[发明专利]电源装置和其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及在直流与交流之间进行电力变换的电源装置和其运转方法。

背景技术

近年来，由于对地球环境保护的意识高涨，因此开发了具备蓄电池或太阳能电池、燃料电池等的直流电源的系统。在这些系统中，需要将在蓄电池或太阳能电池、燃料电池等产生的直流电力变换为交流电力并提供给负载或商用电源的电源装置。另外，在从商用电源对蓄电池进行充电的情况下，需要将商用电源的交流电力变换为直流电力再提供给蓄电池。

在专利文献1中公开了单相三线式交流/直流双向转换器。该转换器用1个电路实现了从单相三线式交流电源向电池的充电、和通过电池的放电而向单相三线式交流电源的电力再生，以谋求小型化、低价格化为目的。

还有在专利文献2以及3中公开了与单相三线式对应的逆变器装置。

专利文献

专利文献1：JP特开2002-78350号公报

专利文献2：JP特开2008-289211号公报

专利文献3：JP特开平9-140157号公报

在使用专利文献1～3记载的输出单相三线式交流电压的电源装置在商用电力系统的停电时对交流负载进行后备支持的情况下，为了在商用电力系统的停电时迅速从电源装置输出单相三线式交流电压，需要以总是对电源装置输入直流电压的状态待机。

但是，在这些电源装置的直流输入端子间即直流线路间串联连接有2个电容器，一般会漏电流会流向电容器。另外，也有在直流线路间连接有控制用的辅助电源的情况。因此，若以输入直流电压的状态使电源装置待机，则会消耗直流电力，在直流电源为蓄电池的情况下，有蓄电池会慢慢放电这样的课题。

另外，由于串联连接在直流线路间的2个电容器的个体差，有每个部件的漏电流值不同的情况。由于为了迅速输出单相三线式交流电压而保持在对串联连接的2个电容器的两者进行充电的状态，因此需要使电容器间的电压处于某种程度的平衡。但是，若具备用于使电压平衡的电路来进行动作，则有损耗变大这样的课题。

发明内容

本发明的目的在于，提供输出单相三线式交流电压来对交流负载进行后备支持的待机时的损耗小的电源装置和其运转方法。

为了达成所述目的，本发明的电源装置具备：将第1开关元件和第2开关元件的串联电路连接在直流端子间而得到的第1开关支路；将第3开关元件和第4开关元件的串联电路连接在直流端子间而得到的第2开关支路；将第1电容器和第2电容器的串联电路连接在直流端子间而得到的第1电容器支路；和将第3电容器和第4电容器的串联电路连接在交流端子间、且用中性点连接线连接第3、第4电容器的连接点与第1、第2电容器的连接点间而得到的第2电容器支路；连接在第1、第2开关元件的连接点与交流端子的一端之间的第1电感器；连接在第3、第4开关元件的连接点与交流端子的另一端之间的第2电感器；和控制第1～第4开关元件的导通断开状态的控制单元，在交流端子与第3、第4电容器的连接点之间连接交流电源，在直流端子间连接直流电源，该电源装置的特征在于，控制单元操作第1和第2开关支路的开关元件，使得利用交流电源的电力将第1电容器以及所述第2电容器充电至比交流电源的电压峰值高的电压。

另外，为了达成所述目的，本发明的电源装置的运转方法中，电源装置具备：将第1开关元件和第2开关元件的串联电路连接在直流端子间而得到的第1开关支路；将第3开关元件和第4开关元件的串联电路连接在直流端子间而得到的第2开关支路；将第1电容器和第2电容器的串联电路连接在直流端子间而得到的第1电容器支路；将第3电容器和第4电容器的串联电路连接在交流端子间、且用中性点连接线连接第3、第4电容器的连接点与第1、第2电容器的连接点间而得到的第2电容器支路；连接在第1、第2开关元件的连接点与交流端子的一端之间的第1电感器；连接在第3、第4开关元件的连接点与交流端子的另一端之间的第2电感器；和控制第1～第4开关元件的导通断开状态的控制单元，在交流端子与第3、第4电容器的连接点之间，交流电源和负载彼此并联连接，在直流端子间连接直流电源，该电源装置的运转方法的特征在于，在从交流电源向负载提供电力的通常运转状态下，控制单元操作第1和第2开关支路的开关元件，使得利用交流电源的电力将第1电容器以及第2电容器充电至比交流电源的电压峰值高的电压。

发明的效果

根据本发明，能提供待机时的损耗小、输出单相三线式交流电压来对交流负载进行后备支持的电源装置和其运转方法。

附图说明

图1是本发明的电源装置的电路构成图。

图2是用于说明蓄电池充电模式(B)的电路动作的图。