JPH05328611A - 双方向コンバータ装置 - Google Patents
双方向コンバータ装置Info
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- JPH05328611A JPH05328611A JP4125879A JP12587992A JPH05328611A JP H05328611 A JPH05328611 A JP H05328611A JP 4125879 A JP4125879 A JP 4125879A JP 12587992 A JP12587992 A JP 12587992A JP H05328611 A JPH05328611 A JP H05328611A
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- JP
- Japan
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 34
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 双方向コンバータがコンバータとして動作し
ているとき、フィルタコンデンサを開放することによ
り、共振電流による双方向コンバータ装置内の半導体素
子の破損を防止する。 【構成】 フィルタ４０のコンデンサ４４と直列にスイ
ッチ４６を設ける。双方向コンバータ３８の出力から負
荷電圧が検出回路４８により検出され、比較回路５４に
入力される。負荷電圧が基準電圧源５８の基準電圧より
小さいとき比較回路５４から出力されるハイレベルの信
号によってスイッチ４６がオフされ、コンデンサ４４が
開放される。したがって、コンデンサ４４と系統のイン
ピーダンスとによる共振はもはや生じない。
ているとき、フィルタコンデンサを開放することによ
り、共振電流による双方向コンバータ装置内の半導体素
子の破損を防止する。 【構成】 フィルタ４０のコンデンサ４４と直列にスイ
ッチ４６を設ける。双方向コンバータ３８の出力から負
荷電圧が検出回路４８により検出され、比較回路５４に
入力される。負荷電圧が基準電圧源５８の基準電圧より
小さいとき比較回路５４から出力されるハイレベルの信
号によってスイッチ４６がオフされ、コンデンサ４４が
開放される。したがって、コンデンサ４４と系統のイン
ピーダンスとによる共振はもはや生じない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は双方向コンバータ装置
に関し、特にたとえば系統からの交流を直流に変換して
負荷に供給するコンバータ機能と、逆に太陽電池等から
の直流を交流に変換して系統へ回生するインバータ機能
とを有する双方向コンバータを含む双方向コンバータ装
置に関する。
に関し、特にたとえば系統からの交流を直流に変換して
負荷に供給するコンバータ機能と、逆に太陽電池等から
の直流を交流に変換して系統へ回生するインバータ機能
とを有する双方向コンバータを含む双方向コンバータ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の双方向コンバータ装置は、太陽
電池を電源の１つとして用いるエアコン、いわゆるソー
ラーエアコン等に利用される。
電池を電源の１つとして用いるエアコン、いわゆるソー
ラーエアコン等に利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、このような双
方向コンバータ装置においては、双方向コンバータはノ
イズフィルタを介して系統に接続されるが、双方向コン
バータが上述のコンバータとして動作しているときには
系統のインピーダンスとフィルタコンデンサとで共振を
生じることがある。このような場合、双方向コンバータ
に共振電流が重畳され、双方向コンバータを構成する半
導体素子たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar T
ransistor ）の発熱が大きくなってそれが破損する恐れ
がある。
方向コンバータ装置においては、双方向コンバータはノ
イズフィルタを介して系統に接続されるが、双方向コン
バータが上述のコンバータとして動作しているときには
系統のインピーダンスとフィルタコンデンサとで共振を
生じることがある。このような場合、双方向コンバータ
に共振電流が重畳され、双方向コンバータを構成する半
導体素子たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar T
ransistor ）の発熱が大きくなってそれが破損する恐れ
がある。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、コ
ンバータ動作時における共振現象による半導体素子の破
損を防止できる、双方向コンバータ装置を提供すること
である。
ンバータ動作時における共振現象による半導体素子の破
損を防止できる、双方向コンバータ装置を提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、系統からの
交流を直流に変換して負荷に供給する機能と直流を交流
に変換して系統に回生する機能とを有する双方向コンバ
ータおよび双方向コンバータと系統との間に介挿される
フィルタコンデンサを備える双方向コンバータ装置にお
いて、負荷電圧が所定の基準値より低いとき前記フィル
タコンデンサを開放するようにしたことを特徴とする、
双方向コンバータ装置である。
交流を直流に変換して負荷に供給する機能と直流を交流
に変換して系統に回生する機能とを有する双方向コンバ
ータおよび双方向コンバータと系統との間に介挿される
フィルタコンデンサを備える双方向コンバータ装置にお
いて、負荷電圧が所定の基準値より低いとき前記フィル
タコンデンサを開放するようにしたことを特徴とする、
双方向コンバータ装置である。
【０００６】
【作用】双方向コンバータの負荷電圧を取り出し、その
負荷電圧が所定の基準値以上のときには、双方向コンバ
ータはインバータとして動作しているので、フィルタコ
ンデンサと系統のインピーダンスとの共振は生じないた
め、フィルタコンデンサをそのまま有効に機能させる。
負荷電圧が基準値以下のときには、双方向コンバータは
コンバータとして動作しているので、たとえばコンバー
タからの出力に応じてスイッチを作動させるなどして、
フィルタコンデンサを開放する。したがって、前述の共
振はもはや生じることがない。したがって、双方向コン
バータに用いられる半導体素子に共振による過大な電流
が流れることがない。
負荷電圧が所定の基準値以上のときには、双方向コンバ
ータはインバータとして動作しているので、フィルタコ
ンデンサと系統のインピーダンスとの共振は生じないた
め、フィルタコンデンサをそのまま有効に機能させる。
負荷電圧が基準値以下のときには、双方向コンバータは
コンバータとして動作しているので、たとえばコンバー
タからの出力に応じてスイッチを作動させるなどして、
フィルタコンデンサを開放する。したがって、前述の共
振はもはや生じることがない。したがって、双方向コン
バータに用いられる半導体素子に共振による過大な電流
が流れることがない。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、双方向コンバータの
コンバータ動作時における共振を防止することができる
ので、双方向コンバータを構成する半導体素子の破損を
防止できる。この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
コンバータ動作時における共振を防止することができる
ので、双方向コンバータを構成する半導体素子の破損を
防止できる。この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【０００８】
【実施例】図１を参照して、この実施例の双方向コンバ
ータ装置１０は、特にたとえばいわゆるソーラーエアコ
ン等に用いられ、したがって太陽電池１２を含む。太陽
電池１２からの直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１４へ
入力される。この直流電圧はコンデンサ１６に蓄積さ
れ、ＦＥＴ１８ａおよび１８ｂのスイッチングによって
交流電圧に変換され、変圧器２０から所定の変圧比に応
じた交流電圧として取り出される。交流電圧は、その
後、４つのダイオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２
２ｄを含むダイオードブリッジ回路で整流され、コイル
２６とコンデンサ２８とを含むフィルタ２４を経た後、
平滑コンデンサ３０において平滑される。さらに、この
直流電圧がエアコン用インバータ３２によって三相交流
に変換され、それによってモータ３４が駆動される。
ータ装置１０は、特にたとえばいわゆるソーラーエアコ
ン等に用いられ、したがって太陽電池１２を含む。太陽
電池１２からの直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ１４へ
入力される。この直流電圧はコンデンサ１６に蓄積さ
れ、ＦＥＴ１８ａおよび１８ｂのスイッチングによって
交流電圧に変換され、変圧器２０から所定の変圧比に応
じた交流電圧として取り出される。交流電圧は、その
後、４つのダイオード２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２
２ｄを含むダイオードブリッジ回路で整流され、コイル
２６とコンデンサ２８とを含むフィルタ２４を経た後、
平滑コンデンサ３０において平滑される。さらに、この
直流電圧がエアコン用インバータ３２によって三相交流
に変換され、それによってモータ３４が駆動される。
【０００９】また、上述のエアコン用インバータ３２と
商用電源３６との間に双方向コンバータ３８が介挿され
ている。この双方向コンバータ３８は、先に述べたコン
バータまたはインバータとして動作する。このため、太
陽電池１２の余剰電力があるときは、太陽電池１２によ
って発電されて平滑コンデンサ３０から出力される直流
電圧が双方向コンバータ３８に入力される。双方向コン
バータ３８と商用電源３６との間には、フィルタ４０が
介挿され、このフィルタ４０はコイル４２ａ，４２ｂ，
４２ｃおよび４２ｄならびにコンデンサ４４を含み、双
方向コンバータ３８から系統へ回生されるべく出力され
る交流電圧を波形整形する。なお、太陽電池１２の発電
電力が不足するときは商用電源３６からの交流電力がフ
ィルタ４０を経て双方向コンバータ３８に入力される。
双方向コンバータ３８は交流を直流に変換し、変換され
た直流が平滑コンデンサ３０で平滑化されて上述のエア
コン用インバータ３２に入力される。
商用電源３６との間に双方向コンバータ３８が介挿され
ている。この双方向コンバータ３８は、先に述べたコン
バータまたはインバータとして動作する。このため、太
陽電池１２の余剰電力があるときは、太陽電池１２によ
って発電されて平滑コンデンサ３０から出力される直流
電圧が双方向コンバータ３８に入力される。双方向コン
バータ３８と商用電源３６との間には、フィルタ４０が
介挿され、このフィルタ４０はコイル４２ａ，４２ｂ，
４２ｃおよび４２ｄならびにコンデンサ４４を含み、双
方向コンバータ３８から系統へ回生されるべく出力され
る交流電圧を波形整形する。なお、太陽電池１２の発電
電力が不足するときは商用電源３６からの交流電力がフ
ィルタ４０を経て双方向コンバータ３８に入力される。
双方向コンバータ３８は交流を直流に変換し、変換され
た直流が平滑コンデンサ３０で平滑化されて上述のエア
コン用インバータ３２に入力される。
【００１０】さらに、フィルタ４０においては、コンデ
ンサ４４と直列にスイッチ４６が介挿されている。この
スイッチ４６は後述のコンパレータ６２からの信号に応
じて作動し、オン（閉）またはオフ（開）される。ま
た、前述のコンデンサ３０の正側に、負荷電圧を検出す
るための検出回路４８が配置されている。この検出回路
４８ではトランジスタ５０のスイッチング動作により変
圧器５２を通して負荷電圧に対応する電圧が取り出さ
れ、比較回路５４に入力される。この比較回路５４はイ
ンバータ５６を含み、このインバータ５６によって電圧
検出回路４８によって取り出された負荷電圧が反転され
る。反転された負荷電圧が基準電圧源５８の基準電圧に
加算される。すなわち、基準電圧から負荷電圧が減算さ
れ、その結果が反転増幅器６０を経て、コンパレータ６
２の（−）入力に与えられる。コンパレータ６２の
（＋）入力は接地される。したがって、コンパレータ６
２からは、反転増幅器６０の出力電圧がゼロ（接地電
位）以下のとき、すなわち、負荷電圧が器電圧より大き
いとき、ハイレベルの信号を出力する。コンパレータ６
２からのこの信号がスイッチ４６の制御信号として与え
られる。
ンサ４４と直列にスイッチ４６が介挿されている。この
スイッチ４６は後述のコンパレータ６２からの信号に応
じて作動し、オン（閉）またはオフ（開）される。ま
た、前述のコンデンサ３０の正側に、負荷電圧を検出す
るための検出回路４８が配置されている。この検出回路
４８ではトランジスタ５０のスイッチング動作により変
圧器５２を通して負荷電圧に対応する電圧が取り出さ
れ、比較回路５４に入力される。この比較回路５４はイ
ンバータ５６を含み、このインバータ５６によって電圧
検出回路４８によって取り出された負荷電圧が反転され
る。反転された負荷電圧が基準電圧源５８の基準電圧に
加算される。すなわち、基準電圧から負荷電圧が減算さ
れ、その結果が反転増幅器６０を経て、コンパレータ６
２の（−）入力に与えられる。コンパレータ６２の
（＋）入力は接地される。したがって、コンパレータ６
２からは、反転増幅器６０の出力電圧がゼロ（接地電
位）以下のとき、すなわち、負荷電圧が器電圧より大き
いとき、ハイレベルの信号を出力する。コンパレータ６
２からのこの信号がスイッチ４６の制御信号として与え
られる。
【００１１】インバータ動作時には、変圧器５２からの
負荷電圧が基準電圧より高くなり、図２から分かるよう
に反転増幅器６０から正の値が出力される。そして図３
から分かるようにコンパレータ６２からローレベルの信
号が出力される。その信号に応答してスイッチ４６がオ
ンされ、コンデンサ４４は開放されない。一方、コンバ
ータ動作時には、負荷電圧が基準電圧より低くなり、図
２から分かるように反転増幅器６０から負の値が出力さ
れる。そして図３から分かるようにコンパレータ６２か
らハイレベルの信号が出力される。その信号に応答し
て、スイッチ４６がオフされ、コンデンサ４４は開放さ
れる。したがって、コンデンサ４４と系統のインピーダ
ンスとによる共振は生じることがなく、双方向コンバー
タ３８の各素子に大きな共振電流が流れることもないの
で、双方向コンバータ３８がコンバータ動作していると
きでも、それらが破壊されることがない。
負荷電圧が基準電圧より高くなり、図２から分かるよう
に反転増幅器６０から正の値が出力される。そして図３
から分かるようにコンパレータ６２からローレベルの信
号が出力される。その信号に応答してスイッチ４６がオ
ンされ、コンデンサ４４は開放されない。一方、コンバ
ータ動作時には、負荷電圧が基準電圧より低くなり、図
２から分かるように反転増幅器６０から負の値が出力さ
れる。そして図３から分かるようにコンパレータ６２か
らハイレベルの信号が出力される。その信号に応答し
て、スイッチ４６がオフされ、コンデンサ４４は開放さ
れる。したがって、コンデンサ４４と系統のインピーダ
ンスとによる共振は生じることがなく、双方向コンバー
タ３８の各素子に大きな共振電流が流れることもないの
で、双方向コンバータ３８がコンバータ動作していると
きでも、それらが破壊されることがない。
【図１】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】この実施例の反転増幅器出力を示すグラフであ
る。
る。
【図３】この実施例のコンパレータ出力を示す波形図で
ある。
ある。
３８ …双方向コンバータ ４４ …コンデンサ ４６ …スイッチ ４８ …検出回路 ５４ …比較回路 ５６ …インバータ ５８ …基準電圧源 ６０ …反転増幅器 ６２ …コンパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】系統からの交流を直流に変換して負荷に供
給する機能と直流を交流に変換して系統に回生する機能
とを有する双方向コンバータおよび前記双方向コンバー
タと前記系統との間に介挿されるフィルタコンデンサを
備える双方向コンバータ装置において、 負荷電圧が所定の基準値より低いとき前記フィルタコン
デンサを開放するようにしたことを特徴とする、双方向
コンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125879A JPH05328611A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 双方向コンバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125879A JPH05328611A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 双方向コンバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328611A true JPH05328611A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14921189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125879A Withdrawn JPH05328611A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 双方向コンバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05328611A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018107987A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用回路システム |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP4125879A patent/JPH05328611A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018107987A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用回路システム |
| WO2018123917A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社東芝 | 鉄道車両用回路システム |
| US11097620B2 (en) | 2016-12-28 | 2021-08-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Circuit system for railroad vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |