JP2017060358A - 電力変換器の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態における電力変換器の制御装置は、半導体スイッチング素子を含む主回路を有する電力変換器の出力指令値を演算する第1の制御演算装置と、前記出力指令値を前記半導体スイッチング素子のゲート信号に変換する第2の制御演算装置とを備え、前記出力指令値は、無線通信により前記第1の制御演算装置から前記第2の制御演算装置に伝送され、前記第2の制御演算装置は、前記伝送された前記出力指令値から変換した前記ゲート信号を、当該ゲート信号に基づいて前記半導体スイッチング素子を駆動するゲート基板に伝送する。
【選択図】図1
Description
電力変換器が高圧電力系統へ連系したり、高電圧モータを駆動したりする場合など、高電圧の電力変換器を実現する際には、従来は2,3電圧レベルの変換器出力をトランスで昇圧するのが一般的であった。
これら課題の解決法として、例えば、複数のパラレルゲート信号をシリアル変換することで信号数を減らした上で伝送する方法がある。
図1は、第1の実施形態における電力変換器の制御装置の構成例を示す図である。
この実施形態では、電力変換器として、半導体スイッチング素子を含む複数の電力変換器主回路5を備える。この電力変換器の制御装置として、電力変換器主回路5に対する出力電圧指令値を演算する制御演算装置1(第1の制御演算装置)と、出力電圧指令値をゲート信号に変換する子制御演算装置8(第2の制御演算装置)とを備える。また、ゲート信号に基づいて半導体スイッチング素子を駆動するための信号を生成し、この信号に基づいて半導体スイッチング素子を駆動するゲート基板4が設けられる。
図2は、第2の実施形態における、電力変換器の制御装置の構成例を示す図である。なお、以下の各実施形態においては、図1に示す構成要素と同一または相当する構成要素には、図1で使用した符号と同一の符号を付して説明する。
制御演算装置1は、上記区分ごとの出力電圧指令値を演算し、この出力電圧指令値を、無線装置7Aを介した無線通信により、当該区分における無線装置7Bに伝送する。
図3は、第3の実施形態における、電力変換器の制御装置の構成例を示す図である。
図4は、第4の実施形態における、電力変換器の制御装置の構成例を示す図である。
この第5の実施形態は、他の各実施形態のいずれにも適用できる。
この第6の実施形態は、第1乃至第5の実施形態のいずれにも適用できる。
この第7の実施形態は、第1乃至第5の実施形態のいずれにも適用できる。
この第8の実施形態は、第1乃至第5の実施形態のいずれにも適用できる。
この第9の実施形態は、第1乃至第5の実施形態のいずれにも適用できる。
子制御演算装置8は、上記保持した値に基づいて、直近の周期の各時点と前回周期の各時点との平均値を演算することで、基本波1周期分の平均出力電圧指令値を演算する。
この第10の実施形態は、他の各実施形態のいずれにも適用できる。
この第11の実施形態は、他の各実施形態のいずれにも適用できる。
Claims (10)
- 半導体スイッチング素子を含む主回路を有する電力変換器の出力指令値を演算する第1の制御演算装置と、
前記出力指令値を前記半導体スイッチング素子のゲート信号に変換する第2の制御演算装置とを備え、
前記出力指令値は、無線通信により前記第1の制御演算装置から前記第2の制御演算装置に伝送され、
前記第2の制御演算装置は、前記伝送された前記出力指令値から変換した前記ゲート信号を、当該ゲート信号に基づいて前記半導体スイッチング素子を駆動するゲート基板に伝送する
ことを特徴とする電力変換器の制御装置。 - 前記主回路が複数設けられ、
前記第2の制御演算装置に通信可能に接続されて前記第1の制御演算装置との間で無線通信を行なうための無線通信装置が、区分された前記主回路ごとに設けられ、
前記第1の制御演算装置は、前記区分された前記主回路について前記出力指令値を演算し、前記演算した前記出力指令値を無線通信により前記区分された前記主回路に対応する前記第2の制御演算装置に伝送する
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第2の制御演算装置が複数設けられ、
前記第1の制御演算装置に対して無線通信装置が複数設けられ、
前記無線通信装置のそれぞれは、区分された前記第2の制御演算装置との間の無線通信を行なう
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第1および第2の制御演算装置の少なくとも一方に対して複数の無線通信装置が設けられ、
前記第1および第2の制御演算装置の一方の前記複数の無線通信装置は、他方との間で同一の無線通信を行ない、
前記同一の無線通信により受信した信号を比較する事で通信エラーを判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記主回路は、直流電圧源とその電圧値検出手段、または主回路を流れる電流検出手段を有し、
前記第2の制御演算装置は、
前記検出手段により検出された検出値を基に前記主回路の電圧値または電流値の異常の有無を判定し、
前記異常があると判定したときに前記半導体スイッチング素子をゲートブロックし、
前記異常を示す異常信号を無線通信により前記第1の制御演算装置に伝送することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第2の制御演算装置は、
前記第1の制御演算装置との間の無線通信が所定期間以上成立しない場合、前記半導体スイッチング素子をゲートブロックする
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第2の制御演算装置は、
前記第1の制御演算装置から無線通信で伝送された前記出力指令値の前回値を記憶装置に保持し、
前記第1の制御演算装置との間の無線通信が成立しない場合、前記保持された前記前回値を前記ゲート信号へ変換する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第2の制御演算装置は、
前記第1の制御演算装置から無線通信で伝送された前記出力指令値の前回値を記憶装置に保持し、
直近の前記出力指令値と前記保持される前回値との差分に基づいて前記出力指令値の変化の傾きを演算し、
前記第1の制御演算装置との間の所定の無線通信が成立しない場合、前記演算した前記変化の傾きに基づいて、以後の前記出力指令値を推定する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第2の制御演算装置は、
前記第1の制御演算装置から無線通信で伝送された、複数周期分の前記出力指令値において、基本波1周期分の各時点における平均値を演算し、
前記第1の制御演算装置との間の所定の無線通信が成立しない場合、前記演算した平均値に基づいて、以後の前記出力指令値を推定する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。 - 前記第1および第2の制御演算装置は、
無線通信による伝送先の制御演算装置に伝送する情報の前回値を保持し、
無線通信により新たに伝送する情報と前記前回値との差分のみを無線通信により前記伝送先に伝送する
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電力変換器の制御装置。
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