JP7045346B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る電力変換装置について説明する。本実施形態では、電力変換装置は、直流側端子を通じて直流電源から供給される直流電力を、交流電力へ変換して交流電源に供給する。
また、リアクトル電流ILrの最大増加分ΔILは、リアクトル13の両端に生じる電圧と、リアクトル13のインダクタンスLとを用いて、下記式(3)により算出することができる。
Δslope = ms×D×Tsw … (4)
例えば、乖離幅Δiを算出する際のスロープ補償信号Slopeの傾きmsは、傾きmsの平均値を用いればよい。
基準電圧生成部231は、基準電圧Vsを生成するものであればよく、抵抗を用いた分圧回路に限らず、スイッチング電源であってもよい。
第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第1実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
・極性判定部55において、第1判定値Th1が入力される第1比較部76と、第4判定値Th4が入力される第4比較部79とを共通化し、第2判定値Th2が入力される第2比較部77と、第3判定値Th3が入力される第3比較部78とを共通化してもよい。
第3実施形態では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第1実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
極性判定部55は、ゼロアップ側平均電流及びゼロダウン側平均電流に代えて、実電圧Vrの極性が切り替わったと判定されたタイミングを含む所定期間で検出された1つの出力電流Iacにより第1,第2判定値Th1,Th2を補正してもよい。この場合において、第1電流補正部83は、実電圧Vrが負極性から正極性に切り替わったと判定されたタイミングの近傍で検出された1つの出力電流Iacに基づいて第1判定値Th1を補正すればよい。第2電流補正部84は、実電圧Vrが正極性から負極性に切り替わったと判定されたタイミングの近傍で検出された1つの出力電流Iacに基づいて第2判定値Th2を補正すればよい。
第4実施形態では、第3実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第3実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
極性判定部55は、検出電圧Vacの1周期Tにおける、第1期間P1に対する第2期間P2の比に基づいて、第1判定値Th1及び第2判定値Th2を補正してもよい。この場合において、極性判定部55は、検出電圧Vacの1周期における、第1期間P1に対する第2期間P2の比をオフセット判定値として用いればよい。
第5実施形態では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第1実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
・第1,第2判定値Th1,Th2の補正に用いられる基準電圧Vsは、電力変換装置100が交流電源200に接続された状態で制御装置30に検出されてもよい。
・第1~第4スイッチSW1~SW4は、IGBTであってもよい。この場合、第1~第4スイッチSW1~SW4には、ボディーダイオードに代えて、フリーホイールダイオードが逆並列接続されている。
Claims (10)
- リアクトル(13)、第1交流側端子(TA1)、第2交流側端子(TA2)、第1直流側端子(TD1)、第2直流側端子(TD1)、及び前記各交流側端子と前記リアクトルとの間に設けられたフルブリッジ回路(12)を有する電力変換装置(100)に適用され、前記各交流側端子から入力された交流電源(200)の交流電圧を直流電圧に変換して前記各直流側端子から出力する機能、及び前記各直流側端子から入力された直流電圧を交流電圧に変換して前記各交流側端子から出力する機能のうち、少なくとも一方の機能を有する電力変換装置の制御装置(30)において、
前記フルブリッジ回路は、第1スイッチ(SW1)及び第2スイッチ(SW2)の直列接続体、並びに第3スイッチ(SW3)及び第4スイッチ(SW4)の直列接続体を有し、前記各直列接続体が並列接続されて構成されており、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ及び前記第4スイッチそれぞれには、ダイオード(D1~D4)が逆並列に接続されており、
前記第1交流側端子には、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続点が接続されており、
前記第2交流側端子には、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続点が接続されており、
電圧センサ(23)により検出された前記交流電源の電圧値である検出電圧を取得する検出電圧取得部と、
前記交流電源の実際の電圧値である実電圧が0になる場合の検出電圧よりも小さい値であってかつ前記実電圧がゼロアップクロスするタイミングを判定するための値を第1判定値とし、前記実電圧が0になる場合の前記検出電圧よりも大きい値であってかつ前記実電圧がゼロダウンクロスするタイミングを判定するための値を第2判定値とする場合、取得された前記検出電圧が前記第1判定値を上回ってから前記第2判定値を下回るまでの期間を、前記実電圧が正極性である期間と判定し、取得された前記検出電圧が前記第2判定値を下回ってから前記第1判定値を上回るまでの期間を、前記実電圧が負極性である期間と判定する極性判定部(55)と、
前記極性判定部により判定された前記実電圧の極性が切り替わるたびに、前記第1スイッチ及び前記第4スイッチの組と、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチの組とのうち、オン操作する組を交互に切り換える操作部(56)と、
を備える電力変換装置の制御装置。 - 前記第1判定値と前記第2判定値との間の中間値を中間判定値とし、
前記極性判定部は、
取得した前記検出電圧が前記第1判定値を上回った後、取得した前記検出電圧が前記第2判定値を下回ることなく前記中間判定値を下回ったと判定した場合、前記実電圧の極性が正極性から負極性に切り替わったと判定し、
取得した前記検出電圧が前記第2判定値を下回った後、取得した前記検出電圧が前記第1判定値を上回ることなく前記中間判定値を上回ったと判定した場合、前記実電圧の極性が負極性から正極性に切り替わったと判定する請求項1に記載の電力変換装置の制御装置。 - 前記検出電圧の振幅を検出する振幅検出部(70)を備え、
前記極性判定部は、検出された前記検出電圧の振幅に基づいて、前記第1判定値及び前記第2判定値を可変設定する請求項1又は2に記載の電力変換装置の制御装置。 - 前記検出電圧の周波数を検出する周波数検出部(71)を備え、
前記極性判定部は、検出された前記検出電圧の周波数に基づいて、前記第1判定値及び前記第2判定値を可変設定する請求項1~3のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。 - 前記第1交流側端子又は前記第2交流側端子と、前記フルブリッジ回路との間を流れる電流であって、電流センサ(24)により検出された交流電流を取得する電流取得部を備え、
前記極性判定部は、取得された前記交流電流に基づいて、前記第1判定値及び前記第2判定値を補正する請求項1に記載の電力変換装置の制御装置。 - 前記極性判定部により前記実電圧が負極性から正極性に切り替わったと判定されたタイミングを含む所定期間において取得された前記交流電流の平均値であるゼロアップ側平均電流を算出する第1平均電流算出部(81)と、
前記極性判定部により前記実電圧が正極性から負極性に切り替わったと判定されたタイミングを含む所定期間において取得された前記交流電流の平均値であるゼロダウン側平均電流を算出する第2平均電流算出部(82)と、を備え、
前記極性判定部は、算出された前記ゼロアップ側平均電流に基づいて、前記第1判定値を補正し、算出された前記ゼロダウン側平均電流に基づいて、前記第2判定値を補正する請求項5に記載の電力変換装置の制御装置。 - 前記極性判定部は、前記実電圧を正極性であると判定した期間と、前記実電圧を負極性であると判定した期間とが等しくなるように、前記第1判定値及び前記第2判定値を補正する請求項1に記載の電力変換装置の制御装置。
- 前記極性判定部は、前記実電圧がゼロである場合の前記検出電圧である基準電圧と前記第1判定値との差、又は前記基準電圧と前記第2判定値との差に基づいて、前記第1判定値及び前記第2判定値を補正する請求項1に記載の電力変換装置の制御装置。
- 前記極性判定部は、前記電力変換装置が前記交流電源に接続されていない場合における前記検出電圧を前記基準電圧として取得する請求項8に記載の電力変換装置の制御装置。
- 前記極性判定部による補正後の前記第1判定値がその異常判定値よりも大きいとの条件、又は前記極性判定部による補正後の前記第2判定値がその異常判定値よりも大きいとの条件が成立したと判定した場合に、前記電力変換装置が異常であると判定する異常判定部(87,88)を備える請求項5~9のいずれか一項に記載の電力変換装置の制御装置。
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