JP2019205298A - Active filter device, air conditioning system, harmonic restraint method, and program - Google Patents

Active filter device, air conditioning system, harmonic restraint method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2019205298A
JP2019205298A JP2018099845A JP2018099845A JP2019205298A JP 2019205298 A JP2019205298 A JP 2019205298A JP 2018099845 A JP2018099845 A JP 2018099845A JP 2018099845 A JP2018099845 A JP 2018099845A JP 2019205298 A JP2019205298 A JP 2019205298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
indoor unit
current
outdoor unit
detection sensor
active filter
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
Application number
JP2018099845A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7287759B2 (en
Inventor
敦之 角谷
Atsushi Sumiya
敦之 角谷
賢三 大野
Kenzo Ono
賢三 大野
謙一 相場
Kenichi Aiba
謙一 相場
清水 健志
Kenji Shimizu
健志 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority to JP2018099845A priority Critical patent/JP7287759B2/en
Publication of JP2019205298A publication Critical patent/JP2019205298A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7287759B2 publication Critical patent/JP7287759B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

To provide an active filter device capable of further enhancing harmonic wave depression effect during driving the air conditioning system with inexpensive configuration.SOLUTION: An active filter device 10 is mounted on an outdoor unit that has an indoor-unit power line PB for supplying AC power from an AC power source 2 to an indoor unit 1B. The active filter device 10 includes: a switching element SW1; an outdoor unit current detection sensor 102 which is arranged so as to detect the current flowing on a rectification circuit 11 toward the output side; and an indoor unit current detection sensor 103 which is arranged so as to detect the current flowing to the power line for indoor unit PB.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アクティブフィルタ装置、空調システム、高調波抑制方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to an active filter device, an air conditioning system, a harmonic suppression method, and a program.

空調システムでは、インバータを用いて、圧縮機等を所望に回転駆動させることが知られている。このような空調システムでは、交流電力を直流に変換する整流回路の特性により、高調波が生じ易い。そのため、特に大きな電力を必要とする室外機側にアクティブフィルタを搭載し、高調波の抑制が図られている。   In an air conditioning system, it is known to rotate a compressor or the like as desired using an inverter. In such an air conditioning system, harmonics are likely to occur due to the characteristics of the rectifier circuit that converts AC power into DC. For this reason, an active filter is mounted on the outdoor unit side that requires particularly large electric power to suppress harmonics.

上述のアクティブフィルタに関連し、特許文献1には、室外電源装置及び室内電源装置へ入力される交流電流を検出する電流検出部と、電流検出部の電流検出結果に基づいて、交流電流の高調波成分を低減させる制御を行う高調波抑制部とを備えた空気調和装置が開示されている。   In relation to the active filter described above, Patent Document 1 discloses a current detection unit that detects an alternating current input to the outdoor power supply device and the indoor power supply device, and a harmonic of the alternating current based on the current detection result of the current detection unit. An air conditioner including a harmonic suppression unit that performs control to reduce a wave component is disclosed.

特開2004−364491号公報JP 2004-364491 A

上述したように、空調システムで消費される電力は、室外機が支配的である。そのため、通常は、アクティブフィルタは室外機の動作で生じる高調波を抑制するように機能する。しかしながら、この場合、室内機の動作に基づいて発生する高調波については何らの抑制もされていないことになる。   As described above, the outdoor unit is dominant in the power consumed by the air conditioning system. Therefore, normally, the active filter functions to suppress harmonics generated by the operation of the outdoor unit. However, in this case, the harmonics generated based on the operation of the indoor unit are not suppressed at all.

他方、特許文献1のように、空調システム全体に入力される交流電流の高調波成分を抑制すべく、室外電源装置及び室内電源装置へ入力される交流電流を検出しようとする場合、室外機、室内機それぞれへの電流供給の分岐点よりも上流側で電流検出を行う必要がある。そうすると、大電流を検出可能な電流センサを用意する必要が生じ、製造コストの増加を招く。   On the other hand, as in Patent Document 1, in order to suppress the harmonic component of the alternating current input to the entire air conditioning system, when detecting the alternating current input to the outdoor power supply device and the indoor power supply device, the outdoor unit, It is necessary to perform current detection upstream of the branch point of current supply to each indoor unit. If it does so, it will be necessary to prepare the current sensor which can detect a large current, and will cause an increase in manufacturing cost.

本発明の目的は、安価な構成で、空調システムの駆動時における高調波の抑制効果を一層高めることができるアクティブフィルタ装置、空調システム、高調波抑制方法及びプログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an active filter device, an air conditioning system, a harmonic suppression method, and a program that can further enhance the harmonic suppression effect during driving of the air conditioning system with an inexpensive configuration.

本発明の第1の態様によれば、アクティブフィルタ装置は、交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載されるアクティブフィルタ装置である。アクティブフィルタ装置は、前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得し、前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得し、前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うアクティブフィルタ制御部と、を備える。   According to the first aspect of the present invention, the active filter device is mounted on an outdoor unit that is connected to an AC power source and has an indoor unit power line for supplying AC power from the AC power source toward the indoor unit. It is an active filter device. The active filter device is a switching element connected so that the output side of the rectifier circuit included in the outdoor unit can be short-circuited, and an outdoor unit current detection sensor installed so as to be able to detect a current flowing to the output side of the rectifier circuit, An indoor unit current detection sensor installed to detect a current flowing through the indoor unit power line, an outdoor unit current is obtained via the outdoor unit current detection sensor, and an indoor unit current is obtained via the indoor unit current detection sensor. And an active filter control unit that performs ON / OFF control of the switching element so that a total current that is a sum of the outdoor unit current and the indoor unit current becomes a sine wave.

また、本発明の第2の態様によれば、前記室外機電流検出センサは、シャント抵抗による電圧降下に基づいて、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出する。   According to the second aspect of the present invention, the outdoor unit current detection sensor detects a current flowing to the output side of the rectifier circuit based on a voltage drop due to a shunt resistor.

また、本発明の第3の態様によれば、前記室内機電流検出センサは、クランプ式の電流センサである。   According to the third aspect of the present invention, the indoor unit current detection sensor is a clamp-type current sensor.

また、本発明の第4の態様によれば、空調システムは、上述のアクティブフィルタ装置を備える。   Moreover, according to the 4th aspect of this invention, an air conditioning system is provided with the above-mentioned active filter apparatus.

また、本発明の第5の態様によれば、高調波抑制方法は、交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載され、前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、を備えるアクティブフィルタ装置を用いた高調波抑制方法である。高調波抑制方法は、前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得するステップと、前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得するステップと、前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うステップと、を有する。   Further, according to the fifth aspect of the present invention, the harmonic suppression method is applied to an outdoor unit that is connected to an AC power source and has an indoor unit power line for supplying AC power from the AC power source to the indoor unit. A switching element mounted so that the output side of the rectifier circuit included in the outdoor unit is short-circuitable; an outdoor unit current detection sensor installed so as to be able to detect a current flowing to the output side of the rectifier circuit; It is the harmonic suppression method using an active filter apparatus provided with the indoor unit electric current detection sensor installed so that the electric current which flows into the machine power line can be detected. The harmonic suppression method includes a step of acquiring an outdoor unit current via the outdoor unit current detection sensor, a step of acquiring an indoor unit current via the indoor unit current detection sensor, the outdoor unit current and the indoor unit Performing ON / OFF control of the switching element so that the total current, which is the sum of the currents, becomes a sine wave.

また、第6の態様によれば、プログラムは、交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載され、前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、を備えるアクティブフィルタ装置のコンピュータに、前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得するステップ、前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得するステップ、前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うステップを実行させる。   According to the sixth aspect, the program is mounted on an outdoor unit that is connected to an AC power source and has an indoor unit power line for supplying AC power from the AC power source to the indoor unit. A switching element connected so that the output side of the rectifier circuit can be short-circuited, an outdoor unit current detection sensor installed so as to detect a current flowing to the output side of the rectifier circuit, and a current flowing to the power line for the indoor unit An indoor unit current detection sensor installed to detect the outdoor unit current through the outdoor unit current detection sensor to the computer of the active filter device, and the indoor unit current detection sensor through the indoor unit current detection sensor The step of acquiring the unit current, ON / OFF control of the switching element so that the total current which is the sum of the outdoor unit current and the indoor unit current becomes a sine wave To perform the step of performing.

上記態様のうち少なくとも1つの態様によれば、安価な構成で、空調システムの駆動時における高調波の抑制効果を一層高めることができる。   According to at least one of the above-described aspects, the effect of suppressing harmonics during driving of the air conditioning system can be further enhanced with an inexpensive configuration.

第1の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole air-conditioning system composition concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係るアクティブフィルタ制御部の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the active filter control part which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置の作用、効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action and effect of the active filter apparatus which concern on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置の作用、効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action and effect of the active filter apparatus which concern on 1st Embodiment.

<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置、及び、これを備える空調システムについて、図1〜図4を参照しながら説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the active filter device according to the first embodiment and an air conditioning system including the active filter device will be described with reference to FIGS.

(車載空調機制御装置の全体構成)
図1は、第1の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。
空調システム1は、室外機1A及び室内機1Bを有してなる空調システムである。本実施形態に係る空調システム1は、いわゆるパッケージエアコンであって、室外機1Aが交流電源2に接続される。ここで、交流電源2は、通常の商用電力系統である。この場合、室外機1Aは、交流電源2から直接供給される交流電力に基づいて動作する。また、室内機1Bは、室外機1Aから分岐する電力線(後述する室内機用電力線PB)を介して交流電力の供給を受け、これに基づいて動作する。
このように、本実施形態に係る空調システム1の室外機1Aは、交流電源2から室内機1Bに向けて交流電力を供給するための室内機用電力線PBを有する。
(Overall configuration of in-vehicle air conditioner control device)
Drawing 1 is a figure showing the whole air-conditioning system composition concerning a 1st embodiment.
The air conditioning system 1 is an air conditioning system including an outdoor unit 1A and an indoor unit 1B. The air conditioning system 1 according to the present embodiment is a so-called packaged air conditioner, and an outdoor unit 1A is connected to an AC power source 2. Here, the AC power source 2 is a normal commercial power system. In this case, the outdoor unit 1A operates based on AC power directly supplied from the AC power supply 2. The indoor unit 1B receives supply of AC power via a power line (an indoor unit power line PB described later) branched from the outdoor unit 1A, and operates based on this.
As described above, the outdoor unit 1A of the air conditioning system 1 according to the present embodiment includes the indoor unit power line PB for supplying AC power from the AC power source 2 to the indoor unit 1B.

なお、以下の説明では、室外機1A及び室内機1Bそれぞれが具備する各構成において、交流電源2に近い側を「上流側」とも表記し、負荷(圧縮機用モータ13a等)に近い側を「下流側」とも表記する。   In the following description, in each configuration of the outdoor unit 1A and the indoor unit 1B, the side close to the AC power source 2 is also referred to as “upstream side”, and the side close to the load (compressor motor 13a, etc.). Also referred to as “downstream”.

図1に示すように、室外機1Aは、アクティブフィルタ装置10と、整流回路11と、インバータ回路12a、12bと、圧縮機用モータ13aと、ファンモータ13bと、を備えている。また、アクティブフィルタ装置10は、アクティブフィルタ制御部100と、アクティブフィルタ回路101と、室外機電流検出センサ102と、室内機電流検出センサ103とを有してなる。更に、アクティブフィルタ回路101は、スイッチング素子SW1と、リアクタL1と、ダイオードD1と、電解コンデンサC1とを有してなる。   As shown in FIG. 1, the outdoor unit 1A includes an active filter device 10, a rectifier circuit 11, inverter circuits 12a and 12b, a compressor motor 13a, and a fan motor 13b. The active filter device 10 includes an active filter control unit 100, an active filter circuit 101, an outdoor unit current detection sensor 102, and an indoor unit current detection sensor 103. Further, the active filter circuit 101 includes a switching element SW1, a reactor L1, a diode D1, and an electrolytic capacitor C1.

室外機1Aは、電源接続端子Tを介して交流電源2に接続される。
交流電源2から供給された交流電力は、まず、室外機1A内部の主電力線Pによって伝送される。主電力線Pは、空調システム1(室外機1A及び室内機1B)全体に供給される交流電力(交流電流)を伝送する電力線である。図1に示すように、主電力線Pは、その下流側において、室外機用電力線PA及び室内機用電力線PBに分岐する。
室外機用電力線PAは、交流電源2から供給される交流電力(交流電流)のうち、室外機1Aの負荷(圧縮機用モータ13a、ファンモータ13b)を駆動させるための交流電力を伝送する電力線である。
室内機用電力線PBは、交流電源2から供給される交流電力(交流電流)のうち、室内機1Bの負荷(ファンモータ16)を駆動させるための交流電力を伝送する電力線である。
The outdoor unit 1 </ b> A is connected to the AC power supply 2 via the power connection terminal T.
The AC power supplied from the AC power source 2 is first transmitted through the main power line P inside the outdoor unit 1A. The main power line P is a power line that transmits AC power (AC current) supplied to the entire air conditioning system 1 (the outdoor unit 1A and the indoor unit 1B). As shown in FIG. 1, the main power line P branches into an outdoor unit power line PA and an indoor unit power line PB on the downstream side.
The outdoor unit power line PA is a power line for transmitting AC power for driving the loads (compressor motor 13a and fan motor 13b) of the outdoor unit 1A among the AC power (AC current) supplied from the AC power source 2. It is.
The indoor unit power line PB is a power line that transmits AC power for driving the load (fan motor 16) of the indoor unit 1B among AC power (AC current) supplied from the AC power supply 2.

室外機1Aの整流回路11は、室外機用電力線PAを通じて伝送された交流電力を整流する回路である。整流回路11は、例えば、一般的なダイオードブリッジ全波整流回路等であってよい。整流回路11の出力線である高電位出力線αからは、整流後の高電位が出力される。整流回路11の出力線である低電位出力線βからは、整流後の低電位が出力される。   The rectifier circuit 11 of the outdoor unit 1A is a circuit that rectifies AC power transmitted through the outdoor unit power line PA. The rectifier circuit 11 may be, for example, a general diode bridge full-wave rectifier circuit. A high potential after rectification is output from a high potential output line α which is an output line of the rectifier circuit 11. A low potential after rectification is output from the low potential output line β that is an output line of the rectifier circuit 11.

インバータ回路12a、12bは、整流回路11によって整流され、電解コンデンサC1等によって平滑化されてなる直流電圧に基づいて、所望の交流電力を生成するための電力変換回路である。インバータ回路12a及びインバータ回路12bは、高電位出力線α及び低電位出力線βに対し、互いに並列に接続される。インバータ回路12aは、圧縮機用モータ13aを所望する回転数で回転駆動させるための交流電力を生成する。また、インバータ回路12bは、ファンモータ13bを所望する回転数で回転駆動させるための交流電力を生成する。   The inverter circuits 12a and 12b are power conversion circuits for generating desired AC power based on a DC voltage rectified by the rectifier circuit 11 and smoothed by the electrolytic capacitor C1 and the like. The inverter circuit 12a and the inverter circuit 12b are connected in parallel to each other with respect to the high potential output line α and the low potential output line β. The inverter circuit 12a generates AC power for driving the compressor motor 13a to rotate at a desired rotational speed. Further, the inverter circuit 12b generates AC power for driving the fan motor 13b to rotate at a desired rotational speed.

次に、室外機1Aに搭載されたアクティブフィルタ装置10の各構成について詳しく説明する。   Next, each configuration of the active filter device 10 mounted on the outdoor unit 1A will be described in detail.

アクティブフィルタ制御部100は、いわゆるマイコンであって、予め用意されたプログラムに従って動作する。アクティブフィルタ制御部100は、後述する室外機電流検出センサ102、室内機電流検出センサ103から取得する電流検出結果に基づいて、アクティブフィルタ回路101が具備するスイッチング素子SW1のON/OFFを制御する。アクティブフィルタ制御部100の具体的な動作については後述する。   The active filter control unit 100 is a so-called microcomputer and operates according to a program prepared in advance. The active filter control unit 100 controls ON / OFF of the switching element SW <b> 1 included in the active filter circuit 101 based on a current detection result acquired from an outdoor unit current detection sensor 102 and an indoor unit current detection sensor 103 described later. Specific operation of the active filter control unit 100 will be described later.

アクティブフィルタ回路101は、整流回路11とインバータ回路12a(及びインバータ回路12b)との間に設けられる。
アクティブフィルタ回路101の電解コンデンサC1は、整流回路11の高電位出力線αと低電位出力線βとの間に接続され、整流回路11によって整流された電圧を平滑化し、直流電圧を生成する。
アクティブフィルタ回路101のスイッチング素子SW1は、ON状態となった場合に、整流回路11の高電位出力線αと低電位出力線βとの間を接続(短絡)する。スイッチング素子SW1がON状態になると、瞬時的に高電位出力線αから低電位出力線βに電流が流れようとするが、リアクタL1によって当該電流の変化が抑制される。アクティブフィルタ制御部100によってスイッチング素子SW1が適切にスイッチングされることで、整流回路11の出力側(下流側)に流れる電流が全体として正弦波に形成される。ダイオードD1は、スイッチング素子SW1がONした際に、下流側からの電流の逆流を防止する。
The active filter circuit 101 is provided between the rectifier circuit 11 and the inverter circuit 12a (and the inverter circuit 12b).
The electrolytic capacitor C1 of the active filter circuit 101 is connected between the high potential output line α and the low potential output line β of the rectifier circuit 11, and smoothes the voltage rectified by the rectifier circuit 11 to generate a DC voltage.
The switching element SW1 of the active filter circuit 101 connects (short-circuits) between the high potential output line α and the low potential output line β of the rectifier circuit 11 when the switching element SW1 is turned on. When the switching element SW1 is turned on, an electric current instantaneously flows from the high potential output line α to the low potential output line β, but the change in the current is suppressed by the reactor L1. By appropriately switching the switching element SW1 by the active filter control unit 100, the current flowing on the output side (downstream side) of the rectifier circuit 11 is formed as a sine wave as a whole. The diode D1 prevents a backflow of current from the downstream side when the switching element SW1 is turned on.

室外機電流検出センサ102は、低電位出力線βのうち、スイッチング素子SW1よりも上流側に設置される抵抗素子(シャント抵抗)である。この抵抗素子に発生する降下電圧は、整流回路11の出力側(アクティブフィルタ回路101、インバータ回路12a、圧縮機用モータ13a等)に流れる電流を示す。なお、室外機電流検出センサ102が配置される位置は、本実施形態に限定されず、例えば高電位出力線αに設けられていてもよい。   The outdoor unit current detection sensor 102 is a resistance element (shunt resistance) installed on the upstream side of the switching element SW1 in the low potential output line β. The voltage drop generated in this resistance element indicates the current flowing to the output side of the rectifier circuit 11 (active filter circuit 101, inverter circuit 12a, compressor motor 13a, etc.). Note that the position where the outdoor unit current detection sensor 102 is disposed is not limited to the present embodiment, and may be provided, for example, on the high potential output line α.

室内機電流検出センサ103は、クランプ式の電流センサであって、室内機用電力線PBに設置される。   The indoor unit current detection sensor 103 is a clamp-type current sensor and is installed on the indoor unit power line PB.

次に、室内機1Bについて説明する。
図1に示すように、室内機1Bは、整流回路14と、インバータ回路15とファンモータ16とを有してなる。
整流回路14は、室外機1Aが具備する整流回路11と同様に、交流電源2から供給される交流電力を整流する。整流回路14によって整流された電圧は、電解コンデンサC2及びリアクタL3によって平滑化される。
インバータ回路15は、整流回路14によって整流され、電解コンデンサC2等によって平滑化されてなる直流電力を、所望の交流電力に変換する。インバータ回路15は、ファンモータ16を回転駆動させるための交流電力を生成する。
Next, the indoor unit 1B will be described.
As shown in FIG. 1, the indoor unit 1 </ b> B includes a rectifier circuit 14, an inverter circuit 15, and a fan motor 16.
The rectifier circuit 14 rectifies AC power supplied from the AC power supply 2 in the same manner as the rectifier circuit 11 provided in the outdoor unit 1A. The voltage rectified by the rectifier circuit 14 is smoothed by the electrolytic capacitor C2 and the reactor L3.
The inverter circuit 15 converts DC power rectified by the rectifier circuit 14 and smoothed by the electrolytic capacitor C2 or the like into desired AC power. The inverter circuit 15 generates AC power for driving the fan motor 16 to rotate.

(アクティブフィルタ制御部の処理フロー)
図2は、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ制御部の処理フローを示す図である。
図2に示す処理フローは、空調システム1の稼働中、アクティブフィルタ制御部100によって定常的に繰り返し実行される。
(Processing flow of active filter controller)
FIG. 2 is a diagram illustrating a processing flow of the active filter control unit according to the first embodiment.
The processing flow shown in FIG. 2 is repeatedly executed regularly by the active filter control unit 100 while the air conditioning system 1 is in operation.

アクティブフィルタ制御部100は、室外機電流検出センサ102(シャント抵抗)に生じる電圧降下に基づいて室外機1Aの整流回路11の出力側に流れる電流を取得する(ステップS01)。以下、室外機電流検出センサ102を通じて取得される電流を「室外機電流」とも記載する。
次に、アクティブフィルタ制御部100は、室内機電流検出センサ103を通じて、室内機用電力線PBに流れる電流を取得する(ステップS02)。以下、室内機電流検出センサ103を通じて取得される電流を「室内機電流」とも記載する。
次に、アクティブフィルタ制御部100は、ステップS01で取得した室外機電流と、ステップS02で取得した室内機電流との総和である全電流を演算する(ステップS03)。
次に、アクティブフィルタ制御部100は、ステップS03で演算した全電流が全体として正弦波となるために、整流回路11の出力側で更に流すべき電流(以下、「アクティブフィルタ出力電流」とも記載する。)の量を演算する(ステップS04)。
そして、アクティブフィルタ制御部100は、ステップS04で求めたアクティブフィルタ出力電流の演算値に応じて、スイッチング素子SW1をON/OFFさせるスイッチング制御信号を出力する(ステップS05)。
The active filter control unit 100 acquires the current flowing to the output side of the rectifier circuit 11 of the outdoor unit 1A based on the voltage drop generated in the outdoor unit current detection sensor 102 (shunt resistor) (step S01). Hereinafter, the current acquired through the outdoor unit current detection sensor 102 is also referred to as “outdoor unit current”.
Next, the active filter control unit 100 acquires the current flowing through the indoor unit power line PB through the indoor unit current detection sensor 103 (step S02). Hereinafter, the current acquired through the indoor unit current detection sensor 103 is also referred to as “indoor unit current”.
Next, the active filter control unit 100 calculates the total current that is the sum of the outdoor unit current acquired in step S01 and the indoor unit current acquired in step S02 (step S03).
Next, since the total current calculated in step S03 is a sine wave as a whole, the active filter control unit 100 also describes a current to be further flown on the output side of the rectifier circuit 11 (hereinafter referred to as “active filter output current”). .) Is calculated (step S04).
Then, the active filter control unit 100 outputs a switching control signal for turning on / off the switching element SW1 in accordance with the calculated value of the active filter output current obtained in step S04 (step S05).

(作用、効果)
図3、図4は、それぞれ、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置の作用、効果を説明するための図である。
まず、図3を参照しながら、本実施形態の対比例に係るアクティブフィルタ装置による作用を説明する。ここで、「対比例に係るアクティブフィルタ装置」は、第1の実施形態に係る室内機電流検出センサ103を具備せず、室外機電流検出センサ102によって検出される電流のみに基づいて高調波の抑制を行うアクティブフィルタ装置であるものとする。
(Function, effect)
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams for explaining the operation and effect of the active filter device according to the first embodiment, respectively.
First, the operation of the active filter device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the “active filter device in proportion to the proportionality” does not include the indoor unit current detection sensor 103 according to the first embodiment, but based on only the current detected by the outdoor unit current detection sensor 102, It is assumed that the active filter device performs suppression.

図3に示す室外機電流IA’は、アクティブフィルタ装置の適用前の室外機電流(室外機電流検出センサ102によって検出される電流)である。アクティブフィルタ装置が適用されない場合、整流回路11の出力側に流れる電流は、急峻に変化し、高調波を含むものとなる。対比例に係るアクティブフィルタ装置は、室外機電流検出センサ102を通じて当該電流を取得し、スイッチング素子SW1のON/OFF制御を行う。これにより、正弦波に形成された室外機電流IAを得ることができる(図3上段の図参照)。
しかしながら、実際には、図3に示すように、室内機電流IBも高調波を含む電流となっている(図3中段の図参照)。そのため、空調システム1全体に流れる電流(全電流I)は、室内機電流IBに基づく高調波成分が含まれている(図3下段の図参照)。
The outdoor unit current IA ′ shown in FIG. 3 is the outdoor unit current (current detected by the outdoor unit current detection sensor 102) before application of the active filter device. When the active filter device is not applied, the current flowing on the output side of the rectifier circuit 11 changes sharply and includes harmonics. The comparative active filter device acquires the current through the outdoor unit current detection sensor 102, and performs ON / OFF control of the switching element SW1. Thereby, the outdoor unit current IA formed into a sine wave can be obtained (see the upper diagram in FIG. 3).
However, actually, as shown in FIG. 3, the indoor unit current IB is also a current including harmonics (see the middle diagram in FIG. 3). Therefore, the current (total current I) flowing through the entire air conditioning system 1 includes a harmonic component based on the indoor unit current IB (see the lower diagram in FIG. 3).

次に、図4を参照しながら、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置10による作用を説明する。   Next, the operation of the active filter device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図2で説明した処理フローによれば、図4に示すように、アクティブフィルタ制御部100は、室外機電流IAと室内機電流IBとの総和である全電流Iが正弦波となるようにアクティブフィルタ回路101の制御を行う(図2のステップS04)。この結果として、アクティブフィルタ制御部100は、室外機電流IAが、目標とすべき正弦波から室内機電流IBを差し引いた電流波形となるようにスイッチング制御を行う。   According to the processing flow described in FIG. 2, as shown in FIG. 4, the active filter control unit 100 is active so that the total current I that is the sum of the outdoor unit current IA and the indoor unit current IB becomes a sine wave. The filter circuit 101 is controlled (step S04 in FIG. 2). As a result, the active filter control unit 100 performs switching control so that the outdoor unit current IA has a current waveform obtained by subtracting the indoor unit current IB from the target sine wave.

以上のとおり、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置10によれば、室内機1Bに流れる電流を含む全電流Iが正弦波となるように制御される(図4参照)。したがって、高調波の抑制効果を一層高めることができる。
また、第1の実施形態に係るアクティブフィルタ装置10は、室外機1Aのうち、室内機用電力線PBに流れる電流のみを検出可能な室内機電流検出センサ103を有している。
As described above, according to the active filter device 10 according to the first embodiment, the total current I including the current flowing through the indoor unit 1B is controlled to be a sine wave (see FIG. 4). Therefore, the harmonic suppression effect can be further enhanced.
Further, the active filter device 10 according to the first embodiment includes an indoor unit current detection sensor 103 that can detect only the current flowing through the indoor unit power line PB in the outdoor unit 1A.

ここで、室内機1Bに流れる電流を含む全電流Iを正弦波とする場合、主電力線P(図1参照)に流れる電流を検出すればよいとも考えられる。しかしながら、主電力線Pに流れる電流は室外機1A、室内機1B両方に流れる電流の総和であるから、大電流が流れることとなる。大電流を検出可能な電流センサは、サイズが大きく、かつ、高価なものとなるため、省サイズ、省コストの観点から不利になる。
他方、室内機用電力線PBに流れる電流のみに限れば、クランプ式の電流センサを小さく安価なものとすることができる。
Here, when the total current I including the current flowing through the indoor unit 1B is a sine wave, it is considered that the current flowing through the main power line P (see FIG. 1) may be detected. However, since the current flowing through the main power line P is the sum of the currents flowing through both the outdoor unit 1A and the indoor unit 1B, a large current flows. A current sensor capable of detecting a large current is large and expensive, which is disadvantageous in terms of size and cost.
On the other hand, if only the current flowing through the indoor unit power line PB is limited, the clamp-type current sensor can be made small and inexpensive.

以上のとおり、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。上述の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述の実施形態及びその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As described above, several embodiments according to the present invention have been described. However, all these embodiments are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. The above-described embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The above-described embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

1 空調システム
1A 室外機
1B 室内機
10 アクティブフィルタ装置
100 アクティブフィルタ制御部
101 アクティブフィルタ回路
102 室外機電流検出センサ
103 室内機電流検出センサ
11 整流回路
12a、12b インバータ回路
13a 圧縮機用モータ
13b ファンモータ
14 整流回路
15 インバータ回路
16 ファンモータ
2 交流電源
T 電源接続端子
P 主電力線
PA 室外機用電力線
PB 室内機用電力線
SW1 スイッチング素子
D1 ダイオード
L1、L2、L3 リアクタ
C1、C2 電解コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning system 1A Outdoor unit 1B Indoor unit 10 Active filter apparatus 100 Active filter control part 101 Active filter circuit 102 Outdoor unit current detection sensor 103 Indoor unit current detection sensor 11 Rectifier circuit 12a, 12b Inverter circuit 13a Compressor motor 13b Fan motor 14 Rectifier circuit 15 Inverter circuit 16 Fan motor 2 AC power supply T Power supply connection terminal P Main power line PA Outdoor unit power line PB Indoor unit power line SW1 Switching element D1 Diodes L1, L2, L3 Reactors C1, C2 Electrolytic capacitors

Claims (6)

交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載されるアクティブフィルタ装置であって、
前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、
前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、
前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、
前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得し、前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得し、前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うアクティブフィルタ制御部と、
を備えるアクティブフィルタ装置。
An active filter device mounted on an outdoor unit having an indoor unit power line connected to an AC power source and supplying AC power from the AC power source toward the indoor unit,
A switching element connected so that the output side of the rectifier circuit included in the outdoor unit can be short-circuited;
An outdoor unit current detection sensor installed so as to be able to detect the current flowing to the output side of the rectifier circuit;
An indoor unit current detection sensor installed so as to be able to detect a current flowing through the indoor unit power line;
The outdoor unit current is acquired via the outdoor unit current detection sensor, the indoor unit current is acquired via the indoor unit current detection sensor, and the total current that is the sum of the outdoor unit current and the indoor unit current is a sine wave. An active filter control unit that performs ON / OFF control of the switching element so that
An active filter device comprising:
前記室外機電流検出センサは、シャント抵抗による電圧降下に基づいて、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出する
請求項1に記載のアクティブフィルタ装置。
The active filter device according to claim 1, wherein the outdoor unit current detection sensor detects a current flowing to an output side of the rectifier circuit based on a voltage drop due to a shunt resistor.
前記室内機電流検出センサは、クランプ式の電流センサである
請求項1又は請求項2に記載のアクティブフィルタ装置。
The active filter device according to claim 1, wherein the indoor unit current detection sensor is a clamp-type current sensor.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載のアクティブフィルタ装置を備える
空調システム。
An air conditioning system comprising the active filter device according to any one of claims 1 to 3.
交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載され、前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、を備えるアクティブフィルタ装置を用いた高調波抑制方法であって、
前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得するステップと、
前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得するステップと、
前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うステップと、
を有する高調波抑制方法。
Connected to an AC power supply and mounted on an outdoor unit having an indoor unit power line for supplying AC power from the AC power source to the indoor unit, and connected to the output side of the rectifier circuit included in the outdoor unit so as to be short-circuited A switching element, an outdoor unit current detection sensor installed to detect a current flowing to the output side of the rectifier circuit, and an indoor unit current detection sensor installed to detect a current flowing to the power line for the indoor unit, A harmonic suppression method using an active filter device comprising:
Obtaining an outdoor unit current via the outdoor unit current detection sensor;
Obtaining an indoor unit current via the indoor unit current detection sensor;
Performing ON / OFF control of the switching element so that a total current that is a sum of the outdoor unit current and the indoor unit current becomes a sine wave;
Harmonic suppression method having
交流電源に接続され、当該交流電源から室内機に向けて交流電力を供給するための室内機用電力線を有する室外機に搭載され、前記室外機が具備する整流回路の出力側を短絡可能に接続されたスイッチング素子と、前記整流回路の出力側に流れる電流を検出可能に設置された室外機電流検出センサと、前記室内機用電力線に流れる電流を検出可能に設置された室内機電流検出センサと、を備えるアクティブフィルタ装置のコンピュータに、
前記室外機電流検出センサを介して室外機電流を取得するステップ、
前記室内機電流検出センサを介して室内機電流を取得するステップ、
前記室外機電流及び前記室内機電流の総和である全電流が正弦波となるように前記スイッチング素子のON/OFF制御を行うステップ
を実行させるプログラム。
Connected to an AC power supply and mounted on an outdoor unit having an indoor unit power line for supplying AC power from the AC power source to the indoor unit, and connected to the output side of the rectifier circuit included in the outdoor unit so as to be short-circuited A switching element, an outdoor unit current detection sensor installed to detect a current flowing to the output side of the rectifier circuit, an indoor unit current detection sensor installed to detect a current flowing to the power line for the indoor unit, In an active filter device computer comprising:
Obtaining an outdoor unit current via the outdoor unit current detection sensor;
Obtaining an indoor unit current via the indoor unit current detection sensor;
The program which performs the step which performs ON / OFF control of the said switching element so that the total electric current which is the sum total of the said outdoor unit current and the said indoor unit current becomes a sine wave.
JP2018099845A 2018-05-24 2018-05-24 Active filter device, air conditioning system, harmonic suppression method and program Active JP7287759B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018099845A JP7287759B2 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Active filter device, air conditioning system, harmonic suppression method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018099845A JP7287759B2 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Active filter device, air conditioning system, harmonic suppression method and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019205298A true JP2019205298A (en) 2019-11-28
JP7287759B2 JP7287759B2 (en) 2023-06-06

Family

ID=68727494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018099845A Active JP7287759B2 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Active filter device, air conditioning system, harmonic suppression method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7287759B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205687A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp Power system of air conditioner
JP2010130873A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Panasonic Corp Power monitoring apparatus
JP2010259153A (en) * 2009-04-21 2010-11-11 Sharp Corp Power unit
JP2013190205A (en) * 2013-07-04 2013-09-26 Mitsubishi Electric Corp Air conditioner
JP2015201916A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 シャープ株式会社 Electric power unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205687A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp Power system of air conditioner
JP2010130873A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Panasonic Corp Power monitoring apparatus
JP2010259153A (en) * 2009-04-21 2010-11-11 Sharp Corp Power unit
JP2013190205A (en) * 2013-07-04 2013-09-26 Mitsubishi Electric Corp Air conditioner
JP2015201916A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 シャープ株式会社 Electric power unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP7287759B2 (en) 2023-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4566267B1 (en) Power supply
JP5454596B2 (en) Power control device
JP4890405B2 (en) Power failure detection circuit
WO2014034207A1 (en) Device, method, and program for controlling converter, and air conditioner
US20180198284A1 (en) Power conditioner
JP2019158456A (en) Sinewave filter capacitor capacitance determining device
US20200208679A1 (en) Power Supply System for Magnetic Bearing and Control Method Therefor
CN108431516B (en) Air conditioner
JP2010193646A (en) Inverter device and refrigeration cycle device mounted with this inverter device
JP5926357B2 (en) Inverter initial charging circuit
JP2019205298A (en) Active filter device, air conditioning system, harmonic restraint method, and program
JP5222985B2 (en) Power regeneration converter, motor drive system, and power regeneration processing method
US10516332B2 (en) Induced voltage suppression device, motor system, and power conversion system
JP6344086B2 (en) Control device
JP2011217473A (en) Motor drive circuit having function of detecting failure in rush current suppression circuit and motor control device
JP6635782B2 (en) Power supply
JP4119761B2 (en) Air conditioning controller
JP2011050137A (en) Power conversion circuit
JP7141853B2 (en) Active filter device, air conditioning system, ripple suppression method and program
JP4636210B1 (en) Voltage smoothing circuit
JP2008295151A (en) Switching power supply circuit
JPH10127046A (en) Control circuit for step-up converter
JP7049770B2 (en) Power converter and motor drive system
KR101689265B1 (en) Apparatus of Phase Regulation of vehicle alternator and method thereof
JP2016100963A (en) System interconnection inverter device

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20210226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220802

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20221102

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20221213

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20230104

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230525

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7287759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150