JP2012244756A - 電力変換装置 - Google Patents
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Abstract
【解決手段】インターフェース部4は、インバータ等の機能の一部を実現するための処理を行う機能部41、及びインバータ等を区別するためのIDが格納されたメモリ42を備える。機能共有部2は、インバータ等に共通した機能を実現する主回路の処理を行い、機能選択部3は、インバータ等における異なる個別の機能を実現する制御回路の処理を行うインバータ制御部31、コンバータ制御部32及びパワーコンディショナ制御部33を備える。機能選択部3は、IDに基づいてインバータ制御部31等のうちのいずれかを選択する。これにより、作業者は、電力変換装置1を所望の装置として動作させる場合、所望の装置に対応するインターフェース部4を選択し、インターフェース部4であるインターフェースカードをメインカード10に接続すればよい。
【選択図】図1
Description
〔電力変換装置の概略構成〕
まず、本発明の実施形態による電力変換装置の概略構成について説明する。図1は、電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。この電力変換装置1は、機能共有部2、機能選択部3及びインターフェース部4を備えて構成され、インターフェース部4に格納されたID(識別子)に基づいて、インバータ、コンバータまたはパワーコンディショナのいずれかの装置として動作する。
機能共有部2は、電力変換装置1がインバータ、コンバータまたはパワーコンディショナとして動作する際に、同一の処理を行うことで共通の機能を実現する主回路であり、減算器21、電流調節器22、パルス幅変調器23、パワースタック24を備えている。
機能選択部3は、電力変換装置1がインバータ、コンバータまたはパワーコンディショナとして動作する際に、異なる処理を行うことにより個別の機能を実現する制御回路であり、インバータ制御部31、コンバータ制御部32、パワーコンディショナ制御部33、選択制御器34、選択器35等を備えている。機能選択部3において選択された制御回路により、機能共有部2である主回路が制御される。
インターフェース部4は、インターフェースカードにより構成され、機能部41及びメモリ42を備えている。作業者は、電力変換装置1をインバータ、コンバータまたはパワーコンディショナとして動作させる際に、インバータ、コンバータまたはパワーコンディショナに対応したそれぞれのインターフェースカードのうちの所望の1つのインターフェースカードを選択する。そして、電力変換装置1は、作業者により選択されたインターフェースカードに基づいて、インバータ、コンバータまたはパワーコンディショナとして動作する。インターフェース部4の機能部41は、インバータ、コンバータ及びパワーコンディショナのうちのいずれかの機能の一部を実現するための処理を行う。メモリ42には、インバータ、コンバータ及びパワーコンディショナを区別するための固有番号であるIDが格納されている。
次に、電力変換装置1をインバータ、コンバータ及びパワーコンディショナのうちのいずれかの装置として動作させるための選択処理について説明する。図3は、インバータ、コンバータ及びパワーコンディショナの選択処理を示すフローチャートである。図3に示す電力変換装置1による選択処理の前に、作業者は、電力変換装置1をインバータ、コンバータまたはパワーコンディショナとして動作させる際に、インバータ、コンバータまたはパワーコンディショナに対応したそれぞれのインターフェースカード(図2に示した4種類のインターフェースカード)のうちの所望の1つのインターフェースカードを選択する。
図5は、電力変換装置1がインバータとして動作する場合の概略構成を示すブロック図である。作業者が、電力変換装置1をインバータとして動作させるためのインターフェースカード(インターフェース部4)を選択し、メインカード10に接続することにより、電力変換装置1がインバータとして動作する。この場合、インターフェース部4の機能部41は、図2に示したように、インクリメンタルエンコーダ・インターフェースカードまたは高分解能絶対値エンコーダ・インターフェースカードに対応する機能を実現し、メモリ42には、ID=1,2が格納されている。図5には図示しない機能選択部3の選択制御器34により、インターフェース部4のメモリ42からID=1,2が読み出され、ID=1,2に対応する選択信号が図示しない選択器35に出力されることで、機能選択部3は、減算器311及びPI制御器312を備えたインバータ制御部31として機能し、機能共有部2はインバータ制御部31から電流指令を入力する。インバータ制御部31の減算器311に入力される速度F/Bは、インターフェース部4の機能部41により生成されたカウント値に基づいた速度信号である。
図6は、電力変換装置1がコンバータとして動作する場合の概略構成を示すブロック図である。作業者が、電力変換装置1をコンバータとして動作させるためのインターフェースカード(インターフェース部4)を選択し、メインカード10に接続することにより、電力変換装置1がコンバータとして動作する。この場合、インターフェース部4の機能部41は、図2に示したように、コンバータ用電源位相検出カードに対応する機能を実現し、メモリ42には、ID=3が格納されている。図6には図示しない機能選択部3の選択制御器34により、インターフェース部4のメモリ42からID=3が読み出され、ID=3に対応する選択信号が図示しない選択器35に出力されることで、機能選択部3はコンバータ制御部32として機能し、機能共有部2はコンバータ制御部32から電流指令を入力する。
図7は、電力変換装置1がパワーコンディショナとして動作する場合の概略構成を示すブロック図である。作業者が、電力変換装置1をパワーコンディショナとして動作させるためのインターフェースカード(インターフェース部4)を選択し、メインカード10に接続することにより、電力変換装置1がパワーコンディショナとして動作する。この場合、インターフェース部4の機能部41は、図2に示したように、パワーコンディショナ用電源位相検出カードに対応する機能を実現し、メモリ42には、ID=4が格納されている。図7には図示しない機能選択部3の選択制御器34により、インターフェース部4のメモリ42からID=4が読み出され、ID=4に対応する選択信号が図示しない選択器35に出力されることで、機能選択部3はパワーコンディショナ制御部33として機能し、機能共有部2はパワーコンディショナ制御部33から電流指令を入力する。
2 機能共有部
3 機能選択部
4 インターフェース部
5 電流検出器
6 モータ
7 電圧検出器
8 AC電源
9 太陽電池
10 メインカード
11,12 コネクタ
21 減算器
22 電流調節器
23 パルス幅変調器
24 パワースタック
31 インバータ制御部
32 コンバータ制御部
33 パワーコンディショナ制御部
34 選択制御器
35 選択器
41 機能部
42 メモリ
311,321,332 減算器
312,322,333 PI制御器
331 最大電力点追従制御器
Claims (3)
- 制御信号に基づいて電力を変換し、所望の装置として動作する電力変換装置において、
インターフェースカードと、機能共有部及び機能選択部を有するメインカードとを備え、
前記インターフェースカードは、
前記所望の装置を区別するための識別子が格納されたメモリ、及び、
前記所望の装置における機能の一部を実現するための処理を行う機能部を有し、
前記メインカードの機能共有部は、
前記制御信号に基づいてパワー素子をオンオフし、電力を変換するパワースタック、
所定の電流指令を入力し、前記所定の電流指令と、前記パワースタックにより変換される電力について検出された電流との間の差が0になるように、指令を生成する電流調節器、及び、
前記電流調節器により生成された指令に基づいて、パルス幅変調により前記制御信号を生成するパルス幅変調器を有し、
前記メインカードの機能選択部は、
当該電力変換装置を所望の装置として動作させるための電流指令を生成する、前記所望の装置にそれぞれ対応した複数の制御部、
前記インターフェースカードのメモリから識別子を読み出し、前記識別子に対応する選択信号を生成する選択制御器、及び、
前記選択制御器により生成された選択信号に基づいて、前記複数の制御部のうちのいずれかの制御部により生成された電流指令を選択し、前記所定の電流指令として出力する選択器を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記メインカードの機能選択部における複数の制御部は、
前記所望の装置をインバータとした場合に、前記インバータにより制御されるモータに対する速度指令と、検出されたモータ速度との間の差が0になるように、前記電流指令を生成するインバータ制御部、及び、
前記所望の装置をコンバータとした場合に、前記コンバータにより制御されるバス電圧に対するバス電圧指令と、検出されたバス電圧との間の差が0になるように、前記電流指令を生成するコンバータ制御部であり、
前記選択器は、
前記選択制御器により生成された選択信号に基づいて、前記インバータ制御部及び前記コンバータ制御部のうちのいずれかの制御部により生成された電流指令を選択し、前記所定の電流指令として出力することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2に記載の電力変換装置において、
前記メインカードの機能選択部における複数の制御部は、
前記インバータ制御部、前記コンバータ制御部、及び、
前記所望の装置をパワーコンディショナとした場合に、前記パワーコンディショナにより制御されるバス電圧に対するバス電圧指令を生成し、前記バス電圧指令と、検出されたバス電圧との間の差が0になるように、前記電流指令を生成するパワーコンディショナ制御部であり、
前記選択器は、
前記選択制御器により生成された選択信号に基づいて、前記インバータ制御部、前記コンバータ制御部及び前記パワーコンディショナ制御部のうちのいずれかの制御部により生成された電流指令を選択し、前記所定の電流指令として出力することを特徴とする電力変換装置。
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JP2021514601A (ja) * | 2018-02-19 | 2021-06-10 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニーJohnson Controls Technology Company | 可変速駆動装置用の適応ロジックボード |
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