JP5286866B2 - 電力変換装置の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、負荷装置をＰＷＭ（パルス幅変調：Pulse Width Modulation）駆動する電力変換装置に係り、特にＰＷＭ駆動するためのキャリア周波数を可変とした電力変換装置の制御装置及び制御方法に関する。

ＰＷＭ駆動の電力変換装置は、ＰＷＭのパルス列で負荷装置を駆動するために、スイッチング周波数（キャリア周波数）の高調波の周波数帯域において、電磁波妨害（ＥＭＩ）ノイズを発生する。このＥＭＩノイズの影響を低減するために、２つの周波数範囲それぞれを繰り返すようにキャリア周波数を時間変化させた電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１）。これにより、広帯域にわたるＥＭＩノイズの低減を実現するとともに、一部の特定周波数帯域のレベルを更に低減させている。
特開２００６−１３６１３８号公報

しかしながら、前記特許文献の電力変換装置では、複数の特定周波数帯域、例えば特定周波数帯域Ａおよび特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを同時に低減しようとする場合、特定周波数帯域Ａを低減させているときは、特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを低減させることができず、逆に特定周波数帯域ＢのＥＭＩノイズを低減させているときは、特定周波数帯域ＡのＥＭＩノイズを低減させることができないといった問題点があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、複数の特定周波数帯域のＥＭＩノイズを同時に低減することができる電力変換装置の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために本発明は、負荷装置をＰＷＭ制御で駆動する電力変換装置の制御装置において、それぞれキャリア周波数の高調波からの妨害を抑制したい複数の所望周波数帯域に基づいて、それぞれ所望周波数帯域毎に選択されたキャリア周波数値の集合である複数の周波数群を周波数群記憶手段に記憶させ、周波数群切替手段により周波数群を所定時間ｔで切替えて、切り替えた周波数群の中から選択した周波数をキャリア周波数とすることを要旨とする。

本発明によれば、複数の所望周波数帯域においてＥＭＩノイズレベルを同時に低減することができるという効果がある。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、特に限定されないが、以下に説明する各実施例は、車載用機器に対するＥＭＩを効果的に低減することができる電力変換装置の制御装置に好適な実施例である。

図１は、本発明に係る電力変換装置の制御装置の実施例１を含む電力制御システム１の構成例を示すシステム構成図である。図１に示すように、電力制御システム１は、図外の直流電源から供給される直流電力をＰＷＭ制御により交流へ変換するインバータである電力変換装置２と、電力変換装置２が変換した交流電力で駆動される交流モータである負荷装置３と、負荷装置３の各相の電流を検出する電流検出部４と、電流指令発生部５と、電力変換装置２を制御する制御装置６とを備えている。

制御装置６は、スイッチング信号生成部７と、キャリア信号生成部８と、キャリア周波数可変部９と、電流制御部１０とを備えている。

制御装置６は、電流指令発生部５からの電流指令値と電流検出部４からの電流検出値を電流制御部１０で演算し、電流制御部１０から電圧指令を出力する。電流制御部１０からの電圧指令がスイッチング信号生成部７へ入力されると、スイッチング信号生成部７ではＰＷＭ比較を行い電力変換装置２のスイッチング素子へオン／オフ信号を出力する。

キャリア周波数可変部９は、キャリア信号生成部８から出力されるキャリア信号の周波数（キャリア周波数）を変化させる。スイッチング信号生成部７から出力されたＰＷＭパターンを示すオン／オフ信号に従って、電力変換装置２の内部にあるスイッチング素子をオン／オフ動作させることで負荷装置３へＰＷＭ制御された電力を供給する。

キャリア周波数可変部９は、周波数群記憶部９１と周波数群切替部９９を備えている。周波数群記憶部９１は、周波数群Ａ９２，周波数群Ｂ９３，周波数群Ｃ９４，…というように複数の周波数群を記憶している。ここで、周波数群Ａ９２は、周波数群Ａ９２に含まれる各キャリア周波数の高調波が第１の周波数帯域とならないキャリア周波数の集合である。また、周波数群Ｂ９３は、周波数群Ｂ９３に含まれる各キャリア周波数の高調波が第２の周波数帯域とならないキャリア周波数の集合である。以下同様に、周波数群ｎは、周波数群ｎに含まれる各キャリア周波数の高調波が第ｎの周波数帯域とならないキャリア周波数の集合である。

周波数群切替部９９は、周波数群記憶部９１に記憶された複数の周波数群Ａ９２，周波数群Ｂ９３，周波数群Ｃ９４，…，を所定時間毎に切り替えてキャリア信号生成部８へ出力する。この周波数群切替部９９の出力によりキャリア信号生成部８は、キャリア信号の周波数を変化させる。この結果、複数の所望周波数帯域におけるキャリア周波数からのＥＭＩレベルを抑制することができる。

図２は、図１における電流制御部１０の構成例を示す図である。図２に示すように、電流制御部１０は、電流指令発生部５からの電流指令値と電流検出部４で検出された電流値の偏差を演算する演算部１０１と、演算部１０１で演算された値を比例積分制御（ＰＩ制御）することで電圧指令値を出力する比例積分制御部１０２を構成要素として備えている。図２では電流制御部１０の例として、比例積分制御で説明を行うがこの限りではない。比例制御（Ｐ制御）や比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）でも良い。ここで、電流検出部４で検出された電流値とは、例えば電力変換装置２（インバータ）から負荷装置３（交流モータ）に供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値を電流検出部４で検出し、座標変換器４１を介して三相量（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）から二相量であるｄ軸座標、ｑ軸座標の電流に変換する三相／二相の座標変換されたものを示す。

図３は、図１におけるスイッチング信号生成部７の構成例を示す図である。図３に示すように、スイッチング信号生成部７は、電流制御部１０から出力された電圧指令値を座標変換する座標変換部７１と、前記座標変換された値と、キャリア信号生成部８が生成したキャリア信号の値との大小関係を比較する比較器７２ａ、７２ｂ、７２ｃと、比較器７２ａ、７２ｂ、７２ｃの出力信号をそれぞれ反転する信号反転器（インバータ）７３ａ、７３ｂ、７３ｃとを構成要素として備えている。

座標変換部７１は、電流制御部１０から供給される電圧指令値をｄ軸座標、ｑ軸座標の値からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の値に変換する二相／三相の座標変換を行っている。座標変換された電圧指令値と、キャリア信号生成部８からの三角波状のキャリア信号とを比較器７２ａ、７２ｂ、７２ｃで比較し、その大小関係に応じて電力変換装置２のへオン／オフ信号Ｔｕ＋、Ｔｖ＋、Ｔｗ＋を出力する。また信号反転器７３ａ、７３ｂ、７３ｃは、それぞれＴｕ＋、Ｔｖ＋、Ｔｗ＋を反転したＴｕ−、Ｔｖ−、Ｔｗ−を電力変換装置２へのオン／オフ信号として出力する。

次に、図４を参照してキャリア周波数（ｆｃ）の時間変化について説明する。本実施例におけるキャリア周波数の制御は、マイクロコンピュータ等のＣＰＵによって行われる。したがって、本実施例においてキャリア周波数を変化させる場合、キャリア周波数は連続的に変化するのではなく、離散的な値で変化する。例えば、キャリア周波数を三角波状に変化させる場合、キャリア周波数は、図４に示されるように、小さなステップの階段が連続する変化となる。即ち、キャリア周波数の最小値から最大値へ向けて上り階段が続き、最大値に達すると、最小値へ向けて下り階段が続く。最小値に達すると、また上り階段が続くように繰り返している。

キャリア周期の値は、ＣＰＵのクロック周期をΔｔとすると、Δｔの整数倍になる。キャリア周波数はその逆数になる。システム要件（例えばインバータのスイッチング素子の発熱の抑制、音響ノイズの発生の抑制、等）から、キャリア周波数として使用可能な範囲がｆｃmin 以上ｆｃmax 以下と与えられたとする。またＣＰＵのクロック周期がΔｔだとすると、キャリア周波数の変化に用いることができるキャリア周波数値は、Δｔの整数倍の逆数で、かつｆｃmin 以上ｆｃmax 以下の値となる。

図５にスイッチング信号生成部７におけるキャリア信号の波形例を示す。図５に示すように、キャリア信号は三角波状であり、キャリア信号の周波数（キャリア周波数）が一定の場合、三角波のピークとピークの間隔は一定である（破線）。キャリア周波数を時間と共に変化させたものを実線で示す。図示のように、キャリア周波数を時間と共に変化させると、キャリア信号のピークとピークの間隔が変化することで、周波数が変化していく。

図６は、図１における電力変換装置２の構成例を示す要部回路図である。図６に示すように、電力変換装置２は、バッテリなどの直流電源２１、コンデンサ２２、６個のスイッチング素子を含むスイッチング回路２３、電流検出部４を構成要素として備えている。スイッチング回路２３を構成する各スイッチング素子は、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やＭＯＳ−ＦＥＴ等の半導体素子により構成されている。

電流検出部４はそれぞれ電力変換装置２（インバータ）から負荷装置３（モータ）に供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流値を検出する。スイッチング回路２３はスイッチング信号生成部７の比較器７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、及び信号反転器７３ａ、７３ｂ、７３ｃから出力されるオン／オフ信号に従って、直流電源２１およびコンデンサ２２からなる直流電源の正極または負極を選択し、選択した電極と負荷装置３（モータ）のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電極とを導電し、負荷装置３（モータ）へ交流電力を供給する。

次に、図７を参照してキャリア周波数可変部９における周波数群を説明する。図７（ａ）は、周波数群の各要素であるキャリア周波数（ｆｃ）の選択方法である。図７（ｂ）は、周波数群記憶部９１に記憶された周波数群のマップの例である。図７（ａ）に示すように、本発明で用いるキャリア周波数ｆｃは、キャリア周波数ｆｃの整数倍の周波数の値、すなわち各ｆｃの高調波に相当する周波数が、所望の周波数帯域（ｆｃｈ）に入らないｆｃの値を選択する。このようなｆｃを選択することで所望の周波数帯域（ｆｃｈ）におけるＥＭＩスペクトルのレベルを局所的に低減させることができる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）で説明した所望の帯域にキャリア周波数の整数倍の高調波がはいらないようなキャリア周波数値の集合である周波数群を示したものである。縦軸のカウンタは、各周波数群が備えるキャリア周波数値の個数である。また、横軸に示した各々の周波数群（周波数群Ａ、周波数群Ｂ，…，周波数群ｎ）は、図７（ａ）で説明したように所望の周波数帯域にキャリア周波数の高調波が入らないようなキャリア周波数の各値である。表記したｆｃ（ｍ、ｎ）は、ｍがキャリア周波数値の順番であり、ｎが周波数群である。例えば、ｆｃ（１、５）とは、周波数群Ａにおける、５番目のキャリア周波数値を示す。

本発明の特徴は、限られたキャリア周波数条件下（上記説明したｆｃmin 以上ｆｃmax 以下は、モータ・インバータでは数ｋＨｚから数十ｋＨｚ）でも聴感上同時に複数個の局所的なＥＭＩ低減帯域を作れることである。例えば、はじめから所望の周波数帯域１と所望の周波数帯域２にキャリア周波数の整数倍の高調波が入らないようなキャリア周波数を選択すれば、聴感上同時に複数個の局所的な低減帯域が形成できる。しかし、それは図７（ｂ）において、例えばｆｃ（１，１）とｆｃ（２，２）が同値でなければならないことを意味する。［（帯域１に入らないキャリア周波数）且つ（帯域２に入らないキャリア周波数）］を選択しなければならないことである。それに対して本発明は、周波数群同士は相関が無い為、それぞれの帯域に対してのみキャリア周波数を選択すれば良い。つまり、例えばｆｃ（１，１）とｆｃ（２，２）は同じ値でも異なる値でも関係ない。

次に周波数群Ａ９２，周波数群Ｂ９３，周波数群Ｃ９４，…の各要素であるキャリア周波数値の個数（図７（ｂ）のカウンタ最大数ｍ）について説明する。キャリア周波数を時間とともに離散的な値で変化させた場合に形成されるＥＭＩスペクトルは、その時に用いるキャリア周波数の離散的な値をそれぞれ用いて、キャリア周波数一定の条件のもとで動作させた場合に形成される各ＥＭＩスペクトルを平均した値と、ほぼ一致する。またキャリア周波数を一定とした場合のＥＭＩスペクトルは、キャリア周波数の整数倍の周波数にピークを示すスペクトルとなる。

このように考えると、キャリア周波数を時間とともに変化させる場合に用いるキャリア周波数の値の個数が少ない場合、ノイズスペクトルは大きな凹凸形状を示すことになる。また、キャリア周波数を時間とともに変化させた場合のＥＭＩスペクトルのエネルギの合計は、キャリア周波数を一定とした場合と比較して、同一であると考えられる。これは、ＥＭＩノイズの発生要因であるスイッチングの回数の時間平均で同一となることから理解できる。したがって、キャリア周波数を時間とともに変化させる場合に用いるキャリア周波数の値の個数が少ないほど、ＥＭＩノイズスペクトルにおいて凹凸が大きくなり、ＥＭＩスペクトルのピークレベルは高くなる傾向となる。ＥＭＩスペクトルを局所的にレベル低減（所望の帯域にキャリア周波数の整数倍の高調波を入れない）をするだけでなく、その他の帯域においても広帯域にレベル低減をすることが望まれていることから、所望の帯域以外のレベルを低減するためにはスペクトルを平坦にすることが望まれ、そのためにはキャリア周波数を変化させる場合のキャリア周波数として用いる値の個数がある程度以上必要となる。

ここで注意したいのは、各々の周波数群におけるキャリア周波数値に相関性はない。つまり、周波数群Ａ９２のキャリア周波数値は、所望の帯域１（ｆｃｈ１）にキャリア周波数の整数倍の高調波が入らないようなキャリア周波数値の集合である。周波数群Ｂ９３のキャリア周波数値は、所望の帯域２（ｆｃｈ２）にキャリア周波数の整数倍の高調波が入らないようなキャリア周波数値の集合である。

ここで、所望の周波数帯域について説明する。本発明では、「キャリア周波数に起因するＥＭＩノイズが障害になる周波数帯域のノイズレベルを低減する」ことが目的である。例えば、ラジオ放送を例に所望の周波数帯域について説明する。日本国内におけるＡＭ放送の搬送波は、５３１ｋＨｚから１６０２ｋＨｚの範囲で、各局の放送波のチャンネル周波数は９ｋＨｚの倍数の周波数である。またそのチャンネル周波数の±６ｋＨｚの範囲がチャンネル周波数帯域である。つまり１２ｋＨｚが一つの放送波の帯域である。関東地方で受信可能なニッポン放送は１２４２ｋＨｚを受信チャンネルとしており、側帯波を含めた帯域は１２３６ｋＨｚから１２４８ｋＨｚである。

ここでＰＷＭのキャリア周波数の整数倍の高調波が、ラジオ聴取に与える影響を考える。例えばキャリア周波数が２０ｋＨｚである場合、６２次の高調波の周波数は１２４０ｋＨｚである。これはニッポン放送のチャンネルの帯域に入ることから、音声出力に雑音が混入し、その聴取に影響する可能性がある。この場合、所望の周波数帯域とは１２３６ｋＨｚから１２４８ｋＨｚである。このようにして、所望の周波数帯域を決定する。所望の帯域幅（上記例では１２ｋＨｚ）を各周波数群で用いる一番低い周波数にすると良い。

次に、図８を参照してキャリア周波数可変部９における周波数群切替部９９の動作を説明する。本実施例では、周波数群記憶部９１に記憶した周波数群を周波数群切替部９９により、所定時間毎に切替えてキャリア信号生成部８へ出力することにより、複数個の所望の周波数帯域（ｆｃｈ）のＥＭＩスペクトルのレベルを局所的に低減させることができる。ここでは、周波数群記憶部９１から２つの周波数群Ａ９２、周波数群Ｂ９３を用いて、所望の２つの周波数帯域のＥＭＩスペクトルのレベルを局所的に低減する方法を説明する。

図８（ａ）は、周波数群Ａ９２、周波数群Ｂ９３のキャリア周波数（ｆｃ）の変化を示したものである。図４で説明したようにキャリア周波数を三角波状に変化させた場合、周波数群Ａ９２および周波数群Ｂ９３の変調周期は、それぞれの周波数群で用いたキャリア周波数値の各々の逆数（１／ｆｃ）の総和であるｔ１［ｍｓ］およびｔ２［ｍｓ］である。

図８（ｂ）は、周波数群切替部９９により、所定時間毎に周波数群を切替えてキャリア信号生成部８へ出力する際の説明図である。図８（ｂ）に示すように周波数群切替部９９は、周波数群Ａおよび周波数群ＢをそれぞれＮ回ずつ繰り返すことによって、周波数群Ａおよび周波数群Ｂの各々の変調周期の総和（ｔ１×Ｎ，ｔ２×Ｎ）が所定時間である１０［ｍｓ］以上且つ２００［ｍｓ］以下となるように調節する。例えば、周波数群Ａの変調周期ｔ１が１ｍｓ、周波数群Ｂの変調周期ｔ２が１．２ｍｓとする。各々の周波数群を１５回ずつ繰り返すと変調周期の総和が１５ｍｓおよび１８ｍｓとなる。ここでは、繰り返す回数Ｎを周波数群Ａと周波数群Ｂとで同数としたが、これに限定されるものではなく、周波数群ＡをＮ回、周波数群ＢをＭ回としても良い。ただし、各々の周波数群を変調周期の総和が１０ｍｓから２００ｍｓとなるように調節する。

次に、図９を参照して、周波数群切替部９９における周波数群を切り替える所定時間の選択、及び本実施例の効果について説明する。図９（ａ）は所望の帯域１、図９（ｂ）は所望の帯域２において、本実施例におけるＡＭ放送受信時の雑音レベルをそれぞれ騒音計により測定したものである。縦軸は騒音計（人の耳の特性に沿って音圧レベルを測定するもの）により測定した音圧レベルであり、音圧レベルが大きいほど雑音レベルが大きい（この場合はラジオ聴取に与える影響が大きい）。また、横軸は周波数群の切り替え時間である。

なお、図９は音圧レベルで評価したため所望の周波数帯域は両帯域ともＡＭラジオ放送周波数帯域とした。しかし、所望の周波数帯域はこれに限定されるものではなく、ＰＷＭキャリア周波数に起因するＥＭＩノイズが障害になる周波数帯域であればいずれの周波数でもよい。

図９において、「キャリア周波数一定」はキャリア周波数を一定として電力変換装置２を動作させて測定したものであり、破線の「平均化」はキャリア周波数を時間と共に変化させて電力変換装置２を動作させて測定したもの（例えば、特開平７−９９７９５号公報）であり、「周波数群Ａのみ」は所望の帯域１に基づいて前記のように周波数群Ａを選び、周波数群Ａのキャリア周波数を時間と共に変化させて電力変換装置２を動作させて測定したものであり、太線の「本発明」は前記のように所望の帯域１に基づいて選択した周波数群Ａと所望の帯域２に基づいて選択した周波数群Ｂを交互に用いてキャリア周波数を時間と共に変化させたものである。なお、横軸の時間は「本発明」に対しての前記で説明した切替え時間を示している。ただし、「本発明」以外のもの（キャリア周波数一定、平均化、周波数群Ａのみ）は、切替えるという概念ではない（時間に対して結果も不変）ため時間と記してある。

図９より、切替時間が１０ｍｓから２００ｍｓまでは、「本発明」は両方の所望周波数帯域において「平均化」の音圧レベル以下の音圧レベルにすることが可能である。この時間の範囲外で周波数群を切替えると、「本発明」でも「平均化」より音圧レベルが大きくなる。なお、本発明の効果が最大限に活かされる切替時間の範囲は、１３ｍｓから１００ｍｓまでである。ここで、「周波数群Ａのみ」の音圧レベルが図９（ａ）と図９（ｂ）で異なるのは、周波数群Ａは所望の帯域１に基づいてキャリア周波数を選択したため、所望の帯域２の雑音レベルを示す図９（ｂ）においては「本発明」は「平均化」より音圧レベルが大きくなる。

以上説明したように本実施例によれば、負荷装置をＰＷＭ制御で駆動する電力変換装置の制御装置において、電力変換装置のスイッチ素子を開閉するための制御周波数であるキャリア周波数を時間と共に変化させるキャリア周波数可変手段を備え、キャリア周波数可変手段は、それぞれキャリア周波数の高調波からの妨害を抑制したい所望周波数帯域に基づいて選択されたキャリア周波数値の集合である周波数群を複数記憶する周波数群記憶手段と、周波数群記憶手段に記憶された周波数群を所定時間ｔで切替えてキャリア周波数とする周波数群切替手段と、を備えたので、電力変換装置において発生するＥＭＩノイズのレベルを広帯域で低減させることができるとともに、複数個の所望周波数帯域において同時にＥＭＩノイズレベルを局所的に低減することが可能となるという効果がある。

また本実施例によれば、所定時間ｔは、１０［ｍｓ］以上、且つ２００［ｍｓ］以下であることとしたので、単純にキャリア周波数を変化させる従来例よりもＥＭＩノイズレベルを低減させることができるという効果がある。

また本実施例によれば、前記周波数群の各々を複数回ずつ繰返すことによって、所定時間ｔを形成することで、それぞれの所望周波数帯域において、同時にＥＭＩノイズレベルを局所的に低減できるという効果がある。

次に、図１０、図１１を参照して、本発明に係る電力変換装置の制御装置の実施例２を説明する。図１０は、図１の電力変換システムの構成例に対して、ＥＭＩ抑制帯域決定部１１を追加した実施例２の構成図である。ＥＭＩ抑制帯域決定部１１以外の構成要素は、図１に示した実施例１の構成要素と同様である。

ＥＭＩ抑制帯域決定部１１は、キャリア周波数可変部９に対して、電力変換装置２（インバータ）のキャリア周波数に起因するＥＭＩノイズが障害になる可能性のある帯域の周波数情報を出力する。キャリア周波数可変部９は、ＥＭＩ抑制帯域決定部１１から周波数情報を受け取り、周波数群記憶部９１に記憶した複数の周波数群から、受け取った周波数情報を所望の周波数帯域として、実施例１と同様に周波数群を選択する。

図１１にＥＭＩ抑制帯域決定部１１の構成例を示す。図１１に示すように、ＥＭＩ抑制帯域決定部１１は、ラジオなどの受信機の受信チャンネル周波数を検出する受信チャンネル周波数検出部１１１と、固定ＥＭＩ抑制部１１２を備えている。

受信チャンネル周波数検出部１１１は、受信機が現在受信しているチャンネル情報（チャンネル周波数）をキャリア周波数可変手段９に出力する。ここで固定ＥＭＩ抑制部１１２とは、例えば特定の周波数のＥＭＩノイズにより誤動作するシステムや、車両内部で行われている通信周波数（例えばインテリジェントキーで使われている通信周波数）のように、ＥＭＩノイズを抑制すべき帯域が変化しない帯域のことである。複数の所望の帯域において、ＥＭＩノイズを抑制する場合でも、その一部の帯域が変化せず固定されている場合には、あらかじめ周波数群記憶部９１に記憶する周波数群が限定される。そのため周波数群の選択に掛かる負荷が低減される。

以上説明した実施例２によれば、受信機の受信チャンネル周波数を検出する受信チャンネル周波数検出手段と固定ＥＭＩ抑制部とを備えたので、実施例１の効果に加えて、ＥＭＩノイズを局所的に低減するべき周波数帯域が変化するもの（ラジオの受信チャンネル帯域）と、ＥＭＩノイズを局所的に低減するべき周波数帯域が変化しないものとの、両方の周波数帯域のＥＭＩノイズレベルを同時に低減することができるという効果がある。

以上の各実施例においては、電力変換装置２は、交流モータを駆動するＤＣ／ＡＣインバータとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、特許文献１の図１２に記載されたＨブリッジのスイッチの構成で負荷を駆動するものや、直流電力を任意の直流電圧に変換して負荷を駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ等、スイッチング回路のスイッチング周波数（キャリア周波数）およびその高調波にＥＭＩノイズを発生するものについて適用することができる。

さらに本発明では、キャリア周波数の変化は三角波状変化に限定されない。例えば、正弦波状変化、鋸波状変化をはじめ、さまざまなキャリア周波数の時間変化に適用できることは明らかである。

本発明に係る電力変換装置の制御装置の実施例１の構成を説明する図である。 電流制御部の構成例を説明する図である。 スイッチング信号生成部の構成例を説明する図である。 キャリア周波数の三角波状時間変化を説明する図である。 キャリア信号を説明する図である。 電力変換装置の例を説明する図である。 キャリア周波数可変部における周波数群の例を説明する図である。 キャリア周波数可変部における周波数群切替部の構成例を説明する図である。 キャリア周波数可変部における所定時間の例を説明する図である。 本発明に係る電力変換装置の制御装置の実施例２の構成を説明する図である。 ＥＭＩ抑制帯域決定部の構成例を説明する図である。

符号の説明

１ 電力制御システム
２ 電力変換装置
３ 負荷装置
４ 電流検出部
５ 電流指令発生部
６ 制御装置
７ スイッチング信号生成部
８ キャリア信号生成部
９ キャリア周波数可変部（キャリア周波数可変手段）
１０ 電流制御部
１１ ＥＭＩ抑制帯域決定部
９１ 周波数群記憶部（周波数群記憶手段）
９２ 周波数群Ａ
９３ 周波数群Ｂ
９４ 周波数群Ｃ
９９ 周波数群切替部（周波数群切替手段）

Claims (5)

1. 負荷装置をＰＷＭ制御で駆動する電力変換装置の制御装置において、
   前記制御装置は、前記電力変換装置のスイッチ素子を開閉するための制御周波数であるキャリア周波数を時間と共に変化させるキャリア周波数可変手段を備え、
   前記キャリア周波数可変手段は、それぞれキャリア周波数の高調波からの妨害を抑制したい複数の所望周波数帯域に基づいて、それぞれ所望周波数帯域毎に選択されたキャリア周波数値の集合である複数の周波数群を記憶する周波数群記憶手段と、
   前記周波数群記憶手段に記憶された複数の周波数群を所定時間ｔで切替えた周波数群の中から選択した周波数を前記キャリア周波数とする周波数群切替手段と、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装置。
2. 前記所定時間ｔは、１０［ｍｓ］以上、且つ２００［ｍｓ］以下であることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の制御装置。
3. 前記キャリア周波数可変手段は、前記所定時間ｔにおいて、前記周波数群を複数回繰返すことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置の制御装置。
4. 前記所望周波数帯域として受信機の受信チャンネル周波数を検出する受信チャンネル周波数検出手段と、
   固定周波数を前記所望周波数帯域とする固定ＥＭＩ抑制部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電力変換装置の制御装置。
5. 負荷装置をＰＷＭ制御で駆動する電力変換装置のスイッチ素子を開閉するための制御周波数であるキャリア周波数を時間と共に変化させる電力変換装置の制御方法において、
   それぞれキャリア周波数の高調波からの妨害を抑制したい複数の所望周波数帯域に基づいて、それぞれ所望周波数帯域毎に選択されたキャリア周波数値の集合である複数の周波数群を記憶する周波数群記憶過程と、
   前記記憶された複数の周波数群を所定時間ｔで切替えた周波数群の中から選択した周波数を前記キャリア周波数とする周波数群切替過程と、
   を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御方法。

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