[发明专利]电力变换装置

说明书

转换器(40a)对用于驱动交流电动机(200)的逆变器(60)供给将来自直流电源(10)的输入电压(Vin)降压或升压后的输出电压(Vdc)。在转换器(40a)中，在升压模式下，降压电路(20)被停止而升压电路(30)工作，并且通过第1旁路开关(25)的接通而形成从直流电源(10)到升压电路(30)的路径。在降压模式下，升压电路(30)被停止而降压电路(20)工作，并且通过第2旁路开关(35)的接通而形成从降压电路(20)到逆变器(60)的路径。

技术领域

本发明涉及电力变换装置，更特定地说，涉及交流电动机驱动用的电力变换装置。

背景技术

以往，使用对输出到进行直流/交流电压变换的逆变器的直流电压进行可变控制的结构。例如，在日本特开2010-166719号公报(专利文献1)中记载有如下结构：作为驱动空调装置的压缩机的马达驱动控制装置，在包括三相交流电源和三相整流电路的直流电源与对马达供给交流电压的逆变器之间配置升压转换器。

通过使用升压转换器，能够使输入到逆变器的直流电压上升得高于来自直流电源的输入电压。由此，在感应电压变大的高转速区域中，能够避免由马达电流增加引起的损耗增大或温度上升，从而适当地驱动马达。

另外，在国际公开第2016/002053号(专利文献2)中，记载有与专利文献1相同的在直流电源和逆变器之间连接有多电平斩波器电路的电力变换装置的结构。在多电平斩波器电路中，通过根据交流电动机的负载状态来切换升压模式，能够实现由于开关元件的小型化所带来的低成本化以及由于升压比的增加所带来的交流电动机的运转范围的扩大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-166719号公报

专利文献2：国际公开第2016/002053号

发明内容

发明所要解决的技术课题

然而，在专利文献1和专利文献2中，无法使输入到逆变器的直流电压低于来自直流电源的输入电压。因此，在马达的低转速区域中，由于对逆变器的输入电压(即，来自直流电源的输入电压)高于从逆变器输出的交流电压，从而存在马达铁损或逆变器的损耗会增加的问题。即，在专利文献1和专利文献2中，能够改善高转速区域(即，重负载时)的效率，另一方面，轻负载时(即，低转速区域)的效率改善成为技术课题。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，本发明的目的在于，在交流电动机驱动用的电力变换装置中，根据交流电动机的工作状态，在重负载区域和轻负载区域这两者中高效地驱动交流电动机。

用于解决技术课题的技术方案

根据本发明的某个方面，用于驱动交流电动机的电力变换装置具备：逆变器，用于对交流电动机供给交流电压；转换器，连接于直流电源与逆变器之间；第1旁路开关和第2旁路开关；以及控制电路。转换器包括输入节点、输出节点、具有第1半导体元件的降压电路以及具有第2半导体元件的升压电路。来自直流电源的第1直流电压被输入到输入节点。输出节点与逆变器的直流侧连接。升压电路和降压电路串联连接于输入节点和输出节点之间。降压电路构成为执行用于对工作时被输入的电压进行降压的第1电力变换。升压电路构成为执行用于对工作时被输入的电压进行升压的第2电力变换。第1旁路开关与第1半导体元件并联连接。第2旁路开关与第2半导体元件并联连接。

发明效果

根据本发明，在交流电动机驱动用的电力变换装置中，能够根据交流电动机200的工作状态，在重负载区域和轻负载区域这两者中高效地驱动交流电动机。

附图说明

图1是用于说明根据实施方式1的电力变换装置的结构的示意性电路图。

图2是说明图1所示的转换器的目标电压的设定例的概念图。