(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒューズ溶断時でも安全に保護される電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１０は、高電位側から、第１直流端子１１ｐと、第２直流端子１１ｏと、第３直流端子１１ｎと、第１直流端子１１ｐと第３直流端子１１ｎとの間に接続された複数の３レベル変換部２０ａ〜２０ｄと、を備える。複数の３レベル変換部２０ａ〜２０ｄのそれぞれは、第１端子と、第２端子と、第３端子と、直列に接続された４つのスイッチング素子と、３レベルにクランプする第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１端子と前記第２端子との間に接続された第１コンデンサと、前記第２端子と前記第３端子との間に接続された第２コンデンサと、第１直流端子１１ｐと前記第１端子との間に接続された第１ヒューズ５０ｐａ〜５０ｐｄと、前記第３端子と第３直流端子１１ｎとの間に接続された第２ヒューズ５０ｎａ〜５０ｎｄと、を含む。【選択図】図１
2019193496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１直流端子と、
前記第１直流端子の電位よりも低電位となり得る第２直流端子と、
前記第２直流端子の電位よりも低電位となり得る第３直流端子と、
前記第１直流端子と前記第３直流端子との間に接続された複数の３レベル変換部と、
を備え、
前記複数の３レベル変換部のそれぞれは、
前記第１直流端子に接続される第１端子と、
前記第２直流端子に接続される第２端子と、
前記第３直流端子に接続される第３端子と、
前記第１端子と前記第３端子との間で直列に接続された４つのスイッチング素子と、
前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも高電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードと前記第２端子との間に接続された第１ダイオードと、
前記第２端子と前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも低電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードとの間に接続された第２ダイオードと、
前記第１端子と前記第２直流端子との間に接続された第１コンデンサと、
前記第２直流端子と前記第３端子との間に接続された第２コンデンサと、
前記第１直流端子と前記第１端子との間に接続された第１ヒューズと、
前記第３端子と前記第３直流端子との間に接続された第２ヒューズと、
を含み、
前記複数の３レベル変換部のすべての前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサの静電容量値は、
前記複数の３レベル変換部のうちのいずれかが、
前記第１端子間と前記第２端子間との間、または、前記第２端子と前記第３端子との間で短絡事故を生じた場合に、前記４つのスイッチング素子のいずれの耐量、ならびに、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードの耐圧および逆回復時における許容損失を超えないように設定された電力変換装置。
【請求項２】
第１直流端子と、
前記第１直流端子の電位よりも低電位となり得る第２直流端子と、
前記第２直流端子の電位よりも低電位となり得る第３直流端子と、
前記第１直流端子と前記第３直流端子との間に接続された複数の３レベル変換部と、
を備え、
前記複数の３レベル変換部のそれぞれは、
前記第１直流端子に接続される第１端子と、
前記第２直流端子に接続される第２端子と、
前記第３直流端子に接続される第３端子と、
前記第１端子と前記第３端子との間で直列に接続された４つのスイッチング素子と、
前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも高電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードと前記第２端子との間に接続された第１ダイオードと、
前記第２端子と前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも低電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードとの間に接続された第２ダイオードと、
前記第１端子と前記第２直流端子との間に接続された第１コンデンサと、
前記第２直流端子と前記第３端子との間に接続された第２コンデンサと、
前記第１直流端子と前記第２直流端子との間に接続された第３コンデンサと、
前記第２直流端子と前記第３直流端子との間に接続された第４コンデンサと、
前記第１直流端子と前記第１端子との間に接続された第１ヒューズと、
前記第３端子と前記第３直流端子との間に接続された第２ヒューズと、
を含む電力変換装置。
【請求項３】
前記第１コンデンサおよび前記第３コンデンサの静電容量値を加算した静電容量値は、前記第２コンデンサおよび前記第４コンデンサの静電容量値を加算した静電容量値と等しい請求項２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】
直流電力を交流電力に変換し、あるいは、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置では、高電圧化の試みがなされている。マルチレベルの電力変換装置は、スイッチング素子に印加される電圧を抑制することができるため高電圧化が可能である。また、出力される出力電圧を正弦波に近づけることができるので、高調波フィルタの容量を小さくすることによって小型化が可能になる。
【０００３】
マルチレベル方式のうち３レベル出力の電力変換装置は、普及が進んでおり、中性点クランプ回路を内蔵したパワーモジュール等を容易に入手することができる。
【０００４】
中性点クランプ方式の電力変換装置では、スイッチング素子に過大な電流が流れると、損傷が他のアームにも拡大するため、過電流時に溶断するヒューズをアームごとに設けている。
【０００５】
ヒューズが溶断した瞬間に、他のアームに過大な電圧が印加される場合があり、印加される電圧がスイッチング素子の耐量を超えると、ヒューズで保護したにもかかわらず、他アームに損傷が広がる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−２２１００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、ヒューズ溶断時でも安全に保護される電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、第１直流端子と、前記第１直流端子の電位よりも低電位となり得る第２直流端子と、前記第２直流端子の電位よりも低電位となり得る第３直流端子と、前記第１直流端子と前記第３直流端子との間に接続された複数の３レベル変換部と、を備える。前記複数の３レベル変換部のそれぞれは、前記第１直流端子に接続される第１端子と、前記第２直流端子に接続される第２端子と、前記第３直流端子に接続される第３端子と、前記第１端子と前記第３端子との間で直列に接続された４つのスイッチング素子と、前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも高電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードと前記第２端子との間に接続された第１ダイオードと、前記第２端子と前記４つのスイッチング素子のうちのもっとも低電位側の２つのスイッチング素子の接続ノードとの間に接続された第２ダイオードと、前記第１端子と前記第２直流端子との間に接続された第１コンデンサと、前記第２直流端子と前記第３端子との間に接続された第２コンデンサと、前記第１直流端子と前記第１端子との間に接続された第１ヒューズと、前記第３端子と前記第３直流端子との間に接続された第２ヒューズと、を含む。前記複数の３レベル変換部のすべての前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサの静電容量値は、前記複数の３レベル変換部のうちのいずれかが、前記第１端子間と前記第２端子間との間、または、前記第２端子と前記第３端子との間で短絡事故を生じた場合に、前記４つのスイッチング素子のいずれの耐量、ならびに、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードの耐圧および逆回復時における許容損失を超えないように設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
ヒューズ溶断時でも安全に保護される電力変換装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。
【図２】実施形態の電力変換装置の一部を例示する回路図である。
【図３】実施形態の電力変換装置の動作を説明するための簡略化された等価回路図である。
【図４】実施形態の電力変換装置の動作を説明するための簡略化された等価回路図である。
【図５】実施形態の電力変換装置の動作を説明するための簡略化された等価回路図である。
【図６】変形例に係る電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
【００１１】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る電力変換装置を例示する模式的なブロック図である。  
図１に示すように、電力変換装置１０は、３つの直流端子１１ｐ，１１ｏ，１１ｎを有する。直流端子１１ｐ，１１ｏ，１１ｎには、さらに直流回路が接続されてもよい。
【００１３】
直流端子１１ｐ，１１ｏ間には、直流電圧Ｖｐｏが印加され、あるいは直流電圧Ｖｐｏが出力される。直流端子１１ｏ，１１ｎ間には、直流電圧Ｖｏｎが印加され、あるいは直流電圧Ｖｏｎが出力される。直流端子１１ｏは、中性点電位が供給され、あるいは中性電位が生成される中性点端子である。電力変換装置１０では、直流電圧Ｖｐｏの大きさおよび直流電圧Ｖｏｎの大きさは、ほぼ等しくなるように制御される。中性点の電位や直流電圧Ｖｐｏ，Ｖｏｎの値は、図示しない制御装置によって設定され、制御される。
【００１４】
電力変換装置１０は、交流端子１２ａ，１２ｂおよび交流端子１３ａ，１３ｂを有する。この２組の交流端子には、それぞれ異なる交流電圧が入力され、あるいは出力される。電力変換装置１０には、交流端子１２ａ，１２ｂを介して、交流回路１が接続される。電力変換装置１０には、交流端子１３ａ，１３ｂを介して、交流回路２が接続される。交流回路１，２は、この例では、単相交流の回路である。交流回路１，２は、単相の交流電源や、交流負荷等をそれぞれ含むことができる。
【００１５】
このように、電力変換装置１０は、交流回路１，２間の交流電力を伝送する。交流電力は有効電力であってもよいし、無効電力であってもよいし、調整された力率が設定された電力であってもよい。
【００１６】
電力変換装置１０は、変換部２０ａ〜２０ｄを備える。変換部２０ａ，２０ｂは、直流端子１１ｐ，１１ｏ，１１ｎと交流端子１２ａ，１２ｂとの間に設けられている。変換部２０ａ，２０ｂは、直流電圧Ｖｐｏ，Ｖｏｎと交流電圧とを相互に電力変換する。変換部２０ｃ，２０ｄは、交流端子１３ａ，１３ｂと直流端子１１ｐ，１１ｏ，１１ｎとの間に設けられている。変換部２０ｃ，２０ｄは、直流電圧Ｖｐｏ，Ｖｏｎと交流電圧とを相互に電力変換する。
【００１７】
変換部２０ａは、変換回路３０ａと、コンデンサ４０ｐａ，４０ｎａと、ヒューズ５０ｐａ，５０ｎａと、を含む。変換回路３０ａは、端子３１ａ〜３４ａを含む。
【００１８】
コンデンサ４０ｐａは、端子３１ａと端子３３ａとの間に接続されている。コンデンサ４０ｎａは、端子３３ａと端子３２ａとの間に接続されている。
【００１９】
端子３３ａは、直流端子１１ｏに接続されている。端子３４ａは、交流端子１２ａに接続されている。
【００２０】
ヒューズ５０ｐａは、直流端子１１ｐと端子３１ａとの間に接続されている。ヒューズ５０ｎａは、端子３２ａと直流端子１１ｎとの間に接続されている。
【００２１】
変換部２０ｂ〜２０ｄは、変換部２０ａと同様に構成されている。つまり、変換部２０ｂ〜２０ｄは、変換回路３０ｂ〜３０ｄと、コンデンサ４０ｐｂ，４０ｎｂ〜４０ｐｄ，４０ｎｄと、ヒューズ５０ｐｂ，５０ｎｂ〜５０ｐｄ，５０ｎｄと、をそれぞれ含む。変換回路３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、端子３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃ，３１ｄ〜３４ｄをそれぞれ含んでおり、変換回路３０ｂ〜３０ｄ、コンデンサ４０ｐｂ，４０ｎｂ〜４０ｐｄ，４０ｎｄ、およびヒューズ５０ｐｂ，５０ｎｂ〜５０ｐｄ，５０ｎｄは、変換部２０ａと同様に接続されている。
【００２２】
変換部２０ａ〜２０ｄは、中性点クランプ方式の３レベル変換回路である。変換回路３０ａ〜３０ｄでは、コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの両端の電圧は、それぞれほぼ等しい電圧値に制御される。各変換部２０ａ〜２０ｄは、入出力する交流の各相に対応するので、各変換部２０ａ〜２０ｄを、「相」と呼称することがある。たとえば、変換部２０ａに流れる電流を、「自相に流れる電流」にように呼称したり、自相である変換部２０ａに対して、変換部２０ｂ〜ｄ０ｄを「他相」と呼称したりすることがある。また、直流端子１１ｏの電位、すなわち中性点電位に対して正側を単に「ＰＯ側」、負側を単に「ＯＮ側」のようにいうことがある。
【００２３】
各変換部２０ａ〜２０ｄでは、たとえば、コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの静電容量値は、ほぼ等しく設定される。コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの静電容量値は、いずれかの変換部が短絡故障し、短絡故障した相とは異なる相の変換部に故障が波及するのを防止するように設定される。
【００２４】
より具体的には、１つの変換部において、スイッチング素子およびクランプダイオードが短絡故障することによって、ＰＯ側またはＯＮ側が短絡した場合に、短絡故障した自相の故障状態が他相に影響し得る。しかしながら、実施形態の電力変換装置１０では、コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの静電容量値が適切に設定されているので、他相のコンデンサに印加される電圧が抑制されて、他相のスイッチング素子の耐量を超えることがない。なお、ここでは、耐量とは、スイッチング素子が破損等することなく安全に動作することができる電流および電圧の範囲をいうものとする。耐量には、スイッチング素子の直流およびサージ電流定格、ならびに、直流およびサージ電圧定格を含む。また、耐量には、過渡熱抵抗を含む熱抵抗や二次降伏による破損を生じない範囲も含むものとする。
【００２５】
図２は、実施形態の電力変換装置の一部を例示する回路図である。
図２に示すように、各変換回路３０ａ〜３０ｄは同じ構成を有する。以下では、すべての変換回路を変換回路３０ともいうこととする。
【００２６】
変換回路３０は、ダイオードクランプ方式の３レベル変換回路である。変換回路３０は、スイッチング素子１０１〜１０４と、ダイオード１０５〜１１０と、を含む。スイッチング素子１０１〜１０４は、高電位側からこの順で直列に接続されている。ダイオード１０５〜１０８は、スイッチング素子１０１〜１０４に逆並列にそれぞれ接続されている。ダイオード１０５〜１０８は、還流ダイオードである。
【００２７】
ダイオード１０９は、端子３３とスイッチング素子１０１，１０２の接続ノードの間に、端子３３から接続ノードに電流が流れるように接続されている。ダイオード１１０は、スイッチング素子１０３，１０４の接続ノードと端子３３との間に、接続ノードから端子３３に電流が流れるように接続されている。ダイオード１０９，１１０は、クランプダイオードである。
【００２８】
図１、図２の対応関係は次のようになる。スイッチング素子１０１〜１０４は、変換部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのＱ１１〜Ｑ１４，Ｑ２１〜Ｑ２４，Ｑ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４にそれぞれ対応する。ダイオード１０５〜１１０は、変換部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１〜Ｄ３６，Ｄ４１〜Ｄ４６にそれぞれ対応する。
【００２９】
各変換部２０ａ〜２０ｄにおける短絡状態は以下のいずれかである。
Ｑ１１〜Ｑ１３，Ｄ１６短絡、  
Ｑ２１〜Ｑ２３，Ｄ２６短絡、  
Ｑ３１〜Ｑ３３，Ｄ３６短絡、  
Ｑ４１〜Ｑ４３，Ｄ４６短絡。  
上述の場合には、電力変換装置１０は、ＰＯ側が短絡状態となる。  
Ｑ１２〜Ｑ１４，Ｄ１５短絡、  
Ｑ２２〜Ｑ２４，Ｄ２５短絡、  
Ｑ３２〜Ｑ３４，Ｄ３５短絡、  
Ｑ４２〜Ｑ４４，Ｄ４５短絡。  
上述の場合には、電力変換装置１０は、ＯＮ側が短絡状態となる。
【００３０】
つまり、いずれかの変換部において、直流端子１１ｐ，１１ｏ間（端子３１，３３間）で直列に接続されたスイッチング素子１０１〜１０３およびダイオード１１０が短絡故障した場合には、電力変換装置１０のＰＯ側が短絡状態となる。あるいは、いずれかの変換部において、直流端子１１ｏ，１１ｎ間（端子３３，３２間）で直列に接続されたスイッチング素子１０２〜１０４およびダイオード１０９が短絡故障した場合には、電力変換装置１０のＯＮ側が短絡状態となる。
【００３１】
実施形態の電力変換装置１０の動作について説明する。
実施形態の電力変換装置１０では、いずれかの変換部において、直流端子１１ｐ，１１ｏ間または直流端子１１ｏ，１１ｎ間で直列に接続されたスイッチング素子およびダイオードが短絡故障した後に、自相のコンデンサと他相のコンデンサとの間で充放電する経路が形成され得る。
【００３２】
図３は、実施形態の電力変換装置の動作を説明するための簡略化された等価回路図である。
図３には、４つの相のうち３つの相について表されている。図３の左の図は、変換部２０ａにおいて短絡事故が発生し、ヒューズ５０ｐａに短絡電流が流れている場合を示している。図３の右の図は、ヒューズ５０ｐａが動作して、変換部２０ａのＰＯ側が開放状態になった場合を示している。このとき、各変換部に設けられたコンデンサに蓄積された電荷によって、コンデンサ間で充放電電流が流れる。
【００３３】
図３に示すように、各変換部のコンデンサは中性点に対して正側および負側のそれぞれにおいて、並列に接続され得る。各変換部間の直流側は、たとえば直流ブスバーによって互いに接続されている。直流ブスバーは、長さや断面積等に応じて、図の破線で示したように、インダクタンスを有しているので、コンデンサからの充放電の場合に、インピーダンス素子として機能し得る。
【００３４】
変換部２０ａにおいて、短絡事故が発生すると、図３の左の図のように、変換部２０ａの相のＰＯ側に流れる電流は、図の実線の矢印のようにＰＯ側の他相のコンデンサ４０ｐｂ，４０ｐｃからヒューズ５０ｐａを介して流れる。このときの電流は、図の一点鎖線の矢印のように、自相のＯＮ側のコンデンサ４０ｎａを充電するとともに、他相のＯＮ側のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃを放電するように流れる。
【００３５】
図３の右の図のように、ヒューズ５０ｐａが溶断すると、短絡事故が発生した変換部２０ａのＰＯ側は開放状態となる。
【００３６】
ＯＮ側においては、自相のコンデンサ４０ｎａの両端の電圧は、他相のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃの両端の電圧よりも高いので、自相のコンデンサ４０ｎａから他相のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃを充電するように電流が流れる。
【００３７】
他相のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃが充電されることによって、コンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃの両端の電圧が、端子３３，３２間に接続されるスイッチング素子１０４の耐量およびダイオード１１０の耐圧または逆回復時の許容電力を超えると、これらの素子が破壊に至るおそれがある。つまり、変換部２０ａにおいて生じた短絡故障が、短絡故障保護用のヒューズ５０ｐａの溶断によって、他相のコンデンサを充電して、他相の変換部に故障状態を拡大してしまうおそれがある。
【００３８】
図４および図５は、実施形態の電力変換装置の動作を説明するための簡略化された等価回路図である。
図４および図５では、説明のために変換部２０ｂのコンデンサ４０ｐｂ，４０ｎａの静電容量値を調整、設定するようにされているが、実施形態の電力変換装置１０では、すべてのコンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの同じ静電容量値となるように設定されている。
【００３９】
図４に模式的に示すように、実施形態の電力変換装置１０では、コンデンサの静電容量値を大きな値としている。静電容量値を大きく設定することによって、故障した相とは異なる相（以下、健全相ともいう）のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃの充電電流の時間変化が小さくなる。そのため、健全相のコンデンサ４０ｎｂ，４０ｎｃの両端の電圧上昇が抑制され、健全相のスイッチング素子等へ故障が波及するのを防止することができる。
【００４０】
電力変換装置１０では、コンデンサの静電容量値を複数のコンデンサを並列接続することによって調整できるようにしてもよい。図５に示すように、コンデンサを並列に接続する場合には、放電電流の経路長が異なる場合がある。並列接続するコンデンサの放電電流の経路長の差が大きい場合には、経路長にともなうインピーダンス差によって、調整した静電容量値の効果を生じにくいことがあるので、コンデンサは、極力経路長が等しくなるように配置される。
【００４１】
実施形態の電力変換装置１０の効果について説明する。
実施形態の電力変換装置１０では、いずれかの相のＰＯ側またはＯＮ側で直列に接続されたスイッチング素子およびダイオードが短絡故障した場合であっても、コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの静電容量値を短絡故障していない相のスイッチング素子の耐量およびダイオードの耐圧および逆回復時における許容損失を超えないように設定している。そのため、故障した相の影響が健全相に及ぶことがない。変換回路３０ａ〜３０ｄは、たとえばパワーモジュールであり、故障した相のパワーモジュールを交換することによって、電力変換装置１０を、迅速に故障から復旧させることができる。
【００４２】
上述では、各コンデンサ４０ｐａ〜４０ｎｄの静電容量値をほぼ等しいものとして説明したが、故障相のコンデンサから健全相のコンデンサへの充電電流は、相間の配線のインピーダンス等によって変化し得る。また、各変換部２０ａ〜２０ｄの配置も正常時の動作を含むすべての電流経路を均等することは困難であり、上述した短絡モードの発生が各変換部２０ａ〜２０ｄにおいて均等の確率で生じるとは限らない。したがって、電力変換装置１０の短絡保護動作時に、変換部の配置等によって短絡電流が集中しやすい変換部がある場合には、それ以外の変換部のコンデンサの静電容量を増加させるように設定するようにしてもよい。
【００４３】
この場合には、短絡故障を生じやすい相に隣接する相の変換部に他相よりも大きな値の静電容量値を有するコンデンサを用いることが好ましい。
【００４４】
（変形例）
図６は、変形例に係る電力変換装置の一部を例示する模式的なブロック図である。
図６には、変換部２２０ａの構成が示されている。他相の変換部もこれと同様に構成される。
図６に示すように、変換部２２０ａは、変換部２０ａのコンデンサ４０ｐａ，４０ｎａに代えて、２４１ｐａ，２４２ｐａ，２４１ｎａ，２４２ｎａを含む。他の点では、変換部２０ａと同じであり、詳細な説明を省略する。
【００４５】
コンデンサ２４１ｐａは、端子３１ａと端子３３ａとの間に接続されている。コンデンサ２４２ｐａは、直流端子１１ｐと端子３３ａ（および直流端子１１ｏ）との間に接続されている。コンデンサ２４１ｎａは、端子３３ａと端子３２ａとの間に接続されている。コンデンサ２４２ｎａは、端子３３ａ（および直流端子１１ｏ）と直流端子１１ｎとの間に接続されている。
【００４６】
コンデンサ２４１ｐａ，２４２ｐａのそれぞれの静電容量値を加算した静電容量値は、コンデンサ２４１ｎａ，２４２ｎａのそれぞれの静電容量値を加算した静電容量値にほぼ等しい。これら加算された静電容量値は、他相で短絡事故が生じて、その場合の放電電流によって、コンデンサ２４１ｐａ，２４２ｐａまたはコンデンサ２４１ｎａ，２４２ｎａの両端の電圧が自相のスイッチング素子の耐量およびダイオードの耐圧および逆回復時の許容損失を超えないように設定されている。
【００４７】
本変形例では、短絡事故が発生した場合に、コンデンサ２４２ｐａからヒューズ５０ｐａを介して電流が流れる。このとき電流は，コンデンサ２４１ｎａを充電するとともにコンデンサ２４２ｎａを放電するように流れる。すなわちコンデンサ２４２ｐａ，２４２ｎａは他相のコンデンサと同様の振る舞いをすることから、他相のコンデンサの両端電圧の上昇が抑制される。
【００４８】
上述より、変換部の配置やスイッチング素子の防爆耐量等の理由で変換部のコンデンサの静電容量が調整できない場合でも，変換部２０ａ〜２０ｄの外部にコンデンサを追加することで他相のコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することが可能である。
【００４９】
以上説明した実施形態によれば、ヒューズ溶断時でも安全に保護される電力変換装置を実現することができる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  電力変換装置、１１ｐ，１１ｏ，１１ｎ  直流端子、１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ  交流端子、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  変換部、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  変換回路、４０ｐａ，４０ｎａ，４０ｐｂ，４０ｎｂ，４０ｐｃ，４０ｎｃ，４０ｐｄ，４０ｎｄ  コンデンサ、５０ｐａ，５０ｎａ，５０ｐｂ，５０ｎｂ，５０ｐｃ，５０ｎｃ，５０ｐｄ，５０ｎｄ  ヒューズ、１０１〜１０４  スイッチング素子、１０５〜１１０  ダイオード、２２０ａ  変換部、２４１ｐａ，２４２ｐａ，２４１ｎａ，２４２ｎａ  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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