JP2022532320A - インバータシステム、インバータシステムの制御方法及び並列インバータシステム - Google Patents

インバータシステム、インバータシステムの制御方法及び並列インバータシステム Download PDF

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Abstract

前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含むインバータシステムであって、前段変換回路は、電源電圧を直流電圧に変換して後段変換回路に出力するために使用され、前段変換回路と後段変換回路との間の電圧は直流母線電圧であり、後段変換回路は、交流電力を出力するために使用され、制御回路は、後段変換回路の出力端子の直流成分を検出し、ゼロ値と直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、直流成分偏差値をＰＩ調節して電圧補償値を得るために使用され、当該電圧補償値は、直流母線電圧を調整するために使用される。

Description

本願は、２０２１年０１月１４日に中国専利局に提出され、出願番号が２０２１１００４５４４９Ｘであり、発明名称が「インバータシステム、インバータシステムの制御方法及び並列インバータシステム」である中国特許出願の優先権を主張し、その全内容は引用により本願に組み込まれている。
本願は、電源技術分野に属し、特にインバータシステム、インバータシステムの制御方法及び並列インバータシステムに関連するものである。
ここでの記載は、本願に関連する背景情報のみを提供するものであり、必ずしも例示的な技術を構成するものではない。
単一のインバータシステムを有する電源装置の容量は限られており、インバータシステムの並列技術を採用することにより、電源の容量を増加し、電力供給の信頼性等を向上させることができる。インバータシステムがＡＣを出力する並列システム（交流並列運転システムともいう）は、入力条件によって直流母線を共用する交流並列運転システムと直流母線を共用しない交流並列運転システムとの２種類に分けることができる。しかしながら、どちらのタイプの交流並列運転システムにも直流循環電流の問題が存在している。
例えば、直流母線を共用する交流並列運転システムでは、ブリッジ型インバータ回路中のスイッチング管のスイッチング速度、飽和電圧降下、デッドタイム、サンプリング誤差、駆動差異などの非理想的な要因により、１つの電源周波数周期内のブリッジアーム中点電圧のボルト秒の積がゼロに等しくなくなり、これによってインバータシステムの交流出力電圧に直流成分が含まれてしまう。インバータシステムの内部インピーダンスは非常に小さいため、小さな直流成分電圧で大きな直流循環電流が発生する。直流循環電流の存在は、インバータ電源の効率を低下させるだけでなく、インダクタの飽和やパワーデバイスの損傷などの深刻な結果をもたらしやすい。
また、例えば、直流母線を共用しない交流並列運転システムでは、直流母線を共用する場合と同じ要因に加えて、システム内の各インバータシステムの直流母線電圧が一致しないというより悪い要因が存在している。直流母線電圧が一致しない場合には、インバータシステム自体の非理想的な要因を考慮しなくても、直流循環電流を除去することもできない。直流母線を共用しないシステムでは、直流循環電流の存在により直流母線電圧が過大になり、直流側の母線コンデンサの損傷をもたらすことがよくある。
そのため、インバータシステムの並列が応用されるシーンは、直流母線を並列に接続しなければならない（マイクロネット）場合、あるいは異なるインバータシステム内部の直流母線電圧レベルには基本的に差がないことを保証しなければならない場合によく限定されているため、異なるメーカーあるいは異なる型番の製品に対して交流出力の並列運転を実現することが基本的に不可能になる。
本願の様々な実施例により、インバータシステム、インバータシステムの制御方法、及び並列インバータシステムが提供される。
本願の実施例は、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含むインバータシステムを提供し、
前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用される。
一実施例において、前記後段変換回路は、ブリッジ型インバータユニットとインダクタとを含み、
前記ブリッジ型インバータユニットの入力端子は前記前段変換回路の出力端子に接続され、前記ブリッジ型インバータユニットの出力端子は前記インダクタに直列に接続され、前記ブリッジ型インバータユニットの信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記制御回路は、前記ブリッジ型インバータユニットにおける各ブリッジアーム中点の間の電圧に対して直流成分検出を行い、又は前記インダクタを通過した電流に対して直流成分検出を行うために使用される。
上記の実施例において、前記ブリッジ型インバータユニットは、二相ブリッジ型インバータ回路又は三相ブリッジ型インバータ回路である。
一実施例において、前記後段変換回路が運転状態に入る前に、前記制御回路は、前記予め設定された直流電圧基準値に従って前記前段変換回路を制御して前記電源を初期直流母線電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用される。
一実施例において、前記制御回路は、前段ループ制御器と、後段ループ制御器とを含み、前記前段ループ制御器の信号端子と前記後段ループ制御器の信号端子とが、シリアルポート又はバスを介して通信接続されており、
前記前段変換回路の信号制御端子は前記前段ループ制御器の出力端子に接続され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記後段ループ制御器の出力端子に接続され、
前記前段ループ制御器は、前記前段変換回路を制御して前記直流電圧を出力するために使用され、
前記後段ループ制御器は、前記後段変換回路を制御して前記交流電力を出力するために使用される。
一実施例において、前記前段ループ制御器は、直流循環電流制御モジュールと、第１電圧ループと、第１電流ループと、前段ＰＷＭ駆動モジュールとを含み、
前記直流循環電流制御モジュールの入力端子は前記後段ループ制御器に接続され、前記第１電圧ループの入力端子は前記直流循環電流制御モジュールの出力端子に接続され、前記第１電流ループの入力端子は前記第１電圧ループの出力端子に接続され、前記第１電流ループの出力端子は前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの入力端子に接続され、前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記前段変換回路の信号制御端に接続され、
前記直流循環電流制御モジュールは、前記直流成分を取得し、ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用され、
前記第１電圧ループは、前記予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って補正電圧値を算出し、サンプリングされた前記前段変換回路の出力端子の直流電圧値と前記補正電圧値とに従って第１電圧値を算出するために使用され、
前記第１電流ループは、前記第１電圧値とサンプリングされた前記前段変換回路における電流値とに従って前段制御信号量を算出するために使用され、
前記前段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記前段制御信号量に従って前記前段変換回路におけるスイッチング管を駆動して直流電圧を出力するために使用される。
一実施例において、前記後段ループ制御器は、直流成分サンプリングモジュールと、順次に接続された第２電圧ループ、第２電流ループ、後段ＰＷＭ駆動モジュールとを、含み、
前記直流成分サンプリングモジュールの入力端子は前記後段変換回路の出力端子に接続され、前記後段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記後段変換回路の信号制御端子に接続され、
前記直流成分サンプリングモジュールは、前記後段変換回路の出力端子から直流成分信号をサンプリングし、アナログデジタル変換器によりサンプリングされた信号を変換して前記直流成分を得るために使用され、前記後段ループ制御器は、通信方式により前記直流成分を前記前段ループ制御器に送信し、
前記第２電圧ループは、予め設定された交流電圧基準値とサンプリングされた前記後段変換回路の出力端子の交流電圧値とに従って第２電圧値を算出するために使用され、
前記第２電流ループは、前記第２電圧値とサンプリングされた前記後段変換回路の電流値とに従って後段制御信号量を算出するために使用され、
前記後段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記後段制御信号量に従って前記後段変換回路におけるスイッチング管を駆動して交流電力を出力するために使用される。
一実施例において、前記前段変換回路は、直流－直流変換回路又は交流－直流変換回路である。
一実施例において、前記後段変換回路は、前記ブリッジ型インバータユニットの出力端子に並列に接続されたコンデンサをさらに含む。
一実施例において、前記ブリッジ型インバータユニットは、２つのパワースイッチング管を直列に接続して構成されたブリッジアーム構造を複数含む。
一実施例において、前記前段変換回路は、Ｂｕｃｋ降圧回路、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路、又はスイッチング管素子を含む電圧変換回路である。
一実施例において、前記直流循環電流制御モジュールは、減算器と、ＰＩ調節器とを含み、
前記減算器は、前記ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得ることを実現するために使用され、
前記ＰＩ調節器は、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用される。
本願の実施例は、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含むインバータシステムをさらに提供し、
前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用され、
前記制御回路は、前段ループ制御器と、後段ループ制御器とを含み、前記前段ループ制御器の信号端子と前記後段ループ制御器の信号端子とが、シリアルポート又はバスを介して通信接続されており、
前記前段変換回路の信号制御端子は前記前段ループ制御器の出力端子に接続され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記後段ループ制御器の出力端子に接続され、
前段ループ制御器は、直流循環電流制御モジュールと、第１電圧ループと、第１電流ループと、前段ＰＷＭ駆動モジュールとを含み、
前記直流循環電流制御モジュールの入力端子は前記後段ループ制御器に接続され、前記第１電圧ループの入力端子は前記直流循環電流制御モジュールの出力端子に接続され、前記第１電流ループの入力端子は前記第１電圧ループの出力端子に接続され、前記第１電流ループの出力端子は前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの入力端子に接続され、前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記前段変換回路の信号制御端に接続され、
前記直流循環電流制御モジュールは、前記直流成分を取得し、ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用され、
前記第１電圧ループは、前記予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って補正電圧値を算出し、サンプリングされた前記前段変換回路の出力端子の直流電圧値と前記補正電圧値とに従って第１電圧値を算出するために使用され、
前記第１電流ループは、前記第１電圧値とサンプリングされた前記前段変換回路における電流値とに従って前段制御信号量を算出するために使用され、
前記前段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記前段制御信号量に従って前記前段変換回路におけるスイッチング管を駆動して直流電圧を出力するために使用される。
本願の実施例は、インバータシステムの制御方法をさらに提供し、前記インバータシステムは、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含み、
前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流電圧は直流母線電圧であり、
前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
前記制御回路は、以下の方法を実施してインバータ制御を行い、前記方法は、
前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するステップと、
ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るステップと、
予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するステップと、を含む。
一実施例において、前記インバータシステムの制御方法は、
前記制御回路は、電源にアクセスした後、予め設定された直流電圧基準値に従って前記前段変換回路を制御してアクセスされた電源入力を初期直流母線電圧に変換して前記後段変換回路に出力することと、
制御回路は、前記後段変換回路が運転状態に入ったか否かを検出することと、
前記後段変換回路が運転状態に入ったことを検出した場合に、前記制御回路は、前記の前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するステップ及びその以降のステップを実行することと、をさらに含む。
一実施例において、前記インバータシステムの制御方法は、
前記後段変換回路が運転状態に入っていないことを検出した場合に、前記制御回路は、前記前段変換回路を制御して前記後段変換回路に初期直流母線電圧を出力し続けること、をさらに含む。
本願の実施例は、複数のインバータシステムを含む並列インバータシステムをさらに提供し、複数の前記インバータシステムの交流出力端子が並列に接続されており、各前記インバータシステムは、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含み、
前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用される。
本願の１つ又は複数の実施例の詳細は、以下の図面及び説明において提出される。本願の他の特徴、目的及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲により明らかになる。
本願の実施例における技術方案をより明確に説明するため、以下に、実施例に用いられる図面を簡単に説明する。以下の図面は、本願の幾つかの実施例のみを示したことに過ぎず、範囲を限定するものとみなされるべきではない。当業者にとって、創造性な労働を必要としないことを前提として、これらの図面に基づいて他の図面を取得できる。
本願の実施例に係る並列インバータシステムの構成を示す図である。 本願の実施例に係るインバータシステムの１つの構成を示す図である。 本願の実施例に係るインバータシステムの１つの応用を示す図である。 本願の実施例に係るインバータシステムの第１制御フローを示す図である。 本願の実施例に係るインバータシステムの第２制御フローを示す図である。 本願の実施例に係るインバータシステムの制御回路の構成を示す図である。
以下、本願の実施例を詳しく説明し、前記実施例の例示が図面に示されており、全体を通して同様又は類似の符号は、同様又は類似の素子、或いは、同様又は類似の機能を有する素子を示す。以下、図面を参照することで説明された実施例は例示的なものであり、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するものとは理解すべきではない。
要素が別の要素に「固定され」ていると称される場合、それは他の要素に直接位置してもよく、又は介在要素が存在してもよいことに留意すべきである。ある要素が別の要素に「接続され」ていると考えられるとき、それは他の要素に直接接続されてもよく、又は介在要素が存在してもよい。対照的に、要素が別の要素に「直接位置する」と称される場合、介在要素は存在しない。本文書に使用される用語「垂直」、「水平」、「左」、「右」及び類似な表現は、単なる例示的な目的で用いられている。
本願において、明確な規定及び限定がない限り、「装着」、「繋がり」、「接続」、「固定」等の用語は、広義的に理解されるはずである。例えば、固定接続されてもよく、また分解可能に接続されてもよく、或いは一体化になってもよい。機械的に接続されてもよく、又は電気的に接続されてもよい。直接に接続されてもよく、又は中間媒体により間接に接続されてもよい。また２つの部品の内部の接続又は２つの部品の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上述した用語が本願における具体的な意味を理解することができる。
また、「第１」、「第２」という用語は説明の目的だけに用いられ、比較的重要性を指示又は暗示するか、あるいは示された技術的特徴の数を黙示的に指示するためのものと理解してはいけない。したがって、「第１」、「第２」などで限定された特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本願の説明において、別途明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ以上を意味する。
他に定義されない限り、本文書で用いられる全ての技術及び科学用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本文書における本発明の明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定するためのものではない。本文書で用いられる「及び／又は」という用語は、１つ又はそれ以上の関連した項目の組み合わせを含む。
従来の技術では、複数のインバータシステムが並列運転を行う場合、インバータシステム自体の要因及び／又は各インバータシステムの直流母線電圧が一致しない可能性などの問題により、大きな直流循環電流が発生しやすく、交流並列運転システムの正常運転に影響を及ぼす。直流循環電流の問題を抑制するために、インバータシステムの交流出力側の直流成分を検出し、インバータシステムにおけるブリッジ型インバータ回路の制御電圧ループにフィードバックし、さらにインバータシステムに対して直流成分を抑制することが一般的である。
上記の方法は一定の抑制効果があるが、直流母線を共用せず、各直流母線の電圧差が大きい交流並列運転システムでは並列運転が不可能である。このため、本願の実施例により提案されるインバータシステムは、直流循環電流を効果的に抑制することができるだけでなく、一部の直流母線を共用しないインバータシステムの並列運転に適用し、インバータシステムへの仕様要求などを低減することができる。以下、当該インバータシステムについて詳しく説明する。
実施例１
図１に示すように、本実施例はインバータシステム１００を提供し、当該インバータシステム１００は主に、アクセスされた電源入力を交流出力に変換して、交流負荷に交流電流を供給するために使用される。図１に示すように、本実施例のインバータシステム１００は交流並列運転システムに適用することができ、当該交流並列運転システムは、複数のインバータシステム１００を交流側で並列に出力させ、すなわち、共用する交流母線で負荷を接続する。
本実施例において、インバータシステム１００は、２段の変換回路構造を備える。例示的に、図１に示すように、インバータシステム１００は、前段変換回路１０と、後段変換回路２０と、制御回路３０とを含み、ここで、前段変換回路１０の入力端子が電源に接続されるために使用され、その出力端子が後段変換回路２０の入力端子に接続され、その信号制御端子が制御回路３０の出力端子に接続される。後段変換回路２０の入力端子は前段変換回路１０の出力端子に接続され、その出力端子は交流負荷が接続されるために使用され、その信号制御端子は制御回路３０の出力端子に接続される。オプションとして、インバータシステム１００は上記電源をさらに含み、当該電源は前段変換回路１０の入力端子に接続される。ここで、当該電源は、直流電源であってもよいし、交流電源であってもよい。
前段変換回路１０は、アクセスされた電源を直流電圧に変換して後段変換回路２０に出力するために使用される。ここで、前段変換回路１０と後段変換回路２０との間の接続線は母線と呼ばれ、両変換回路間の直流電圧は直流母線電圧とも呼ばれる。なお、本実施例の前段変換回路１０が出力した直流電圧は調整可能である。並列運転時の直流循環電流を抑制するために、後段変換回路２０の交流出力中の直流成分を検出した場合に、その直流成分を利用して前段変換回路１０の直流母線電圧を調整することにより、上述した直流循環電流の問題などを解決することができる。
一実施例において、当該前段変換回路１０は、直流電圧間の変換を実現するための直流－直流（ＤＣ－ＤＣ）変換回路であり、例えば、Ｂｕｃｋ降圧回路、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路、又はスイッチング管素子を含む他の電圧変換回路などであってもよい。このときに、アクセスされた電源は、蓄電池、太陽電池パネルなどの直流電源であることを理解すべきである。他の実施例において、当該前段変換回路１０は、交流電力から直流電力への変換を実現するための交流－直流（ＡＣ－ＤＣ）変換回路であってもよい。このときに、当該前段変換回路１０の入力端子は交流電源にアクセスするために使用される。例えば、無停電電源装置（ＵＰＳ）などの並列運転システムでは、当該交流電源は、商用電源又は風力などの発電機から出力される交流電力であってもよい。
後段変換回路２０は、前段変換回路１０から入力された直流電力を交流電力に変換して出力するために使用される。例示的に、後段変換回路２０は主に、直流電力を交流電力に変換するブリッジ型インバータユニットを含む。通常的に、当該ブリッジ型インバータユニットは、２つのパワースイッチング管を直列に接続して構成されるブリッジアーム構造を複数含み、例えば、２つのブリッジアームで構成される二相ブリッジ型インバータ回路であってもよく、３つのブリッジアームで構成される三相ブリッジ型インバータ回路であってもよい。ここで、各ブリッジアームの中点を交流出力端子に対応するリード線とする。さらに、後段変換回路２０は、ブリッジ型インバータユニットの交流出力端子に直列に接続されたインダクタや、交流出力端子に並列に接続されたコンデンサなどをさらに含むことができる。
制御回路３０はシステム全体のインバータ制御を実現するために使用され、その中には、アクセスされた直流電源／交流電源を所望の直流母線電圧に変換するように前段変換回路１０を制御すること、上述した交流電力を出力するように後段変換回路２０を制御することなど、を含む。また、図１に示されるような、インバータシステム１００が交流並列に接続された場合に発生した直流循環電流の問題を解決するために、本実施例の制御回路３０は、前段変換回路１０の直流母線電圧を、後段変換回路２０の交流出力側の直流成分に従って調整するために使用される。例示的に、図２に示すように、当該インバータ制御プロセスは主に以下のステップを含む。
ステップＳ１００において、後段変換回路２０の交流出力端子の直流成分を検出する。
例示的に、制御回路３０は、後段変換回路２０における異なる位置で交流出力中の直流成分を収集することができ、ここでは限定されない。
第１の実施形態では、後段変換回路２０におけるブリッジ型インバータユニットの各ブリッジアーム中点の間の交流出力電圧に対して直流成分の検出を行うことにより、図３に示されたサンプリング点ａの位置のように、このときにサンプリングされたのが直流電圧成分である。例えば、サンプリング抵抗を介してａ点から信号のサンプリングを行い、そしてサンプリングされた信号をアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）に入力して変換することにより、上述した直流成分を得ることができる。
第２の実施形態では、後段変換回路２０におけるインダクタに通過した電流に対して直流成分のサンプリングを行うことにより、図３に示されたサンプリング点ｂの位置のように、このときにサンプリングされたのが直流電流成分である。例えば、ホールセンサなどの電流センサによりｂ点から信号のサンプリングを行い、そしてサンプリングされた信号をアナログ－デジタル（ＡＤ）変換器に入力して変換することにより、上述した直流成分を得ることができる。
ここで、上述したアナログデジタル変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換する単独のチップであってもよいし、制御回路３０における制御チップ自体に集積されたアナログデジタル変換器であってもよく、その存在形態は限定されないことを理解されたい。
ステップＳ２００において、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得る。
例示的に、制御回路３０は、まずは設定されたゼロ値と当該直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、そして、当該直流成分偏差値に対してＰＩ調節することにより、電圧補償値を得る。ここで、当該電圧補償値は直流循環電流の補償に使用される。
なお、上述したゼロ値は所与の値であり、所与の値と実際の値とを差分することにより、両者の間の偏差が得られ、この偏差の大きさが後続の補償調整の操作に使用される。なお、本実施例におけるＰＩ調節は、広い意味でのＰＩ調節であり、例えば、比例（Ｐ）－積分（Ｉ）調整器による調整であってもよいし、比例（Ｐ）調整器などによる調整であってもよく、具体的には実際のニーズに応じて設定することができる。
ステップＳ３００において、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前段変換回路１０と後段変換回路２０との間の直流母線電圧を調整する。
例示的に、制御回路３０は、当該電圧補償値を得た後、予め設定された直流電圧基準値と合わせて、前段変換回路１０の制御信号量を共に算出することにより、前段変換回路１０に所望の直流母線電圧を出力させる。ここで、当該予め設定された直流電圧基準値は、通常、理想的な場合に出力された目標直流母線電圧から算出されたものである。
なお、当該交流出力側の直流成分を利用して前段変換回路１０の直流母線電圧を調整することにより、各インバータシステム１００が交流並列運転を行う際に、直流母線電圧の差異により大きな直流循環電流が発生することを効果的に抑制することができ、これで交流並列運転の安定性などを向上させることができる。
通常的に、後段変換回路２０は、前段変換回路１０が基本の運転電圧を確立した後に正常に起動する必要があり、図４に示すように、後段変換回路２０が運転状態に入る前に、当該インバータシステム１００の制御回路３０がインバータ制御を行う際に、次のステップをさらに含む。
ステップＳ１０１において、電源にアクセスした後、予め設定された直流電圧基準値に従って前段変換回路１０を制御してアクセスされた電源入力を初期直流母線電圧に変換して後段変換回路２０に出力する。
ここで、当該初期直流母線電圧は、後段変換回路２０を正常に起動させるために使用される。なお、後段変換回路２０が運転状態に入る前に、このときの直流成分と電圧補償はいずれも０である。
ステップＳ１０２において、後段変換回路２０が運転状態に入ったか否かを検出する。
後段変換回路２０が運転状態に入っていないこと、すなわち、交流電力が正常に出力されていないことを検出した場合に、制御回路３０は、前段変換回路１０を制御して初期直流母線電圧を出力し続けるようにして、後段変換回路２０が運転状態に入ったこと、すなわち、交流電力が正常に出力されることができたことを検出するまで、上述したステップＳ１００～Ｓ３００を実行する。
上述した制御回路３０にとっては、前段変換回路１０と後段変換回路２０に対して相応な制御を実現するために、一実施例では、当該制御回路３０は同一の制御チップ及びその周辺回路によって構成されることができ、すなわち、前段変換回路１０と後段変換回路２０とが、同一の制御チップによって制御されることができ、図１に示されるインバータシステム１００のようになる。
別の実施形態では、当該制御回路３０は、個別に設けられた前段ループ制御器３１０と後段ループ制御器３２０を含んでもよく、図４に示されるようになる。なお、それぞれに設けられた前段ループ制御器３１０と後段ループ制御器３２０を採用する場合には、前段と後段の電圧レベルは異なることが多いので、前段と後段の間のアイソレーション設計を満たす必要があり、例えば、前段ループ制御器３１０の信号端子と後段ループ制御器３２０の信号端子とは、シリアルポート又はＣＡＤバスなどを介して通信されるように、シリアルポート又はバスを介して通信接続されている。
以下では、個別に設けられた前段ループ制御器３１０及び後段ループ制御器３２０を例として、当該制御回路３０について説明する。
前段ループ制御器３１０は、アクセスされた電源を所望の直流母線電圧に変換するように前段変換回路１０を制御するために使用されるとともに、得られた交流出力側の直流成分に基づいて直流母線電圧調整などを行うために使用される。一方、後段ループ制御器３２０は、所望の交流電力を出力させるように後段変換回路２０を制御する。
一実施形態において、例示的に、図６に示すように、前段ループ制御器３１０は主に、順次接続された第１電圧ループ３１１と、第１電流ループ３１２と、前段ＰＷＭ駆動モジュール３１３と、直流循環電流制御モジュール３１４とを含み、ここで、第１電圧ループ３１１の入力端子は直流循環電流制御モジュール３１４の出力端子に接続され、直流循環電流制御モジュール３１４の入力端子は後段ループ制御器３２０に接続され、前段ＰＷＭ駆動モジュール３１３の出力端子は、前段変換回路１０の信号制御端子に接続されている。
上述したように、直流循環電流制御モジュール３１４は減算器とＰＩ調節器などを含むことができ、減算器は、ゼロ値と直流成分とを差分して直流成分偏差値を得るために使用され、ＰＩ調節器は、予め設定されたＰＩ調節係数によって直流成分偏差値に対して調整し、電圧補償値を得るために使用される。当該ＰＩ調節係数は実際のニーズに応じて設定することができ、ここで限定されない。
上述したように、第１電圧ループ３１１は、直流循環電流制御モジュール３１４から出力された電圧補償値と、予め設定された直流電圧基準値ＶＤＣ＿ｒｅｆとに従って補正電圧値を算出し、サンプリングされた前段変換回路１０から出力された直流電圧値Ｖｏ＿ＤＣと補正電圧値とに従って第１電圧値を算出するために使用される。さらに、第１電流ループ３１２は、第１電圧値と、サンプリングされた前段変換回路１０においてインダクタを通過した電流値ＩＬとに従って、前段制御信号量を算出する。ここで、第１電流ループ３１２に入力した電流は、アクセスされた電源のタイプに依存し、例えば、交流電源入力の場合は、サンプリングされたインダクタの電流は、交流電流である。最後に、前段ＰＷＭ駆動モジュール３１３は、当該前段制御信号量に従って前段変換回路１０におけるスイッチング管を駆動して所望の直流母線電圧を出力する。
なお、上述した第１電圧ループ３１１、第１電流ループ３１２及び前段ＰＷＭ駆動モジュール３１３は、分離されたハードウェアの回路構造によって実現されてもよいし、集積化された制御チップによって実現されてもよい。なお、上述した直流電圧値Ｖｏ＿ＤＣ及び電流値ＩＬは、いずれも前段ループ制御器３１０中の対応する前段サンプリング回路によってサンプリングされることができ、ここでは詳細の説明を省略する。
一実施形態において、例示的に、図６に示すように、後段ループ制御器３２０は主に、順次接続された第２電圧ループ３２１と、第２電流ループ３２２と、後段ＰＷＭ駆動モジュール３２３と、直流成分サンプリングモジュール３２４とを含み、ここで、直流成分サンプリングモジュール３２４は、後段変換回路２０の出力端子に接続され、後段ＰＷＭ駆動モジュール３２３の出力端子は後段変換回路２０の信号制御端子に接続される。
上述したように、直流成分サンプリングモジュール３２４は、後段変換回路２０の交流出力端子から直流成分信号のサンプリングを行い、そしてアナログデジタル変換器を介してサンプリングされた信号を変換して直流成分を得、当該直流成分は、直流循環電流制御モジュール３１４に送信されて直流循環電流の補償を行うために使用される。例えば、直流成分サンプリングモジュール３２４は、サンプリング抵抗又はホールセンサ、及びアナログデジタル変換器などから構成されてもよい。
理解すべきなのは、当該直流成分サンプリングモジュール３２４は、前段ループ制御器３１０内に配置されてもよく、すなわち、前段ループ制御器３１０によって検出してもよいが、前段サンプリングの時のアイソレーション設計が注意すべきであり、例えば前段ループ制御器３１０はアイソレーションされたオペアンプサンプリング回路などを使用することによりサンプリングしてもよい。
上述したように、第２電圧ループ３２１は、予め設定された交流電圧基準値ＶＡＣ＿ｒｅｆと、サンプリングされた後段変換回路２０が出力した交流電圧値Ｖｏ＿ＡＣとに従って第２電圧値を算出するために使用される。第２電流ループ３２２は、当該第２電圧値と、サンプリングされた後段変換回路２０中の交流電流値Ｉａｃとに従って後段制御信号量を算出するために使用される。さらに、後段ＰＷＭ駆動モジュール３２３は、当該後段制御信号量に従って、交流電圧と交流電流を含む交流電力を出力するように後段変換回路２０内の各パワースイッチング管を駆動するために使用される。
なお、上述した第２電圧ループ３２１、第２電流ループ３２２及び後段ＰＷＭ駆動モジュール３２３は、分離されたハードウェアの回路構造によって実現されてもよいし、集積化された制御チップによって実現されてもよい。なお、上述した交流電圧値Ｖｏ＿ＡＣ及び交流電流値Ｉａｃは、いずれも後段ループ制御ユニット中の対応する後段サンプリング回路によってサンプリングされることができ、ここでは詳細の説明を省略する。
本実施例のインバータシステムは２段の変換回路を備え、後段変換回路の交流出力側の直流成分を検出し、検出された直流成分に従って前段変換回路の直流電圧出力を調整することにより、並列運転時に並列運転システムに発生する直流循環電流を効果的に抑制することができ、これによりインバータ変換効率を向上させ、パワー素子の使用寿命を延長するなどのことができる。また、直流循環電流を効果的に抑制することに加えて、並列接続されたインバータシステムへの型番やメーカーなどの仕様要求を低減することもでき、例えば、各インバータシステム内部の直流母線の電圧レベルを厳密に保証する必要がなく、これらの並列接続されたインバータシステムについては、アクセスされた電源は互いに独立であってもよく、インバータシステムの並列接続の使用場面を大幅に増加させることができる。
実施例２
図１と図２に示すように、上述した実施例１のインバータシステム１００に基づき、本実施例はインバータシステムの制御方法を提供し、例示的に、図１に示すように、当該インバータシステム１００は、前段変換回路１０と、後段変換回路２０と、制御回路３０とを含み、前段変換回路１０の入力端子が電源に接続されるために使用され、その出力端子が後段変換回路２０に接続され、その信号制御端子が制御回路３０の出力端子に接続される。後段変換回路２０の入力端子は前段変換回路１０の出力端子に接続され、その出力端子は交流負荷が接続されるために使用され、その信号制御端子は制御回路３０の出力端子に接続される。ここで、前段変換回路１０は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して後段変換回路２０に出力するために使用され、前段変換回路１０と後段変換回路２０との間の直流電圧は直流母線電圧である。後段変換回路２０は、直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用される。
なお、当該前段変換回路１０と後段変換回路２０は、上述した実施例１と同様の構成及び機能を有しているため、ここでは繰り返し説明しない。なお、本実施例のインバータシステム１００における制御回路３０の存在形態は限定されなく、例えば、図１に示すように同一の制御チップを共用する形態であってもよいし、図５に示すように前段ループ制御器３１０と後段ループ制御器３２０にそれぞれに設けられた形態であってもよい。
図２に示すように、制御回路３０は、以下の方法を実施してインバータ制御を行い、当該方法は以下のステップを含む。
ステップＳ１００において、後段変換回路２０の出力端子の直流成分を検出する。
ステップＳ２００において、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得る。
ステップＳ３００において、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前段変換回路１０と後段変換回路２０との間の直流母線電圧を調整する。
なお、本実施例のインバータシステム制御方法は、上述した実施例１のインバータシステム１００に適用し、これらのステップに対する具体的な説明については、上述した実施例１を参照すればよく、ここでは繰り返し説明しない。上述した実施例１におけるインバータシステム１００に関するいくつかのオプションは、本実施例にも同様に適用可能であるので、ここでは繰り返し説明しない。
実施例３
図１に示すように、本実施例は並列インバータシステムをさらに提供し、当該並列インバータシステムは、複数の蓄電池が併設された移動式エネルギー貯蔵電源、ＵＰＳ並列運転システム、分散型マイクロネット発電システムなどの様々な場面に適用することができる。
例示的に、当該並列インバータシステムは複数のインバータシステムを備えることができ、各インバータシステムの交流出力端子が並列に接続され、そして共通の交流母線を介して交流を出力し、図１に示すようになる。本実施例では、各インバータシステムは、上述した実施例１におけるインバータシステム１００を採用することになり、いくつかのオプションについても同様に本実施形態に適用することができる。
図２に示すように、インバータ制御を行う際に、各インバータシステム１００の制御回路３０は、後段変換回路２０の出力端子の直流成分を検出し、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前段変換回路１０と後段変換回路２０との間の直流母線電圧を調整するために使用されることができ、これにより直流循環電流の抑制、並列インバータシステムの安定運転などを実現する。
当該並列インバータシステムについては、各インバータシステムは、検出された交流出力における直流成分に従ってその直流母線電圧を調整することができるため、発生した直流成分を相殺又は補償することができる一方で、各直流母線電圧を一致させることができ、ひいては直流循環電流の抑制に有利である。なお、並列接続されたこれらのインバータシステムについては、その直流母線を共用しなくても同様に並列運転が可能であるため、ユーザにとっては、異なるメーカーや異なる型番のインバータシステムを並列運転させることが可能となり、交流並列運転の利用できる場面や実用性が大幅に増加し、ユーザ体験を向上することもできる。
ここで例示、説明したすべての例において、その具体的な値は、いずれも例示的なものに過ぎず、限定するものではないので、その他の例示的な実施例において異なる値を有することが可能である。
また、下記の図面においては、類似する符号及び文字は類似するものを示しているため、いったん１つの図面において定義された場合、その他の図面でさらに定義、解釈することが不要である。
以上の実施例は、本願のいくつかの実施形態を示したものに過ぎず、その具体的、詳細な記載が本願の範囲を制限するものではない。なお、当業者にとっては、本願の構想を逸脱しない前提で、いくつかの変更や改良を行うことができ、そのすべては本願の保護範囲に属する。
１００－インバータシステム、１０－前段変換回路、２０－後段変換回路、３０－制御回路、３１０－前段ループ制御器、３１１－第１電圧ループ、３１２－第１電流ループ、３１３－前段ＰＷＭ駆動モジュール、３１４－直流循環電流制御モジュール、３２０－後段ループ制御器、３２１－第２電圧ループ、３２２－第２電流ループ、３２３－後段ＰＷＭ駆動モジュール、３２４－直流成分サンプリングモジュール

Claims (17)

  1. 前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含むインバータシステムであって、
    前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
    前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
    前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
    前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  2. 請求項１に記載のインバータシステムにおいて、前記後段変換回路は、ブリッジ型インバータユニットと、インダクタとを含み、
    前記ブリッジ型インバータユニットの入力端子は前記前段変換回路の出力端子に接続され、前記ブリッジ型インバータユニットの出力端子は前記インダクタに直列に接続され、前記ブリッジ型インバータユニットの信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記制御回路は、前記ブリッジ型インバータユニットにおける各ブリッジアーム中点の間の電圧に対して直流成分検出を行い、又は前記インダクタを通過した電流に対して直流成分検出を行うために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  3. 請求項２に記載のインバータシステムにおいて、前記ブリッジ型インバータユニットは、二相ブリッジ型インバータ回路又は三相ブリッジ型インバータ回路である
    ことを特徴とするインバータシステム。
  4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のインバータシステムにおいて、前記後段変換回路が運転状態に入る前に、前記制御回路は、前記予め設定された直流電圧基準値に従って前記前段変換回路を制御して前記電源を初期直流母線電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  5. 請求項１に記載のインバータシステムにおいて、前記制御回路は、前段ループ制御器と、後段ループ制御器とを含み、前記前段ループ制御器の信号端子と前記後段ループ制御器の信号端子とが、シリアルポート又はバスを介して通信接続されており、
    前記前段変換回路の信号制御端子は前記前段ループ制御器の出力端子に接続され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記後段ループ制御器の出力端子に接続される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  6. 請求項５に記載のインバータシステムにおいて、前記前段ループ制御器は、直流循環電流制御モジュールと、第１電圧ループと、第１電流ループと、前段ＰＷＭ駆動モジュールとを含み、
    前記直流循環電流制御モジュールの入力端子は前記後段ループ制御器に接続され、前記第１電圧ループの入力端子は前記直流循環電流制御モジュールの出力端子に接続され、前記第１電流ループの入力端子は前記第１電圧ループの出力端子に接続され、前記第１電流ループの出力端子は前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの入力端子に接続され、前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記前段変換回路の信号制御端に接続され、
    前記直流循環電流制御モジュールは、前記直流成分を取得し、ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用され、
    前記第１電圧ループは、前記予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って補正電圧値を算出し、サンプリングされた前記前段変換回路の出力端子の直流電圧値と前記補正電圧値とに従って第１電圧値を算出するために使用され、
    前記第１電流ループは、前記第１電圧値とサンプリングされた前記前段変換回路における電流値とに従って前段制御信号量を算出するために使用され、
    前記前段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記前段制御信号量に従って前記前段変換回路におけるスイッチング管を駆動して直流電圧を出力するために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  7. 請求項５又は６に記載のインバータシステムにおいて、前記後段ループ制御器は、直流成分サンプリングモジュールと、順次に接続された第２電圧ループ、第２電流ループ、後段ＰＷＭ駆動モジュールとを、含み、
    前記直流成分サンプリングモジュールの入力端子は前記後段変換回路の出力端子に接続され、前記後段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記後段変換回路の信号制御端子に接続され、
    前記直流成分サンプリングモジュールは、前記後段変換回路の出力端子から直流成分信号をサンプリングし、アナログデジタル変換器によりサンプリングされた信号を変換して前記直流成分を得るために使用され、前記後段ループ制御器は、通信方式により前記直流成分を前記前段ループ制御器に送信し、
    前記第２電圧ループは、予め設定された交流電圧基準値とサンプリングされた前記後段変換回路の出力端子の交流電圧値とに従って第２電圧値を算出するために使用され、
    前記第２電流ループは、前記第２電圧値とサンプリングされた前記後段変換回路の電流値とに従って後段制御信号量を算出するために使用され、
    前記後段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記後段制御信号量に従って前記後段変換回路におけるスイッチング管を駆動して交流電力を出力するために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  8. 請求項１に記載のインバータシステムにおいて、前記前段変換回路は、直流－直流変換回路又は交流－直流変換回路である
    ことを特徴とするインバータシステム。
  9. 請求項２に記載のインバータシステムにおいて、前記後段変換回路は、前記ブリッジ型インバータユニットの出力端子に並列に接続されたコンデンサをさらに含む
    ことを特徴とするインバータシステム。
  10. 請求項２に記載のインバータシステムにおいて、前記ブリッジ型インバータユニットは、２つのパワースイッチング管を直列に接続して構成されたブリッジアーム構造を複数含む
    ことを特徴とするインバータシステム。
  11. 請求項１に記載のインバータシステムにおいて、前記前段変換回路は、Ｂｕｃｋ降圧回路、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路、又はスイッチング管素子を含む電圧変換回路である
    ことを特徴とするインバータシステム。
  12. 請求項６に記載のインバータシステムにおいて、前記直流循環電流制御モジュールは、減算器と、ＰＩ調節器とを含み、
    前記減算器は、前記ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得ることを実現するために使用され、
    前記ＰＩ調節器は、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  13. 前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含むインバータシステムであって、
    前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
    前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
    前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
    前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用され、
    前記制御回路は、前段ループ制御器と、後段ループ制御器とを含み、前記前段ループ制御器の信号端子と前記後段ループ制御器の信号端子とが、シリアルポート又はバスを介して通信接続されており、
    前記前段変換回路の信号制御端子は前記前段ループ制御器の出力端子に接続され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記後段ループ制御器の出力端子に接続され、
    前段ループ制御器は、直流循環電流制御モジュールと、第１電圧ループと、第１電流ループと、前段ＰＷＭ駆動モジュールとを含み、
    前記直流循環電流制御モジュールの入力端子は前記後段ループ制御器に接続され、前記第１電圧ループの入力端子は前記直流循環電流制御モジュールの出力端子に接続され、前記第１電流ループの入力端子は前記第１電圧ループの出力端子に接続され、前記第１電流ループの出力端子は前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの入力端子に接続され、前記前段ＰＷＭ駆動モジュールの出力端子は前記前段変換回路の信号制御端に接続され、
    前記直流循環電流制御モジュールは、前記直流成分を取得し、ゼロ値と前記直流成分とを差分して前記直流成分偏差値を得、予め設定されたＰＩ調節係数により前記直流成分偏差値を調節して前記電圧補償値を得るために使用され、
    前記第１電圧ループは、前記予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って補正電圧値を算出し、サンプリングされた前記前段変換回路の出力端子の直流電圧値と前記補正電圧値とに従って第１電圧値を算出するために使用され、
    前記第１電流ループは、前記第１電圧値とサンプリングされた前記前段変換回路における電流値とに従って前段制御信号量を算出するために使用され、
    前記前段ＰＷＭ駆動モジュールは、前記前段制御信号量に従って前記前段変換回路におけるスイッチング管を駆動して直流電圧を出力するために使用される
    ことを特徴とするインバータシステム。
  14. インバータシステムの制御方法であって、前記インバータシステムは、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含み、
    前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流電圧は直流母線電圧であり、
    前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
    前記制御回路は、以下の方法を実施してインバータ制御を行い、前記方法は、
    前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するステップと、
    ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るステップと、
    予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するステップと、を含む
    ことを特徴とするインバータシステムの制御方法。
  15. 請求項１４に記載のインバータシステムの制御方法において、前記インバータシステムの制御方法は、
    前記制御回路は、電源にアクセスした後、予め設定された直流電圧基準値に従って前記前段変換回路を制御してアクセスされた電源入力を初期直流母線電圧に変換して前記後段変換回路に出力することと、
    制御回路は、前記後段変換回路が運転状態に入ったか否かを検出することと、
    前記後段変換回路が運転状態に入ったことを検出した場合に、前記制御回路は、前記の前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するステップ及びその以降のステップを実行することと、をさらに含む
    ことを特徴とするインバータシステムの制御方法。
  16. 請求項１５に記載のインバータシステムの制御方法において、前記インバータシステムの制御方法は、
    前記後段変換回路が運転状態に入っていないことを検出した場合に、前記制御回路は、前記前段変換回路を制御して前記後段変換回路に初期直流母線電圧を出力し続けること、をさらに含む
    ことを特徴とするインバータシステムの制御方法。
  17. 複数のインバータシステムを含む並列インバータシステムであって、複数の前記インバータシステムの交流出力端子が並列に接続されており、各前記インバータシステムは、前段変換回路と、後段変換回路と、制御回路とを含み、
    前記前段変換回路の入力端子は電源を接続するために使用され、前記前段変換回路の出力端子は前記後段変換回路の入力端子に接続され、前記前段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記後段変換回路の出力端子は交流負荷を接続するために使用され、前記後段変換回路の信号制御端子は前記制御回路の出力端子に接続され、
    前記前段変換回路は、前記電源の電圧を直流電圧に変換して前記後段変換回路に出力するために使用され、前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の前記直流電圧は直流母線電圧であり、
    前記後段変換回路は、前記直流母線電圧を交流電圧に変換するために使用され、
    前記制御回路は、前記後段変換回路の出力端子の直流成分を検出するために使用され、
    前記制御回路は、ゼロ値と前記直流成分とを差分して直流成分偏差値を得、前記直流成分偏差値に対してＰＩ調節を行って電圧補償値を得るために使用され、及び、予め設定された直流電圧基準値と前記電圧補償値とに従って前記前段変換回路と前記後段変換回路との間の直流母線電圧を調整するために使用される
    ことを特徴とする並列インバータシステム。
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