JP2001016869A - 系統連系インバータの直流分検出装置 - Google Patents

系統連系インバータの直流分検出装置

Info

Publication number
JP2001016869A
JP2001016869A JP11187266A JP18726699A JP2001016869A JP 2001016869 A JP2001016869 A JP 2001016869A JP 11187266 A JP11187266 A JP 11187266A JP 18726699 A JP18726699 A JP 18726699A JP 2001016869 A JP2001016869 A JP 2001016869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
circuit
grid
current
output current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11187266A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Ohashi
正治 大橋
Tadashi Sadahira
匡史 貞平
Takaaki Okude
隆昭 奥出
Takeshi Kitaizumi
武 北泉
Shinichiro Sumiyoshi
眞一郎 住吉
Kiyoshi Izaki
潔 井崎
Taketoshi Sato
武年 佐藤
Hideki Omori
英樹 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11187266A priority Critical patent/JP2001016869A/ja
Publication of JP2001016869A publication Critical patent/JP2001016869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の系統連系インバータの直流分検出装置
は系統連系インバータの交流定格出力電流の1%以下の
直流分を0.5秒以内で検出するため電流センサーのオ
フセット補正回路等を含んだ複雑で高コストであるとい
う課題を有している。また、系統連系インバータの起動
時、入力電力急変時、負荷変動時等で出力電流が急変す
る場合に誤検知しやすいという課題を有している。 【解決手段】 系統連系インバータの出力電流を検出す
る電流検出手段によって得られた出力電流の交流リップ
ルを少なくするため、積分回路を設け、出力電流の振幅
を増幅するための増幅回路と、前記増幅回路のアナログ
出力電圧をアナログ−ディジタル変換器で変換して直流
分を検出するために判断するマイコンとを有する構成に
することにより、小形・低コスト化にした系統連系イン
バータの直流分検出装置を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、燃料電
池等の入力電力を接続した負荷あるいは配電系統に適合
するように変換して、電力を供給する系統連系インバー
タの直流分検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から使用されている系統連系インバ
ータの直流分検出装置の一例を図11を使用して説明す
る。系統連系インバータは太陽電池等からなる直流電源
10を入力を受けて、負荷または系統11に50Hzま
たは60Hzの正弦波の交流電力を供給している。系統
連系インバータは、直流電源10の両端に接続した平滑
コンデンサ1と、コイル2とIGBT等のスイッチング
素子3とダイオード4で構成した昇圧コンバータ5と、
PWM制御を行うフルブリッジインバータ6と、昇圧コ
ンバータ5とフルブリッジインバータ6とを結合する電
解コンデンサ20と、交流電力を作るフルブリッジイン
バータ6のタイミングのずれ等で生じる出力電流の直流
分を検出する直流分検出回路12によって構成してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の系統連系インバータの直流分検出装置は系統連系イン
バータの交流定格出力電流の1%以下の直流分を0.5
秒以内で検出するため電流センサーのオフセット補正回
路等を含んだ複雑で高コストであるという課題を有して
いる。また、系統連系インバータの起動時、入力電力急
変時、負荷変動時等で出力電流が急変する場合にハード
ウェアだけでの直流分検出回路では誤検知しやすいとい
う課題を有している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の構成が有している課題を解決するもので、ハードウェ
アとソフトウェアで構成することによって系統連系イン
バータの直流分検出装置の小形・低コスト化にした。ま
た、ソフトウェアで処理することによって系統連系イン
バータの起動時、入力電力急変時、負荷変動時等で出力
電流が急変する場合にも問題解決をはかっているもので
ある。
【0005】
【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、系統
連系インバータの出力電流を検出するための電流検出手
段と、前記電流検出手段によって得られた出力電流の交
流リップルを少なくするための積分回路と、前記積分回
路によって小さくなった出力電流の振幅を増幅するため
の増幅回路と、前記増幅回路のアナログ出力電圧をアナ
ログ−ディジタル変換器で変換して直流分を検出するた
めに判断するマイコンで系統連系インバータの直流分検
出装置を実現したものである。
【0006】請求項2に記載した発明は、系統連系イン
バータの出力電流を検出するための電流検出手段と、前
記電流検出手段によって得られた出力電流の交流リップ
ルを少なくするための積分回路と、前記積分回路によっ
て小さくなった出力電流の振幅を増幅するための増幅回
路と、正電源で動作するアナログ−ディジタル変換器を
使用出来るようにするためのバイアス回路と、前記増幅
回路のアナログ出力電圧をアナログ−ディジタル変換器
で変換して直流分を検出するために判断するマイコンで
系統連系インバータの直流分検出装置を実現したもので
ある。
【0007】請求項3に記載した発明は、系統連系イン
バータ等から発生するノイズを除去するためのフィルタ
回路で系統連系インバータの直流分検出装置を実現した
ものである。
【0008】請求項4に記載した発明は、電流検出手段
の検出誤差あるいは増幅回路のオフセット誤差あるいは
バイアス回路のバラツキ誤差を補正することで系統連系
インバータの直流分検出装置を実現したものである。
【0009】請求項5に記載した発明は、系統連系イン
バータ等から発生するノイズを除去するため直流分検出
回路から得られる直流分検出電流を1周期に8回以上サ
ンプルして平均値処理することで系統連系インバータの
直流分検出装置を実現したものである。
【0010】請求項6に記載した発明は、マイコンは系
統連系インバータの起動時あるいは入力電力急変時ある
いは負荷変動時等で出力電流が急変する場合において、
直流分検出が誤検知しないように直流分検出回路から得
られる直流分検出電流のn周期をソフトウェア処理で判
断することで系統連系インバータの直流分検出装置を実
現したものである。
【0011】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて説明する。図1は本実施例の構成を示すブロック
図である。直流分検出回路100は系統連系インバータ
の交流出力電流を検出するための電流検出手段20と、
前記電流検出手段20によって得られた交流出力電流の
リップルを少なくするための抵抗31とコンデンサ32
で構成された積分回路30と、前記積分回路30によっ
て小さくなった交流出力電流の振幅を増幅するためのオ
ペアンプで構成された増幅回路40とを有している。そ
して、前記増幅回路40のアナログ出力電圧をアナログ
−ディジタル変換器70で変換して直流分を検出するた
めに判断するマイコン80とを有している。
【0012】以下本実施例の動作について説明する。図
2に図1でのVs、Va、Vgの各電圧波形を示す。ま
ず、図2に示すようにアナログ−ディジタル変換器70
でVgのピーク付近をVg1、Vg2、Vg3、・・・
とサンプリングする。そして、|(Vg1+Vg2)/
2|が出力電流の直流分となる。例えば図3に示すよう
に正の直流分を含んだ出力電流の場合、|(Vg1+V
g2)/2|>判定レベルになると直流分が発生してい
ると判断する。
【0013】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について説明する。図4は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。系統連系インバータの直流分検出装置の構
成要素において、図1と同番号は第一の実施例と同様の
ものである。50は正電源で動作するアナログ−ディジ
タル変換器を使用出来るようにするためのバイアス回路
である。
【0014】以下本実施例の動作について説明する。図
5に図4でのVs、Va、Vgの各電圧波形を示す。ま
ず、図5に示すようにアナログ−ディジタル変換器70
でVgのピーク付近をVg1、Vg2、Vg3、・・・
とサンプリングする。そして、|(Vg1+Vg2)/
2−Vbas|が出力電流の直流分となる。例えば図6
に示すように正の直流分を含んだ出力電流の場合、|
(Vg1+Vg2)/2−Vbas|>判定レベルにな
ると直流分が発生していると判断する。
【0015】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について説明する。図7は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。系統連系インバータの直流分検出装置の構
成要素において、図1と同番号は第一の実施例と同様の
ものである。60は系統連系インバータ等から発生する
ノイズを除去するためのフィルタ回路である。
【0016】以下本実施例の動作について説明する。系
統連系インバータから発生するノイズ、系統11からの
外乱ノイズは高周波であり、図2においてVs、Va、
Vgの電圧波形に高周波ノイズが重畳される。そこで、
抵抗61とコンデンサ62で構成したLOWPASSフ
ィルタ回路でこの高周波ノイズを除去する。そして、ア
ナログ−ディジタル変換器70でVoのピーク付近をV
o1、Vo2、Vo3、・・・とサンプリングする。そ
して、|(Vo1+Vo2)/2|が出力電流の直流分
となる。
【0017】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について図8をもとに説明する。電流検出手段、及び、
増幅回路のオフセットは系統連系インバータが起動する
時、系統リレー9がオフ状態のVgを直流分検出回路の
オフセット電圧Vosとする。これは出力電流がゼロの
時のマイコンが検出するオフセット電圧である。このオ
フセット電圧で直流分を補正する。すなわち、|(Vg
1+Vg2)/2−Vos|が出力電流の直流分とな
る。
【0018】また、バイアス回路のバラツキ誤差も系統
連系インバータが起動する時、系統リレー9がオフ状態
のVgを補正することによって解決できる。
【0019】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について図9をもとに説明する。アナログ−ディジタル
変換器70でVgの1周期をn分割してV1、V2、V
3、・・・、Vn(nは8以上)とサンプリングする。
そして、|(V1+V2+V3+・・・+Vn)/n|
が出力電流の直流分となる。nを8以上にしたのは波形
の変化を捉えるために必要なサンプル数である。このよ
うに直流分検出回路100から得られる直流分検出電流
を1周期に8回以上サンプルして平均値処理することで
系統連系インバータ等から発生するノイズを除去するこ
とができる。
【0020】(実施例6)以下、本発明の第六の実施例
について図10をもとに説明する。マイコンは系統連系
インバータの起動時あるいは入力電力急変時あるいは負
荷変動時等で出力電流が急変する場合において、直流分
検出が誤検知しないように直流分検出回路100から得
られる直流分検出電流のn周期中m周期以上(n>m)
判定レベルを超えていたら出力電流の直流分があると判
断する。
【0021】また、直流分検出回路100から得られる
直流分検出電流のn周期中(n>3)、最大値と最小値
を除いた(n−2)周期を平均値処理をして直流分とす
る。
【0022】また、直流分検出回路100から得られる
直流分検出電流のn周期を移動平均処理することで直流
分とする。
【0023】
【発明の効果】請求項1に記載した発明は、系統連系イ
ンバータの出力電流を検出するための電流検出手段と、
前記電流検出手段によって得られた出力電流の交流リッ
プルを少なくするための積分回路と、前記積分回路によ
って小さくなった出力電流の振幅を増幅するための増幅
回路と、前記増幅回路のアナログ出力電圧をアナログ−
ディジタル変換器で変換して直流分を検出するために判
断するマイコンとを有する構成とすることにより、小形
・低コスト化にした系統連系インバータの直流分検出装
置を実現するものである。
【0024】請求項2に記載した発明は、系統連系イン
バータの出力電流を検出するための電流検出手段と、前
記電流検出手段によって得られた出力電流の交流リップ
ルを少なくするための積分回路と、前記積分回路によっ
て小さくなった出力電流の振幅を増幅するための増幅回
路と、正電源で動作するアナログ−ディジタル変換器を
使用出来るようにするためのバイアス回路と、前記増幅
回路のアナログ出力電圧をアナログ−ディジタル変換器
で変換して直流分を検出するために判断するマイコンと
を有する構成とすることにより、小形・低コスト化にし
た系統連系インバータの直流分検出装置を実現するもの
である。
【0025】請求項3に記載した発明は、系統連系イン
バータ等から発生するノイズを除去するためのフィルタ
回路を設けることで、小形・低コスト化にした系統連系
インバータの直流分検出装置を実現するものである。
【0026】請求項4に記載した発明は、電流検出手段
の検出誤差あるいは増幅回路のオフセット誤差あるいは
バイアス回路のバラツキ誤差を補正することで、小形・
低コスト化にした系統連系インバータの直流分検出装置
を実現するものである。
【0027】請求項5に記載した発明は、系統連系イン
バータ等から発生するノイズを除去するため直流分検出
回路から得られる直流分検出電流を1周期に8回以上サ
ンプルして平均値処理することで、小形・低コスト化に
した系統連系インバータの直流分検出装置を実現するも
のである。
【0028】請求項6に記載した発明は、マイコンは系
統連系インバータの起動時あるいは入力電力急変時ある
いは負荷変動時等で出力電流が急変する場合において、
直流分検出が誤検知しないように直流分検出回路から得
られる直流分検出電流のn周期をソフトウェア処理で判
断することで、系統連系インバータの起動時、入力電力
急変時、負荷変動時等で出力電流が急変する場合にも問
題解決をはかっているものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置を示すブロック図
【図2】本発明の第一の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の各種電圧波形を示す図
【図3】本発明の第一の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の動作を示す図
【図4】本発明の第二の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置を示すブロック図
【図5】本発明の第二の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の各種電圧波形を示す図
【図6】本発明の第二の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の動作を示す図
【図7】本発明の第三の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置を示すブロック図
【図8】本発明の第四の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の各種電圧波形を示す図
【図9】本発明の第五の実施例である系統連系インバー
タの直流分検出装置の動作を示す図
【図10】本発明の第六の実施例である系統連系インバ
ータの直流分検出装置の動作を示す図
【図11】従来例である系統連系インバータの直流分検
出装置を示すブロック図
【符号の説明】
1 平滑コンデンサ 2 コイル 3 スイッチング素子 4 ダイオード 5 昇圧コンバータ 6 フルブリッジインバータ 7 中間段コンデンサ 8 フィルタ 9 系統リレー 10 直流電源 11 系統 12 直流分検出回路 20 電流検出手段 30 積分回路 40 増幅回路 50 バイアス回路 60 フィルタ回路 70 アナログ−ディジタル変換器 80 マイコン 100 直流分検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥出 隆昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北泉 武 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 住吉 眞一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井崎 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 武年 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5G066 HA13 HA30 HB05 5H007 AA04 AA12 AA17 BB07 CA01 CC03 CC12 DB02 DB12 DC02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 系統連系インバータの出力電流を検出す
    るための電流検出手段と、前記電流検出手段によって得
    られた出力電流の交流リップルを少なくするための積分
    回路と、前記積分回路によって小さくなった出力電流の
    振幅を増幅するための増幅回路と、前記増幅回路のアナ
    ログ出力電圧をアナログ−ディジタル変換器で変換して
    直流分を検出するために判断するマイコンとを有する系
    統連系インバータの直流分検出装置。
  2. 【請求項2】 系統連系インバータの出力電流を検出す
    るための電流検出手段と、前記電流検出手段によって得
    られた出力電流の交流リップルを少なくするための積分
    回路と、前記積分回路によって小さくなった出力電流の
    振幅を増幅するための増幅回路と、正電源で動作するア
    ナログ−ディジタル変換器を使用出来るようにするため
    のバイアス回路と、前記増幅回路のアナログ出力電圧を
    アナログ−ディジタル変換器で変換して直流分を検出す
    るために判断するマイコンとを有する系統連系インバー
    タの直流分検出装置。
  3. 【請求項3】 系統連系インバータ等から発生するノイ
    ズを除去するためのフィルタ回路を有する請求項1、2
    記載の系統連系インバータの直流分検出装置。
  4. 【請求項4】 電流検出手段の検出誤差あるいは増幅回
    路のオフセット誤差あるいはバイアス回路のバラツキ誤
    差を補正する誤差補正手段を有する請求項1、2、3記
    載の系統連系インバータの直流分検出装置。
  5. 【請求項5】 系統連系インバータ等から発生するノイ
    ズを除去するため直流分検出回路から得られる直流分検
    出電流を1周期に8回以上サンプルして平均値処理する
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4記載の系統連系
    インバータの直流分検出装置。
  6. 【請求項6】 マイコンは系統連系インバータの起動時
    あるいは入力電力急変時あるいは負荷変動時等で出力電
    流が急変する場合において、直流分検出が誤検知しない
    ように直流分検出回路から得られる直流分検出電流のn
    周期をソフトウェア処理で判断することを特徴とする請
    求項1、2、3、4、5記載の系統連系インバータの直
    流分検出装置。
JP11187266A 1999-07-01 1999-07-01 系統連系インバータの直流分検出装置 Pending JP2001016869A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11187266A JP2001016869A (ja) 1999-07-01 1999-07-01 系統連系インバータの直流分検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11187266A JP2001016869A (ja) 1999-07-01 1999-07-01 系統連系インバータの直流分検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001016869A true JP2001016869A (ja) 2001-01-19

Family

ID=16202985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11187266A Pending JP2001016869A (ja) 1999-07-01 1999-07-01 系統連系インバータの直流分検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001016869A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470899B1 (ko) * 2013-07-18 2014-12-09 금비전자(주) 무변압기형 계통 연계 인버터의 직류분 검출장치 및 그 검출방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470899B1 (ko) * 2013-07-18 2014-12-09 금비전자(주) 무변압기형 계통 연계 인버터의 직류분 검출장치 및 그 검출방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7355866B2 (en) Method of detecting phase-loss state of three-phase power supply
JP4896150B2 (ja) 電子式電力量計
US8232780B2 (en) Power factor correction converter
CN108226839B (zh) 一种变换器、霍尔传感器的异常检测方法及装置
CN112511026B (zh) 一种h桥逆变系统及其死区补偿装置
JP2001037246A5 (ja)
JP2001037246A (ja) 系統連系インバータ
JP2001025261A (ja) 系統連系インバータ
JP2011199980A (ja) インバータ装置、及び太陽光発電システム
JP2001016869A (ja) 系統連系インバータの直流分検出装置
CN115459581A (zh) 功率因数校正控制装置、方法及焊机电源
JP4487354B2 (ja) 系統連系インバータ
CN111669042B (zh) Crm升压型pfc变换器改进恒导通时间控制方法及控制电路
JP4385931B2 (ja) 直流電流検出装置
US20120013312A1 (en) Power Control Device and Method thereof
JP2018166376A (ja) スイッチング電源装置及びその制御方法
JP4003501B2 (ja) 三相pwm整流器の制御装置
US6765516B1 (en) Method and apparatus for root-mean-square converter output signal processing
JP5041776B2 (ja) インバータ装置
CN112236931A (zh) 电力变换装置的缺相检测装置
JP5293554B2 (ja) 電力変換装置
CN217689153U (zh) 一种应用于模数转换器的电压采样电路
KR20050008455A (ko) 인버터 장치의 제어장치
CN213780307U (zh) 一种电机残压检测装置
JP4349068B2 (ja) マトリクスコンバータシステム