JP2023172786A5 - 3レベルインバータの制御装置、プログラム、及び3レベルインバータの制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、3レベルインバータの制御装置、プログラム、及び3レベルインバータの制御方法に関する。
本発明は、上記事情に鑑みたものであり、中性点の電圧の制御性を高めることができる3レベルインバータの制御装置、プログラム、及び3レベルインバータの制御方法を提供することを目的とする。
Claims (5)
- 直列接続された第1蓄電部(21)及び第2蓄電部(22)と、
3相の巻線(11U,11V,11W)を有し、3相交流電圧が印加されることにより駆動される回転電機(10)と、
前記回転電機の各相を、前記第1蓄電部の正極側、前記第1蓄電部の負極側及び前記第2蓄電部の正極側の間の中性点、及び前記第2蓄電部の負極側のうちいずれかに接続する3相分のスイッチ(SUH~SWL,QU~QW)を有する3レベルインバータ(30)と、を備えるシステムに適用される3レベルインバータの制御装置(40)において、
前記第1,第2蓄電部の電圧及び前記回転電機に流れる各相電流のうち少なくとも一方の情報である中性点情報を取得する中性点情報取得部と、
前記回転電機の制御量を指令値に制御するための指令電圧ベクトルを取得する指令電圧取得部と、
前記指令電圧ベクトルに基づいて、前記3レベルインバータが出力可能な出力電圧ベクトルの組み合わせである出力パターンを設定する設定部と、
前記出力パターンに含まれる前記出力電圧ベクトルに基づいて、前記スイッチをオンオフする制御部と、を備え、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相又は2相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、同一の前記出力電圧ベクトルに対して異なる前記スイッチの駆動状態が2つ存在する前記出力電圧ベクトルを第1出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第2出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相と、前記中性点とが接続されない駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第3出力電圧ベクトルとし、
前記制御部は、前記第1出力電圧ベクトルが出力される場合に、前記中性点情報に基づいて、2つの前記スイッチの駆動状態のうちいずれか一方を選択し、
前記設定部は、前記第2出力電圧ベクトルを、前記出力パターンに含むことを制限し、
前記指令電圧ベクトルの大きさ及び電気角に基づいて、前記指令電圧ベクトルの存在領域を特定する領域特定部を備え、
前記存在領域には、前記第3出力電圧ベクトルの終点に接する高出力領域及び低出力領域が含まれており、
前記設定部は、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、1つの前記第1出力電圧ベクトルと、2つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定し、
前記指令電圧ベクトルが前記低出力領域に存在すると特定された場合に、2つの前記第1出力電圧ベクトルと、1つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定し、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルを追加し、
前記制御部は、
前記第3出力電圧ベクトルが出力される期間では、前記スイッチの駆動状態を、前記回転電機の各相と、前記第1蓄電部の正極側又は前記第2蓄電部の負極側とが接続される駆動状態とし、
前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルが追加された場合、2つの前記第3出力電圧ベクトルのうち、一方に対応する前記スイッチの駆動状態から、他方に対応する前記スイッチの駆動状態へと前記スイッチをオンオフする間において、前記第2出力電圧ベクトルに対応する前記スイッチの駆動状態を挟むように、前記スイッチをオンオフする、3レベルインバータの制御装置。 - 前記スイッチのゲート閾値電圧、ターンオン遅延時間及びターンオフ遅延時間のうち少なくとも1つであるスイッチ情報を取得するスイッチ情報取得部と、
前記スイッチ情報に基づいて、前記第2出力電圧ベクトルの出力期間が前記スイッチのオンオフに要する時間よりも長くなるように、前記第2出力電圧ベクトルの出力期間を算出する算出部と、を備える請求項1に記載の3レベルインバータの制御装置。 - 前記中性点情報に基づいて、前記中性点の電圧が許容範囲を超えているか否かを判定する判定部を備え、
前記設定部は、前記中性点の電圧が許容範囲を超えていると判定された場合に、前記第2出力電圧ベクトルが前記出力パターンに含まれることを制限するとともに、前記中性点の電圧が許容範囲を超えていると判定されない場合に、前記第2出力電圧ベクトルが前記出力パターンに含まれることを制限しない請求項1又は2に記載の3レベルインバータの制御装置。 - 直列接続された第1蓄電部(21)及び第2蓄電部(22)と、
3相の巻線(11U,11V,11W)を有し、3相交流電圧が印加されることにより駆動される回転電機(10)と、
前記回転電機の各相を、前記第1蓄電部の正極側、前記第1蓄電部の負極側及び前記第2蓄電部の正極側の間の中性点、及び前記第2蓄電部の負極側のうちいずれかに接続する3相分のスイッチ(SUH~SWL,QU~QW)を有する3レベルインバータ(30)と、
コンピュータ(40a)と、を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記第1,第2蓄電部の電圧及び前記回転電機に流れる各相電流のうち少なくとも一方の情報である中性点情報を取得する中性点情報取得ステップと、
前記回転電機の制御量を指令値に制御するための指令電圧ベクトルを取得する指令電圧取得ステップと、
前記指令電圧ベクトルに基づいて、前記3レベルインバータが出力可能な出力電圧ベクトルの組み合わせである出力パターンを設定する設定ステップと、
前記出力パターンに含まれる前記出力電圧ベクトルに基づいて、前記スイッチをオンオフする制御ステップと、を前記コンピュータに実行させ、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相又は2相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、同一の前記出力電圧ベクトルに対して異なる前記スイッチの駆動状態が2つ存在する前記出力電圧ベクトルを第1出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第2出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相と、前記中性点とが接続されない駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第3出力電圧ベクトルとし、
前記制御ステップは、前記第1出力電圧ベクトルが出力される場合に、前記中性点情報に基づいて、2つの前記スイッチの駆動状態のうちいずれか一方を選択する処理を含み、
前記設定ステップは、前記第2出力電圧ベクトルを、前記出力パターンに含むことを制限する処理を含み、
前記指令電圧ベクトルの大きさ及び電気角に基づいて、前記指令電圧ベクトルの存在領域を特定する領域特定ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記存在領域には、前記第3出力電圧ベクトルの終点に接する高出力領域及び低出力領域が含まれており、
前記設定ステップは、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、1つの前記第1出力電圧ベクトルと、2つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定する処理と、
前記指令電圧ベクトルが前記低出力領域に存在すると特定された場合に、2つの前記第1出力電圧ベクトルと、1つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定する処理と、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルを追加する処理と、
を含み、
前記制御ステップは、
前記第3出力電圧ベクトルが出力される期間では、前記スイッチの駆動状態を、前記回転電機の各相と、前記第1蓄電部の正極側又は前記第2蓄電部の負極側とが接続される駆動状態とし、
前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルが追加された場合、2つの前記第3出力電圧ベクトルのうち、一方に対応する前記スイッチの駆動状態から、他方に対応する前記スイッチの駆動状態へと前記スイッチをオンオフする間において、前記第2出力電圧ベクトルに対応する前記スイッチの駆動状態を挟むように、前記スイッチをオンオフする処理を含む、プログラム。 - 直列接続された第1蓄電部(21)及び第2蓄電部(22)と、
3相の巻線(11U,11V,11W)を有し、3相交流電圧が印加されることにより駆動される回転電機(10)と、
前記回転電機の各相を、前記第1蓄電部の正極側、前記第1蓄電部の負極側及び前記第2蓄電部の正極側の間の中性点、及び前記第2蓄電部の負極側のうちいずれかに接続する3相分のスイッチ(SUH~SWL,QU~QW)を有する3レベルインバータ(30)と、を備えるシステムに適用される3レベルインバータの制御方法において、
前記第1,第2蓄電部の電圧及び前記回転電機に流れる各相電流のうち少なくとも一方の情報である中性点情報を取得する中性点情報取得ステップと、
前記回転電機の制御量を指令値に制御するための指令電圧ベクトルを取得する指令電圧取得ステップと、
前記指令電圧ベクトルに基づいて、前記3レベルインバータが出力可能な出力電圧ベクトルの組み合わせである出力パターンを設定する設定ステップと、
前記出力パターンに含まれる前記出力電圧ベクトルに基づいて、前記スイッチをオンオフする制御ステップと、を含み、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相又は2相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、同一の前記出力電圧ベクトルに対して異なる前記スイッチの駆動状態が2つ存在する前記出力電圧ベクトルを第1出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相のうちいずれか1相と、前記中性点とを接続する駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第2出力電圧ベクトルとし、
前記スイッチの駆動状態が、前記回転電機の各相と、前記中性点とが接続されない駆動状態となり、かつ、前記第1出力電圧ベクトルの大きさよりも大きな前記出力電圧ベクトルを第3出力電圧ベクトルとし、
前記制御ステップは、前記第1出力電圧ベクトルが出力される場合に、前記中性点情報に基づいて、2つの前記スイッチの駆動状態のうちいずれか一方を選択する処理を含み、
前記設定ステップは、前記第2出力電圧ベクトルを、前記出力パターンに含むことを制限する処理を含み、
前記指令電圧ベクトルの大きさ及び電気角に基づいて、前記指令電圧ベクトルの存在領域を特定する領域特定ステップを含み、
前記存在領域には、前記第3出力電圧ベクトルの終点に接する高出力領域及び低出力領域が含まれており、
前記設定ステップは、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、1つの前記第1出力電圧ベクトルと、2つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定する処理と、
前記指令電圧ベクトルが前記低出力領域に存在すると特定された場合に、2つの前記第1出力電圧ベクトルと、1つの前記第3出力電圧ベクトルとの組み合わせである前記出力パターンを設定する処理と、
前記指令電圧ベクトルが前記高出力領域に存在すると特定された場合に、前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルを追加する処理と、
を含み、
前記制御ステップは、
前記第3出力電圧ベクトルが出力される期間では、前記スイッチの駆動状態を、前記回転電機の各相と、前記第1蓄電部の正極側又は前記第2蓄電部の負極側とが接続される駆動状態とし、
前記出力パターンに前記第2出力電圧ベクトルが追加された場合、2つの前記第3出力電圧ベクトルのうち、一方に対応する前記スイッチの駆動状態から、他方に対応する前記スイッチの駆動状態へと前記スイッチをオンオフする間において、前記第2出力電圧ベクトルに対応する前記スイッチの駆動状態を挟むように、前記スイッチをオンオフする処理を含む、3レベルインバータの制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022084852A JP2023172786A (ja) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 3レベルインバータの制御装置及びプログラム |
PCT/JP2023/016875 WO2023228680A1 (ja) | 2022-05-24 | 2023-04-28 | 3レベルインバータの制御装置及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022084852A JP2023172786A (ja) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 3レベルインバータの制御装置及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023172786A JP2023172786A (ja) | 2023-12-06 |
JP2023172786A5 true JP2023172786A5 (ja) | 2024-04-23 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022084852A Pending JP2023172786A (ja) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 3レベルインバータの制御装置及びプログラム |
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- 2022-05-24 JP JP2022084852A patent/JP2023172786A/ja active Pending
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- 2023-04-28 WO PCT/JP2023/016875 patent/WO2023228680A1/ja unknown
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