特許
J-GLOBAL ID:201503000295958661
電気回路およびその駆動方法
発明者:
,
出願人/特許権者:
代理人 (1件):
浜田 治雄
公報種別:公表公報
出願番号(国際出願番号):特願2015-500788
公開番号(公開出願番号):特表2015-511113
出願日: 2013年02月28日
公開日(公表日): 2015年04月13日
要約:
マルチレベルハーフブリッジ(MLHB)の形式の電気回路を駆動する方法とその方法を実施するように構成されたマルチレベルハーフブリッジに係り、前記回路は間にブリッジ電圧(UBr)が存在する2つの端子(A1,A2)の結合を中間端子(M)内で結合する2個の部分回路(Z1,Z2)を介して有し、前記中間端子(M)上に前記端子(A1,A2)のうちの一方の電位に対して中間電圧(UM)が存在する。各部分回路(Z1,Z2)がいずれも直列に接続されるとともに制御ユニットを使用して異なったスイッチング状態(Zi)にスイッチ可能であるn個の回路要素(T1,...,Tn;Tn+1,...,T2n)を備え、それらがキャパシタ(Ci)を介して適宜に結合される。その際所与のブリッジ電圧(UBr)あるいは中間端子(M)に対して所要の中間電圧あるいはブリッジ電圧が設定され、それは特定的に設定された複数電圧レベルの中から選択可能である。前記回路は(別の中間電圧あるいはブリッジ電圧が設定されない限り)標準動作モードで駆動され、その際最初全てのキャパシタ(Ci)が特定の電圧に充電され、その際に各回路要素上の電圧が所与の数値を超過しないようにされる。その際前記所与の中間電圧あるいはブリッジ電圧は、スイッチングサイクルにグループ化された個々のスイッチング状態を具現化することによって維持され、それによれば各スイッチング状態がマルチレベルハーフブリッジ上の負荷が一定である際にいずれも同じ長さかつ同じ頻度で能動になり、従って各スイッチングサイクル中に各キャパシタが同じ長さかつ同じ頻度で充放電され、そこで2つの隣接する2つの電圧レベルの間の切り換えの場合にいずれも部分回路(Z1,Z2)毎に唯1個の回路要素(T1,...,Tn;Tn+1,...,T2n)のみが切り換えられる。【選択図】図1
請求項(抜粋):
マルチレベルハーフブリッジ(MLHB)の形式の電気回路を駆動する方法であって、
前記回路は間にブリッジ電圧(UBr)が存在する2つの端子(A1,A2)の結合を中間端子(M)内で結合する2個の部分回路(Z1,Z2)を介して有し、
前記中間端子(M)上に前記端子(A1,A2)のうちの一方の電位に対して中間電圧(UM)が存在し、
前記中間端子(M)に対して対称に形成された部分回路(Z1,Z2)がいずれもn個の直列に接続された回路要素(T1,...,Tn;Tn+1,...,T2n)を備え、
第1の部分回路(Z1)の各隣接する2個の回路要素(Ti,Ti+1)の間の結合部(Vi;i∈{1,...n-1})が中間端子(M)に対して対称に設置された第2の部分回路の各2個の隣接する回路要素(Tn+i,Tn+i+1)の間の結合部(Vn+i)といずれもキャパシタ(Ci)を介して結合され、
回路要素(T1,...,T2n)は制御ユニットを使用して異なったスイッチング状態(Zi)にスイッチ可能である方法であり、
A) 所与のブリッジ電圧(UBr)において所要の中間電圧(UM)を選定し、それが専らブリッジ電圧のn分割のp倍の値(UM=UBr×p/n)に対応してn+1個の異なった電圧レベル(N)から選択され、その際pは整数で0≦p≦nであるか、
または
所与の中間電圧(UM)かつUM≠0において所要のブリッジ電圧(UBr)を選定し、それが専ら中間電圧のp分割のn倍の値(UBr=UM×n/p)に対応してn個の異なった電圧レベルから選択され、その際pは整数で1≦p≦nであるか、
B) 回路を標準動作で駆動し、工程A)に該当しない限り新規の中間電圧(UM)あるいは新規のブリッジ電圧(UBr)を上記の電圧レベルから選択し、その際標準動作内で、
- 最初全てのキャパシタ(Ci)をブリッジ電圧(UBr)のn分割の整数倍に充電させて各キャパシタ(Ci)上の電圧(UCi)がUCi=UBr×i/nの値になるようにし、
- 各回路要素(T1,...,T2n)が開放された状態においてそれらにいずれもブリッジ電圧(UBr)のn分割をかけ、
- 所要の中間電圧(UM)あるいは所要のブリッジ電圧(UBr)を、UM=0あるいはUM=UBrである場合を除いて、いずれも前記所要の中間電圧(UM)あるいは前記所要のブリッジ電圧(UBr)提供する回路要素(T1,...,T2n)の異なったスイッチング状態(Zi)のスイッチングサイクルにグループ化された順序を具現化することによって維持し、その際各スイッチングサイクルが所与の数の異なったスイッチング状態(Zi)を含み、それらはマルチレベルハーフブリッジ(MLHB)上の負荷がスイッチングサイクル全体にわたって一定である際にいずれも同じ長さかつ同じ頻度で能動になると同時に、各スイッチングサイクル内において各キャパシタ(C1,...,Cn-1)が同じ長さかつ同じ頻度で充電および放電するように選択される各ステップからなり、
その際スイッチング順序を最適化するために中間電圧(UM)あるいはブリッジ電圧(UBr)の隣接する2つの電圧レベルの間の切り換えに際して新しい電圧レベルのために設定すべきである第1番目のスイッチング状態(Zi)が、先に別の電圧レベルに対して設定されていたスイッチング状態(Zi)に依存し切り換えに際して前記両方のスイッチング状態の間でいずれも部分回路(Z1,Z2)毎に唯1個の回路要素(T1,...,Tn;Tn+1,...,T2n)のみが切り換えられるような方式で選択される、
ことを特徴とする方法。
IPC (2件):
FI (2件):
Fターム (22件):
5H007AA08
, 5H007BB06
, 5H007CA01
, 5H007CB02
, 5H007CB05
, 5H007CB12
, 5H007CC04
, 5H007CC06
, 5H007DB02
, 5H007DB13
, 5H730AA02
, 5H730AS13
, 5H730BB11
, 5H730BB98
, 5H730DD03
, 5H730DD04
, 5H730DD16
, 5H730EE57
, 5H730EE59
, 5H730FD31
, 5H730FD41
, 5H730FF09
引用特許:
出願人引用 (6件)
-
電力変換装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2008-263062
出願人:株式会社東芝
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電力変換装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2009-089231
出願人:国立大学法人長岡技術科学大学, 富士電機システムズ株式会社
-
特許第6480403号
-
電力変換器
公報種別:公開公報
出願番号:特願2007-173774
出願人:東京電力株式会社
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並列多重チョッパの制御装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2007-133860
出願人:富士電機ホールディングス株式会社
-
特許第7471532号
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審査官引用 (6件)
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電力変換装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2008-263062
出願人:株式会社東芝
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電力変換装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2009-089231
出願人:国立大学法人長岡技術科学大学, 富士電機システムズ株式会社
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特許第6480403号
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電力変換器
公報種別:公開公報
出願番号:特願2007-173774
出願人:東京電力株式会社
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並列多重チョッパの制御装置
公報種別:公開公報
出願番号:特願2007-133860
出願人:富士電機ホールディングス株式会社
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特許第7471532号
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引用文献:
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