(57)【要約】      （修正有）【課題】トランスの小型化を可能とする。【解決手段】実施形態の電力変換装置１００は、架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパ２と、昇圧チョッパ２から出力される直流電力を、商用周波数よりも周波数の高い交流電力に変換するハーフブリッジ回路３と、ハーフブリッジ回路３から出力される交流電力を、一次コイル及び二次コイルの巻数比に対応した昇圧比で変換して出力するトランス４と、トランス４から出力される交流電力を整流して出力端子より出力する出力部とを備える。【選択図】図１
2014233121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、
前記昇圧チョッパから出力される直流電力を、商用周波数よりも周波数の高い交流電力に変換するハーフブリッジ回路と、
前記ハーフブリッジ回路から出力される交流電力を、一次コイル及び二次コイルの巻数比に対応した昇圧比で変換して出力するトランスと、
前記トランスから出力される交流電力を整流して出力端子より出力する出力部と、
を備える電力変換装置。
【請求項２】
前記昇圧チョッパ及び前記ハーフブリッジ回路の少なくとも一方で用いられる素子にＳｉＣ（炭化珪素）を用いる、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
リアクトルとコンデンサとを用いたＬＣフィルタを備え、
前記架線より供給される直流電力は前記ＬＣフィルタを介して前記昇圧チョッパに入力される、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記昇圧チョッパは、当該昇圧チョッパのチョッピングに同期してスイッチングされるスイッチング素子により入力側へ電流が逆流することを阻止する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記出力部は、前記交流電力の周波数に同期してスイッチングされるスイッチング素子により前記交流電力を整流する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
２つのスイッチング素子が直列に接続されたレグを３組み有する素子モジュールを備え、
前記昇圧チョッパは、前記素子モジュールの１レグを使用し、
前記ハーフブリッジ回路は、前記素子モジュールで並列に接続された２つのレグを使用する構成である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記ハーフブリッジ回路は、２分圧するコンデンサと、前記交流電力に変換するためのスイッチング素子とを備え、当該スイッチング素子を、前記コンデンサと、前記トランスの漏れインダクタンスとの共振周波数に合わせて駆動させる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記ハーフブリッジ回路のスイッチング素子を駆動させるスイッチング周波数は、前記共振周波数よりも高い周波数である、
請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記昇圧チョッパと、前記ハーフブリッジ回路との組みを複数直列に接続し、
前記出力部は、各組みのトランスから出力される交流電力を整流して合成した後に出力する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記昇圧チョッパと、前記ハーフブリッジ回路との組みを複数並列に接続し、
前記出力部は、各組みのトランスから出力される交流電力を整流して合成した後に出力する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
直列又は並列に接続された複数の前記昇圧チョッパをインターリーブ動作させる、
請求項９又は１０に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記出力部は、前記交流電流をカレントダブラー方式の整流回路で整流する、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記架線より供給される直流電力を前記昇圧チョッパへ入力させるスイッチを備え、
前記スイッチは、電力変換を開始する際に、前記ハーフブリッジ回路を動作させた後に投入される、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両には、架線からの直流電力を所定電圧の直流電力に変換して車内設備（冷暖房装置、ドア開閉装置、表示装置など）に供給する鉄道車両用補助電源装置（以下、電力変換装置）が設けられている。この電力変換装置では、架線からの直流電力を交流電力に変換し、商用周波数のトランスを介して絶縁した後に整流して直流電力を出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４６３１４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「鉄道車両用次期補助電源装置と在来線用試験電車への適用」東芝レビューＶｏｌ．６６  Ｎｏ．６  ２０１１年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術においては、商用周波数のトランスで絶縁していたため、トランスの大型化と、それに伴う重量増及びコスト増が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、実施形態の電力変換装置は、架線より供給される直流電力を所定の電圧値に昇圧する昇圧チョッパと、前記昇圧チョッパから出力される直流電力を、商用周波数よりも周波数の高い交流電力に変換するハーフブリッジ回路と、前記ハーフブリッジ回路から出力される交流電力を、一次コイル及び二次コイルの巻数比に対応した昇圧比で変換して出力するトランスと、前記トランスから出力される交流電力を整流して出力端子より出力する出力部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図２】図２は、第２の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図３】図３は、第３の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図４】図４は、第４の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図５】図５は、第５の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図６】図６は、第６の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図７】図７は、第７の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図８】図８は、第８の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図９】図９は、複数の昇圧チョッパの動作にかかるキャリア波形を例示するグラフである。
【図１０】図１０は、共振周波数に合わせたハーフブリッジ回路の駆動時における電圧波形、電流波形を例示するグラフである。
【図１１】図１１は、共振周波数よりも高い周波数でのハーフブリッジ回路の駆動時における電圧波形、電流波形を例示するグラフである。
【図１２】図１２は、第９の実施形態にかかる電力変換装置の回路構成を例示する図である。
【図１３】図１３は、第９の実施形態にかかる電力変換装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して実施形態にかかる電力変換装置を詳細に説明する。この電力変換装置は、例えば、架線からの直流電力を所定電圧の直流電力に変換して車内設備（冷暖房装置、ドア開閉装置、表示装置など）に供給する鉄道車両用補助電源装置として用いられる。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる電力変換装置１００の回路構成を示す図である。図１に示すように、電力変換装置１００は、架線から直流電力をパンタグラフ１０１を介して集電し、車輪１０２を通して接地される。電力変換装置１００は、パンタグラフ１０１の入力側から順に、昇圧リアクトル１、昇圧チョッパ２、ハーフブリッジ回路３、トランス４、ダイオード整流器５、フィルタ６が接続されており、各部の動作を制御する制御部１１０の制御のもと、パンタグラフ１０１からの直流電力を所定電圧の直流電力に変換して、フィルタ６の出力端子１１１、１１２より出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。
【００１０】
昇圧チョッパ２は、制御部１１０によるゲート電圧の制御によってチョッピング動作を行うスイッチング素子２１と、後段のコンデンサ３１、３２に蓄えられたエネルギーの逆流を阻止するダイオード２２とを備える。昇圧チョッパ２は、スイッチング素子２１のチョッピング動作によって、直流電力を昇圧する。具体的には、昇圧チョッパ２は、スイッチング素子２１がオンされている間に流された電流による昇圧リアクトル１の磁気的エネルギーを、スイッチング素子２１がオフされている間にパンタグラフ１０１からの直流電力に加えてハーフブリッジ回路３へ出力する。また、スイッチング素子２１がオンされている間は、ダイオード２２によりコンデンサ３１、３２に蓄えられたエネルギーの逆流が阻止される。
【００１１】
ハーフブリッジ回路３は、２分圧のコンデンサ３１、３２と、制御部１１０の制御の下でスイッチング動作を行う直列に接続されたスイッチング素子３３、３４とを備える。ハーフブリッジ回路３は、スイッチング素子３３、３４のスイッチング動作によって、昇圧チョッパ２から出力される直流電力を商用周波数よりも高い交流電力に変換する。具体的には、制御部１１０がスイッチング素子３３、３４のオン／オフを制御するためのキャリア周波数が、商用周波数よりも高い周波数として設定されている。したがって、商用周波数よりも高いキャリア周波数をもとに、スイッチング素子３３、３４のスイッチング動作が行われることで、商用周波数よりも高い高周波の交流電力に変換されることとなる。このハーフブリッジ回路３により変換された交流電力はトランス４に供給される。
【００１２】
また、ハーフブリッジ回路３におけるスイッチング素子３３、３４は、制御部１１０の制御のもと、コンデンサ３１、３２と、トランス４の漏れインダクタンスとによる共振（共振周波数）に合わせて駆動（スイッチング動作）されてよい。この共振周波数に合わせたスイッチング動作により、トランス４の二次コイル側のリアクトル６１をなくすことができる（図６、７、８、１２の二次コイル側を参照）。このとき、共振周波数に合わせたスイッチング動作とは、トランス４の漏れインダクタンスとの共振に合わせてスイッチング素子３３、３４のオン／オフを切り替えることをいう。
【００１３】
この共振周波数に合わせたスイッチング動作をすることで、例えば電流が約ゼロとなるタイミングでスイッチング動作を行うことができることから、ゼロ電流スイッチングが可能となり、損失を低減できる。なお、共振周波数については、漏れインダクタンスと、ハーフブリッジ回路で直列接続されている２つのコンデンサ３１、３２の静電容量の和とによって求められた値が制御部１１０の内部メモリなどに予め設定されている。
【００１４】
トランス４は、ハーフブリッジ回路３から出力される交流電力を、一次コイル及び二次コイル（図示しない）の巻数比に対応した昇圧比で変換して後段のダイオード整流器５へ出力する。トランス４により一次側及び二次側との間で電気系路が絶縁される。すなわち、電力変換装置１００は絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータである。このため、二次側にある出力端子１１１が接地する電気系路（感電経路）又は出力端子１１２が接地する電気系路（感電経路）は形成されない。
【００１５】
ダイオード整流器５は、直列に接続されたダイオード５１、５２のレグと、直列に接続されたダイオード５３、５４のレグを並列に接続して備えている。ダイオード整流器５は、トランス４より出力された交流電力を各ダイオードを用いて整流して直流電力に変換する。フィルタ６は、リアクトル６１、コンデンサ６２によるＬＣフィルタであり、ダイオード整流器５から出力される直流電力に重畳された高周波成分（ノイズ）を除去し、出力端子１１１、１１２より出力する。
【００１６】
制御部１１０は、電力変換装置１００の電力変換にかかる動作を制御する。具体的には、制御部１１０は、トランス４に入出力する電流を電流検出器（図示しない）で検出し、その検出した電流値に応じてスイッチング素子（例えばスイッチング素子２１、３３、３４）のゲート電圧を制御する。
【００１７】
以上のように、電力変換装置１００では、昇圧チョッパ２から出力される直流電力を、ハーフブリッジ回路３により商用周波数よりも周波数の高い交流電力に変換してトランス４へ入力している。トランス４は、一般に交流周波数の大きさに反比例して小型、軽量、低コストなものになる。したがって、トランス４は、商用周波数よりも高い高周波の交流電力用のものであればよいことから、商用周波数用のトランスよりも小型、軽量、低コストとすることができる。
【００１８】
なお、昇圧チョッパ２、ハーフブリッジ回路３の少なくとも一方で用いられるスイッチング素子（２１、３３、３４）には、ＳｉＣ（炭化珪素）を用いることが好ましい。このように、スイッチング素子にＳｉＣを用いることで、低損失化を図ることができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態にかかる電力変換装置１００ａの回路構成を示す図である。図２に示すように、電力変換装置１００ａは、昇圧リアクトル１に代えて、ＬＣＬフィルタ１０を備えていることが第１の実施形態と異なる。
【００２０】
具体的には、ＬＣＬフィルタ１０は、昇圧リアクトル１３のパンタグラフ側に、リアクトル１１を設け、さらに昇圧リアクトル１３とリアクトル１１との間にコンデンサ１２を用いたＬＣフィルタを追加した回路である。したがって、架線より供給される直流電力はＬＣＬフィルタ１０のＬＣフィルタを介してハーフブリッジ回路３に入力される。これにより、架線より供給される直流電力に重畳された高周波成分（ノイズ）を除去することができる。
【００２１】
（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態にかかる電力変換装置１００ｂの回路構成を示す図である。図３に示すように、電力変換装置１００ｂは、前述した実施形態のダイオード２２をスイッチング素子２３とした昇圧チョッパ２０を備えていることが第１の実施形態と異なる。
【００２２】
具体的には、スイッチング素子２３は、制御部１１０の制御のもと、昇圧チョッパ２０におけるスイッチング素子２１のチョッピング動作に同期してスイッチングされる。例えば、スイッチング素子２１がオンされている間はオフされて、コンデンサ３１、３２に蓄えられたエネルギーの逆流を阻止する。また、スイッチング素子２１がオフされている間はオンされてハーフブリッジ回路３側にエネルギーを供給する。このように、ダイオード２２に代えてスイッチング素子２３を用いることで、エネルギー損失を低減することができる。
【００２３】
（第４の実施形態）
図４は、第４の実施形態にかかる電力変換装置１００ｃの回路構成を示す図である。図４に示すように、電力変換装置１００ｃは、前述した実施形態のダイオード整流器５に代えて同期整流器５０を備えていることが第１の実施形態と異なる。
【００２４】
具体的には、同期整流器５０は、直列接続されたスイッチング素子５５、５６のレグと、直列接続されたスイッチング素子５７、５８のレグを並列に接続している。各スイッチング素子は、制御部１１０の制御のもと、トランス４に入出力する交流電力の周波数に同期してスイッチング動作が行われることで、トランス４より出力された交流電力を整流する。このように、ダイオード５１、５２、５３、５４に代えてスイッチング素子５５、５６、５７、５８を用いることで、エネルギー損失を低減することができる。
【００２５】
（第５の実施形態）
図５は、第５の実施形態にかかる電力変換装置１００ｄの回路構成を示す図である。図５に示すように、電力変換装置１００ｄは、２つのスイッチング素子（７１と７２、７３と７４、又は７５と７６）が直列に接続されたレグを３組み有する６ｉｎ１モジュール７０を用いて昇圧チョッパとハーフブリッジを形成している点が第１の実施形態とは異なる。
【００２６】
具体的には、６ｉｎ１モジュール７０の１レグ（スイッチング素子７１とスイッチング素子７２）を使用して昇圧チョッパを形成し、残りの２レグ（スイッチング素子７３とスイッチング素子７４、及びスイッチング素子７５とスイッチング素子７６）を使用してハーフブリッジを形成している。ハーフブリッジ回路とフルブリッジ回路とを比較した場合、ハーフブリッジ回路はフルブリッジ回路に対して電圧利用率が半分となり、電流が２倍流れることとなる。したがたって、ハーフブリッジに対応するスイッチング素子については電流容量を大きくする必要があるので、６ｉｎ１モジュール７０の３レグの内、２レグ（スイッチング素子７３、７４、７５、７６）を使用し、残りの１レグを昇圧チョッパとして使用する。
【００２７】
このように、電力変換装置１００ｄでは、６ｉｎ１モジュール７０とすることで、２ｉｎ１モジュールを３つ配置する場合と比較しても素子冷却面積を小さくすることができ、冷却器（図示しない）を小型化、低コスト化することができる。
【００２８】
（第６の実施形態）
図６は、第６の実施形態にかかる電力変換装置１００ｅの回路構成を示す図である。図６に示すように、電力変換装置１００ｅは、昇圧チョッパ２ａ、ハーフブリッジ回路３ａと、昇圧チョッパ２ｂ、ハーフブリッジ回路３ｂとの組みを直列に接続している。ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂは、２分圧のコンデンサ３１、３２と、制御部１１０の制御の下でスイッチング動作を行う直列に接続されたスイッチング素子３３、３４とを備える。そして、電力変換装置１００ｅでは、上述した各組みのトランス４ａ、４ｂから出力される交流電力をダイオード整流器５ａ、５ｂで整流した後に合成し、例えば図５に示すようなリアクトル６１をなくしてコンデンサ６２のみとしたフィルタ６ａを介して出力端子１１１、１１２より出力する。ここで、昇圧チョッパ２ａ、２ｂにかかる昇圧リアクトル１３は、各組みで共通化されるため、１つとなる。なお、第６の実施形態では２組みを直列に接続する構成を例示したが、２組み以上の直列構成であってもよいことは言うまでもないことである。
【００２９】
上述したように、電力変換装置１００ｅでは、昇圧チョッパ２ａ、ハーフブリッジ回路３ａと、昇圧チョッパ２ｂ、ハーフブリッジ回路３ｂとの組みを直列に接続する構成としたことで、架線から供給される直流電力の電圧に対して、より低耐圧素子の使用が可能となる。
【００３０】
また、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂにおけるスイッチング素子３３、３４は、制御部１１０の制御のもと、コンデンサ３１、３２と、トランス４ａ、４ｂの漏れインダクタンスとによる共振（共振周波数）に合わせて駆動（スイッチング動作）されてよい。この共振周波数に合わせたスイッチング動作により、トランスの二次コイル側のリアクトル６１をなくすことができる。また、ゼロ電流スイッチングが可能となり、損失を低減できる。なお、共振周波数については、漏れインダクタンスと、ハーフブリッジ回路で直列接続されている２つのコンデンサ３１、３２の静電容量の和とによって求められた値が制御部１１０の内部メモリなどに予め設定されている。
【００３１】
（第７の実施形態）
図７は、第７の実施形態にかかる電力変換装置１００ｆの回路構成を示す図である。図７に示すように、電力変換装置１００ｆは、昇圧チョッパ２ａ、ハーフブリッジ回路３ａと、昇圧チョッパ２ｂ、ハーフブリッジ回路３ｂとの組みを並列に接続している。そして、電力変換装置１００ｆでは、上述した各組みのトランス４ａ、４ｂから出力される交流電力をダイオード整流器５ａ、５ｂで整流した後に合成し、フィルタ６ａを介して出力端子１１１、１１２より出力する。なお、第７の実施形態では２組みを並列に接続する構成を例示したが、２組み以上の並列構成であってもよいことは言うまでもないことである。また、第６の実施形態で例示した直列構成と組み合わせて、ｎ直列×ｍ並列の構成としてもよい。
【００３２】
上述したように、電力変換装置１００ｆでは、昇圧チョッパ２ａ、ハーフブリッジ回路３ａと、昇圧チョッパ２ｂ、ハーフブリッジ回路３ｂとの組みを並列に接続する構成としたことで、架線から供給される直流電力からの変換電力を増加させることができる。
【００３３】
（第８の実施形態）
図８は、第８の実施形態にかかる電力変換装置１００ｇの回路構成を示す図である。図８に示すように、電力変換装置１００ｇは、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂから出力される交流電力をセンタータップ付トランス４ｃ、４ｄで変換する。そして、センタータップ付トランス４ｃ、４ｄで変換された交流電力はダイオード整流器５ｃで整流される。ダイオード整流器５ｃは、ダイオード５９によりカレントダブラー方式で整流する整流回路である。
【００３４】
低電圧・大電流の出力になると、二次側の整流器における導通損失が大きくなる。電力変換装置１００ｇでは、カレントダブラー方式で整流するダイオード整流器５ｃを用いることで、ダイオード５９の導通数を１つにすることができ、低損失化できる。なお、このダイオード整流器５ｃにおけるダイオード５９の必要耐圧は、図６のダイオード整流器５ａ、５ｂにおけるダイオード５１、５２、５３、５４の２倍となる。また、ダイオード５９には、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect  Transistor）などのユニポーラデバイスを使用してもよい。
【００３５】
なお、上述した第６〜８の実施形態では、直列又は並列に接続された複数の昇圧チョッパ２ａ、２ｂを、制御部１１０の制御のもとでインターリーブ動作させてもよい。
【００３６】
図９は、複数の昇圧チョッパ２ａ、２ｂの動作にかかるキャリア波形Ｗ１、Ｗ２を例示するグラフである。図９におけるキャリア波形Ｗ１は、昇圧チョッパ２ａのスイッチング素子２１をスイッチング動作させる際のキャリアの位相を示す。また、キャリア波形Ｗ２は、昇圧チョッパ２ｂのスイッチング素子２１をスイッチング動作させる際のキャリアの位相を示す。図９に示すように、昇圧チョッパ２ａ、２ｂのキャリア位相について、１８０°の位相差をもたせ、昇圧チョッパ２ａ、２ｂをインターリーブ動作させることで、キャリア周波数成分の高調波を低減することができる。また、ｎ直列又はｎ並列で構成する場合は、キャリアの位相差を３６０／ｎ°に設定する。
【００３７】
また、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂのコンデンサ３１、３２を駆動させるスイッチング周波数は、上述した共振周波数と同じ周波数に合わせたものでなく、共振周波数よりも高い周波数としてよい。
【００３８】
図１０は、共振周波数に合わせたハーフブリッジ回路３ａ、３ｂの駆動時における電圧波形、電流波形を例示するグラフである。図１１は、共振周波数よりも高い周波数でのハーフブリッジ回路３ａ、３ｂの駆動時における電圧波形、電流波形を例示するグラフである。
【００３９】
図１０に示すように、共振周波数に合わせてハーフブリッジ回路３ａ、３ｂを駆動させることで、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂにおける電流波形は最大電流値ａ１とする正弦波となる。図１１に示すように、共振周波数よりも高い周波数でハーフブリッジ回路３ａ、３ｂを駆動させた場合は、共振周波数に合わせて駆動させた電流波形を途中で遮断した形となり、最大電流値ａ１よりも小さい最大電流値ａ２とする電流波形となる。
【００４０】
制御部１１０は、例えば出力端子１１１、１１２間の電流・電圧値を逐次検出し、過負荷が検出された場合には、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂのスイッチング周波数を高くする。これにより、最大電流値ａ１よりも小さい最大電流値ａ２となることから、過負荷が接続された場合における素子破壊を避けることができる。
【００４１】
（第９の実施形態）
図１２は、第９の実施形態にかかる電力変換装置１００ｈの回路構成を例示する図である。図１２に示すように、電力変換装置１００ｈは、パンタグラフ１０１からＬＣＬフィルタ１０に至る入力側に、ダイオード１０３、入力スイッチ１０４、充電抵抗１０５、充電抵抗短絡用スイッチ１０６を備えている。ここで、入力スイッチ１０４、充電抵抗短絡用スイッチ１０６は、電力変換装置１００ｈにおける電力変換を開始する際に、制御部１１０の制御の下で投入されるスイッチである。
【００４２】
図１３は、第９の実施形態にかかる電力変換装置１００ｈの動作の一例を示すフローチャートであり、より具体的には電力変換の開始に至る過程を例示している。
【００４３】
図１３に示すように、電力変換の開始する際に処理が開始されると、制御部１１０は、ハーフブリッジ回路３ａ、３ｂにおけるスイッチング素子３３、３４のスイッチングを行って、ハーフブリッジ動作を開始させる（Ｓ１）。このハーフブリッジ動作の開始後、制御部１１０は、入力スイッチ１０４を投入する（Ｓ２）。
【００４４】
ハーフブリッジ動作の開始後の入力スイッチ１０４の投入によって、電力変換装置１００ｈにおける全コンデンサ（１２、３１、３２、６４）が充電抵抗１０５を介して充電される。静定後、制御部１１０は、充電抵抗短絡用スイッチ１０６を投入し（Ｓ３）、昇圧チョッパ２ａ、２ｂにおけるスイッチング素子２１のスイッチングを行って、昇圧チョッパ動作を開始させる（Ｓ４）。
【００４５】
このように、電力変換装置１００ｈでは、ハーフブリッジ動作の開始後の入力スイッチ１０４の投入によって全コンデンサ（１２、３１、３２、６４）の充電を行った後に、昇圧チョッパ動作を開始させて通常の電力変換を開始させることで、例えばコンデンサ６２の前に充電抵抗とその短絡用スイッチなどを新たに設けることなく、セイフティに起動させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。  
【符号の説明】
【００４７】
１００、１００ａ〜１００ｈ…電力変換装置、１…昇圧リアクトル、２、２ａ、２ｂ、２０…昇圧チョッパ、３、３ａ、３ｂ…ハーフブリッジ回路、４、４ａ、４ｂ…トランス、４ｃ、４ｄ…センタータップ付トランス、５、５ａ、５ｂ、５ｃ…ダイオード整流器、６、６ａ…フィルタ、１０…ＬＣＬフィルタ、１１、６１…リアクトル、１２、３１、３２、６２…コンデンサ、１３…昇圧リアクトル、２１、２３、３３、３４、５５〜５８、７１〜７６…スイッチング素子、２２、５１〜５４、５９…ダイオード、５０…同期整流器、７０…６ｉｎ１モジュール、１０１…パンタグラフ、１０２…車輪、１０３…ダイオード、１０４…入力スイッチ、１０５…充電抵抗、１０６…充電抵抗短絡用スイッチ、１１０…制御部、１１１、１１２…出力端子、ａ１、ａ２…最大電流値、Ｗ１、Ｗ２…キャリア波形
【図１】
2014233121.tif 000003
【図２】
2014233121.tif 000004
【図３】
2014233121.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014233121.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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