电源装置制造方法及图纸

开关电路(11)包括串联连接于输入节点(N1)与输出节点(N2)之间的n个(n≥2)开关元件(SW)。控制装置(20)在输出n个开关元件(SW)的导通指令的状态下检测出交流电源(1)和开关电路(11)中的至少一方的异常的情况下，通过电力变换器(12)的控制，将电力存储装置(3)的直流电力变换为与正常时从交流电源(1)供给的交流电力同步的交流电力并向输出节点(N2)供给。控制装置(20)还在电力变换器(12)中的电力变换的执行过程中产生用于切断n个开关元件(SW)的切断指令，并且在切断指令的产生过程中，基于n个开关元件(SW)的端子间电压来检测关于开关电路(11)的切断的异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源装置
本专利技术涉及电源装置。
技术介绍
在日本特开平2-106158号公报(专利文献1)中，公开了具有将多个自消弧型的半导体开关元件串联连接而构成的电路的电力变换装置。在专利文献1中，针对各半导体开关元件设置用于检测不能切断的检测单元。检测单元构成为利用作为半导体开关元件的GTO(GateTurn-Offthyristor：门极可关断晶闸管)的端子间电压来检测不能切断。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2-106158号公报
技术实现思路
专利技术解决的技术问题作为用于向负载供给交流电力的电源装置，有瞬停补偿装置(MultiplePowerCompensator)。瞬停补偿装置一般而言被连接于交流电源与负载之间，并构成为即使在交流电源发生停电或瞬时电压降低的情况下也能够以无瞬断的方式向负载供给稳定的交流电力。在瞬停补偿装置中，在交流电源与负载之间设置有将多个半导体开关元件串联连接而构成的开关电路。通常时，通过使多个半导体开关元件导通(接通)，由此向负载供给交流电源的交流电力。另一方面，在发生停电或瞬时电压降低时或发生控制异常时，切断(断开)多个半导体开关元件而切断交流电源，并且双向转换器开始从电力存储装置向负载的电力供给。若在这样的电源装置中不能切断多个半导体开关元件中的任一个，则在开关电路的内部，开关电路的输入端子与输出端子的电压差能够集中施加于正常被断开的一部分半导体开关元件。因此，需要对半导体开关元件的不能切断进行检测的单元。但是，在电源装置中开关电路被切断的情况下，通过双向转换器的控制，向开关电路的输出侧供给与被作为开关电路的输入侧的交流电压同步的交流电压。因此，存在开关电路的输入电压和输出电压成为同等的电压电平的情况。在这样的情况下，在开关电路内部，正常被断开的半导体开关元件的端子间未产生显著的电压差。因此，如上述专利文献1所记载的那样，若利用半导体开关元件的端子间电压，则有可能错误地检测出不能切断。本专利技术是为了解决如上述那样的问题点而完成的，本专利技术的目的在于，在电源装置中准确地检测与具有被串联连接的多个半导体开关元件的开关电路的切断有关的异常。用于解决技术问题的手段根据本专利技术，向负载供给电力的电源装置具备开关电路、电力变换器、以及控制开关电路以及电力变换器的控制装置。开关电路具有与交流电源连接的输入节点和与负载连接的输出节点。电力变换器构成为，在向输出节点输出的交流电力与向电力存储装置输入输出的直流电力之间执行双向的电力变换。开关电路包含串联连接于输入节点与输出节点之间的n个(n为2以上的整数)开关元件。控制装置构成为，在输出用于使n个开关元件导通的导通指令的状态下，在检测出交流电源和开关电路中的至少一方的异常的情况下，通过电力变换器的控制，将蓄电存储装置的直流电力变换为与正常时从交流电源供给的交流电力同步的交流电力并向输出节点供给。控制装置还在电力变换器中的电力变换的执行过程中产生用于切断n个开关元件的切断指令，并且在切断指令的产生过程中，基于n个开关元件的端子间电压来检测与开关电路的切断有关的异常。专利技术效果根据本专利技术，在电源装置中，能够正确地检测与具有被串联连接的多个半导体开关元件的开关电路的切断的异常。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的电源装置的概略构成的图。图2是用于说明通常时的电力供给路径的图。图3是用于说明异常时的电力供给路径的图。图4是说明实施方式1的电源装置的控制处理的流程图。图5是用于说明执行图4的步骤S05所示的切断异常判定处理的判定部的第一构成例的框图。图6是用于说明执行图4的步骤S05所示的切断异常判定处理的判定部的第二构成例的框图。图7是用于说明执行图4的步骤S05所示的切断异常判定处理的判定部的第三构成例的框图。图8是表示对第一控制构成例～第三控制构成例的判定部能够检测的切断异常的方式进行比较后的结果的图。图9是用于说明执行图4的步骤S05所示的切断异常判定处理的判定部的第四构成例的框图。图10是说明实施方式4的电源装置的控制处理的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，以下对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记，原则上不重复其说明。[实施方式1]图1是表示本专利技术的实施方式1的电源装置的概略构成的图。参照图1，电源装置10连接于交流电源1与负载2之间，构成为从交流电源1接受交流电力并向负载2供给交流电力。电源装置10例如能够应用于在交流电源1发生停电或瞬时电压降低的情况下，以无瞬断的方式向负载2供给稳定的交流电力所用的装置(例如，瞬停补偿装置)。另外，在图1中，仅示出了与一相的交流电力相关联的部分，但电源装置10也可以接受三相交流电力并输出三相交流电力。交流电源1代表性地为商用交流电源，将商用频率的交流电力供给到电源装置10。负载2由从电源装置10供给的商用频率的交流电力驱动。如图1所示，电源装置10具备输入端子T1、输出端子T2、直流端子T3、开关电路11、双向转换器12、电压检测器14、16、18以及控制装置20。输入端子T1与交流电源1电连接，接受从交流电源1供给的商用频率的交流电力。输出端子T2与负载2连接。直流端子T3与电池3连接。电池3对应于蓄积直流电力的“电力存储装置”的一个实施例。作为电力存储装置，也可以代替电池3而将双电荷层电容器连接于直流端子T3。开关电路11连接于输入端子T1与输出端子T2之间，构成为切换交流电源1与负载2的电连接以及切断。具体而言，开关电路11具有输入节点N1及输出节点N2、和n个(n为2以上的整数)半导体开关元件SW1～SWn。输入节点N1与输入端子T1连接，输出节点N2与输出端子T2连接。n个半导体开关元件SW1～SWn串联连接于输入节点N1与输出节点N2之间。半导体开关元件SW1～SWn通过从控制装置20分别输入的控制信号S1～Sn而被控制导通(接通)和断开(断开)。以下，在将半导体开关元件SW1～SWn总括地表述的情况下，也简称为“半导体开关元件SW”，在总括地表述控制信号S1～Sn的情况下，也简称为“控制信号S”。半导体开关元件SW通过H(逻辑高)电平的控制信号S而被接通，通过L(逻辑低)电平的控制信号S而被断开。即，H电平的控制信号S相当于用于使半导体开关元件SW接通的接通指令(导通指令)，L电平的控制信号S相当于用于使半导体开关元件SW断开的断开指令(切断指令)。半导体开关元件SW能够通过对IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)、GCT(GateCommutatedTurn-off：门极换向关断)晶闸管等任意的自消弧型的开关元件反并联地连接FWD(FreewheelingDiode：续流二极管)而构成。在本实施方式中，将半导体开关元件作为开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源装置，向负载供给电力，具备：/n开关电路，具有与交流电源连接的输入节点和与所述负载连接的输出节点；/n电力变换器，构成为，在向所述输出节点输出的交流电力与向电力存储装置输入输出的直流电力之间执行双向的电力变换；以及/n控制装置，控制所述开关电路及所述电力变换器，/n所述开关电路包括串联连接于所述输入节点与所述输出节点之间的n个开关元件，其中，n为2以上的整数，/n所述控制装置构成为，在输出用于使所述n个开关元件导通的导通指令的状态下检测出所述交流电源及所述开关电路中的至少一方的异常的情况下，通过所述电力变换器的控制，将所述电力存储装置的直流电力变换为与正常时从所述交流电源供给的交流电力同步的交流电力并向所述输出节点供给，/n所述控制装置进一步在所述电力变换器的电力变换的执行过程中产生用于切断所述n个开关元件的切断指令，并且在所述切断指令的产生过程中，基于所述n个开关元件的端子间电压来检测与所述开关电路的切断有关的异常。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，向负载供给电力，具备：
开关电路，具有与交流电源连接的输入节点和与所述负载连接的输出节点；
电力变换器，构成为，在向所述输出节点输出的交流电力与向电力存储装置输入输出的直流电力之间执行双向的电力变换；以及
控制装置，控制所述开关电路及所述电力变换器，
所述开关电路包括串联连接于所述输入节点与所述输出节点之间的n个开关元件，其中，n为2以上的整数，
所述控制装置构成为，在输出用于使所述n个开关元件导通的导通指令的状态下检测出所述交流电源及所述开关电路中的至少一方的异常的情况下，通过所述电力变换器的控制，将所述电力存储装置的直流电力变换为与正常时从所述交流电源供给的交流电力同步的交流电力并向所述输出节点供给，
所述控制装置进一步在所述电力变换器的电力变换的执行过程中产生用于切断所述n个开关元件的切断指令，并且在所述切断指令的产生过程中，基于所述n个开关元件的端子间电压来检测与所述开关电路的切断有关的异常。


2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
在所述输入节点与所述输出节点的电压差超过第一阈值的情况下，且所述n个开关元件中的p个开关元件的所述端子间电压小于基准值时，所述控制装置检测与所述开关电路的切断有关的异常，其中，1≤p≤n。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓琛，中野俊秀，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP