JP2015015838A - Power conversion device and power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of a conventional power conversion device in that when power consumption of a load connected to an output side of an inverter becomes higher than an output power of a converter serving as a power supply source, an input voltage of the inverter lowers and the power conversion device becomes incapable of operating normally.SOLUTION: A DC/AC inverter 60 serving as a power conversion device includes an inverter unit 61 and a control unit 70 for giving a PWM signal S79 to the inverter unit 61 to thereby have the inverter unit 61 perform a switching operation. When detecting an overload state of a DC/DC converter 10 by comparing a link detection value vl and a link voltage command value vl_ref of a link voltage Vl with each other, the control unit 70 corrects the PWM signal S79 to thereby prevent the link voltage Vl from falling to a predetermined value or lower. As a result, even when power consumption of a load 30 exceeds the maximum supply power of the DC/DC converter 10, the link voltage Vl does not fall to the predetermined value or lower, which makes it possible to maintain a normal operation of the DC/AC inverter 60.

Description

本発明は、コンバータ及びインバータ等の電力変換装置と、これを備える電力変換システムと、に関するものである。   The present invention relates to a power conversion device such as a converter and an inverter, and a power conversion system including the same.

従来、特許文献１には、一時的な過負荷時に、電力供給源としての直流（以下「ＤＣ」という。）／ＤＣコンバータの保護機能により出力電力が遮断されるのを防止して、コンバータの容量範囲内で最大限の出力電力を確保できるようにした電力変換装置としてのＤＣ／交流（以下「ＡＣ」という。）インバータが記載されている。特許文献２には、デッドタイムの影響を無くし、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力されるＤＣリンク電圧を低く抑えるようにしたＤＣ／ＡＣインバータが記載されている。特許文献３には、太陽光発電等によるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して、単独で負荷に電力供給を行うために好適なＤＣ／ＡＣインバータの制御方法が記載されている。更に、特許文献４には、高力率コンバータ等のＡＣ電源に接続される変換器の制御方法が記載されている。   Conventionally, in Patent Document 1, in the event of a temporary overload, output power is prevented from being interrupted by a protection function of a direct current (hereinafter referred to as “DC”) / DC converter as a power supply source. A DC / alternating current (hereinafter referred to as “AC”) inverter is described as a power conversion device capable of ensuring the maximum output power within a capacity range. Patent Document 2 describes a DC / AC inverter in which the influence of dead time is eliminated and the DC link voltage output from the DC / DC converter is kept low. Patent Document 3 describes a DC / AC inverter control method suitable for converting DC power generated by solar power generation or the like into AC power and supplying power to a load alone. Further, Patent Document 4 describes a method for controlling a converter connected to an AC power source such as a high power factor converter.

図２は、従来の電力変換システムの概略を示すブロック図である。
従来の電力変換システムは、太陽電池等の電池１を備えているものがある。この電池１の出力側には、例えば、ＤＣ４００ＶをＤＣ３００Ｖに変換して、リンク電圧Ｖｌを出力する電力供給源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１０が接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側には、電力変換装置としてのＤＣ／ＡＣインバータ２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ４０が並列に接続されている。更に、ＤＣ／ＡＣインバータ２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力側には、負荷３０及び５０がそれぞれ接続されている。 FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a conventional power conversion system.
Some conventional power conversion systems include a battery 1 such as a solar battery. On the output side of the battery 1, for example, a DC / DC converter 10 is connected as a power supply source that converts DC400V to DC300V and outputs a link voltage Vl. On the output side of the DC / DC converter 10, a DC / AC inverter 20 and a DC / DC converter 40 as a power converter are connected in parallel. Furthermore, loads 30 and 50 are connected to the output sides of the DC / AC inverter 20 and the DC / DC converter 40, respectively.

図３は、図２の電力変換システムの一部を示すブロック図である。
図２中のＤＣ／ＡＣインバータ２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と負荷３０との間に接続され、入力電力をスイッチングして所定の出力電力を生成するための駆動信号としてパルス幅変調信号（以下「ＰＷＭ信号」という。）Ｓ２２を用い、このＰＷＭ信号Ｓ２２に基づき、ＤＣ入力電力をスイッチングして所定のＡＣ出力電力を生成し、このＡＣ出力電力を負荷３０に供給するものである。 FIG. 3 is a block diagram showing a part of the power conversion system of FIG.
A DC / AC inverter 20 in FIG. 2 is connected between the DC / DC converter 10 and a load 30 and switches a pulse width modulation signal (hereinafter referred to as a drive signal for generating predetermined output power by switching input power). (Referred to as “PWM signal”). S22 is used, and based on the PWM signal S22, DC input power is switched to generate predetermined AC output power, and this AC output power is supplied to the load 30.

ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、ＰＷＭ信号Ｓ２２に基づき、スイッチング動作してＤＣ入力電力を所定のＡＣ出力電力に変換して、このＡＣ出力電力を負荷３０に供給するインバータ部２１と、ＰＷＭ信号Ｓ２２を生成してインバータ部２１に与える制御部２２と、を備えている。制御部２２は、インバータ部２１のＡＣ出力電力における出力電流Ｉｏの電流検出値ｉｏ及び出力電圧Ｖｏの電圧検出値ｖｏと、電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍと、出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆと、を入力し、出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆに対する電圧検出値ｖｏの誤差を打ち消すようなＰＷＭ信号Ｓ２２を生成してインバータ部２１に与えるものである。ここで、電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍ及び出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆは、図示しない中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）等から与えられる値である。   The DC / AC inverter 20 performs a switching operation based on the PWM signal S22, converts the DC input power into predetermined AC output power, and supplies the AC output power to the load 30, and the PWM signal S22. And a control unit 22 that generates and supplies the inverter unit 21 with the control unit 22. The control unit 22 inputs the current detection value io of the output current Io and the voltage detection value vo of the output voltage Vo, the current limit command value io_lim, and the output voltage command value vo_ref in the AC output power of the inverter unit 21. The PWM signal S22 that cancels the error of the voltage detection value vo with respect to the output voltage command value vo_ref is generated and given to the inverter unit 21. Here, the current limit command value io_lim and the output voltage command value vo_ref are values given from a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) not shown.

図３に示された従来の電力変換システムにおいて、負荷３０の消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力を超えた過負荷状態になると、制御部２２は、電流検出値ｉｏが電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍを超えないようにＰＷＭ信号Ｓ２２を補正する。これにより、ＤＣ／ＡＣインバータ２０の出力電流Ｉｏ及び出力電圧Ｖｏを低く抑える垂下制御が行われる。   In the conventional power conversion system shown in FIG. 3, when the power consumption of the load 30 becomes an overload state exceeding the maximum supply power of the DC / DC converter 10, the control unit 22 sets the current detection value io to the current limit command. The PWM signal S22 is corrected so as not to exceed the value io_lim. As a result, drooping control is performed to keep the output current Io and output voltage Vo of the DC / AC inverter 20 low.

特開２００６−１０１６６８号公報JP 2006-101668 A 特開２０１０−２６８５８４号公報JP 2010-268584 A 特開平８−９８５４２号公報JP-A-8-98542 特開平７−１３５７７８号公報JP-A-7-135778

しかしながら、従来のＤＣ／ＡＣインバータ２０及び電力変換システムでは、次の（１），（２）のような課題があった。   However, the conventional DC / AC inverter 20 and the power conversion system have the following problems (1) and (2).

（１） ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側に接続されたＤＣ／ＡＣインバータ２０では、負荷３０の消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力より大きくなると、リンク電圧が低下して電力変換が制御不能になる。   (1) In the DC / AC inverter 20 connected to the output side of the DC / DC converter 10, when the power consumption of the load 30 becomes larger than the maximum supply power of the DC / DC converter 10, the link voltage decreases and power conversion is performed. It becomes out of control.

（２） ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側に、主系統のＤＣ／ＡＣインバータ２０と並列に、他の電力変換装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４０が接続されている場合、ＤＣ／ＡＣインバータ２０の出力側に接続された負荷３０が過負荷になっただけで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力電圧の低下により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０から、ＤＣ／ＡＣインバータ２０と並列に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ４０へ電力を供給できなくなる。   (2) When a DC / DC converter 40 as another power converter is connected to the output side of the DC / DC converter 10 in parallel with the DC / AC inverter 20 of the main system, The DC / DC connected in parallel with the DC / AC inverter 20 from the DC / DC converter 10 due to a decrease in the output voltage of the DC / DC converter 10 just because the load 30 connected to the output side is overloaded. Electric power cannot be supplied to the converter 40.

本発明の内の第１発明の電力変換装置は、電力供給源と負荷との間に接続され、駆動信号に基づき、前記入力電力をスイッチングして所定の出力電力を生成し、前記出力電力を前記負荷へ供給する電力変換部と、前記出力電力における出力電流の電流検出値及び出力電圧の電圧検出値と、出力電圧指令値と、前記電力供給源から供給されるリンク電圧のリンク検出値と、リンク電圧指令値と、を入力し、前記出力電圧指令値に対する前記電圧検出値の誤差を打ち消すような前記駆動信号を生成して前記電力変換部に与える制御手段と、を備えている。前記制御手段は、前記リンク検出値と前記リンク電圧指令値とを比較して、前記リンク電圧が所定値以下に低下しないように前記駆動信号を補正することを特徴とする。   A power conversion device according to a first aspect of the present invention is connected between a power supply source and a load, and based on a drive signal, switches the input power to generate a predetermined output power, and outputs the output power. A power converter to be supplied to the load; a current detection value of an output current and a voltage detection value of an output voltage in the output power; an output voltage command value; and a link detection value of a link voltage supplied from the power supply source; , And a control means that inputs a link voltage command value, generates the drive signal that cancels an error in the voltage detection value with respect to the output voltage command value, and supplies the drive signal to the power conversion unit. The control means compares the link detection value with the link voltage command value, and corrects the drive signal so that the link voltage does not drop below a predetermined value.

第２発明の電力変換システムは、前記電力供給源と、前記電力供給源の出力側に接続された前記電力変換装置と、前記電力変換装置に並列接続された１又は複数の他の電力変換装置と、を備えることを特徴とする。   A power conversion system according to a second aspect of the invention includes the power supply source, the power conversion device connected to the output side of the power supply source, and one or more other power conversion devices connected in parallel to the power conversion device. And.

本発明の電力変換装置及び電力変換システムによれば、電力変換部に駆動信号を与える制御手段は、リンク検出値とリンク電圧指令値とを比較して過負荷状態を検出すると、リンク電圧が所定値以下に低下しないように駆動信号を補正する。そのため、電力変換部の出力側に接続された負荷の消費電力が、電力供給源の最大供給電力より大きくなっても、リンク電圧が所定値以下に低下しないので、電力変換装置の正常運転を維持することができる。更に、電力変換部の出力側に接続された負荷の消費電力が、電力供給源の最大供給電力より大きくなっても、定格電圧が所定値以下の他の電力変換装置への電力供給を維持することができる。   According to the power conversion device and the power conversion system of the present invention, when the control unit that provides the drive signal to the power conversion unit compares the link detection value with the link voltage command value and detects an overload state, the link voltage is predetermined. The drive signal is corrected so as not to fall below the value. For this reason, even if the power consumption of the load connected to the output side of the power converter becomes larger than the maximum supply power of the power supply source, the link voltage does not drop below the predetermined value, so the power converter is maintained in normal operation. can do. Furthermore, even if the power consumption of the load connected to the output side of the power conversion unit becomes larger than the maximum supply power of the power supply source, the power supply to other power conversion devices whose rated voltage is a predetermined value or less is maintained. be able to.

図１は本発明の実施例１におけるＤＣ／ＡＣインバータの概略を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a DC / AC inverter in Embodiment 1 of the present invention. 図２は従来の電力変換システムの概略を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a conventional power conversion system. 図３は図２の電力変換システムの一部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a part of the power conversion system of FIG. 図４は本発明の実施例２における電力変換システムの概略を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the power conversion system according to the second embodiment of the present invention. 図５は図４中のＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａの概略を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the DC / DC converter 60A in FIG.

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

（実施例１の構成）
本発明の実施例１における電力変換システムは、従来例を示す図２の電力変換システムとほぼ同様に、太陽電池等の電池１に接続された電力供給源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、この出力側に接続された電力変換装置としての従来とは異なる構成のＤＣ／ＡＣインバータ６０と、このＤＣ／ＡＣインバータ６０に対して並列に接続された他の電力変換装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、を備えている。 (Configuration of Example 1)
The power conversion system according to the first embodiment of the present invention includes a DC / DC converter 10 as a power supply source connected to a battery 1 such as a solar battery, in a similar manner to the power conversion system of FIG. A DC / AC inverter 60 having a configuration different from the conventional one as a power converter connected to the output side, and a DC / DC converter 40 as another power converter connected in parallel to the DC / AC inverter 60. And.

図１は、本発明の実施例１におけるＤＣ／ＡＣインバータ６０を備える電力変換システムの一部の概略を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a part of a power conversion system including a DC / AC inverter 60 in Embodiment 1 of the present invention.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、例えば、ＤＣ４００ＶをＤＣ３００Ｖに変換して、このＤＣ３００Ｖのリンク電圧Ｖｌを出力する回路であり、この出力側に、ＤＣ／ＡＣインバータ６０が接続されている。更に、ＤＣ／ＡＣインバータ６０の出力側には、負荷３０が接続されている。   The DC / DC converter 10 is, for example, a circuit that converts DC400V to DC300V and outputs a link voltage Vl of the DC300V, and a DC / AC inverter 60 is connected to the output side. Further, a load 30 is connected to the output side of the DC / AC inverter 60.

ＤＣ／ＡＣインバータ６０は、電力変換部としてのインバータ部６１を有している。このインバータ部６１と負荷３０との間には、３相用の３つのインダクタンス６２−１，６２−２，６２−３が接続されている。３つのインダクタンス６２−１，６２−２，６２−３の出力側には、各コンデンサ６３−１，６３−２，６３−３の一端が接続され、これらのコンデンサ６３−１，６３−２，６３−３の他端が、共通に接続されている。   The DC / AC inverter 60 has an inverter unit 61 as a power conversion unit. Three inductances 62-1, 62-2, and 62-3 for three phases are connected between the inverter unit 61 and the load 30. One end of each capacitor 63-1, 63-2, 63-3 is connected to the output side of the three inductances 62-1, 62-2, 62-3, and these capacitors 63-1, 63-2, The other end of 63-3 is connected in common.

インダクタンス６２−１とコンデンサ６３−１との間には、出力電流Ｉｏを検出するためのシャント抵抗６４−１が接続されている。同様に、インダクタンス６２−３とコンデンサ６３−３との間には、出力電流Ｉｏを検出するためのシャント抵抗６４−２が接続されている。２つのシャント抵抗６４−１，６４−２の出力側には、出力電流検出部としての変換部６５が接続されている。変換部６５は、２つのシャント抵抗６４−１，６４−２の出力値を入力して出力電流Ｉｏの電流検出値ｉｏに変換する回路である。   A shunt resistor 64-1 for detecting the output current Io is connected between the inductance 62-1 and the capacitor 63-1. Similarly, a shunt resistor 64-2 for detecting the output current Io is connected between the inductance 62-3 and the capacitor 63-3. A conversion unit 65 as an output current detection unit is connected to the output side of the two shunt resistors 64-1 and 64-2. The conversion unit 65 is a circuit that inputs the output values of the two shunt resistors 64-1 and 64-2 and converts them into a current detection value io of the output current Io.

２つのインダクタンス６２−１，６２−２の出力側には、２相間の電圧検出用のトランス６６−１が接続されている。同様に、２つのインダクタンス６２−２，６２−３の出力側には、２相間の電圧検出用のトランス６６−２が接続されている。２つのトランス６６−１，６６−２の出力側には、出力電圧検出部としての変換部６７が接続されている。変換部６７は、２つのトランス６６−１，６６−２の出力値を入力して、出力電圧Ｖｏの電圧検出値ｖｏに変換する回路である。インバータ部６１の入力側には、リンク電圧Ｖｌを検出してリンク検出値ｖｌを出力するリンク電圧検出部としてのトランス６８が接続されている。ここで、２つの変換部６５，６７とトランス６８とにより、リンク検出値ｖｌ、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏを検出する検出部が構成されている。   A transformer 66-1 for voltage detection between two phases is connected to the output side of the two inductances 62-1 and 62-2. Similarly, a transformer 66-2 for voltage detection between two phases is connected to the output side of the two inductances 62-2 and 62-3. A conversion unit 67 as an output voltage detection unit is connected to the output sides of the two transformers 66-1 and 66-2. The conversion unit 67 is a circuit that inputs the output values of the two transformers 66-1 and 66-2 and converts it into a voltage detection value vo of the output voltage Vo. A transformer 68 as a link voltage detection unit that detects the link voltage Vl and outputs the link detection value vl is connected to the input side of the inverter unit 61. Here, the two conversion units 65 and 67 and the transformer 68 constitute a detection unit that detects the link detection value vl, the current detection value io, and the voltage detection value vo.

ＤＣ／ＤＣインバータ６０は、制御手段としての制御部７０を有している。制御部７０は、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏと、出力電圧指令値としてのインバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１と、リンク検出値ｖｌと、リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆと、を入力し、インバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１に対する電圧検出値ｖｏの誤差を打ち消すような駆動信号としてのＰＷＭ信号Ｓ７８を生成してインバータ部６１に与えるものである。ここで、リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆ及びインバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１は、図示しないＣＰＵ等から与えられる値である。リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆは、過負荷状態を検出するために定められる値である。   The DC / DC inverter 60 has a control unit 70 as control means. The control unit 70 receives the current detection value io and the voltage detection value vo, the inverter output voltage command value vo_ref1 as the output voltage command value, the link detection value vl, and the link voltage command value vl_ref, and inputs the inverter output voltage. The PWM signal S78 as a drive signal that cancels the error of the voltage detection value vo with respect to the command value vo_ref1 is generated and given to the inverter unit 61. Here, the link voltage command value vl_ref and the inverter output voltage command value vo_ref1 are values given from a CPU or the like (not shown). The link voltage command value vl_ref is a value determined to detect an overload condition.

制御部７０は、検出部７１と、演算部７２と、駆動信号生成部としてのＰＷＭ信号生成部７９と、を有している。検出部７１は、リンク検出値ｖｌからリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆを減じた第１減算結果を出力すると共に、第１減算結果の正負の符号の変化によって過負荷状態を検出するものである。演算部７２は、第１減算結果と、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏと、に基づいて、リンク電圧Ｖｌが所定値以下にならないような制御信号Ｓ７８を演算して出力するものである。ＰＷＭ信号生成部７９は、制御信号Ｓ７８に基づき、ＰＷＭ信号Ｓ７９を生成して、インバータ部６１へ与えるものである。   The control unit 70 includes a detection unit 71, a calculation unit 72, and a PWM signal generation unit 79 as a drive signal generation unit. The detection unit 71 outputs a first subtraction result obtained by subtracting the link voltage command value vl_ref from the link detection value vl, and detects an overload state based on a change in the sign of the first subtraction result. The computing unit 72 computes and outputs a control signal S78 such that the link voltage Vl does not become a predetermined value or less based on the first subtraction result, the current detection value io, and the voltage detection value vo. The PWM signal generation unit 79 generates a PWM signal S79 based on the control signal S78 and supplies the PWM signal S79 to the inverter unit 61.

演算部７２は、第１比例積分（以下「ＰＩ」という。）部７３と、第１減算部７４と、第２ＰＩ部７５と、加算部７６と、第２減算部７７と、第３ＰＩ部７８と、を有している。第１ＰＩ部７３は、検出部７１が出力する第１減算結果に第１比例定数を乗算して第１乗算結果を出力するものである。第１減算部７４は、第１ＰＩ部７３で演算された第１乗算結果から電流検出値ｉｏを減算して第２減算結果を出力するものである。第２ＰＩ部７５は、前記第２減算結果に第２比例定数を乗算して第２乗算結果を出力するものである。加算部７６は、出力電圧指令値としてのインバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１と、前記第２乗算結果と、を加算して加算結果を出力するものである。第２減算部７７は、前記加算結果から電圧検出値ｖｏを減算して第３減算結果を出力するものである。更に、第３ＰＩ部７８は、前記第３減算結果に第３比例定数を乗算して制御信号Ｓ７８を出力するものである。   The calculation unit 72 includes a first proportional integration (hereinafter referred to as “PI”) unit 73, a first subtraction unit 74, a second PI unit 75, an addition unit 76, a second subtraction unit 77, and a third PI unit 78. And have. The first PI unit 73 multiplies the first subtraction result output from the detection unit 71 by the first proportionality constant and outputs the first multiplication result. The first subtracting unit 74 subtracts the current detection value io from the first multiplication result calculated by the first PI unit 73 and outputs a second subtraction result. The second PI unit 75 multiplies the second subtraction result by a second proportional constant and outputs a second multiplication result. The adder 76 adds the inverter output voltage command value vo_ref1 as the output voltage command value and the second multiplication result, and outputs the addition result. The second subtraction unit 77 subtracts the voltage detection value vo from the addition result and outputs a third subtraction result. Further, the third PI unit 78 multiplies the third subtraction result by a third proportionality constant and outputs a control signal S78.

（実施例１の動作）
本発明の実施例１の電力変換装置及び電力変換システムの動作について、（Ｉ）通常負荷時の動作と、（ＩＩ）過負荷時の動作と、に分けて説明する。 (Operation of Example 1)
The operation of the power conversion device and the power conversion system according to the first embodiment of the present invention will be described separately for (I) normal load operation and (II) overload operation.

（Ｉ） 通常負荷時の動作
通常負荷時とは、図１において、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力するリンク電圧ＶｌがＤＣ３００Ｖであり、このＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力１０ｋＷに対し、負荷３０の消費電力が５ｋＷである場合である。 (I) Normal load operation In normal load, in FIG. 1, for example, the link voltage Vl output by the DC / DC converter 10 is DC 300 V, and the maximum supply power 10 kW of the DC / DC converter 10 is This is a case where the power consumption of the load 30 is 5 kW.

通常負荷時には、ＤＣ／ＡＣインバータ６０内の制御部７０は、インバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１に対する電圧検出値ｖｏの誤差を打ち消すようなＰＷＭ信号Ｓ７９を生成してインバータ部６１に与える。インバータ部６１は、与えられるＰＷＭ信号Ｓ７９により制御され、電圧検出値ｖｏがインバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１に漸近するような出力電圧Ｖｏの電圧制御が行われる。   During a normal load, the control unit 70 in the DC / AC inverter 60 generates a PWM signal S79 that cancels the error of the voltage detection value vo with respect to the inverter output voltage command value vo_ref1 and supplies the PWM signal S79 to the inverter unit 61. The inverter unit 61 is controlled by the given PWM signal S79, and voltage control of the output voltage Vo is performed such that the voltage detection value vo gradually approaches the inverter output voltage command value vo_ref1.

通常負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力が負荷３０の消費電力に対して十分な余裕があるため、出力電流Ｉｏを制限する制御は行われない。又、リンク検出値ｖｌ及びリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆに基づいて、リンク電圧Ｖｌの低下を抑制する制御も行われない。   At the normal load, the maximum supply power of the DC / DC converter 10 has a sufficient margin with respect to the power consumption of the load 30, so that the control for limiting the output current Io is not performed. Further, the control for suppressing the decrease in the link voltage Vl is not performed based on the link detection value vl and the link voltage command value vl_ref.

従って、通常負荷時には、負荷３０の消費電力の変化によらず、リンク電圧Ｖｌは、例えば、ＤＣ３００Ｖに維持される。   Therefore, at the normal load, the link voltage Vl is maintained at, for example, DC 300 V regardless of the change in the power consumption of the load 30.

（ＩＩ） 過負荷時の動作
過負荷時とは、例えば、天候の変化等により、電池１としての太陽電池での発電電力が通常の半分程度に減少した場合、例えば、負荷３０がモータ等の誘導負荷であり、この負荷３０の起動時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力を超える場合等である。 (II) Operation at the time of overload The time of overload is, for example, when the generated power in the solar cell as the battery 1 is reduced to about half of the normal due to a change in weather or the like. This is an inductive load, such as when the maximum supply power of the DC / DC converter 10 is exceeded when the load 30 is activated.

又、過負荷時とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０が出力するリンク電圧ＶｌがＤＣ３００Ｖであり、このＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力１０ｋＷに対し、負荷３０の消費電力が１０ｋＷを超える場合である。   The overload is a case where the link voltage Vl output from the DC / DC converter 10 is DC 300V, and the power consumption of the load 30 exceeds 10 kW with respect to the maximum supply power 10 kW of the DC / DC converter 10. .

例えば、通常負荷時のリンク電圧ＶｌがＤＣ３００Ｖであり、リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆが、リンク電圧ＶｌのＤＣ２６０Ｖに対応する値に設定されているとする。この場合、過負荷状態に近づくと、リンク電圧ＶｌがＤＣ３００Ｖから低下するが、このリンク電圧ＶｌがＤＣ２６０Ｖ以上のときは、検出部７１が出力する第１減算結果は正又は零の値になる。更に、負荷３０の消費電力が増加して、リンク電圧ＶｌがＤＣ２６０Ｖ未満になると、検出部７１が出力する第１減算結果は負の値になる。即ち、検出部７１は、リンク検出値ｖｌとリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆとを比較して、第１減算結果の値が正から負に変化するのを検出することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の過負荷状態を検出している。   For example, it is assumed that the link voltage Vl at the normal load is DC 300V, and the link voltage command value vl_ref is set to a value corresponding to the DC voltage 260V of the link voltage Vl. In this case, when the overload state is approached, the link voltage Vl decreases from DC 300V. When the link voltage Vl is equal to or higher than DC 260V, the first subtraction result output from the detection unit 71 becomes a positive or zero value. Further, when the power consumption of the load 30 increases and the link voltage Vl becomes less than DC260V, the first subtraction result output by the detection unit 71 becomes a negative value. That is, the detection unit 71 compares the link detection value vl with the link voltage command value vl_ref and detects that the value of the first subtraction result changes from positive to negative, thereby detecting the excess of the DC / DC converter 10. A load condition is detected.

過負荷状態になると、第１ＰＩ部７３は、前記負の値の第１減算結果に第１比例定数を乗算して負の値の第１乗算結果を出力する。ここで、第１ＰＩ部７３が出力する第１乗算結果は、従来の図３における電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍに相当する。   In an overload state, the first PI unit 73 multiplies the negative value first subtraction result by a first proportionality constant and outputs a negative value first multiplication result. Here, the first multiplication result output from the first PI unit 73 corresponds to the current limit command value io_lim in FIG.

第１減算部７４は、前記負の値の第１乗算結果から電流検出値ｉｏを減算して負の値の第２減算結果を出力する。第２ＰＩ部７５は、前記負の値の第２減算結果に第２比例定数を乗算して負の値の第２乗算結果を出力する。加算部７６は、インバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１に前記負の値の第２乗算結果を加算して加算結果を出力する。この加算結果は、インバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ１から前記第２乗算結果の絶対値を減算した値になる。   The first subtracting unit 74 subtracts the current detection value io from the first multiplication result of the negative value and outputs a second subtraction result of the negative value. The second PI unit 75 multiplies the second subtraction result of the negative value by a second proportionality constant and outputs a second multiplication result of the negative value. The adder 76 adds the second multiplication result of the negative value to the inverter output voltage command value vo_ref1 and outputs the addition result. The addition result is a value obtained by subtracting the absolute value of the second multiplication result from the inverter output voltage command value vo_ref1.

第２減算部７７は、前記加算結果から電圧検出値ｖｏを減算して第３減算結果を出力する。第３ＰＩ部７８は、前記第３減算結果に第３比例定数を乗算して制御信号Ｓ７８を出力する。更に、ＰＷＭ信号生成部７９は、制御信号Ｓ７８に基づき、ＰＷＭ信号Ｓ７９を生成してインバータ部６１へ与える。   The second subtraction unit 77 subtracts the voltage detection value vo from the addition result and outputs a third subtraction result. The third PI unit 78 multiplies the third subtraction result by a third proportionality constant and outputs a control signal S78. Further, the PWM signal generation unit 79 generates a PWM signal S79 based on the control signal S78 and supplies it to the inverter unit 61.

図３に示された従来のＤＣ／ＡＣインバータ２０では、過負荷時に、制御部２２により、電流検出値ｉｏが電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍを超えないようにＰＷＭ信号Ｓ２２を補正する垂下制御を行っている。しかし、電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍが固定値であるため、リンク電圧Ｖｌの低下を抑制することができない。   In the conventional DC / AC inverter 20 shown in FIG. 3, during overload, the control unit 22 performs droop control to correct the PWM signal S22 so that the current detection value io does not exceed the current limit command value io_lim. Yes. However, since the current limit command value io_lim is a fixed value, a decrease in the link voltage Vl cannot be suppressed.

これに対し、本実施例１のＤＣ／ＡＣインバータ６０では、過負荷時に、図３における電流制限指令値ｉｏ＿ｌｉｍに対応する第１ＰＩ部７３の第１乗算結果が、リンク検出値ｖｌからリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆを減算した第１減算結果に、第１比例定数を乗算して算出されている。そのため、リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆを設定することにより、リンク電圧Ｖｌが所定値以下に低下しないように制御することが可能になる。   On the other hand, in the DC / AC inverter 60 of the first embodiment, the first multiplication result of the first PI unit 73 corresponding to the current limit command value io_lim in FIG. It is calculated by multiplying the first subtraction result obtained by subtracting the value vl_ref by the first proportionality constant. Therefore, by setting the link voltage command value vl_ref, it is possible to perform control so that the link voltage Vl does not drop below a predetermined value.

（実施例１の効果）
本実施例１のＤＣ／ＡＣインバータ６０とこれを備えた電力変換システムによれば、インバータ部６１にＰＷＭ信号Ｓ７９を与える制御部７０は、リンク検出値ｖｌとリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆとを比較してＤＣ／ＤＣコンバータ１０の過負荷状態を検出すると、リンク電圧Ｖｌが所定値以下に低下しないようにＰＷＭ信号Ｓ７９を補正するようにしている。これにより、次の（１），（２）のような効果がある。 (Effect of Example 1)
According to the DC / AC inverter 60 and the power conversion system including the same according to the first embodiment, the control unit 70 that supplies the PWM signal S79 to the inverter unit 61 compares the link detection value vl with the link voltage command value vl_ref. When the overload state of the DC / DC converter 10 is detected, the PWM signal S79 is corrected so that the link voltage Vl does not drop below a predetermined value. As a result, the following effects (1) and (2) are obtained.

（１） ＤＣ／ＤＣコンバータ１０が過負荷状態になっても、リンク電圧Ｖｌが所定値以下に低下せず、ＤＣ／ＡＣインバータ６０の制御が維持される。   (1) Even when the DC / DC converter 10 is overloaded, the link voltage Vl does not drop below a predetermined value, and the control of the DC / AC inverter 60 is maintained.

（２） リンク電圧Ｖｌが所定値以下に低下しないため、この所定値を、リンクに並列接続された図２中の他のＤＣ／ＤＣコンバータ４０の定格入力電圧値以上に設定することで、ＤＣ／ＡＣインバータ６０が過負荷時に垂下制御された場合にも、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０から他のＤＣ／ＤＣコンバータ４０への電力供給を維持することができる。   (2) Since the link voltage Vl does not drop below the predetermined value, the predetermined value is set to be equal to or higher than the rated input voltage value of the other DC / DC converter 40 in FIG. 2 connected in parallel to the link. The power supply from the DC / DC converter 10 to the other DC / DC converter 40 can be maintained even when the / AC inverter 60 is droop-controlled during overload.

（実施例２の構成）
図４は、本発明の実施例２における電力変換システムの概略を示すブロック図であり、従来の図２と共通の要素には共通の符号が付されている。 (Configuration of Example 2)
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the power conversion system according to the second embodiment of the present invention. Common elements to those in FIG.

本実施例２の電力変換システムは、従来と同様の電池１、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ１０，４０及び負荷５０と、従来とは構成の異なるＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａ及び負荷３０Ａと、を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と負荷３０Ａとの間に接続され、駆動信号としてのＰＷＭ信号に基づき、ＤＣ入力電力をスイッチング動作して所定のＤＣ出力電力に変換し、このＤＣ出力電力を負荷３０Ａへ供給するものである。本実施例２の負荷３０Ａは、従来の負荷３０がＡＣ入力の負荷であったのに対し、ＤＣ入力の負荷である。   The power conversion system according to the second embodiment includes the same battery 1, two DC / DC converters 10 and 40, and a load 50 as those in the past, and a DC / DC converter 60A and a load 30A having different configurations from the conventional ones. Yes. The DC / DC converter 60A is connected between the DC / DC converter 10 and the load 30A. Based on the PWM signal as the drive signal, the DC input power is switched to convert it into predetermined DC output power. The output power is supplied to the load 30A. The load 30A of the second embodiment is a DC input load, whereas the conventional load 30 is an AC input load.

図５は、図４中のＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａの概略を示すブロック図であり、実施例１を示す図１と共通の要素には共通の符号が付されている。   FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the DC / DC converter 60A in FIG. 4. Elements common to FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例２の電力変換システムは、太陽電池等の電池１を備えている。この電池１の出力側には、例えば、ＤＣ４００ＶをＤＣ３００Ｖに変換して、リンク電圧Ｖｌを出力する電力供給源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側には、電力変換装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａが接続されている。更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａの出力側には、負荷３０Ａが接続されている。   The power conversion system of the second embodiment includes a battery 1 such as a solar battery. On the output side of the battery 1, for example, a DC / DC converter 10 is connected as a power supply source that converts DC400V to DC300V and outputs a link voltage Vl. A DC / DC converter 60 </ b> A as a power converter is connected to the output side of the DC / DC converter 10. Further, a load 30A is connected to the output side of the DC / DC converter 60A.

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａは、電力変換部としてのコンバータ部６１Ａを備えている。コンバータ部６１Ａと負荷３０Ａとの間には、出力電流Ｉｏを検出するためのシャント抵抗６４−３が接続されている。シャント抵抗６４−３の出力側には、変換部６５Ａが接続されている。変換部６５Ａは、シャント抵抗６４−３の出力信号を入力して、出力電流Ｉｏの電流検出値ｉｏに変換する回路である。   The DC / DC converter 60A includes a converter unit 61A as a power conversion unit. A shunt resistor 64-3 for detecting the output current Io is connected between the converter unit 61A and the load 30A. A conversion unit 65A is connected to the output side of the shunt resistor 64-3. The conversion unit 65A is a circuit that receives an output signal from the shunt resistor 64-3 and converts the output signal into a current detection value io of the output current Io.

コンバータ部６１Ａと負荷３０Ａと間には、電圧検出用のトランス６６−３が接続されている。トランス６６−３の出力側には、変換部６７Ａが接続されている。変換部６７Ａは、トランス６６−３の出力信号を入力して、出力電圧Ｖｏの電圧検出値ｖｏに変換する回路である。コンバータ部６１Ａの入力側には、リンク電圧Ｖｌを検出してリンク検出値ｖｌを出力する実施例１と同様のトランス６８が接続されている。ここで、２つの変換部６５Ａ，６７Ａとトランス６８とにより、リンク検出値ｖｌ、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏを検出する検出部が構成されている。   A voltage detection transformer 66-3 is connected between the converter unit 61A and the load 30A. A conversion unit 67A is connected to the output side of the transformer 66-3. The converter 67A is a circuit that receives the output signal of the transformer 66-3 and converts it into a voltage detection value vo of the output voltage Vo. A transformer 68 similar to that of the first embodiment that detects the link voltage Vl and outputs the link detection value vl is connected to the input side of the converter 61A. Here, the two conversion units 65A and 67A and the transformer 68 constitute a detection unit that detects the link detection value vl, the current detection value io, and the voltage detection value vo.

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａは、制御手段としての制御部７０Ａを有している。制御部７０Ａは、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏと、出力電圧指令値としてのコンバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ２と、リンク検出値ｖｌと、リンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆと、を入力し、コンバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ２に対する電圧検出値ｖｏの誤差を打ち消すような駆動信号としてのＰＷＭ信号Ｓ７９を生成してコンバータ部６１Ａに与えるものである。   The DC / DC converter 60A has a control unit 70A as control means. The controller 70A receives the current detection value io and the voltage detection value vo, the converter output voltage command value vo_ref2 as the output voltage command value, the link detection value vl, and the link voltage command value vl_ref, and inputs the converter output voltage. A PWM signal S79 as a drive signal that cancels the error of the voltage detection value vo with respect to the command value vo_ref2 is generated and given to the converter unit 61A.

制御部７０Ａは、検出部７１と、演算部７２と、駆動信号生成部としてのＰＷＭ信号生成部７９と、を有している。検出部７１は、リンク検出値ｖｌからリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆを減じた第１減算結果を出力すると共に、この第１減算結果の正負の符号の変化によってＤＣ／ＤＣコンバータ１０の過負荷状態を検出するものである。演算部７２は、実施例１と同様に、前記第１減算結果と、電流検出値ｉｏ及び電圧検出値ｖｏと、に基づいて、リンク電圧Ｖｌが所定値以下にならないような制御信号Ｓ７８を演算して出力するものである。ＰＷＭ信号生成部７９は、制御信号Ｓ７８に基づき、ＰＷＭ信号Ｓ７９を生成して、コンバータ部６１Ａへ与えるものである。   70 A of control parts have the detection part 71, the calculating part 72, and the PWM signal generation part 79 as a drive signal generation part. The detection unit 71 outputs a first subtraction result obtained by subtracting the link voltage command value vl_ref from the link detection value vl, and detects an overload state of the DC / DC converter 10 based on a change in the sign of the first subtraction result. To do. As in the first embodiment, the calculation unit 72 calculates a control signal S78 that prevents the link voltage Vl from becoming a predetermined value or less based on the first subtraction result, the current detection value io, and the voltage detection value vo. Output. The PWM signal generation unit 79 generates a PWM signal S79 based on the control signal S78 and supplies it to the converter unit 61A.

（実施例２の動作）
本実施例２のＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａ及びこれを備えた電力変換システムの動作について、（Ｉ）通常負荷時の動作と、（ＩＩ）過負荷時の動作と、に分けて説明する。 (Operation of Example 2)
The operation of the DC / DC converter 60A according to the second embodiment and the power conversion system including the DC / DC converter 60A will be described separately for (I) normal load operation and (II) overload operation.

（Ｉ） 通常負荷時の動作
通常負荷時には、制御部７０Ａは、コンバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ２に対する電圧検出値ｖｏの誤差を打ち消すようなＰＷＭ信号Ｓ７９を生成してコンバータ部６１Ａに与える。コンバータ部６１Ａは、与えられたＰＷＭ信号Ｓ７９により、スイッチング動作され、電圧検出値ｖｏがコンバータ出力電圧指令値ｖｏ＿ｒｅｆ２に漸近するような出力電圧Ｖｏの電圧制御が行われる。 (I) Operation at Normal Load During normal load, the control unit 70A generates a PWM signal S79 that cancels the error of the voltage detection value vo with respect to the converter output voltage command value vo_ref2, and supplies the PWM signal S79 to the converter unit 61A. The converter unit 61A performs a switching operation by the given PWM signal S79, and performs voltage control of the output voltage Vo such that the voltage detection value vo gradually approaches the converter output voltage command value vo_ref2.

通常負荷時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の最大供給電力が負荷３０Ａの消費電力に対して十分な余裕があるため、出力電流Ｉｏを制限する制御は行われない。又、リンク検出値ｖｌ及びリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆに基づいて、リンク電圧Ｖｌの低下を抑制する制御も行われない。   At the normal load, the maximum supply power of the DC / DC converter 10 has a sufficient margin with respect to the power consumption of the load 30A, and thus control for limiting the output current Io is not performed. Further, the control for suppressing the decrease in the link voltage Vl is not performed based on the link detection value vl and the link voltage command value vl_ref.

従って、通常負荷時には、負荷３０Ａの消費電力の変化によらず、リンク電圧Ｖｌは、例えば、ＤＣ３００Ｖに維持される。   Therefore, at the normal load, the link voltage Vl is maintained at, for example, DC 300V regardless of the change in the power consumption of the load 30A.

（ＩＩ） 過負荷時の動作
過負荷時には、制御部７０Ａは、リンク検出値ｖｌとリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆとを比較してＤＣ／ＤＣコンバータ１０の過負荷状態を検出すると、例えば、ＤＣ３００Ｖのリンク電圧ＶｌがＤＣ２５０Ｖ以下に低下しないようにＰＷＭ信号Ｓ７９を補正する。これにより、リンク電圧ｖｌが所定値以下に低下しないように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０Ａが制御される。 (II) Operation at the time of overload When the controller 70A detects an overload state of the DC / DC converter 10 by comparing the link detection value vl and the link voltage command value vl_ref at the time of overload, for example, a link of DC300V The PWM signal S79 is corrected so that the voltage Vl does not drop below 250V DC. Thus, the DC / DC converter 60A is controlled so that the link voltage vl does not drop below a predetermined value.

（実施例２の効果）
本実施例２のＤＣ／ＤＣコンバータ６０及びこれを備えた電力変換システムによれば、コンバータ部６１ＡにＰＷＭ信号Ｓ７９を与える制御部７０Ａは、リンク検出値ｖｌとリンク電圧指令値ｖｌ＿ｒｅｆとを比較してＤＣ／ＤＣコンバータ１０の過負荷状態を検出すると、リンク電圧Ｖｌが、所定値以下に低下しないようにＰＷＭ信号Ｓ７９を補正している。これにより、実施例１と同様の効果がある。 (Effect of Example 2)
According to the DC / DC converter 60 and the power conversion system including the same according to the second embodiment, the control unit 70A that gives the PWM signal S79 to the converter unit 61A compares the link detection value vl with the link voltage command value vl_ref. When the overload state of the DC / DC converter 10 is detected, the PWM signal S79 is corrected so that the link voltage Vl does not drop below a predetermined value. Thereby, there exists an effect similar to Example 1. FIG.

（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形例が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（１）〜（３）のようなものがある。 (Modification)
The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various utilization forms and modifications are possible. For example, the following forms (1) to (3) are used as the usage form and the modified examples.

（１） 実施例１、２の電力変換システムの説明では、電力供給源としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側に、１つの他の電力変換装置としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４０が接続された例を説明したが、その出力側に接続される他の電力変換装置の台数は１台に限定されない。本発明の電力変換システムでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力側に複数の他の電力変換装置を接続したシステムにも適用可能である。   (1) In the description of the power conversion systems of the first and second embodiments, an example in which a DC / DC converter 40 as one other power conversion device is connected to the output side of the DC / DC converter 10 as a power supply source. However, the number of other power conversion devices connected to the output side is not limited to one. The power conversion system of the present invention is also applicable to a system in which a plurality of other power conversion devices are connected to the output side of the DC / DC converter 10.

（２） 実施例１、２の電力変換システムの説明では、電力供給源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０であるとして説明したが、電力供給源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０に限定されない。電力供給源として、ＤＣ／ＡＣインバータを用い、このＤＣ／ＡＣインバータの出力側に、ＡＣ／ＤＣコンバータやＡＣ／ＡＣコンバータを接続した電力変換システムにも適用可能である。   (2) In the description of the power conversion systems of the first and second embodiments, the power supply source is described as being the DC / DC converter 10, but the power supply source is not limited to the DC / DC converter 10. The present invention is also applicable to a power conversion system in which a DC / AC inverter is used as a power supply source, and an AC / DC converter or an AC / AC converter is connected to the output side of the DC / AC inverter.

（３） 実施例１、２において説明した制御部７０，７０Ａは、ハードロジックとして構成できるが、ハードロジックに限定されない。例えば、ハードウェアとしてのＣＰＵ上で、制御部７０，７０Ａの機能を実現するソフトウェア構成としても良い。   (3) The control units 70 and 70A described in the first and second embodiments can be configured as hard logic, but are not limited to hard logic. For example, it is good also as a software structure which implement | achieves the function of the control parts 70 and 70A on CPU as hardware.

１ 電池
１０，４０，６０Ａ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０，６０ ＤＣ／ＡＣインバータ
２１，６１ インバータ部
２２，７０，７０Ａ 制御部
３０，３０Ａ，５０ 負荷
６１Ａ コンバータ部
７１ 検出部
７２ 演算部
７３，７５，７８ ＰＩ部
７４，７７ 減算部
７６ 加算部
７９ ＰＷＭ信号生成部 1 Battery 10, 40, 60A DC / DC converter 20, 60 DC / AC inverter 21, 61 Inverter unit 22, 70, 70A Control unit 30, 30A, 50 Load 61A Converter unit 71 Detection unit 72 Calculation units 73, 75, 78 PI unit 74, 77 Subtraction unit 76 Addition unit 79 PWM signal generation unit

Claims (10)

電力供給源と負荷との間に接続され、駆動信号に基づき、前記入力電力をスイッチングして所定の出力電力を生成し、前記出力電力を前記負荷へ供給する電力変換部と、
前記出力電力における出力電流の電流検出値及び出力電圧の電圧検出値と、出力電圧指令値と、前記電力供給源から供給されるリンク電圧のリンク検出値と、リンク電圧指令値ｆと、を入力し、前記出力電圧指令値に対する前記電圧検出値の誤差を打ち消すような前記駆動信号を生成して前記電力変換部に与える制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記リンク検出値と前記リンク電圧指令値とを比較して前記リンク電圧が所定値以下に低下しないように前記駆動信号を補正することを特徴とする電力変換装置。 A power converter connected between the power supply source and the load, based on the drive signal, switching the input power to generate a predetermined output power, and supplying the output power to the load;
The current detection value of the output current and the voltage detection value of the output voltage, the output voltage command value, the link detection value of the link voltage supplied from the power supply source, and the link voltage command value f are input. And a control means for generating the drive signal so as to cancel the error of the voltage detection value with respect to the output voltage command value and giving it to the power converter,
The control means includes
The power conversion device, wherein the drive signal is corrected by comparing the link detection value and the link voltage command value so that the link voltage does not drop below a predetermined value. 前記負荷の消費電力が、前記電力供給源における最大供給電力を超えた状態であり、
前記リンク検出値が前記リンク電圧指令値未満の場合には、前記過負荷状態を検出することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 The power consumption of the load is in a state exceeding the maximum supply power in the power supply source,
The power converter according to claim 1, wherein the overload state is detected when the link detection value is less than the link voltage command value. 前記制御手段は、
前記リンク検出値から前記リンク電圧指令値を減じた第１減算結果を出力すると共に、前記第１減算結果の正負の符号の変化によって前記過負荷状態を検出する検出部と、
前記第１減算結果と、前記電流検出値及び前記電圧検出値と、に基づいて、前記リンク電圧が前記所定値以下にならないような制御信号を演算して出力する演算部と、
前記制御信号に基づいて、前記駆動信号を生成して、前記電力変換部へ与える駆動信号生成部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。 The control means includes
A detection unit that outputs a first subtraction result obtained by subtracting the link voltage command value from the link detection value, and detects the overload state by a change in a positive or negative sign of the first subtraction result;
A calculation unit that calculates and outputs a control signal based on the first subtraction result, the current detection value, and the voltage detection value so that the link voltage does not fall below the predetermined value;
A drive signal generation unit that generates the drive signal based on the control signal and supplies the drive signal to the power conversion unit;
The power converter according to claim 1, wherein the power converter is provided. 前記演算部は、
前記第１減算結果に第１比例定数を乗算して第１乗算結果を出力する第１比例積分部と、
前記第１乗算結果から前記電流検出値を減算して第２減算結果を出力する第１減算部と、
前記第２減算結果に第２比例定数を乗算して第２乗算結果を出力する第２比例積分部と、
前記出力電圧指令値と前記第２乗算結果とを加算して加算結果を出力する加算部と、
前記加算結果から前記電圧検出値を減算して第３減算結果を出力する第２減算部と、
前記第３減算結果に第３比例定数を乗算して前記制御信号を出力する第３比例積分部と、
を有することを特徴とする請求項３記載の電力変換装置。 The computing unit is
A first proportional integration unit that multiplies the first subtraction result by a first proportionality constant and outputs a first multiplication result;
A first subtraction unit that subtracts the current detection value from the first multiplication result and outputs a second subtraction result;
A second proportional integration unit that multiplies the second subtraction result by a second proportionality constant and outputs a second multiplication result;
An adder for adding the output voltage command value and the second multiplication result to output an addition result;
A second subtraction unit that subtracts the voltage detection value from the addition result and outputs a third subtraction result;
A third proportional integration unit that multiplies the third subtraction result by a third proportionality constant and outputs the control signal;
The power converter according to claim 3, further comprising: 前記入力電力は直流電力であり、
前記出力電力は交流電力であり、
前記電力変換部は、
前記入力電力を前記出力電力に変換する直流／交流インバータであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置。 The input power is DC power,
The output power is AC power,
The power converter is
5. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is a DC / AC inverter that converts the input power into the output power. 6. 前記入力電力は直流電力であり、
前記出力電力は直流電力であり
前記電力変換部は、
前記入力電力を前記出力電力に変換する直流／直流コンバータであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置。 The input power is DC power,
The output power is DC power, and the power converter is
5. The power converter according to claim 1, wherein the power converter is a DC / DC converter that converts the input power into the output power. 6. 請求項１〜６のいずれか１項記載の電力変換装置は、更に、
前記リンク検出値、前記電流検出値及び前記電圧検出値を検出する検出部を有することを特徴とする電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 6,
A power conversion device comprising: a detection unit that detects the link detection value, the current detection value, and the voltage detection value. 前記検出部は、
前記リンク電圧を検出して前記リンク検出値を出力するリンク電圧検出部と、
前記出力電流を検出して前記電流検出値を出力する出力電流検出部と、
前記出力電圧を検出して前記電圧検出値を出力する出力電圧検出部と、
を有することを特徴とする請求項７記載の電力変換装置。 The detector is
A link voltage detector that detects the link voltage and outputs the link detection value;
An output current detector that detects the output current and outputs the detected current value;
An output voltage detector that detects the output voltage and outputs the detected voltage value;
The power conversion device according to claim 7, further comprising: 前記駆動信号として、パルス幅変調信号を用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein a pulse width modulation signal is used as the drive signal. 前記電力供給源と、
前記電力供給源の出力側に接続された請求項１〜９のいずれか１項記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置に並列接続された１又は複数の他の電力変換装置と、
を備えることを特徴とする電力変換システム。 The power source;
The power converter according to any one of claims 1 to 9, connected to an output side of the power supply source,
One or more other power converters connected in parallel to the power converter;
A power conversion system comprising:
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