[发明专利]电力转换装置以及用于控制电力转换装置的方法

说明书

执行控制，使得为了从DC电压生成AC电压，在一个AC周期中交替地出现其间DC/DC转换器升高DC电压并且逆变器执行极性非反转通过和极性反转通过中的一个的时段，以及其间所述DC/DC转换器停止并且所述逆变器执行降压操作以及极性非反转通过和极性反转通过中的一个的时段。在出现通过开始向连接到AC电路径的负载供电，流过AC电抗器的电流的绝对值达到低于瞬时过流保护阈值的预定转换器栅极阻断阈值的现象之后，仅对所述DC/DC转换器临时执行栅极阻断。

技术领域

本发明涉及一种电力转换装置以及其控制方法。

本申请案要求2016年3月24日提交的第2016-060067号日本专利申请案的优先权，该申请案的全部内容以引用方式并入本文中。

背景技术

一般来说，执行DC-AC电力转换的电力转换装置设置有DC/DC转换器和逆变器。DC/DC转换器将DC电源的DC电压升到某个中间电压并将中间电压输出到DC总线，并且逆变器将中间电压转换成AC电压波形。此处，中间电压高于AC电压的峰值(波峰值)。为了使中间电压成为稳定的DC电压，使用例如mF(毫法拉)级别的大电容电容器用作连接到DC总线的中间电容器。在执行此电力转换的情况下，DC/DC转换器和逆变器不断地执行高速开关，并且因此相应地产生开关损耗等的电力损耗。

因此，为了减少电力损耗并提高效率，申请人提出了一种控制方法，其中基于待产生的AC电压的瞬时值的绝对值与DC电源侧上的DC电压之间的比较，使DC/DC转换器产生其电压需要进行升压的AC波形部分，并且使逆变器产生其电压需要进行降压的AC波形部分(参看专利文献1)。基本上，在此控制方法中，DC/DC转换器和逆变器交替地执行高速开关操作。因此，DC/DC转换器和逆变器都在一个AC周期时段内具有停止高速开关的停止时段。因此，显著减少电力损耗。在此控制方法中，DC总线的电压变成具有类似于脉动电流的波形的电压，其中AC电压波形的峰值周围的波形覆盖在DC电压上。因此，小电容电容器(例如，几十μF)用作连接到DC总线的中间电容器，以免使AC电压波形部分平滑。

作为另一参考，还提出以下控制方法：仅通过DC/DC转换器的开关产生作为AC电压波形的基础的脉动电流波形，并且逆变器在脉动电流的每一个周期执行极性的非反转或反转(参看专利文献2)。

引文列表

[专利文献]

专利文献1：日本专利公开号2014-241714

专利文献2：日本专利公开号2008-220001

发明内容

本发明的一个表达是电力转换装置，所述电力转换装置被提供在DC电源与AC电路径之间，并且在DC电源的DC电压低于AC电路径的AC电压的峰值的状态下执行DC/AC电力转换，所述电力转换装置包括：DC/DC转换器，其被提供在DC电源与DC总线之间；中间电容器，其连接到DC总线并且具有如此小的电容以不会使脉波(波动)平滑，所述脉波被包括在DC总线的电压中并且具有AC电压的频率两倍的频率；逆变器，其连接到DC总线；滤波器电路，其被提供在逆变器与AC电路径之间并且具有AC电抗器和AC侧电容器；电流传感器，其被配置成检测流过AC电抗器的电流；以及控制单元，其被配置成执行控制，使得为了从DC电压产生AC电压，在一个AC周期中交替地出现其间DC/DC转换器升高DC电压并且逆变器执行极性非反转通过和极性反转通过中的一个的时段，以及其间DC/DC转换器停止并且逆变器执行降压操作以及极性非反转通过和极性反转通过中的一个的时段，其中在出现通过开始向连接到AC电路径的负载供电，流过AC电抗器的电流的绝对值达到低于瞬时过流保护阈值的预定转换器栅极阻断阈值的现象之后，控制单元仅对DC/DC转换器临时执行栅极阻断。