JP2001025261A - 系統連系インバータ - Google Patents

系統連系インバータ

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JP2001025261A
JP2001025261A JP11188725A JP18872599A JP2001025261A JP 2001025261 A JP2001025261 A JP 2001025261A JP 11188725 A JP11188725 A JP 11188725A JP 18872599 A JP18872599 A JP 18872599A JP 2001025261 A JP2001025261 A JP 2001025261A
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current
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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
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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には電流
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
トである直流分検出回路を備えなければならない。ま
た、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】 出力電流を検出するための電流検出手段
によって得られた検出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
PWM制御を行うフルブリッジインバータとを有する構
成することにより、小形・低コスト化にした直流分検出
回路を実現するものである。

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
タの直流分流出制御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は出力電流に直流分を出力しない
ように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な直流分検出回路となるとい
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回路の小形・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
めのマイコンと、PWM制御を行うフルブリッジインバ
ータで系統連系インバータ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の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
回路と、PWM制御を行うフルブリッジインバータで系
統連系インバータを実現したものである。
【0008】請求項4に記載した発明は、マイコンで電
流検出手段、及び、増幅回路のオフセット、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
を実現したものである。
【0009】請求項5に記載した発明は、マイコンで系
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
数十回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
インバータを実現したものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【0012】(実施例1)図1は本発明の実施例1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、PWM
制御を行うフルブリッジインバータ90とを有してい
る。
【0013】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
にフルブリッジインバータ90の出力電流指令値で正の
直流分を含んだ出力電流になった場合、|(Vg1+V
g2)/2|>判定レベルになると直流分が発生してい
ると判断し、図3のように出力電流指令値を半波毎に変
化させて出力電流に直流分が発生しないようにする。
【0014】(実施例2)図4は本発明の実施例2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。
【0015】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
に示すようにフルブリッジインバータ90の出力電流指
令値で正の直流分を含んだ出力電流になった場合、|
(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し、図6のように出力
電流指令値を半波毎に変化させて出力電流に直流分が発
生しないようにする。
【0016】(実施例3)図7は本発明の実施例3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。
【0017】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LOW PASS
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
Vo1、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
分となり、出力電流指令値を半波毎に変化させて出力電
流に直流分が発生しないようにする。
【0018】(実施例4)本発明の実施例4の動作につ
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。マイコンは
このオフセット電圧で直流分を補正する。すなわち、|
(Vg1+Vg2)/2−Vos|が出力電流の直流分
となり、出力電流指令値を半波毎に変化させて出力電流
に直流分が発生しないようにする。
【0019】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。
【0020】(実施例5)本発明の実施例5の動作につ
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、V3、
・・・、Vn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
となり出力電流指令値を半波毎に変化させて出力電流に
直流分が発生しないようにする。
【0021】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周期に数十回サンプルして平均
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。
【0022】(実施例6)本発明の実施例6の動作につ
いて図10をもとに説明する。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し、出力電流指令値を半波毎に変化
させて出力電流に直流分が発生しないようにする。
【0023】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
し、出力電流指令値を半波毎に変化させて出力電流に直
流分が発生しないようにする。
【0024】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
分とし、出力電流指令値を半波毎に変化させて出力電流
に直流分が発生しないようにする。
【0025】
【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のマ
イコンとPWM制御を行うフルブリッジインバータとを
有する構成とすることにより、小形・低コスト化にした
直流分検出回路を備えた系統連系インバータを実現する
ものである。
【0026】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のマイコンと、PWM
制御を行うフルブリッジインバータとを有する構成とす
ることにより、小形・低コスト化にした直流分検出回路
を備えた系統連系インバータを実現するものである。
【0027】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・低コスト化にした直流分検
出回路を備えた系統連系インバータを実現するものであ
る。
【0028】請求項4に記載した発明は、マイコンは電
流検出手段、及び、増幅回路のオフセット、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
にした直流分検出回路を備えた系統連系インバータを実
現するものである。
【0029】請求項5に記載した発明は、マイコンは系
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
数十回サンプルして平均値処理することで、小形・低コ
スト化にした直流分検出回路を備えた系統連系インバー
タを実現するものである。
【0030】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、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
ータの動作を示す図
【図11】従来例である系統連系インバータを示すブロ
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 90 フルブリッジインバータ 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 CB05 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のマイコンと、PWM制御を行う
    フルブリッジインバータとを有する系統連系インバー
    タ。
  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
    るためのマイコンと、PWM制御を行うフルブリッジイ
    ンバータとを有する系統連系インバータ。
  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
    に記載の系統連系インバータ。
  4. 【請求項4】 マイコンは電流検出手段、及び、増幅回
    路のオフセット、バイアス回路のバラツキ誤差を補正す
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記
    載の系統連系インバータ。
  5. 【請求項5】 マイコン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周期に数十回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から4のいずれか1
    項に記載の系統連系インバータ。
  6. 【請求項6】 マイコンは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から5のいず
    れか1項に記載の系統連系インバータ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138783A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Industries Corp 直流電流検出装置
JP2008029107A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Mels Corp 正弦波実効値検出装置、及びそれを用いた正弦波電源装置
WO2012027963A1 (zh) * 2010-08-31 2012-03-08 江苏艾索新能源股份有限公司 并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路
JP2012090499A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体デバイスの電流検出回路
JP2013059147A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
WO2021234910A1 (ja) * 2020-05-21 2021-11-25 三菱電機株式会社 電力変換装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006138783A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Toyota Industries Corp 直流電流検出装置
JP2008029107A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Mels Corp 正弦波実効値検出装置、及びそれを用いた正弦波電源装置
WO2012027963A1 (zh) * 2010-08-31 2012-03-08 江苏艾索新能源股份有限公司 并网逆变器输出侧直流含量检测与控制电路
JP2012090499A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Fuji Electric Co Ltd パワー半導体デバイスの電流検出回路
JP2013059147A (ja) * 2011-09-07 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
WO2021234910A1 (ja) * 2020-05-21 2021-11-25 三菱電機株式会社 電力変換装置

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