DE102015202366B4

DE102015202366B4 - Steuervorrichtung, Stromumwandlungsvorrichtung, Stromquellensystem, sowie Programm

Info

Publication number: DE102015202366B4
Application number: DE102015202366.4A
Authority: DE
Inventors: Hirokazu Ehara
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-02-11
Also published as: DE102015202366A1; JP2015154680A; JP6260331B2

Abstract

Steuervorrichtung (100), die eine Stromumwandlungsvorrichtung (10) steuert, welche eine Gleichspannung, die von einer Gleichspannungsquelle (200) ausgegeben wird, in eine Wechselspannung, welche mit einer Wechselspannung, die von einer Netzstromquelle (300) ausgegeben wird, phasensynchronisiert ist, umwandelt und ausgibt, wobei die Steuervorrichtung (100) umfasst einen Abschnitt (130, 140) zur Ableitung einer gemessenen Phase, der auf Basis einer gemessenen Frequenz ein Veränderungsausmaß der gemessenen Phase der von der Netzstromquelle ausgegebenen Wechselspannung ermittelt und hieraus eine gemessene Phase ableitet; einen Abschnitt (150, 160, 170, 180, 190) zur Ableitung einer befohlenen Phase, der auf Basis eines ersten Phasenunterschieds zwischen einer befohlenen Phase, die die Phase der Wechselspannung, welche von der Stromumwandlungsvorrichtung (10) ausgegeben werden soll, angibt, und der gemessenen Phase, und einem Standardphasenveränderungsausmaß, das auf einer vorab festgelegten Standardfrequenz der von der Netzstromquelle (300) ausgegebenen Wechselspannung beruht, die nächste befohlene Phase ableitet; und einen Abschnitt zur Steuerung der Stromumwandlung, der auf Basis der befohlenen Phase, die durch den Abschnitt (150, 160, 170, 180, 190) zur Ableitung der befohlenen Phase abgeleitet wurde, einen Stromumwandlungsabschnitt (102) der Stromumwandlungsvorrichtung (10) steuert, wobei der Abschnitt (130, 140) zur Ableitung der gemessenen Phase die gemessene Phase zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase eine vorab festgelegte Phase erreicht, auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase ableitet und der Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase zu diesem Zeitpunkt als nächste befohlene Phase die befohlene Phase nach Abzug von 360° ausgibt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, eine Stromumwandlungsvorrichtung, ein Stromquellensystem, sowie ein Programm.
Allgemeiner Stand der Technik
In dem Patentliteraturbeispiel 1 und dem Patentliteraturbeispiel 2 ist die Bestimmung der Netzfrequenz der Netzspannung durch Detektieren des Nulldurchgangs der Netzspannung offenbart. Die bestimmte Netzfrequenz wird durch eine Stromumwandlungsvorrichtung verwendet, die eine Gleichspannung, welche von einer Gleichspannungsquelle ausgegeben wird, in eine Wechselspannung, die mit einer Wechselspannung, welche von einer Netzspannungsquelle ausgegeben wird, phasensynchronisiert ist, umwandelt und ausgibt.
Patentliteraturbeispiel 1: Patentoffenlegungsschrift JP 2006-25550 A
Patentliteraturbeispiel 2: Patentoffenlegungsschrift JP 2006-278240 A
Weiterer Stand der Technik wird durch die Druckschriften US 6 856 038 B2 und JP 09-201059 A gebildet.
Kurzdarstellung der Erfindung
Aufgabe, die die Erfindung lösen soll
Wenn aber in Verbindung mit einer plötzlichen Änderung der Phase der Wechselspannung, die von der Netzspannungsquelle ausgegeben wird, eine Phasensynchronisation unter Veränderung des Ausgangs von der Stromumwandlungsvorrichtung vorgenommen werden soll, besteht die Möglichkeit, dass der Ausgang von der Stromumwandlungsvorrichtung instabil wird.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Aspekte der Erfindung sind nachstehend aufgeführt.
Eine Steuervorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, die eine Stromumwandlungsvorrichtung steuert, welche eine Gleichspannung, die von einer Gleichspannungsquelle ausgegeben wird, in eine Wechselspannung, welche mit einer Wechselspannung, die von einer Netzspannungsquelle ausgegeben wird, phasensynchronisiert ist, umwandelt und ausgibt, umfasst einen Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Phase, der auf Basis einer gemessenen Frequenz der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung eine gemessene Phase ableitet; einen Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase, der auf Basis eines ersten Phasenunterschieds zwischen einer befohlenen Phase, die die Phase der Wechselspannung, welche von der Stromumwandlungsvorrichtung ausgegeben werden soll, angibt, und der gemessenen Phase, und einem Standardphasenveränderungsausmaß, das auf einer vorab festgelegten Standardfrequenz der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung beruht, die nächste befohlene Phase ableitet; und einen Abschnitt zur Steuerung der Stromumwandlung, der auf Basis der befohlenen Phase, die durch den Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase abgeleitet wurde, einen Stromumwandlungsabschnitt steuert, wobei der Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Phase die gemessene Phase zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung eine vorab festgelegte Phase erreicht, ferner auf Basis der vorab festgelegten Phase ableitet, und der Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase eine Phase, für die 360 Grad von der befohlenen Phase, die auf Basis des ersten Phasenunterschieds und des Standardphasenveränderungsausmaßes abgeleitet wurde, abgezogen wurden, als nächste befohlene Phase ausgibt.
Bei der obigen Steuervorrichtung kann die vorab festgelegte Phase 0 Grad oder 360 Grad sein.
Bei der obigen Steuervorrichtung kann der Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Phase die gemessene Phase zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, ferner auf Basis von 180 Grad ableiten.
Die obige Steuervorrichtung kann ferner einen Bandpassfilter, der aus einem Wechselspannungssignal, das der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung entspricht, harmonische Komponenten beseitigt; einen Komparator, der ein Flankensignal ausgibt, das sich zu einem Zeitpunkt, der einen Wert angibt, zu dem das von dem Bandpassfilter ausgegebene Wechselspannungssignal 0 Grad entspricht, von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert verändert und sich zu einem Zeitpunkt, der einen Wert angibt, zu dem das von dem Bandpassfilter ausgegebene Wechselspannungssignal 180 Grad entspricht, von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert; und einen Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Frequenz, der auf Basis wenigstens eines aus dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert, und dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert, eine gemessene Frequenz ableitet, umfassen.
Bei der obigen Steuervorrichtung kann der Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase eine Phase, für die ein auf Basis der Ausgangseigenschaften des Bandpassfilters vorab festgelegter zweiter Phasenunterschied und ein auf Basis der Ausgangseigenschaften des Komparators vorab festgelegter dritter Phasenunterschied zu der auf Basis des ersten Phasenunterschieds und des Standardfrequenzveränderungsausmaßes abgeleiteten befohlenen Phase addiert wurden, als nächste befohlene Phase ableiten.
Bei der obigen Steuervorrichtung kann der Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Phase zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, eine Phase, für die der dritte Phasenunterschied von 180 Grad abgezogen wurde, als nächste befohlene Phase ableiten.
Eine Stromumwandlungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die obige Steuervorrichtung und einen Stromumwandlungsabschnitt.
Ein Stromquellensystem nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die obige Stromumwandlungsvorrichtung und eine Gleichspannungsquelle.
Die obige Kurzdarstellung von Aspekten der Erfindung zählt nicht alle Merkmale der vorliegenden Erfindung auf. Außerdem stellen auch Unterkombinationen dieser Merkmalsgruppen wiederum Erfindungen dar.
Einfache Erklärung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Systemaufbau eines gesamten Stromquellensystems nach einer vorliegenden Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms für eine Steuervorrichtung zeigt.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand der Änderung der gemessenen Phase und der befohlenen Phase bei Bildung des Flankensignals in Bezug auf die Netzwechselspannung zeigt.
4 ist eine Ansicht, die die Funktion des Abschnitts zur Bildung des Flankensignals noch konkreter zeigt.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Phasenbeziehung zwischen der Netzwechselspannung, der von dem Bandpassfilter ausgegebenen Wechselspannung und dem von dem Komparator ausgegebenen Flankensignal zeigt.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms für eine Steuervorrichtung, die unter Berücksichtigung der Verzögerungen durch den Bandpassfilter und den Komparator gestaltet wurde, zeigt.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand der Änderung der gemessenen Phase und der befohlenen Phase bei Bildung des Flankensignals, in dem Verzögerungen durch den Bandpassfilter und den Komparator entstehen, in Bezug auf die Netzwechselspannung zeigt.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Hardwareaufbau der Steuervorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Ausführungsformen der Erfindung erklärt, doch stellen die folgenden Ausführungsformen keine Beschränkung der Erfindung gemäß den Patentansprüchen dar. Außerdem sind nicht notwendigerweise alle Kombinationen von Merkmalen, die bei den Ausführungsformen erklärt werden, für das Mittel zur Lösung der Erfindung unerlässlich.
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Systemaufbau eines gesamten Stromquellensystems nach einer vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Stromquellensystem umfasst eine Solarzellenanordnung 200 und einen Wechselrichter 10. Der Wechselrichter 10 ist ein Beispiel für eine Stromumwandlungsvorrichtung. Die Solarzellenanordnung 200 weist mehrere Solarzellenmodule auf, die seriell oder parallel geschaltet sind. Die Solarzellenanordnung 200 ist ein Beispiel für eine Gleichspannungsquelle. Als Gleichspannungsquelle kann auch eine andere dezentrale Stromversorgung als eine Solarzellenanordnung 200 verwendet werden. Die dezentrale Stromversorgung kann auch ein Gasmotor, eine Gasturbine, eine Mikrogasturbine, eine Brennstoffzelle, ein Windstromerzeuger, ein Elektrofahrzeug oder ein Stromspeichersystem sein.
Der Wechselrichter 10 wandelt die Gleichspannung von der Solarzellenanordnung 200 in eine Wechselspannung um und ist mit einer Netzspannungsquelle 300 verbunden. Die Netzspannungsquelle 300 kann zum Beispiel eine Einphasen-Dreileiter-Spannungsquelle sein.
Der Wechselrichter 10 umfasst eine Steuervorrichtung 100 und einen Stromumwandlungsabschnitt 102. Der Stromumwandlungsabschnitt 102 wandelt die von der Solarzellenanordnung 200 ausgegebene Gleichspannung in eine mit der Netzwechselspannung, bei der es sich um die von der Netzspannungsquelle 300 ausgegebene Wechselspannung handelt, phasensynchronisierte Wechselspannung um. Die Steuervorrichtung 100 steuert den Stromumwandlungsabschnitt 102. Der Stromumwandlungsabschnitt 102 umfasst einen Kondensator C1, eine Spannungserhöhungsschaltung 20, einen Kondensator C2, einen Inverter 30 und eine Filterschaltung 40.
Ein Ende des Kondensators C1 ist elektrisch an die positive Elektrode der Solarzellenanordnung 200 angeschlossen. Das andere Ende des Kondensators C1 ist elektrisch an die negative Elektrode der Solarzellenanordnung 200 angeschlossen. Der Kondensator C1 ist ein Beispiel für eine Rauschverringerungsschaltung, die das Rauschen, das in der von der Solarzellenanordnung 200 ausgegebenen Gleichspannung enthalten ist, verringert. Mit anderen Worten ist der Kondensator C1 ein Beispiel für einen Glättungsfilter, der die von der Solarzellenanordnung 200 ausgegebene Gleichspannung glättet.
Die Spannungserhöhungsschaltung 20 erhöht die Spannung der Gleichspannung, deren Rauschen durch den Kondensator C1 verringert wurde, und gibt sie aus. Die Spannungserhöhungsschaltung 20 ist ein Beispiel für eine Spannungserhöhungsschaltung vom nicht isolierten Typ. Die Spannungserhöhungsschaltung 20 kann ein sogenannter Schaltregler vom Zerhackertyp sein.
Der Kondensator C2 glättet die von der Spannungserhöhungsschaltung 20 ausgegebene Gleichspannung. Mit anderen Worten verringert der Kondensator C2 das Rauschen, das in der von der Spannungserhöhungsschaltung 20 ausgegebenen Gleichspannung enthalten ist.
Der Inverter 30 enthält Schalter, wandelt die von der Spannungserhöhungsschaltung 20 ausgegebene Gleichspannung durch Ein- und Ausschalten der Schalter in eine Wechselspannung um, und gibt diese zu der Netzspannungsquelle 300 hin aus. Der Inverter 30 schließt die Leistungsausgabe von der Solarzellenanordnung 200 an die Leistungsausgabe von der Netzspannungsquelle 300 an.
Der Inverter 30 kann zum Beispiel durch einen Einphasen-Vollbrücken-PWM-Inverter, der vier Halbleiterschalter in Brückenschaltung enthält, aufgebaut sein. Ein Paar Halbleiterschalter der vier Halbleiterschalter ist seriell verbunden. Das andere Paar Halbleiterschalter der vier Halbleiterschalter ist seriell verbunden und zu dem einen Paar Halbleiterschalter parallel geschaltet.
Die Filterschaltung 40 verringert das Rauschen, das in der von dem Inverter 30 ausgegebenen Wechselspannung enthalten ist. Die Filterschaltung 40 enthält ein Paar Spulen L und einen Kondensator C3. Ein jeweiliges Ende des Paars Spulen L ist an ein Ausgangsende des Inverters 30 angeschlossen. Das jeweilige andere Ende des Paars Spulen L ist an das eine Ende bzw. das andere Ende des Kondensators C3 angeschlossen.
Der Wechselrichter 10 umfasst ferner einen Spannungssensor 50, einen Spannungssensor 52 und einen Spannungssensor 54. Der Spannungssensor 50 detektiert eine Spannung DCV, die einem Potentialunterschied der beiden Enden der Solarzellenanordnung 200 entspricht. Der Spannungssensor 52 detektiert eine Spannung DDV, die einem Potentialunterschied der beiden Enden an der Ausgangsseite der Spannungserhöhungsschaltung 20 entspricht. Der Spannungssensor 54 detektiert eine Spannung Vf der Netzspannungsquelle 300.
Die Steuervorrichtung 100 steuert auf Basis der Spannung DCV, der Spannung DDV, der Spannung Vf und dergleichen den Spannungserhöhungsbetrieb der Spannungserhöhungsschaltung 20 und den Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungsbetrieb des Inverters 30.
Die Steuervorrichtung 100 misst auf Basis der durch den Spannungssensor 54 detektierten Spannung Vf die Netzfrequenz der Netzspannungsquelle 300, und leitet auf Basis der gemessenen Netzfrequenz eine befohlene Phase ab, die eine Phase der Wechselspannung angibt, welche von dem Stromumwandlungsabschnitt 102 ausgegeben werden soll. Die Steuervorrichtung 100 bringt den Stromumwandlungsabschnitt 102 auf Basis der befohlenen Phase dazu, eine mit der Netzwechselspannung phasensynchronisierte Wechselspannung auszugeben.
Wenn bei dem oben beschriebenen Stromquellensystem in Verbindung mit einer plötzlichen Änderung der Phase der Netzwechselspannung eine Phasensynchronisation des Ausgangs von dem Wechselrichter 10 vorgenommen werden soll, besteht die Möglichkeit, dass der Ausgang des Wechselrichters 10 instabil wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird auch bei einer plötzlichen Änderung der Phase der Netzwechselspannung verhindert, dass der Ausgang von dem Wechselrichter 10 instabil wird.
2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms für die Steuervorrichtung 100 zeigt.
Die Steuervorrichtung 100 umfasst einen Flankensignalerzeugungsabschnitt 110, einen Abschnitt 120 zur Ableitung einer gemessenen Frequenz, einen Operationsverstärker 130, einen Integrationsabschnitt 140, einen Subtraktionsabschnitt 150, einen Rückkopplungssteuerabschnitt 160, einen Operationsverstärker 170, einen Additionsabschnitt 180 und einen Integrationsabschnitt 190. Der Flankensignalerzeugungsabschnitt 110, der Abschnitt 120 zur Ableitung der gemessenen Frequenz, der Operationsverstärker 130, der Integrationsabschnitt 140, der Subtraktionsabschnitt 150, der Rückkopplungssteuerabschnitt 160, der Operationsverstärker 170, der Additionsabschnitt 180 und der Integrationsabschnitt 190 können durch Software, durch Hardware oder durch Software und Hardware ausgeführt sein.
Der Flankensignalerzeugungsabschnitt 110 erzeugt ein Flankensignal, dass sich zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der Netzwechselspannung 0 Grad erreicht, von einem ersten Wert (zum Beispiel ”1”) zu einem zweiten Wert (zum Beispiel ”0”) verändert, und sich zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der NetzspannungNetzwechselspannung 180 Grad erreicht, von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert.
Der Abschnitt 120 zur Ableitung der gemessenen Frequenz leitet auf Basis zumindest eines aus dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert, und dem Zeitpunkt, zu dem es sich von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert, die Frequenz der Netzspannung als gemessene Frequenz ab. Der Abschnitt 120 zur Ableitung der gemessenen Frequenz kann auch auf Basis eines Zeitraums ab dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem es sich nach einer Änderung von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert erneut von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, eine gemessene Periode der Netzspannung ableiten und aus der gemessenen Periode die gemessene Frequenz ableiten.
Der Operationsverstärker 130 gibt auf Basis der gemessenen Frequenz das Phasenveränderungsausmaß der Netzspannung, die sich pro vorab festgelegter Einheitszeit S verändert, als Veränderungsausmaß der gemessenen Phase θb/S aus. Der Integrationsabschnitt 140 zählt das von dem Operationsverstärker 130 ausgegebene Veränderungsausmaß der gemessenen Phase θb/S mit jeder Einheitszeit S und gibt eine gemessene Phase θref, die die Phase der Netzspannung angibt, aus. Der Operationsverstärker 130 und der Integrationsabschnitt 140 sind ein Beispiel für einen Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Phase.
Der Subtraktionsabschnitt 150 leitet den Phasenunterschied zwischen der befohlenen Phase θp11 und der gemessenen Phase θref ab. Der Rückkopplungssteuerabschnitt 160 leitet auf Basis des Phasenunterschieds, der durch den Subtraktionsabschnitt 150 abgeleitet wurde, einen Phasenunterschied Δθb ab, wodurch eine Korrektur in Bezug auf die als befohlene Phase θp11 ausgegebene Phase vorgenommen werden soll.
Der Operationsverstärker 170 erhält eine vorab festgelegte Standardfrequenz (zum Beispiel 50 Hz oder 60 Hz) der Netzwechselspannung als Eingang und gibt dann, wenn die Netzspannungsquelle 300 eine Wechselspannung mit der Standardfrequenz ausgegeben hat, ein Veränderungsausmaß der Standardphase θa/S, das sich pro vorab festgelegter Einheitszeit S verändert, aus.
Der Additionsabschnitt 180 addiert den Phasenunterschied Δθb und das Veränderungsausmaß der Standardphase θa/S.
Der Integrationsabschnitt 190 leitet durch Addieren des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S zu der vorhergehenden befohlenen Phase θp11, die durch bisher erfolgtes Addieren abgeleitet wurde, die diesmalige befohlene Phase θp11 ab.
Der Subtraktionsabschnitt 150, der Rückkopplungssteuerabschnitt 160, der Operationsverstärker 170, der Additionsabschnitt 180 und der Integrationsabschnitt 190 sind ein Beispiel für einen Abschnitt zur Ableitung einer befohlenen Phase, der auf Basis des Phasenunterschieds Δθb zwischen der befohlenen Phase θp11, die die Phase der Wechselspannung, welche der Stromumwandlungsabschnitt 102 ausgeben soll, angibt, und der gemessenen Phase θref, und auf Basis des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S, das auf der vorab festgelegten Standardfrequenz der von der Netzspannungsquelle 30 ausgegebenen Wechselspannung beruht, die nächste/diesmalige befohlene Phase θp11 ableitet.
Bei der so aufgebauten Steuervorrichtung 100 leitet der Integrationsabschnitt 140, der ein Teil des Abschnitts zur Ableitung der gemessen Phase ist, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle 300 ausgegebenen Wechselspannung eine vorab festgelegte Phase wird, ferner auf Basis der vorab festgelegten Phase die gemessene Phase θref ab, und leitet der Integrationsabschnitt 190, der ein Teil des Abschnitts zur Ableitung der befohlenen Phase ist, eine Phase, für die 360 Grad von einer auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleiteten befohlenen Phase θp11 abgezogen wurden, als nächste befohlene Phase θp11 ab. Dabei kann die vorab festgelegte Phase 0 Grad oder 360 Grad sein.
Zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle 300 ausgegebenen Wechselspannung 0 Grad oder 360 Grad erreicht, kann der Integrationsabschnitt 140 die gemessene Phase θref, die 0 Grad angibt, ausgeben. Der Integrationsabschnitt 140 kann zu einem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert (zum Beispiel ”1”) zu dem zweiten Wert (zum Beispiel ”0”) verändert hat die gemessene Phase θref, die 0 Grad angibt, ausgeben. Der Integrationsabschnitt 190 kann zu einem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert (zum Beispiel ”1”) zu dem zweiten Wert (zum Beispiel ”0”) verändert hat, eine Phase, für die 360 Grad von einer befohlenen Phase θp11, die auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleitet wurde, abgezogen wurden, als nächste befohlene Phase θp11 (= θp11 – 360 Grad) ausgeben.
Zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, kann der Integrationsabschnitt 140, der ein Teil des Abschnitts zur Ableitung der gemessenen Phase ist, die gemessene Phase zudem auf Basis von 180 Grad ableiten. Der Integrationsabschnitt 140 kann zu einem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert hat, die gemessene Phase, die 180 Grad angibt, ausgeben.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand der Änderung der gemessenen Phase θref und der befohlenen Phase θp11 bei Bildung des Flankensignals 402 in Bezug auf die Netzwechselspannung 400 zeigt.
Von dem Zeitpunkt T1 bis zu dem Zeitpunkt T2 ist die Netzwechselspannung 400 stabil. Doch von dem Zeitpunkt T2 bis zu dem Zeitpunkt T3 und von dem Zeitpunkt T3 bis zu dem Zeitpunkt T4 ändert sich die Netzwechselspannung 400. In diesem Fall gibt der Integrationsabschnitt 140 zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert, eine gemessene Phase θref, die 180 Grad angibt, aus. Das heißt, der Integrationsabschnitt 140 gibt in einem Stadium, in dem die auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase θb/S abgeleitete gemessene Phase θref noch nicht 180 Grad erreicht, und zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert hat, gezwungen eine gemessene Phase θref aus, die 180 Grad angibt.
Dadurch nähert sich die befohlene Phase θp11 durch die Rückkopplungssteuerung von dem Zeitpunkt T3 bis zu dem Zeitpunkt T4 allmählich der gemessenen Phase θref an. Das heißt, die befohlene Phase θp11 nähert sich der gemessenen Phase θref unter linearer Veränderung.
Zu dem Zeitpunkt T4 gibt der Integrationsabschnitt 140 in einem Stadium, in dem die auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase θb/S abgeleitete gemessene Phase θref noch nicht 360 Grad erreicht, zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, gezwungen eine gemessene Phase θref aus, die 0 Grad angibt. Zum anderen gibt der Integrationsabschnitt 190 in einem Stadium, in dem die auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleitete befohlene Phase θp11 noch nicht 360 Grad erreicht, zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, eine Phase, für die 360 Grad von der auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Standardphasenveränderungsausmaßes θa/S abgeleiteten befohlenen Phase θp11 abgezogen wurden, als nächste befohlene Phase θp11 (= θp11 – 360 Grad) aus. Wenn zum Beispiel die auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Standardphasenveränderungsausmaßes θa/S abgeleitete befohlene Phase θp11 300 Grad beträgt, gibt der Integrationsabschnitt 190 eine befohlene Phase, die den durch Abziehen von 360 Grad von 300 Grad erhaltenen Wert von –60 Grad angibt, als nächste befohlene Phase θp11 aus.
Dadurch nähert sich die befohlene Phase θp11 von dem Zeitpunkt T4 zu dem Zeitpunkt T5 durch die Rückkopplungssteuerung allmählich der gemessenen Phase θref. Das heißt, die befohlene Phase θp11 nähert sich der gemessenen Phase θref unter linearer Veränderung.
Daher verändert sich nach der vorliegenden Ausführungsform die zur Steuerung des Stromumwandlungsabschnitts 102 verwendete befohlene Phase θp11 auch bei einer plötzlichen Änderung der Phase der Netzwechselspannung linear. Dadurch kann verhindert werden, dass der Ausgang von dem Wechselrichter 10 bei einer plötzlichen Änderung der Phase der Netzwechselspannung instabil wird.
4 ist eine Ansicht, die die Funktion des Abschnitts 110 zur Bildung des Flankensignals noch konkreter zeigt. Der Abschnitt 110 zur Bildung des Flankensignals umfasst ein Bandpassfilter 112 und einen Komparator 114. In der durch den Spannungssensor 54 detektierten Netzwechselspannung sind harmonische Komponenten enthalten, die zu einem Rauschen werden. Daher gibt der Bandpassfilter 112 die Spannung unter Beseitigung der harmonischen Komponenten aus der von dem Spannungssensor 54 ausgegebenen Netzwechselspannung aus. Der Komparator 114 gibt auf Basis der von dem Bandpassfilter 112 ausgegebenen Netzwechselspannung ein Flankensignal aus. Der Komparator 114 gibt mit jeder Detektion eines Nulldurchgangs der von dem Bandpassfilter 112 ausgegebenen Netzwechselspannung ein Flankensignal aus, das sich von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert oder von einem zweiten Wert zu einem ersten Wert verändert.
Die Phase der von dem Bandpassfilter 112 ausgegebenen Netzwechselspannung ist infolge der Ausgangseigenschaften des Bandpassfilters 112 um einen Phasenunterschied Δθ1 von der tatsächlichen Phase der Netzwechselspannung verzögert. Die durch das von dem Komparator 114 ausgegebene Flankensignal angegebene Phase ist infolge der Ausgangseigenschaften des Komparators 114 um einen Phasenunterschied Δθ2 von der Phase der von dem Bandpassfilter 112 ausgegebenen Netzwechselspannung verzögert. Das heißt, das von dem Komparator 114 ausgegebene Flankensignal ist um den Phasenunterschied Δθ1 und den Phasenunterschied Δθ2 von der tatsächlichen Phase des Netzwechselstroms verzögert.
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Phasenbeziehung zwischen der Netzwechselspannung 400, der von dem Bandpassfilter 112 ausgegebenen Wechselspannung 404 und dem von dem Komparator 114 ausgegebenen Flankensignal zeigt.
Die von dem Bandpassfilter 112 ausgegebene Wechselspannung 404 ist infolge der Ausgangseigenschaften des Bandpassfilters 112 um den Phasenunterschied Δθ1 von der Netzwechselspannung 404 verzögert. Zur Vermittlung einer Hysterese beim Nulldurchgang bei 0 Grad verändert sich das von dem Komparator 114 ausgegebene Flankensignal zu einem Zeitpunkt, zu dem ab dem Zeitpunkt der Anzeige einer Nullspannung während der Veränderung der Wechselspannung von negativ zu positiv eine um eine vorab bestimmte Potentialdifferenz höhere Schwellenspannung Vt erreicht wurde, von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert. Um beim Nulldurchgang bei 180 Grad keine Hysterese zu vermitteln, verändert sich das von dem Komparator 114 ausgegebene Flankensignal bei der Nullspannung während der Veränderung der Wechselspannung 404 von positiv zu negativ von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert.
Der Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert, ist von dem Nulldurchgang, bei dem die tatsächliche Netzwechselspannung von negativ zu positiv wechselt, um Δθ1 + Δθ2 verzögert. Der Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert, ist von dem Nulldurchgang, bei dem die tatsächliche Netzwechselspannung von positiv zu negativ wechselt, um Δθ1 verzögert.
Daher ist es günstig, die von dem Integrationsabschnitt 140 ausgegebene gemessene Phase θref und die von dem Integrationsabschnitt 190 ausgegebene befohlene Phase θp11 unter Berücksichtigung der Phasenverzögerungen durch den Bandpassfilter 112 und den Komparator 114 zu regulieren.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Funktionsblockdiagramms für eine Steuervorrichtung 100, die unter Berücksichtigung der Verzögerungen durch den Bandpassfilter 112 und den Komparator 114 gestaltet wurde, zeigt.
Bei dem in 6 gezeigten Funktionsblockdiagramm ist dem in 2 gezeigten Funktionsblockdiagramm noch ein Additionsabschnitt 192 hinzugefügt. Der Additionsabschnitt 192 leitet eine Phase, für die der befohlenen Phase θp11, die von dem Integrationsabschnitt 190 auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleitet wurde, ein Phasenunterschied Δθ1, der auf Basis der Ausgangseigenschaften des Bandpassfilters 112 vorab festgelegt wurde, und ein Phasenunterschied Δθ2, der auf Basis der Ausgangseigenschaften des Komparators 114 vorab festgelegt wurde, hinzugefügt wurden, als nächste befohlene Phase θp11 ab.
Der Additionsabschnitt 192 wirkt zusammen mit dem Subtraktionsabschnitt 150, dem Rückkopplungssteuerabschnitt 160, dem Operationsverstärker 170, dem Additionsabschnitt 180 und dem Integrationsabschnitt 190 als Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase.
Der Integrationsabschnitt 140 kann auch zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzspannungsquelle 300 ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, eine Phase, für die der Phasenunterschied Δθ2 von 180° abgezogen wurde, als nächste befohlene Phase ableiten.
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand der Änderung der gemessenen Phase θref und der befohlenen Phase θp11 bei Bildung des Flankensignals 402, in dem Verzögerungen durch den Bandpassfilter 112 und den Komparator 114 entstehen, in Bezug auf die Netzwechselspannung 400 zeigt.
Von dem Zeitpunkt T1 zu dem Zeitpunkt T2 ist die Netzwechselspannung 400 stabil. Von dem Zeitpunkt T2 zu dem Zeitpunkt T3 und von dem Zeitpunkt T3 zu dem Zeitpunkt T4 ändert sich die Netzwechselspannung 400.
Der Additionsabschnitt 192 berücksichtigt die Verzögerungen durch den Bandpassfilter 112 und den Komparator 114 und gibt eine Phase, für die der befohlenen Phase θp11, die von dem Integrationsabschnitt 190 auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleitet wurde, ein Phasenunterschied Δθ1 und ein Phasenunterschied Δθ2 hinzugefügt wurden, als befohlene Phase θp11 aus.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert ändert, beträgt die Verzögerung den Phasenunterschied Δθ1. Um den Phasenunterschied Δθ2 auszugleichen, gibt der Integrationsabschnitt 140 zu dem Zeitpunkt der Änderung des Flankensignals 402 von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert eine gemessene Phase θref, die 180 Grad – Δθ2 angibt, aus. Das heißt, der Integrationsabschnitt 140 gibt in einem Stadium, in dem die auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase θb/S abgeleitete gemessene Phase θref noch nicht 180 Grad erreicht hat, und zu einem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert hat, gezwungen eine gemessene Phase θref aus, die 180 Grad – Δθ2 angibt.
Dadurch nähert sich die befohlene Phase θp11 durch die Rückkopplungssteuerung von dem Zeitpunkt T3 bis zu dem Zeitpunkt T4 allmählich der gemessenen Phase θref an. Das heißt, die befohlene Phase θp11 nähert sich der gemessenen Phase θref unter linearer Veränderung.
Zu dem Zeitpunkt T4 gibt der Integrationsabschnitt 140 in einem Stadium, in dem die auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase θb/S abgeleitete gemessene Phase θref noch nicht 360 Grad erreicht, zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, gezwungen eine gemessene Phase θref aus, die 0 Grad angibt. Zum anderen gibt der Integrationsabschnitt 190 in einem Stadium, in dem die auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Standardphasenveränderungsausmaßes θa/S abgeleitete befohlene Phase θp11 noch nicht 360 Grad erreicht, zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal 402 in Verbindung mit der Änderung der Netzwechselspannung 400 von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert hat, eine Phase, für die 360 Grad von der auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Standardphasenveränderungsausmaßes θa/S abgeleiteten befohlenen Phase θp11 abgezogen wurden, aus. Daher gibt der Additionsabschnitt 192 eine Phase, für die jener Phase, wofür 360 Grad von der auf Basis des Phasenunterschieds Δθb und des Veränderungsausmaßes der Standardphase θa/S abgeleiteten befohlenen Phase θp11 abgezogen wurden, der Phasenunterschied Δθ1 und der Phasenunterschied Δθ2 hinzugefügt wurden, als nächste befohlene Phase θp11 aus.
Dadurch nähert sich die befohlene Phase θp11 von dem Zeitpunkt T4 zu dem Zeitpunkt T5 durch die Rückkopplungssteuerung allmählich der gemessenen Phase θref. Das heißt, die befohlene Phase θp11 nähert sich der gemessenen Phase θref unter linearer Veränderung.
Daher kann der Wechselrichter 10 nach der vorliegenden Ausführungsform auch dann eine mit der tatsächlichen Netzwechselspannung phasensynchronisierte Wechselspannung ausgeben, wenn in der durch das Flankensignal bestimmten Phase durch den Bandpassfilter 112 und den Komparator 114 eine Verzögerung in Bezug auf die tatsächliche Netzwechselspannung aufgetreten ist.
Die einzelnen Abschnitte, mit denen die Steuervorrichtung 100 nach der vorliegenden Ausführungsform versehen ist, können auch durch Installieren eines Programms, das auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wurde und die einzelnen Verarbeitungen im Zusammenhang mit der Spannungserhöhung und der Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung des Wechselrichters 10 vornimmt, und Ausführen dieses Programms an einem Computer gestaltet werden. Das heißt, die Steuervorrichtung 100 kann auch so gestaltet werden, dass das Programm, das die einzelnen Verarbeitungen im Zusammenhang mit der Spannungserhöhung und der Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung des Wechselrichters 10 vornimmt, an einem Computer ausgeführt wird und der Computer dazu gebracht wird, als die einzelnen Abschnitte, mit denen die Steuervorrichtung 100 versehen ist, zu wirken.
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Hardwareaufbau der Steuervorrichtung 100 nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Steuervorrichtung 100 nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine CPU-Peripherie, die eine CPU 904 und einen RAM 906 aufweist, welche jeweils durch eine Hoststeuerung 902 untereinander angeschlossen sind, einen ROM 910, der durch eine Ein/Ausgabesteuerung 908 an die Hoststeuerung 902 angeschlossen ist, sowie eine Kommunikationsschnittstelle 912.
Die Hoststeuerung 902 verbindet den RAM 906 und die CPU 904, die mit einer hohen Übertragungsrate auf den RAM 906 zugreift. Die CPU 904 arbeitet auf Basis von in dem ROM 910 und dem RAM 906 gespeicherten Programmen und steuert die einzelnen Abschnitte. Die Ein/Ausgabesteuerung 908 verbindet die Hoststeuerung 902, die Kommunikationsschnittstelle 912, bei der es sich um eine vergleichsweise schnelle Ein- und Ausgabevorrichtung handelt, und den ROM 910.
Die Kommunikationsschnittstelle 912 kommuniziert mit dem Spannungssensor 50, dem Spannungssensor 52, dem Spannungssensor 54 und dergleichen. Der ROM 910 speichert Programme und Daten, die durch die CPU 904 in der Steuervorrichtung 100 verwendet werden. Außerdem speichert der ROM 910 ein Boot-Programm, das die Steuervorrichtung 100 beim Starten verwendet, Programme, die von der Hardware der Steuervorrichtung 100 abhängen, und dergleichen.
Die Programme, die dem ROM 910 über den RAM 906 bereitgestellt werden, sind auf ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium wie etwa einen CD-ROM, einen USB-Speicher oder dergleichen aufgezeichnet und werden durch den Benutzer bereitgestellt. Die Programme werden von dem Aufzeichnungsmedium gelesen, über den RAM 906 in dem ROM 910 in der Steuervorrichtung 100 installiert, und in der CPU 904 ausgeführt.
Die in der Steuervorrichtung 100 installierten und ausgeführten Programme wirken auf die CPU 904 und bringen die Steuervorrichtung 100 dazu, als Flankensignalerzeugungsabschnitt 110, als Abschnitt 120 zur Ableitung der gemessenen Frequenz, als Operationsverstärker 130, als Integrationsabschnitt 140, als Subtraktionsabschnitt 150, als Rückkopplungssteuerabschnitt 160, als Operationsverstärker 170, als Additionsabschnitt 180, als Integrationsabschnitt 190, und als Additionsabschnitt 192, die in 1 bis 7 erklärt wurden, zu wirken.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsformen erklärt, doch ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Dem Fachmann ist klar, dass den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedenste Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt werden können. Aus den Angaben in den Patentansprüchen ist klar, dass derartige Änderungen oder Verbesserungen ebenfalls in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Es versteht sich, dass die Reihenfolge der Ausführung der einzelnen Verarbeitungen von Tätigkeiten, Abfolgen, Schritten und Stufen bei den in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen gezeigten Vorrichtungen, Systemen, Programmen und Verfahren in einer beliebigen Reihenfolge erfolgen kann, sofern nicht ausdrücklich ”vor”, ”vorhergehend” oder dergleichen angegeben ist oder das Ergebnis einer früheren Verarbeitung bei einer späteren Verarbeitung verwendet wird. Was Betriebsabläufe in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen betrifft, wurde die Erklärung zur Bequemlichkeit unter Verwendung von ”zuerst”, ”dann” oder dergleichen vorgenommen, doch bedeutet dies nicht, dass eine Ausführung in dieser Reihenfolge unerlässlich ist.
Bezugszeichenliste

10: Wechselrichter (Stromumwandlungsvorrichtung)
20: Spannungserhöhungsschaltung
30: Inverter
40: Filterschaltung
50: Spannungssensor
52: Spannungssensor
54: Spannungssensor
100: Steuervorrichtung
102: Stromumwandlungsabschnitt
110: Flankensignalerzeugungsabschnitt
112: Bandpassfilter
114: Komparator
120: Abschnitt zur Ableitung der gemessenen Frequenz
130: Operationsverstärker
140: Integrationsabschnitt
150: Subtraktionsabschnitt
160: Rückkopplungssteuerabschnitt
170: Operationsverstärker
180: Additionsabschnitt
190: Integrationsabschnitt
192: Additionsabschnitt
200: Solarzellenanordnung
300: Netzspannungsquelle
400: Netzwechselspannung
402: Flankensignal
404: Wechselspannung
C1: Kondensator
C2: Kondensator
C3: Kondensator
L: Spule
Δθ1: Phasenunterschied
Δθ2: Phasenunterschied
Δθb: Phasenunterschied
θa: Veränderungsausmaß der Standardphase
θa/S: Veränderungsausmaß der Standardphase
θb/S: Veränderungsausmaß der gemessenen Phase
θp11: befohlene Phase
θref: gemessene Phase
902: Hoststeuerung
904: CPU
906: RAM
908: Ein/Ausgabesteuerung
910: ROM
912: Kommunikationsschnittstelle

Claims

Steuervorrichtung (100), die eine Stromumwandlungsvorrichtung (10) steuert, welche eine Gleichspannung, die von einer Gleichspannungsquelle (200) ausgegeben wird, in eine Wechselspannung, welche mit einer Wechselspannung, die von einer Netzstromquelle (300) ausgegeben wird, phasensynchronisiert ist, umwandelt und ausgibt, wobei die Steuervorrichtung (100) umfasst einen Abschnitt (130, 140) zur Ableitung einer gemessenen Phase, der auf Basis einer gemessenen Frequenz ein Veränderungsausmaß der gemessenen Phase der von der Netzstromquelle ausgegebenen Wechselspannung ermittelt und hieraus eine gemessene Phase ableitet; einen Abschnitt (150, 160, 170, 180, 190) zur Ableitung einer befohlenen Phase, der auf Basis eines ersten Phasenunterschieds zwischen einer befohlenen Phase, die die Phase der Wechselspannung, welche von der Stromumwandlungsvorrichtung (10) ausgegeben werden soll, angibt, und der gemessenen Phase, und einem Standardphasenveränderungsausmaß, das auf einer vorab festgelegten Standardfrequenz der von der Netzstromquelle (300) ausgegebenen Wechselspannung beruht, die nächste befohlene Phase ableitet; und einen Abschnitt zur Steuerung der Stromumwandlung, der auf Basis der befohlenen Phase, die durch den Abschnitt (150, 160, 170, 180, 190) zur Ableitung der befohlenen Phase abgeleitet wurde, einen Stromumwandlungsabschnitt (102) der Stromumwandlungsvorrichtung (10) steuert, wobei der Abschnitt (130, 140) zur Ableitung der gemessenen Phase die gemessene Phase zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase eine vorab festgelegte Phase erreicht, auf Basis des Veränderungsausmaßes der gemessenen Phase ableitet und der Abschnitt zur Ableitung der befohlenen Phase zu diesem Zeitpunkt als nächste befohlene Phase die befohlene Phase nach Abzug von 360° ausgibt.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die vorab festgelegte Phase 0 Grad oder 360 Grad ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei der Abschnitt (130, 140) zur Ableitung der gemessenen Phase die gemessene Phase zu dem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzstromquelle (300) ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, ferner auf Basis von 180 Grad ableitet.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 3, ferner umfassend ein Bandpassfilter (112), der aus einem Wechselspannungssignal, das der von der Netzstromquelle (300) ausgegebenen Wechselspannung entspricht, harmonische Komponenten beseitigt; einen Komparator (114), der ein Flankensignal ausgibt, das sich zu einem Zeitpunkt, der einen Wert angibt, zu dem das von dem Bandpassfilter (112) ausgegebene Wechselspannungssignal 0 Grad entspricht, von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert verändert und sich zu einem Zeitpunkt, der einen Wert angibt, zu dem das von dem Bandpassfilter (112) ausgegebene Wechselspannungssignal 180 Grad entspricht, von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert; und einen Abschnitt (120) zur Ableitung der gemessenen Frequenz, der auf Basis wenigstens eines aus dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem ersten Wert zu dem zweiten Wert verändert, und dem Zeitpunkt, zu dem sich das Flankensignal von dem zweiten Wert zu dem ersten Wert verändert, eine gemessene Frequenz ableitet.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Abschnitt (150, 160 170, 180, 190, 192) zur Ableitung der befohlenen Phase eine Phase, für die ein auf Basis der Ausgangseigenschaften des Bandpassfilters (112) vorab festgelegter zweiter Phasenunterschied und ein auf Basis der Ausgangseigenschaften des Komparators (114) vorab festgelegter dritter Phasenunterschied zu der auf Basis des ersten Phasenunterschieds und des Standardfrequenzveränderungsausmaßes abgeleiteten befohlenen Phase addiert wurden, als nächste befohlene Phase ableitet.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei der Abschnitt (130, 140) zur Ableitung der gemessenen Phase zu einem Zeitpunkt, zu dem die Phase der von der Netzstromquelle (300) ausgegebenen Wechselspannung 180 Grad erreicht, eine Phase, für die der dritte Phasenunterschied von 180 Grad abgezogen wurde, als nächste befohlene Phase ableitet.
Stromumwandlungsvorrichtung (10), umfassend die Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und den Stromumwandlungsabschnitt (102).
Stromquellensystem, umfassend die Stromumwandlungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7; und die Gleichspannungsquelle (200).
Programm, das bewirkt, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, dass der Computer als Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 wirkt.