JP7086648B2 - 電流バランス調整回路および電力変換システム - Google Patents
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Description
本実施形態の電力変換システムでは、特定の電力変換装置の出力電流を基準電流(基準値)として、特定の電力変換装置以外のk番目の電力変換装置3kの出力電流と基準電流とを比較して、全ての電力変換装置31~3nの出力電流と基準電流とが等しくなるように、電力変換装置31~3nへのゲートパルスを調整している。本実施形態では、複数の電力変換装置31~3nから選択した電力変換装置31の出力電流値IR1を基準値としている。
また、以下の説明において、複数の電力変換装置31~3nのR相から出力される電流値IR1~IRnは、電力変換装置31~3nから負荷へ向かって流れる方向の電流を正とする。
図2は、図1に示すゲートパルス発生回路の一構成例を概略的に示すブロック図である。
図7は、図1乃至図6Bに示す電力変換システムの動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
否定回路41cは、全体運転信号SSTを受信して、全体運転信号SSTが反転した信号である全体停止信号SSPを出力する。
オン遅延回路UONは、Uアーム共通オン信号SUDを受信し、Uアーム共通オン信号SUDの立ち上がりタイミングを所定期間Tmonだけ遅延させたUアームオン電流検出信号SUtionを出力する。
否定回路41Ucは、Uアーム共通オン信号SUDを受信し、Uアーム共通オン信号SUDを反転してオン遅延回路UOFFへ出力する。
オン遅延回路XONは、Xアーム共通オン信号SXDを受信し、Xアーム共通オン信号SXDの立ち上がりタイミングを所定期間Tmonだけ遅延させたXアームオン電流検出信号SXtionを出力する。
否定回路41Xcは、Xアーム共通オン信号SXDを受信し、Xアーム共通オン信号SXDを反転してオン遅延回路XOFFへ出力する。
出力電流差演算回路42Uは、電流サンプルホールド(S&H)回路4221on、422konと、出力電流差演算回路42Ukonと、電流サンプルホールド(S&H)回路4221off、422koffと、出力電流差演算回路42Ukoffと、を備えている。ここで、kは2以上n以下の整数である。
正電流領域リミッタ424は、オン電流の値IU1on(l)、IU1on(l+2)…がゼロより大きいときには、受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´R1を出力し、オン電流の値IU1on(l)、IU1on(l+2)…がゼロ以下のときにはゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´R1を出力する。
正電流領域リミッタ424は、オフ電流の値IU1off(l+1)、IU1off(l+3)…がゼロより大きいときには、受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´R1を出力し、オフ電流の値IU1off(l+1)、IU1off(l+3)…がゼロ以下のときにはゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´R1を出力する。
出力電流差演算回路42Xは、出力電流検出回路4201、420k(図4に示す)と、電流サンプルホールド(S&H)回路4231on、423konと、出力電流差演算回路42Xkonと、電流サンプルホールド(S&H)回路4231off、423koffと、出力電流差演算回路42Xkoffと、を備えている。
出力電流検出回路4201と出力電流検出回路420kは、図4に示す構成と共通しているため、ここでは説明を省略する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
負電流領域リミッタ425は、オフ電流の値IX1off(l+1)、IX1off(l+3)…がゼロより大きいときには、ゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´´R1を出力し、オフ電流の値IX1off(l+1)、IX1off(l+3)…がゼロ以下のときには受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´´R1を出力する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
調整時間演算回路43kは、電流バランス調整量決定回路430と、積分回路43k1、43k2、43k3、43k4と、加算器A2と、標準遅れ時間設定部436と、を備えている。積分回路43k1、43k2、43k3、43k4のそれぞれは、サンプルホールド(S&H)回路432と、リミッタ回路434と、加算器A1と、を備えている。
積分回路43k1-43k4のリミッタ回路434は、サンプルホールド回路432から受信した値と、所定の上限値│B│+MAXおよび所定の下限値-│B│-MAXと比較し、上限値│B│+MAX以下であって下限値-│B│-MAX以上の値を出力する上下限リミッタである。積分回路43k1-43k4のリミッタ回路434の出力BUkon、BUkoff、BXkon、BXkoffは、加算器A1と加算器A2とに出力される。すなわち、加算器A1と、サンプルホールド回路432、リミッタ回路434は、積分回路43k1-43k4を構成する。
本実施形態において、電流バランス調整回路4は、出力電流平均値演算回路428on、428offを更に備えている。
出力電流検出回路4201と出力電流検出回路420kは、図8に示す構成と共通しているため、ここでは説明を省略する。
負電流領域リミッタ425は、平均値IRAVEがゼロより大きいときには、ゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´´RAVEを出力し、平均値IRAVEがゼロ以下のときには受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´´RAVEを出力する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
本実施形態の電力変換システムによれば、上述の第1実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、利用効率の良い安定した運転が可能な電力変換システムおよびその電流バランス調整回路を提供することができる。
本実施形態の電力変換システムは、電流大小判別回路426kの動作が上述の第2実施形態と異なっているため、図8および図9を参照して説明する。
図10は、第4実施形態の電力変換システムの一構成例を概略的に示すブロック図である。電力変換システムは、電流バランス調整回路を含む制御装置と、複数台の電力変換装置とを備え、複数台の電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続されている。
AND回路KA2は、遅延後のユニットk運転信号SSTKと、Uアーム共通オン信号SUDとを受信し、論理積を演算してゲートパルス調整回路Gへ出力する。
AND回路KA3は、遅延後のユニットk運転信号SSTKと、Xアーム共通オン信号SXDとを受信し、論理積を演算してゲートパルス調整回路Gへ出力する。
なお、図10では、複数の電力変換装置31~3nのR相のみ記載し、S相およびT相について記載を省略しているが、S相およびT相はR相と同様の構成である。
電流バランス調整回路4は、電流検出タイミング発生回路41´を備えている。電流検出タイミング発生回路41´は、否定回路41c、41ckと、Uアーム遅延回路41Uと、Xアーム遅延回路41Xとを備えている。
電流検出タイミング発生回路41´の他の構成は、図3に示す電流検出タイミング発生回路41と同様である。
調整時間演算回路43´kは、電流バランス調整量決定回路430と、サンプルホールド(S&H)回路432と、リミッタ回路434と、標準遅れ時間設定部436と、オフ遅延回路439と、加算器A1、A2と、を備えている。
すなわち、本実施形態によれば、利用効率の良い安定した運転が可能な電力変換システムおよびその電流バランス調整回路を提供することができる。
図13は、第5実施形態の電力変換システムの一構成例について概略的に示すブロック図である。電力変換システムは、電流バランス調整回路を含む制御装置と、複数台の電力変換装置とを備え、複数台の電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続されている。
以下に、上記ゲートパルス発生回路2´と電流バランス調整回路4とについて、それぞれの構成を詳細に説明する。
図15は、図13に示すゲートパルス発生回路2´および電流バランス調整回路4の動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
図17は、図13に示す電流バランス調整回路の動作の内、UNAアームとXNBアームのゲートパルスの関連を示す一例を説明するためのタイミングチャートである。
UNAアーム遅延回路41UAは、オン遅延回路UAON、UAOFFと、否定回路41UAcとを備えている。
否定回路41UAcは、UNAアーム共通オン信号SUNADを受信し、UNAアーム共通オン信号SUNADを反転してオン遅延回路UAOFFへ出力する。
UNBアーム遅延回路41UBは、オン遅延回路UBON、UBOFFと、否定回路41UBcとを備えている。
否定回路41UBcは、UNBアーム共通オン信号SUNBDを受信し、UNBアーム共通オン信号SUNBDを反転してオン遅延回路UBOFFへ出力する。
XNBアーム遅延回路41XBは、オン遅延回路XBON、XBOFFと、否定回路41XBcとを備えている。
否定回路41XBcは、XNBアーム共通オン信号SXNBDを受信し、Xアーム共通オン信号SXNBDを反転してオン遅延回路XNBOFFへ出力する。
XNAアーム遅延回路41XAは、オン遅延回路XAON、XAOFFと、否定回路41XAcとを備えている。
オン遅延回路XNBOFFは、XNAアーム共通オン信号SXNADの反転信号を受信し、受信した反転信号の立ち上がりタイミングを所定期間Tmoffだけ遅延させたXNAアームオフ電流検出信号SXNAtioffを出力する。
本実施形態の電力変換システムでは、特定の電力変換装置61の出力電流値IR1を基準として、複数の電力変換装置61~6nの出力電流をバランスさせている。
電流サンプルホールド回路422kon、422koffは、電力変換装置6kのR相の出力電流値IRkの検出値を電流検出回路Rkから受信する。
正電流領域リミッタ424は、オン電流の値IUNA1on(l)、IUNA1on(l+2)…がゼロより大きいときには、受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´R1を出力し、オン電流の値IUNA1on(l)、IUNA1on(l+2)…がゼロ以下のときにはゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´R1を出力する。
正電流領域リミッタ424は、オフ電流の値IUNA1off(l+1)、IUNA1off(l+3)…がゼロより大きいときには、受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´R1を出力し、オフ電流の値IUNA1off(l+1)、IUNA1off(l+3)…がゼロ以下のときにはゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´R1を出力する。
出力電流差演算回路42XNBは、出力電流検出回路420、420k(図4に示す)と、電流サンプルホールド(S&H)回路4231on、423kon、4231off、423koffと、出力電流差演算回路42Xkon、42Xkoffと、を備えている。
出力電流検出回路420と出力電流検出回路420kは、図4に示す構成と共通しているため、ここでは説明を省略する。
電流サンプルホールド回路423konは、XNBアームオン電流検出信号SXNBtionと、出力電流値IRkと、を受信し、XNBアームオン電流検出信号SXNBtionが立ち上がるタイミングにおける電力変換装置6kのR相の出力電流値IRkの値をサンプルしてオン電流の値IXNBkon(l)、IXNBkon(l+2)…として出力する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
負電流領域リミッタ425は、オフ電流の値IXNB1off(l+1)、IXNB1off(l+3)…がゼロより大きいときには、ゼロ(受信した値にゼロを乗じた値)であるI´´R1を出力し、オフ電流の値IXNB1off(l+1)、IXNB1off(l+3)…がゼロ以下のときには受信した値(受信した値に1を乗じた値)であるI´´R1を出力する。
絶対値変換回路427kは、負電流領域リミッタ425kの出力値I´´Rkを受信して、受信した値の絶対値│I´´Rk│を出力する。
電流バランス調整量決定回路430は、XNBアームのオフ時の電流偏差ΔIXNBkOFFを受信したとき、電流偏差ΔIXNBkOFFの値とゼロとを比較し、電流偏差ΔIXNBkOFFの値がゼロより大きいときに、電流バランス調整量CXNBkoffを負の値(=ΔCXNBkl)とし、電流偏差ΔIXNBkOFFの値がゼロ未満のときに、電流バランス調整量CXNBkoffを正の値(=ΔCXNBkd)とし、電流偏差ΔIXNBkOFFの値がゼロのときに、電流バランス調整量CXNBkoffをゼロとする。
加算器A2は、リミッタ回路434の出力BUNAkonと標準遅れ時間Tnmとを加算して、遅れ時間調整要素DUNAkonとして、k番目の電力変換装置6kのR相のUNAアームのゲートパルス調整回路Gへ出力する。
すなわち、本実施形態によれば、利用効率の良い安定した運転が可能な電力変換システムおよび電流バランス調整回路を提供することができる。
図18は、第6実施形態の電力変換システムの一構成例について概略的に示すブロック図である。電力変換システムは、電流バランス調整回路を含む制御装置と、複数台の電力変換装置とを備え、複数台の電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続されている。
全体運転信号生成部1は、電力変換システムの運転と停止とを切替える全体運転信号SSTを生成し、ゲートパルス発生回路2´と電流バランス調整回路4とへ出力する。
T形3レベル電力変換装置は、例えば、正極と負極と中性極を備えた直流電源の正極から負極に向けてそれぞれダイオードを逆並列に接続した第1スイッチングデバイスと第4スイッチングデバイスとを直列接続し、第1スイッチングデバイスと第4スイッチングデバイスとの接続点から交流出力端子を取り出し、接続点と直流電源の中性極との間に中性極から接続点に向けた方向に第2スイッチングデバイスと、接続点から中性極に向けた方向に第3スイッチングデバイスを直列接続して挿入したT形3レベル変換回路を備える。
なお、図18では、複数の電力変換装置71~7nのR相のみ記載し、S相およびT相については記載を省略しているが、S相およびT相はR相と同様の構成である。
T形3レベルインバータの運転では、R相出力相電圧VR0のプラス側電圧波形はスイッチングデバイスQUTBkをオンした状態でスイッチングデバイスQUTAkとスイッチングデバイスQXTBkとの間で排他的なスイッチングとなるPWM制御によって実現される。R相出力相電圧VR0のマイナス側電圧波形はスイッチングデバイスQXTBkをオンした状態でスイッチングデバイスQUTBkとスイッチングデバイスQXTAkとの間で排他的なスイッチングとなるPWM制御によって実現される。
Claims (22)
- 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、
前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング及び立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、
を備えたことを特徴とする電流バランス調整回路。 - 前記調整時間演算回路が出力する調整時間信号は、前記複数台の電力変換回路のうちの1台のオン信号の立ち上がりタイミングと立下りタイミングに対し、同一のタイミング、早めたタイミング、もしくは遅らせたタイミングである請求項1記載の電流バランス調整回路。
- 前記オン信号を所定時間遅延した第1電流検出信号と、前記オン信号を反転した信号を所定時間遅延した第2電流検出信号と、生成する回路を更に備え、
前記出力電流差演算回路は、前記第1電流検出信号が立ち上がるタイミングで前記出力電流値を検出する第1サンプルホールド回路と、前記第2電流検出信号が立ち上がるタイミングで前記出力電流値を検出する第2サンプルホールド回路と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の電流バランス調整回路。 - 請求項1記載の電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置のスイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、
複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
直流電源の正極と負極との間に接続されるそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記スイッチングデバイスを直列接続した上アームと下アームとからなる2レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスそれぞれにオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記電流検出回路より複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする、電力変換システム。 - 請求項1記載の電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置のスイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置とを備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
直流電源の正極と負極との間に接続されるそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記スイッチングデバイスを直列接続した上アームと下アームとからなる2レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスに共通したオン、オフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとをそれぞれ遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記電流検出回路より前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスがオフした後の交流出力電流値を受信し、
検出電流値の極性が正でかつ前記検出電流値がオフ時の基準値より大きいときに、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が正でかつ前記検出電流値が前記オフ時の基準値未満のときには前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が負でかつ前記検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいときに、前記電力変換装置の下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が負でかつ前記検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のときに、前記電力変換装置の下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生することを特徴とする、電力変換システム。 - 請求項1記載の電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置の第1乃至第4スイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
正極と負極と中性極を備えた直流電源の正極から負極に向けて、それぞれダイオードを逆並列に接続した前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスを順に直列接続し、前記第2スイッチングデバイスと前記第3スイッチングデバイスとの接続点から交流出力端子を取り出し、前記第3スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとの接続点から前記中性極に向けて、および、前記中性極から前記第1スイッチングデバイスと前記第2スイッチングデバイスとの接続点に向けてそれぞれダイオードを挿入した3レベル変換回路と、
複数台の前記電力変換装置それぞれは、前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスそれぞれをオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間で、あるいは、前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間で排他的なスイッチングを行うPWM制御によって交流出力電流を制御するゲートパルスを発生し、
前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする電力変換システム。 - 請求項1記載の電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置の第1乃至第4スイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
正極と負極と中性極を備えた直流電源の正極から負極に向けてそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記第1スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとを直列接続し、前記第1スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとの接続点から交流出力端子を取り出し、前記接続点と前記直流電源の中性極との間に前記中性極から前記接続点に向けた方向に前記第2スイッチングデバイスと、前記接続点から前記中性極に向けた方向に前記第3スイッチングデバイスを直列接続して挿入したT形3レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスそれぞれをオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間で、あるいは、前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間で排他的なスイッチングを行うPWM制御によって交流出力電流を制御するゲートパルスを発生し、
前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時 の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする電力変換システム。 - 前記基準値は、複数台の前記電力変換装置から選択した所定の電力変換装置の交流出力電流の検出値であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電流バランス調整回路。
- 前記基準値は、複数台の前記電力変換装置の交流出力電流の平均値であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電流バランス調整回路。
- 前記遅延時間の増加量および減少量は固定値であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電流バランス調整回路。
- 前記遅延時間の増加量および減少量は、前記差に応じて変化する値であることを特徴とする請求項4乃至請求項7のいずれか1項記載の電力変換システム。
- 前記制御装置は、複数台の前記電力変換装置のいずれかを停止させるときに、該当する前記電力変換装置の交流出力電流を下げるように、該当する前記電力変換装置のスイッチングデバイスの次の回のオンタイミングおよびオフタイミングの遅延時間を最大値まで増加あるいは減少させる信号を発生し、
複数台の前記電力変換装置が運転しているときに、交流出力端子が複数台の前記電力変換装置と並列に接続した他の電力変換装置の運転を開始するときに、前記他の電力変換装置の交流出力電流を下げるように、前記他の電力変換装置のスイッチングデバイスの次の回のオンタイミングおよびオフタイミングの遅延時間を最大値まで増加あるいは減少させた信号を初期設定として運転を開始する請求項4乃至請求項7のいずれか1項記載の電力変換システム。 - 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、
前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング又は立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、
前記オン信号を所定時間遅延した第1電流検出信号と、前記オン信号を反転した信号を所定時間遅延した第2電流検出信号とを生成する回路とを備え、
前記出力電流差演算回路は、前記第1電流検出信号が立ち上がるタイミングで前記出力電流値を検出する第1サンプルホールド回路と、前記第2電流検出信号が立ち上がるタイミングで前記出力電流値を検出する第2サンプルホールド回路と、を備えたことを特徴とする電流バランス調整回路。 - 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング又は立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、を備える電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置のスイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、
複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
直流電源の正極と負極との間に接続されるそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記スイッチングデバイスを直列接続した上アームと下アームとからなる2レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスそれぞれにオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記電流検出回路より複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする、電力変換システム。 - 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング又は立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、を備える電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置のスイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置とを備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
直流電源の正極と負極との間に接続されるそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記スイッチングデバイスを直列接続した上アームと下アームとからなる2レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスに共通したオン、オフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとをそれぞれ遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記電流検出回路より前記電力変換装置の前記スイッチングデバイスがオフした後の交流出力電流値を受信し、
検出電流値の極性が正でかつ前記検出電流値がオフ時の基準値より大きいときに、前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が正でかつ前記検出電流値が前記オフ時の基準値未満のときには前記電力変換装置の前記上アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が負でかつ前記検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいときに、前記電力変換装置の下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記検出電流値の極性が負でかつ前記検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のときに、前記電力変換装置の下アームの前記スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生することを特徴とする、電力変換システム。 - 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング又は立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、を備える電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置の第1乃至第4スイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
正極と負極と中性極を備えた直流電源の正極から負極に向けて、それぞれダイオードを逆並列に接続した前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスを順に直列接続し、前記第2スイッチングデバイスと前記第3スイッチングデバイスとの接続点から交流出力端子を取り出し、前記第3スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとの接続点から前記中性極に向けて、および、前記中性極から前記第1スイッチングデバイスと前記第2スイッチングデバイスとの接続点に向けてそれぞれダイオードを挿入した3レベル変換回路と、
複数台の前記電力変換装置それぞれは、前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスそれぞれをオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間で、あるいは、前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間で排他的なスイッチングを行うPWM制御によって交流出力電流を制御するゲートパルスを発生し、
前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする電力変換システム。 - 共通のオン信号に基づいて駆動される互いに並列に接続される複数台の電力変換装置の各々の出力電流値のそれぞれについて、前記出力電流値の極性が正のときに、前記出力電流値と基準値との差結果を出力し、前記出力電流値の極性が負のときに前記出力電流値の絶対値と前記基準値の絶対値との差を出力する出力電流差演算回路と、前記出力電流差演算回路の出力値に応じて、前記共通のオン信号の立ち上がりタイミング又は立下りタイミングの遅延時間量を示す調整時間信号を出力する調整時間演算回路と、を備える電流バランス調整回路を含み、複数台の前記電力変換装置の第1乃至第4スイッチングデバイスに前記共通のオン信号と前記調整時間信号とを与える制御装置と、複数台の前記電力変換装置と、を備えた電力変換システムであって、複数台の前記電力変換装置それぞれの交流出力端子同士は並列接続され、
前記電力変換装置のそれぞれは、
正極と負極と中性極を備えた直流電源の正極から負極に向けてそれぞれダイオードを逆並列に接続した前記第1スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとを直列接続し、前記第1スイッチングデバイスと前記第4スイッチングデバイスとの接続点から交流出力端子を取り出し、前記接続点と前記直流電源の中性極との間に前記中性極から前記接続点に向けた方向に前記第2スイッチングデバイスと、前記接続点から前記中性極に向けた方向に前記第3スイッチングデバイスを直列接続して挿入したT形3レベル変換回路と、
前記電力変換装置の交流出力電流を検出する電流検出回路と、
複数台の前記電力変換装置の前記第1乃至前記第4スイッチングデバイスそれぞれをオンおよびオフを指令する前記共通のオン信号を受け、前記共通のオン信号のオンタイミングとオフタイミングとのそれぞれを遅延する遅延回路とを有し、
前記制御装置は、前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間で、あるいは、前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間で排他的なスイッチングを行うPWM制御によって交流出力電流を制御するゲートパルスを発生し、
前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスおよび前記第3スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値がオン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値がオフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第1スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時 の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第3スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスの間でPWM制御を行う期間おいて、複数台の前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスおよび前記第4スイッチングデバイスがオンした後の交流出力電流値と、オフした後の交流出力電流値とを受信し、
オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が正でかつ前記オン時の検出電流値が前記オン時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が正でかつ前記オフ時の検出電流値が前記オフ時の基準値未満のとき、前記電力変換装置の前記第2スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生し、
前記オン時の検出電流値の極性が負でかつ前記オン時の検出電流値の絶対値が前記オン時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオンタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値より大きいとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を減少させる信号を発生し、
前記オフ時の検出電流値の極性が負でかつ前記オフ時の検出電流値の絶対値が前記オフ時の基準値の絶対値未満のとき、前記電力変換装置の前記第4スイッチングデバイスの次の回のオフタイミングの遅延時間を増加させる信号を発生させることを特徴とする電力変換システム。 - 前記基準値は、複数台の前記電力変換装置から選択した所定の電力変換装置の交流出力電流の検出値であることを特徴とする請求項13記載の電流バランス調整回路。
- 前記基準値は、複数台の前記電力変換装置の交流出力電流の平均値であることを特徴とする請求項13記載の電流バランス調整回路。
- 前記遅延時間の増加量および減少量は固定値であることを特徴とする請求項13記載の電流バランス調整回路。
- 前記遅延時間の増加量および減少量は、前記差に応じて変化する値であることを特徴とする請求項14乃至請求項17のいずれか1項記載の電力変換システム。
- 前記制御装置は、複数台の前記電力変換装置のいずれかを停止させるときに、該当する前記電力変換装置の交流出力電流を下げるように、該当する前記電力変換装置のスイッチングデバイスの次の回のオンタイミングおよびオフタイミングの遅延時間を最大値まで増加あるいは減少させる信号を発生し、
複数台の前記電力変換装置が運転しているときに、交流出力端子が複数台の前記電力変換装置と並列に接続した他の電力変換装置の運転を開始するときに、前記他の電力変換装置の交流出力電流を下げるように、前記他の電力変換装置のスイッチングデバイスの次の回のオンタイミングおよびオフタイミングの遅延時間を最大値まで増加あるいは減少させた信号を初期設定として運転を開始すること特徴とする請求項14乃至請求項17のいずれか1項記載の電力変換システム。
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