(57)【要約】  本実施の形態に係る電力変換装置（１）は、交流電源が停電した場合は、スイッチング手段（４４）のオン動作時において、スイッチング手段（１２）をオフ動作させ、スイッチング電流検出手段（４５）で検出されたスイッチング電流が、予め定められた電流値以下であると判定した場合、直流負荷（３０）の動作を停止させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から交流電力の供給を受け、前記交流電力を整流して予め定められた直流電圧に昇圧するコンバーターと、
前記直流電圧を平滑する平滑コンデンサーと、
前記交流電源及び前記コンバーターとの間に接続され、前記交流電源から流れる交流電流を制限する電流制限手段と、
前記電流制限手段と並列に接続される第１のスイッチング手段と、
前記コンバーター、及び前記第１のスイッチング手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記コンバーターは、
前記交流電力を整流する整流手段、及び前記直流電圧を昇圧する昇圧手段を有し、
前記昇圧手段は、
リアクトルを介して交流電流を短絡させ、前記リアクトルを介して出力されたリアクトル電流を増加させる第２のスイッチング手段と、
前記リアクトル電流を検出するスイッチング電流検出手段とを有し、
前記制御手段は、
前記交流電源が前記交流電力を出力している場合は、前記第１のスイッチング手段をオン動作させ、
前記交流電源が停電した場合は、前記第１のスイッチング手段をオフ動作させ、
前記第２のスイッチング手段のオン動作時において、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が、予め定められた電流値以下であると判定した場合、直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が、予め定められた期間内に前記電流値以下となった回数が２回以上である場合、前記直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
交流電力の交流電圧値を検出する交流電力検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記交流電圧値が予め定められた閾値以内である場合、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が前記電流値以下であっても、前記直流負荷の動作を継続させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記平滑コンデンサーの端子間電圧である母線電圧を検出する直流電圧検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記母線電圧が、前記直流電圧の電圧レベルに応じて設定された基準電圧以下であると判定した場合、かつ、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が前記電流値以下であると判定した場合、前記直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記コンバーターが前記交流電力の整流動作を実行し、かつ前記交流電力の昇圧動作を実行していない場合、前記直流電圧検出手段で検出した母線電圧に応じて前記交流電力の交流電圧を推定し、推定した交流電圧値に応じて前記基準電圧を設定する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記コンバーターが昇圧動作を停止し整流動作に移行する場合、直流電圧の昇圧レベルを段階的方式及び連続的方式のうち少なくとも１つの方式で下げ、前記方式で下げた昇圧レベルに応じて前記基準電圧を設定する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記コンバーターは、ワイドバンドギャップ半導体で構成されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮ又はダイヤモンドである
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力から直流電力を得るコンバーターを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、突入電流による回路部品の破損を防止する手段として、電流制限素子を用いた電子回路が知られている。従来技術に係る電流制限素子は、電子回路内において、スイッチング素子の開放までの遅延時間内の復電時に生じる突入電流を抑制する。【０００３】
第１の従来技術では、電子回路において、平滑コンデンサーの端子間電圧が基準電圧以下となった場合、スイッチング素子を開放することにより、発生した突入電流を電流制限素子に投入することで、突入電流の値を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、第２の従来技術では、電子回路内に、平滑コンデンサーに対し直列に配置された抵抗又はサーミスタといった電流制限素子を用いることで、突入電流を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１６６４０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７１６６８号公報
【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、第１の従来技術では、スイッチング素子の開放の判定に用いられる基準電圧は、電圧リップル又は電圧ノイズによる影響を受けることで変動が生じやすく、突入電流を高精度に抑制することが出来ない問題があった。また、第２の従来技術では、リレーを用いて平滑コンデンサー又は電流制限素子といった各電子素子がそれぞれ接続しているため、リレーの切り替え動作に時間を要する。従来技術は、リレーの切り替え時の際及びリレーの切り替え動作に遅延が発生した場合、突入電流を抑制しきれないおそれがある。このため、上記従来技術では、電子回路に突入電流が流れることで回路素子の破損が生じる可能性があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、突入電流を抑制する電力変換装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、交流電源が停電した場合は、第２のスイッチング手段のオン動作時において、第１のスイッチング手段をオフ動作させ、検出されたスイッチング電流が、予め定められた電流値以下であると判定した場合、直流負荷の動作を停止させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、突入電流を抑制する電力変換装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態１に係る電力変換装置のブロック図
【図２】本実施の形態１に係る電力変換装置における瞬時停電から復電するまでのタイミングチャート
【図３】電力変換装置における瞬時停電の検出から直流負荷を停止するまでのタイミングチャート
【図４】本実施の形態２に係る電力変換装置のブロック図
【図５】本実施の形態３に係る電力変換装置のブロック図
【図６】各実施の形態に係る電力変換装置が有するコンバーターのブロック図
【図７】各実施の形態に係る電力変換装置が有するコンバーターのブロック図
【図８】各実施の形態に係る電力変換装置が有するコンバーターのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電力変換装置１のブロック図である。図１に示すように、電力変換装置１は、交流電源１０と、電流制限手段１１と、第１のスイッチング手段１２と、制御手段２０と、直流負荷３０と、平滑コンデンサー３１と、コンバーター４０と、を備える。コンバーター４０は、リアクトル４３と、第２のスイッチング手段４４と、スイッチング電流検出手段４５と、昇圧ダイオード４６と、を有する昇圧チョッパー手段４２と、整流ダイオード４１といった半導体素子で構成されている。また、制御手段２０は、昇圧チョッパー制御手段２１と、スイッチング素子制御手段２２と、直流負荷制御手段２３と、瞬時停電検出手段２６と、を備える。実施の形態１に係る電力変換装置１は、交流電源１０が停電した場合は、スイッチング手段４４のオン動作時において、スイッチング手段１２をオフ動作させ、スイッチング電流検出手段４５で検出されたスイッチング電流が、予め定められた電流値以下であると判定した場合、直流負荷３０の動作を停止させる。なお、電力変換装置１が備えるコンバーター４０は、昇圧チョッパー手段４２の昇圧動作を行うアクティブコンバーターが用いられる替りに、昇圧チョッパー手段４２の昇圧動作を行わないパッシブコンバーターが用いられてもよい。
【００１２】
図１に示すように、コンバーター４０は、整流ダイオード４１及び昇圧チョッパー手段４２を備える。コンバーター４０は、商用電源である交流電源１０に接続されている。整流ダイオード４１は、交流電圧を整流する整流手段である。昇圧チョッパー手段４２は、直流電圧を昇圧する昇圧手段である。交流電源１０とコンバーター４０との間には、突入電流を抑制するための電流制限手段１１が接続されている。電流制限手段１１は、抵抗又はサーミスタといった電流制限素子である。電流制限手段１１の両端には、電流制限手段１１を迂回するか否かを切替えるためのリレーとして機能するスイッチング手段１２が並列に接続されている。コンバーター４０の出力側には、平滑コンデンサー３１が接続され、平滑コンデンサー３１の両方の端子には、直流負荷３０が接続されている。また、コンバーター４０は、マイコン（マイクロコンピュータ）といった制御手段２０に接続される。
【００１３】
コンバーター４０は、コンバーター４０の有する整流ダイオード４１に、交流電源１０から出力された交流電力が電流制限手段１１を介して入力される。整流ダイオード４１の出力側には、昇圧チョッパー手段４２が接続される。実施の形態１では、整流ダイオード４１は、交流電源１０から供給される交流電力を整流する。昇圧チョッパー手段４２は、整流ダイオード４１によって整流された電力の電圧値を、予め定められた直流電圧値の直流電圧に昇圧する。昇圧チョッパー手段４２は、昇圧した直流電圧を直流負荷３０に供給する。この際に、昇圧チョッパー手段４２で昇圧された直流電圧は、平滑コンデンサー３１により平滑される。
【００１４】
昇圧チョッパー手段４２は、リアクトル４３、スイッチング手段４４、スイッチング電流検出手段４５及び昇圧ダイオード４６を備える。昇圧チョッパー手段４２において、リアクトル４３の一端には、昇圧チョッパー手段４２の前段に位置する整流ダイオード４１の＋出力側が接続される。リアクトル４３の他端は、スイッチング手段４４の片側に接続されている。スイッチング手段４４は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又はＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といった半導体素子によりスイッチング機能を実現される。
【００１５】
スイッチング手段４４の他端には、抵抗又はカレントトランスとして機能するスイッチング電流検出手段４５の片側が接続されている。スイッチング電流検出手段４５の他端には、整流ダイオード４１の−出力側が接続されている。リアクトル４３とスイッチング手段４４との接続点は、昇圧ダイオード４６のアノードが接続される。昇圧ダイオード４６のカソードは、平滑コンデンサー３１に接続されている。昇圧ダイオード４６のカソードからは、スイッチング手段４４によって昇圧された直流電圧が出力される。
【００１６】
制御手段２０は、昇圧チョッパー制御手段２１と、スイッチング素子制御手段２２と、直流負荷制御手段２３と、瞬時停電検出手段２６と、を備える。制御手段２０は、コンバーター４０、及びスイッチング手段１２を制御する。具体的には、制御手段２０が備える昇圧チョッパー制御手段２１は、コンバーター４０内のスイッチング手段４４のスイッチング動作を制御することで、昇圧チョッパー手段４２に入力された直流電圧を、予め定められた値の電圧に変換させる。直流負荷制御手段２３は、直流負荷３０の動作を制御する。スイッチング素子制御手段２２は、スイッチング手段１２の動作を制御する。スイッチング手段１２は、ＯＮになることによって、交流電源１０からの交流電流を、電流制限手段１１をバイパスさせて流す。また、スイッチング手段１２は、ＯＦＦになることによって、交流電源１０からの交流電流を、電流制限手段１１に流す。瞬時停電検出手段２６は、交流電源１０の瞬時停電を検出する。
【００１７】
詳細には、瞬時停電検出手段２６は、スイッチング手段４４のオンオフ動作を示すスイッチング制御情報、及びスイッチング電流値が入力され、制御情報及びスイッチング電流の一方又は両方から瞬時停電を判断する。スイッチング制御情報は、昇圧チョッパー制御手段２１から入力される。スイッチング電流値は、スイッチング手段４５から入力される。ここで、瞬時停電検出手段２６は、直流負荷３０を停止させるための停止信号を直流負荷制御手段２３に出力させる停止信号出力手段１３を有する。直流負荷制御手段２３は、瞬時停電検出手段２６が有する停止信号出力手段の出力指示により、停止信号を直流負荷３０に出力する。また、スイッチング素子制御手段２２は、スイッチング手段１２を開放させるための開放信号をスイッチング手段１２に出力する解放信号出力手段１４を備える。
【００１８】
図２は、実施の形態１に係る電力変換装置１が、瞬時停電から復電するまでのタイミングチャートである。図３は、実施の形態１に係る電力変換装置１が、瞬時停電を検出してから直流負荷を停止するまでのタイミングチャートである。図３は、図２における瞬時停電発生箇所を拡大して示している。
【００１９】
図３に示すように、交流電源は、停電が発生した場合、交流電力Ｖａｃの供給を停止する。平滑コンデンサー３１は、交流電源の交流電力Ｖａｃの供給の停止により、充電動作を停止する。このため、直流負荷３０が動作を継続している場合、平滑コンデンサーは、直流負荷３０が電力を小にすることによって放電され、平滑コンデンサー３１の端子間電圧である母線電圧Ｖｄｃが低下する。
【００２０】
瞬時停電検出手段２６は、昇圧チョッパー制御手段２１により入力されるスイッチング制御情報から、スイッチング手段４４のオンオフ動作を検出する。瞬時停電検出手段２６は、検出したオンオフ動作のうちスイッチング手段４４のオンの期間において、スイッチング手段４４に流れると想定される想定電流Ｉｓと、電流検出手段４５からスイッチング手段４４に実際に流れるスイッチング電流Ｉｃとの比較を行う。
【００２１】
瞬時停電検出手段２６は、スイッチング電流Ｉｃが想定電流Ｉｓを下回ることを比較結果から判定した場合、直流負荷制御手段２３に、停止信号を直流負荷３０に出力する旨を指示する。このように、瞬時停電検出手段２６は、瞬時停電時に交流電源１０からの交流電力Ｖａｃの供給が断たれた際、スイッチング手段４４がオンであるにも関わらずスイッチング電流Ｉｃが流れないことを、スイッチング電流Ｉｃが想定電流Ｉｓを下回ることで判断することができる。
【００２２】
瞬時停電検出手段２６は、停止信号の入力により直流負荷３０の動作を停止させ、母線電圧Ｖｄｃの低下を抑制することで、スイッチング手段４４が開放する前に復電した際の突入電流を抑制する。さらに、復電前の母線電圧Ｖｄｃが、停電から復電した際の交流電力Ｖａｃのピーク電圧を上回っていれば、突入電流を発生しない。
【００２３】
瞬時停電検出手段２６は、交流電力Ｖａｃのゼロクロス付近の誤検知を抑制するために、スイッチング電流Ｉｃが想定電流Ｉｓを複数回連続で下回ることを検出することで瞬時停電を判断してもよい。また、瞬時停電検出手段２６は、交流電力Ｖａｃの位相又は負荷電流といった制御情報に基づいた電流値を昇圧チョッパー制御手段２１から取得し、取得した電流値を想定電流Ｉｓとして用いてもよい。この場合においても、瞬時停電検出手段２６は、スイッチング電流Ｉｃが想定電流Ｉｓを複数回連続で下回ることを検出することで瞬時停電を判断してもよい。
【００２４】
なお、スイッチング手段４４のオンオフ動作におけるスイッチング周波数と、瞬時停電が判定されるまでの時間とは比例関係にある。このため、スイッチング手段４４のスイッチング周波数が早くなるに従い、瞬時停電が判定されるまでの時間も早まる。電力変換装置１は、スイッチング周波数を１０ｋＨｚと設定した場合、スイッチング周期は１００μｓとなる。このため電力変換装置１は、１００μｓ間隔で瞬時停電を判定することができる。
【００２５】
コンバーター４０が動作している場合において、瞬時停電検出手段２６は、平滑コンデンサー３１の端子間電圧が交流電力のピーク電圧よりも下回る前に直流負荷３０を停止させることによって、瞬時停電からの復電による突入電流を抑制することができる。突入電流を抑制する条件は、以下の式（１）として示される。
【００２６】
【数１】
2017195370.tif 000003
【００２７】
式（１）の条件を満たす場合には、突入電流を抑制することが可能となる。式（１）の条件を満たす場合、通常動作時の電流容量を考慮して、電力変換装置１を構成する部品が選定されればよいので、従来技術と比較して電力変換装置１のさらなる小型化及び低コスト化が実現される。
【００２８】
実施の形態１にかかる電力変換装置１は、電子回路内における電圧値を監視し、電圧値と、予め定めた閾値との比較結果に応じて、平滑コンデンサー３１の端子間電圧の低下を抑えることで、突入電流を抑制することができる。
【００２９】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る電力変換装置１ａのブロック図である。図４に示す電力変換装置１ａは、交流電源１０が出力する交流電力の交流電圧値を検出するゼロクロス検出手段２８を備える。ゼロクロス検出手段２８は、検出した交流電圧値を瞬時停電検出手段２６に出力する。瞬時停電検出手段２６は、予め定めた閾値と、ゼロクロス検出手段２８から受け取った交流電圧値とを比較し、比較結果から瞬時停電の検出を行うことができる。検出した交流電力Ｖａｃがゼロクロス付近である場合は、瞬時電圧が低いためスイッチング電流Ｉｃが小さいのでスイッチング電流Ｉｃと想定電流Ｉｓとの比較が困難である。また、ゼロクロス付近である交流電力Ｖａｃは、瞬時電圧が低いので、電子回路に損傷を及ぼす原因とはならない。
【００３０】
実施の形態２に係る電力変換装置１ａでは、電子回路内における電圧値を監視し、電圧値と、予め定めた閾値との比較結果に応じて、平滑コンデンサー３１の端子間電圧の低下を抑えることで、突入電流を抑制することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る電力変換装置１ｂのブロック図である。本発明の実施の形態３に係る電力変換装置１ｂは、実施の形態２に係る電力変換装置１ａと比べて、交流電力検出手段２７及び直流電圧検出手段２９を備える点で異なる。交流電力検出手段２７は、交流電源１０の交流電力の電圧値を検出し、検出した電圧値を瞬時停電検出手段２６に出力する。直流電圧検出手段２９は、母線電圧Ｖｄｃを検出し、検出した母線電圧Ｖｄｃを瞬時停電検出手段２６に出力する。実施の形態３に係る電力変換装置ｂ１は、電源電流の値を制限する閾値である基準電圧Ｖｒｅｆと母線電圧Ｖｄｃとを比較する。基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧生成手段（不図示）で生成され瞬時停電検出手段２６に送出される。
【００３２】
詳細には、瞬時停電検出手段２６は、直流電圧検出手段２９から入力された母線電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｒｅｆを下回り、かつ、スイッチング電流Ｉｃが想定電流Ｉｓを下回ることで瞬時停電を判断し、直流負荷３０を停止する。実施の形態３に係る電力変換装置１ｂは、母線電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｒｅｆ及び想定電流Ｉｓより下回るか判断することにより、基準電圧Ｖｒｅｆを決める際のノイズ及び電圧リップルによる誤検知を考慮したマージンを不要とすることができる。また、実施の形態３に係る電力変換装置１ｂは、突入電流の大きさを決める要素である、復電直前の母線電圧Ｖｄｃと、復電時の交流電源１０から供給される交流電力Ｖａｃとの差を用いて、基準電圧を定めてもよい。そのため、母線電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｒｅｆ及び想定電流Ｉｓより下回るか判断する実施の形態３に係る電力変換装置１ｂは、スイッチング電流Ｉｃと想定電流Ｉｓとの比較のみで判断する場合に比べて、直流負荷３０の停止時間を短縮化できるため、システムの連続した安定動作に貢献する。
【００３３】
基準電圧Ｖｒｅｆは、交流電力Ｖａｃの電圧レベル，コンバーター４０から出力される母線電圧Ｖｄｃの電圧レベル，及びコンバーター４０が動作していない場合における母線電圧Ｖｄｃの電圧レベルから推定される交流電力Ｖａｃの電圧レベルの少なくとも１つに応じて設定してもよい。また、各実施の形態に係る電力変換装置が備えるコンバーター４０が昇圧動作を停止しパッシブ動作に移行する場合にも、上述した各電圧レベルのうち少なくとも１つに応じて設定した基準電圧Ｖｒｅｆを用いてもよい。また、制御装置２０における瞬時停電検出手段２６は、コンバーター４０が交流電力の整流動作を実行し、かつ交流電力の昇圧動作を実行していない場合、直流電圧検出手段２９で検出した母線電圧Ｖｄｃに応じて交流電力の交流電圧を推定し、推定した交流電圧値に応じて基準電圧を設定してもよい。瞬時停電検出手段２６は、コンバーター４０が昇圧動作を停止し整流動作に移行する場合、直流電圧の昇圧レベルを段階的方式及び連続的方式のうち少なくとも１つの方式で下げ、いずれか又は両方の方式で下げた昇圧レベルに応じて基準電圧を設定してもよい。
【００３４】
実施の形態３に係る電力変換装置１ｂは、電子回路内における電圧値を監視し、電圧値と、予め定めた閾値との比較結果に応じて、平滑コンデンサー３１の端子間電圧の低下を抑えることで、突入電流を抑制することができる。ここで、図５に示すように、電力変換装置１ｂは、交流電力の交流電圧を検出する交流電力検出手段２７を備え、瞬時停電検出手段２６は、予め定められた閾値と、交流電力検出手段２７で検出した交流電圧値とを比較し、交流電圧が以内である場合、スイッチング電流検出手段４５で検出されたスイッチング電流が電流値以下であっても、直流負荷３０の動作を継続させてもよい。
【００３５】
図６、図７及び図８は、各実施の形態に係る電力変換装置が有するコンバーター４０の変形例である。図６に示すコンバーター４０ａにおいて、交流電力は、昇圧チョッパー手段４２に供給され、昇圧チョッパー手段４２によって昇圧された直流電圧は整流ダイオード４１に出力される点で、図１に示すコンバーター４０の構成例と異なる。
【００３６】
図７に示すコンバーター４０ｂにおいて、交流電力は、整流ダイオード４１に供給され、整流ダイオード４１で整流された直流電圧は昇圧チョッパー手段４２に入力される。ここで、昇圧チョッパー手段４２は、リアクトル４３ａ、リアクトル４３ｂ、スイッチング手段４４ａ、スイッチング手段４４ｂ、スイッチング電流検出手段４５ａ、スイッチング電流検出手段４５ｂ、昇圧ダイオード４６ａ、及び昇圧ダイオード４６ｂを備える。リアクトル４３ｂ及び昇圧ダイオード４６ｂは、整流ダイオード４１に対し直列に接続される。リアクトル４３ａ及び昇圧ダイオード４６ａは、リアクトル４３ｂ及び昇圧ダイオード４６ｂに対し並列に接続される。スイッチング電流検出手段４５ａは、整流ダイオード４１のアノード及びスイッチング手段４４ａに接続され、スイッチング手段４４ａの一端はリアクトル４３ａ及び昇圧ダイオード４６ａ間に接続される。スイッチング電流検出手段４５ｂは、整流ダイオード４１のアノード及びスイッチング手段４４ｂに接続され、スイッチング手段４４ｂの一端はリアクトル４３ｂ及び昇圧ダイオード４６ｂ間に接続される。図８に示すコンバーター４０ｃにおいて、交流電流は、リアクトル４３に供給され、リアクトル４３を介して整流ダイオード４１で直流電圧が整流される。
【００３７】
各実施の形態に係る電力変換装置１における整流ダイオード４１又は昇圧ダイオード４６には、ＳｉＣ、ＧａＮ又はダイヤモンドといったワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。
【００３８】
各実施の形態に係る電力変換装置１における瞬時停電検出手段２６は、コンバーター４０内のスイッチング手段４４を電源周期ごとに必要な回数、スイッチングさせることで瞬時停電を検出し、直流負荷３０を停止させて突入電流を抑制してもよい。
【００３９】
また、各実施の形態に係る電力変換装置１における瞬時停電検出手段２６は、コンバーター４０内のスイッチング手段４４を、電源周期ごとに必要な回数、スイッチングさせることで、直流負荷３０が停止している軽負荷の状態における母線電圧Ｖｄｃを昇圧させ、式（１）の条件を満たすことで、突入電流を抑制してもよい。
【００４０】
各実施の形態に係る電力変換装置１は、交流電源１０の代わりに直流電源を電源とする場合であっても、突入電流の抑制に用いることもできる。電源直流電源である電力変換装置は、整流動作が不要となるため、整流ダイオード４１は不要である。
【００４１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略及び変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  電力変換装置、１０  交流電源、１１  電流制限手段、１２，４４，４４ａ，４４ｂ  スイッチング手段、１３  停止信号出力手段、１４  解放信号出力手段、２０  制御手段、２１  昇圧チョッパー制御手段、２２  スイッチング素子制御手段、２３  直流負荷制御手段、２６  瞬時停電検出手段、２７  交流電力検出手段、２８  ゼロクロス検出手段、２９  直流電圧検出手段、３０  直流負荷、３１  平滑コンデンサー、４０  コンバーター、４１  整流ダイオード、４２  昇圧チョッパー手段、４３，４３ａ，４３ｂ  リアクトル、４５，４５ａ，４５ｂ  スイッチング電流検出手段、４６，４６ａ，４６ｂ  昇圧ダイオード。
【図１】
2017195370.tif 000004
【図２】
2017195370.tif 000005
【図３】
2017195370.tif 000006
【図４】
2017195370.tif 000007
【図５】
2017195370.tif 000008
【図６】
2017195370.tif 000009
【図７】
2017195370.tif 000010
【図８】
2017195370.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月25日(2018.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から交流電力の供給を受け、前記交流電力を整流して予め定められた直流電圧に昇圧するコンバーターと、
前記直流電圧を平滑する平滑コンデンサーと、
前記交流電源及び前記コンバーターとの間に接続され、前記交流電源から流れる交流電流を制限する電流制限手段と、
前記電流制限手段と並列に接続される第１のスイッチング手段と、
前記コンバーター、及び前記第１のスイッチング手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記コンバーターは、
前記交流電力を整流する整流手段、及び前記直流電圧を昇圧する昇圧手段を有し、
前記昇圧手段は、
リアクトルを介して交流電流を短絡させ、前記リアクトルを介して出力されたリアクトル電流を増加させる第２のスイッチング手段と、
前記リアクトル電流を検出するスイッチング電流検出手段とを有し、
前記制御手段は、
前記交流電源が前記交流電力を出力している場合は、前記第１のスイッチング手段をオン動作させ、
前記交流電源が停電した場合は、前記第１のスイッチング手段をオフ動作させ、
前記第２のスイッチング手段のオン動作時において、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が、予め定められた電流値以下であると判定した場合、直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が、予め定められた期間内に前記電流値以下となった回数が２回以上である場合、前記直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
交流電力の交流電圧値を検出する交流電力検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記交流電圧値が予め定められた閾値以内である場合、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が前記電流値以下であっても、前記直流負荷の動作を継続させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記平滑コンデンサーの端子間電圧である母線電圧を検出する直流電圧検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記母線電圧が、前記直流電圧の電圧レベルに応じて設定された基準電圧以下であると判定した場合、かつ、前記スイッチング電流検出手段で検出されたスイッチング電流が前記電流値以下であると判定した場合、前記直流負荷の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記コンバーターが前記交流電力の整流動作を実行し、かつ前記交流電力の昇圧動作を実行していない場合、前記直流電圧検出手段で検出した母線電圧に応じて前記交流電力の交流電圧を推定し、推定した交流電圧値に応じて前記基準電圧を設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記コンバーターが昇圧動作を停止し整流動作に移行する場合、直流電圧の昇圧レベルを段階的方式及び連続的方式のうち少なくとも１つの方式で下げ、前記方式で下げた昇圧レベルに応じて前記基準電圧を設定する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記コンバーターは、ワイドバンドギャップ半導体で構成されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮ又はダイヤモンドである
ことを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【国際調査報告】
2017195370.tif 000012
2017195370.tif 000013
2017195370.tif 000014
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