JP2016140122A - Control method for electric power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1組の冷却系(放熱器)に複数台のインバータ回路を設けた電力変換装置に係り、特に当該インバータ回路のスイッチング素子における過熱保護に関する。 The present invention relates to a power conversion device in which a plurality of inverter circuits are provided in a set of cooling systems (heat radiators), and more particularly to overheat protection in switching elements of the inverter circuits.
インバータ回路のスイッチング素子に過熱保護をかけつつ、インバータ回路を継続運転させる技術として、下記の特許文献1〜3が開示されている。
The following
(特許文献1:図6)
スイッチング素子の検出温度と第1の基準温度とを所定の時間毎に比較し、検出温度が第1の基準温度を超えているときにキャリア周波数(すなわち、スイッチング素子のスイッチング周波数)低下指令を出力する。キャリア周波数低下指令を入力した場合、初期スイッチング周波数から所定の値だけスイッチング周波数を減少させる。
(Patent Document 1: FIG. 6)
The detected temperature of the switching element and the first reference temperature are compared every predetermined time, and when the detected temperature exceeds the first reference temperature, a command for lowering the carrier frequency (that is, the switching frequency of the switching element) is output. To do. When the carrier frequency lowering command is input, the switching frequency is decreased by a predetermined value from the initial switching frequency.
また、検出温度が第2の基準値を下回った時にキャリア周波数復帰指令を出力し、初期スイッチング周波数に復帰させる。 Also, when the detected temperature falls below the second reference value, a carrier frequency return command is output to return to the initial switching frequency.
(特許文献2:図7)
スイッチング素子の近傍にスイッチング素子温度を検出する手段を備え、スイッチング素子が素子上限温度以下に抑制されるようにトルク指令値に制限を加える。
(Patent Document 2: FIG. 7)
Means for detecting the switching element temperature is provided in the vicinity of the switching element, and the torque command value is limited so that the switching element is suppressed to the element upper limit temperature or less.
(特許文献3:図8)
温度推定部は、発熱部品のジャンクション温度の変化を推定する熱回路モデルを複数の発熱部品のそれぞれについて持ち、複数の発熱部品から選択された推定対象の発熱部品の電力損失情報と推定対象以外の発熱部品の電力損失情報を求め、推定対象のジャンクション温度を推定する。保護制御部により、キャリア周波数(すなわち、スイッチング素子のスイッチング周波数)の低減またはインバータ出力電流の低減を選択し、スイッチング素子などの発熱部品の過熱保護制御をする。
(Patent Document 3: FIG. 8)
The temperature estimation unit has a thermal circuit model for estimating a change in the junction temperature of the heat generating component for each of the plurality of heat generating components, and the power loss information of the heat generating component to be estimated selected from the plurality of heat generating components and other than the estimation target Obtain the power loss information of the heat-generating component and estimate the junction temperature to be estimated. The protection control unit selects reduction of the carrier frequency (that is, switching frequency of the switching element) or reduction of the inverter output current, and performs overheat protection control of the heat-generating component such as the switching element.
また、図1に示すように、複数台のインバータ回路を有する電力変換装置において、1台の放熱器ですべてのインバータ回路1a,1b,1cを冷却するものが知られている。
Moreover, as shown in FIG. 1, in the power converter device which has a plurality of inverter circuits, what cools all
しかしながら、1組の冷却系(放熱器)に複数台のインバータ回路を設けた電力変換装置において、前記の特許文献1〜3の技術をすべてのインバータ回路に適用した場合に、以下の問題が生じる。
However, in a power conversion device in which a plurality of inverter circuits are provided in a set of cooling systems (heat radiators), the following problems occur when the techniques of
特許文献1では、検出温度が第1の基準温度を超えているときにスイッチング周波数を低下させるが、このスイッチング周波数の低下は、インバータの制御応答性の劣化をもたらす。さらに、このスイッチング周波数を低下させた状態での運転は、インバータ出力電流の高調波成分の増大や、インバータ負荷に電動機を用いた場合に振動等による騒音が発生しやすくなるといった問題が生じる。
In
また、特許文献2では、スイッチング素子が素子上限温度付近の状態ではトルク指令値に制限を加えるため、軽負荷運転しかできなくなり負荷の運転状態を変える必要がでてくる。
Further, in
また、特許文献3では、出力電流が高いインバータ回路のスイッチング周波数または出力電流を低減させるが、スイッチング周波数を下げた場合、インバータ回路の制御応答性の劣化をもたらす。さらに、このスイッチング周波数を低下させた状態での運転は、インバータ出力電流の高調波成分の増大や、インバータ負荷に電動機を用いた場合に振動等による騒音が発生しやすくなるといった問題が生じる。 In Patent Document 3, the switching frequency or output current of an inverter circuit having a high output current is reduced. However, when the switching frequency is lowered, the control response of the inverter circuit is deteriorated. Further, the operation with the switching frequency lowered causes problems such as an increase in the harmonic component of the inverter output current, and noise due to vibration or the like when an electric motor is used for the inverter load.
また、出力電流を低減させた場合、軽負荷運転しかできなくなり、負荷の運転状態を変える必要がでてくる。 Further, when the output current is reduced, only light load operation can be performed, and it is necessary to change the operation state of the load.
したがって、1つの冷却系(放熱器)に複数のインバータ回路を設けた電力変換装置において、すべてのインバータ回路に以上示したような問題が生じる。インバータ回路では、出力電流やスイッチング周波数を落とさずスイッチング素子を過熱から保護する事が望ましい。 Therefore, in the power conversion device in which a plurality of inverter circuits are provided in one cooling system (heat radiator), the problems described above occur in all the inverter circuits. In an inverter circuit, it is desirable to protect the switching element from overheating without reducing the output current or switching frequency.
以上示したようなことから、1つの冷却系に複数のインバータ回路を設けた電力変換装置において、制御応答性の劣化、インバータ出力電流の高調波成分の増大、振動による騒音、負荷の運転状態の変更等の問題を招来させることなく、過熱保護制御することが課題となる。 As described above, in a power conversion device in which a plurality of inverter circuits are provided in one cooling system, deterioration of control responsiveness, increase in harmonic components of inverter output current, noise due to vibration, load operating conditions It becomes a problem to perform overheat protection control without causing problems such as changes.
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、 1台の冷却系にN台(N≧2)設けられたインバータ回路と、前記インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ制御する制御部と、を備えた電力変換装置の制御方法であって、前記制御部は、前記冷却系の温度が予め設定された閾値Aを超過したとき、k台(1≦k≦N−1)の前記インバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、前記冷却系の温度が前記閾値Aよりも低く設定された閾値Bを下回ったとき、前記スイッチング周波数を低減させたk台の前記インバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする。 The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and one aspect thereof includes an inverter circuit provided with N units (N ≧ 2) in one cooling system, and a switching element of the inverter circuit. A control unit that performs on / off control, wherein the control unit includes k units (1 ≦ k ≦ N) when a temperature of the cooling system exceeds a preset threshold A. -1) when the switching frequency of the inverter circuit is reduced, and when the temperature of the cooling system falls below a threshold value B set lower than the threshold value A, the switching frequency of the k inverter circuits reduced. The switching frequency is returned to the initial switching frequency.
また、その一態様として、各インバータ回路の出力電流を検出する電流検出器を備え、前記制御部は、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電流が大きい方から数えてk台のインバータ回路を特定し、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したときに、前記特定したk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減し、前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに前記特定したk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする。 Further, as one aspect thereof, a current detector that detects an output current of each inverter circuit is provided, and when the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the control unit outputs an output current among N inverter circuits. K inverter circuits are counted from the larger one, and when the cooling system temperature exceeds the threshold A, the switching frequency of the identified k inverter circuits is reduced, and the cooling system temperature is reduced. When the value falls below the threshold value B, the switching frequency of the identified k inverter circuits is returned to the initial switching frequency.
また、その一態様として、前記制御部は、スイッチング周波数を変更しない高応答インバータ回路を(N−k)台(1≦k≦N−1)予め指定しておき、冷却系の温度が前記閾値Aを超過したときに、前記指定した高応答インバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに、前記指定した高応答インバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする。 Further, as one aspect thereof, the control unit designates (Nk) units (1 ≦ k ≦ N−1) of high-response inverter circuits that do not change the switching frequency in advance, and the temperature of the cooling system is the threshold value. When A is exceeded, the switching frequency of k inverter circuits other than the designated high response inverter circuit is reduced, and when the temperature of the cooling system falls below the threshold B, other than the designated high response inverter circuit The switching frequency of the k inverter circuits is returned to the initial switching frequency.
また、その一態様として、各インバータ回路の出力電流を検出する電流検出器を備え、前記制御部は、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路を特定し、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、前記出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったとき、前記出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチ ング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする。 Further, as one aspect thereof, a current detector that detects an output current of each inverter circuit is provided, and when the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the control unit outputs an output current among N inverter circuits. (Nk) inverter circuits from the larger one are identified, and when the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, k other than the (Nk) inverter circuits from the larger output current. When the switching frequency of the inverter circuit is reduced and the temperature of the cooling system falls below the threshold value B, the switch of k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits from the one with the larger output current The switching frequency is returned to the initial switching frequency.
また、その一態様として、前記制御部は、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路を特定し、前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、前記出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに、前記出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする。 Further, as one aspect thereof, when the temperature of the cooling system exceeds the threshold value A, the control unit is configured from (N−k) units of N inverter circuits in which the frequency of the output voltage or output current is larger. When the temperature of the cooling system exceeds the threshold value A, the frequency of the output voltage or output current of the k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits is larger. When the switching frequency is reduced and the temperature of the cooling system falls below the threshold value B, the frequency of the output voltage or output current of k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits is larger. The switching frequency is returned to the initial switching frequency.
本発明によれば、1つの冷却系に複数のインバータ回路を設けた電力変換装置において、制御応答性の劣化、インバータ出力電流の高調波成分の増大、振動による騒音、負荷の運転状態の変更等の問題を招来させることなく、過熱保護制御することが可能となる。 According to the present invention, in a power converter provided with a plurality of inverter circuits in one cooling system, deterioration of control responsiveness, increase of harmonic components of inverter output current, noise due to vibration, change of load operating state, etc. It is possible to perform overheat protection control without causing this problem.
以下、本発明に係る電力変換装置の実施形態1〜4を図1〜図5に基づいて詳述する。
Hereinafter,
[実施形態1]
図1に示すように、本実施形態1における電力変換装置は、1台の冷却系(例えば、放熱器:以下、放熱器と称する)3に設けられた複数(N台)のインバータ回路1a,1b,1c(2台以上なら何台でもよい)と、インバータ回路1a,1b,1cを駆動・制御する制御部2と、放熱器3の温度を測定する放熱器温度センサ5と、負荷4a,4b,4cと、を備える。また図1には示されていないが、電力変換装置は各インバータ回路1a,1b,1cの出力電流値を検出する手段を備えている。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, the power conversion device according to the first embodiment includes a plurality of (N units)
以下、図2に示すフローチャートに基づいて、本実施形態1における電力変換装置の制御方法を説明する。以下に示す閾値A,閾値B,閾値Cは、予め設定された値であり、その大きさは閾値B<閾値A<閾値Cとする。
Hereinafter, based on the flowchart shown in FIG. 2, the control method of the power converter device in this
S1:まず、放熱器温度センサ5により、放熱器3の温度を検出する。
S1: First, the temperature of the radiator 3 is detected by the
S2:次に、制御部2において、放熱器温度センサ5の検出値(温度情報)と閾値Aとを比較する。インバータ回路1a,1b,1cが運転動作を行っており放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超えた場合、S3へ移行する。放熱器温度センサ5の温度情報が閾値A以下の場合はS8へ移行し、そのまま運転を継続する。
S2: Next, the
S3:制御部2において、各インバータ回路1a,1b,1cの出力電流値から出力電流が最大のインバータ回路1台を特定する。インバータ回路1a,1b,1cのうち、特定した出力電流が最大のインバータ回路1台のスイッチング周波数を下げ、そのインバータ回路のスイッチング損失を低減させる。これにより、インバータ回路1a,1b,1cの合計発生損失の増加が低減され、放熱器3全体の温度上昇が抑えられる。その結果、すべてのインバータ回路1a,1b,1cを過熱から保護しつつ、出力電流が最大でないインバータ回路に接続された負荷の運転を出力電流や周波数を変えずに継続できる。
S3: The
S4:制御部2において、放熱器温度センサ5の温度情報と閾値Bとを比較する。放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Bより小さい値になった場合、S5へ移行する。放熱器温度センサ5の温度情報が閾値B以上の場合、S6へ移行する。
S4: The
S5:制御部2において、スイッチング周波数を初期スイッチング周波数に復帰させ、運転を継続する(S1へ戻る)。
S5: In the
S6:制御部2において、放熱器温度センサ5の温度情報と閾値Cとを比較する。放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Cより大きい値になった場合、S7へ移行する。放熱器温度センサ5の温度情報が閾値C以下の場合、S8へ移行する。
S6: The
S7:制御部2において、過熱異常と判断し、すべてのインバータ回路1a,1b,1cの運転を中断する。
S7: The
S8:制御部2において、そのまま運転を続行し、S1の処理にもどる。
S8: In the
本実施形態1における電力変換装置の制御方法は、それぞれのインバータ回路1a,1b,1cが運転する際に、そのインバータ回路1a,1b,1cの半導体スイッチング素子からの発熱を出力電流から予測して、高出力となるインバータ回路のスイッチング周波数のみを低減し、全体の損失を一定の値以下になるように制御し、スイッチング周波数を変更させないインバータ回路の応答を保ちつつ、過熱からの保護をかけるものである。
In the control method of the power conversion device according to the first embodiment, when the
スイッチング損失はインバータ電流にほぼ比例するため、出力電流が最大のインバータ回路のスイッチング周波数を下げる本実施形態1は、システム全体の損失を低減させる効果(すなわち、放熱器3全体の温度を低減させる効果)が高い。 Since the switching loss is substantially proportional to the inverter current, the first embodiment that lowers the switching frequency of the inverter circuit with the maximum output current has the effect of reducing the loss of the entire system (that is, the effect of reducing the temperature of the entire radiator 3). ) Is high.
本実施形態1によれば、1つの放熱器3に複数台のインバータ回路1a,1b,1cを設けた電力変換装置において、放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超過した状態でも、出力電流が最大でないインバータ回路の出力電流と出力周波数を変更させずに運転継続させることができる。すなわち、出力電流が最大でないインバータ回路に接続された負荷4a,4b,4cの運転状態を変更させることなく、運転継続させることができる。
According to the first embodiment, in a power conversion device in which a plurality of
また、スイッチング周波数を低減させるのは出力電流が最大のインバータ回路のみであり、他のインバータ回路に関してはスイッチング周波数が変わらないため、制御応答性を劣化させること、出力電流の高調波を増大させること、および、電動機負荷の騒音を増大させることを抑制することが可能である。 In addition, the switching frequency is reduced only for the inverter circuit with the maximum output current, and the switching frequency does not change for other inverter circuits, so that the control responsiveness is deteriorated and the harmonics of the output current are increased. Further, it is possible to suppress an increase in noise of the motor load.
なお、本実施形態1では、3台のインバータ回路のうち出力電流が最大である1台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減する方法について説明したが、N台のインバータ回路のうち、出力電流が大きい方から数えてk台(1≦k≦N−1)のインバータ回路のスイッチング周波数を低減してもよい。 In the first embodiment, the method of reducing the switching frequency of one inverter circuit having the maximum output current among the three inverter circuits has been described. However, among the N inverter circuits, the output current is large. The switching frequency of k inverter circuits (1 ≦ k ≦ N−1) counting from the side may be reduced.
[実施形態2]
本実施形態2における電力変換装置の主回路は、実施形態1と同様である。
[Embodiment 2]
The main circuit of the power conversion device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
以下、図3に示すフローチャートに基づいて、本実施形態2における電力変換装置の制御方法を説明する。
Hereinafter, based on the flowchart shown in FIG. 3, the control method of the power converter device in this
S9:制御部2において、予めインバータ回路1a,1b,1cのうち、高制御応答性が求められるインバータ回路(以下、高応答インバータ回路と称する)を1台指定する。
S9: In the
S1:実施形態1と同様である。 S1: The same as in the first embodiment.
S2:制御部2において、放熱器温度センサ5の温度情報と閾値Aとを比較し、放熱器温度センサ5が閾値Aを超えた場合、S10へ移行する。その他は実施形態1と同様である。
S2: In the
S10:制御部2において、S9で指定した1台の高応答インバータ回路と高応答インバータ回路でない2台のインバータ回路とを振り分ける。S9で指定した高応答インバータ回路はS8へ移行し、そのまま運転を継続する。S9で指定した高応答インバータ回路以外は、S3へ移行する。
S10: In the
S3:制御部2において、S9で指定した高応答インバータ回路以外のインバータ回路の周波数を低減する。
S3: The
S4〜S8:実施形態1と同様である。 S4 to S8: The same as in the first embodiment.
以上示したように、本実施形態2における電力変換装置は、指定したインバータ回路のスイッチング周波数を下げないため、指定したインバータ回路の応答性は変わらない。 As described above, since the power conversion device according to the second embodiment does not lower the switching frequency of the designated inverter circuit, the responsiveness of the designated inverter circuit does not change.
また、予め指定した高応答インバータ回路以外のインバータ回路のスイッチング周波数を下げる事により、そのインバータ回路のスイッチング損失が低減され、インバータ回路1a,1b,1cの合計発生損失が低減される。その結果、放熱器3の温度上昇を抑え、すべてのインバータ回路1a,1b,1cを過熱から保護する。
Further, by lowering the switching frequency of the inverter circuits other than the high-response inverter circuit designated in advance, the switching loss of the inverter circuit is reduced, and the total generated loss of the
また、本実施形態2における電力変換装置は、実施形態1と同様の作用効果を奏する。 In addition, the power conversion device according to the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
なお、本実施形態2では、3台のインバータ回路のうち高応答インバータ回路以外の2台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減する方法について説明したが、N台のインバータ回路のうち予め指定した(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減してもよい。 In the second embodiment, the method of reducing the switching frequency of two inverter circuits other than the high-response inverter circuit among the three inverter circuits has been described. -K) The switching frequency of k inverter circuits other than the inverter circuits may be reduced.
[実施形態3]
本実施形態3は、複数のインバータ回路のうち出力電流が最大のインバータ回路以外のインバータ回路のスイッチング周波数を低減するものである。 本実施形態3における電力変換装置の主回路は、各インバータ回路の出力電流値を検出する検出手段を備えているものとする。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, the switching frequency of inverter circuits other than the inverter circuit having the maximum output current among the plurality of inverter circuits is reduced. The main circuit of the power conversion device according to the third embodiment is assumed to include detection means for detecting the output current value of each inverter circuit.
以下、図4に示すフローチャートに基づいて、本実施形態3における電力変換装置の制御方法を説明する。 Hereinafter, based on the flowchart shown in FIG. 4, the control method of the power converter device in this Embodiment 3 is demonstrated.
S1:実施形態1,2と同様である。 S1: The same as in the first and second embodiments.
S2:制御部2において、放熱器温度センサ5の温度情報と閾値Aとを比較し、放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超えた場合、S11へ移行する。その他は実施形態1,2と同様である。
S2: In the
S11:インバータ回路1a,1b,1cが運転動作を行っており、放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超えた時に、制御部2において、出力電流が最大であるインバータ回路1台を特定する。出力電流が最大である1台のインバータ回路はS8へ移行しそのまま運転を継続する。出力電流が最大でない2台のインバータ回路はS3へ移行する。
S11: When the
S3:制御部2において、インバータ回路1a,1b,1cのうち、前記特定した出力電流が最大であるインバータ回路以外のインバータ回路2台のスイッチング周波数を下げる。これにより、出力電流が最大であるインバータ回路以外のインバータ回路のスイッチング損失が低減され、インバータ回路1a,1b,1cの合計発生損失が低減される。その結果、放熱器3の温度上昇を抑え、すべてのインバータ回路1a,1b,1cを過熱から保護する。
S3: The
S4〜S8:実施形態1,2と同様である。 S4 to S8: The same as in the first and second embodiments.
以上示したように、本実施形態3における電力変換装置は、出力電流が最大であるインバータ回路の出力電流と出力周波数を変更させずに運転継続させることができる。すなわち、出力電流が最大であるインバータ回路に接続された負荷の運転状態を変更させることなく、運転継続させることができる。 As described above, the power conversion device according to the third embodiment can be continuously operated without changing the output current and output frequency of the inverter circuit having the maximum output current. That is, the operation can be continued without changing the operation state of the load connected to the inverter circuit having the maximum output current.
また、本実施形態3は、実施形態1,2と同様の作用効果を奏する。
Moreover, this Embodiment 3 has the same effect as
なお、本実施形態3では、3台のインバータ回路のうち出力電流が最大でない2台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減する方法について説明したが、N台のインバータ回路のうち出力電流が小さい方から数えてk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減してもよい。 In the third embodiment, the method of reducing the switching frequency of two inverter circuits whose output current is not the maximum among the three inverter circuits has been described. The switching frequency of the k inverter circuits may be reduced.
[実施形態4]
本実施形態4は、複数のインバータ回路のうち最高の周波数を出力するインバータ回路以外のインバータ回路のスイッチング周波数を低減するものである。
[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, the switching frequency of inverter circuits other than the inverter circuit that outputs the highest frequency among the plurality of inverter circuits is reduced.
以下、図5に示すフローチャートに基づいて、本実施形態4における電力変換装置の制御方法を説明する。 Hereinafter, based on the flowchart shown in FIG. 5, the control method of the power converter device in this Embodiment 4 is demonstrated.
S1:実施形態1,2と同様である。 S1: The same as in the first and second embodiments.
S2:制御部2において、放熱器温度センサ5の温度情報と閾値Aとを比較し、放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超えた場合、S12へ移行する。その他は実施形態1,2と同様である。
S2: In the
S12:インバータ回路1a,1b,1cが運転動作を行っており、放熱器温度センサ5の温度情報が閾値Aを超えた時に、制御部2において、出力電圧(もしくは出力電流)の周波数が最大であるインバータ回路1台を特定する。この特定は、各インバータ回路1a,1b,1cの出力周波数指令値を比較すればできる。出力電圧(もしくは出力電流)の周波数が最大である1台のインバータ回路はS8へ移行しそのまま運転を継続する。出力電圧(もしくは出力電流)の周波数が最大でない2台のインバータ回路はS3へ移行する。
S12: When the
S3:制御部2において、インバータ回路1a,1b,1cのうち、前記特定した出力周波数が最大であるインバータ回路以外のインバータ回路2台のスイッチング周波数を下げる。これにより、最大の周波数を出力するインバータ回路以外のインバータ回路のスイッチング損失が低減され、インバータ回路1a,1b,1cの合計発生損失が低減される。その結果、放熱器3の温度上昇を抑え、すべてのインバータ回路1a,1b,1cを過熱から保護する。
S3: The
S4〜S8:実施形態1,2と同様である。 S4 to S8: The same as in the first and second embodiments.
以上示したように、本実施形態4における電力変換装置は、出力電圧(もしくは出力電流)の周波数が最大であるインバータ回路1a,1b,1cの出力電流と出力周波数を変更させずに運転継続させることができる。すなわち、出力電圧(もしくは出力電流)の周波数が最大であるインバータ回路に接続された負荷の運転状態を変更させることなく、運転継続させることができる。
As described above, the power conversion apparatus according to the fourth embodiment continues to operate without changing the output current and output frequency of the
本実施形態4は、出力周波数が高く高応答性が求められる負荷に接続するインバータ回路の制御応答性を変更させずに、すべてのインバータ回路を過熱から保護しつつ運転継続できる。 また、本実施形態4は実施形態1〜3と同様の作用効果を奏する。 The fourth embodiment can continue operation while protecting all inverter circuits from overheating without changing the control responsiveness of the inverter circuits connected to a load having a high output frequency and high responsiveness. Moreover, this Embodiment 4 has the same effect as Embodiment 1-3.
なお、本実施形態4では、3台のインバータ回路のうち出力電圧(または、出力電流)の周波数が最大でない2台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減する方法について説明したが、N台のインバータ回路のうち出力電圧(または、出力電流)の周波数が小さい方から数えてk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減してもよい。 In the fourth embodiment, the method of reducing the switching frequency of two inverter circuits in which the frequency of the output voltage (or output current) is not the maximum among the three inverter circuits has been described. However, the N inverter circuits Of these, the switching frequency of the k inverter circuits may be reduced, counting from the one having the smaller frequency of the output voltage (or output current).
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。 Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.
1a,1b,1c…インバータ回路
2…制御部
3…冷却系
4a,4b,4c…負荷
5…放熱器温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ制御する制御部と、
を備えた電力変換装置の制御方法であって、
前記制御部は、
前記冷却系の温度が予め設定された閾値Aを超過したとき、k台(1≦k≦N−1)の前記インバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、
前記冷却系の温度が前記閾値Aよりも低く設定された閾値Bを下回ったとき、前記スイッチング周波数を低減させたk台の前記インバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 An inverter circuit provided with N units (N ≧ 2) in one cooling system;
A control unit for controlling on / off of the switching element of the inverter circuit;
A method for controlling a power conversion device comprising:
The controller is
When the temperature of the cooling system exceeds a preset threshold A, the switching frequency of the k inverter circuits (1 ≦ k ≦ N−1) is reduced,
When the temperature of the cooling system falls below a threshold value B set lower than the threshold value A, the switching frequency of the k inverter circuits having the reduced switching frequency is returned to the initial switching frequency. Control method for power converter.
前記制御部は、
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電流が大きい方から数えてk台のインバータ回路を特定し、
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したときに、前記特定したk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減し、
前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに、前記特定したk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置の制御方法。 It has a current detector that detects the output current of each inverter circuit,
The controller is
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold value A, the k inverter circuits are identified by counting from the one having the larger output current among the N inverter circuits,
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the switching frequency of the identified k inverter circuits is reduced,
2. The method of controlling a power converter according to claim 1, wherein when the temperature of the cooling system falls below the threshold B, the switching frequency of the identified k inverter circuits is returned to an initial switching frequency. .
スイッチング周波数を変更しない高応答インバータ回路を(N−k)台予め指定しておき、
冷却系の温度が前記閾値Aを超過したときに、前記指定した高応答インバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、
冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに、前記指定した高応答インバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置の制御方法。 The controller is
(Nk) units of high-response inverter circuits that do not change the switching frequency are designated in advance,
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the switching frequency of the k inverter circuits other than the designated high response inverter circuit is reduced,
2. The power according to claim 1, wherein when the temperature of the cooling system falls below the threshold value B, the switching frequency of the k inverter circuits other than the designated high response inverter circuit is returned to the initial switching frequency. Control method of conversion device.
前記制御部は、
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路を特定し、
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、前記出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、
前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったとき、前記出力電流が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置の制御方法。 It has a current detector that detects the output current of each inverter circuit,
The controller is
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, (N−k) inverter circuits are identified from the N inverter circuits having the larger output current,
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the switching frequency of the k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits is reduced from the larger output current,
When the temperature of the cooling system falls below the threshold value B, the switching frequency of the k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits is returned to the initial switching frequency from the higher output current. The method for controlling a power conversion device according to claim 1, wherein:
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、N台のインバータ回路のうち出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路を特定し、
前記冷却系の温度が前記閾値Aを超過したとき、前記出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を低減させ、
前記冷却系の温度が前記閾値Bを下回ったときに、前記出力電圧または出力電流の周波数が大きい方から(N−k)台のインバータ回路以外のk台のインバータ回路のスイッチング周波数を初期のスイッチング周波数に復帰させることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置の制御方法。 The controller is
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold value A, (N−k) inverter circuits are identified from the N inverter circuits having the higher output voltage or output current frequency,
When the temperature of the cooling system exceeds the threshold A, the switching frequency of the k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits is reduced from the higher one of the frequency of the output voltage or output current,
When the temperature of the cooling system falls below the threshold value B, the switching frequency of the k inverter circuits other than the (N−k) inverter circuits from the higher frequency of the output voltage or output current is initially switched. The method for controlling a power converter according to claim 1, wherein the frequency is restored.
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KR20180043770A (en) * | 2018-04-18 | 2018-04-30 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling switching frequency |
US10044317B2 (en) | 2016-08-22 | 2018-08-07 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling switching frequency |
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2015
- 2015-01-26 JP JP2015011972A patent/JP2016140122A/en active Pending
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