电力转换设备及用于电力转换设备的控制方法技术

一种电力转换设备，配备有：双向转换电路，其能够进行用于将DC转换为AC的第一转换以及用于将AC转换为DC的第二转换；以及滤波电路，其具有电容器并且设置在双向转换电路的AC侧。所述电力转换设备配备有：控制单元，其执行控制，以使得双向转换电路在AC电压的每个半周期的第一时段中执行所述第一转换，并且执行控制，以使得双向转换电路在AC电压的每个半周期的第二时段期间执行所述第二转换。所述控制单元执行控制，以使得在双向转换电路的AC侧，具有与AC电压相反极性的AC电流在所述第一时段中流动，并且具有与AC电压相同极性的AC电流在所述第二时段中流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换设备及用于电力转换设备的控制方法
本专利技术涉及电力转换设备及用于电力转换设备的控制方法。本申请要求于2016年1月12日提交的日本专利申请No.2016-003696的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
插电式混合动力电动车辆(PHEV)和电动车辆(EV)安装有车载充电器(例如，AC/DC转换器)，该车载充电器使得能够从电力系统(AC侧)对车载高压电池(DC侧)进行充电。同时，高度期待将车载高压电池用作家庭电源(V2H：车辆到家庭)或用作用于稳定电力系统的缓冲器(V2G：车辆到电网)。这需要能够双向转换电力的双向充电器。这种双向充电器设置有AC-DC转换电路、DC/DC转换器等，所述AC-DC转换电路具有在充电时将AC转换为DC的功率因数校正(在下文中称为PFC)功能和在放电时将DC转换为AC的逆变器功能。在AC-DC转换电路的AC侧，设置噪声滤波电路以移除系统电源(商用电源)的噪声(参见专利文献1)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请特开2013-247817号公报
技术实现思路
在根据本公开的电力转换设备中，包括：双向转换电路，其能够实现将直流(DC)转换为交流(AC)的第一转换以及将AC转换为DC的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的AC侧并且包括电容器；控制单元，其设置为执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的后一阶段期间进行所述第二转换。所述控制单元执行控制，以使得在所述前一阶段期间与所述AC电压相反极性的AC电流流向所述双向转换电路的AC侧，并且执行控制，以使得在所述后一阶段期间与所述AC电压相同极性的AC电流流向所述双向转换电路的AC侧。根据本公开的用于电力转换设备的控制方法，所述电力转换设备包括：双向转换电路，其能够实现将DC转换为AC的第一转换和将AC转换为DC的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的AC侧并且包括电容器，所述控制方法包括：由控制单元执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且由所述控制单元执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的后一阶段期间进行所述第二转换。所述控制单元执行控制，以使得在所述前一阶段期间与所述AC电压相反极性的AC电流流向所述双向转换电路的AC侧，并且执行控制，以使得在所述后一阶段期间与所述AC电压相同极性的AC电流流向所述双向转换电路的AC侧。附图说明图1是示出根据实施例的电力转换设备的电路配置的一个示例的说明图。图2是示出根据本实施例的在电力转换设备的充电期间的电压和电流的一个示例的示意图。图3是根据本实施例的基于双向转换电路的系统电压和目标电流之间的相位关系的操作的一个示例的说明图。图4是根据本实施例的双向转换电路的时间段D1期间的操作的一个示例的说明图。图5是根据本实施例的双向转换电路的时间段D2期间的操作的一个示例的说明图。图6是根据本实施例的双向转换电路的时间段D3期间的操作的一个示例的说明图。图7是根据本实施例的双向转换电路的时间段D4期间的操作的一个示例的说明图。图8是根据本实施例的电力转换设备的处理过程的一个示例的流程图。具体实施方式[本公开要解决的问题]然而，在专利文献1中描述的系统中，噪声滤波电路包括电源线之间连接的电容器和各电源线与接地之间连接的电容器，以便移除来自系统电源的噪声(共模噪声(commonmodenoise)和常模噪声(normalmodenoise))。因此，由于通过噪声滤波电路中的电容器分流的分流电流，导致流过AC-DC转换电路的电流的相位相对AC电压的相位提前，这使得不可能改善功率因数。目的是提供一种能够改善功率因数的电力转换设备和用于电力转换设备的控制方法。[本公开的效果]根据本公开，可以改善功率因数。[本专利技术的实施例的描述]在根据当前实施例的电力转换设备中，包括：双向转换电路，其能够实现将DC转换为AC的第一转换和将AC转换为DC的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的AC侧并包括电容器；控制单元，其设置为执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且执行控制，以使得双向转换电路在AC电压的每个半周期的后一阶段期间进行第二转换。所述控制单元执行控制，以使得在前一阶段期间与AC电压相反极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧，并且执行控制，以使得在后一阶段期间与AC电压相同极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧。根据本实施例的用于电力转换设备的控制方法，所述电力转换设备包括：双向转换电路，其能够实现将DC转换为AC的第一转换和将AC转换为DC的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的AC侧并且包括电容器,所述控制方法包括：由控制单元执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且由所述控制单元执行控制，以使得所述双向转换电路在AC电压的每个半周期的后一阶段期间进行所述第二转换。所述控制单元执行控制，以使得在前一阶段期间与AC电压相反极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧，并且执行控制，以使得在后一阶段期间与AC电压相同极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧。所述控制单元执行控制，以使得双向转换电路在AC电压的每个半周期的前一阶段期间进行第一转换(将DC转换为AC的操作或所谓的逆变器操作)，并且导致与AC电压相反极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧。所述控制单元执行控制，以使得双向转换电路在AC电压的每个半周期的后一阶段期间执行第二转换(将AC转换为DC的操作或所谓的PFC操作)，并且导致与AC电压相同极性的AC电流流向双向转换电路的AC侧。例如，在AC电压的正半周期的情况下，在前一阶段期间负AC电流流过，并且在后一阶段期间正AC电流流过。因此，与AC电压相比，AC电流的相位延迟了与所述前一阶段相对应的时间段。类似地，在AC电压的负半周期的情况下，在前一阶段期间正AC电流流过，并且在后一阶段期间负AC电流流过。因此，与AC电压相比，AC电流的相位延迟了与所述前一阶段相对应的时间段。在电力转换设备的充电操作(例如，将系统电压转换为DC以对电池充电的操作)期间和放电操作(例如，将来自电池的DC转换为AC以向电力系统供电的操作)期间，与AC电压相比，通过滤波电路的电容器分流的分流电流提前了大约90°相位。由于所述分流电流，双向转换电路的AC侧的AC电压的相位和流过双向转换电路的AC侧的AC电流的相位偏移，这降低了功率因数。因此，通过在AC电压的每个半周期的前一阶段期间使得与AC电压相反极性的AC电流流过，抵消了由于分流电流导致的相位提前，使得AC电压的相位和流过电力转换设备的AC电流的相位彼此一致，这能够实现功率因数改善(使功率因数接近1)。根据本实施例的电力转换设备包括：电压检测单元，其检测双向转换电路的AC侧的电压；电流检测单元，其检测所述双向转换电路的AC侧的电流；以及设置单元，其基于由电压检测单元检测到的电压、由电流检测单元检测到的电流、和关于滤波电路中的电容器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换设备，包括：双向转换电路，其能够实现将直流转换为交流的第一转换以及将交流转换为直流的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的交流侧并且包括电容器，所述电力转换设备还包括：控制单元，其执行控制，以使得所述双向转换电路在交流电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且执行控制，以使得所述双向转换电路在交流电压的每个半周期的后一阶段期间进行所述第二转换，其中所述控制单元执行控制，以使得在所述前一阶段期间与所述交流电压相反极性的交流电流流向所述双向转换电路的交流侧，并且执行控制，以使得在所述后一阶段期间与所述交流电压相同极性的交流电流流向所述双向转换电路的交流侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 JP 2016-0036961.一种电力转换设备，包括：双向转换电路，其能够实现将直流转换为交流的第一转换以及将交流转换为直流的第二转换；以及滤波电路，其设置在所述双向转换电路的交流侧并且包括电容器，所述电力转换设备还包括：控制单元，其执行控制，以使得所述双向转换电路在交流电压的每个半周期的前一阶段期间进行所述第一转换，并且执行控制，以使得所述双向转换电路在交流电压的每个半周期的后一阶段期间进行所述第二转换，其中所述控制单元执行控制，以使得在所述前一阶段期间与所述交流电压相反极性的交流电流流向所述双向转换电路的交流侧，并且执行控制，以使得在所述后一阶段期间与所述交流电压相同极性的交流电流流向所述双向转换电路的交流侧。2.根据权利要求1所述的电力转换设备，包括：电压检测单元，其检测所述双向转换电路的交流侧的电压；电流检测单元，其检测所述双向转换电路的交流侧的电流；以及设置单元，其基于由所述电压检测单元检测到的电压、由所述电流检测单元检测到的电流、和关于所述滤波电路中的电容器的预定值，来设置相对于交流电压的相位的相位延迟的目标值，以便抵消由通过所述滤波电路分流的分流电流导致的相位提前，其中，所述前一阶段是在每个半周期内直到所述目标值的相位，并且所述后一阶段是在每个半周期内的所述目标值之后的相位。3.根据权利要求1或2所述的电力转换设备，其中，所述双向转换电路包括：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野隆章，有吉刚，田代圭司，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP