关元件组，各组该开关元件组由串联在两条输出线(L1、L2)之间的两个开关元件(Srp、…、Stn)构成，各个该开关元件(Srp、…、Stn)主要由具有双极结构的晶体管构成，所述串联中的各个连接节点分别连接输入三相交流电中的一相，其特征在于，

所述功率转换装置的控制方法包括：

选择步骤，选出所述输入三相交流电中的一相作为基准相，

控制步骤，对规定的开关元件(Srp、…、Stn)进行开关控制，来向所述两条输出线(L1、L2)分时地输出所述基准相和其它各相的线电压，

反向偏压元件确定步骤，确定在进行所述开关控制时被施加反向偏压的开关元件(Srp、…、Stn)，以及

栅极电压施加步骤，在进行所述开关控制时向已在所述反向偏压元件确定步骤中被确定的开关元件(Srp、…、Stn)施加规定的栅极电压。