電抗器的鐵損越得以減小。另外，逆變器I的直流電壓Vdc越是增加，這些設(shè)備的固定損耗越得以增加。
[0040]圖2是表示實施方式所涉及的開關(guān)頻率決定部24的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0041]開關(guān)頻率決定部24包括輸出功率運(yùn)算部241、頻率決定表格242。
[0042]輸出功率運(yùn)算部241基于由交流電流檢測器11所測量到的輸出電流Iiv、及由交流電壓檢測器12所測量到的系統(tǒng)電壓Vr，來對功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率進(jìn)行計算。輸出功率運(yùn)算部241將所算得的輸出功率輸出至頻率決定表格242。
[0043]頻率決定表格242基于由直流電壓檢測器13所測量到的直流電壓Vdc、及由輸出功率運(yùn)算部241所算得的功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率，來決定開關(guān)頻率fsw。
[0044]圖3是表示實施方式所涉及的頻率決定表格242的某個直流電壓Vdc下的表格數(shù)據(jù)的曲線圖。在圖3中，示出了各開關(guān)頻率fswl?fsw3的輸出功率與損耗之間的關(guān)系。
[0045]這里，設(shè)頻率決定表格242選擇三個開關(guān)頻率fswl、fsw2、fsw3中的一個頻率。另夕卜，設(shè)頻率按照第一開關(guān)頻率fswl、第二開關(guān)頻率fsw2、第三開關(guān)頻率fsw3的順序降低。
[0046]在頻率決定表格242中，預(yù)先設(shè)定有表格數(shù)據(jù)。考慮上述功率轉(zhuǎn)換裝置10的各種各樣的損耗來決定表格數(shù)據(jù)。若直流電壓Vdc發(fā)生變化，則頻率決定表格242對圖3所示的表格數(shù)據(jù)進(jìn)行修正或變更。由此，頻率決定表格242準(zhǔn)備與直流電壓Vdc相對應(yīng)的表格數(shù)據(jù)。
[0047]頻率決定表格242基于功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率，利用圖3所示的表格數(shù)據(jù)來決定開關(guān)頻率fsw。在輸出功率小于Pl [% ]的情況下，頻率決定表格242選擇第一開關(guān)頻率fswl。在輸出功率大于等于Pl [% ]小于P2[% ]的情況下，頻率決定表格242選擇第二開關(guān)頻率fsw2。在輸出功率大于等于P2[% ]的情況下，頻率決定表格242選擇第三開關(guān)頻率fsw3。
[0048]根據(jù)本實施方式，基于功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率，來決定開關(guān)頻率fsw，從而能提供一種即使在交流側(cè)設(shè)有具有電感的設(shè)備、也能有效降低整體損耗的功率轉(zhuǎn)換裝置。
[0049]這里，作為具有電感的設(shè)備，在逆變器I的交流側(cè)只設(shè)有電感較小的電抗器，在這種情況下，相對于開關(guān)元件的開關(guān)損耗，由該電抗器所引起的損耗較小。在這種情況下，僅通過降低開關(guān)頻率fsw就能降低功率轉(zhuǎn)換裝置10的整體損耗。然而，在逆變器I的交流側(cè)設(shè)有電感較大的設(shè)備的情況下，相對于開關(guān)元件的開關(guān)損耗，由該設(shè)備所引起的損耗變得無法忽視。在包括這樣的設(shè)備的功率轉(zhuǎn)換裝置10的情況下，僅降低開關(guān)頻率fsw不一定能降低整體損耗。這種情況多發(fā)生在逆變器I的輸出并非100%輸出的情況。
[0050]即使在這種情況下，根據(jù)本實施方式所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置10，由于為了相對輸出功率降低損耗而決定最合適的開關(guān)頻率fsw，因此，能有效降低損耗。
[0051]此外，在實施方式中，基于功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率及逆變器I的直流電壓Vdc，來決定開關(guān)頻率fsw，但并不局限于此。也可以使用功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出電流來代替功率轉(zhuǎn)換裝置10的輸出功率。即，將系統(tǒng)電壓Vr處理成一定，從而能用輸出電流來形成與實施方式相同的結(jié)構(gòu)。同樣，將直流電壓Vdc處理成一定，從而即使不使用直流電壓Vdc，也能形成與實施方式相同的結(jié)構(gòu)。
[0052]在實施方式中，采用了為降低損耗而選擇三個開關(guān)頻率fswl、fsw2、fsw3中的一個開關(guān)頻率的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此。若為兩個以上，則也可從幾個開關(guān)頻率中進(jìn)行選擇。另外，也可以使用輸出電壓、輸出電流、或直流電壓Vdc來計算最合適的開關(guān)頻率fsw以降低損耗，而不是選擇開關(guān)頻率fsw。
[0053]在實施方式中，用簡單的結(jié)構(gòu)示出了決定與逆變器I的輸出相對應(yīng)的電壓指令值Vivr的結(jié)構(gòu)的一個示例，但也可以以任意方式來決定與逆變器I的輸出相對應(yīng)的指令值。例如，在直流電源3是太陽能電池的情況下，也可以基于通過最大功率點跟蹤(MPPT，maximum power point tracking:)控制來決定的直流功率指令值或直流電壓指令值，來決定與逆變器I的輸出相對應(yīng)的指令值。
[0054]在實施方式中，對在逆變器I的交流側(cè)設(shè)置交流濾波器5和絕緣變壓器6來作為具有電感的設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但并不局限于此。例如，也可以設(shè)置互連電抗器來代替絕緣變壓器6，也可以不設(shè)置這些設(shè)備。另外，絕緣變壓器6或互連電抗器也可以與交流濾波器5的電抗器51 —體化。
[0055]另外，本發(fā)明并不局限于上述實施方式本身，在實施階段能夠在不脫離其要點的范圍內(nèi)對構(gòu)成要素進(jìn)行變形以使其具體化。此外，通過將上述實施方式中所公開的多個構(gòu)成要素進(jìn)行適當(dāng)組合，從而能夠形成各種發(fā)明。例如，可以從實施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除幾個構(gòu)成要素。另外，也可以將不同的實施方式中的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行適當(dāng)組合。
【主權(quán)項】
1.一種功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括: 功率轉(zhuǎn)換電路，該功率轉(zhuǎn)換電路由開關(guān)元件構(gòu)成； 設(shè)置于所述功率轉(zhuǎn)換電路的交流側(cè)的具有電感的設(shè)備； 輸出量測定單元，該輸出量測定單元對從所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的輸出量進(jìn)行測定；以及 開關(guān)頻率決定單元，該開關(guān)頻率決定單元基于由所述輸出量測定單元所測得的輸出量，來決定對所述開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)頻率，以降低包含所述設(shè)備所引起的損耗在內(nèi)的損耗。
2.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述開關(guān)頻率決定單元包含做出提高所述開關(guān)頻率的決定的處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述開關(guān)頻率決定單元從預(yù)先決定的多個開關(guān)頻率中選擇一個開關(guān)頻率。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述功率轉(zhuǎn)換裝置包括直流電壓測定單元，該直流電壓測定單元對所述功率轉(zhuǎn)換電路的直流電壓進(jìn)行測定， 所述開關(guān)頻率決定單元基于所述直流電壓測定單元所測得的所述直流電壓，來決定所述開關(guān)頻率。
5.一種功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法，該功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法是對在交流側(cè)設(shè)有具有電感的設(shè)備且由開關(guān)元件所構(gòu)成的功率轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行控制的控制方法，其特征在于， 所述功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法包含以下處理: 對從所述功率轉(zhuǎn)換電路輸出的輸出量進(jìn)行測定， 基于所測得的輸出量，來決定對所述開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)頻率，以降低包含所述設(shè)備所弓I起的損耗在內(nèi)的損耗。
6.如權(quán)利要求5所述的功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法，其特征在于， 所述開關(guān)頻率的決定包含提尚所述開關(guān)頻率的決定。
7.如權(quán)利要求5或6所述的功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法，其特征在于， 所述開關(guān)頻率的決定從預(yù)先決定的多個開關(guān)頻率中選擇一個開關(guān)頻率。
8.如權(quán)利要求5至7的任一項所述的功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法，其特征在于， 所述功率轉(zhuǎn)換電路的控制方法包含測定所述功率轉(zhuǎn)換電路的直流電壓的處理， 基于所測得的直流電壓來決定所述開關(guān)頻率。
【專利摘要】功率轉(zhuǎn)換裝置(10)包括：由開關(guān)元件所構(gòu)成的逆變器(1)；設(shè)置于逆變器(1)的交流側(cè)的絕緣變壓器(6)；以及基于逆變器(1)的輸出功率來決定開關(guān)頻率(fsw)、以降低包含由絕緣變壓器(6)所引起的損耗在內(nèi)的損耗的開關(guān)頻率決定部(24)。
【IPC分類】H02M7-5387
【公開號】CN104604116
【申請?zhí)枴緾N201280075479
【發(fā)明人】藤井洋介, 井川英一
【申請人】東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會社
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2012年9月27日
【公告號】US20150200607, WO2014049779A1