JP2016063575A - Power conditioner - Google Patents
Power conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016063575A JP2016063575A JP2014187940A JP2014187940A JP2016063575A JP 2016063575 A JP2016063575 A JP 2016063575A JP 2014187940 A JP2014187940 A JP 2014187940A JP 2014187940 A JP2014187940 A JP 2014187940A JP 2016063575 A JP2016063575 A JP 2016063575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- value
- power
- control unit
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本開示は、パワーコンディショナに関し、特に、直流電力を単相3線式の交流電力に変換することが可能なパワーコンディショナに関する。 The present disclosure relates to a power conditioner, and more particularly, to a power conditioner capable of converting DC power into single-phase, three-wire AC power.
近年、一般家庭に、環境への影響の少ない太陽電池、リチウムイオン電池等の蓄電池などを備えた分散型電源システムの普及が進んでいる。このような分散型電源システムにおいては、太陽電池などで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナが用いられる。パワーコンディショナには、商用の交流電力系統と連系して動作するものがある。 2. Description of the Related Art In recent years, a distributed power supply system including a solar battery and a storage battery such as a lithium ion battery that have little influence on the environment has been widely used in general households. In such a distributed power supply system, a power conditioner that converts DC power generated by a solar cell or the like into AC power is used. Some power conditioners operate in conjunction with a commercial AC power system.
商用の交流電力系統では、たとえば単相3線方式が用いられる。単相3線方式では、電圧線Uと中性線Oとの間(「U相」とも呼ばれる)、および電圧線Vと中性線Oとの間(「V相」とも呼ばれる)にそれぞれ100Vの交流電力が供給される。単相3線式の交流電力系統と連系可能に構成されたパワーコンディショナは、U相およびV相に交流電力を出力可能に構成される。 In a commercial AC power system, for example, a single-phase three-wire system is used. In the single-phase three-wire system, 100 V is provided between the voltage line U and the neutral line O (also referred to as “U phase”) and between the voltage line V and the neutral line O (also referred to as “V phase”). AC power is supplied. The power conditioner configured to be capable of being connected to a single-phase three-wire AC power system is configured to be able to output AC power to the U phase and the V phase.
また、パワーコンディショナは、交流電力系統が利用できなくなった場合には(たとえば、停電時)、交流電力系統から自立して運転する自立運転を開始して、太陽電池などからの直流電力を交流電力に変換してU相およびV相に出力する。 In addition, when the AC power system becomes unavailable (for example, during a power failure), the power conditioner starts a self-sustained operation that operates independently from the AC power system, and converts DC power from solar cells to AC. It converts into electric power and outputs it to U phase and V phase.
電力変換に関する技術として、たとえば、特開2000−102265号公報(特許文献1)は、太陽光発電用電力変換装置を開示している。この電力変換装置は、直流入力部間に複数のコンデンサを直列接続し、これらコンデンサの接続部とインバータ回路の出力線との間に開閉器を設け、この開閉器を系統電源に応じて開閉してインバータ回路の制御を切り替え可能としたものである。 As a technique related to power conversion, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-102265 (Patent Document 1) discloses a power conversion device for photovoltaic power generation. In this power converter, a plurality of capacitors are connected in series between DC input sections, a switch is provided between the connection section of these capacitors and the output line of the inverter circuit, and this switch is opened and closed according to the system power supply. Thus, the control of the inverter circuit can be switched.
しかしながら、パワーコンディショナの自立運転時には、突入電流などにより電圧線Uまたは電圧線Vの電流が基準値よりも大きくなったり、一方の相(たとえばU相)の電圧が基準値よりも大きくなったりして異常が検出される場合がある。特開2000−102265号公報に開示された技術では、開閉器を開閉してインバータ回路の制御を切り替えているが、インバータからの電力の出力中に上記のような異常が検出された場合に対する対応策については考慮されていない。 However, during the independent operation of the power conditioner, the current of the voltage line U or the voltage line V becomes larger than the reference value due to an inrush current or the like, or the voltage of one phase (for example, U phase) becomes larger than the reference value. Anomalies may be detected. In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-102265, the control of the inverter circuit is switched by opening and closing the switch, but the countermeasure for the case where the above abnormality is detected during the output of power from the inverter No measures are taken into account.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、単相3線式電力線への出力電圧を適切に制御することにより、自立運転の停止を回避して負荷への電力供給を維持することが可能なパワーコンディショナを提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object in one aspect is to stop autonomous operation by appropriately controlling the output voltage to the single-phase three-wire power line. It is an object of the present invention to provide a power conditioner capable of avoiding the problem and maintaining the power supply to the load.
ある実施の形態に従うと、第1および第2の電圧線と中性線とを有する単相3線式電力線と、直流電源とに接続されるパワーコンディショナが提供される。直流電源の直流電力を単相3線式の交流電力に変換するインバータと、インバータを制御する制御部とを備える。制御部は、第1の電圧線および中性線から構成される第1相の第1の電圧値と、第2の電圧線および中性線から構成される第2相の第2の電圧値とを受け付ける電圧入力手段と、第1の電圧線の第1の電流値を受け付ける電流入力手段と、第1および第2の電圧値と、第1の電流値とに基づいて、インバータから第1相および第2相に出力される電圧を制御する電圧制御部とを含む。電圧制御部は、第1の電流値が基準電流値以上である場合に、第1相に出力される電圧を第1の電圧値よりも低下させるとともに、第2相に出力される電圧を第2の電圧値以下にするようにインバータに指示する。
According to an embodiment, a power conditioner is provided that is connected to a single-phase three-wire power line having first and second voltage lines and a neutral line, and a DC power source. An inverter that converts DC power of a DC power source into single-phase three-wire AC power and a control unit that controls the inverter are provided. The control unit includes a first voltage value of the first phase composed of the first voltage line and the neutral line, and a second voltage value of the second phase composed of the second voltage line and the neutral line. From the inverter based on the voltage input means for receiving the current input means, the current input means for receiving the first current value of the first voltage line, the first and second voltage values, and the first current value. And a voltage control unit for controlling the voltage output to the phase and the second phase. The voltage control unit lowers the voltage output to the first phase below the first voltage value when the first current value is equal to or higher than the reference current value, and sets the voltage output to the second phase to The inverter is instructed to make the
本開示によると、単相3線式電力線への出力電圧を適切に制御することにより、自立運転の停止を回避して負荷への電力供給を維持することが可能となる。 According to the present disclosure, by appropriately controlling the output voltage to the single-phase three-wire power line, it is possible to avoid the stop of the self-sustaining operation and maintain the power supply to the load.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
<全体構成>
図1は、実施の形態1に従うパワーコンディショナが適用される電力供給システムの全体構成の概略図である。
[Embodiment 1]
<Overall configuration>
FIG. 1 is a schematic diagram of an overall configuration of a power supply system to which a power conditioner according to the first embodiment is applied.
図1を参照して、電力供給システムは、パワーコンディショナ2と、電力線3と、直流電源4と、交流電力系統6と、負荷群300A,300B,300C(以下「負荷群300」とも総称する。)とを含む。電力供給システムの一部は、たとえば、住宅やオフィスなどの家屋内に設置される。
Referring to FIG. 1, the power supply system includes a
電力線3は、電圧線Uと中性線Oと電圧線Vとを含む。電力線3は、図示しない分電盤を介して家屋内に配線され、接地された接地線である中性線Oおよび両側の電圧線U,Vのうち、いずれか2本の線間に接続された負荷に電力を供給する。
The
具体的には、電力線3は、単相3線式電力線である。電圧線Uと中性線Oとの間(第1相)および電圧線Vと中性線Oとの間(第2相)には、交流電圧(たとえば、100V)が出力(供給)される。電圧線Uと電圧線Vとの間に出力される交流電圧は、第1相に出力される交流電圧および第2相に出力される交流電圧よりも大きく、たとえば、200Vである。
Specifically, the
本開示においては、電圧線Uと中性線Oとの間、すなわち第1相を、以後「U相」とも称して図示する。電圧線Vと中性線Oとの間、すなわち第2相を、以後「V相」とも称して図示する。 In the present disclosure, the voltage line U and the neutral line O, that is, the first phase is hereinafter also referred to as “U phase”. The voltage line V and the neutral line O, that is, the second phase is hereinafter also referred to as “V phase”.
電圧線U、中性線Oおよび電圧線Vには、電気機器などが負荷として接続されて使用される。図1に示す例では、電圧線Uおよび中性線Oから構成されるU相(第1相)には、負荷群300Aが接続される。電圧線Vおよび中性線Oから構成されるV相(第2相)には、負荷群300Bが接続される。電圧線Uおよび電圧線Vには、負荷群300Cが接続される。 The voltage line U, the neutral line O, and the voltage line V are used with electric devices or the like connected as loads. In the example shown in FIG. 1, a load group 300 </ b> A is connected to a U phase (first phase) composed of a voltage line U and a neutral line O. A load group 300 </ b> B is connected to the V phase (second phase) configured by the voltage line V and the neutral line O. A load group 300 </ b> C is connected to the voltage line U and the voltage line V.
直流電源4は、直流電力を発生させる。直流電源4は、たとえば、太陽電池、燃料電池、風力発電装置、電気自動車、プラズマ発電装置、キャパシタなど直流電力を発生するものであればよく、特に限定されるものではない。また、直流電源はこれらの組み合わせでもよい。
The
負荷群300は、複数の電気機器で構成されている。電気機器は、たとえば、AC100V用の扇風機、掃除機、冷蔵庫、またはAC200V用のエアコンなどである。なお、電気機器は、これに限らず、テレビ、パソコン、電子レンジなどであってもよい。本実施の形態では、負荷群300は、複数の電気機器で構成されているが、単一の電気機器で構成されていてもよい。
The load group 300 includes a plurality of electric devices. The electric device is, for example, an
パワーコンディショナ2は、直流電源4からの直流電力を、U相の交流電力およびV相の交流電力に変換して、負荷群300に供給(出力)する。負荷群300には、交流電力系統6からの単相3線式の交流電力も供給される。
The
パワーコンディショナ2は、交流電力系統6と連系して負荷群300に交流電力を供給することができる(連系運転)。連系運転時の交流電力の周波数は商用周波数(たとえば50Hzまたは60Hz)である。なお、連系運転においては、パワーコンディショナ2から交流電力系統6に電力が逆潮流されてもよい。
The
連系運転に替えて、パワーコンディショナ2は、交流電力系統6から自立して負荷群300に交流電力を供給することもできる(自立運転)。自立運転時の交流電力の周波数は、たとえば商用周波数に近い周波数となるように制御される。自立運転時には、交流電力系統6と、負荷群300とは、図示しないリレーまたはブレーカなどによって電気的に切離されてもよい。
Instead of the interconnected operation, the
パワーコンディショナ2は、端子201〜205を含む。端子204および端子205には、直流バス150を介して直流電源4からの直流電力が入力される。直流バス150は、直流電源4から供給される直流電力をパワーコンディショナ2に伝達する電力線である。直流バス150は、電力線対である正母線PLおよび負母線SLで構成される。
The
端子204および端子205に入力された直流電力は、単相3線式の交流電力に変換されて、端子201〜203に出力される。端子201には、電圧線Uが接続される。端子202には、中性線Oが接続される。端子203には、電圧線Vが接続される。たとえば、端子201と端子202との間には、電圧が100Vの交流電力が出力される。端子203と端子202との間には、電圧が100Vの交流電力が出力される。端子201と端子203との間には、電圧が200Vの交流電力が出力される。パワーコンディショナ2の詳細な構成については、後に図2を参照してさらに説明する。
The DC power input to the
交流電力系統6は、単相3線式の商用交流電力系統であり、電力線3を介して電力を家庭に供給する。交流電力系統6は、電圧線U、中性線Oおよび電圧線V、すなわちU相およびV相に接続される。交流電力系統6は、負荷群300に交流電力を供給する。
The
<パワーコンディショナの構成>
図2は、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2の構成を示す図である。図2を参照して、パワーコンディショナ2は、制御部10と、インバータ20と、電流センサ41,42と、電圧センサ51,52と、リアクトルL1〜L3と、端子201〜205とを含む。
<Configuration of the inverter>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
インバータ20は、制御部10からのスイッチング制御信号S1〜S6に応じて、直流バス150を介して直流電源4から供給された直流電力を交流電力に変換し、その変換で得られた交流電力を電力線3に出力する。
The
インバータ20は、互いに並列接続されたレグ21、レグ22およびレグ23を含む。レグ21は、上アーム(トランジスタQ1およびダイオードD1)と下アーム(トランジスタQ2およびダイオードD2)とを含む。レグ22は、上アーム(トランジスタQ3およびダイオードD3)と下アーム(トランジスタQ4およびダイオードD4)とを含む。レグ23は、上アーム(トランジスタQ5およびダイオードD5)と下アーム(トランジスタQ6およびダイオードD6)とを含む。
トランジスタQ1,Q2は、直流バス150を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ1とトランジスタQ2との中間点は、リアクトルL1を介して端子201に接続される。
Transistors Q1 and Q2 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL forming
トランジスタQ3,Q4は、正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ3とトランジスタQ4との中間点は、リアクトルL2を介して端子202に接続される。
Transistors Q3 and Q4 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL. An intermediate point between transistor Q3 and transistor Q4 is connected to
トランジスタQ5,Q6は、正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ5とトランジスタQ6との中間点は、リアクトルL3を介して端子203に接続される。
Transistors Q5 and Q6 are connected in series between positive bus PL and negative bus SL. An intermediate point between transistors Q5 and Q6 is connected to
なお、トランジスタQ1〜Q6として、たとえばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を用いることができる。または、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)などの電力スイッチング素子が用いられてもよい。 For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) can be used as the transistors Q1 to Q6. Alternatively, a power switching element such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) may be used.
トランジスタQ1〜Q6は、それぞれ制御部10からのスイッチング制御信号S1〜S6に応答してオン/オフする。トランジスタQ1〜Q6を所定のタイミングでオン/オフさせることにより、直流電源4から供給される直流電力を単相3線式の交流電力に変換することができる。
Transistors Q1-Q6 are turned on / off in response to switching control signals S1-S6 from
電流センサ41は、たとえば端子201およびリアクトルL1の間に設けられる。電流センサ41は、電圧線Uに流れる電流(以下「U線電流」とも称する。)を検出し、その検出結果を制御部10に入力する。電流センサ41の検出結果には、U線電流の電流値Iuを示す情報が含まれる。電流センサ42は、たとえば端子203およびリアクトルL3の間に設けられる。電流センサ42は、電圧線Vに流れる電流(以下「V線電流」とも称する。)を検出し、その検出結果を制御部10に入力する。電流センサ42の検出結果には、V線電流の電流値Ivを示す情報が含まれる。
電圧センサ51は、電圧線Uと中性線Oとの間に接続され、U相の電圧(以下、単に「U相電圧」とも称する。)を検出し、その検出結果を制御部10に入力する。電圧センサ51の検出結果には、U相電圧の電圧値Vuを示す情報が含まれる。電圧センサ52は、電圧線Vと中性線Oとの間に接続され、V相の電圧(以下、単に「V相電圧」とも称する。)を検出し、その検出結果を制御部10に入力する。電圧センサ52の検出結果には、V相電圧の電圧値Vvを示す情報が含まれる。
制御部10は、パワーコンディショナ2から負荷群300に供給する電力を制御する。制御部10は、回路等のハードウェアで実現されてもよいし、図示しないCPU(Central Processing Unit)を含み、CPUが図示しないメモリに格納されたデータおよびプログラムを実行することによって実現される構成であってもよい。
The
制御部10は、電流センサ41,42からそれぞれ受けた電流値Iu,Ivと、電圧センサ51,52からそれぞれ受けた電圧値Vu,Vvとに基づいて、後述する制御方式に従って、トランジスタQ1〜Q6のオン/オフを制御するためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成し、当該スイッチング制御信号をインバータ20に出力する。
Based on current values Iu and Iv received from
<制御方式の概要>
ここでは、図3および図4を参照して、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2の制御方式の概要について、本発明の関連技術の制御方式と比較しながら説明する。
<Outline of control method>
Here, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, an outline of the control method of
図3は、関連技術に従うパワーコンディショナの制御方式の概要を説明するための図である。図4は、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2の制御方式の概要を説明するための図である。なお、以下の説明では、パワーコンディショナが自立運転している状態であるとする。
FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of a control method of the power conditioner according to the related art. FIG. 4 is a diagram for describing an overview of a control method of
まず、関連技術の制御方式について説明する。図3を参照して、コンデンサ5Aは電圧線Uと中性線Oとの間に接続され、コンデンサ5Bは中性線Oと電圧線Vとの間に接続され、コンデンサ5Cは電圧線Uと電圧線Vとの間に接続されている。
First, a related art control method will be described. Referring to FIG. 3,
典型的には、コンデンサ5Aは負荷群300Aに含まれており、コンデンサ5Bは負荷群300Bに含まれており、コンデンサ5Cは、負荷群300Cに含まれている。コンデンサ5Aの静電容量は電圧線Uと中性線Oとの間に接続される複数のコンデンサの合成容量であり、コンデンサ5Bの静電容量は電圧線Vと中性線Oとの間に接続される複数のコンデンサの合成容量であり、コンデンサ5Cの静電容量は電圧線Uと電圧線Vとの間に接続される複数のコンデンサの合成容量である。
Typically, the
図3(a)の状態では、U相電圧およびV相電圧はそれぞれ100Vであり、電圧線Uおよび電圧線V間の電圧は200Vである。ここで、たとえば、突入電流などにより電圧線Uに基準電流値以上の電流が発生した場合には、この電流を抑制するため、パワーコンディショナは、U相電圧を低下させるためのスイッチング制御信号を生成してインバータ20に出力する。これにより、たとえば、図3(b)に示すようにU相電圧が100Vから50Vに一時的に低下する。しかし、U相電圧が低下したことにより、コンデンサ5Cからコンデンサ5A,5Bに電荷が供給されることから、たとえば、図3(c)に示すように、U相電圧およびV相電圧はそれぞれ70Vおよび120Vまで上昇して落ち着く。このとき、電圧線Uおよび電圧線V間の電圧は190Vである。
In the state of FIG. 3A, the U-phase voltage and the V-phase voltage are each 100V, and the voltage between the voltage line U and the voltage line V is 200V. Here, for example, when a current exceeding the reference current value is generated in the voltage line U due to an inrush current or the like, the power conditioner outputs a switching control signal for reducing the U-phase voltage in order to suppress this current. And output to the
このように、U相電圧は低下して予め定められた基準電圧値(たとえば、110V)以下になるが、V相電圧は初期状態(図3(a)の状態)よりも上昇してしまい基準電圧値以上になる。そのため、関連技術のパワーコンディショナは、V相において基準電圧値以上の電圧が発生したと判断して運転を停止してしまうという問題がある。 In this way, the U-phase voltage decreases and becomes a predetermined reference voltage value (for example, 110 V) or less, but the V-phase voltage increases from the initial state (the state of FIG. 3A) and becomes the reference It becomes more than the voltage value. Therefore, the related art power conditioner has a problem that the operation is stopped when it is determined that a voltage higher than the reference voltage value is generated in the V phase.
そこで、上記の問題点を考慮して、実施の形態1に従うパワーコンディショナは2は、以下のような制御方式に従ってインバータ20から出力される電圧を適切に制御することにより、自立運転の停止を回避するとともに負荷群300への電力供給を維持する。
Therefore, in consideration of the above problems, the
図4(a)の状態において、U相電圧およびV相電圧はそれぞれ100Vであり、電圧線Uおよび電圧線V間の電圧は200Vである。ここで、たとえば、突入電流などにより電圧線Uに予め定められた基準電流値以上の電流が発生した場合には、この電流を抑制するため、パワーコンディショナ2は、U相電圧およびV相電圧を低下させるためのスイッチング制御信号を生成してインバータ20に出力する。これにより、たとえば、図4(b)に示すようにU相電圧およびV相電圧がそれぞれ100Vから50Vに一時的に低下する。
In the state of FIG. 4A, the U-phase voltage and the V-phase voltage are each 100V, and the voltage between the voltage line U and the voltage line V is 200V. Here, for example, when a current greater than a predetermined reference current value is generated in the voltage line U due to an inrush current or the like, the
ここで、U相およびV相の両方の電圧が低下したことにより、コンデンサ5Cからコンデンサ5A,5Bに電荷が供給されて、たとえば、図4(c)に示すように、U相電圧およびV相電圧はそれぞれ80Vまで上昇する。このとき、電圧線Uおよび電圧線V間の電圧は160Vである。
Here, since the voltage of both the U-phase and the V-phase is lowered, electric charges are supplied from the
パワーコンディショナ2は、上記のように、U相電圧およびV相電圧の両方を低下させるため、電荷が移動したとしても両方の電圧を基準電圧値以下にすることができる。そのため、実施の形態1に従うパワーコンディショナ2は、関連技術のパワーコンディショナのように自立運転を停止してしまうことなく、負荷群300への電力供給を維持することができる。
Since the
<制御部の構成>
図5は、実施の形態1に従う制御部10の構成を示す模式図である。図5を参照して
、制御部10は、電圧入力部11と、電流入力部12と、電圧制御部13とを含む。
<Configuration of control unit>
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of
電圧入力部11は、電圧センサ51により検出されたU相電圧の電圧値Vu、および電圧センサ52により検出されたV相電圧の電圧値Vvの入力を受け付ける。電圧入力部11は、電圧値Vu,Vvを電圧制御部13に送出する。
The
電流入力部12は、電流センサ41により検出されたU線電流の電流値Iu、および電流センサ42により検出されたV線電流の電流値Ivの入力を受け付ける。電流入力部12は、電流値Iu,Ivを電圧制御部13に送出する。
The
ある局面では、電圧制御部13は、電圧値Vu,Vvおよび電流値Iu,Ivに基づいて、インバータ20からU相およびV相に出力される電圧を制御する。
In one aspect,
電圧制御部13は、電流値Iuが基準電流値以上である場合に、U相およびV相に出力される電圧を低下させる。具体的には、電圧制御部13は、U相電圧の電圧値を、電圧入力部11により受け付けられた電圧値Vuよりも小さくするようにインバータ20に指示する。また、電圧制御部13Aは、V相電圧の電圧値を、電圧制御部13により受け付けられた電圧値Vvよりも小さくするようにインバータ20に指示する。詳細には、電圧制御部13は、U相電圧およびV相電圧を低下させるために、デューティー比を変更したスイッチング制御信号を生成して、当該生成されたスイッチング制御信号をインバータ20に出力する。
The
また、電圧制御部13は、電流値Ivが基準電流値以上である場合に、V相電圧の電圧値を、電圧入力部11により受け付けられた電圧値Vvよりも小さくするようにインバータ20に指示するとともに、U相電圧の電圧値を、電圧入力部11により受け付けられた電圧値Vuよりも小さくするようにインバータ20に指示する。
Further, the
電圧制御部13は、電流値Ivまたは電流値Ivが予め定められた過電流値以上になった場合には、トランジスタQ1〜Q6を保護するためインバータ20を停止させる。基準電流値は、この過電流値よりも小さい値に設定される。このように、基準電流値を過電流値よりも小さく設定しておくことにより、電圧線Uまたは電圧線Vの電流値が増加した場合でも、これらが過電流値になる前の段階で上記の電圧制御が実行されるため、インバータ20の停止を防ぐことができる。ただし、基準電流値は、過電流値に設定される場合であってもよい。
When the current value Iv or the current value Iv is equal to or higher than a predetermined overcurrent value, the
(電圧制御部の他の局面)
上記では、電圧制御部13が、電流入力部12により受け付けられた電流値に基づいて、U相およびV相に出力される電圧を低下させる場合について説明した。しかし、他の局面において、電圧制御部13は、電圧入力部11により受け付けられた電圧値に基づいて、U相およびV相に出力される電圧を低下させてもよい。
(Other aspects of the voltage controller)
The case where the
電圧制御部13は、電圧値Vuが基準電圧値以上である場合に、U相電圧の電圧値を、電圧入力部11により受け付けられた電圧値Vuよりも小さくするようにインバータ20に指示する。また、電圧制御部13は、V相電圧の電圧値を、電圧入力部11により受け付けられた電圧値Vvよりも小さくするようにインバータ20に指示する。具体的には、電圧制御部13は、U相電圧およびV相電圧を低下させるために、デューティー比を変更したスイッチング制御信号を生成して、当該生成されたスイッチング制御信号をインバータ20に出力する。
The
また、電圧制御部13は、電圧値Vvが基準電圧値以上である場合に、V相電圧を電圧値Vvよりも低下させ、U相電圧を電圧値Vuよりも低下させるようにインバータ20に指示する。
The
電圧制御部13は、電圧値Vuまたは電圧値Vvが予め定められた過電圧値以上になった場合には、トランジスタQ1〜Q6を保護するためインバータ20を停止させる。基準電圧値は、この過電圧値よりも小さい値に設定される。基準電圧値を過電圧値よりも小さく設定しておくことにより、電圧線Uまたは電圧線Vの電圧値が増加した場合でも、これらが過電流値になる前の段階で上記の電圧制御が実行されるため、インバータ20の停止を防ぐことができる。ただし、基準電圧値は、過電圧値に設定される場合であってもよい。ここで、過電圧値は、たとえば、図6に示すグラフに従う電圧値である。
When voltage value Vu or voltage value Vv is equal to or higher than a predetermined overvoltage value,
図6は、過電圧値の一例を示すグラフである。図6に示す例では、過電圧値は、定常値の+10%の電圧値である。たとえば、図6に示すグラフは、制御部10のメモリ(図示しない)に格納されている。
FIG. 6 is a graph showing an example of the overvoltage value. In the example shown in FIG. 6, the overvoltage value is a voltage value of + 10% of the steady value. For example, the graph shown in FIG. 6 is stored in a memory (not shown) of the
このように、電圧制御部13は、電流入力部12から受ける電流値を用いずに、電圧入力部11から受ける電圧値を用いてU相およびV相に出力される電圧を低下させる制御を実行することもできる。
In this way, the
<電圧制御方式の詳細>
ここで、図7〜図9を参照して、電圧制御部13による電圧制御方式についてさらに詳細に説明する。電圧制御部13は、インバータ20からU相およびV相に出力される電圧を制御するためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成して、当該生成されたスイッチング制御信号S1〜S6をインバータ20に出力する。
<Details of voltage control method>
Here, the voltage control method by the
図7は、電圧制御方式(その1)を説明するための図である。なお、図7には、説明の容易化のため、パワーコンディショナ2の構成の一部を図示しないが、これらは上述した図2のように構成されているものとする。
FIG. 7 is a diagram for explaining the voltage control method (part 1). 7 does not illustrate a part of the configuration of the
ここでは、電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高い場合の電圧制御方式について説明する。電圧制御部13は、これらの電位関係を、電圧値Vu,Vvから把握することができる。
Here, a voltage control method when the voltage line U has a higher potential than the neutral line O and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V will be described. The
電圧制御部13は、U相およびV相に出力される電圧を低下させるために、レグ21に出力するスイッチング制御信号S1,S2のデューティー比と、レグ23に出力するスイッチング制御信号S5,S6のデューティー比とを変更し、レグ22に出力するスイッチング制御信号S3,S4のデューティー比を維持する。
The
具体的には、電圧制御部13は、U相電圧を低下させるために、(1)スイッチング制御信号S1のデューティー比を小さくして(たとえば、80%→60%)トランジスタQ1のオン時間を短くし、(2)スイッチング制御信号S2のデューティー比を大きくして(たとえば、20%→40%)トランジスタQ2のオン時間を長くする。電圧制御部13は、V相電圧を低下させるために、(3)スイッチング制御信号S5のデューティー比を大きくして(たとえば、20%→40%)トランジスタQ5のオン時間を長くし、(4)スイッチング制御信号S6のデューティー比を小さくして(たとえば、80%→60%)トランジスタQ6のオン時間を短くする。また、電圧制御部13は、(5)スイッチング制御信号S3,S4のデューティー比を維持して(たとえば、50%)トランジスタQ3,Q4のオン時間を維持する。
Specifically, in order to reduce the U-phase voltage, the voltage control unit 13 (1) decreases the duty ratio of the switching control signal S1 (for example, 80% → 60%) and shortens the on-time of the transistor Q1. (2) Increasing the duty ratio of the switching control signal S2 (for example, 20% → 40%) extends the on-time of the transistor Q2. The
電圧制御部13は、上記(1)〜(5)の制御を同時に実行して、電圧線Uおよび中性線O間の電位差と、中性線Oおよび電圧線V間の電位差とを小さくすることによりU相電圧およびV相電圧を低下させる。
The
図8は、電圧制御方式(その2)を説明するための図である。図7の場合と同様に電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとする。 FIG. 8 is a diagram for explaining the voltage control method (part 2). As in the case of FIG. 7, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O, and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V.
ここでは、電圧制御部13は、U相およびV相に出力される電圧を低下させるために、レグ21に出力するスイッチング制御信号S1,S2のデューティー比と、レグ22に出力するスイッチング制御信号S3,S4のデューティー比とを変更し、レグ23に出力するスイッチング制御信号S5,S6のデューティー比を維持する。
Here, the
具体的には、電圧制御部13は、U相電圧を低下させるために、(1)スイッチング制御信号S1のデューティー比を小さくし(たとえば、80%→60%)、(2)スイッチング制御信号S2のデューティー比を大きくする(たとえば、20%→40%)。電圧制御部13は、V相電圧を低下させるために、(3)スイッチング制御信号S3のデューティー比を小さくし(たとえば、50%→40%)、(4)スイッチング制御信号S4のデューティー比を大きくする(たとえば、50%→60%)。電圧制御部13は、(5)スイッチング制御信号S5,S6のデューティー比を維持する(たとえば、S5のデューティー比が20%,S6のデューティー比が80%)。
Specifically, the voltage control unit 13 (1) reduces the duty ratio of the switching control signal S1 (for example, 80% → 60%) and (2) the switching control signal S2 in order to reduce the U-phase voltage. Is increased (for example, 20% → 40%). In order to reduce the V-phase voltage, the voltage control unit 13 (3) decreases the duty ratio of the switching control signal S3 (for example, 50% → 40%), and (4) increases the duty ratio of the switching control signal S4. (For example, 50% → 60%). The
電圧制御部13は、上記(1)〜(5)の制御を同時に実行して、電圧線Uおよび中性線O間の電位差と、中性線Oおよび電圧線V間の電位差とを小さくすることによりU相電圧およびV相電圧を低下させる。
The
図9は、電圧制御方式(その3)を説明するための図である。図7の場合と同様に電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとする。 FIG. 9 is a diagram for explaining the voltage control method (part 3). As in the case of FIG. 7, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O, and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V.
ここでは、電圧制御部13は、U相およびV相に出力される電圧を低下させるために、レグ22に出力するスイッチング制御信号S3,S4のデューティー比と、レグ23に出力するスイッチング制御信号S5,S6のデューティー比とを変更し、レグ21に出力するスイッチング制御信号S1,S2のデューティー比を維持する。
Here, the
具体的には、電圧制御部13は、U相電圧を低下させるために、(1)スイッチング制御信号S3のデューティー比を大きくし(たとえば、50%→60%)、(2)スイッチング制御信号S4のデューティー比を小さくする(たとえば、50%→40%)。電圧制御部13は、V相電圧を低下させるために、(3)スイッチング制御信号S5のデューティー比を大きくし(たとえば、20%→40%)、(4)スイッチング制御信号S6のデューティー比を小さくする(たとえば、80%→60%)。電圧制御部13は、(5)スイッチング制御信号S1,S2のデューティー比を維持する(たとえば、S1のデューティー比が80%,S2のデューティー比が20%)。
Specifically, the voltage control unit 13 (1) increases the duty ratio of the switching control signal S3 (for example, 50% → 60%) and (2) the switching control signal S4 in order to reduce the U-phase voltage. Is reduced (for example, 50% → 40%). In order to reduce the V-phase voltage, the voltage control unit 13 (3) increases the duty ratio of the switching control signal S5 (for example, 20% → 40%), and (4) decreases the duty ratio of the switching control signal S6. (For example, 80% → 60%). The
電圧制御部13は、上記(1)〜(5)の制御を同時に実行して、電圧線Uおよび中性線O間の電位差と、中性線Oおよび電圧線V間の電位差とを小さくすることによりU相電圧およびV相電圧を低下させる。
The
上述したように、電圧制御部13は、3つのレグ21,22,23のうちの2つのレグに出力するスイッチング制御信号のデューティー比を変更し、残りの1つのレグに出力するスイッチング制御信号のデューティー比を維持することにより、U相電圧およびV相電圧を低下させる。
As described above, the
図7〜図9では、電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとして説明したが、電圧線Uが中性線Oよりも電位が低く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が低い場合には、各スイッチング制御信号S1〜S6のデューティー比を逆に変化させればよい。たとえば、図7を例として説明すると、電圧制御部13は、スイッチング制御信号S1のデューティー比を大きくし、スイッチング制御信号S2のデューティー比を小さくし、スイッチング制御信号S5のデューティー比を小さくし、スイッチング制御信号S6のデューティー比を大きくし、スイッチング制御信号S3,S4のデューティー比を維持する。
7 to 9, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V. However, the voltage line U is higher than the neutral line O. When the potential is low and the neutral line O is lower in potential than the voltage line V, the duty ratios of the switching control signals S1 to S6 may be changed in reverse. For example, referring to FIG. 7, the
なお、電圧制御部13は、予め設定された変化量でデューティー比を変更してもよいし、過去の実績(デューティー比に対するU相電圧およびV相電圧の電圧値との関係など)を図示しないメモリに記憶しておき、当該実績に基づいて変更してもよい。
Note that the
<処理手順>
図10は、実施の形態1に従う制御部10の処理手順を説明するためのフローチャートである。
<Processing procedure>
FIG. 10 is a flowchart for illustrating a processing procedure of
図10を参照して、制御部10は、電流センサ41,42によりそれぞれ検出された電流値Iu,Ivを取得する(ステップS12)。制御部10Aは、電圧センサ51,52によりそれぞれ検出された電圧値Vu,Vvを取得する(ステップS14)。ステップS12,S14の処理は互いに並行して実行されてもよいし、順序を変えて実行されてもよい。
Referring to FIG. 10,
制御部10は、電流値Iuまたは電流値Ivが基準電流値以上か否かを判断する(ステップS16)。電流値Iuまたは電流値Ivが基準電流値以上の場合には(ステップS16においてYES)、制御部10は、スイッチング制御信号のデューティー比を変更して(ステップS18)、当該スイッチング制御信号をインバータ20に出力することによりU相電圧およびV相電圧を低下させる(ステップS20)。具体的には、制御部10は、上述したような電圧制御方式によりデューティー比を変更したスイッチング制御信号を生成してインバータ20に出力し、U相電圧およびV相電圧の電圧値が、それぞれ電圧値Vuおよび電圧値Vvよりも小さくなるようにする。
The
電流値Iuおよび電流値Ivがいずれも基準電流値未満の場合には(ステップS16においてNO)、制御部10は、通常どおり、U相電圧およびV相電圧の電圧値が、それぞれ電圧値Vuおよび電圧値Vvを維持するように制御する(ステップS22)。
When current value Iu and current value Iv are both less than the reference current value (NO in step S16),
なお、制御部10は、電流入力部12から受ける電流値を用いずに、電圧入力部11から受ける電圧値を用いてU相電圧およびV相電圧を低下させる場合には、上記のステップS12の処理を省略する。また、制御部10は、上記のステップS16において、電圧値Vuまたは電圧値Vvが基準電圧値以上か否かを判断する。そして、制御部10は、電圧値Vuまたは電圧値Vvが基準電圧値以上の場合にはステップS18およびステップS20の処理を実行し、電圧値Vuおよび電圧値Vvがいずれも基準電圧値未満の場合にはステップS22の処理を実行する。
Note that the
[実施の形態2]
実施の形態1で説明したように、U相電圧およびV相電圧を低下させた場合には、コンデンサ5Cとコンデンサ5A,5Bとの間で電荷が移動する。このことは、U相電圧およびV相電圧を増加させる方向に作用する。そのため、この電荷の移動を考慮してU相電圧およびV相電圧を低下させることが望ましいといえる。そこで、実施の形態2では、コンデンサ5A〜5Cの静電容量を考慮して、スイッチング制御信号のデューティー比を変更する構成について説明する。
[Embodiment 2]
As described in the first embodiment, when the U-phase voltage and the V-phase voltage are lowered, the charge moves between the
なお、実施の形態2に従うパワーコンディショナが適用される電力供給システムの<全体構成>については、図1において、実施の形態1におけるパワーコンディショナ2がパワーコンディショナ2Aに置き換わった点以外は同一であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
It should be noted that the <overall configuration> of the power supply system to which the power conditioner according to the second embodiment is applied is the same except that the
<パワーコンディショナの構成>
図11は、実施の形態2に従うパワーコンディショナ2Aの構成を示す図である。図11を参照して、パワーコンディショナ2Aは、制御部10Aと、インバータ20と、電流センサ41,42と、電圧センサ51,52と、リアクトルL1〜L3と、静電容量測定部8とを含む。パワーコンディショナ2Aは、図2における制御部10が制御部10Aに置き換わっている点と、静電容量測定部8をさらに含む点とがパワーコンディショナ2と異なる。それ以外の構成は同一であるためその詳細な説明は繰り返さない。
<Configuration of the inverter>
FIG. 11 shows a configuration of
静電容量測定部8は、電圧線Uと中性線Oとの間に接続されたコンデンサ5Aの静電容量値Cuと、中性線Oと電圧線Vとの間に接続されたコンデンサ5Bの静電容量値Cvと、電圧線Uと電圧線Vとの間に接続されたコンデンサ5Cの静電容量値Cuvとを測定し、その測定結果を制御部10Aに入力する。なお、上述したように、コンデンサ5A〜5Cは、それぞれ負荷群300A〜300Cに含まれているとする。
The
制御部10Aは、電流センサ41,42からそれぞれ受けた電流値Iu,Ivと、電圧センサ51,52からそれぞれ受けた電圧値Vu,Vvと、静電容量測定部8から受けた静電容量値Cu,Cv,Cuvとに基づいて、後述する制御方式に従ってトランジスタQ1〜Q6のオン/オフを制御するためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成し、当該生成されたスイッチング制御信号S1〜S6をインバータ20に出力する。
The
<制御部の構成>
図12は、実施の形態2に従う制御部10Aの構成を示す模式図である。図12を参照して、制御部10Aは、電圧入力部11Aと、電流入力部12Aと、電圧制御部13Aと、容量入力部14Aとを含む。電圧入力部11Aおよび電流入力部12Aは、それぞれ図5に示す電圧入力部11および電流入力部12と実質的に同一の構成を有する。電圧制御部13Aは、上述した電圧制御部13の機能に加えてさらに以下の機能を有する。
<Configuration of control unit>
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a
容量入力部14Aは、静電容量測定部8により測定された静電容量(値)Cu,Cv,Cuvの入力を受け付ける。容量入力部14Aは、静電容量値Cu,Cv,Cuvを電圧制御部13Aに送出する。
The
電圧制御部13Aは、電流値Iuが基準電流値以上、あるいは電圧値Vuが基準電圧値以上の場合には、U相に出力される電圧を電圧値Vuよりも低下させる。このとき、電圧制御部13Aは、電圧値Vu,Vvおよび静電容量値Cu,Cv,Cuvに基づいてV相に出力される電圧を目標電圧値にするためのスイッチング制御信号を生成し、当該生成された制御信号をインバータ20に出力する。以下、図13を参照しながらスイッチング制御信号の生成方式について詳細に説明する。
When the current value Iu is greater than or equal to the reference current value or the voltage value Vu is greater than or equal to the reference voltage value, the
図13は、スイッチング制御信号の生成方式を説明するための図である。具体的には、図13(a)は、スイッチング制御信号のデューティー比を変更する前の各線間の電圧関係を示す図である。図13(b)は、スイッチング制御信号のデューティー比を変更した後の各線間の電圧関係を示す図である。 FIG. 13 is a diagram for explaining a switching control signal generation method. Specifically, FIG. 13A is a diagram illustrating a voltage relationship between the lines before changing the duty ratio of the switching control signal. FIG. 13B is a diagram illustrating the voltage relationship between the lines after changing the duty ratio of the switching control signal.
図13(a)を参照して、スイッチング制御信号のデューティー比を変更する前においては、電圧線Uおよび中性線O間の電圧(U相電圧)の電圧値がVu、中性線Oおよび電圧線V間の電圧(V相電圧)の電圧値がVv、電圧線Uおよび電圧線V間の電圧の電圧値がVu+Vv、コンデンサ5A〜5Cの静電容量がそれぞれCu,Cv,Cuvであるとする。
Referring to FIG. 13 (a), before changing the duty ratio of the switching control signal, the voltage value of the voltage (U-phase voltage) between voltage line U and neutral line O is Vu, neutral line O and The voltage value between the voltage lines V (V-phase voltage) is Vv, the voltage value between the voltage line U and the voltage line V is Vu + Vv, and the capacitances of the
ここでは、図7で説明したように、U相電圧およびV相電圧を低下させるために、レグ21に出力するスイッチング制御信号S1,S2のデューティー比と、レグ23に出力するスイッチング制御信号S5,S6のデューティー比とを変更し、レグ22に出力するスイッチング制御信号S3,S4のデューティー比を維持する場合について考える。
Here, as described with reference to FIG. 7, in order to reduce the U-phase voltage and the V-phase voltage, the duty ratio of the switching control signals S1 and S2 output to the
図13(a)の状態(デューティー比の変更前)のスイッチング制御信号S1のデューティー比は(1+x)/2、スイッチング制御信号S2のデューティー比は(1−x)/2であるとする。また、スイッチング制御信号S5のデューティー比は(1−y)/2、スイッチング制御信号S6のデューティー比は(1+y)/2であるとする。ただし、x,yは変数であり、0<x<1、0<y<1である。 It is assumed that the duty ratio of the switching control signal S1 in the state shown in FIG. 13A (before the duty ratio is changed) is (1 + x) / 2, and the duty ratio of the switching control signal S2 is (1-x) / 2. The duty ratio of the switching control signal S5 is (1-y) / 2, and the duty ratio of the switching control signal S6 is (1 + y) / 2. However, x and y are variables, and 0 <x <1 and 0 <y <1.
そして、変数xの値をt倍(ただし、0<t<1)に変化させることにより、図7で説明したように、スイッチング制御信号S1のデューティー比を小さく、スイッチング制御信号S2のデューティー比を大きくして、U相電圧を低下させるとする。 Then, by changing the value of the variable x to t times (where 0 <t <1), as described with reference to FIG. 7, the duty ratio of the switching control signal S1 is reduced and the duty ratio of the switching control signal S2 is decreased. It is assumed that the U-phase voltage is decreased by increasing the voltage.
ここで、変数xの値をt倍(0<t<1)に変化させることは、コンデンサ5Aから電荷を引き抜くという意味においては静電容量値Cuを静電容量値Cu/tに変化させることと同義である。そのため、デューティー比変化後のコンデンサ5Aの静電容量値Cu1を静電容量値Cu/tと定義できる。また、デューティー比変化後のコンデンサ5Bの静電容量を静電容量値Cv1と定義する(図13(b)参照)。
Here, changing the value of the variable x to t times (0 <t <1) means changing the capacitance value Cu to the capacitance value Cu / t in the sense that the charge is extracted from the
また、デューティー比の変化前後において、U相電圧は電圧値Vuから電圧値Vu1に変化し、V相電圧は電圧値Vvから電圧値Vv1に変化したものとする(図13(b)参照)。電圧線Uおよび電圧線V間の電圧は、電圧値(Vu+Vv)から電圧値(Vu1+Vv1)に変化する。 Further, it is assumed that the U-phase voltage changes from the voltage value Vu to the voltage value Vu1 and the V-phase voltage changes from the voltage value Vv to the voltage value Vv1 before and after the change of the duty ratio (see FIG. 13B). The voltage between the voltage line U and the voltage line V changes from the voltage value (Vu + Vv) to the voltage value (Vu1 + Vv1).
ここで、デューティー比の変化前後における、コンデンサ5Aの下側電極およびコンデンサ5Bの上側電極に溜まる電荷(図13中の領域500の部分)について、電荷保存則を用いると次の式(1)が成立する。
Here, when the charge conservation law is used for the charge (the portion of the
式(1)から電圧値Vu1は次の式(2)のように表すことができる。 From the equation (1), the voltage value Vu1 can be expressed as the following equation (2).
また、デューティー比の変化前後における、コンデンサ5Bの下側電極およびコンデンサ5Cの下側電極に溜まる電荷(図13中の領域600の部分)について、電荷保存則を用いると次の式(3)が成立する。
Further, when the charge conservation law is used for the charge (the
式(3)に式(2)で表される電圧値Vu1を代入して整理すると、静電容量値Cv1は次の式(4)のように表すことができる。 By substituting the voltage value Vu1 represented by the equation (2) into the equation (3) and arranging it, the capacitance value Cv1 can be expressed as the following equation (4).
ここで、変数yの値をs倍(0<s<1)に変化させることは、コンデンサ5Bから電荷を引き抜くという意味においては静電容量値Cvを静電容量値Cv/sに変化させることと同義である。そのため、Cv1=Cv/sとなるから次の式(5)が成立する。
Here, changing the value of the variable y to s times (0 <s <1) means changing the capacitance value Cv to the capacitance value Cv / s in the sense that the charge is extracted from the
これにより、V相電圧の電圧値を電圧値Vv1にするためには、sを式(5)のように設定すればよいことがわかる。そのため、変数xの値をt倍(0<t<1)に変化させてU相電圧を低下させるときに、V相電圧の電圧値が過電圧値Vzよりも小さくなるようにしたい場合には、式(5)にVv1=Vzを代入した以下の式(6)が成立するようにsを設定すればよい。 Accordingly, it is understood that s may be set as shown in Expression (5) in order to set the voltage value of the V-phase voltage to the voltage value Vv1. Therefore, when the value of the variable x is changed to t times (0 <t <1) and the U-phase voltage is decreased, the voltage value of the V-phase voltage is desired to be smaller than the overvoltage value Vz. What is necessary is just to set s so that the following formula | equation (6) which substituted Vv1 = Vz to Formula (5) may be materialized.
これにより、電圧制御部13Aは、V相電圧が過電圧値以上になることによるインバータ20の停止を防止できる。また、電圧制御部13Aは、V相電圧の目標電圧値を過電圧値Vz近傍になるようにsを設定したスイッチング制御信号をインバータ20に出力することにより、V相電圧を必要以上に低下させるのを防止できる。これにより、パワーコンディショナ2Aは、できるだけ多くの電力を負荷群300に供給することができる。
Thereby, the
また、U相電圧を低下させるときに、V相電圧を維持したい場合(すなわち、デューティー比変更前後でV相電圧を変化させたくない場合)には、式(5)にVv1=Vvを代入した以下の式(7)に示すようにsを設定すればよい。 Further, when it is desired to maintain the V-phase voltage when reducing the U-phase voltage (that is, when it is not desired to change the V-phase voltage before and after changing the duty ratio), Vv1 = Vv is substituted into equation (5). What is necessary is just to set s as shown in the following formula | equation (7).
これにより、電圧制御部13Aは、U相電圧を低下させた場合でもV相電圧の変化を抑制することができる。そのため、パワーコンディショナ2Aは、V相に接続された負荷群300Bに安定した電力を供給することができる。
As a result, the
さらに、U相電流が基準電流値以上の場合またはU相電圧が基準電圧値以上の場合には、U相電圧は比較的大きく低下させる必要があるが、V相電圧はU相電圧ほど低下させなくてもよい。そのため、電圧制御部13Aは、V相電圧の低下量(=Vv−Vv1)がU相電圧の低下量(=Vu−Vu1)よりも小さくなる(Vv−Vv1<Vu−Vu1)ようにインバータ20に指示してもよい。
Furthermore, when the U-phase current is equal to or higher than the reference current value or when the U-phase voltage is equal to or higher than the reference voltage value, the U-phase voltage needs to be relatively greatly reduced, but the V-phase voltage is decreased as much as the U-phase voltage. It does not have to be. Therefore, the
具体的には、電圧入力部11Aから受ける電圧値Vu,Vvと容量入力部14Aから受ける静電容量値Cu,Cv,Cuvは既知の値であるため、式(2)および式(4)を用いることにより、Vv−Vv1<Vu−Vu1を満たすためのtと電圧値Vv1との関係がわかる。そして、電圧値Vv1は式(5)によりtとsとで表すことができるため、結果としてVv−Vv1<Vu−Vu1を満たすためのtとsとの関係がわかる。電圧制御部13Aは、この関係を満たすtとsとに基づいてスイッチング制御信号を生成してインバータ20に出力することにより、V相電圧の低下量がU相電圧の低下量よりも小さくなるようにする。
Specifically, since the voltage values Vu, Vv received from the
<処理手順>
図14は、実施の形態2に従う制御部10Aの処理手順を説明するためのフローチャートである。
<Processing procedure>
FIG. 14 is a flowchart for illustrating a processing procedure of
図14を参照して、制御部10Aは、電流センサ41,42によりそれぞれ検出された電流値Iu,Ivを取得する(ステップS32)。制御部10Aは、電圧センサ51,52によりそれぞれ検出された電圧値Vu,Vvを取得する(ステップS34)。制御部10Aは、静電容量測定部8によりそれぞれ測定された静電容量値Cu,Cv,Cuvを取得する(ステップS36)。ステップS32,S34,S36の処理は互いに並行して実行されてもよく、順序を変えて実行されてもよい。
Referring to FIG. 14,
制御部10Aは、電流値Iuまたは電流値Ivが基準電流値以上か否かを判断する(ステップS38)。電流値Iuおよび電流値Ivのいずれも基準電流値未満の場合には(ステップS38においてNO)、制御部10Aは、U相およびV相に出力される電圧の電圧値が、それぞれ電圧値Vuおよび電圧値Vvを維持するようにスイッチング制御信号をインバータ20に出力する(ステップS44)。
The
電流値Iuまたは電流値Ivが基準電流値以上の場合には(ステップS38においてYES)、制御部10Aは、電圧値Vu,Vvおよび静電容量値Cu,Cv,Cuvに基づいてスイッチング制御信号のデューティー比を変更する(ステップS40)。
When current value Iu or current value Iv is greater than or equal to the reference current value (YES in step S38),
具体的には、電流値Iuが基準電流値以上の場合には、制御部10Aは、U相電圧を低下させるために、U相電圧を制御している側のレグに出力するスイッチング制御信号のデューティー比を変更する(上述したように、変数xの値をt倍にする)。同時に、制御部10Aは、V相電圧が目標電圧値になるように、式(5)を利用して、V相電圧を制御している側のレグに出力するスイッチング制御信号のデューティー比を変更する(上述したように、変数yの値をs倍にする)。電流値Ivが基準電流値以上の場合には、制御部10AはU相とV相とを置き換えてこの処理を実行する。
Specifically, when the current value Iu is equal to or higher than the reference current value, the
そして、制御部10Aは、デューティー比を変更したスイッチング制御信号をインバータ20に出力することにより、U相電圧を低下させるとともにV相電圧を低下(または維持)させる(ステップS42)。
Then, control
なお、制御部10と同じように、制御部10Aは、電流入力部12Aから受ける電流値を用いずに、電圧入力部11Aから受ける電圧値を用いてU相およびV相に出力される電圧を低下させてもよい。
As with the
[実施の形態3]
実施の形態3では、図15を参照しながら、インバータが2つのレグを有する場合の電圧制御方式について説明する。実施の形態1に従うパワーコンディショナ2は、3つのレグ21,22,23を有するインバータ20を備えている。しかし、実施の形態3に従うパワーコンディショナ2Bは、インバータ20の代わりに2つのレグ21,23を有するインバータ20Bを備えている。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, a voltage control method when the inverter has two legs will be described with reference to FIG. The
なお、実施の形態3に従うパワーコンディショナが適用される電力供給システムの<全体構成>については、図1において、実施の形態1におけるパワーコンディショナ2がパワーコンディショナ2Bに置き換わった点以外は同一であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
Note that <general configuration> of the power supply system to which the power conditioner according to the third embodiment is applied is the same except that the
図15は、実施の形態3に従うパワーコンディショナ2Bの構成を示す図である。実施の形態3に従うパワーコンディショナ2Bのインバータ20B以外の構成は、上述したパワーコンディショナ2の当該構成と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。また、インバータ20Bはレグ22を有していないため、実施の形態3では、制御部10(電圧制御部13)は、スイッチング制御信号S3,S4を出力しない。
FIG. 15 shows a configuration of power conditioner 2B according to the third embodiment. Since the configuration other than inverter 20B of power conditioner 2B according to the third embodiment is the same as the configuration of
図15を参照して、インバータ20Bは、互いに並列接続されたレグ21およびレグ23と、コンデンサ71,72とを含む。コンデンサ71,72は、直流バス150を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。コンデンサ71とコンデンサ72との中間点は、リアクトルL2を介して端子202に接続される。
Referring to FIG. 15,
以下、図15を参照しながら、実施の形態3における電圧制御方式について説明する。なお、図7の場合と同様に電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとする。 Hereinafter, the voltage control method in the third embodiment will be described with reference to FIG. 7, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O, and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V.
制御部10(電圧制御部13)は、U相およびV相に出力される電圧を低下させるために、レグ21に出力するスイッチング制御信号S1,S2のデューティー比と、レグ23に出力するスイッチング制御信号S5,S6のデューティー比とを変更する。
The control unit 10 (voltage control unit 13) is configured to switch the duty ratio of the switching control signals S1 and S2 output to the
具体的には、電圧制御部13は、U相電圧を低下させるために、(1)スイッチング制御信号S1のデューティー比を小さくし(たとえば、80%→60%)、(2)スイッチング制御信号S2のデューティー比を大きくする(たとえば、20%→40%)。電圧制御部13は、V相電圧を低下させるために、(3)スイッチング制御信号S5のデューティー比を大きくして(たとえば、20%→40%)、(4)スイッチング制御信号S6のデューティー比を小さくする(たとえば、80%→60%)。
Specifically, the voltage control unit 13 (1) reduces the duty ratio of the switching control signal S1 (for example, 80% → 60%) and (2) the switching control signal S2 in order to reduce the U-phase voltage. Is increased (for example, 20% → 40%). In order to reduce the V-phase voltage, the
電圧制御部13は、上記(1)〜(4)の制御を同時に実行して、電圧線Uおよび中性線O間の電位差と、中性線Oおよび電圧線V間の電位差とを小さくすることによりU相電圧およびV相電圧を低下させる。
The
なお、図15では、電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとして説明したが、電圧線Uが中性線Oよりも電位が低く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が低い場合には、各スイッチング制御信号S1,S2,S5,S6のデューティー比を逆に変化させればよい。 In FIG. 15, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V. However, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O. When the potential of the neutral line O is lower than that of the voltage line V, the duty ratios of the switching control signals S1, S2, S5, and S6 may be changed in reverse.
[実施の形態4]
実施の形態4では、パワーコンディショナが2つのインバータを備える場合の電圧制御方式について説明する。
[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, a voltage control method in the case where the power conditioner includes two inverters will be described.
図16は、実施の形態4に従うパワーコンディショナ2Cの構成を示す図である。なお、図示しないが、パワーコンディショナ2Cは、電力線3を介して図1と同様に交流電力系統6に接続されており、負荷群300A,300B,300Cに電力を供給する。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a power conditioner 2C according to the fourth embodiment. Although not shown, the power conditioner 2C is connected to the
図16を参照して、パワーコンディショナ2Cは、制御部10Cと、インバータ30,35と、電流センサ41,42と、電圧センサ51,52と、リアクトルL1〜L4と、端子201〜207とを含む。
Referring to FIG. 16, power conditioner 2C includes control unit 10C,
インバータ30は、制御部10Cからのスイッチング制御信号S1〜S4に応じて、直流バス150を介して直流電源4から供給された直流電力を交流電力に変換し、その変換で得られた交流電力をU相に出力する。
The
インバータ30は、互いに並列接続されたレグ21およびレグ22を含む。レグ21において、トランジスタQ1,Q2は、直流バス150を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ1とトランジスタQ2との中間点は、リアクトルL1を介して端子201に接続される。レグ22において、トランジスタQ3,Q4は、正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ3とトランジスタQ4との中間点は、リアクトルL2を介して端子202に接続される。
インバータ35は、制御部10Cからのスイッチング制御信号S5〜S8に応じて、直流バス160を介して直流電源4Aから供給された直流電力を交流電力に変換し、その変換で得られた交流電力をV相に出力する。
The
インバータ35は、互いに並列接続されたレグ23およびレグ24を含む。レグ24は、上アーム(トランジスタQ7およびダイオードD7)と下アーム(トランジスタQ8およびダイオードD8)とを含む。
レグ23において、トランジスタQ5,Q6は、直流バス160を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ5とトランジスタQ6との中間点は、リアクトルL3を介して端子202に接続される。レグ24において、トランジスタQ7,Q8は、直流バス160を構成する正母線PLおよび負母線SLの間に直列に接続される。トランジスタQ7とトランジスタQ8との中間点は、リアクトルL4を介して端子203に接続される。
In
<制御部の構成>
図17は、実施の形態4に従う制御部10Cの構成を示す模式図である。図17を参照して、制御部10Cは、電圧入力部11Cと、電流入力部12Cと、電圧制御部13Cととを含む。電圧入力部11C、電流入力部12Cは、それぞれ図5に示す電圧入力部11および電流入力部12と実質的に同一の構成を有する。
<Configuration of control unit>
FIG. 17 is a schematic diagram showing a configuration of a control unit 10C according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 17, control unit 10C includes a
なお、電圧制御部13Cは、電圧制御部13と同一の機能を有しており、電圧制御部13と同じようにU相電圧およびV相電圧を制御する。ただし、電圧制御部13はスイッチング制御信号S1〜S6を生成してインバータ20に出力することによりU相電圧およびV相電圧を制御するが、電圧制御部13Cは、スイッチング制御信号S1〜S8を生成してインバータ30,35に出力することによりU相電圧およびV相電圧を制御する。
The
<電圧制御方式>
以下、図16を参照しながら、実施の形態4に従う電圧制御方式について説明する。具体的には、電圧制御部13CがU相およびV相に出力される電圧を低下させるときの電圧制御方式について説明する。なお、図7の場合と同様に電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとする。
<Voltage control method>
Hereinafter, the voltage control method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, a voltage control method when the
電圧制御部13Cは、U相電圧およびV相電圧を低下させるために、レグ21〜レグ24にそれぞれ出力するスイッチング制御信号S1〜S8のデューティー比を変更する。
The
具体的には、電圧制御部13Cは、U相電圧を低下させるために、(1)スイッチング制御信号S1,S4のデューティー比を小さくし(たとえば、80%→60%)、(2)スイッチング制御信号S2,S3のデューティー比を大きくする(たとえば、20%→40%)。電圧制御部13Cは、V相電圧を低下させるために、(3)スイッチング制御信号S5,S8のデューティー比を小さくし(たとえば、80%→60%)、(4)スイッチング制御信号S6,S7のデューティー比を大きくする(たとえば、20%→40%)。
Specifically, the
電圧制御部13Cは、上記(1)〜(4)の制御を同時に実行して、電圧線Uおよび中性線O間の電位差と、中性線Oおよび電圧線V間の電位差とを小さくすることによりU相電圧およびV相電圧を低下させる。
The
なお、図16では、電圧線Uが中性線Oよりも電位が高く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が高いものとして説明したが、電圧線Uが中性線Oよりも電位が低く、中性線Oが電圧線Vよりも電位が低い場合には、スイッチング制御信号S1,S4のデューティー比を大きくし、スイッチング制御信号S2,S3のデューティー比を小さくし、スイッチング制御信号S5,S8のデューティー比を大きくし、スイッチング制御信号S6,S7のデューティー比を小さくすればよい。 In FIG. 16, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O and the neutral line O has a higher potential than the voltage line V. However, the voltage line U has a higher potential than the neutral line O. When the potential of the neutral line O is lower than that of the voltage line V, the duty ratio of the switching control signals S1 and S4 is increased, the duty ratio of the switching control signals S2 and S3 is decreased, and the switching control signal S5 , S8 may be increased and the duty ratio of the switching control signals S6, S7 may be decreased.
[その他の実施の形態]
上述した実施の形態では、電流センサ41,42と電圧センサ51,52と静電容量測定部8とは、パワーコンディショナ内に設けられる場合について説明したが、これらはパワーコンディショナ外部に設けられていてもよい。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, the case where the
また、コンデンサ5A〜5Cは、パワーコンディショナ内に設けられるコンデンサの静電容量を考慮した合成容量であってもよい。すなわち、コンデンサ5Aの静電容量は電圧線Uと中性線Oとの間に接続されるすべてのコンデンサの合成容量であり、コンデンサ5Bの静電容量は中性線Oおよび電圧線Vとの間に接続されるすべてのコンデンサの合成容量であり、コンデンサ5Cの静電容量は電圧線Uと電圧線Vとの間に接続されるすべてのコンデンサの合成容量であってもよい。
[まとめ]
本発明の実施の形態は次のように要約することができる。
[Summary]
Embodiments of the present invention can be summarized as follows.
(1) 電圧線Uおよび電圧線Vと中性線Oとを有する単相3線式の電力線3と、直流電源4とに接続されるパワーコンディショナ2は、直流電源4の直流電力を単相3線式の交流電力に変換するインバータ20と、インバータ20を制御する制御部10とを備える。制御部10は、電圧線Uおよび中性線Oから構成されるU相の電圧値Vuと、電圧線Vおよび中性線Oから構成されるV相の電圧値Vvとを受け付ける電圧入力部11と、電圧線Uの電流値Iuを受け付ける電流入力部12と、電圧値Vu,Vvと、電流値Iuとに基づいて、インバータ20からU相およびV相に出力される電圧を制御する電圧制御部13とを含む。電圧制御部13は、電流値Iuが基準電流値以上である場合に、U相に出力される電圧を電圧値Vuよりも低下させるとともに、V相に出力される電圧を電圧値Vvよりも低下させるようにインバータ20に指示する。
(1) A
上記構成によると、意図しないパワーコンディショナ2の自立運転の停止を防ぐことができる。そのため、負荷群300への電力供給を維持することができる。
According to the said structure, the stop of the independent operation of the
(2) 電圧制御部13は、電流値Iuが過電流値以上になった場合に、インバータ20を停止させる。基準電流値は、過電流値よりも小さい。
(2) The
上記構成によると一方の電圧線の電流値が増加した場合でも、これらが過電流値になる前の段階で電圧の低下制御が実行されるため、インバータ20の停止をより効果的に防ぐことができる。
According to the above configuration, even when the current value of one voltage line increases, voltage reduction control is executed at a stage before these current values become overcurrent values, so that the
(3) 電圧線Uおよび電圧線Vと中性線Oとを有する単相3線式の電力線3と、直流電源4とに接続されるパワーコンディショナ2は、直流電源4の直流電力を単相3線式の交流電力に変換するインバータ20と、インバータ20を制御する制御部10とを備える。制御部10は、電圧線Uおよび中性線Oから構成されるU相の電圧値Vuと、電圧線Vおよび中性線Oから構成されるV相の電圧値Vvとを受け付ける電圧入力部11と、電圧値Vu,Vvに基づいて、インバータ20からU相およびV相に出力される電圧を制御する電圧制御部13とを含む。電圧制御部13は、電圧値Vuが基準電圧値以上である場合に、U相に出力される電圧を基準電圧値よりも低下させるとともに、V相に出力される電圧を電圧値Vv以下にするようにインバータ20に指示する。
(3) The
上記構成によると、意図しないパワーコンディショナ2の自立運転の停止を防ぐことができる。そのため、負荷群300への電力供給を維持することができる。
According to the said structure, the stop of the independent operation of the
(4) 電圧制御部13は、電圧値Vuまたは電圧値Vvが過電圧値以上になった場合に、インバータ20を停止させる。基準電圧値は、過電圧値よりも小さい。
(4) The
上記構成によると一方の相の電圧値が増加した場合でも、これらが過電圧値になる前の段階で電圧の低下制御が実行されるため、インバータ20の停止をより効果的に防ぐことができる。
According to the above configuration, even when the voltage value of one phase increases, voltage reduction control is executed at a stage before these voltage values become overvoltage values, so that the
(5) 制御部10Aは、電圧線Uおよび中性線O間に接続されているコンデンサ5Aの静電容量値Cuと、電圧線Vおよび中性線O間に接続されているコンデンサ5Bの静電容量値Cvと、電圧線Uおよび電圧線V間に接続されているコンデンサ5Cの静電容量値Cuvとを受け付ける容量入力部14Aをさらに含む。電圧制御部13Aは、U相に出力される電圧を電圧値Vuよりも低下させるとき、電圧値Vu,Vvと静電容量値Cu,Cv,Cuvとに基づいてV相に出力される電圧を目標電圧値にするためのスイッチング制御信号S1〜S6を生成し、当該生成されたスイッチング制御信号S1〜S6をインバータ20に出力する。
(5) The
上記構成によると、電荷の移動を考慮してU相電圧およびV相電圧を低下させることができるため、より精度良くU相電圧およびV相電圧を制御することができる。 According to the above configuration, the U-phase voltage and the V-phase voltage can be reduced in consideration of the movement of charges, so that the U-phase voltage and the V-phase voltage can be controlled with higher accuracy.
(6) 目標電圧値は、電圧入力部11Aにより受け付けられた電圧値である。
上記構成によると、たとえば、基準電流値または基準電圧値以上になった側の相(たとえば、U相電圧)を低下させた場合でも他方の相(たとえば、V相)の電圧の変化を抑制することができる。そのため、パワーコンディショナ2Aは、V相に接続された負荷群300Bに安定した電力を供給することができる。
(6) The target voltage value is a voltage value received by the
According to the above configuration, for example, even when the phase (for example, the U-phase voltage) that has become equal to or higher than the reference current value or the reference voltage value is reduced, the change in the voltage of the other phase (for example, the V-phase) is suppressed. be able to. Therefore, the
(7) 電圧制御部13は、V相に出力される電圧の低下量がU相に出力される電圧の低下量よりも小さくなるようにインバータ20に指示する。
(7) The
上記構成によると、基準電流値または基準電圧値以上になっていない側のV相電圧の低下量を抑えることにより、多くの電力を負荷群300Bに供給することができる。
According to the above configuration, a large amount of power can be supplied to the
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。 The configuration illustrated as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present invention, and can be combined with another known technique, and a part of the configuration is omitted without departing from the gist of the present invention. It is also possible to change the configuration.
また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。 In the above-described embodiment, the processing and configuration described in the other embodiments may be adopted as appropriate.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2,2A,2B,2C パワーコンディショナ、3 電力線、4,4A 直流電源、5A,5B,5C,71,72 コンデンサ、6 交流電力系統、8 静電容量測定部、10,10A,10C 制御部、11,11A,11C 電圧入力部、12,12A,12C 電流入力部、13,13A,13C 電圧制御部、14A 容量入力部、20,20B,30,35 インバータ、21,22,23,24 レグ、41,42 電流センサ、51,52 電圧センサ、150,160 直流バス、201,202,203,204,205,207 端子、300A,300B,300C 負荷群、500,600 領域、D1〜D8 ダイオード、L1,L2,L3,L4 リアクトル、Q1〜Q8 トランジスタ。
2, 2A, 2B, 2C Power conditioner, 3 Power line, 4, 4A DC power supply, 5A, 5B, 5C, 71, 72 Capacitor, 6 AC power system, 8 Capacitance measuring unit, 10, 10A,
Claims (5)
前記直流電源の直流電力を単相3線式の交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第1の電圧線および前記中性線から構成される第1相の第1の電圧値と、前記第2の電圧線および前記中性線から構成される第2相の第2の電圧値とを受け付ける電圧入力手段と、
前記第1の電圧線の第1の電流値を受け付ける電流入力手段と、
前記第1および第2の電圧値と、前記第1の電流値とに基づいて、前記インバータから前記第1相および前記第2相に出力される電圧を制御する電圧制御部とを含み、
前記電圧制御部は、前記第1の電流値が基準電流値以上である場合に、前記第1相に出力される電圧を前記第1の電圧値よりも低下させるとともに、前記第2相に出力される電圧を前記第2の電圧値以下にするように前記インバータに指示する、パワーコンディショナ。 A power conditioner connected to a single-phase three-wire power line having first and second voltage lines and a neutral line, and a DC power source,
An inverter that converts DC power of the DC power source into single-phase, three-wire AC power;
A control unit for controlling the inverter,
The controller is
The first voltage value of the first phase composed of the first voltage line and the neutral line, and the second voltage value of the second phase composed of the second voltage line and the neutral line Voltage input means for receiving
Current input means for receiving a first current value of the first voltage line;
A voltage control unit that controls a voltage output from the inverter to the first phase and the second phase based on the first and second voltage values and the first current value;
The voltage control unit lowers the voltage output to the first phase below the first voltage value and outputs to the second phase when the first current value is greater than or equal to a reference current value. A power conditioner that instructs the inverter to reduce the voltage to be applied to the second voltage value or less.
前記基準電流値は、前記過電流値よりも小さい、請求項1に記載のパワーコンディショナ。 The voltage control unit stops the inverter when the first current value becomes an overcurrent value or more,
The power conditioner according to claim 1, wherein the reference current value is smaller than the overcurrent value.
前記直流電源の直流電力を単相3線式の交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第1の電圧線および前記中性線から構成される第1相の第1の電圧値と、前記第2の電圧線および前記中性線から構成される第2相の第2の電圧値とを受け付ける電圧入力手段と、
前記第1および第2の電圧値に基づいて、前記インバータから前記第1相および前記第2相に出力される電圧を制御する電圧制御部とを含み、
前記電圧制御部は、前記第1の電圧値が基準電圧値以上である場合に、前記第1相に出力される電圧を前記基準電圧値よりも低下させるとともに、前記第2相に出力される電圧を前記第2の電圧値以下にするように前記インバータに指示する、パワーコンディショナ。 A power conditioner connected to a single-phase three-wire power line having first and second voltage lines and a neutral line, and a DC power source,
An inverter that converts DC power of the DC power source into single-phase, three-wire AC power;
A control unit for controlling the inverter,
The controller is
The first voltage value of the first phase composed of the first voltage line and the neutral line, and the second voltage value of the second phase composed of the second voltage line and the neutral line Voltage input means for receiving
A voltage control unit configured to control a voltage output from the inverter to the first phase and the second phase based on the first and second voltage values;
The voltage control unit lowers the voltage output to the first phase below the reference voltage value and outputs to the second phase when the first voltage value is equal to or higher than a reference voltage value. A power conditioner that instructs the inverter to make a voltage equal to or lower than the second voltage value.
前記基準電圧値は、前記過電圧値よりも小さい、請求項3に記載のパワーコンディショナ。 The voltage control unit stops the inverter when the first or second voltage value is equal to or higher than an overvoltage value,
The power conditioner according to claim 3, wherein the reference voltage value is smaller than the overvoltage value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014187940A JP6316152B2 (en) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014187940A JP6316152B2 (en) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Inverter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016063575A true JP2016063575A (en) | 2016-04-25 |
JP6316152B2 JP6316152B2 (en) | 2018-04-25 |
Family
ID=55798357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014187940A Expired - Fee Related JP6316152B2 (en) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6316152B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016073028A (en) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 京セラ株式会社 | Distributed power supply system and power conditioner |
WO2018058603A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 华为技术有限公司 | Three-phase converter and control method therefor |
CN110426664A (en) * | 2019-08-07 | 2019-11-08 | 浙江大学 | A kind of the three-phase three-wire system open-circuit fault of power tubes of inverter and current sensor faults error comprehensive diagnosis method of two current sensors of band |
US11296643B2 (en) | 2019-07-02 | 2022-04-05 | Lg Electronics Inc. | Motor driving apparatus and home appliance including the same |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4067054A (en) * | 1976-04-29 | 1978-01-03 | I-T-E Imperial Corporation | Over-voltage protection |
JPH0898549A (en) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Sharp Corp | Inverter device |
JP2000312438A (en) * | 1999-04-23 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Linked system |
JP2002320332A (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Osaka Gas Co Ltd | Operation control device of distributed type power generating equipment |
JP2004297960A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Kyocera Corp | Power-converting device and systematically cooperating system using it |
JP2007166869A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Power supply unit |
JP2007325333A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Osaka Gas Co Ltd | Distributed power plant |
JP2008104334A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-01 | Osaka Gas Co Ltd | Fuel cell type distributed power generating apparatus |
JP2015002657A (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | シャープ株式会社 | Inverter device |
-
2014
- 2014-09-16 JP JP2014187940A patent/JP6316152B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4067054A (en) * | 1976-04-29 | 1978-01-03 | I-T-E Imperial Corporation | Over-voltage protection |
JPH0898549A (en) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Sharp Corp | Inverter device |
JP2000312438A (en) * | 1999-04-23 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Linked system |
JP2002320332A (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Osaka Gas Co Ltd | Operation control device of distributed type power generating equipment |
JP2004297960A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Kyocera Corp | Power-converting device and systematically cooperating system using it |
JP2007166869A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Power supply unit |
JP2007325333A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Osaka Gas Co Ltd | Distributed power plant |
JP2008104334A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-01 | Osaka Gas Co Ltd | Fuel cell type distributed power generating apparatus |
JP2015002657A (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | シャープ株式会社 | Inverter device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016073028A (en) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 京セラ株式会社 | Distributed power supply system and power conditioner |
WO2018058603A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 华为技术有限公司 | Three-phase converter and control method therefor |
US10715056B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-07-14 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Three-phase converter with zero-sequence regulation |
US11296643B2 (en) | 2019-07-02 | 2022-04-05 | Lg Electronics Inc. | Motor driving apparatus and home appliance including the same |
CN110426664A (en) * | 2019-08-07 | 2019-11-08 | 浙江大学 | A kind of the three-phase three-wire system open-circuit fault of power tubes of inverter and current sensor faults error comprehensive diagnosis method of two current sensors of band |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6316152B2 (en) | 2018-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Design and test of a new droop control algorithm for a SMES/battery hybrid energy storage system | |
JP6001587B2 (en) | Power converter | |
KR20090100655A (en) | Multi level inverter | |
JP6316152B2 (en) | Inverter | |
TWI593213B (en) | Uninterruptable power device | |
WO2019215842A1 (en) | Power conversion device | |
JP5978146B2 (en) | Power supply system and power supply device | |
JP2014099986A (en) | Composite power storage system | |
JP6210649B2 (en) | Power conversion apparatus and control method thereof | |
US20160118904A1 (en) | Power conversion apparatus | |
JP6232912B2 (en) | Power conditioner for photovoltaic power generation | |
JPWO2017208639A1 (en) | Bi-directional isolated DC / DC converter and smart network | |
JP2013085364A (en) | Grid connection power conversion equipment control device and grid connection power conversion equipment | |
JP6363391B2 (en) | Voltage regulator | |
JP6141697B2 (en) | Inverter device | |
Tang et al. | Dynamic optimal AC line current regulation method for three-phase active power conditioners | |
EP3591828A1 (en) | Power supply control device, power conversion system, and power supply control method | |
JP6415259B2 (en) | Power conditioner and its control device | |
Seo et al. | DC islanding detection algorithm using injection current perturbation technique for photovoltaic converters in DC distribution | |
JP2019129687A (en) | Multi-phase converter | |
JP6296878B2 (en) | Grid-connected inverter and generated power estimation method | |
Ahmadzadeh et al. | Back-stepping sliding mode control of a Z-source DC-DC converter | |
JP6415260B2 (en) | Power conditioner, its control device and power system | |
JP6285803B2 (en) | Power converter | |
JP6025663B2 (en) | Uninterruptible power system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170323 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180327 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6316152 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |