CN111146966A - 电力转换装置、电力转换系统以及电力转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力转换装置、电力转换系统以及电力转换方法。提供一种电力转换装置，能够有效抑制相互并联连接的多个电力转换装置之间的循环电流。电力转换装置(2、2A)是与其他电力转换装置(2、2A)并联连接的电力转换装置(2、2A)，包括：载波生成部(130)，生成载波；脉冲生成部(142)，生成与载波同步的脉冲信号；逆变器电路(12)，生成与脉冲信号的宽度对应的电力；循环电流监视部(110)，获取与其他电力转换装置(2、2A)之间的循环电流对应的监视值；载波周期改变部(120)，在逆变器电路(12)生成驱动电力的期间基于循环电流监视部(110)获取的监视值来改变载波的周期，以缩小循环电流。

Description

电力转换装置、电力转换系统以及电力转换方法

技术领域

本公开涉及电力转换装置、电力转换系统以及电力转换方法。

背景技术

在专利文献1中公开了多个逆变器装置并联连接的逆变器系统。各逆变器装置包括：通信部；生成载波相位的载波相位生成部；生成与载波相位对应的载波信号的载波信号生成部；以及基于载波信号生成PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调制)信号的PWM信号生成部。通信部向其他逆变器装置发送载波相位，载波相位生成部基于通信部从其他逆变器装置接收到的载波相位来生成载波相位。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-037350号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

本公开提供一种电力转换装置，该电力转换装置能够有效地抑制彼此并联连接的多个电力转换装置之间的循环电流。

用于解决问题的手段

本公开的一个方面涉及的电力转换装置是与其他电力转换装置并联连接的电力转换装置，包括：载波生成部，生成载波；脉冲生成部，生成与载波同步的脉冲信号；电力转换部，生成与脉冲信号的宽度对应的电力；循环电流监视部，获取与和其他电力转换装置之间的循环电流对应的监视值；以及载波周期改变部，在电力转换部生成驱动电力的期间，基于循环电流监视部获取的监视值来改变载波生成部生成的载波的周期，以缩小循环电流。

本公开的另一个方面涉及的电力转换系统具备包含上述电力转换装置和上述其他电力转换装置至少两个电力转换装置。

本公开的其他方面涉及的电力转换方法在与其他电力转换装置并联连接的电力转换装置中，包括：生成载波；生成与载波同步的脉冲信号；使电力转换部生成与脉冲信号的宽度对应的电力；获取与和其他电力转换装置之间的循环电流对应的监视值；以及基于在电力转换部生成驱动电力的期间获取的监视值来改变载波的周期，以缩小循环电流。

发明效果

根据本公开，能够提供对抑制彼此并联连接的多个电力转换装置之间的循环电流有效的电力转换装置。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的电力转换系统的示意图；

图2是表示电力转换装置的结构的示意图；

图3是更详细地例示循环电流监视部、载波周期调节部以及载波生成部的结构的示意图；

图4是例示脉冲指令的相位差与监视值的关系的图；

图5是例示控制部的硬件结构的示意图；

图6是例示驱动电力的输出步骤的流程图；

图7是例示驱动电力的输出开始前的载波的相位调节步骤的流程图；

图8是例示死区时间补偿步骤的流程图；

图9是例示主装置侧的二相调制中的基线的切换步骤的流程图；

图10是例示从装置侧的二相调制中的基线的切换步骤的流程图；

图11是例示主装置侧的调制方式的切换步骤的流程图；

图12是例示从装置侧的调制方式的切换步骤的流程图；

图13是表示第二实施方式涉及的电力转换装置的结构的示意图；

图14是表示驱动电力的输出开始前的载波的相位调节步骤的变形例的流程图；

图15是例示基于循环电流的载波的相位调节步骤的流程图；

图16是表示驱动电力的输出开始前的载波的相位调节步骤的进一步的变形例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的符号，省略重复的说明。

1.第一实施方式

1.1电力转换系统

图1所示的电力转换系统1是用于在电力系统等的电源PS侧与电动机等的负载LD侧之间进行电力转换的系统。电力转换是指电力形态的转换。电力形态可包括线数、直流还是交流、电压(电压振幅)、电流(电流振幅)、频率等。

电力转换系统1包括至少两个电力转换装置2。至少两个电力转换装置2在电源PS和负载LD之间相互使用布线并联连接。换言之，各个电力转换装置2与电源PS和负载LD连接，与其他电力转换装置2并联连接。电力转换装置2在电源PS侧和负载LD侧之间进行电力转换。例如，电力转换装置2进行电源PS侧的三相交流电力和负载LD侧的三相交流电力的电力转换。电力转换系统1所具备的电力转换装置2的总数没有特别限制。图1例示了电力转换系统1具备三个电力转换装置2的情况。另外，在图1中示出了多个电力转换装置2经由具有电感分量和电阻分量的布线并联连接，但也可以在各电力转换装置2和电源PS之间设置具有电感分量和电阻分量的电抗器(电感器)，还可以在各电力转换装置2和负载LD之间设置具有电感分量和电阻分量的电抗器(电感器)。换言之，多个电力转换装置2也可以在电源PS侧及负载LD侧的至少一侧经由电抗器相互并联连接。

1.2电力转换装置

如图2所示，电力转换装置2具有电力转换电路10和控制电路100。电力转换电路10具有整流电路11、逆变器电路12、电容器13、栅极驱动电路16以及电流传感器17U、17V、17W。

电力转换电路10(电力转换部)具有整流电路11、逆变器电路12、电容器13和栅极驱动电路16。整流电路11例如是二极管桥式电路，对与电源PS连接的线21R、21S、21T的三相交流电力进行整流，并输出到线22P、22N(直流母线)。电容器13连接在线22P、22N之间，对线22P、22N之间的直流电压进行平滑化。

逆变器电路12进行线22P、22N的直流电力与连接于负载LD的线23U、23V、23W的三相交流电力的电力转换，以使线23U、23V、23W的电压及电流分别追随电压指令值及电流指令值。逆变器电路12通过改变线22P、22N与线23U、23V、23W之间的连接状态来进行电力转换。“改变连接状态”是指改变线23U、23V、23W的各个与线22P、22N中的哪一个连接。连接状态包含线23U、23V、23W的各个与线22P、22N中的任意一个都不连接的状态。

例如，逆变器电路12具有多个开关元件，通过切换各开关元件的接通/断开，来改变线22P、22N和线23U、23V、23W之间的连接状态。开关元件例如是功率MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等，根据栅极驱动信号切换接通/断开。

栅极驱动电路16根据来自控制电路100的脉冲信号生成接通/断开切换用的栅极驱动信号，并输出到逆变器电路12的各开关元件。电流传感器17U、17V、17W分别检测线23U、23V、23W的电流。

另外，电力转换装置2具有的电力转换部不限于逆变器电路。电力转换装置2具有的电力转换部只要通过脉冲调制进行电力转换，则可以是任意的部件。作为逆变器电路的其他电力转换部的例子，可以举出H桥电路、2电平逆变器电路、多电平逆变器电路、模块多电平转换电路、矩阵转换器电路、PWM转换器电路、120度通电转换器电路等。矩阵转换器电路不具有整流电路11和电容器13。PWM转换器电路和120度通电转换器电路不具有整流电路11。PWM转换器电路及120度通电转换器电路的交流线(相当于线23U、23V、23W的线)与电源PS连接，直流线(相当于线22P、22N的线)与负载LD连接。

控制电路100被构成为执行：生成载波；生成与载波同步的脉冲信号；使逆变器电路12生成与脉冲信号的宽度对应的电力；获取与和其他电力转换装置2之间的循环电流对应的监视值；以及基于在逆变器电路12生成驱动电力的期间获取的监视值来改变载波周期，以减小循环电流。另外，监视值的获取以及基于监视值的载波周期的改变可以在所有的电力转换装置2的控制电路100中执行，也可以不在某一个电力转换装置2的控制电路100中执行。

控制电路100也可以被构成为进一步执行：基于与逆变器电路12输出的电流和其他电力转换装置2的逆变器电路12输出的电流对应的一个电流指标值，来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真；以及根据检测出的电流或电压的失真来校正脉冲信号的宽度。

如图2所示，控制电路100作为功能上的结构(以下称为“功能模块”。)具有载波生成部130、脉冲生成部142、循环电流监视部110和载波周期改变部120。

载波生成部130生成载波。例如，载波生成部130生成三角波作为载波。脉冲生成部142生成与载波同步的脉冲信号并输出到栅极驱动电路16。即，脉冲生成部142与载波同步地生成脉冲信号，所述脉冲信号使逆变器电路12改变一次侧的线22P、22N和二次侧的线23U、23V、23W之间的连接状态。

例如，脉冲生成部142具有驱动脉冲生成部146。驱动脉冲生成部146生成用于输出驱动电力的脉冲信号。驱动电力是用于使负载LD动作的电力。所谓使负载LD动作是指机械或电地改变负载LD的状态。例如，在负载LD为旋转式电动机的情况下，使旋转轴旋转包含在使负载LD动作中。驱动脉冲生成部146比较载波和用于负载LD的电压指令值，将电压指令值超过载波的期间设为H电平、将载波超过电压指令值的期间设为L电平而生成脉冲信号。由此，在载波和电压指令值一致的定时生成同步的脉冲信号，其脉冲宽度根据电压指令值的变化而改变。

循环电流监视部110获取与和其他电力转换装置2之间的循环电流对应的监视值。循环电流是指不流向负载LD侧而流向其他电力转换装置2侧的电流。监视值可以是根据循环电流的变化而变化的任何值。监视值的获取还包括基于所获取的值来计算监视值。例如循环电流监视部110获取逆变器电路12在载波的一个周期内设定的第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为监视值。循环电流监视部110也可以获取逆变器电路12在具有载波的半个周期的相位差的第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为监视值。

循环电流监视部110也可以获取逆变器电路12在与载波的波峰对应的定时和与波谷对应的定时生成的电流之间的差作为逆变器电路12在第一定时和第二定时生成的电流之间的差，从而作为监视值。与载波的波峰对应的定时是三角波的值成为最大的定时(即与峰的顶部对应的定时)。与载波的波谷对应的定时是三角波的值成为最小的定时(即与谷的顶部对应的定时)。

载波周期改变部120在逆变器电路12生成驱动电力的期间基于循环电流监视部110获取的监视值来改变载波的周期，以缩小循环电流。载波周期改变部120也可以被构成为不改变波形地改变载波生成部130生成的载波的周期。

另外，若载波的一个波峰中的周期被改变，则后续的波峰的相位会偏移。具体而言，如果一个波峰中的周期变短，则后续的波峰的相位超前，如果一个波峰中的周期变长，则后续的波峰的相位延迟。即，改变载波的周期也包含改变载波的相位。如果改变一个波峰的周期、不改变后续的波峰的周期，则对于后续的波峰，只能改变相位。即，载波周期改变部120也可以用于仅改变相位。

图3是更详细地例示载波生成部130、循环电流监视部110以及载波周期改变部120的结构的示意图。如图3所示，载波生成部130作为更细分化的功能模块具备基准时钟生成部131、载波时钟生成部132以及波形改变部133。

基准时钟生成部131生成用于计测时间经过的基准时钟脉冲。通过对基准时钟脉冲的数量进行计数，能够将经过时间数值化。

载波时钟生成部132交替地重复进行：将基准时钟生成部131生成的基准时钟脉冲递增到比较匹配计数值(后述)；将基准时钟脉冲递减到零，在递增中输出H电平(高电平)的信号，在递减中输出L电平(低电平)的信号。由此，与比较匹配计数值的2倍对应的周期的脉冲信号(以下称为“载波时钟脉冲”。)被输出。

波形改变部133将载波时钟脉冲的波形从矩形改变为三角形。例如，波形改变部133在载波时钟脉冲为H电平的期间使输出线性上升，在载波时钟脉冲为L电平的期间使输出线性下降。由此，与比较匹配计数值的2倍对应的周期的三角波生成为载波。另外，也可以将载波时钟生成部132的计数值直接用作载波。在该情况下，可以省略波形改变部133。

循环电流监视部110作为更细分化的功能模块具有峰侧闩锁部111U、111V、111W、谷侧闩锁部112U、112V、112W、以及监视值计算部113。

峰侧闩锁部111U获取电流传感器17U在与载波的波峰对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波峰的U相电流值”。)并保持。峰侧闩锁部111V获取电流传感器17V在与载波的波峰对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波峰的V相电流值”。)并保持。峰侧闩锁部111W获取电流传感器17W在与载波的波峰对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波峰的W相电流值”。)并保持。

谷侧闩锁部112U获取电流传感器17U在与载波的波谷对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波谷的U相电流值”。)并保持。谷侧闩锁部112V获取电流传感器17V在与载波的波谷对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波谷的V相电流值”。)并保持。谷侧闩锁部112W获取电流传感器17W在与载波的波谷对应的定时检测出的电流值(以下，称为“波谷的W相电流值”。)并保持。

监视值计算部113将波峰的U相电流值与波谷的U相电流值之差、波峰的V相电流值与波谷的V相电流值之差、波峰的W相电流值与波谷的W相电流值之差求和，来算出上述监视值。这样计算出的监视值相当于与载波的波峰对应的定时的零相电流值(以下称为“波峰的零相电流值”)和与载波的波谷对应的定时的零相电流值(以下称为“波谷的零相电流值”。)之差。

图4的(a)是表示电力转换装置2(以下称为“自身装置”。)中的脉冲信号的曲线图。图4的(b)是表示其他电力转换装置2(以下称为“其他装置”。)中的脉冲信号的曲线图。图4的(c)是表示自身装置与其他装置的脉冲信号之差的曲线图。图4的(d)是表示自身装置的零相电流值的曲线图。

在图4的(a)～(d)的各个中，中央的曲线图表示在自身装置和其他装置之间脉冲信号同步的情况。相对于中央的左侧第一个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位延迟60°的情况。相对于中央的左侧第二个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位延迟120°的情况。相对于中央的左侧第三个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位延迟180°的情况。同样，相对于中央的右侧第一个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位超前60°的情况。相对于中央的右侧第二个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位超前120°的情况。相对于中央的右侧第三个的曲线图表示与自身装置的脉冲信号的相位相比其他装置的脉冲信号的相位超前180°的情况。

在图4的(d)中，P1表示自身装置的波谷的零相电流值，P2表示自身装置的波峰的零相电流值。图4的(e)是表示脉冲信号的相位差(其他装置的脉冲信号与自身装置的脉冲信号的相位差)与监视值(波峰的零相电流值与波谷的零相电流值之差)的关系的曲线图。如图4的(e)所示，在相位差为正值的情况下，监视值为负值，在相位差为负值的情况下，监视值为正值。

相位差为正值的情况相当于其他装置的脉冲信号的相位比自身装置的脉冲信号的相位超前的情况。相位差为负值的情况相当于其他装置的脉冲信号的相位比自身装置的脉冲信号的相位延迟的情况。这样，相位差和监视值之间存在相关关系，在监视值为正值的情况下，如果使自身装置的脉冲信号的相位延迟，则可以说监视值缩小，在监视值为负值的情况下，如果使自身装置的脉冲信号的相位超前，则可以说监视值缩小。

如上所述，脉冲信号与载波同步。因此，也可以说在监视值为正值的情况下，如果使自身装置的载波的相位延迟，则监视值缩小，在监视值为负值的情况下，如果使自身装置的载波的相位超前，则监视值缩小。

另外，图4的(e)是主要由电感分量决定零相电流的情况下的曲线图。从该图表可知，如果获取逆变器电路12在具有载波的半个周期的相位差的第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为监视值，则能够在包罗约一个周期的检测范围内检测由(-180°～+180°)相位差引起的循环电流。另外，通过使具有半个周期的相位差的第一定时和第二定时为载波的波峰和波谷，能够在不发生脉冲信号的电平变化的定时检测不包含开关噪声的循环电流，能够进一步增大监视值而提高检测灵敏度。

另外，在主要由电阻分量决定零相电流的情况下，零相电流的波形接近脉冲信号的差分的波形。在这种情况下，将第一定时和第二定时配置在脉冲信号的电平变化之后是有效的。决定零相电流的主要因素也有在动力运行和再生中变化的情况。在这种情况下，也可以根据是动力运行还是再生来改变第一定时和第二定时。可以基于线22P、22N之间的电位差等来判定是动力运行还是再生。

在电力转换系统1具备三个以上电力转换装置2的情况下，在自身装置中计算出的监视值根据自身装置中的脉冲信号与多个其他装置中的脉冲信号的平均值的差而确定。即，自身装置与多个其他装置之间的关系可以视为和自身装置与如下定义的一个虚拟的其他装置之间的关系相同。虚拟的其他装置是脉冲信号为多个其他装置中的脉冲信号的平均值的其他装置。

因此，在电力转换系统1具备三个以上电力转换装置2的情况下，虚拟其他装置的脉冲信号与自身装置的脉冲信号的相位差和自身装置中的监视值如图4的(e)所示那样相关。因此，即使电力转换系统1具备三个以上的电力转换装置2，则也可以说在监视值为正值的情况下，如果使自身装置的脉冲信号的相位延迟，则监视值缩小，在监视值为负值的情况下，如果使自身装置的脉冲信号的相位超前，则监视值缩小。

返回到图3，载波周期改变部120作为更细分化的功能模块具有基准值保持部121和周期设定部122。基准值保持部121存储上述比较匹配计数值的基准值(以下，称为“基准计数值”。)。周期设定部122基于监视值计算部113计算出的监视值来改变上述比较匹配计数值。

如上所述，载波时钟生成部132输出与比较匹配计数值的2倍对应的周期的载波时钟脉冲，波形改变部133生成与比较匹配计数值的2倍对应的周期的三角波作为载波。因此，改变比较匹配计数值相当于改变载波的周期。例如，周期设定部122基于监视值来计算计数校正值，并将该计数校正值与基准计数值相加来计算比较匹配计数值。另外，也可以将载波时钟生成部132的计数值直接用作载波。在该情况下，可以省略波形改变部133。

作为一例，周期设定部122对监视值实施比例运算、比例积分运算、或者比例积分微分运算等，计算计数校正值。在监视值为正值的情况下，计数校正值也成为正值，因此，比较匹配计数值比基准计数值大。因此，与该比较匹配计数值对应的载波的一个波峰中的周期变长，后续的波峰的相位延迟。由此，监视值的绝对值被缩小。在监视值为负值的情况下，计数校正值也成为负值，因此比较匹配计数值比基准计数值小。因此，与该比较匹配计数值对应的载波的一个波峰中的周期变短，后续的波峰的相位超前。由此，监视值的绝对值被缩小。

另外，基于周期设定部122的计数校正值的计算方法不限于比例运算等。例如，周期设定部122也可以使计数校正值的绝对值恒定，根据监视值的符号仅设定计数校正值的符号。在这种情况下，通过所谓的棒棒(Bang-Bang)控制来改变载波的周期。

返回到图2，控制电路100也可以被构成为以控制周期重复进行各种控制处理。例如，脉冲生成部142也可以被构成为在与控制周期对应的定时调节脉冲信号的宽度。与控制周期对应的定时是以在控制周期中重复的各控制循环的开始时为基准而确定的定时。在该情况下，控制电路100还可以具有控制周期改变部141。

控制周期改变部141根据载波周期改变部120对载波周期的改变来改变控制周期，以使载波的周期与控制周期同步。如果即使载波的周期改变控制周期也不改变，则在自身装置和其他装置中载波的周期一致后也会残留控制周期的偏差，存在在脉冲信号的宽度的改变定时产生偏差的可能性。如果在脉冲信号的宽度的改变定时产生偏差，则在自身装置和其他装置中会产生脉冲信号的宽度不同的瞬间，产生循环电流。与此相对，控制周期改变部141通过改变控制周期，难以产生脉冲宽度的改变定时的偏差。

控制电路100也可以被构成为进一步执行在逆变器电路12开始生成驱动电力之前改变载波的相位，以缩小自身装置与其他装置之间的载波的相位差。例如，控制电路100也可以相对于其他装置将自身装置作为主装置或从装置，当将自身装置作为主装置时，将与自身装置的载波的相位对应的相位信息输出到其他装置，当将自身装置作为从装置时，基于从其他装置获取的相位信息来改变载波的相位。

具体而言，控制电路100具有相位信息输出部144、相位信息获取部145、以及载波相位改变部143。相位信息输出部144在相对于其他装置将自身装置作为主装置的情况下使用。例如，相位信息输出部144将上述相位信息输出到其他装置。例如，相位信息输出部144在载波生成部130中的载波时钟脉冲从L电平切换为H电平(或者从H电平切换为L电平)时，将通知该切换的信息作为相位信息发送给其他装置。

相位信息获取部145和载波相位改变部143在相对于其他装置将自身装置作为从装置的情况下使用。例如，相位信息获取部145从其他装置的相位信息输出部144获取上述相位信息。

载波相位改变部143在逆变器电路12开始生成驱动电力之前改变载波的相位，以缩小与其他装置之间的载波的相位差。载波相位改变部143也可以以相位差缩小到小于载波的半个周期的方式改变载波的相位。例如，载波相位改变部143基于相位信息获取部145获取的相位信息来改变载波的相位，以缩小相位差。

作为一例，载波相位改变部143计算用于使相位差为零的相位校正值，将该相位校正值的一半的值与上述基准计数值相加，改变载波的一个波峰的比较匹配计数值。在以改变后的比较匹配计数值生成载波的一个波峰的时间点，载波相位改变部143将比较匹配计数值返回到基准计数值。通过该处理，对载波的一个波峰的周期加上相位校正值，后续的波峰的相位根据相位校正值而被改变。

例如，载波相位改变部143在相位信息获取部145获取了相位信息之后，获取载波生成部130中的载波时钟脉冲从L电平切换为H电平(或者从H电平切换为L电平)的时刻。以下，将该时刻称为“自身装置中的载波顶部的时刻”。另外，载波相位改变部143计算其他装置的载波生成部130中的载波时钟脉冲从L电平切换为H电平(或者从H电平切换为L电平)的时刻。以下，将该时刻称为“其他装置中的载波顶部的时刻”。

例如载波相位改变部143从相位信息获取部145获取相位信息的时刻减去通信时间(自身装置与其他装置之间的通信时间)，计算其他装置中的载波顶部的时刻。然后，载波相位改变部143从其他装置中的载波顶部的时刻减去自身装置中的载波顶部的时刻，计算上述相位校正值。

控制电路100也可以被构成为基于逆变器电路12输出的电流和其他电力转换装置2的逆变器电路12输出的电流所对应的一个电流指标值来执行所谓的死区时间补偿。虽然省略了详细的说明，但在逆变器电路12的控制中，为了防止线22P、22N之间的短路，设置线23U、23V、23W的每个与线22P、22N的任一个均不连接的微小期间(死区时间)。所谓死区时间补偿是为了补偿由死区时间引起的输出电流或输出电压的失真(例如降低)而对上述电压指令值进行修正。

例如，控制电路100还具有电流信息输出部153、电流信息获取部154、失真检测部151和死区时间补偿部152。电流信息输出部153从电流传感器17U、17V、17W获取自身装置的逆变器电路12输出的电流(以下，称为“自身装置电流”。)的信息，将其输出到其他装置。电流信息获取部154从其他装置的电流信息输出部153获取其他装置的逆变器电路12输出的电流(以下，称为“其他装置电流”。)的信息。

失真检测部151基于与自身装置电流和其他装置电流对应的一个电流指标值来检测由死区时间引起的电流或电压的失真。例如，失真检测部151从电流传感器17U、17V、17W获取自身装置电流的信息，从电流信息获取部154获取其他装置电流的信息，计算自身装置电流和其他装置电流的平均值作为上述一个电流指标值。然后，失真检测部151基于电流指标值检测电流或电压的失真。

另外，电流指标值只要与自身装置电流和其他装置电流双方对应，则可以是任意值，也可以不一定是自身装置电流和其他装置电流的平均值。例如，电流指标值也可以是自身装置电流和其他装置电流的合计值。

死区时间补偿部152根据失真检测部151检测出的电流或电压的失真来校正上述脉冲信号的宽度。例如，死区时间补偿部152对失真检测部151计算出的电流或电压的失真值实施比例运算、比例积分运算或者比例积分微分运算等来计算电压校正值。然后，死区时间补偿部152将电压校正值与电压指令值相加。相应地，上述脉冲信号的宽度被修正。另外，电压校正值的具体计算方法也根据所应用的电路的种类(例如，2电平逆变器电路、多电平逆变器电路以及矩阵转换器电路)等不同。

控制电路100也可以被构成为进一步执行：选择二次侧的某一线作为基线；控制逆变器电路12，以维持将基线与一次侧的某一线连接的状态，使二次侧的其他线与一次侧的多条线的连接状态变化(以下称为“部分调制控制”。)。

控制电路100也可以被构成为进一步执行：控制逆变器电路12，以改变二次侧的所有线与一次侧的多条线之间的连接状态(以下称为“全部调制控制”。)；切换部分调制控制和全部调制控制。例如，控制电路100还具备全部调制控制部161、基线选择部164、部分调制控制部162、以及调制方式切换部163。

全部调制控制部161进行上述全部调制控制。例如，全部调制控制部161控制逆变器电路12，以使二次侧的所有线23U、23V、23W与一次侧的线22P、22N的连接状态变化。

基线选择部164选择二次侧的某一线作为基线(基相)。例如，基线选择部164选择二次侧的线23U、23V、23W中的某一线作为基线。基线选择部164根据上述电压指令值(二次侧的电压指令值)等的变化来切换作为基线而选择的线。以下，将切换作为基线而选择的线称为“基线切换”。基线选择部164也可以在与上述控制周期对应的定时进行基线切换。基线选择部164也可以基于上述电流指令值(二次侧的电流指令值)的相位来选择二次侧的某一线作为基线。

部分调制控制部162进行上述部分调制控制。部分调制控制部162执行逆变器电路12的控制，以维持由基线选择部164选择的基线与一次侧的线22P、22N的某一线连接的状态，改变线23U、23V、23W中剩余两条线(基线以外的两条线)与线22P、22N的连接状态。

另外，“一次侧”和“二次侧”只不过是为了容易区分逆变器电路12的一侧和另一侧而附加的词语。在该例子中，电源PS侧的线22P、22N为“一次侧”，负载LD侧的线23U、23V、23W为“二次侧”，但不限于此。根据电力转换部的种类，有时将电源PS侧的线设为“二次侧”，将负载LD侧的线设为“一次侧”。例如，在电力转换部为PWM转换器电路的情况下，电源PS侧的线(线23U、23V、23W)可以为“二次侧”，负载LD侧的线(线22P、22N)可以为“一次侧”。另外，在电力转换部为矩阵转换器电路的情况下，电源PS侧的线(线21R、21S、21T)为“一次侧”。

调制方式切换部163将基于逆变器电路12的调制方式切换为基于全部调制控制部161的调制和基于部分调制控制部162的调制中的任一种。调制方式切换部163根据上述电压指令值的大小、电压指令值的频率等来切换调制方式。以下，将切换调制方式称为“方式切换”。

关于基线切换，控制电路100也可以相对于其他装置将自身装置作为主装置或从装置，当将自身装置作为主装置时，将基线切换的定时的信息输出到其他装置，当将自身装置作为从装置时，基于从其他装置获取的基线切换的定时的信息来执行基线切换。关于方式切换，控制电路100也可以相对于其他装置将自身装置作为主装置或从装置，当将自身装置作为主装置时，将方式切换的定时的信息输出到其他装置，当将自身装置作为从装置时，基于从其他装置获取的方式切换的定时的信息来执行方式切换。例如，控制电路100还具有切换信息输出部165和切换信息获取部166。

切换信息输出部165在将自身装置作为主装置的情况下使用。切换信息输出部165从基线选择部164获取表示基线切换的定时的信息，并输出到其他装置。表示基线切换的定时的信息可以是表示当前是基线切换的定时的信息(以下称为“基线切换指令”。)，也可以是表示当前之后的基线切换的定时的信息(以下，称为“基线切换预定信息”。)。

并且，切换信息输出部165从调制方式切换部163获取表示方式切换的定时的信息，并输出到其他装置。表示方式切换的定时的信息可以是表示当前是方式切换的定时的信息(以下称为“方式切换指令”。)，也可以是表示当前之后的方式切换的定时的信息(以下称为“方式切换预定信息”。)。

切换信息获取部166在将自身装置作为从装置的情况下使用。切换信息获取部166从其他装置切换信息输出部165获取表示基线切换的定时的信息。进而，切换信息获取部166从其他装置切换信息输出部165获取表示方式切换的定时的信息。

控制电路100也可以被构成为基于其他装置选择作为基线的线的切换定时(以下称为“基线切换的定时”。)来切换选择作为基线的线。控制电路100也可以被构成为基于其他装置切换调制方式的定时(以下称为“方式切换的定时”。)来切换调制方式。在这种情况下，控制电路100可以相对于其他装置将自身装置作为主装置或从装置，当将自身装置作为主装置时，将基线切换的定时及方式切换的定时的信息输出到其他装置，当将自身装置作为从装置时，基于从其他装置获取的信息来决定基线切换的定时和方式切换的定时。

在控制电路100将自身装置作为从装置的情况下，基线选择部164基于作为主装置的其他装置的基线选择部164进行基线切换的定时来进行基线切换。例如，基线选择部164在与其他装置的基线选择部164进行基线切换的定时同步的定时进行基线切换。这里的同步是指实质上的同步，包括定时的差异为误差水平的情况。以下也是同样的。所谓定时的差异为误差水平是指由该差异引起的循环电流是能够忽略的水平。

在切换信息获取部166获取上述基线切换预定信息的情况下，基线选择部164可以在到达基线切换预定信息表示的预定定时时进行基线切换。在控制电路100将自身装置作为主装置的情况下，调制方式切换部163基于二次侧的电压指令值的大小进行方式切换。

在控制电路100将自身装置作为从装置的情况下，调制方式切换部163基于作为主装置的其他装置的调制方式切换部163进行方式切换的定时进行方式切换。例如，调制方式切换部163在与其他装置的调制方式切换部163进行方式切换的定时同步的定时进行基线切换。

图5是例示控制电路100的硬件结构的图。如图5所示，控制电路100包括至少一个处理器191、内存192、存储器193、输入输出端口194和通信端口195。

存储器193具有计算机可读取的存储介质，例如非易失性的半导体存储器等。存储介质存储有用于构成控制电路100的各种功能的程序。存储器193存储有使控制电路100执行以下步骤的程序：生成载波；生成与载波同步的脉冲信号；使逆变器电路12生成与脉冲信号的宽度对应的电力；获取与和其他电力转换装置2之间的循环电流对应的监视值；基于在逆变器电路12生成驱动电力的期间获取的监视值来改变载波周期，以缩小循环电流。

存储器193也可以存储有使控制电路100执行以下步骤的程序：基于与自身装置的逆变器电路12输出的电流和其他装置的逆变器电路12输出的电流对应的一个电流指标值，来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真；根据检测到的电流或电压的失真来校正脉冲信号的宽度。存储器193还可以存储有使控制电路100执行以下步骤的程序：将基线切换的定时的信息输出到其他装置；将方式切换的定时的信息输出到其他装置。存储器193还可以存储有使控制电路100执行以下步骤的程序：基于从其他装置获取的基线切换的定时的信息来执行基线切换；基于从其他装置获取的方式切换的定时的信息来执行方式切换。

内存192暂时存储从存储器193的存储介质加载的程序以及基于处理器191的运算结果。处理器191通过与内存192协作来执行上述程序，从而构成上述各功能模块。输入输出端口194根据来自处理器191的指令在与栅极驱动电路16之间进行电信号的输入输出。通信端口195根据来自处理器191的指令在与其他装置的控制电路100之间进行信息通信。

另外，控制电路100不一定限于通过程序构成各功能的电路。例如，控制电路100也可以通过专用的逻辑电路或集成了该逻辑电路的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)来构成至少一部分功能。

1.3电力转换方法

以下，作为电力转换方法的一例，例示电力转换系统1的电力转换装置2执行的驱动电力的输出步骤、驱动电力的输出开始前的载波的相位调节步骤、死区时间补偿步骤、主装置侧基线切换步骤、从装置侧的基线切换步骤、主装置侧的方式切换步骤、从装置侧的方式切换步骤。

(驱动电力的输出步骤)

驱动电力的输出步骤包括：生成载波；生成与载波同步的脉冲信号；使逆变器电路12生成与脉冲信号的宽度对应的电力；获取与其他装置之间的循环电流对应的监视值；基于在逆变器电路12生成驱动电力的期间获取的监视值来改变载波周期，以减小循环电流。

例如，如图6所示，控制电路100首先执行步骤S01、S02、S03、S04。在步骤S01中，驱动脉冲生成部146等待驱动指令的输入。驱动指令可以由用户输入，也可以从上位控制器输入。在步骤S02中，驱动脉冲生成部146开始与载波同步地生成用于输出驱动电力的脉冲信号，并输出到栅极驱动电路16。由此，逆变器电路12开始输出与脉冲信号的宽度对应的驱动电力。在步骤S03中，循环电流监视部110获取上述波峰的U相电流值、上述波峰的V相电流值、上述波峰的W相电流值、上述波谷的U相电流值、上述波谷的V相电流值和上述波谷的W相电流值并保持。在步骤S04中，循环电流监视部110将波峰的U相电流值与波谷的U相电流值之差、波峰的V相电流值与波谷的V相电流值之差、波峰的W相电流值和波谷的W相电流值的差求和，算出监视值。

接着，控制电路100执行步骤S05、S06、S07、S08。在步骤S05中，载波周期改变部120基于监视值算出计数校正值。在步骤S06中，载波周期改变部120将计数校正值与上述基准计数值相加来改变比较匹配计数值。由此，载波周期被改变。在步骤S07中，驱动脉冲生成部146等待载波周期的经过。在步骤S08中，驱动脉冲生成部146确认有无停止指令的输入。停止指令可以由用户输入，也可以从上位控制器输入。

在步骤S08中判定为没有停止指令的输入的情况下，控制电路100将处理返回到步骤S03。之后，重复通过与监视值对应的载波周期的改变来缩小循环电流。

在步骤S08中判定为有停止指令的输入的情况下，控制电路100执行步骤S09。在步骤S09中，驱动脉冲生成部146停止向栅极驱动电路16输出用于输出驱动电力的脉冲信号。以上完成了驱动电力的输出步骤。

(相位调节步骤)

相位调节步骤包括在逆变器电路12开始生成驱动电力之前改变载波的相位，以缩小自身装置与其他装置之间的载波的相位差。例如，相位调节步骤包括：在作为主装置的电力转换装置2中，将与自身装置的载波的相位对应的相位信息输出到其他装置；在作为从装置的电力转换装置2中，基于从其他装置获取的相位信息来改变载波的相位。

例如，如图7所示，主装置侧的电力转换装置2的控制电路100执行步骤S11、S12。在步骤S11中，相位信息输出部144等待上述载波时钟脉冲从L电平切换为H电平的定时(载波成为波谷的定时)。在步骤S12中，相位信息输出部144将通知载波时钟脉冲从L电平切换为H电平(载波成为波谷)的信息作为相位信息输出到从装置的电力转换装置2。

接着，从装置侧的电力转换装置2的控制电路100执行步骤S21、S22、S23、S24。在步骤S21中，相位信息获取部145获取从主装置侧的电力转换装置2输出的相位信息。在步骤S22中，相位信息获取部145记录获取相位信息的时刻。在步骤S23中，载波相位改变部143等待上述载波时钟脉冲从L电平切换为H电平的定时(载波成为波谷的定时)。在步骤S24中，载波相位改变部143记录载波成为波谷的时刻(以下称为“载波顶部的时刻”。)。

接着，从装置侧的电力转换装置2的控制电路100执行步骤S25、S26、S27、S28。在步骤S25中，载波相位改变部143从主装置侧的载波顶部的时刻减去从装置侧的载波顶部的时刻，计算相位校正值。载波相位改变部143从相位信息获取部145获取相位信息的时刻减去通信时间(自身装置与其他装置之间的通信时间)来计算主装置侧的载波顶部的时刻。在步骤S26中，载波相位改变部143将相位校正值的一半的值与上述基准计数值相加，改变载波的一个波峰的比较匹配计数值。在步骤S27中，载波相位改变部143等待载波周期的经过。在步骤S28中，载波相位改变部143将比较匹配计数值恢复为基准计数值。以上完成相位调节步骤。

(死区时间补偿步骤)

死区时间补偿步骤包括：基于与上述自身装置电流(自身装置的逆变器电路12输出的电流)和上述其他装置电流(其他装置的逆变器电路12输出的电流)对应的一个电流指标值，来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真；根据检测到的电流或电压的失真来校正脉冲信号的宽度。

如图8所示，控制电路100执行步骤S31、S32、S33、S34。在步骤S31中，失真检测部151从电流传感器17U、17V、17W获取电流检测值。在步骤S32中，失真检测部151合成从电流传感器17U、17V、17W获取的电流的检测值来计算自身装置电流。在步骤S33中，电流信息获取部154从其他装置的电流信息输出部153获取在其他装置中与自身装置电流同样地计算出的其他装置电流。在步骤S34中，失真检测部151计算与自身装置电流和其他装置电流对应的一个电流指标值。例如，失真检测部151计算自身装置电流和其他装置电流的平均值作为上述一个电流指标值。

接着，控制电路100执行步骤S35、S36。在步骤S35中，失真检测部151基于电流指标值来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真。在步骤S36中，死区时间补偿部152根据失真检测部151检测出的电流或电压的失真来校正上述脉冲信号的宽度。例如，死区时间补偿部152基于失真检测部151计算出的电流或电压的失真来计算电压校正值，并与电压指令值相加或相减。相应地，上述脉冲信号的宽度被校正。以上完成死区时间补偿步骤。

(主装置侧的基线切换步骤)

主装置侧的电力转换装置2中的基线切换步骤包括从基线选择部164获取表示基线切换的定时的信息，并输出到从装置侧的电力转换装置2。

例如，如图9所示，控制电路100执行步骤S41、S42、S43。在步骤S41中，切换信息输出部165将向从装置侧的电力转换装置2发送信息的重复次数Mm设定为初始值M0。在步骤S42中，切换信息输出部165等待通信定时。在步骤S43中，切换信息输出部165确认重复次数Mm是否为初始值M0。

在步骤S43中判定为重复次数Mm为初始值M0的情况下，控制电路100执行步骤S44、S45。在步骤S44中，基线选择部164计算第M0次通信时的电压指令值的预定相位。例如，切换信息输出部165通过将电压指令值的频率乘以初始值M0次的通信时间而得到的值与电压指令值的当前相位相加，从而计算出预定相位。在步骤S45中，基线选择部164确认预定相位是否超过下一个应该切换基线的相位(以下称为“下一个切换相位”。)。

在步骤S45中判定为预定相位未超过下一个切换相位的情况下，控制电路100将处理返回到步骤S42。以后，重复进行预定相位的计算，直至预定相位超过下一个切换相位。

在步骤S45中判定为预定相位超过下一个切换相位的情况下，控制电路100执行步骤S46、S47。在步骤S46中，切换信息输出部165对重复次数Mm递减一。在步骤S47中，切换信息输出部165将上述基线切换预定信息输出到从装置侧的电力转换装置2。例如，切换信息输出部165将重复次数Mm的当前值作为上述基线切换预定信息输出。重复次数Mm的当前值相当于预告在重复次数Mm次后的通信时输出基线切换指令的信息。然后，控制电路100使处理返回到步骤S42。

在步骤S43中判定为重复次数Mm不是初始值M0的情况下，控制电路100执行步骤S51。在步骤S51中，切换信息输出部165确认重复次数Mm是否为零。

在步骤S51中判定为重复次数Mm不为零的情况下，控制电路100执行步骤S52、S53。在步骤S52中，切换信息输出部165对重复次数Mm减一。在步骤S53中，切换信息输出部165将上述基线切换预定信息输出到从装置侧的电力转换装置2。例如，切换信息输出部165将重复次数Mm的当前值作为上述基线切换预定信息输出。然后，控制电路100使处理返回到步骤S42。之后，重复次数Mm的递减和基线切换预定信息的输出重复进行，直到重复次数Mm变为零。

在步骤S51中判定为重复次数Mm为零的情况下，控制电路100执行步骤S54、S55、S56。在步骤S54中，切换信息输出部165将重复次数Mm返回到初始值M0。在步骤S55中，切换信息输出部165输出上述基线切换指令。在步骤S56中，基线选择部164进行基线切换。然后，控制电路100使处理返回到步骤S42。之后，重复上述步骤。

(从装置侧的基线切换步骤)

从装置侧的电力转换装置2中的基线切换步骤包括：基于主装置侧的电力转换装置2进行基线切换的定时进行基线切换。例如，如图10所示，控制电路100执行步骤S61、S62。在步骤S61中，切换信息获取部166等待基线切换的定时的信息的获取。在步骤S62中，切换信息获取部166确认通信是否成功。通信的成功与否例如可以使用奇偶校验位等来确认。

在步骤S62中判定为通信成功的情况下，控制电路100执行步骤S63。在步骤S63中，基线选择部164确认基线切换的定时的信息是否为基线切换指令。

在步骤S63中判定为基线切换的定时的信息不是基线切换指令的情况下，控制电路100执行步骤S64。在步骤S64中，基线选择部164将来自主装置侧的电力转换装置2的信息接收的重复次数Ms设为上述信息发送的重复次数Mm。在步骤S64之后，控制电路100将处理返回到步骤S61。以后，每当基线切换预定信息的接收成功时，重复进行基于基线切换预定信息的重复次数Ms的更新。

在步骤S63中判定为基线切换的定时的信息是基线切换指令的情况下，控制电路100执行步骤S65。在步骤S65中，基线选择部164立即进行基线切换。然后，控制电路100将处理返回到步骤S61。

在步骤S62中判定为通信没有成功的情况下，控制电路100执行步骤S66、S67。在步骤S66中，基线选择部164对重复次数Ms减一。在步骤S67中，基线选择部164确认重复次数Ms是否为-1。

在步骤S67中判定为重复次数Ms不是-1的情况下，控制电路100将处理返回到步骤S61。

在步骤S67中判定为重复次数Ms为-1的情况下，控制电路100执行步骤S68。在步骤S68中，基线选择部164立即进行基线切换。然后，控制电路100将处理返回到步骤S61。之后，重复上述步骤。

根据以上的步骤，一旦基线切换预定信息的接收成功，在步骤S64中信息接收的重复次数Ms成为信息发送的重复次数Mm，则通过信息接收的重复次数Ms的递减，进行根据基线切换预定信息的基线切换。因此，能够以高可靠性进行与主装置侧的基线切换的定时对应的基线切换。

(主装置侧的方式切换步骤)

主装置侧的电力转换装置2中的方式切换步骤包括将表示方式切换的定时的信息输出到从装置侧的电力转换装置2。图11例示了三相调制控制(全部调制控制)和两相调制控制(部分调制控制)的切换步骤。例如，如图11所示，控制电路100执行步骤S71、S72、S73。在步骤S71中，切换信息输出部165将向从装置侧的电力转换装置2发送信息的重复次数Mm设定为初始值M0。在步骤S72中，切换信息输出部165等待通信定时。在步骤S73中，切换信息输出部165确认重复次数Mm是否为初始值M0。

在步骤S73中判定为重复次数Mm为初始值M0的情况下，控制电路100执行步骤S74。在步骤S74中，调制方式切换部163确认电压指令值是否超过方式切换的阈值。在步骤S74中判定为电压指令值没有超过方式切换的阈值的情况下，控制电路100将处理返回到步骤S72。以后，重复进行电压指令值的确认，直至电压指令值超过方式切换的阈值。

在步骤S74中判定为电压指令值超过方式切换的阈值的情况下，控制电路100执行步骤S75、S76。在步骤S75中，切换信息输出部165对Mm减一。在步骤S76中，切换信息输出部165将上述方式切换预定信息输出到从装置侧的电力转换装置2。例如，切换信息输出部165将重复次数Mm的当前值作为上述方式切换预定信息输出。重复次数Mm的当前值相当于预告在Mm次后的通信时输出方式切换指令的信息。然后，控制电路100使处理返回到步骤S72。

在步骤S73中判定为重复次数Mm不是初始值M0的情况下，控制电路100执行步骤S81。在步骤S81中，切换信息输出部165确认重复次数Mm是否为零。

在步骤S81中判定为重复次数Mm不为零的情况下，控制电路100执行步骤S82、S83。在步骤S82中，切换信息输出部165对重复次数Mm减一。在步骤S83中，切换信息输出部165将上述方式切换预定信息输出到从装置侧的电力转换装置2。例如，切换信息输出部165将重复次数Mm的当前值作为上述方式切换预定信息输出。然后，控制电路100使处理返回到步骤S72。以后，重复进行重复次数Mm的递减和方式切换预定信息的输出，直到重复次数Mm成为零为止。

在步骤S81中重复次数Mm为零的情况下，控制电路100执行步骤S84、S85、S86。在步骤S84中，切换信息输出部165将重复次数Mm恢复为到初始值M0。在步骤S85中，切换信息输出部165输出上述方式切换指令。在步骤S86中，调制方式切换部163进行三相调制控制(全部调制控制)和二相调制控制(部分调制控制)的方式切换。然后，控制电路100使处理返回到步骤S72。之后，重复上述步骤。

(从装置侧的方式切换步骤)

从装置侧的电力转换装置2中的基线切换步骤包括基于主装置侧的电力转换装置2进行方式切换的定时进行方式切换。例如，如图12所示，控制电路100执行步骤S91、S92。在步骤S91中，切换信息获取部166等待方式切换的定时的信息的获取。在步骤S92中，切换信息获取部166确认通信是否成功。通信的成功与否例如可以使用奇偶校验位等来确认。

在步骤S92中判定为通信成功的情况下，控制电路100执行步骤S93。在步骤S93中，调制方式切换部163确认方式切换的定时的信息是否为方式切换指令。

在步骤S93中判定为方式切换的定时的信息不是方式切换指令的情况下，控制电路100执行步骤S94。在步骤S94中，调制方式切换部163将来自主装置侧的电力转换装置2的信息接收的重复次数Ms设为上述次数Mm。在步骤S94之后，控制电路100使处理返回到步骤S91。以后，每当方式切换预定信息的接收成功时，重复进行基于方式切换预定信息的次数Ms的更新。

在步骤S93中判定为方式切换的定时的信息是方式切换指令的情况下，控制电路100执行步骤S95。在步骤S95中，调制方式切换部163立即进行方式切换。然后，控制电路100使处理返回到步骤S91。

在步骤S92中判定为通信没有成功的情况下，控制电路100执行步骤S96、S97。在步骤S96中，调制方式切换部163对重复次数Ms减一。在步骤S97中，调制方式切换部163确认重复次数Ms是否为-1。

在步骤S97中判定为重复次数Ms不是-1的情况下，控制电路100使处理返回到步骤S91。

在步骤S97中判定为重复次数Ms为-1的情况下，控制电路100执行步骤S98。在步骤S98中，调制方式切换部163立即进行基线切换。然后，控制电路100使处理返回到步骤S91。之后，重复上述步骤。

根据以上的步骤，一旦方式切换预定信息的接收成功，在步骤S94中信息接收的重复次数Ms成为信息发送的重复次数Mm，则通过重复次数Ms的递减，进行按照基线切换预定信息的基线切换。因此，能够以高可靠性进行与主装置侧的方式切换的定时对应的方式切换。

2.第二实施方式

2.1电力转换装置

第二实施方式涉及的电力转换装置2A以与第一实施方式涉及的电力转换装置2不同的方式进行驱动电力的生成开始前的载波的相位调节。如图13所示，电力转换装置2A的控制电路100不具有相位信息输出部144和相位信息获取部145。在电力转换装置2A的控制电路100中，脉冲生成部142还包括测试脉冲生成部147。

测试脉冲生成部147生成与用于输出驱动电力的脉冲信号相比宽度小的用于输出测试电力的脉冲信号(以下称为“测试脉冲信号”。)。测试脉冲信号的宽度被设定为实质上不使负载LD动作的宽度和动作模式。

电力转换装置2A的载波相位改变部143在逆变器电路12生成测试电力的期间基于循环电流监视部110获取的监视值(以下称为“测试时监视值”。)来改变载波相位，以使相位差缩小。例如，载波相位改变部143请求载波周期改变部120基于测试时监视值改变上述比较匹配计数值。载波周期改变部120基于测试时监视值来计算计数校正值，将该计数校正值与基准计数值相加来校正比较匹配计数值。由此，在载波周期改变部120的说明中，如上述那样，载波的一个波峰中的周期被改变，后续的波峰的相位被调节。

载波相位改变部143也可以在测试时监视值小于判定是否需要改变载波的相位所需的值的情况下，改变载波的相位以扩大测试时监视值。如图4的(e)所示，在相位差为零的情况下，监视值成为零，但在相位差为180°的情况下，监视值也成为零。因此，在相位差为零的情况下，仅基于监视值不能判定是否需要改变相位。在这种情况下，通过特意改变载波的相位，扩大测试时监视值，可以明确测试时监视值的正负，能够进行用于使循环电流缩小的载波的相位改变。

另外，载波相位改变部143也可以在测试时监视值小于判定是否需要改变载波的相位所需的值的情况下，从载波的波峰以及波谷使电流的测定定时偏移而再次获取测试时监视值，根据测试时监视值的变化来判定是否需要改变相位。如果相位差为零，则即使电流的测定定时偏移，测试时监视值也不会产生变化。与此相对，在相位差为180°的情况下，测试时监视值根据电流的测定定时偏移而变化。因此，能够基于与测定定时的改变对应的测试时监视值的变化来判定是否需要改变载波的相位。这可从在图4的(d)的左端或右端的曲线图中在点P1及点P2以外零相电流不为零这一点来明确的。

2.2电力转换方法

图14是例示电力转换装置2A的相位调节步骤的流程图。如图14所示，控制电路100执行步骤S101、S102、S103、S104。在步骤S101中，测试脉冲生成部147开始与载波同步地生成用于输出测试电力的脉冲信号，并输出到栅极驱动电路16。由此，逆变器电路12开始输出与脉冲信号的宽度对应的测试电力。在步骤S102中，循环电流监视部110获取上述波峰的U相电流值、上述波峰的V相电流值、上述波峰的W相电流值、上述波谷的U相电流值、上述波谷的V相电流值和上述波谷的W相电流值并保持。在步骤S103中，循环电流监视部110将波峰的U相电流值与波谷的U相电流值之差、波峰的V相电流值与波谷的V相电流值之差、波峰的W相电流值和波谷的W相电流值之差进行求和，算出测试时监视值。在步骤S104中，载波相位改变部143确认测试时监视值是否小于规定基准值。基准值为是否需要改变载波的相位所需的值。

在步骤S104中判定为测试时监视值小于规定的基准值的情况下，控制电路100执行步骤S105、S106、S107。在步骤S105中，载波相位改变部143请求载波周期改变部120将预先设定的用于相位改变的计数校正值与上述基准计数值相加来改变比较匹配计数值。在步骤S106中，载波相位改变部143等待载波周期的经过。在步骤S107中，载波相位改变部143请求载波周期改变部120将比较匹配计数值恢复到基准计数值。

接着，控制电路100执行步骤S108、S109。在步骤S104中判定为测试时监视值不小于规定的基准值的情况下，控制电路100不执行步骤S105、S106、S107而执行步骤S108、S109。在步骤S108中，载波相位改变部143基于测试时监视值来改变载波相位，以使相位差缩小。具体的处理内容在后面叙述。在步骤S109中，测试脉冲生成部147停止向栅极驱动电路16输出用于输出测试电力的脉冲信号。以上完成相位调节步骤。

图15是例示步骤S108中的载波的相位的改变步骤的流程图。如图15所示，控制电路100执行步骤S111、S112、S113。在步骤S111中，循环电流监视部110获取上述波峰的U相电流值、上述波峰的V相电流值、上述波峰的W相电流值、上述波谷的U相电流值、上述波谷的V相电流值和上述波谷的W相电流值并保持。在步骤S112中，循环电流监视部110将波峰的U相电流值与波谷的U相电流值之差、波峰的V相电流值与波谷的V相电流值之差、波峰的W相电流值和波谷的W相电流值之差进行求和，算出测试时监视值。在步骤S113中，载波相位改变部143确认测试时监视值是否小于上述基准值。

在步骤S113中判定为测试时监视值不小于基准值的情况下，控制电路100执行步骤S114、S115、S116。在步骤S114中，载波相位改变部143请求载波周期改变部120基于测试时监视值计算计数校正值。在步骤S115中，载波相位改变部143请求载波周期改变部120将计数校正值与上述基准计数值相加来改变比较匹配计数值。由此，载波周期被改变。在步骤S116中，载波相位改变部143等待载波周期的经过。然后，控制电路100使处理返回到步骤S111。以后，重复进行载波周期的改变，直到测试时监视值小于基准值为止。在步骤S113中判定为测试时监视值小于基准值的情况下，控制电路100结束处理。以上完成了载波相位的改变步骤。

图16是表示电力转换装置2A的相位调节步骤的变形例的流程图。如图16所示，控制电路100执行步骤S121、S122、S123、S124。在步骤S121～S124中，控制电路100执行与步骤S101～S104同样的处理。

在步骤S124中判定为测试时监视值小于规定的基准值的情况下，控制电路100执行步骤S125、S126。在步骤S125中，载波相位改变部143从载波的波峰及波谷偏移电流的测定定时。以下，将从波谷偏移的测定定时称为“第一定时”，将从波峰偏移的测定定时称为“第二定时”。载波相位改变部143请求循环电流监视部110获取第一定时的U相电流值、第一定时的V相电流值、第一定时的W相电流值、第二定时的U相电流值、第二定时的V相电流值和第二定时的W相电流值并保持。在步骤S126中，载波相位改变部143请求循环电流监视部110将第一定时的U相电流值与第二定时的U相电流值之差、第一定时的V相电流值与第二定时的V相电流值之差、第一定时的W相电流值与第二定时的W相电流值之差进行求和来计算测试时监视值。

接着，控制电路100执行步骤S127。在步骤S127中，载波相位改变部143基于在步骤S126中计算出的测试时监视值和在步骤S123中计算出的测试时监视值来确认是否需要改变载波的相位。例如，载波相位改变部143当在步骤S126中计算出的测试时监视值与在步骤S123中计算出的测试时监视值之差大于规定的阈值时判定为需要相位改变，当该差小于该阈值时判定为不需要相位改变。

在步骤S127中判定为需要载波的相位改变的情况下，控制电路100执行步骤S128。在步骤S128中，与步骤S108同样地，载波相位改变部143基于测试时监视值来改变载波相位，以使相位差缩小。

接着，控制电路100执行步骤S129。在步骤S127中判定为不需要载波的相位改变的情况下，控制电路100不执行步骤S128而执行步骤S129。在步骤S129中，与步骤S109同样，测试脉冲生成部147停止向栅极驱动电路16输出用于输出测试电力的脉冲信号。以上完成相位调节步骤。

[本实施方式的效果]

如以上说明的那样，本实施方式涉及的电力转换装置2、2A是在一个方面与其他电力转换装置2、2A并联连接的电力转换装置2、2A，包括：载波生成部130，生成载波；脉冲生成部142，生成与载波同步的脉冲信号；逆变器电路12，生成与脉冲信号的宽度对应的电力；循环电流监视部110，获取与和其他电力转换装置2、2A之间的循环电流对应的监视值；以及载波周期改变部120，在逆变器电路12生成驱动电力的期间，基于循环电流监视部110获取的监视值来改变载波生成部130生成的载波的周期，以缩小循环电流。

根据该结构，基于循环电流实现载波的同步，因此能够不依赖于通信性能而持续实时的同步处理。另外，为了实现载波的同步而改变载波的周期，因此在同步一次后容易维持同步状态。因此，对于抑制由载波的相位差引起的循环电流是有效的。

电力转换装置2、2A还包括控制周期改变部141，控制周期改变部141根据载波周期改变部120对载波的周期的改变来改变控制周期，以使载波的周期与逆变器电路12的控制周期同步，脉冲生成部142也可以在与控制周期对应的定时来调节脉冲信号的宽度。在该情况下，随着载波的同步，还实现脉冲宽度的调节定时的同步，由此能够更可靠地抑制循环电流。

循环电流监视部110也可以获取逆变器电路12在载波的一个周期内设定的第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为监视值。在该情况下，能够以简单的运算迅速地进行同步处理。

循环电流监视部110也可以获取逆变器电路12在具有载波的半个周期的相位差的第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为监视值。在该情况下，能够以更高的灵敏度检测循环电流，因此能够更可靠地抑制循环电流。

循环电流监视部110也可以获取逆变器电路12在与载波的波峰对应的定时和与波谷对应的定时生成的电流之间的差作为逆变器电路12在第一定时和第二定时生成的电流之间的差，从而作为监视值。在该情况下，由于难以受到开关引起的噪声的影响，能够以更高的灵敏度检测循环电流，因此能够更可靠地抑制循环电流。

电力转换装置2、2A可以还包括载波相位改变部143，该载波相位改变部143在逆变器电路12开始生成驱动电力之前改变载波的相位，以使与其他电力转换装置2、2A之间的载波的相位差缩小。在该情况下，由于能够在载波的相位差被缩小的状态下开始载波周期改变部120对载波周期的调节，因此能够更迅速地实现载波的同步。

载波相位改变部143也可以改变载波的相位，以使相位差缩小到小于载波的半个周期。在该情况下，能够更迅速地实现载波的同步。

电力转换装置2还具有相位信息获取部145，相位信息获取部145获取与其他电力转换装置2中的载波的相位对应的相位信息，载波相位改变部143基于相位信息获取部145获取的相位信息来改变载波的相位，以使相位差缩小。在这种情况下，由于能够通过通信缩小载波的相位差，因此在未生成电力的状态下缩小相位差，从而能够容易地抑制相位差的缩小过程中的循环电流的产生。

脉冲生成部142包括：驱动脉冲生成部146，生成用于输出驱动电力的脉冲信号；以及测试脉冲生成部147，生成与用于输出驱动电力的脉冲信号相比宽度小的用于输出测试电力的脉冲信号，载波相位改变部143也可以在逆变器电路12生成测试电力的期间基于循环电流监视部110获取的监视值来改变载波的相位，以使相位差缩小。在该情况下，由于在缩小载波的相位差时减小电力，所以能够抑制相位差的缩小过程中的循环电流的产生。

载波相位改变部143也可以在监视值小于判定是否需要改变载波的相位所需的值的情况下改变载波的相位，以扩大监视值。在这种情况下，能够更迅速地减小循环电流和相位差。特别是，根据相位差的大小，也存在电力转换部在上述第一定时和上述第二定时生成的电流之间的差与没有相位差的状态相同。即使在这样的状况下，也能够检测相位差的有无而迅速地缩小相位差。

电力转换装置2、2A可以包括：失真检测部151，基于与逆变器电路12输出的电流和其他电力转换装置的逆变器电路12输出的电流对应的一个电流指标值，来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真；以及死区时间补偿部152，根据失真检测部151检测出的电流或电压的失真来校正脉冲信号的宽度。在该情况下，能够抑制由死区时间补偿引起的循环电流的增大。

本实施方式涉及的电力转换装置2、2A是在其他方面与其他电力转换装置2、2A并联连接的电力转换装置2、2A，包括：逆变器电路12，通过改变一次侧的多条线22P、22N和二次侧的多条线23U、23V、23W之间的连接状态来进行电力转换；基线选择部164，选择二次侧的某一线23U、23V、23W作为基线；以及部分调制控制部162，控制逆变器电路12，以维持基线与一次侧的某一线22P、22N连接的状态，改变二次侧的其他线23U、23V、23W和一次侧的多条线22P、22N的连接状态，基线选择部164基于其他电力转换装置2、2A的基线选择部选择作为基线的线23U、23V、23W的切换定时来切换选择作为基线的线23U、23V、23W。

为了降低开关损耗，部分调制控制是有效的，但在并联运转中进行部分调制的情况下，有可能由于基线的切换定时而产生循环电流。与此相对，根据该结构，电力转换装置的基线切换部与其他电力转换装置的基线切换部同步地进行基线的切换，因此能够在抑制循环电流产生的同时采用部分调制控制。因此，对降低开关损耗是有效的。

电力转换装置2、2A还包括切换信息获取部166，切换信息获取部166获取对其他电力转换装置2、2A的基线选择部164选择作为基线的线23U、23V、23W进行切换的预定定时的信息，基线选择部164也可以在到达了切换信息获取部获取的预定定时时切换作为基线而选择的线。在该情况下，通过在切换基线之前共享预定定时，能够更可靠地进行同步。

电力转换装置2、2A可以进一步包括：脉冲生成部142，与载波同步地生成脉冲信号，所述脉冲信号使逆变器电路12改变一次侧的多条线22P、22N和二次侧的多条线23U、23V、23W之间的连接状态；循环电流监视部110，获取与其他电力转换装置2、2A之间的循环电流对应的监视值；以及载波周期改变部120，基于循环电流监视部110获取的监视值来改变载波的相位及周期中的至少一者，以缩小循环电流。在该情况下，能够更可靠地抑制循环电流。

在本实施方式中，作为载波改变部的一例，例示了改变载波的周期的载波周期改变部120，但不限于此。载波改变部也可以被构成为改变载波的相位。

脉冲生成部142在与跟载波同步的控制周期对应的定时调节脉冲信号的宽度，基线选择部164也可以在与控制周期对应的定时切换选择作为基线的线。在该情况下，随着载波的同步，还能够实现脉冲宽度的调节定时的同步。另外，伴随载波的同步，也能够实现基线的切换定时的更可靠的同步。因此，能够更可靠地抑制循环电流。

电力转换装置2、2A还包括：全部调制控制部161，控制逆变器电路12，以改变二次侧的全部的线23U、23V、23W和一次侧的多条线22P、22N的连接状态；以及调制方式切换部163，将逆变器电路12的调制方式切换为部分调制控制部162的调制和全部调制控制部161的调制中的任一种，调制方式切换部163也可以基于其他电力转换装置2、2A的调制方式切换部163切换调制方式的定时来切换调制方式。在该情况下，也能够抑制因调制方式的切换定时的偏差而引起的循环电流。

电力转换系统1也可以具备包含上述电力转换装置2、2A和上述其他电力转换装置2、2A的至少两个电力转换装置2、2A。其他电力转换装置2、2A的基线选择部164也可以基于二次侧的电压指令值的相位来切换选择作为基线的线。在该情况下，在上述电力转换装置2、2A及上述其他电力转换装置2、2A的任一个中，均能够根据二次侧的电压的变化在适当的定时进行基线的切换。

本实施方式涉及的电力转换装置2、2A在其他方面具有：载波生成部130，生成载波；脉冲生成部142，生成与载波同步的脉冲信号；逆变器电路12，生成与脉冲信号的宽度对应的电力；失真检测部151，基于与自身装置的逆变器电路12输出的电流和其他装置的逆变器电路12输出的电流对应的一个电流指标值，来检测由逆变器电路12的死区时间引起的电流或电压的失真；以及死区时间补偿部152，根据失真检测部检测出的电流或电压的失真来校正脉冲信号的宽度。

在自身装置和其他装置之间可产生循环电流。如果产生循环电流，则自身装置的输出电流与其他装置的输出电流会产生微小差。因此，如果基于个别的电流检测结果分别地进行死区时间补偿，则有可能由于补偿电平的差异而在脉冲信号的宽度上产生差异，导致循环电流增加。如果循环电流增加，则死区时间补偿中的补偿电平的差异也会进一步扩大。这样，产生负的协同效果，循环电流有可能增加。与此相对，根据本结构，由于基于一个电流指标值进行各逆变器电路12中的死区时间补偿，所以能够抑制因补偿电平的差异引起的循环电流的增加和上述负的协同效果。

以上说明了实施方式，但是本公开未必限于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种改变。

符号说明

1…电力转换系统；2、2A…电力转换装置；10…电力转换电路(电力转换部)；110…循环电流监视部；120…载波周期改变部；130…载波生成部；141…控制周期改变部；142…脉冲生成部；143…载波相位改变部；145…相位信息获取部；146…驱动脉冲生成部；147…测试脉冲生成部；151…失真检测部；152…死区时间补偿部。

Claims (19)

1.一种电力转换装置，与其他电力转换装置并联连接，包括：

载波生成部，生成载波；

脉冲生成部，生成与所述载波同步的脉冲信号；

电力转换部，生成与所述脉冲信号的宽度对应的电力；

循环电流监视部，获取与和所述其他电力转换装置之间的循环电流对应的监视值；以及

载波周期改变部，在所述电力转换部生成驱动电力的期间，基于所述循环电流监视部获取的所述监视值来改变所述载波生成部生成的所述载波的周期，以缩小所述循环电流。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其中，

还包括：控制周期改变部，根据所述载波周期改变部对所述载波的周期的改变来改变所述电力转换部的控制周期，以使所述载波的周期与所述控制周期同步，

所述脉冲生成部在与所述控制周期对应的定时调节所述脉冲信号的宽度。

3.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其中，

所述循环电流监视部获取所述电力转换部在第一定时和第二定时生成的电流之间的差作为所述监视值，所述第一定时和第二定时被设定在所述载波的一个周期内。

4.如权利要求3所述的电力转换装置，其中，

所述循环电流监视部获取所述电力转换部在所述第一定时和所述第二定时生成的电流之间的差作为所述监视值，所述第一定时和所述第二定时之间具有所述载波的半个周期的相位差。

5.如权利要求4所述的电力转换装置，其中，

所述循环电流监视部获取所述电力转换部在与所述载波的波峰对应的定时和与波谷对应的定时生成的电流之间的差来作为所述电力转换部在所述第一定时和所述第二定时生成的电流之间的差，从而作为所述监视值。

6.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其中，

还包括：载波相位改变部，在所述电力转换部开始生成驱动电力之前改变所述载波的相位，以使与所述其他电力转换装置之间的所述载波的相位差缩小。

7.如权利要求6所述的电力转换装置，其中，

所述载波相位改变部改变所述载波的相位，以使所述相位差缩小到小于所述载波的半个周期。

8.如权利要求6所述的电力转换装置，其中，

还包括：相位信息获取部，获取与所述其他电力转换装置中的所述载波的相位对应的相位信息，

所述载波相位改变部基于所述相位信息获取部获取的所述相位信息来改变所述载波的相位，以使所述相位差缩小。

9.如权利要求7所述的电力转换装置，其中，

所述脉冲生成部包括：

驱动脉冲生成部，生成用于输出所述驱动电力的所述脉冲信号；以及

测试脉冲生成部，生成与用于输出所述驱动电力的所述脉冲信号相比宽度小的用于输出测试电力的脉冲信号，

所述载波相位改变部在所述电力转换部生成所述测试电力的期间基于所述循环电流监视部获取的所述监视值来改变所述载波的相位，以使所述相位差缩小。

10.如权利要求9所述的电力转换装置，其中，

所述载波相位改变部当所述监视值小于判定是否需要改变所述载波的相位所需的值时，所述载波相位改变部改变所述载波的相位，以扩大所述监视值。

11.如权利要求1或2所述的电力转换装置，包括：

失真检测部，基于与所述电力转换部输出的电流和所述其他电力转换装置的电力转换部输出的电流对应的一个电流指标值，来检测由所述电力转换部的死区时间引起的电流或电压的失真；以及

死区时间补偿部，根据所述失真检测部检测出的所述电流或所述电压的失真来校正所述脉冲信号的宽度。

12.一种电力转换系统，具备至少两个电力转换装置，所述至少两个电力转换装置包含权利要求1至5中任一项所述的所述电力转换装置和所述其他电力转换装置。

13.如权利要求12所述的电力转换装置，其中，

所述两个电力转换装置的至少一个还具有：

载波相位改变部，在所述电力转换部开始生成驱动电力之前改变所述载波的相位，以使与所述两个电力转换装置的另一个之间的所述载波的相位差缩小。

14.如权利要求13所述的电力转换系统，其中，

所述载波相位改变部改变所述载波的相位，以使所述相位差缩小到小于所述载波的半个周期。

15.如权利要求13或14所述的电力转换系统，其中，

具有所述载波相位改变部的所述电力转换装置还具有相位信息获取部，所述相位信息获取部获取与所述两个电力转换装置的另一个中的所述载波的相位对应的相位信息，

所述载波相位改变部基于所述相位信息获取部获取的所述相位信息来改变所述载波的相位，以缩小所述相位差。

16.如权利要求13或14所述的电力转换系统，其中，

所述脉冲生成部包括：

驱动脉冲生成部，生成用于输出所述驱动电力的所述脉冲信号；以及

测试脉冲生成部，生成与用于输出所述驱动电力的输出用的所述脉冲信号相比宽度小的用于输出测试电力的脉冲信号，

所述载波相位改变部在所述电力转换部生成所述测试电力的期间基于所述循环电流监视部获取的所述监视值来改变所述载波的相位，以使所述相位差缩小。

17.如权利要求16所述的电力转换系统，其中，

所述载波相位改变部基于在所述电力转换部生成所述测试电力时的所述载波的相位变化与所述循环电流监视部获取的所述监视值的变化的关系来判定所述相位差缩小的所述载波的相位的改变方向。

18.一种电力转换方法，用于与其他电力转换装置并联连接的电力转换装置，所述电力转换方法包括：

生成载波；

生成与所述载波同步的脉冲信号；

使电力转换部生成与所述脉冲信号的宽度对应的电力；

获取与和所述其他电力转换装置之间的循环电流对应的监视值；以及

基于在所述电力转换部生成驱动电力的期间获取的所述监视值来改变所述载波的周期，以缩小所述循环电流。

19.如权利要求18所述的电力转换方法，还包括：

基于与所述电力转换部输出的电流和其他电力转换装置的电力转换部输出的电流对应的一个电流指标值来检测由所述电力转换部的死区时间引起的电流或电压的失真；以及

根据检测出的所述电流或所述电压的失真来校正所述脉冲信号的宽度。

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