CN105247779A - 逆变器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的逆变器控制装置(6)包括：稳定控制模式，以在N档的转速(R1～RN)中的被选择的转速(Rn)旋转驱动电机(5)；加速控制模式，使电机(5)的转速向比被选择的转速(Rn)高一档的目标转速(R(n+1))增大；减速控制模式，在加速控制模式时使电机(5)的转速向比目标转速(R(n+1))低二档的转速(R(n-1))减小，加速控制模式时当太阳能电池(1)的输出电压(V)的变化量(ΔV)超过阈值电压(VTH)时，从加速控制模式向减速控制模式转换。由此降低电机(5)的耗电，所以能够避免因为供给电力不足而导致电机(5)停止。

Description

逆变器控制装置

技术领域

本发明涉及逆变器控制装置，尤其涉及借助逆变器控制电机的逆变器控制装置。

背景技术

按照逆变器控制方式，利用逆变器将直流电转换为期望的频率的交流电，并利用所述交流电使电机以期望的转速旋转驱动。电机的耗电根据转速而变化，所以在冰箱的压缩机这种要求节能的产品中采用逆变器控制方式。此外在由太阳能电池这种供给电量变化的电源驱动的电机、例如非电化地区的抽水泵等中也采用逆变器控制方式。

例如日本专利公开公报特开2003-195957号(专利文献1)中公开了一种逆变器控制装置，检测从太阳能电池输出的直流功率和直流电压，并根据功率-电压坐标系中的直流功率的变化，控制逆变器的输出频率，从而以和太阳能电池的最大功率点随动的方式对电机进行可变速驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2003-195957号

在这种逆变器控制方式中，当对电机供给的电力不足而导致电机临时停止时，为了使该电机重新启动，需要比持续运转时更大的电力，所以需要以使电机不停止的方式进行控制。

专利文献1中公开了在日照量降低时通过减小逆变器频率使电机减速，但是对于以使电机不停止的方式进行控制，没有任何记载。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能避免电机停止的逆变器控制装置。

本发明的逆变器控制装置，在利用逆变器将来自直流电源的直流电转换为交流电并由所述交流电驱动电机的电力转换系统中借助所述逆变器控制所述电机，所述逆变器控制装置的特征在于，包括：稳定控制模式，以预先设定的多个档的转速中的被选择的第一目标档的转速旋转驱动所述电机；加速控制模式，使所述电机的转速向比所述第一目标档高一档的第二目标档的转速增大；以及减速控制模式，在所述加速控制模式时使所述电机的转速向比所述第二目标档低的第三目标档的转速减小，所述加速控制模式时，根据所述直流电源的输出电压的变化量超过预定的阈值电压，从所述加速控制模式向所述减速控制模式转换。

优选所述第三目标档比所述第二目标档低二档。

优选所述直流电源的输出电压的变化量超过所述预定的阈值电压时的所述电机的转速，低于所述第一目标档的转速和所述第二目标档的转速之间的预定的阈值转速的情况下，所述第三目标档比所述第二目标档低二档，所述直流电源的输出电压的变化量超过所述预定的阈值电压时的所述电机的转速在所述预定的阈值转速以上的情况下，所述第三目标档比所述第二目标档低一档。

优选所述加速控制模式中使所述电机的转速每次以预定的转速增加，所述直流电源的输出电压的变化量是增加所述预定的转速时的变化量。

优选所述直流电源为太阳能电池，以所述太阳能电池的输出电压达到所述太阳能电池的最大功率点的电压以上的方式设定所述预定的阈值电压。

按照本发明的逆变器控制装置，通过在加速控制模式时直流电源的输出电压的变化量超过规定的阈值电压的情况下从加速控制模式向减速控制模式转换来降低电机的耗电，所以能够避免因为供电不足而使电机停止。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的电力转换系统的构成的框图。

图2是表示太阳能电池的输出电压与输出功率的关系的图。

图3是用于说明电机的转速的控制方法的图。

图4是表示本发明的实施方式1的电力转换系统中包含的逆变器控制装置的动作的时序图。

图5是用于说明电机的控制范围的图。

图6是表示图4中说明的逆变器控制装置的动作的流程图。

图7是例示日照强度增大期间的电机的转速的时间变化的时序图。

图8是例示日照强度减小期间的电机的转速的时间变化的时序图。

图9是表示本发明的实施方式2的电力转换系统中包含的逆变器控制装置的动作的时序图。

图10是表示图9中说明的逆变器控制装置的动作的另一时序图。

图11是表示图9和图10中说明的逆变器控制装置的动作的流程图。

图12是例示日照强度增大期间的电机的转速的时间变化的时序图。

图13是例示日照强度减小期间的电机的转速的时间变化的时序图。

图14是用于说明实施方式1～3的电压变化量的计算方法的图。

图15是用于说明实施方式4的电压变化量的计算方法的图。

具体实施方式

[实施方式1]

作为本发明的实施方式1的电力转换系统的一例，如图1所示，具备太阳能电池1、逆变器2、电机5和逆变器控制装置6。太阳能电池1作为发电元件将太阳能转换为直流电。逆变器2由逆变器控制装置6控制，把太阳能电池1生成的直流电转换为频率和电压可调的交流电。逆变器2包括：使太阳能电池1的输出电压V平滑化的平滑电容器3；以及由逆变器控制装置6进行接通/断开控制的开关元件4。

电机5由在逆变器2生成的交流电驱动，用于驱动例如冰箱的压缩机和泵。电机5可以采用以和交流电的频率对应的转速进行旋转驱动的同步电机。电机5的耗电根据所述转速而变化。逆变器控制装置6测量太阳能电池1的输出电流I和输出电压V，根据测量出的电流I和电压V计算太阳能电池1的输出功率P，并以根据计算出的功率P设定的转速R旋转驱动电机5。

图2是表示太阳能电池1的输出电压V与输出功率P的关系的图。太阳能电池1在输出电流I为0A时输出电压V达到最大，随着输出电流I的增加、输出电压V降低，并且在输出电压V为0V时输出电流I达到最大值。因此如图2所示，表示太阳能电池1的输出电压V和输出功率P的关系的曲线，成为带有峰值的、平缓的山型。曲线的峰值称为最大输出点。

此外，日照强度变弱时，输出电压V和输出电流I的最大值降低，山的峰值向图2中的左斜下方移动。曲线PV1表示日照强度强时的特性，曲线PV2表示日照强度弱时的特性。增大电机5的转速时，功率P仅增大ΔP，电压V仅变化ΔV。日照强度强时的电压变化量ΔV1，小于日照强度弱时的电压变化量ΔV2。在本实施方式1中，根据电压变化量ΔV判断太阳能电池1的电力供给能力有无富裕。

此外，在所述电力转换系统中，如图3所示，预先设定有从最小转速R1至最大转速RN为止的N档转速，对电机5进行控制使其稳定在从N档的转速R1～RN中选择的一个转速。N为3以上的整数。例如，N为13，R1为1250rpm，R13为4250rpm，一档相差250rpm。

此外，逆变器控制装置6具有稳定控制模式、加速控制模式和减速控制模式。在稳定控制模式中，以在N档的转速R1～RN中选择的转速Rn旋转驱动电机5。在加速控制模式中，使电机5的转速向比稳定控制模式的转速Rn高一档的目标档的转速R(n+1)增加。在减速控制模式中，在加速控制模式时使电机5的转速向比目标档(n+1)低二档的档(n-1)的转速R(n-1)减小。逆变器控制装置6在加速控制模式时，根据太阳能电池1的输出电压V的变化量ΔV超过预定的阈值电压VTH，从加速控制模式向减速控制模式转换。

图4是表示逆变器控制装置6的动作的时序图。在时刻t0～t1中执行前次的稳定控制模式，电机5以某个固定的转速Rn旋转驱动。在时刻t1，逆变器控制装置6检测太阳能电池1的输出电压V0，并根据当前的转速Rn(例如2000rpm)决定下一目标转速R(n+1)(例如2250rpm)，并且向加速控制模式转换。

在加速控制模式时，逆变器控制装置6边使电机5的转速从Rn向R(n+1)增加，边随时检测太阳能电池1的输出电压V1，求出电压变化量ΔV＝V0-V1，并比较ΔV与阈值电压VTH的大小。在ΔV≦VTH时(图2的ΔV1的状态)，判断为太阳能电池1的电力供给能力有富裕，持续加速控制模式(时刻t1～t2)。当ΔV＞VTH时(图2的ΔV2的状态)，判断为太阳能电池1的电力供给能力的富裕较小，向减速控制模式转换(时刻t2)。

在减速控制模式中，如图4中的时刻t2以后的实线所示，强制性地将电机5减速到比加速控制模式时的目标转速R(n+1)低二档的转速R(n-1)(例如1750rpm)。当电机5的转速达到R(n-1)时向稳定控制模式转换(时刻t3)。此外，如图4中的时刻t2以后的虚线所示，在时刻t2以后也维持ΔV≦VTH、且转速达到目标转速R(n+1)时，从加速控制模式向稳定控制模式转换(时刻t4)。

图5是用于说明电机5的控制范围的图。在图5中，表示太阳能电池1的输出电压V与输出功率P的关系的P-V曲线，成为带有峰值的、平缓的山型的曲线。P-V曲线的峰值是输出功率P达到最大的最大功率点MP。优选以太阳能电池1的输出电压V高于最大功率点MP的电压的方式设定阈值电压VTH。这是因为，太阳能电池1在相比最大功率点MP的低电压侧上存在输出电阻急剧增加的倾向，所以即使是较小的功率变化也容易引起较大的电压变化，从而加大了电机5停止的可能性。因此，通过在比最大功率点MP的电压高的区域A控制电机5，容易避免电机5停止。

图6是表示逆变器控制装置6的动作的流程图。在图6中，逆变器控制装置6在步骤S1中启动电机5。目标转速例如设定在电机5的启动时最低转速1650rpm。在步骤S2中判断电机5的转速是否达到1650rpm，并且直到达到为止待机。电机5的转速达到1650rpm时，在步骤S3中判断是否经过了规定的稳定动作时间Ts，并且直到经过为止待机。当经过了规定的稳定动作时间Ts时视为电机5的启动程序结束。接着在步骤S4中检测并存储太阳能电池1的输出电压V0。即取得稳定区间的检测电压V0。另外，步骤S1、S2中的电机5的目标转速只要在电机5的启动时最低转速以上即可，也可以是预先设定的档的转速。在本实施方式中例如可以设定为1750rpm。

在步骤S5中判断目标转速(＝当前转速)是否为最大转速RN(是否能进一步加速)，判断为目标转速是最大转速时，在步骤S6中将目标转速设定为作为比最大转速低一档的转速的最大转速-250rpm。在步骤S5中判断为目标转速不是最大转速RN时，在步骤S7中判断作为比当前转速高一档的转速的目标转速+250rpm是否小于最大转速RN(加速结束时是否不超过最大转速RN)。

在步骤S7中当目标转速+250rpm小于最大转速RN时，在步骤S8中将目标转速设定为当前转速+250rpm，在步骤S7中当目标转速+250rpm不小于最大转速RN时，在步骤S9中将目标转速设定为最大转速RN。这样，开始电机5的加速。

在步骤S10中检测太阳能电池1的输出电压V1。即取得加速中的检测电压V1。在步骤S11中判断电压变化量ΔV＝V0-V1是否大于阈值电压VTH(太阳能电池1的输出能力是否没有富裕)，ΔV＞VTH时在步骤S12中判断目标转速是否大于最小转速+500rpm。

目标转速大于最小转速+500rpm时，在步骤S13中将目标转速减小作为低二档的转速的500rpm，目标转速不大于最小转速+500rpm时，在步骤S14中将目标转速设定在最小转速R1。步骤S6、步骤S13及步骤S14的下一步是，在步骤S15中判断电机5的减速是否结束，并直到减速结束为止待机。减速结束后返回步骤S3。此外，在步骤S11中，不是ΔV＞VTH时，在步骤S16中判断电机5的加速是否结束，结束时返回步骤S3，未结束时返回步骤S10。

图7是例示日照强度增大期间(例如在上午)的电机5的转速R的时间变化的时序图。日照强度增大时，如图中的点划线所示，电压变化量ΔV能够维持ΔV≦VTH的即太阳能电池1的电力供给能力有富裕的、电机5的转速的上限值RH也增大。在时刻t0～t14中，Rn＜RH＜R(n+1)，在时刻t15～t19中，R(n+1)＜RH。在时刻t0，电机5以转速Rn旋转驱动。经过稳定动作时间Ts时设定成上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t1)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，将目标转速设定在下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t2)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t3～t4)。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速Rn，使转速R逐渐上升(时刻t4)。由于RH＞Rn，所以转速R在R(n-1)～Rn的期间电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速Rn(时刻t5)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t6)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，目标转速被设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t7)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t8～t9)。时刻t9～t14之间，转速R和时刻t4～t9之间同样变化。

在时刻t14，设定上一档的目标转速Rn，使转速R逐渐上升。此时由于RH＞Rn，所以转速R在R(n-1)～Rn期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速Rn(时刻t15)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t16)。

此时由于RH＞R(n+1)，所以转速R在Rn～R(n+1)期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速R(n+1)(时刻t17)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+2)，使转速R逐渐上升(时刻t18)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，目标转速被设定为下二档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t19)。转速R达到目标转速Rn(时刻t20)后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts。以下相同。因为日照强度逐渐增大，所以转速R的峰值也逐渐增大(时刻t2，t7，t12，t19)，稳定动作的转速也一级级向上位的档移动。因此，可以根据日照强度的增大，提高电机的工作量。

图8是例示日照强度减小期间(例如傍晚)的电机5的转速R的时间变化的时序图。日照强度减小时，如图中的点划线所示，电机5的转速的上限值RH也减小。在时刻t0～t5中，R(n+1)＜RH，在时刻t6～t17中Rn＜RH＜R(n+1)。在时刻t0，电机5以转速Rn旋转驱动。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t1)。此时由于RH＞R(n+1)，所以转速R在Rn～R(n+1)期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速R(n+1)(时刻t2)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+2)，使转速R逐渐上升(时刻t3)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，将目标转速设定为下二档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t4)。转速R达到目标转速Rn后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts(时刻t5～t6)。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t6)。转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，将目标转速设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t7)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t8～t9)。

经过稳定动作时间Ts时设定上一档的目标转速Rn，使转速R逐渐上升(时刻t9)。由于RH＞Rn，所以转速R在R(n-1)～Rn期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速Rn(时刻t10)。经过稳定动作时间Ts时设定上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t11)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，将目标转速设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t12)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t13～t14)。以下相同。由于日照强度逐渐减小，所以转速R的峰值也逐渐减小(时刻t4，t7，t12，t17)，稳定动作的转速也一级级向下位的档移动。因此，根据日照强度的减小，以太阳能电池1的电力供给能力有富裕的方式降低电机的转速，所以能够避免因太阳能电池1的电力供给能力不足而导致电机5停止。

如上所述，按照上述实施方式1，在加速控制模式时太阳能电池1的输出电压V的变化量ΔV超过规定的阈值电压VTH的情况下，从加速控制模式向减速控制模式转换，所以能够避免电机5停止。

[实施方式2]

图9和图10是表示本发明的实施方式2的电力转换系统中包含的逆变器控制装置的动作的时序图，是和图4对比的图。在时刻t0～t1中执行前一稳定控制模式，电机5以某固定的转速Rn旋转驱动。在时刻t1，逆变器控制装置检测太阳能电池1的输出电压V0，根据当前的转速Rn(例如2000rpm)决定下一目标转速R(n+1)(例如2250rpm)，并且向加速控制模式转换。此外，将Rn和R(n+1)之间的转速，例如[Rn+R(n+1)]/2设为阈值转速RTH(此时2125rpm)。

逆变器控制装置在加速控制模式时，边把电机5的转速从Rn向R(n+1)增加，边随时检测太阳能电池1的输出电压V1，求出电压变化量ΔV＝V0-V1，并比较ΔV和阈值电压VTH的大小。当ΔV≦VTH时(图2的ΔV1的状态)，判断为太阳能电池1的电力供给能力有富裕，持续加速控制模式(时刻t1～t2)。

当ΔV＞VTH时(图2的ΔV2的状态)，比较当前转速R和阈值转速RTH的大小。当R＜RTH时，判断为太阳能电池1的电力供给能力的富裕进一步减小，向图9所示的减速控制模式转换(时刻t2)。在所述减速控制模式中，强制性地将电机5减速到比加速控制模式时的目标转速R(n+1)低二档的转速R(n-1)(例如1750rpm)。电机5的转速达到R(n-1)后向稳定控制模式转换(时刻t3)。

另一方面，当R≧RTH时，判断为尽管太阳能电池1的电力供给能力的富裕较小、但对于仅维持向加速控制模式转换前的转速(此时Rn)的电力供给能力仍有富裕，所以向图10所示的减速控制模式转换(时刻t2)。在所述减速控制模式中，强制性地将电机5减速到比加速控制模式时的目标转速R(n+1)低一档的转速Rn。电机5的转速达到Rn后向稳定控制模式转换(时刻t3)。

图11是表示逆变器控制装置的动作的流程图，是和图6对比的图。参照图11，该流程图与图6不同之处在于，追加了步骤S11A、S12A、S13A。在步骤S11中判断为ΔV＞VTH时，在步骤S11A中判断目标转速-当前转速是否大于125rpm(当前转速是否小于阈值转速RTH)。目标转速-当前转速大于125rpm时执行步骤S12，目标转速-当前转速不大于125rpm时执行步骤S12A。

在步骤S12A中，判断目标转速是否大于最小转速+250rpm。目标转速大于最小转速+250rpm时，在步骤S13A中将目标转速减小作为低一档的转速的250rpm，目标转速不大于最小转速+250rpm时，在步骤S14中将目标转速设定为最小转速。步骤S6、步骤S13、步骤S13A及步骤S14的下一步是，在步骤S15中判断电机5的减速是否结束，并直到减速结束为止待机。减速结束后返回步骤S3。其他动作和实施方式1相同。

图12是例示日照强度增大期间(例如在上午)的电机5的转速R的时间变化的时序图，是和图7对比的图。日照强度增大时，如图中的点划线所示，电机5的转速的上限值RH也增大。在时刻t0～t4中Rn＜RH＜RTH，在时刻t5～t15中RTH＜RH＜R(n+1)，在时刻t16～t21中R(n+1)＜RH。在时刻t0电机5以转速Rn旋转驱动。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t1)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＜RTH，所以目标转速被设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t2)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t3～t4)。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速Rn，使转速R逐渐上升(时刻t4)。由于RH＞Rn，所以转速R在R(n-1)～Rn期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速Rn(时刻t5)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t6)。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＞RTH，所以目标转速设定为下一档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t7)。转速R达到目标转速Rn后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts(时刻t8～t9)。时刻t9～t15之间，转速R与时刻t6～t9之间同样变化。

在时刻t15设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升。此时由于RH＞R(n+1)，所以转速R在Rn～R(n+1)期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速R(n+1)(时刻t16)。经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+2)，使转速R逐渐上升(时刻t17)。此时，阈值转速RTH更新为R(n+1)和R(n+2)之间的转速，例如[R(n+1)+R(n+2)]/2。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＜RTH，所以将目标转速设定为下二档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t18)。转速R达到目标转速Rn(时刻t19)后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts。以下相同。因为日照强度逐渐增大，所以转速R的峰值也逐渐增大(时刻t2，t7，t10，t13，t18)，稳定动作的转速也一级级向上位的档移动。进而相比实施方式1，所述实施方式2能够以更高的档的转速稳定动作，所以能够根据日照强度的增大，进一步提高电机的工作量。

图13是例示日照强度减小期间(例如傍晚)的电机5的转速R的时间变化的时序图，是和图8对比的图。日照强度减小时，如图中的点划线所示，电机5的转速的上限值RH也减小。在时刻t0～t4中R(n+1)＜RH，在时刻t5～t15中RTH＜RH＜R(n+1)，在时刻t16～t22中Rn＜RH＜RTH。在时刻t0电机5以转速R(n+1)旋转驱动。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+2)，使转速R逐渐上升(时刻t1)。转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于转速R低于R(n+1)和R(n+2)之间的RTH，因此目标转速被设定为下二档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t2)。转速R达到目标转速Rn后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts(时刻t3～t4)。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t4)。此时，阈值转速RTH更新为Rn和R(n+1)之间的转速例如[Rn+R(n+1)]/2。转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＞RTH，所以目标转速被设定为下一档的转速Rn，使转速R迅速降低(时刻t5)。转速R达到目标转速Rn后，目标转速Rn仅维持稳定动作时间Ts(时刻t6～t7)。在时刻t7～t16之间，转速R和时刻t4～t7之间同样变化。

经过稳定动作时间Ts时设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t16)。转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＜RTH，所以目标转速被设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t17)。转速R达到目标转速R(n-1)后，目标转速R(n-1)仅维持稳定动作时间Ts(时刻t18～t19)。

在时刻t19中设定为上一档的目标转速Rn，使转速R逐渐上升。此时，阈值转速RTH被更新为R(n-1)和Rn之间的转速，例如[R(n-1)+Rn]/2。由于时刻t19～t20的期间RH＞Rn，所以转速R在R(n-1)～Rn期间，电压变化量ΔV不会超过阈值电压VTH，转速R达到目标转速Rn(时刻t20)。经过稳定动作时间Ts时被设定为上一档的目标转速R(n+1)，使转速R逐渐上升(时刻t21)。此时，阈值转速RTH更新为Rn和R(n+1)之间的转速，例如[Rn+R(n+1)]/2。

转速R达到对应日照强度的上限值RH且电压变化量ΔV超过阈值电压VTH时，由于R＜RTH，所以将目标转速设定为下二档的转速R(n-1)，使转速R迅速降低(时刻t22)。以下相同。因为日照强度逐渐减小，所以转速R的峰值也逐渐减小(时刻t2，t5，t8，t11，t14，t17，t21)，稳定动作的转速也一级级向下位的档移动。因此，本实施方式2也能够得到和实施方式1相同的效果。此外相比实施方式1，本实施方式2能以更高的档的转速稳定动作，因而在使太阳能电池1的电力供给能力保持富裕的情况下，可以更高效地把来自太阳能电池1的供给电力转换为电机5的工作。

[实施方式3]

在实施方式1和2中，在加速控制模式时使电机5的转速每次增加预定的转速，并每次检测太阳能电池1的输出电压V1、求出电压变化量ΔV＝V0-V1，并比较ΔV和阈值电压VTH的大小。例如，每次以10rpm的刻度量增加转速时检测太阳能电池1的输出电压V1并求出电压变化量ΔV＝V0-V1。这样，由于能够准确检测当前转速R，所以能更准确地进行当前转速R的目标转速和阈值转速的比较。

另一方面，在减速控制模式时，由于需要迅速恢复太阳能电池1的电力供给能力的富裕，所以优选尽早结束减速。可是，如果对当前的转速立刻设定很低的转速，则电机5有可能不跟随来自逆变器控制装置6的控制信号而失调。因此，减速控制模式时使转速以大于加速控制模式时的刻度量降低。例如，加速控制模式时如上所述使转速以10rpm的刻度量增加，减速控制模式时使转速以50rpm的刻度量降低。这样，因为可以迅速结束减速控制，所以能迅速恢复太阳能电池1的电力供给能力的富裕。

而且，减速控制模式时，不进行检测太阳能电池1的输出电压V1、求出电压变化量ΔV＝V0-V1、并比较ΔV和阈值电压VTH的大小的处理，所以能更早结束减速控制。

[实施方式4]

按照上述的实施方式1～3，检测从稳定控制模式向加速控制模式转换之前的太阳能电池1的输出电压V0，并随时检测加速控制模式时的太阳能电池1的电压V1，将其差作为电压变化量ΔV＝V0-V1。因为所述方法能加大电压变化量ΔV的值，因此有抗噪声能力强的优点。

另一方面，如图14所示，ΔV的值为累积值，因此在当前时刻的太阳能电池1的P-V曲线上的动作点上的斜率的检测精度变差。即当检测加速控制模式的后半部(P1→P2)的变化量时，相对于初始值V0的差值ΔV2含有前半部的电压变化差值ΔV1，所以误差变大。

因此，在本实施方式4中，如图15所示，在加速控制模式时可以使转速R每次增加规定的转速ΔR，根据其前后的太阳能电池1的电压V0、V1求出电压变化量ΔV。即检测转速R为R0时的太阳能电池1的电压V0，检测将转速R增加到R1＝R0+ΔR时的太阳能电池1的电压V1，并求出电压变化量ΔV＝V0-V1。

如果转速R的增加部分ΔR固定，则与其相伴的耗电P的增加部分ΔP也基本可以视为固定，所以求出微小区间ΔP中的电压变化量ΔV，可以更准确地求出太阳能电池1的P-V曲线中的斜率。但是，因为ΔV的绝对值存在变小的倾向，所以需要采取噪声对策。

此外，上述的ΔR可以和实施方式3中的加速控制模式时的刻度量相等，也可以是增加规定次数的量。

本次公开的实施方式所有的特征都是例示性特征，而不是限制性特征。本发明的范围不是由上述的说明决定，而是由权利要求决定，并且包括与权利要求实质上相同的范围及其范围内的全部变更。

附图标记说明

1太阳能电池

2逆变器

3平滑电容器

4开关元件

5电机

6逆变器控制装置

Claims (5)

1.一种逆变器控制装置，在利用逆变器将来自直流电源的直流电转换为交流电并由所述交流电驱动电机的电力转换系统中借助所述逆变器控制所述电机，所述逆变器控制装置的特征在于，包括：

稳定控制模式，以预先设定的多个档的转速中的被选择的第一目标档的转速旋转驱动所述电机；

加速控制模式，使所述电机的转速向比所述第一目标档高一档的第二目标档的转速增大；以及

减速控制模式，在所述加速控制模式时使所述电机的转速向比所述第二目标档低的第三目标档的转速减小，

所述加速控制模式时，根据所述直流电源的输出电压的变化量超过预定的阈值电压，从所述加速控制模式向所述减速控制模式转换。

2.根据权利要求1所述的逆变器控制装置，其特征在于，所述第三目标档比所述第二目标档低二档。

3.根据权利要求1所述的逆变器控制装置，其特征在于，所述直流电源的输出电压的变化量超过所述预定的阈值电压时的所述电机的转速，低于所述第一目标档的转速和所述第二目标档的转速之间的预定的阈值转速的情况下，所述第三目标档比所述第二目标档低二档，所述直流电源的输出电压的变化量超过所述预定的阈值电压时的所述电机的转速在所述预定的阈值转速以上的情况下，所述第三目标档比所述第二目标档低一档。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的逆变器控制装置，其特征在于，所述加速控制模式中使所述电机的转速每次以预定的转速增加，所述直流电源的输出电压的变化量是增加所述预定的转速时的变化量。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的逆变器控制装置，其特征在于，

所述直流电源为太阳能电池，

以所述太阳能电池的输出电压达到所述太阳能电池的最大功率点的电压以上的方式设定所述预定的阈值电压。