JP6521332B2 - カスケード型hブリッジインバータ及びその欠陥を取り扱う方法 - Google Patents
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Description
Claims (9)
- カスケード型Hブリッジインバータの欠陥を取り扱う方法において、
前記カスケード型Hブリッジインバータは、N個のソーラーパネルに接続され、Nを正の整数とした場合に、N個のキャパシタ、N個のHブリッジモジュール、N個のスイッチング装置、及びコントローラを備え、
前記N個のソーラーパネルと前記N個のスイッチング装置との間、前記N個のソーラーパネルと前記N個のHブリッジモジュールとの間、及び、前記N個のソーラーパネルと前記N個のキャパシタとの間には、一対一の対応があり、
前記方法は、
前記N個のソーラーパネルの各々の出力電圧又は出力電力を前記コントローラにより検出することと、
前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より低いかどうか、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より低いかどうか、前記コントローラにより決定することと、
前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より低い場合、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より低い場合に、直流側の前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように制御し、前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を前記コントローラにより変化させることと、
前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧の変化後のセット値について逆変換を遂行するように前記N個のHブリッジモジュールのうちの少なくとも1つを前記コントローラにより制御して、前記カスケード型Hブリッジインバータの全出力変調電圧がグリッド接続発電のためのプリセット条件を満足するようにすることと、を含み、
前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つ、前記N個のHブリッジモジュールのうちの前記少なくとも1つ、及び、前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つは、前記N個のソーラーパネルのうちの前記少なくとも1つに対応し、
前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように制御し、直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を前記コントローラにより変化させることというプロセスは、
前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように前記コントローラにより制御することと、
前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を第1の値から第2の値に上昇するように前記コントローラにより制御することと、を含み、
前記第1の値は、前記N個のソーラーパネルの各々の前記出力電圧よりも高く、前記第2の値は、前記グリッド接続発電のための前記プリセット条件を満足するために前記カスケード型Hブリッジインバータに必要とされる全出力変調電圧に基づいて計算される、
方法。 - 前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧の変更後のセット値について逆変換を遂行するように前記N個のHブリッジモジュールのうちの少なくとも1つをコントローラにより制御することというプロセスの後、前記方法は、更に、
前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より高いかどうか、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より高いかどうか、前記コントローラにより決定することと、
前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より高いか、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より高い場合に、最大電力点追跡制御戦略に基づき逆変換を遂行するように前記N個のHブリッジモジュールのうちの前記少なくとも1つを制御すると共に、前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオンするように前記コントローラにより制御することと、を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように制御し、直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を前記コントローラにより変化させることというプロセスの前に、前記方法は、更に、
前記カスケード型Hブリッジインバータが前記N個のソーラーパネルに通常に接続されたかどうか前記コントローラにより決定することと、
前記カスケード型Hブリッジインバータが前記N個のソーラーパネルに通常に接続された場合には前記カスケード型Hブリッジインバータを動作状態に入れるように前記コントローラにより制御することと、
前記N個のスイッチング装置をスイッチオンするように前記コントローラにより制御することと、を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - N個のソーラーパネルに接続されたカスケード型Hブリッジインバータであって、
Nを正の整数とした場合に、N個のキャパシタ、N個のHブリッジモジュール、N個のスイッチング装置、及びコントローラを備え、
前記N個のソーラーパネルと前記N個のスイッチング装置との間、前記N個のソーラーパネルと前記N個のHブリッジモジュールとの間、及び、前記N個のソーラーパネルと前記N個のキャパシタとの間には、一対一の対応があり、
前記N個のソーラーパネルの各々の1つの出力端子が、前記N個のスイッチング装置の1つを経て前記N個のHブリッジモジュールのうちの1つのHブリッジモジュールの1つの入力端子に接続され、
前記N個のソーラーパネルの各々の他の出力端子が、前記N個のHブリッジモジュールのうちの1つのHブリッジモジュールの他の入力端子に接続され、
前記N個のHブリッジモジュールの各々の2つの入力端子が、前記N個のキャパシタのうちの対応する1つのキャパシタにまたがって接続され、
前記N個のHブリッジモジュールの出力端子が、直列に接続され、
前記コントローラが、前記N個のスイッチング装置、前記N個のキャパシタ及び前記N個のHブリッジモジュールに各々接続され、更に、前記コントローラが、前記N個のソーラーパネルの各々の出力電圧又は出力電力を検出し、前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より低いか、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より低い場合には、前記N個のスイッチング装置のうちの少なくとも1つをスイッチオフするように制御すると共に、直流側の前記N個のキャパシタののうちの少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を変化させ、前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧の変化後のセット値について逆変換を遂行するように前記N個のHブリッジモジュールのうちの少なくとも1つを制御して、当該カスケード型Hブリッジインバータの全出力変調電圧がグリッド接続発電のためのプリセット条件を満足するように構成され、
前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つ、前記N個のHブリッジモジュールのうちの前記少なくとも1つ、及び、前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つは、前記N個のソーラーパネルのうちの前記少なくとも1つに対応し、
前記コントローラは、
前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように制御し、
前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を第1の値から第2の値に上昇するように制御する、
ことにより、前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオフするように制御し、前記直流側の前記N個のキャパシタのうちの前記少なくとも1つの各々にまたがる電圧のセット値を変化させるように構成され、
前記第1の値は前記N個のソーラーパネルの各々の前記出力電圧よりも高く、前記第2の値は前記グリッド接続発電のための前記プリセット条件を満足するために前記カスケード型Hブリッジインバータに必要とされる全出力変調電圧に基づいて計算される、
カスケード型Hブリッジインバータ。 - 更に、前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電圧がプリセット電圧より高いか、又は前記N個のソーラーパネルのうちの少なくとも1つのソーラーパネルの出力電力がプリセット電力より高い場合には、最大電力点追跡制御戦略に基づき逆変換を遂行するように前記N個のHブリッジモジュールのうちの前記少なくとも1つを制御すると共に、前記N個のスイッチング装置のうちの前記少なくとも1つをスイッチオンするように制御するように、前記コントローラが構成される、請求項4に記載のカスケード型Hブリッジインバータ。
- 更に、当該カスケード型Hブリッジインバータが前記N個のソーラーパネルに通常に接続されたかどうか決定し、当該カスケード型Hブリッジインバータが前記N個のソーラーパネルに通常に接続された場合には、当該カスケード型Hブリッジインバータを動作状態に入れるように制御し、カスケード型Hブリッジインバータが動作状態に入った後にN個のスイッチング装置をスイッチオンするように制御するように、前記コントローラが構成される、請求項4に記載のカスケード型Hブリッジインバータ。
- 前記N個のスイッチング装置の各々が、ダイオード及び全制御スイッチを含み、
前記ダイオードのアノードが、前記N個のソーラーパネルのうちの対応する1つのソーラーパネルの正の電極に接続され、前記ダイオードのカソードが、前記N個のキャパシタのうちの対応する1つ及び前記N個のHブリッジモジュールのうちの対応する1つに接続される、又は
前記ダイオードのカソードが、前記N個のソーラーパネルのうちの対応する1つのソーラーパネルの負の電極に接続され、前記ダイオードのアノードが、前記N個のキャパシタのうちの対応する1つ及び前記N個のHブリッジモジュールのうちの対応する1つに接続され、
前記全制御スイッチが、前記ダイオードと並列に接続される、請求項5又は6に記載のカスケード型Hブリッジインバータ。 - 前記全制御スイッチが、リレー又は半導体装置である、請求項7に記載のカスケード型Hブリッジインバータ。
- 前記N個のソーラーパネルの各々において、前記ソーラーパネルの正の電極は、前記N個のスイッチング装置のうちの1つのスイッチング装置の第1端に接続され、前記N個のスイッチング装置のうちの前記1つのスイッチング装置の第2端は、前記N個のキャパシタのうちの1つのキャパシタの第1端及び前記N個のHブリッジモジュールのうちの1つのHブリッジモジュールの第1入力端に接続され、前記ソーラーパネルの負の電極は、前記N個のキャパシタのうちの1つのキャパシタの第2端及び前記N個のHブリッジモジュールのうちの前記1つのHブリッジモジュールの第2入力端に接続される、請求項1に記載の方法。
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