电力变换装置制造方法及图纸

该不间断电源装置(1)具有双向斩波器(5)，在商用交流电源(21)停电时，该双向斩波器(5)将从电池(22)供给的第一直流电压(VB)转换为第二直流电压(VDC)后供给至逆变器(8)。双向斩波器包括使第二直流电压稳定化的电容器(C11、C12)。该不间断电源装置还具有：电流检测器(6)，其检测电池的输出电流(Ib)；以及控制电路(7)，其基于电流检测器的检测结果，每经过规定时间(Δt)就计算电容器的温度上升估计值(Ta)，在计算出的温度上升估计值高于上限值(Th)的情况下使双向斩波器的运转停止。(Th)的情况下使双向斩波器的运转停止。(Th)的情况下使双向斩波器的运转停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置


[0001]本专利技术涉及一种电力转换装置，特别涉及一种具有使斩波器的输出电压稳定化的电容器的电力转换装置。

技术介绍

[0002]例如在国际公开第2010/100737号说明书(专利文献1)中公开了一种电力转换装置，该电力转换装置具有：斩波器，其将从直流电源供给的第一直流电压转换为第二直流电压而供给至直流负载；以及电容器，其使第二直流电压稳定化。
[0003]先行技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2010/100737号说明书

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]对于这样的电力转换装置，如果开始斩波器的运转，则电容器的温度逐渐上升。如果电容器的温度上升值超过上限值，则发生热失控而电容器损坏。以往，为了防止电容器的损坏，使用大容量的电容器以避免电容器的温度上升饱和值超过上限值。因此，存在装置大型化、高成本化的问题。
[0008]因此，本专利技术的主要目的在于提供一种小型且低成本的电力转换装置。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本专利技术所涉及的电力转换装置具有：斩波器，其将从直流电源供给的第一直流电压转换为第二直流电压而供给至直流负载；电容器，其使第二直流电压稳定化；电流检测器，其检测直流电源的输出电流；以及控制电路，其基于电流检测器的检测结果，每经过预先确定的时间就估计电容器的温度上升值，在估计出的温度上升值高于上限值的情况下使斩波器的运转停止。
[0011]专利技术的效果
[0012]对于本专利技术所涉及的电力转换装置，基于电流检测器的检测结果，每经过规定时间估计电容器的温度上升值，在估计出的温度上升值高于上限值的情况下使斩波器的运转停止。因而，能够使用小容量的电容器，能够实现装置的小型化、低成本化。
附图说明
[0013]图1是表示实施方式1所涉及的不间断电源装置的结构的电路框图。
[0014]图2是表示图1所示的双向斩波器的结构的电路图。
[0015]图3是表示图2所示的控制电路7的结构的框图。
[0016]图4是表示图3所示的放电判定器的结构的框图。
[0017]图5是用于说明图4所示的存储部的存储内容的图。
[0018]图6是表示图5所示的电解电容器的温度上升值的时间变化的时序图。
[0019]图7是例示在图5和图6中说明的实验结果的图。
[0020]图8是表示图7所示的直流电流与温度上升饱和值之间的关系的图。
[0021]图9是用于说明图4所示的运算部的动作的时序图。
[0022]图10是用于说明图4所示的放电判定器的动作的时序图。
[0023]图11是表示图3所示的PWM控制部的结构的框图。
[0024]图12是用于说明图11所示的PWM控制部的动作的时序图。
[0025]图13是表示实施方式2所涉及的不间断电源装置的结构的电路框图。
[0026]图14是表示图13所示的双向斩波器的结构的电路图。
具体实施方式
[0027][实施方式1][0028]图1是表示实施方式1所涉及的不间断电源装置1的结构的电路框图。在图1中，该不间断电源装置1具有电流检测器2、6、9、转换器3、直流线路L1～L3、电容器C1、C2、11、控制电路4、7、14、双向斩波器5、逆变器8、电抗器10、以及电磁接触器12、13。
[0029]该不间断电源装置1由从商用交流电源21供给的商用频率的交流电力所驱动。从商用交流电源21供给的交流输入电压Vi的瞬时值由控制电路4来检测。电流检测器2检测从商用交流电源21流向转换器3的交流输入电流Ii，将表示其检测值的信号Iif发给控制电路4。
[0030]转换器3(正向转换器)由控制电路4来控制，在从商用交流电源21正常地供给交流电力的情况下(商用交流电源21正常工作时)，转换器3将交流电力转换为直流电力后输出到直流线路L1、L2、L3。在停止从商用交流电源21供给交流电力的情况下(商用交流电源21停电时)，转换器3的运转停止。
[0031]在商用交流电源21正常工作时，转换器3基于从商用交流电源21供给的交流电压Vi来生成3电平的直流电压Vdc1、Vdc2、Vdc3，将直流电压Vdc1～Vdc3分别输出到直流线路L1～L3。直流电压Vdc1是正电压，直流电压Vdc2是负电压，直流电压Vdc3是接地电压(0V)。VDC1＝Vdc1
‑
Vdc3，VDC2＝Vdc3
‑
Vdc2，VDC1＝VDC2。当设Vdc1
‑
Vdc2＝VDC时，VDC1+VDC2＝VDC。
[0032]电容器C1连接于直流线路L1、L3之间，使直流线路L1、L3之间的直流电压VDC1平滑化。电容器C2连接于直流线路L3、L2之间，使直流线路L3、L2之间的直流电压VDC2平滑化。直流线路L1、L2之间的直流电压VDC的瞬时值由控制电路4来检测。
[0033]控制电路4基于交流输入电压Vi的检测值来检测商用交流电源21是否发生了停电。在商用交流电源21正常工作时，控制电路4基于交流输入电压Vi、交流输入电流Ii以及直流电压VDC来控制转换器3，使得直流电压VDC变为规定的参照直流电压VDCr(例如，660V)。在商用交流电源21停电时，控制电路4使转换器3的运转停止。
[0034]直流线路L1、L2、L3与逆变器8连接，并且分别与双向斩波器5的高电压侧节点5a、5b、5c连接。双向斩波器5的低电压侧节点5d、5e分别与电池22的正极及负极连接。电池22(电力贮存装置)蓄积直流电力。
[0035]双向斩波器5由控制电路7来控制，在商用交流电源21正常工作时，将由转换器3生
成的直流电力蓄积到电池22，对应于商用交流电源21发生停电，将电池22的直流电力经由直流线路L1～L3供给给逆变器8。
[0036]直流线路L1、L2之间的直流电压VDC的瞬时值由控制电路7来检测。也可以将直流线路L1、L3之间的直流电压VDC1的瞬时值与直流线路L3、L2之间的直流电压VDC2的瞬时值相加，来求出直流线路L1、L2之间的直流电压VDC的瞬时值。
[0037]电流检测器6检测在双向斩波器5的低电压侧节点5d与电池22的正极之间流过的直流电流Ib，将表示其检测值的信号Ibf提供给控制电路7。电池22的端子间电压VB的瞬时值由控制电路7来检测。
[0038]控制电路7基于直流电压VDC、直流电流Ib、以及电池22的端子间电压VB来控制双向斩波器7。控制电路7基于直流电流Ib的极性来判定商用交流电源21是否发生了停电。
[0039]在商用交流电源21正常工作时，控制电路7对双向斩波器5进行控制，使得由转换器3生成的直流电力蓄积到电池22，且电池22的端子间电压VB变为规定的参照直流电压VBr(例如，480V)。
[0040]另外，对应于商用交流电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，具有：斩波器，其将从直流电源供给的第一直流电压转换为第二直流电压而供给至直流负载；电容器，其使所述第二直流电压稳定化；电流检测器，其检测所述直流电源的输出电流；以及控制电路，其基于所述电流检测器的检测结果，每经过预先确定的时间就估计所述电容器的温度上升值，在估计出的温度上升值高于上限值的情况下使所述斩波器的运转停止。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，所述控制电路包括：存储部，其存储有表示所述直流电源的输出电流、所述电容器的温度上升的时间常数以及所述电容器的温度上升饱和值之间的关系的信息；运算部，其基于所述电流检测器的检测结果和所述存储部的存储内容，每经过所述预先确定的时间就计算所述电容器的温度上升估计值；以及控制部，其在所述温度上升估计值低于所述上限值的情况下，以使所述电容器的端子间电压变为参照电压的方式控制所述斩波器，在所述温度上升估计值高于所述上限值的情况下，使所述斩波器的运转停止。3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，所述直流电源是蓄积直流电力的电力贮存装置，在所述电力贮存装置的端子间电压下降至放电终止电压的情况下，所述控制电路也使所述斩波器的运转停止。4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中，所述斩波器和所述电容器构成双向斩波器，所述电力转换装置还具有：正向转换器，其将从交流电源供给的交流电力转换为直流电力；以及反向转换器，其将从所述正向转换器或所述双向斩波器供给的直流电力转换为交流电力而供给至交流负载，所述反向转换器和所述交流负载构成所述直流负载，在所述交流电源正常工作时，所述双向斩波器将由所述正向转换器生成的直流电力的一部分蓄积到所述电力贮存装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：茂田宏树，
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：