具备：三电平逆变器(1)和单相逆变器(2a、2b、2c)，三电平逆变器具有将第1以及第2半导体开关元件串联连接而成且与直流电源(4)的正负端子间连接的桥电路(SuH、SuL、SvH、SvL、SwH、SwL)、和连接到作为第1以及第2半导体开关元件的连接点的所述桥电路的交流输出端子(Vu0、Vv0、Vw0)与直流电源(4)的中间电位点(VM)之间且具有双向特性的开关电路(SuMH、SuML、SvMH、SvML、SwMH、SwML)，单相逆变器包括多个半导体开关元件而成且与所述桥电路的交流输出端子(Vu0、Vv0、Vw0)串联连接，其中，对负载供给三电平逆变器(1)的输出电压与单相逆变器(2a、2b、2c)的输出电压的总和。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将直流电力变换为交流电力的电力变换装置。
技术介绍
作为以往的电力变换装置，如专利文献1所示，连接了三电平逆变器和单相逆变器。该电力变换装置具备三电平逆变器，与共用的直流电源连接，并且具有3相的可以输出3个电平来作为每1相的输出电压的开关部；以及单相逆变器，与独立的直流电源连接， 并且对应于三电平逆变器的各相。并且，将三电平逆变器的输出端子连接到对应的单相逆变器的一方的交流输出端子，并且将这些单相逆变器的另一方的交流输出端子连接到交流电动机。专利文献1 日本特开2000-166251号公报
技术实现思路
在上述以往的电力变换装置中，使用了用二极管将三电平逆变器的开关部的中性点夹紧的中性点夹紧型的三电平逆变器。在该结构中，针对三电平逆变器的每1相，电流一定会流过2个半导体元件，所以难以降低导通损失，成为电力变换效率变差的主要原因。本专利技术是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于，在组合三电平逆变器和单相逆变器而构成的电力变换装置中，降低导通损失而提高电力变换效率。本专利技术的电力变换装置具备三电平逆变器和单相逆变器，三电平逆变器具有将第1以及第2半导体开关元件进行串联连接而成的桥电路，该桥电路连接到直流电源的正负端子间；以及开关电路，该开关电路连接到作为第1以及第2半导体开关元件的连接点的桥电路的交流输出端子与直流电源的中间电位点之间，并具有双向特性。另外，单相逆变器包括多个半导体开关元件而成，并与所述桥电路的交流输出端子串联连接。并且，电力变换装置对负载供给三电平逆变器的输出电压与单相逆变器的输出电压的总和。根据本专利技术的电力变换装置，在三电平逆变器为正或者负的电压输出时，针对三电平逆变器的每1相可以使流过电流的半导体开关元件数为1个，可以降低导通损失。因此，可以提高电力变换装置的电力变换效率，另外可以削减二氧化碳排放量，可以通过简化冷却器而实现低成本化、小型化。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的电力变换装置的电路结构的图。图2是本专利技术的实施方式1的电力变换装置的U相部分的整体动作说明图。图3是示出本专利技术的实施方式1的另一例子的电力变换装置的电路结构的图。图4是示出本专利技术的实施方式2的电力变换装置的电路结构的图。图5是本专利技术的实施方式2的电力变换装置的U相部分的整体动作说明图。具体实施例方式实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式1的电力变换装置的电路结构的图。如图1所示， 电力变换装置10具备三电平逆变器1、单相逆变器2a、2b、2c、以及三相滤波器3，将来自直流电源4的直流电力变换为交流电力，供给到三相负载5。另外，电力变换装置10不仅具有将输入到正极端子VH-负极端子VL间的直流电压变换为三相交流电压并输出到U端子、V 端子、W端子间的直流/交流变换功能，而且还具有将输入到U端子、V端子、W端子间的三相交流电压变换为直流电压并输出到正极端子VH-负极端子VL间的交流/直流变换功能。 这2个功能的基本的动作相同，所以省略关于交流/直流变换的说明。首先，说明三电平逆变器1的结构。三电平逆变器1的正极端子VH以及负极端子 VL分别与直流电源4的正负端子连接。并且，三电平逆变器1具备平滑电容器CH以及CL、U 相桥电路(SuH、SuL)、V相桥电路(SvH、SvL)、W相桥电路(SwH、SwL)、U相开关电路(SuMH、 SuML)、V相开关电路(SvMH、SvML)、以及W相开关电路(SwMH、SwML)。平滑电容器CH、CL(以下，称为电容器CH、CL)被串联连接，将电容器CH的高压侧端子连接到正极端子VH，将电容器CL的低压侧端子连接到负极端子VL。另外，对电容器CL 与电容器CH的连接点，连接成为直流电源4的中间电位点的中间电压端子VM。U相桥电路(SuH、SuL)、V相桥电路(SvH、SvL)、W相桥电路(SwH、SwL)是分别将第 1半导体开关元件(SuH、SvH, SwH)与第2半导体开关元件(SuL、SvL, SwL)串联连接而成的电路，分别连接到正极端子VH-负极端子VL间。各半导体开关元件SuH、SvH, SwH、SuL、 SvL、SwL 例如由反并联连接了二极管的 IGBTansulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)构成，第2半导体开关元件(低压侧IGBT) SuL、SvL、SwL的发射极电极连接到负极端子VL，第1半导体开关元件(高压侧IGBT)SuH、SvH, SwH的集电极电极连接到正极端子VH。另外，第1半导体开关元件和第2半导体开关元件的连接点成为U相桥电路 (SuH、SuL)、V相桥电路(SvH、SvL)、W相桥电路(SwH、SwL)的交流输出端子VuO、VvO、VwO。 以后，将半导体开关元件SuH、SvH、SwH、SuL、SvL、SwL记载为开关元件SuH、SvH、SwH、SuL、 SvL、SwL0U相开关电路(SuMH、SuML)、V相开关电路(SvMH、SvML)、W相开关电路(SwMH、 SwML)分别连接到U相桥电路(SuH、SuL)、V相桥电路(SvH、SvL)、W相桥电路(SwH、SwL)的交流输出端子VuO、VvO、VwO与中间电压端子VM之间。U相开关电路(SuMH、SuML)、V相开关电路(SvMH、SvML)、W相开关电路(SwMH、SwML)由互相在相反方向上串联连接的2个半导体开关元件构成，具有双向特性。各半导体开关元件SuMH、SuML, SvMH、SvML, SwMH、SwML例如由反并联连接了二极管的IGBT构成。以后，将半导体开关元件SuMH、SuML, SvMH、SvML、 SwMH、SwML 记载为开关元件 SuMH、SuML, SvMH、SvML、SwMH、SwML0接下来，说明各单相逆变器h、2b、2c的结构。在单相逆变器加中，具备作为4 个半导体开关元件的例如反并联连接了二极管的MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)Sul Su4 (以下，简称为开关元件Sul Su4)和电容器Cu，开关元件Sul和Su2串联连接，开关元件Su3和Su4串联连接。并且，将低压侧的开关元件Su2、Su4的各源极电极连接到电容器Cu的低压侧端子， 将高压侧的开关元件Sul、Su3的各漏极电极连接到电容器Cu的高压侧端子，单相逆变器加构成全桥逆变器。另外，虽然仅图示了 U相的单相逆变器加，但V相、W相的单相逆变器 2b、2c的结构也是同样的。 将各单相逆变器h、2b、2c的交流输出端子的一方与三电平逆变器1的各交流输出端子VuO、VvO、VwO连接，另一方的交流输出端子Vul、Vvl、Vwl(Vvl、Vwl图示省略)经由三相滤波器3以及继电器6连接到三相负载5。 通过上述结构，将三电平逆变器1的输出电压和单相逆变器加、2b、2c的输出电压的合计电压作为三相交流电压而供给到三相负载5。接下来，说明电力变换装置的动作。图2是本专利技术的实施方式1的电力变换装置的U相部分的整体动作说明图。另外，对于V相、W相也是同样的，所以省略说明。在图2中，Vu(ref)表示U相电压指令值，G(SuH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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥田达也，岩田明彦，藤原贤司，泉喜久夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。