JP2016073198A - 並列モジュール式変換器システム内の循環電流と相間不均衡を減少させるためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1例では、各モジュール100が10Aの定格出力を有することができる。したがって、変換器300内の10個のモジュール100により、当該変換器は100Aを提供することができる。航空機が着陸装置用の油圧モータに電力を供給するよう25Aの負荷に要求する場合、例えば、システム300は、当該負荷が少なくとも3つのモジュール100を必要とすると判定し、3つのモジュール100を並列に配置し、3つのモジュール100を当該負荷に割り当てて起動することができる。当該着陸装置の動作の間に、例えば、電力要件が変化した場合、例えば、モータを開始するのに必要な電力が当該モータを動かすための連続的な電力よりも大きい場合、当該負荷が変化すると、システム300はモジュール100を削除(または追加)することができる。
別の例では、上述のように、各モジュール100は再び10Aの定格出力を有することができ、変換器300内の10個のモジュール100が合計で100Aの容量を有することができる。例えば、航空機が、着陸装置の油圧モータに電力供給するために最初に15Aの負荷を要求し、次に、機室ファンをローにするために7.5Aの負荷を要求する場合、システム300は当該負荷が少なくとも3つのモジュール100を必要とすると判定することができる。システム300は第1のモジュール100および第2のモジュール100を並列に配置することができる。システム300は次いで、第1の負荷を第1のモジュール100および第2のモジュール100に割り当て、第2の負荷を第3のモジュール100に割り当てることができる。
Claims (16)
- 第1の交流電流「AC」出力を提供しモジュール通信バスに接続された第1の並列モジュール式変換器モジュール(100、200)と、
第2のAC出力を提供し前記モジュール通信バスに接続された第2の並列モジュール式変換器モジュール(100、200)と、
第1の負荷(420)を前記第1の並列モジュール式変換器モジュール(415−1)および前記第2の並列モジュール式変換器モジュール(415−2)のうち1つまたは複数に割り当てるマスタ論理コントローラ(320)であって、前記モジュール通信バス(140)は前記第1の並列モジュール式変換器モジュールと前記第2の並列モジュール式変換器モジュールを接続する、マスタ論理コントローラ(320)と、
マスタ通信コントローラ(315)であって、前記モジュール通信バスと前記マスタ論理コントローラの間でメッセージを経路付けるために前記モジュール通信バスと前記マスタ論理コントローラに接続されたマスタ通信コントローラ(315)と、
前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールの両方の入力と出力に接続された負荷分散器(1505)と、
を備える、並列モジュール変換器(300)。 - 前記マスタ論理コントローラは、電力切替えネットワーク(325)を用いて、前記第1の並列モジュール式変換器モジュールと前記第2の並列モジュール式変換器モジュールを並列に配置し、前記第1の負荷を前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールに割り当て、
前記負荷分散器は、前記第1の並列モジュール式変換器モジュールへの入力を修正して、前記第1の並列モジュール式変換器モジュールの出力を前記第2の並列モジュール式変換器モジュールの出力と均等化する、
請求項1に記載の並列モジュール変換器。 - 第3のAC出力信号を提供し前記モジュール通信バスに接続された第3の並列モジュール式変換器モジュール(415−3)をさらに備え、
前記マスタ論理コントローラは、前記電力切替えネットワークを用いて、前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールを並列に配置し、前記第1の負荷を前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールに割り当て、
前記負荷分散器は、前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数に対する入力を修正して、前記第1の並列モジュール式変換器モジュールの出力、前記第2の並列モジュール式変換器モジュールの出力、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールの出力を均等化する、
請求項2に記載の並列モジュール変換器。 - 前記負荷分散器が、前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールの出力電流が実質的にバランスされるように、前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数に対するモータ制御アルゴリズムを修正する、請求項3に記載の並列モジュール変換器。
- 前記モータ制御アルゴリズムはフィールド指向制御アルゴリズムを備え、前記負荷分散器は、前記第1の並列モジュール式変換器モジュール、前記第2の並列モジュール式変換器モジュール、および前記第3の並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数に対するパルス幅変調「PWM」信号を修正する、請求項4に記載の並列モジュール変換器。
- 1つまたは複数のモータ制御アルゴリズムを前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールを提供するためのモータ制御システム(1020)と、
前記1つまたは複数のモータ制御アルゴリズムを前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールに接続するための制御切換えネットワーク(1025)と、
をさらに備え、
前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールに対する入力は前記1つまたは複数のモータ制御アルゴリズムであり、
前記第1の並列モジュール式変換器モジュールおよび前記第2の並列モジュール式変換器モジュールに対する出力は1つまたは複数の出力電流である、
請求項1に記載の並列モジュール変換器。 - 複数の並列モジュール式変換器モジュールの間の出力をバランスさせるための方法であって、
車両コントローラからの第1の負荷に電力供給する要求をシステム・コントローラで受信するステップ(1405)と、
前記第1の負荷を負荷分散器で電力供給するのに必要な並列モジュール式変換器モジュールの数を計算するステップ(1410)と、
前記第1の負荷をマスタ論理コントローラで並列に電力供給するのに必要な前記計算された並列モジュール式変換器モジュールを配置するステップと、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々からの出力を前記負荷分散器で検知するステップと、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々の出力が等しいように、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップと、
を含む、方法。 - 前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々に対する理想負荷を前記負荷分散器で計算するステップ(1415)と、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々の出力が前記計算された理想負荷と実質的に等しいように、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力モータ信号を修正するステップ(1435)と、
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記入力信号を修正するステップは、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々に対する出力電流が同期されるように、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数へのモータ制御アルゴリズムを修正するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記モータ制御アルゴリズムはフィールド指向制御「FOC」アルゴリズムを含み、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数に入力された前記モータ制御アルゴリズムを修正するステップは、前記FOCアルゴリズムのパルス幅変調「PWM」信号を修正して前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの間の前記出力電流を実質的にバランスさせるステップを含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記モータ制御アルゴリズムは電圧周波数制御アルゴリズムを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップは、前記入力信号を比例積分微分「PID」コントローラで修正するステップを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記PIDコントローラの誤差は、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールからの出力電流の差異を含み、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップは、前記PIDコントローラが前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力を修正して前記誤差を削減するステップを含む、
請求項12に記載の方法。 - 前記負荷分散器で前記第1の負荷に電力供給するのに必要な前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの間の理想負荷を計算するステップと、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々の出力が前記理想負荷とほぼ等しいように、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップと、
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - 前記負荷分散器はPIDコントローラを含み、
前記PIDコントローラの誤差は、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの各々からの出力電流および前記理想負荷の間の差分を含み、
前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップは、前記PIDコントローラが、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数の入力を修正して前記誤差を削減するステップを含む、
請求項14に記載の方法。 - 1つまたは複数のモータ制御アルゴリズムを前記計算された並列モジュール式変換器モジュールに提供するステップをさらに含み、前記計算された並列モジュール式変換器モジュールの1つまたは複数への入力信号を前記負荷分散器で修正するステップは前記1つまたは複数のモータ制御アルゴリズムを修正するステップを含む、請求項7に記載の方法。
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