[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有可以得到任意的直流电压的有源转换器的电力变换装置，特别涉及其冲击电流抑制动作。

背景技术

在通常的转换器电路中，通过与平滑电容器串联地设置电流限制电阻，抑制电源接通时的冲击电流，在负载的通电时等稳定时，通过继电器等开关单元对电流限制电阻进行旁路(例如，参照专利文献2中的图4)。

另外，有如下的电力变换装置，在该电力变换装置中，通过瞬时停电对平滑电容器的两端电压与预定的基准电压进行比较，并根据其比较结果控制与电流限制电阻并联地连接的开关元件，抑制冲击电流(例如，参照专利文献1)。

进而，有通过监视交流电压的过零来检测瞬时停电，根据平滑电容器的静电电容以及负载电流，计算可容许的瞬时停电的时间，控制与电流限制电阻并联地连接的继电器的开闭动作的冲击电流限制方法(例如，参照专利文献2)。

【专利文献1】日本特开平5-316640号公报(第2页)

【专利文献2】日本特开平10-271668号公报(第2页)

发明内容

在以往的抑制从瞬时停电恢复电力时产生的冲击电流的方法中，针对冲击电流流过的路径，通过继电器进行切换，以介入电流限制电阻，所以存在在引起了瞬时停电之后在继电器动作之前的极短的期间内恢复电力时，无法抑制冲击电流这样的问题。

另外，用于继电器切换或者使后述直流负载停止的基准电压(阈值)是预定的固定值，所以还存在没有考虑对产品输入的最大电压这样的问题。

另外，在从瞬时停电恢复电力时产生的冲击电流的大小取决于刚要从瞬时停电恢复电力之前的直流电压、即平滑电容器的两端电压、与从瞬时停电恢复电力时输入到有源转换器的交流电压之差。而且，与有源转换器的输出侧连接的负载越大，在瞬时停电产生时平滑电容器的两端电压降低的速度越快，所以冲击电流的大小变大，在该冲击电流流过的路径中存在的半导体元件等的耐电流性低的情况下，存在导致该半导体元件等的破坏这样的问题。为此，需要具备考虑了与电流限制电阻并联连接的继电器的延迟动作的耐电流性，半导体元件等变得大型化，而损害半导体元件等的小型化，进而，还存在妨碍低成本化这样的问题。特别是在将针对瞬间电流的耐电流性弱、且昂贵的SiC、GaN或者金刚石等宽带隙半导体用于有源转换器的情况下，不利于通过小型化而实现低成本化。

本发明是为了解决上述课题而完成的，第1的目的在于得到一种抑制平滑电容器的电压降低，抑制恢复电力时的冲击电流的电力变换装置。

另外，第2的目的在于得到一种将刚要从瞬时停电恢复电力之前的平滑电容器的两端电压、与在从瞬时停电恢复电力时输入到有源转换器的交流电压之差抑制得较小，抑制在用于抑制冲击电流的开关元件动作之前恢复电力时的冲击电流的电力变换装置。

本发明提供一种电力变换装置，其特征在于，具备：有源转换器，由半导体元件构成，从交流电源接受交流电压的供给，对该交流电压进行整流而升压至任意的直流电压；平滑电容器，连接到该有源转换器的输出侧，并在其两端连接直流负载，对所述有源转换器输出的直流电压进行平滑；电流限制电阻，连接在所述交流电源与所述有源转换器之间，限制从所述交流电源流出的电流；开关单元，与该电流限制电阻并联地连接；直流电压检测单元，对作为所述平滑电容器的两端电压的母线电压进行检测；以及控制装置，对所述有源转换器输出的直流电压的升压动作进行控制，该控制装置在从所述交流电源输出了所述交流电压的情况下，使所述开关单元进行导通动作，在所述交流电源中产生了停电的情况下，使所述开关单元进行断开动作，在判定为由所述直流电压检测单元检测出的所述母线电压为规定的基准电压以下的情况下，使所述直流负载的动作停止。

根据本发明，在母线电压成为规定的基准电压以下的情况下，通过使直流负载的动作停止，可以抑制母线电压的降低，抑制在通过开关单元的断开动作而切换为经由电流限制电阻的路径之前恢复了电力的情况的冲击电流。

附图说明

图1是包括本发明的实施方式1的有源转换器40的电力变换装置的结构图的例子。

图2是示出本发明的实施方式1的电力变换装置中的从瞬时停电至恢复电力的平滑电容器31的两端电压的推移和冲击电流抑制动作的图。

图3是示出本发明的实施方式1的电力变换装置中的母线电压Vdc与基准电压的关系的图。

图4是示出本发明的实施方式1的电力变换装置的有源转换器40实施了升压动作的情况下、从瞬时停电至恢复电力的母线电压Vdc的推移和冲击电流抑制动作的图。