[发明专利]功率转换装置和三相AC电源装置

权利要求书

1.一种功率转换装置，所述功率转换装置将DC功率转换成要供应到三相AC系统的AC功率，所述DC功率是从彼此独立而没有共用正端子或负端子的第一DC电源、第二DC电源和第三DC电源输入的，所述功率转换装置包括：

第一相转换装置，所述第一相转换装置被配置为基于从所述第一DC电源输入的所述DC功率，经由第一电抗器将所述AC功率供应到相对于所述三相AC系统的中性点的第一相；

第二相转换装置，所述第二相转换装置被配置为基于从所述第二DC电源输入的所述DC功率，经由第二电抗器将所述AC功率供应到相对于所述三相AC系统的中性点的第二相；

第三相转换装置，所述第三相转换装置被配置为基于从所述第三DC电源输入的所述DC功率，经由第三电抗器将所述AC功率供应到相对于所述三相AC系统的中性点的第三相；以及

控制单元，所述控制单元被配置为控制所述第一相转换装置、所述第二相转换装置和所述第三相转换装置，其中，

所述第一相转换装置、所述第二相转换装置和所述第三相转换装置每个都包括单相逆变器电路和用于将所述DC功率的DC输入电压值升压的升压电路，以及

对于所述第一相转换装置、所述第二相转换装置和所述第三相转换装置中的每个，当通过将三次谐波叠加在基波上而得到的作为要输出的AC波形的电压目标值的绝对值超过所述DC输入电压值时，所述控制单元致使所述升压电路执行升压操作以生成所述电压目标值的绝对值并且致使所述单相逆变器电路只执行必要的极性反转，并且当所述电压目标值的绝对值小于所述DC输入电压值时，所述控制单元停止所述升压电路的升压操作并且致使所述单相逆变器电路进行操作以生成所述电压目标值，所述电压目标值是通过将所述第一电抗器、所述第二电抗器和所述第三电抗器的每个的两端之间出现的电压加到所述三相AC系统的每个相的电压值来设置的。

2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其中，

所述控制单元

基于所述DC功率的输入功率值和所述三相AC系统的每个相的电压值来计算输出电流目标值，并且基于所述输出电流目标值来计算所述单相逆变器电路的电流目标值和电压目标值，以控制所述单相逆变器电路，以及

基于所述DC输入电压值以及所述单相逆变器电路的所述电流目标值和所述电压目标值来计算所述升压电路的电流目标值，以控制所述升压电路，并且

由此控制所述AC功率的输出。

3.根据权利要求2所述的功率转换装置，其中，

在所述升压电路和所述单相逆变器电路之间设置平滑电容器，以及

基于所述DC输入电压值，并且基于通过将经过所述平滑电容器的无功功率加到基于所述单相逆变器电路的电流目标值和电压目标值的功率目标值而得到的值，计算所述升压电路的电流目标值。

4.根据权利要求2所述的功率转换装置，其中，

在所述升压电路和所述单相逆变器电路之间设置平滑电容器，以及

基于所述DC输入电压值，并且基于通过将经过所述平滑电容器的无功功率和所述功率转换装置中的功率损失加到基于所述单相逆变器电路的电流目标值和电压目标值的功率目标值而得到的值，计算所述升压电路的电流目标值。

5.根据权利要求2所述的功率转换装置，其中，

在所述第一电抗器、所述第二电抗器和所述第三电抗器中的每个的后一级处，设置输出平滑电容器，以及

在所述输出电流目标值是Ia*，所述升压电路的电流目标值是Iin*，所述单相逆变器电路的电流目标值和电压目标值分别是Iinv*和Vinv*，所述输出平滑电容器的静电电容是Ca，所述三相AC系统的每个相的电压值是Va，并且所述DC输入电压值是Vg的情况下，满足以下表达式：

Iin*＝(Iinv*×Vinv*)/Vg

Iinv*＝Ia*+Ca×(d Va/dt)。