逆流防止裝置、電力變換裝置以及冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開逆流防止裝置、電力變換裝置以及冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置，涉及逆流防止裝置領(lǐng)域。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)課題在于確保高效、高可靠性等，謀求進(jìn)一步降低損耗。本實(shí)用新型的逆流防止裝置具備：逆流防止元件，連接于電源與負(fù)載之間，防止電流從負(fù)載側(cè)向電源側(cè)逆流；換流裝置，進(jìn)行使電流流到與逆流防止元件并聯(lián)連接的其他路徑的換流動作；以及控制裝置，根據(jù)在逆流防止元件中流過的電流等，變更使換流裝置進(jìn)行換流動作的換流驅(qū)動信號的脈沖寬度，送到換流裝置。例如按照必要的時(shí)間向換流裝置發(fā)送脈沖而使其進(jìn)行換流動作，降低與不對電力變換作出貢獻(xiàn)的換流動作有關(guān)的電力，謀求節(jié)能。本實(shí)用新型在電力變換裝置中有用。
【專利說明】逆流防止裝置、電力變換裝置以及冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力變換裝置等具有的逆流防止裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著可變電壓/可變頻率的逆變器裝置等被實(shí)用化，各種電力變換裝置的應(yīng)用領(lǐng)域得到了開拓。
[0003]例如，關(guān)于電力變換裝置，近年來，升降壓轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)蓬勃發(fā)展。另一方面，以碳化硅等為材料的寬帶隙半導(dǎo)體元件等的開發(fā)也蓬勃進(jìn)展。關(guān)于這樣的新的元件，關(guān)于盡管是高耐壓但電流容量(電流有效值的容許值)小的元件，以整流器為中心而得到了實(shí)用化(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-160284號公報(bào)(圖1)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]另一方面，在對高效的新的元件進(jìn)行實(shí)用化時(shí)，關(guān)于例如電流容量大的元件，由于高成本、結(jié)晶缺陷等，面向?qū)嵱没瘯r(shí)存在很多課題，認(rèn)為普及尚需時(shí)間。因此，例如在針對對空氣調(diào)節(jié)裝置的壓縮機(jī)的馬達(dá)等供給那樣的電力以上的電力進(jìn)行變換的電力變換裝置中使用新的元件來謀求高效化在現(xiàn)狀下是困難的。
[0006]本實(shí)用新型考慮上述課題，提供一種能夠確保高效、高可靠性等的逆流防止裝置等。而且，謀求進(jìn)一步降低損耗。
[0007]本實(shí)用新型所涉及的逆流防止裝置，具備:逆流防止元件，連接于電源與負(fù)載之間，防止電流從負(fù)載側(cè)向電源側(cè)逆流；換流裝置，進(jìn)行使電流流到與逆流防止元件并聯(lián)連接的其他路徑的換流動作；以及控制裝置，決定使得進(jìn)行換流動作的時(shí)間，根據(jù)決定的時(shí)間，使換流裝置進(jìn)行換流動作。
[0008]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)決定的時(shí)間，變更所述使得進(jìn)行換流動作的換流驅(qū)動信號的脈沖寬度，并送到所述換流裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)在所述逆流防止元件中流過的電流，決定所述時(shí)間。
[0010]優(yōu)選地，在所述電源與所述負(fù)載之間的、能夠檢測或者推測在所述逆流防止元件中流過的電流的位置，具備電流檢測器。
[0011]優(yōu)選地，在所述逆流防止元件中流過的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
[0012]優(yōu)選地，在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，在流經(jīng)所述電抗器的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
[0013]優(yōu)選地，在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，在流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
[0014]優(yōu)選地，所述電源具有交流電源和整流裝置，
[0015]在從所述電源流出的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
[0016]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)對所述逆流防止元件施加的電壓，決定所述時(shí)間。[0017]優(yōu)選地，在所述電源與所述負(fù)載之間的、能夠檢測或者推測對所述逆流防止元件施加的電壓的位置，具備電壓檢測器。
[0018]優(yōu)選地，具備檢測所述逆流防止元件的兩端電壓的電壓檢測器。
[0019]優(yōu)選地，在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，具備檢測從該電路輸出的電壓的電壓檢測器。
[0020]優(yōu)選地，在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，具備將該電路的輸出電壓指令值設(shè)為對所述逆流防止元件施加的電壓的裝置。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)換流裝置的換流動作中的電流增加率，決定所述時(shí)間。
[0022]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)換流裝置的換流動作中的具有預(yù)先設(shè)定的值的電流增加率，決定所述時(shí)間。
[0023]優(yōu)選地，所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過基于所述變壓器的感應(yīng)分量的值，設(shè)定所述電流增加率。
[0024]優(yōu)選地，所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過所述變壓器的泄漏電感，設(shè)定所述電流增加率。
[0025]優(yōu)選地，所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過與一般的變壓器的電感和泄漏電感的比例相當(dāng)?shù)闹?，設(shè)定所述電流增加率。
[0026]優(yōu)選地，所述控制裝置按照對所述決定的時(shí)間加上余量而得到的時(shí)間量，使所述換流裝置進(jìn)行所述換流動作。
[0027]優(yōu)選地，還具備設(shè)定能夠決定的所述時(shí)間的上限值以及下限值的至少一方的裝置。
[0028]優(yōu)選地，還具備根據(jù)在所述逆流防止元件中流過的恢復(fù)電流設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
[0029]優(yōu)選地，還具備根據(jù)所述逆流防止元件中的恢復(fù)損耗設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
[0030]優(yōu)選地，還具備根據(jù)所述換流裝置中的損耗設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
[0031]優(yōu)選地，還具備根據(jù)構(gòu)成逆流防止裝置的元件的額定值設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
[0032]優(yōu)選地，所述控制裝置能夠切換使進(jìn)行所述換流動作的時(shí)間固定或者變化。
[0033]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)所述電源的電壓變化量，進(jìn)行所述切換。
[0034]優(yōu)選地，所述控制裝置根據(jù)所述負(fù)載，進(jìn)行所述切換。
[0035]優(yōu)選地，還具備切斷所述換流驅(qū)動信號的切斷裝置。
[0036]優(yōu)選地，所述切斷裝置根據(jù)所述負(fù)載，判定所述切斷。
[0037]優(yōu)選地，在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，所述切斷裝置根據(jù)流經(jīng)所述電抗器的電流模式，判定切斷。
[0038]本實(shí)用新型所涉及的電力變換裝置，具備上述逆流防止裝置，該電力變換裝置在電源與負(fù)載之間進(jìn)行電力變換。
[0039]本實(shí)用新型所涉及的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置，為了驅(qū)動壓縮機(jī)或者送風(fēng)機(jī)的至少一方而具備上述電力變換裝置。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的逆流防止裝置，通過設(shè)置能夠進(jìn)行換流動作的換流裝置，能夠使想要流到逆流防止元件的電流換流到其他路徑，降低在電流從負(fù)載側(cè)逆流時(shí)在逆流防止元件中發(fā)生的恢復(fù)電流，從而能夠?qū)崿F(xiàn)損耗降低、噪音端子電壓電平降低、EMC對策等，作為系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)高效化。此時(shí)，決定進(jìn)行換流動作的時(shí)間來進(jìn)行了換流動作，所以能夠使換流動作進(jìn)行換流動作所需的時(shí)間，能夠降低與不對電力變換作出貢獻(xiàn)的換流動作有關(guān)的電力，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0042]圖2是示出電源I的結(jié)構(gòu)的圖(其I)。
[0043]圖3是示出電源I的結(jié)構(gòu)的圖(其2)。
[0044]圖4是示出電源I的結(jié)構(gòu)的圖(其3)。
[0045]圖5是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的與逆流防止元件5并聯(lián)地連接了換流裝置7的情況下的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0046]圖6是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的對控制裝置100的控制功能進(jìn)行了模塊化的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0047]圖7是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電流路徑的一個(gè)例子的圖(其I)。
[0048]圖8是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電流路徑的一個(gè)例子的圖(其2)。
[0049]圖9是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電流路徑的一個(gè)例子的圖(其3)。
[0050]圖10是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的圖。
[0051]圖11是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。
[0052]圖12是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)的另一例子的圖。
[0053]圖13是示出在電源I中使用了交流電源的情況下的電壓的圖。
[0054]圖14是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電源相位是圖9的A以及C時(shí)的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。
[0055]圖15是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電源相位是圖9的B以及D時(shí)的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。
[0056]圖16是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。
[0057]圖17是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式3的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。
[0058]圖18是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式4的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。[0059]圖19是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式7的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0060]圖20是本實(shí)用新型的實(shí)施方式9的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0061]符號說明
[0062]1:電源；1A:直流電源；1B:單相交流電源；1C:三相交流電源；2B、2C:整流電路；2a、2b、2c、2d:整流元件；3:電抗器；4:短路裝置；5:逆流防止元件；6:斬波器電路；7:換流裝置；71:變壓器；72:換流用整流元件；73:變壓器驅(qū)動電路；74:換流用開關(guān)；75:換流用電源；8:平滑裝置；9:負(fù)載；100:控制裝置；100A:接通負(fù)荷運(yùn)算部；100B:驅(qū)動信號生成部；101:負(fù)載電壓檢測部；102:電流檢測部；103:電源電壓檢測部；105:兩端電壓檢測部；110:切斷裝置；300:熱源側(cè)單元；301:壓縮機(jī)；302:油分離器；303:四通閥；304:熱源側(cè)熱交換器；305:熱源側(cè)風(fēng)扇；306:儲液器；307:熱源側(cè)節(jié)流裝置；308:制冷劑間熱交換器；309:旁路節(jié)流裝置；310:熱源側(cè)控制裝置；400:負(fù)載側(cè)單元；401:負(fù)載側(cè)熱交換器；402:負(fù)載側(cè)節(jié)流裝置；403:負(fù)載側(cè)風(fēng)扇；404:負(fù)載側(cè)控制裝置；500:氣體配管；600:液配管。
【具體實(shí)施方式】
[0063]以下，參照附圖等，說明實(shí)用新型的實(shí)施方式的逆流防止裝置等。此處，包括圖1，在以下的附圖中，附加了相同符號的部分相當(dāng)于相同或者與其相當(dāng)?shù)牟糠郑谝韵掠涊d的實(shí)施方式的全文中通用。而且，在說明書全文中表示的構(gòu)成要素的方式僅為例示，不限于在說明書中記載的方式 。
[0064]實(shí)施方式1.[0065]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。首先，說明圖1中的具有能夠高效地進(jìn)行電力變換的電力變換裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0066]在圖1的系統(tǒng)中，電力變換裝置設(shè)置于電源I與負(fù)載9之間，對來自電源I的電力進(jìn)行變換而供給到負(fù)載9。設(shè)本實(shí)施方式的電力變換裝置是進(jìn)行升壓的電力變換裝置，具有例如斬波器(chopper)電路6、換流裝置7以及平滑裝置8。
[0067]圖2~圖4是示出電源I的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是由直流電源IA構(gòu)成了電源I的圖。圖3是由單相交流電源IB和整流電路(整流裝置)2B構(gòu)成的圖。圖4是由三相交流電源IC和整流電路(整流裝置)2C構(gòu)成的圖。整流電路2B以及2C是對例如二極管等整流元件進(jìn)行橋式連接而構(gòu)成的，對由電源I產(chǎn)生的電力進(jìn)行整流。如此，本實(shí)施方式的電力變換裝置能夠應(yīng)對各種方式的電源I。
[0068]斬波器電路6具有電抗器3、短路裝置(開關(guān)裝置)4以及逆流防止元件5。電抗器3連接于電源I側(cè)，是為了抑制高次諧波而設(shè)置的。另外，短路裝置4具有例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)那樣的開關(guān)元件。短路裝置4根據(jù)來自控制裝置100的驅(qū)動信號(短路驅(qū)動信號)，經(jīng)由電抗器3使電源I (與電源I連接的2個(gè)端子之間)短路。
[0069]逆流防止元件5是在短路裝置4與平滑裝置8之間用于防止來自平滑裝置8的電流逆流的元件。此處，通常將逆流防止元件5設(shè)為例如電氣特性(特別是恢復(fù)特性)優(yōu)良且電流容量小且反向恢復(fù)的時(shí)間快的快速恢復(fù)二極管那樣的半導(dǎo)體元件。另外，換流裝置7是與逆流防止元件5并聯(lián)地連接的裝置。于是，使在逆流防止元件5中流過的電流在必要的定時(shí)(timing)換流到不同的路徑(不經(jīng)由逆流防止元件5的路徑)。成為通過逆流防止元件5和換流裝置7來防止電流從負(fù)載9側(cè)向電源I側(cè)逆流的逆流防止裝置。
[0070]圖5是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的與逆流防止元件5并聯(lián)地連接了換流裝置7的情況下的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。在圖5中，換流裝置7例如具有:變壓器71 ;與變壓器71的次級側(cè)繞組串聯(lián)連接的二極管等換流用整流元件72 ;以及使變壓器71動作的變壓器驅(qū)動電路73。另外，變壓器驅(qū)動電路73例如具有:用于對變壓器71供給電力的換流用電源75 ;和換流用開關(guān)74，該換流用開關(guān)74根據(jù)來自控制裝置100的驅(qū)動信號(換流驅(qū)動信號)開閉，控制向變壓器71 (初級側(cè)繞組)的電力供給、供給停止。此處，關(guān)于換流用整流元件72，也假設(shè)由快速恢復(fù)二極管那樣的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。
[0071]在換流用整流元件72中，也可以使用恢復(fù)特性良好、正向電壓低、且損耗少的高耐壓的肖特基勢壘二極管。另外，也可以使用以SiC (碳化硅)、GaN (氮化鎵)、金剛石等為材料的寬帶隙半導(dǎo)體的元件。關(guān)于這些元件，隨著電流有效值的容許值成為大的規(guī)格，導(dǎo)致結(jié)晶缺陷增大、成本上升。在本實(shí)施方式中的換流用整流元件72中，能夠使用電流有效值的容許值小的元件，所以能夠?qū)崿F(xiàn)性價(jià)比良好且高效的電力變換裝置。
[0072]另外，由于經(jīng)由變壓器71，所以能夠?qū)δ媪鞣乐乖?、變壓器71的次級側(cè)繞組以及換流用整流元件72、與變壓器驅(qū)動電路73以及控制裝置100之間進(jìn)行絕緣。因此，能夠比較簡易地進(jìn)行驅(qū)動換流裝置7的信號的注入。另外，能夠構(gòu)筑安全性、可靠性高的系統(tǒng)。
[0073]此處，在圖5中，示出了將變壓器71的次級側(cè)繞組和換流用整流元件72的陽極側(cè)進(jìn)行連接的例子，但只要換流用整流元件72中流過的電流的流向相同，則不限于這樣的連接。例如，也可以將換流用整流元件72的陰極側(cè)和變壓器71的次級側(cè)繞組進(jìn)行連接。另夕卜，由換流用開關(guān)74和換流用電源75構(gòu)成了變壓器驅(qū)動電路73，但也可以考慮噪聲對策、故障時(shí)保護(hù)，根據(jù)需要在由換流用電源75、換流用開關(guān)74、變壓器71的初級側(cè)繞組構(gòu)成的電氣電路中，插入限制電阻、高頻電容器、緩沖器電路、保護(hù)裝置等來構(gòu)成。進(jìn)而，也可以在變壓器71中，根據(jù)需要在初級側(cè)繞組中附加復(fù)位繞組而使勵(lì)磁電流復(fù)位。進(jìn)而，也可以設(shè)置整流器等來在電源側(cè)再生勵(lì)磁能量，使得高效化。
[0074]平滑裝置8使用例如電容器等來構(gòu)成，對由電源I施加的電壓進(jìn)行平滑，對負(fù)載9施加直流電壓(輸出電壓、母線電壓)來進(jìn)行電力供給。負(fù)載9是通過經(jīng)由平滑裝置8供給的電力而驅(qū)動的。
[0075]另外，負(fù)載電壓檢測部101是檢測平滑裝置8平滑而施加到負(fù)載9的電壓、并通過檢測信號輸出電壓檢測值的電壓檢測器。電流檢測部102是檢測從電源I流出的電流(母線電流)、并通過檢測信號輸出電流檢測值的電流檢測器。還能夠根據(jù)電流檢測部102的電流檢測值檢測電抗器3中流過的電流。另外，電源電壓檢測部103是檢測由電源I施加的電壓、并通過檢測信號輸出電壓檢測值的電壓檢測器。
[0076]控制裝置100是根據(jù)負(fù)載電壓檢測部101、電流檢測部102、電源電壓檢測部103的檢測信號來對短路裝置4、換流裝置7等的動作時(shí)間(短路時(shí)間)進(jìn)行運(yùn)算處理等的裝置?？刂蒲b置100例如具有:具有CPU等處理裝置、存儲裝置等的微型計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號處理器等運(yùn)算裝置、或者在內(nèi)部具有同樣的功能的裝置等。[0077]圖6是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的對控制裝置100的控制功能進(jìn)行了模塊化的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。在圖6中，接通負(fù)荷運(yùn)算部100A根據(jù)例如與負(fù)載電壓檢測部101的檢測有關(guān)的電壓檢測值和負(fù)載電壓指令值，運(yùn)算短路裝置4的接通負(fù)荷(on duty)，發(fā)送輸出信號(接通負(fù)荷信號)。此處，根據(jù)與負(fù)載電壓檢測部101的檢測有關(guān)的電壓檢測值和負(fù)載電壓指令值進(jìn)行了運(yùn)算，但不限于此。例如，也可以根據(jù)與電流檢測部102的檢測有關(guān)的電流檢測值和電流指令值進(jìn)行運(yùn)算。另外，也可以根據(jù)與電源電壓檢測部103的檢測有關(guān)的電壓檢測值和負(fù)載電壓指令值進(jìn)行運(yùn)算。另外，也可以組合與電流以及電壓有關(guān)的各值來進(jìn)行運(yùn)算。
[0078]驅(qū)動信號生成部100B根據(jù)來自接通負(fù)荷運(yùn)算部100A的輸出信號，生成短路裝置4以及換流裝置7的驅(qū)動信號，分別發(fā)送到短路裝置4、換流裝置7。
[0079]以下，說明與以上那樣的本實(shí)施方式的系統(tǒng)有關(guān)的動作。本實(shí)施方式的電力變換裝置在例如DC斬波器的電力變換動作中，加上換流裝置7中的換流動作。由此，使得在電流從平滑裝置8逆流之前使逆流防止元件5反向恢復(fù)，謀求降低恢復(fù)電流。
[0080]圖7?圖9是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電流路徑的一個(gè)例子的圖。圖7?圖9示出短路裝置4以及換流裝置7內(nèi)的換流用開關(guān)74的開閉狀態(tài)的組合中的、代表性的動作例的路徑。根據(jù)圖7?圖9，說明本實(shí)施方式中的電力變換裝置的動作。此處，設(shè)為由圖3那樣的單相交流電源IB和整流電路2B的組合來構(gòu)成了電源I。另外，如圖7?圖9所示，由整流元件2a?2d構(gòu)成了整流電路。
[0081]圖7示出短路裝置4是斷開(打開)以及換流用開關(guān)74是斷開的狀態(tài)。當(dāng)使得在保持短路裝置4、換流用開關(guān)74為斷開狀態(tài)的情況下動作時(shí)，成為與單純的全波整流電路等價(jià)。例如，在電源I的端子中的、與整流元件2a、2b連接這一側(cè)的端子的電位高的情況下，電流路徑成為電源I 一整流元件2a —電抗器3 —逆流防止元件5 —負(fù)載9 一整流元件2d的路徑。
[0082]圖8示出短路裝置4是接通(閉合)、換流用開關(guān)74是斷開的狀態(tài)。此時(shí)，以電源I 一整流元件2a —電抗器3 —短路裝置4 一整流元件2d的路徑，流過短路電流。此處，對電抗器3施加的電壓與電源I的電壓大致同等。
[0083]在例如圖7那樣的全波整流中，在平滑裝置8放電而使電流流向負(fù)載9的區(qū)間中，存在電源I的輸入電流成為不流通的區(qū)間。但是，在接通短路裝置4的情況下，如圖8那樣，經(jīng)由電抗器3流過短路電流，所以即便是上述那樣的不流通區(qū)間，也流過由電源I產(chǎn)生的輸入電流。因此，通過反復(fù)進(jìn)行短路裝置4的接通、斷開的切換，能夠反復(fù)圖7和圖8所示的電流路徑。進(jìn)而，通過控制接通、斷開的時(shí)間比例，能夠使由電源I產(chǎn)生的輸入電流的波形任意地變形，能夠改善功率因數(shù)、高次諧波電流的含有率。
[0084]此處，通常，伴隨整流二極管的電流容量增加，蓄積載流子量有增加的趨勢。因此，隨著電流容量增加，恢復(fù)電流增加。另外，如果所施加的逆偏置變大，則恢復(fù)電流增加。
[0085]在本實(shí)施方式中，不是對電流容量大的逆流防止元件5施加高的逆偏置電壓來進(jìn)行反向恢復(fù)，而是進(jìn)行如下控制(以下稱為換流控制):通過換流裝置7形成換流路徑，在短路裝置4即將接通之前，經(jīng)由變壓器71以及換流用整流元件72施加低的逆偏置電壓來進(jìn)行反向恢復(fù)。
[0086]在換流控制中，在短路裝置4即將接通之前，接通換流裝置7的換流用開關(guān)74，經(jīng)由變壓器71使流經(jīng)逆流防止元件5的電流換流到換流用整流元件72側(cè)。圖9示出短路裝置4斷開、換流用開關(guān)74接通的狀態(tài)。此時(shí)的電流路徑與圖7同樣地成為電源I 一整流元件2a —電抗器3 —逆流防止元件5 —負(fù)載9 一整流元件2d的路徑。進(jìn)而，除此以外，由于換流用開關(guān)74接通，所以變壓器71被勵(lì)磁，電流還流入換流裝置7的變壓器71的次級側(cè)繞組一換流用整流元件72的路徑。于是，在經(jīng)過一定時(shí)間之后，完全換流到換流用整流元件72側(cè)的路徑。
[0087]圖10是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的圖。此處，短路裝置4以及換流裝置7 (換流用開關(guān)74)的驅(qū)動信號是以HI側(cè)為激活方向(接通方向)。如圖10那樣，在短路裝置4的驅(qū)動信號即將成為接通之前，使換流裝置7的驅(qū)動信號接通。此時(shí)，由于勵(lì)磁電流，在變壓器71的次級側(cè)繞組的路徑中開始流過電流。因此，電流分流流向逆流防止元件5和換流用整流元件72的各方向。之后，如果將換流裝置7的驅(qū)動信號維持為接通狀態(tài)，則電流不會流到逆流防止元件5，全部電流會流到換流用整流元件72側(cè)(換流完成)。
[0088]在換流動作時(shí)，通過將變壓器驅(qū)動電路73內(nèi)部的換流用電源75設(shè)定成比平滑裝置8的輸出電壓充分小的值，由此能夠用低的逆偏置電壓來使逆流防止元件5斷開(反向恢復(fù))。在該狀態(tài)下，如果接通短路裝置4，則進(jìn)行換流用整流元件72的反向恢復(fù)動作，在該情況下也會產(chǎn)生恢復(fù)電流。但是，換流用整流元件72的流通時(shí)間相比于逆流防止元件5是極其短的時(shí)間，所以換流用整流元件72中流過的電流的有效電流小，所需的電流容量小也沒問題。因此，能夠使用蓄積載流子少的、小容量的元件，相比于通過逆流防止元件5發(fā)生的情況，能夠降低恢復(fù)電流(但是，考慮峰值電流來選定元件)。于是，在結(jié)果上，作為系統(tǒng)整體，能夠降低由于恢復(fù)電流所引起的噪聲量以及損耗。由此，噪音端子電壓/輻射噪音等的電平降低，并且，電路損耗被抑制。因此，能夠使噪聲濾波器小型化，能夠降低成本。
[0089]另外，能夠?qū)⒂糜谑苟搪费b置4動作的驅(qū)動電源(柵極驅(qū)動用電源。未圖示)或者控制裝置100的電源(未圖示)的某一方、和變壓器驅(qū)動電路73的換流用電源75通用化。因此，無需新制作電源，能夠避免成本上升。
[0090]如以上那樣，通過利用換流裝置7的換流動作，降低逆流防止元件5中的恢復(fù)電流，減小損耗，從而能夠作為系統(tǒng)整體，更高效地進(jìn)行電力變換等。此處，換流裝置7的換流動作和用于進(jìn)行換流動作的勵(lì)磁動作不直接對電力變換裝置進(jìn)行的電力變換作出貢獻(xiàn)，而成為損耗。因此，換流動作以及勵(lì)磁動作越少，與換流動作有關(guān)的電力變得越少，效率越良好，越節(jié)能。為了降低與換流動作有關(guān)的電力，將換流動作、勵(lì)磁動作進(jìn)行換流動作需要的時(shí)間即可。
[0091]圖11是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。進(jìn)行換流動作的時(shí)間如圖11所示是在換流用整流元件72中流過電流的時(shí)間(用換流用脈沖寬度TDl表示的時(shí)間)。如果想要縮短換流動作的時(shí)間，則使換流用脈沖寬度TDl的寬度變窄即可。然后，控制裝置100按照換流動作所需的時(shí)間量，將換流用脈沖寬度TDl的電流流過那樣的脈沖寬度TD2的換流驅(qū)動信號送到換流裝置7即可。
[0092]此處，為了求出成為換流動作所需的最小時(shí)間的換流用脈沖寬度TDl的最小值(最小時(shí)間)，計(jì)算電抗器3中流過的電流(電抗器電流)ldc_0 (η)。此處，ldc_0 (η)如圖11所示是電抗器電流的波谷的部分，是為了進(jìn)行換流動作而最低限度地必要的電流。此處，雖然計(jì)算了電抗器電流ldc_0 (n)，但如果能夠檢測或者推測逆流防止元件5中流過的電流，則更好。
[0093]在短路裝置4接通的期間，電抗器電流以斜率ka=Vs/L直線地增加。此處，電壓Vs是來自電源I的施加電壓。另外，L是電抗器3的電感。另一方面，在短路裝置4斷開的期間，電抗器電流以斜率kb= (Vs - Vdc) /L直線地減少。此處，電壓Vdc是向負(fù)載9的施加電壓。
[0094]然后，控制裝置100計(jì)算dc_0(n)。此處，根據(jù)取得電流檢測部102的電流檢測值的定時(shí)而ldc_0 (η)的計(jì)算過程不同。例如，如果控制裝置100與載波信號的波谷同步地取得電流檢測部102的電流檢測值Idc (η)，則根據(jù)下式(I)計(jì)算。此處，Ton是短路裝置4的接通時(shí)間。另外，Toff是短路裝置4的斷開時(shí)間。
[0095]【式I】
[0096]ldc_0 (n) =Idc (n) +kaX Ton/2+kb X Toff...(I)
[0097]另外，如果控制裝置100與載波信號的波峰同步地取得電流檢測部102的電流檢測值Idc (n)，則根據(jù)下式(2)計(jì)算。
[0098]【式2】
[0099]ldc_0 (n) =Idc (n)+kb X Toff/2...(2)
[0100]換流用脈沖寬度TDl的最小寬度能夠通過下式(3)計(jì)算。此處，Lcc是變壓器71的次級側(cè)繞組中的泄漏 電感。此處是基于了式(3)，但只要能夠計(jì)算換流用脈沖寬度TD1，則也可以使用其他參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。
[0101]【式3】
[0102]TDI=Idc_0(n) X Lcc/Vdc...(3)
[0103]圖12是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)的另一例子的圖。在圖12中，關(guān)于附加了與圖1相同的符號的器件，進(jìn)行與在圖1中說明的動作同樣的動作等。在本實(shí)施方式中，式(3)所示的電壓Vdc可以使用與負(fù)載電壓檢測部101的檢測有關(guān)的電壓檢測值。例如，在未設(shè)置負(fù)載電壓檢測部101的情況下，也可以根據(jù)輸入到控制裝置100的電壓指令值等來進(jìn)行計(jì)算。另外，此處，設(shè)為電壓Vdc，但如果能夠檢測或者推測施加到逆流防止元件5的電壓(兩端電壓)，則更好。作為檢測方法，例如如圖12所示具有兩端電壓檢測部105，檢測逆流防止元件5的兩端電壓。
[0104]另外，關(guān)于泄漏電感Lcc，也可以在例如控制裝置100具有的存儲裝置等中預(yù)先存儲為數(shù)值的數(shù)據(jù)。此時(shí)，也可以將考慮了一般的變壓器的電感與泄漏電感的比例(例如變壓器的電感的十分之一等)的數(shù)值存儲為數(shù)據(jù)。另外，在由于溫度、電流等而發(fā)生變化的情況下，也可以作為表格形式的數(shù)據(jù)而具有，并根據(jù)計(jì)算時(shí)的溫度、電流等來選擇數(shù)值。另外，此處，設(shè)為泄漏電感Lcc，但如果能夠在換流動作中檢測或者推測換流裝置7中流過的電流的增加率，則更好。
[0105]也可以原樣地使用如以上那樣計(jì)算的換流用脈沖寬度TDl的最小值，發(fā)送TD1=TD2的脈沖寬度TD2的換流驅(qū)動信號，但在此，通過對TDl設(shè)置余量α來發(fā)送TD2=TDl+a的換流驅(qū)動信號。這考慮了例如換流裝置7的構(gòu)件(變壓器71、換流用開關(guān)74、換流用整流元件72等)的特性偏差。另外，還考慮短路裝置4具有的開關(guān)元件的特性偏差、開關(guān)速度(開關(guān)元件的柵極電阻的偏差、溫度特性)。例如，也可以利用開關(guān)速度和開關(guān)元件中的損耗是折衷的關(guān)系，在根據(jù)負(fù)載9等來使開關(guān)速度可變的情況下，根據(jù)開關(guān)速度來調(diào)整余量α。
[0106]圖13是示出在電源I中使用了交流電源的情況下的電壓的圖。如圖13所示，在電源I是交流電源和整流電路的組合的情況下，整流后的電壓值根據(jù)電源相位而不同。
[0107]圖14是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電源相位是圖13的A以及C時(shí)的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。例如，在圖13所示的A以及C中的電源相位下，為了改善功率因數(shù)而使斬波器電路6動作了的情況下，如圖14所示，流過的電流變少。于是，在逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變小。
[0108]圖15是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的電源相位是圖13的B以及D時(shí)的信號以及電流波形的一個(gè)例子的圖。例如，在圖13所示的B以及D中的電源相位下，為了改善功率因數(shù)而使斬波器電路6動作了的情況下，如圖15所示，流過的電流變多。于是，在逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變大。
[0109]在整流后的電壓值小的情況下，升壓比變大，在整流后的電壓值大的情況下，升壓比變小，所以為了判斷圖14、圖15的狀態(tài)，除了根據(jù)電源相位判斷以外，還能夠根據(jù)升壓比判斷。但是，在使負(fù)載電壓指令值變化的情況、由于電源電壓變動等而整流后的電壓值變動的情況等下，無論電源相位如何，升壓比都發(fā)生變化。
[0110]在由于負(fù)載電壓指令值的變化而升壓比發(fā)生變化的情況下，如果升壓比變大，則短路裝置4的接通負(fù)荷增加，所以電抗器電流的脈動增加，ldc_0 (η)變小，逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變小。另一方面，如果升壓比變小，則短路裝置4的接通負(fù)荷減少，所以電抗器電流的脈動減少，ldc_0 (η)變大，逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變大。因此，升壓比與恢復(fù)電流的關(guān)系以與在圖13、圖14、圖15中說明那樣的情形同樣的趨勢發(fā)生變化。
[0111]另一方面，在由于電源電壓變動而升壓比發(fā)生變化的情況下，如果升壓比變大，則短路裝置4的接通負(fù)荷增加，所以電抗器電流的脈動增加，但為了使向負(fù)載9輸出的電力成為同等，電抗器電流的平均值增加。因此，作為結(jié)果，ldc_0 (η)變大，逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變大。另一方面，如果升壓比變小，則短路裝置4的接通負(fù)荷減少，所以電抗器電流的脈動減少，但為了使向負(fù)載9輸出的電力成為同等，電抗器電流的平均值減少。因此，ldc_0 (η)變小，逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流變小。因此，升壓比與恢復(fù)電流的關(guān)系以與在圖13、圖14、圖15中說明那樣的情形相反的趨勢發(fā)生變化。
[0112]這樣，也可以考慮升壓比、使用交流電源時(shí)的電源相位(在單相時(shí)2f、在三相時(shí)6f)、電源電壓變動等不同的情況，來設(shè)定余量。另外，也可以根據(jù)裝置的動作狀況，使余量α變化。
[0113]控制裝置100將如以上那樣決定的脈沖寬度TD2的換流驅(qū)動信號送到換流裝置7，使其進(jìn)行換流動作。
[0114]如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的系統(tǒng)，進(jìn)行電抗器電流等的計(jì)算等，計(jì)算換流用脈沖寬度TDl的最小寬度，與最小寬度相匹配地發(fā)送換流驅(qū)動信號，使換流裝置7進(jìn)行換流動作，所以能夠盡可能縮短進(jìn)行換流動作的時(shí)間，能夠降低與不對電力變換作出貢獻(xiàn)的換流動作有關(guān)的電力，謀求節(jié)能。
[0115]實(shí)施方式2.[0116]圖16是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。在上述實(shí)施方式I中，為了求出換流用脈沖寬度TDl的最小值，作為能夠?qū)δ媪鞣乐乖?中流過的電流進(jìn)行檢測或者推測的電流，計(jì)算了電抗器3中流過的電流(電抗器電流)ldc_0 (η)。在本實(shí)施方式中，根據(jù)短路裝置4中流過的短路電流(開關(guān)電流)，計(jì)算電抗器電流ldc_0 (η)。
[0117]如圖16所示，在短路裝置4接通的期間，開關(guān)電流與電抗器電流同樣地以斜率ka=Vs/L直線地增加。另外，在短路裝置4斷開的期間，開關(guān)電流是O (不流過)。
[0118]因此，如果例如控制裝置100與載波信號的波谷同步地取得開關(guān)電流而作為電流檢測值Idc (η),則能夠根據(jù)上述式(I)計(jì)算ldc_0 (η)。
[0119]如以上那樣，根據(jù)實(shí)施方式2的系統(tǒng)，控制裝置100在接通的期間，能夠根據(jù)短路裝置4中流過的開關(guān)電流,計(jì)算電抗器電流Idc_0 (η )。
[0120]實(shí)施方式3.[0121]圖17是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式3的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。在本實(shí)施方式中，根據(jù)逆流防止元件5中流過的電流(元件電流)，計(jì)算電抗器電流ldc_0 (η)。如圖17所示，在短路裝置4接通的期間，元件電流是O(不流過)。在短路裝置4斷開的期間，元件電流以斜率kb= (Vs - Vdc) /L直線地減少。
[0122]因此，如果例如控制裝置100與載波信號的波峰同步地取得開關(guān)電流而作為電流檢測值Idc (η),則能夠根據(jù)上述式(2),計(jì)算ldc_0 (η)。
[0123]如以上那樣 ，根據(jù)實(shí)施方式3的系統(tǒng)，控制裝置100在短路裝置4斷開的期間，能夠根據(jù)逆流防止元件5中流過的元件電流,計(jì)算電抗器電流ldc_0 (η)。
[0124]實(shí)施方式4.[0125]圖18是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式4的使換流裝置7動作的情況下的信號以及電流波形的另一例子的圖。在本實(shí)施方式中，根據(jù)從由交流電源和整流電路的組合構(gòu)成的電源I供給的電流(電源電流)，計(jì)算電抗器電流ldc_0(n)。如圖18所示，在電源電流是正的期間，成為電源電流=電抗器電流。另一方面，在電源電流是負(fù)的期間，成為電源電流=—電抗器電流。因此，根據(jù)電源電流知道電抗器電流，所以能夠根據(jù)上述式(I)或者式(2)，計(jì)算電抗器電流ldc_0 (η)。
[0126]實(shí)施方式5.[0127]雖然在上述各實(shí)施方式中未特別規(guī)定，但也可以針對例如通過計(jì)算等而決定的換流用脈沖寬度TDl或者脈沖寬度TD2 (進(jìn)行換流動作的時(shí)間)，設(shè)定能夠決定的上限值以及下限值。例如，在不進(jìn)行換流動作的情況下的恢復(fù)損耗〈由于進(jìn)行換流動作而發(fā)生的損耗(電力)的情況下，無需進(jìn)行換流動作。因此，也可以將成為與不進(jìn)行換流動作的情況下的恢復(fù)損耗同等的損耗的脈沖寬度設(shè)定為上限值。另外，有如下情況:如上述那樣，如果由于升壓比大的情況等而在電力變換裝置中流過的電流少，則逆流防止元件5中流過的恢復(fù)電流小。在該情況下，有時(shí)進(jìn)行換流動作的效果小。進(jìn)而，也可以以使換流裝置7中流過的電流不超過換流裝置具有的元件等的電流容量的方式，設(shè)定上限值等。控制裝置100如果判斷為所決定的換流用脈沖寬度TDl或者脈沖寬度TD2 (進(jìn)行換流動作的時(shí)間)是上限值以上，則使得不發(fā)送換流驅(qū)動信號的脈沖。進(jìn)而，也可以與例如在斬波器電路6中發(fā)生的恢復(fù)電流成為最小的條件相匹配地，設(shè)定下限值等。
[0128]如以上那樣，設(shè)定上限值以及下限值，避免進(jìn)行脫離由上限值以及下限值規(guī)定的范圍的換流動作，所以在不進(jìn)行換流動作時(shí)損耗少的情況等下，能夠降低進(jìn)行換流動作所致的損耗。另外，能夠防止過度地流過電流等，能夠保護(hù)換流裝置7的元件等，能夠提高安全性。另外，能夠使用電流容量小的整流元件，所以能夠降低成本。
[0129]實(shí)施方式6.[0130]在上述實(shí)施方式中，每當(dāng)進(jìn)行換流動作時(shí)，計(jì)算換流用脈沖寬度TDl以及脈沖寬度TD2，但不限于此。例如，控制裝置100也可以切換計(jì)算換流用脈沖寬度TDl以及脈沖寬度TD2的情況(使脈沖寬度變化的情況)、和不計(jì)算換流用脈沖寬度TDl以及脈沖寬度TD2的情況(使脈沖寬度固定的情況)。
[0131]例如，在電源I施加的電壓的偏差小的情況下，在負(fù)載9中沒有變化，成為大致恒定的情況等下，電力變換裝置的動作穩(wěn)定，所以也可以使脈沖寬度固定。另外，在控制裝置100無法進(jìn)行每個(gè)換流動作的計(jì)算處理那樣的情況等下，也可以使脈沖寬度固定。通過固定脈沖寬度，能夠減少控制裝置100的處理負(fù)荷。
[0132]實(shí)施方式7.[0133]圖19是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式7的以電力變換裝置為中心的系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。在圖19中，關(guān)于附加了與圖1相同的符號的器件等，進(jìn)行與在實(shí)施方式I中說明的部分同樣的動作、處理等。
[0134]在圖19中，切斷裝置110是將從控制裝置100發(fā)送的換流驅(qū)動信號強(qiáng)制地切斷的裝置。例如，有使換流裝置7進(jìn)行換流動作而使恢復(fù)電流降低的效果小的情況。例如，在負(fù)載9小的情況下，有時(shí)在小的效果的狀態(tài)下，繼續(xù)進(jìn)行換流動作。在這樣的情況下，切斷裝置110判定為切斷換流驅(qū)動信號來進(jìn)行切斷。
[0135]例如，也可以 在電抗器3的電流模式是不連續(xù)模式或者臨界模式時(shí)，切斷裝置110檢測電抗器電流來判定是否進(jìn)行切斷。另外，也可以根據(jù)負(fù)載9的大小，判定切斷。例如，在電源I是直流電源的情況下，也可以在電抗器3的電流模式中，通過連續(xù)模式、和不連續(xù)模式或者臨界模式的切換，判斷負(fù)載9的大小。另外，也可以在電抗器3的電流模式中，將連續(xù)模式、與不連續(xù)模式或者臨界模式的比例超過任意的值時(shí)的負(fù)載存儲到存儲裝置等中，來判定切斷。
[0136]如以上那樣，通過設(shè)置切斷裝置110，能夠防止進(jìn)行不需要的換流動作。在本實(shí)施方式中，與控制裝置100獨(dú)立地設(shè)置了切斷裝置110，但也可以由控制裝置100進(jìn)行切斷裝置I1的處理。
[0137]實(shí)施方式8.[0138]在上述實(shí)施方式中，將換流裝置7作為換流的對象的裝置設(shè)為進(jìn)行升壓的斬波器電路6，并說明了進(jìn)行對電源I的電壓進(jìn)行了升壓的電力變換的電力變換裝置，但不限于此。還能夠應(yīng)用于如下電力變換裝置，并能夠起到與在上述各實(shí)施方式中說明的效果同樣的效果，該電力變換裝置應(yīng)用了電壓可變裝置，該電壓可變裝置代替升壓而進(jìn)行例如降壓、升降壓等使電壓等變化而對負(fù)載9供給的電力的變換。
[0139]實(shí)施方式9.[0140]圖20是本實(shí)用新型的實(shí)施方式9的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式中，說明經(jīng)由上述電力變換裝置進(jìn)行電力供給的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置。圖20的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置具備熱源側(cè)單元(室外機(jī))300和負(fù)載側(cè)單元(室內(nèi)機(jī))400,它們通過制冷劑配管連結(jié)，構(gòu)成主要的制冷劑回路(以下稱為主制冷劑回路)而使制冷劑循環(huán)。將制冷劑配管中的、氣體的制冷劑(氣體制冷劑)流過的配管設(shè)為氣體配管500，將液體的制冷劑(液制冷劑。還有氣液二相制冷劑的情況)流過的配管設(shè)為液配管600。
[0141]熱源側(cè)單元300在本實(shí)施方式中包括:壓縮機(jī)301、油分離器302、四通閥303、熱源側(cè)熱交換器304、熱源側(cè)風(fēng)扇305、儲液器(accumulator) 306、熱源側(cè)節(jié)流裝置(膨脹閥)307、制冷劑間熱交換器308、旁路節(jié)流裝置309以及熱源側(cè)控制裝置310的各裝置(部件)。
[0142]壓縮機(jī)301將所吸入的制冷劑壓縮而吐出。此處，壓縮機(jī)301通過使運(yùn)轉(zhuǎn)頻率任意地變化，能夠使壓縮機(jī)301的容量(每單位時(shí)間的送出制冷劑的量)微細(xì)地變化。而且，在上述各實(shí)施方式中說明的電力變換裝置安裝于供給驅(qū)動壓縮機(jī)301 (馬達(dá))的電力的電源I與作為負(fù)載9的壓縮機(jī)301等之間。
[0143]油分離器302使混入到制冷劑中而從壓縮機(jī)301吐出的潤滑油分離。被分離的潤滑油返回到壓縮機(jī)301。四通閥303根據(jù)來自熱源側(cè)控制裝置310的指示，根據(jù)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)而切換制冷劑的流動。另外，熱源側(cè)熱交換器304進(jìn)行制冷劑和空氣(室外的空氣)的熱交換。例如，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能，進(jìn)行經(jīng)由熱源側(cè)節(jié)流裝置307流入的低壓的制冷劑和空氣的熱交換，使制冷劑蒸發(fā)并氣化。另外，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作為凝縮器發(fā)揮功能，進(jìn)行從四通閥303側(cè)流入的在壓縮機(jī)301中被壓縮的制冷劑和空氣的熱交換，使制冷劑凝縮并液化。在熱源側(cè)熱交換器304中，為了高效地進(jìn)行制冷劑和空氣的熱交換，設(shè)置了熱源側(cè)風(fēng)扇305。關(guān)于熱源側(cè)風(fēng)扇305，也可以經(jīng)由在上述各實(shí)施方式中記載的電力變換裝置進(jìn)行電力供給，在例如作為負(fù)載9的逆變器裝置中使風(fēng)扇馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率任意地變化而使風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度細(xì)致地變化。
[0144]制冷劑間熱交換器308在制冷劑回路的主流路中流過的制冷劑、與從該流路分支而通過旁路節(jié)流裝置309 (膨脹閥)被調(diào)整了流量的制冷劑之間，進(jìn)行熱交換。特別是在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要使制冷劑過冷卻的情況下，使制冷劑過冷卻而供給到負(fù)載側(cè)單元400。經(jīng)由旁路節(jié)流裝置309流過的液體經(jīng)由旁路配管返回到儲液器306。儲液器306是儲存例如液體的剩余制冷劑的部件。熱源側(cè)控制裝置310由例如微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。而且，能夠在與負(fù)載側(cè)控制裝置404之間進(jìn)行有線或者無線通信，例如，根據(jù)與冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的各種探測部件(傳感器)的探測有關(guān)的數(shù)據(jù)，基于逆變器電路控制來進(jìn)行壓縮機(jī)301的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率控制等、對與冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置有關(guān)的各器件(部件)進(jìn)行控制，由此進(jìn)行冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置整體的動作控制。另外，也可以由熱源側(cè)控制裝置310進(jìn)行上述各實(shí)施方式中的控制裝置100進(jìn)行的處理。
[0145]另一方面，負(fù)載側(cè)單元400包括:負(fù)載側(cè)熱交換器401、負(fù)載側(cè)節(jié)流裝置(膨脹閥)402、負(fù)載側(cè)風(fēng)扇403以及負(fù)載側(cè)控制裝置404。負(fù)載側(cè)熱交換器401進(jìn)行制冷劑和空氣的熱交換。例如，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為凝縮器發(fā)揮功能，進(jìn)行從氣體配管500流入的制冷劑和空氣的熱交換，使制冷劑凝縮并液化(或者氣液二相化)，使其流出到液配管600側(cè)。另一方面，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能，進(jìn)行通過負(fù)載側(cè)節(jié)流裝置402成為低壓狀態(tài)的制冷劑和空氣的熱交換，使制冷劑吸收空氣的熱而使其蒸發(fā)并氣化，使其流出到氣體配管500偵U。另外，在負(fù)載側(cè)單元400中，設(shè)置了用于調(diào)整進(jìn)行熱交換的空氣的流動的負(fù)載側(cè)風(fēng)扇403。該負(fù)載側(cè)風(fēng)扇403的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是通過例如利用者的設(shè)定來決定的。負(fù)載側(cè)節(jié)流裝置402是為了通過使開度變化來調(diào)整負(fù)載側(cè)熱交換器401內(nèi)的制冷劑的壓力而設(shè)置的。[0146]另外，負(fù)載側(cè)控制裝置404也由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，能夠在與例如熱源側(cè)控制裝置310之間進(jìn)行有線或者無線通信。根據(jù)來自熱源側(cè)控制裝置310的指示、來自居住者等的指示，控制負(fù)載側(cè)單元400的各裝置(部件)，以使例如室內(nèi)成為規(guī)定的溫度。另外，發(fā)送包括與設(shè)置于負(fù)載側(cè)單元400的探測部件的探測有關(guān)的數(shù)據(jù)的信號。
[0147]如以上那樣，在實(shí)施方式9的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置中，使用具有上述各實(shí)施方式中的逆流防止裝置的電力變換裝置，向壓縮機(jī)301、熱源側(cè)風(fēng)扇305等供給電力，所以能夠得到高效、高可靠性、節(jié)能的冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置。
[0148]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0149]在上述實(shí)施方式9中，說明了將本實(shí)用新型的電力變換裝置應(yīng)用于冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置的情況，但不限于此。還能夠應(yīng)用于熱泵裝置、電冰箱等利用冷凍循環(huán)(熱泵循環(huán))的裝置、電梯等搬送設(shè)備等、照明器具(系統(tǒng))中。
【權(quán)利要求】
1.一種逆流防止裝置，其特征在于，具備: 逆流防止元件，連接于電源與負(fù)載之間，防止電流從所述負(fù)載側(cè)向所述電源側(cè)逆流； 換流裝置，進(jìn)行使電流流到與該逆流防止元件并聯(lián)連接的其他路徑的換流動作；以及控制裝置，決定使得進(jìn)行換流動作的時(shí)間，根據(jù)決定的時(shí)間，使所述換流裝置進(jìn)行所述換流動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)決定的時(shí)間， 變更所述使得進(jìn)行換流動作的換流驅(qū)動信號的脈沖寬度，并送到所述換流裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)在所述逆流防止元件中流過的電流，決定所述時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在所述電源與所述負(fù)載之間的、能夠檢測或者推測在所述逆流防止元件中流過的電流的位置，具備電流檢測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在所述逆流防止元件中流過的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，在流經(jīng)所述電抗器的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，在流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述電源具有交流電源和整流裝置， 在從所述電源流出的電流路徑中，具備所述電流檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)對所述逆流防止元件施加的電壓，決定所述時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在所述電源與所述負(fù)載之間的、能夠檢測或者推測對所述逆流防止元件施加的電壓的位置，具備電壓檢測器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的逆流防止裝置，其特征在于， 具備檢測所述逆流防止元件的兩端電壓的電壓檢測器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，具備檢測從該電路輸出的電壓的電壓檢測器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，具備將該電路的輸出電壓指令值設(shè)為對所述逆流防止元件施加的電壓的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)換流裝置的換流動作中的電流增加率，決定所述時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)換流裝置的換流動作中的具有預(yù)先設(shè)定的值的電流增加率，決定所述時(shí)間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過基于所述變壓器的感應(yīng)分量的值，設(shè)定所述電流增加率。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的逆流防止裝置 ，其特征在于， 所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過所述變壓器的泄漏電感，設(shè)定所述電流增加率。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述換流裝置具有將通過在初級側(cè)繞組中流過的電流而感應(yīng)的電壓施加到所述其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，通過與一般的變壓器的電感和泄漏電感的比例相當(dāng)?shù)闹?，設(shè)定所述電流增加率。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置按照對所述決定的時(shí)間加上余量而得到的時(shí)間量，使所述換流裝置進(jìn)行所述換流動作。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備設(shè)定能夠決定的所述時(shí)間的上限值以及下限值的至少一方的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備根據(jù)在所述逆流防止元件中流過的恢復(fù)電流設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備根據(jù)所述逆流防止元件中的恢復(fù)損耗設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備根據(jù)所述換流裝置中的損耗設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備根據(jù)構(gòu)成逆流防止裝置的元件的額定值設(shè)定所述上限值以及所述下限值的至少一方的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置能夠切換使進(jìn)行所述換流動作的時(shí)間固定或者變化。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)所述電源的電壓變化量，進(jìn)行所述切換。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述控制裝置根據(jù)所述負(fù)載，進(jìn)行所述切換。
28.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆流防止裝置，其特征在于， 還具備切斷所述換流驅(qū)動信號的切斷裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的逆流防止裝置，其特征在于， 所述切斷裝置根據(jù)所述負(fù)載，判定所述切斷。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的逆流防止裝置，其特征在于， 在具備電抗器、開關(guān)元件以及所述逆流防止裝置的電路中，所述切斷裝置根據(jù)流經(jīng)所述電抗器的電流模式，判定切斷。
31.一種電力變換裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1~30中的任意一項(xiàng)所述的逆流防止裝置， 該電力變換裝置在電源與負(fù)載之間進(jìn)行電力變換。
32.—種冷凍空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 為了驅(qū)動壓縮機(jī)或者送風(fēng)機(jī)的至少一方而具備權(quán)利要求31所述的電力變換裝置。
【文檔編號】H02M1/42GK203827172SQ201420141691
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】下麥卓也, 有澤浩一, 山川崇, 植村啟介, 楠部真作, 湯淺健太, 津村晃弘 申請人:三菱電機(jī)株式會社