(57)【要約】      （修正有）【課題】交直流や直交流の両方向変換が実現され、回路レイアウトが簡素化され、また、設備体積が縮小される高周波式交直流両方向変換装置を提供する。【解決手段】第一変換器と切替スイッチ及び第二変換器が含有され、切替スイッチは、第一変換器と第二変換器との間に設置される。第一変換器は、変換素子と高周波変圧器が含まれ、第二変換器は、整流素子と変換素子が含まれる。切替スイッチの切替制御により、交流電力が直流電力に変換されて出力され、或いは、直流電力が交流電力に変換されて出力される。  【選択図】図３
0003172115.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第一変換器と切替スイッチ及び第二変換器からなる高周波式交直流両方向変換装置であって、
上記切替スイッチが、第一変換器と第二変換器との間に設置され、切替スイッチを切替制御することにより、交流電力を直流電力に変換して出力し、或いは、直流電力を交流電力に変換して出力する、
ことを特徴とする高周波式交直流両方向変換装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、高周波式交直流両用両方向変換装置に関するものであり、さらに詳しくは、第一変換器と第二変換器との間に、切替スイッチが設置され、切替スイッチの切替制御により、交流電力を直流電力に変換して出力し、或いは、直流電力を交流電力に変換して出力することができる高周波式交直流両方向変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波化交直流変換や直交流変換の電力変換器は、同一回路装置で、交直流変換や直交流変換の両方を行うことができなかった。図１は、従来の直交流（ＤＣ  ＴＯ  ＡＣ）の変換回路図であり、同図によれば、直流電力Ｖｄｃを、変換素子１１と高周波変圧器１２で、高圧である直流電力に変換して出力し、それから、整流素子１３と変換素子１４により、直流電力Ｖｄｃを交流電力Ｖａｃに変換して出力できる。また、図２は、従来の交直流（ＡＣ  ＴＯ  ＤＣ）の変換回路図であり、同図によれば、交流電力ＡＣを、整流素子１５で、直流に整流してから、変換素子１６により、高周波信号に切り替えられ、高周波変圧器１７と整流素子１８により、降圧して整流することにより、交流電力ＡＣを、直流電力Ｖｄｃに変換して出力することが示されている。
また、従来の直交流変換回路は、逆方向の交直流変換回路として利用できない。それは、無理に、交流電力（ＡＣ）を変換回路図（図１）の出力端（Ｏ／Ｐ＿Ｌ  ＆  Ｏ／Ｐ＿Ｎ）から入力すると、変換素子１４により発生した電力や信号が、整流素子１３によって遮断され、高周波変圧器１２へ伝送できないため、変換素子１１と高周波変圧器１２とが、作動しないために、そのため、直流電力Ｖｄｃに変換して出力することができないためである。交直流（ＡＣ  ＴＯ  ＤＣ）変換と直交流（ＤＣ  ＴＯ  ＡＣ）変換を必要とする電力設備である場合、設備に、同時に、交直流変換器と直交流変換器を設置しなければならないため、設備の体積が大きくなるだけでなく、コストも高くなるという問題がある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本考案の主な課題は、回路構造が簡素化され、設備の体積が縮小され、また、コストダウンできる高周波式交直流両方向変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本考案者は、前記課題を解決するため、鋭意検討を重ねたところ、二基の変換装置の間に切替スイッチを設けることにより、前記課題の解決が可能になることに着目し、かかる知見に基いて本考案を想到するに至った。
【０００５】
かくして、本考案によれば、第一変換器と切替スイッチ及び第二変換器からなる高周波式交直流両方向変換装置であって、上記切替スイッチが、第一変換器と第二変換器との間に設置され、切替スイッチを切替制御することにより、交流電力を直流電力に変換して出力し、或いは、直流電力を交流電力に変換して出力することを特徴とする高周波式交直流両方向変換装置が提供される。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照しながら、本考案の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためのものであり、本考案は、それらによって限定されるものではない。
【０００７】
図３と図４に示すように、本考案は、高周波式交直流両方向変換装置であって、特に、電力設備に適用できる交直流両方向変換装置であり、第一変換器２０と切替スイッチ３０及び第二変換器４０が含有され、上記切替スイッチ３０は、第一変換器２０と第二変換器４０との間に、設置され、上記第一変換器２０は、変換素子２１と高周波変圧器２２とからなり、第二変換器４０は、整流素子４１と変換素子４２とからなる。
【０００８】
切替スイッチ３０の切替制御により、交流電力を、直流電力Ｖｄｃに変換して出力し、或いは、直流電力Ｖｄｃを、交流電力Ｖａｃに変換して出力する。
【０００９】
商用電力が供給されていない場合、切替スイッチ３０を、直交流モード（ＤＣ  ＴＯ  ＡＣ  ＭＯＤＥ）に切り替え、図５のように、切替スイッチ３０のａセットスイッチが、第一変換器２０と第二変換器４０とが接続する状態に切り替えられ、また、切替スイッチ３０のｂセットスイッチが、第一変換器２０と第二変換器４０とが分離する状態に切り替えられ、このモードの場合、直流電力Ｖｄｃを給電する作動状態になる。この時、第一変換器２０の変換素子２１と高周波変圧器２２で高圧である直流電を変換して、第二変換器４０の整流素子４１と変換素子４２へ出力し、それから、上記高圧である直流電力を、商用電力と同じである周波数の交流電力Ｖａｃに、変換して出力する。
【００１０】
商用電力が正常に給電されて、直流電力を利用する場合、切替スイッチ３０を交直流モード（ＡＣ  ＴＯ  ＤＣ  ＭＯＤＥ）に切り替え、図６のように、切替スイッチ３０のａセットスイッチが、商用電力ＡＣ入力回路（ＬＩＮＥ  Ｌ  ＆  ＬＩＮＥ  Ｎ）に切り替えられて第二変換器４０と接続する状態になり、また、切替スイッチ３０のｂセットスイッチが、第一変換器２０と第二変換器４０とが接続される状態に切り替えられる。このモードにおいて、交流である商用電力ＡＣが、直流電力Ｖｄｃに変換されて出力される状態になり、第二変換器４０の整流素子４１により、上記商用電力が、直流に整流された後、変換素子４２により、高周波信号に切り替えられる。それから、切替スイッチ３０のｂセットスイッチにより、第一変換器２０へ伝送され、第一変換器２０の変換素子２１と高周波変圧器２２により、変換されて降圧され、直流電力Ｖｄｃとして出力される。
【００１１】
本考案によれば、切替スイッチ３０は、第一変換器２０と第二変換器４０との間に設置され、切替スイッチ３０による切替制御により、交流商用電力ＡＣを直流電力Ｖｄｃに変換して出力するか、直流電力Ｖｄｃを交流電力Ｖａｃに変換して出力し、これにより、簡単な回路で、交直流や直交流の両方向変換を実現でき、交直流や直交流の両用電源変換器が必要とする設備に対して、回路構造の簡素化や設備体積の縮小及びコストダウンの利点が得られる。
【００１２】
以上は、本考案のより良い実施形態であり、本考案は、それらによって限定されるものではなく、本考案に係わる考案登録請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本考案の考案登録請求の範囲内に含まれることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の直交流の変換回路概念図である。
【図２】従来の交直流の変換回路概念図である。
【図３】本考案の一実施形態による高周波式交直流両方向変換装置の回路レイアウト概念図である。
【図４】本考案の一実施態様の回路概念図である。
【図５】本考案の実施例の直交流モードの概念図である。
【図６】本考案の実施例の交直流モードの概念図である。
【符号の説明】
【００１４】
１１  変換素子
１２  高周波変圧器
１３  整流素子
１４  変換素子
１５  整流素子
１６  変換素子
１７  高周波変圧器
１８  整流素子
２０  第一変換器
２１  変換素子
２２  高周波変圧器
３０  切替スイッチ
４０  第二変換器
４１  整流素子
４２  変換素子
【図１】
0003172115.tif 000003
【図２】
0003172115.tif 000004
【図３】
0003172115.tif 000005
【図４】
0003172115.tif 000006
【図５】
0003172115.tif 000007
【図６】
0003172115.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月16日(2011.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第一変換器と切替スイッチ及び第二変換器からなる高周波式交直流両方向変換装置であって、
第一変換器が変換素子２１と高周波変圧器２２とからなり、第二変換器が整流素子４１と該整流素子４１と接続する変換素子４２とからなり、
上記切替スイッチが、第一変換器と第二変換器との間に設置され、該切替スイッチが、
第一変換器の高周波変圧器２２と第二変換器の整流素子４１との接続又は交流電力ＡＣ入力回路と第二変換器の整流素子４１との接続のためのａセットスイッチと、
第一変換器の高周波変圧器２２と第二変換器の変換素子４２との接続又は分離のためのｂセットスイッチとからなり、
直流電力を交流電力に変換して出力する回路が、
前記ａセットスイッチの切替えにより、第一変換器と接続された第二変換器と、前記ｂセットスイッチの切替えにより、第一変換器と分離された第二変換器とからなり、
交流電力を直流電力に変換して出力する回路が、
前記ａセットスイッチの切替えにより、交流電力ＡＣ入力回路と接続された第二変換器と、前記ｂセットスイッチの切替えにより、第一変換器と接続された第二変換器とから
なることを特徴とする高周波式交直流両方向変換装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月14日(2011.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第一変換器と切替スイッチ及び第二変換器からなる高周波式交直流両方向変換装置であって、
第一変換器が変換素子２１と高周波変圧器２２とからなり、第二変換器が整流素子４１と該整流素子４１と接続する変換素子４２とからなり、
上記切替スイッチが、第一変換器と第二変換器との間に設置され、該切替スイッチが、第一変換器の高周波変圧器２２と第二変換器の整流素子４１との接続又は交流電力ＡＣ入力回路と第二変換器の整流素子４１との接続のためのａセットスイッチと、
第一変換器の高周波変圧器２２と第二変換器の変換素子４２との接続又は分離のためのｂセットスイッチとからなり、
前記ａセットスイッチの切替えにより、前記第一変換器の前記高周波変圧器２２と前記第二変圧器の前記整流素子４１とを接続し、前記ｂセットスイッチの切替えにより、前記第一変換器の前記高周波変圧器２２と前記第二変換器の変換素子４２とを分離することで、直流電力を交流電力に変換して出力し、又は、
前記ａセットスイッチの切替えにより、前記交流電力ＡＣ入力回路と前記第二変換器の前記整流素子４１とを接続し、前記ｂセットスイッチの切替えにより、前記第一変換器の前記高周波変圧器２２と前記第二変換器の前記変換素子４２とを接続することで、交流電力を直流電力に変換して出力することを特徴とする高周波式交直流両方向変換装置。