[发明专利]功率转换装置

说明书

功率转换装置(10)包括：与直流电源并联的、被串联连接的飞跨电容器电路(11)及(12)；与直流电源及串联连接的飞跨电容器电路(11)及(12)并联的、被串联连接的飞跨电容器电路(13)及(14)；串联连接于飞跨电容器电路(11)及(12)的输出端子之间的开关元件(S1)及(S2)；串联连接于飞跨电容器电路(13)及(14)的输出端子之间的开关元件(S3)及(S4)；设于开关元件(S1)及(S2)的中点的第1输出端(OUT1)；以及设于开关元件(S3)及(S4)的中点的第2输出端(OUT2)。飞跨电容器电路(11)及(12)的连接点、以及飞跨电容器电路(13)及(14)的连接点与直流电源电压的中点连接，从第1输出端(OUT1)和第2输出端(OUT2)输出交流功率。

技术领域

本发明涉及功率转换装置。

背景技术

在与变频电机、太阳能发电系统、蓄电池、燃料电池等连接的功率调节器等中，利用包含多电平逆变器的功率转换装置(例如，专利文献1)。

图12是专利文献1的图2所示的逆变器装置的电路图。逆变器装置101包括输入直流电源电压的第1输入端IN1、第2输入端IN2、输出交流电压的第1输出端OUT1及第2输出端OUT2。在第1输入端IN1与地之间连接有第1三电平电路121，在第2输入端IN2与地之间连接有第2三电平电路122，在第1三电平电路121与第2三电平电路122之间连结有桥式钳位电路130。

对第1输入端IN1施加Vdc/2，对第2输入端IN2施加-Vdc/2。第1三电平电路121的输出端的电位取Vdc/2～0的范围，第2三电平电路122的输出端的电位取0～-Vdc/2的范围。因此，逆变器装置101通过第1三电平电路121及第2三电平电路122而作为使用5个电压电平来进行电压转换的五电平电路发挥作用。

桥式钳位电路130切换将第1三电平电路121的输出介由电感器L1向第1输出端OUT1连接(钳位)、并且将第2三电平电路122的输出介由电感器L2向第2输出端OUT2连接(钳位)的状态(第1状态)，与将第1三电平电路121的输出介由电感器L2向第2输出端OUT2连接(钳位)、并且将第2三电平电路122的输出介由电感器L1向第1输出端OUT1连接(钳位)的状态(第2状态)。第1状态与系统的电源频率的前半周期对应、第2状态与系统的电源频率的后半周期对应。

[在先技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特许第5626293号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

由于专利文献1所记载的逆变器装置串联连接2个飞跨电容器型的三电平电路，所以开关元件S1～S8分别能够使用低耐压的开关元件，但构成输出级的桥式钳位电路130的开关元件S1U、S2U、S1W、S2W需要使用高耐压的开关元件。本发明人等认识到如下课题：开发一种能将更廉价且高性能的低耐压的开关元件使用于输出级的开关元件的功率转换装置。

本发明的目的在于提供一种解决所述以往的课题、更廉价且高性能的功率转换装置。

[用于解决技术课题的技术方案]