JPH0421362A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、燃料電池などの直流電源を交流に変換する電
力変換装置に関する。

（ロ）従来の技術 第２図は、本願出願人が特願昭６３−３０７５０６号に
おいて提案した電力変換装置を示す。

ここで、１は燃料電池などの直流電源、２は直流リアク
トル、３はトランジスタ４、ダイオード５、電解コンデ
ンサ６よりなり直流電源１の出力電圧を昇圧する直流−
直流変換回路、７は直流−直流変換回路３の出力を交流
に変換する直流−交流変換回路即ちインバータ、８は直
流−交流変換回路７の出力により駆動される負荷である
。

９は直流−直流変換回路３の出力電圧を検出する電圧検
出手段、１０は直流−直流変換回路３の出力電圧の目標
値を設定する設定手段、１１は直流−直流変換回路３の
入力電流を検出する第１ｔ流検出手段、１２は第１を流
検出手段１１の検出結果を入力とし、直流リアクトル２
に流れる直流入力電流に含まれるリップル電流の周期よ
りも十分長い時定数をもつ第１フィルタ回路、１３は第
１＠流検出手段１１の検出結果を入力とし、直流リアク
トル２に流れる直流入力電流に含まれるリップル電流の
周期に近い時定数をもつ第２フィルタ回路、１４は第１
フィルタ回路１２と第２フィルタ回路１３との出力差を
生成する加算点、１５は加算点１４の出力によって設定
手段１０の設定値を変更する変更手段としての加算点、
１６は電圧検出手段９の検出結果を加算点１５の出力と
比較する比較手段としての加算点、１７は加算点１６の
出力に基づきトランジスタ４に信号を与えて直流−直流
変換回路３の動作を制御する制御手段としてのパルス幅
制御回路である。

而して、第１フィルタ回路１２は直流リアクトル２に流
れるリップル電流の周期よりも十分長い時定数をもつか
ら、第１フィルタ回路１２の出力には直流リアクトル２
に流れる電流の直流分に相当する信号が得られる。また
第２フィルタ回路１３は直流リアクトル２に流れるリッ
プル電流の周期に近い時定数をもつから、第２フィルタ
回路１３の出力には直流リアクトル２に流れる電流のリ
ップル分を含んだ信号が得られる。従って、第１フィル
タ回路１２と第２フィルタ回路１３との出力差を生成す
る加算点１４では、直流リアクトル２に流れる電流のリ
ップル分に相当する信号が得られる。よって本構成によ
れば、設定手段１０の設定値をかかる信号に基づいて変
更して電圧検出手段９の検出結果と比較し、かかる比較
結果に基づいて直流−直流変換回路３を制御するので、
直流リアクトル２に流れるリップル電流を抑制するよう
に制御を行うことができ、直流リアクトル２、電解コン
デンサ６を小型化できるなどの利点がある。

しかしながら、かかる構成では、定常状態の負荷、もし
くは第１フィルタ回路１２の時定数よりも遅い負荷変動
に対しては良好な運転制御が可能であるが、急激な負荷
変動などにより入力電流が急増する場合には、電流変化
を少なくするように制御がなされてしまうため、電解コ
ンデンサ６の電圧が下がってしまい出力波形が歪んでし
まうという問題がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は、定常状態はもちろん、急激な負荷変動などが
あって電流が急増しても、波形歪みの少ない出力が得ら
れる電力変換装置を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明電力変換装置は、直流電源を昇圧あるいは降圧す
る直流−直流変換回路と、該直流−直流変換回路の出力
を交流に変換する直流−交流変換回路と、前記直流−直
流変換回路の出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記
直流−直流変換回路の出力電圧の目標値を設定する設定
手段と、前記直流−直流変換回路の入力電流を検出する
第１電流検出手段と、該第１電流検出手段の検出結果を
入力する第１及び第２フィルタ回路と、前記直流−交流
変換回路の入力電流を検出する第２電流検出手段と、該
第２電流検出手段の検出結果を入力する微分回路と、該
微分回路の出力及び前記第１及び第２のフィルタ回路の
出力差によって前記設定手段の設定値を変更する変更手
段と、前記電圧検出手段の検出結果を前記変更手段の出
力と比較する比較手段と、該比較手段の出力により前記
直流−直流変換回路を制御する制御手段とよりなること
を特徴とする。

（ホ）作用 第１フィルタ回路と第２フィルタ回路の出力差によって
電流のリップル分が検出される。また、第２電流検出手
段により直流−交流変換回路の入力電流が検出されて負
荷の状態が察知され、微分回路により第２電流検出手段
の検出結果を微分すれば、負荷の変動分が検出される。

そして、それらの検出結果に基づいて、リップル成分の
発生を抑制し、且つ波形歪みの発生を抑制するように、
パルス幅制御回路による直流−直流変換回路の制御が行
われる。

（へ）実施例 第１図は本発明電力変換装置の一実施例を示す。ここで
は、先に説明した従来例と同一の部分には同一符号を付
して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

１８は直流−交流変換回路７の入力電流を検出する第２
電流検出手段、１９は第２電流検出手段１８の検出結果
を入力する微分回路である。変更手段としての加算点１
５は、微分回路１９の出力及び加算点１４により生成さ
れる第１フィルタ回路１２と第２フィルタ回路１３との
出力差によって設定手段１０の設定値を変更する。そし
て、比較手段としての加算点１６は電圧検出手段９の検
出結果を加算点１５の出力と比較し、その比較結果をパ
ルス幅制御回路１７に与える。

而して、急激な負荷変動などがあって電流が急増すると
、第２電流検出手段１８により入力電流が検出されて負
荷の状態が察知され、その検出結果は微分回路１９によ
り微分されて負荷の変動分が検出される。そして、かか
る負荷の変動分は、リップル分を除去するための第１フ
ィルタ回路１２と第２フィルタ回路１３との出力差とと
もに設定手段１０の設定値を変更するフィードバックに
利用される。そして、パルス幅制御回路１７による制御
は、その変更された設定値と電圧検出手段９の検出結果
との比較結果に基づいて、リップル成分の発生を抑制し
、且つ急激な負荷変動などがあって電流が急増しても、
電解コンデンサ６の電圧低下を防いで波形歪みの発生を
抑制するように行われ、波形歪みの少ない出力が得られ
る。

（ト）発明の効果 本発明によれば、第１フィルタ回路と第２フィルタ回路
の出力差によって電流のリップル分が検出され、第２電
流検出手段と微分回路により負荷の変動分が検出される
。そして、それらの検出結果に基づいて、リップル成分
の発生を抑制し、且つ波形歪みの発生を抑制するように
、パルス幅制御回路による直流−直流変換回路の制御が
行われる。従って、定常状態におけるリップル成分の発
生や急激な負荷変動などによる波形歪みの抑制され、出
力の波形歪みの少ない電力変換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路系統図、第２図は
従来例を示す回路系統図である。 １・・・直流電源、３・・・直流−直流変換回路、７・
・・直流−交流変換回路、９・・・電圧検出手段、１ｏ
・・・設定手段、１１・・・第１電流検出手段、１２・
・・第１フィルタ回路、１３・・・第２フィルタ回路、
１４゜１５．１６・・・加算点、１７・・・パルス幅制
御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源を昇圧あるいは降圧する直流−直流変換
   回路と、該直流−直流変換回路の出力を交流に変換する
   直流−交流変換回路と、前記直流−直流変換回路の出力
   電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流−直流変換回
   路の出力電圧の目標値を設定する設定手段と、前記直流
   −直流変換回路の入力電流を検出する第１電流検出手段
   と、該第１電流検出手段の検出結果を入力する第１及び
   第２フィルタ回路と、前記直流−交流変換回路の入力電
   流を検出する第２電流検出手段と、該第２電流検出手段
   の検出結果を入力する微分回路と、該微分回路の出力及
   び前記第１及び第２のフィルタ回路の出力差によって前
   記設定手段の設定値を変更する変更手段と、前記電圧検
   出手段の検出結果を前記変更手段の出力と比較する比較
   手段と、該比較手段の出力により前記直流−直流変換回
   路を制御する制御手段とよりなることを特徴とする電力
   変換装置。