JPS61135366A - 電力変換装置の制御方式 - Google Patents

電力変換装置の制御方式

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JPS61135366A
JPS61135366A JP59258146A JP25814684A JPS61135366A JP S61135366 A JPS61135366 A JP S61135366A JP 59258146 A JP59258146 A JP 59258146A JP 25814684 A JP25814684 A JP 25814684A JP S61135366 A JPS61135366 A JP S61135366A
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JP
Japan
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inverters
inverter
load
operating
switch
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JP59258146A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Umezawa
梅澤 泰彦
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Publication of JPS61135366A publication Critical patent/JPS61135366A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流を交流に変換して供給する電力変換装置
の制御方式に関し、特に並列に設けた複数のインバータ
の制御方式に関する。
〔従来の技術〕
太陽光発電システム等直流電力を発電する装置において
は、直流を交流に変換する電力変換装置を介して各種負
荷に交流電力を供給している。第2図は従来の電力変換
装置のシステム構成を示す図で、太陽光発電システム等
の直流電源1から供給される直流をインバータ2で交流
に変換し、負荷S、6.7に供給する。該システムにお
いて、通常インバータの損失は約20%程度で、システ
ム全体としては80%前後の変換効率で運転している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の電力変換システムにおいて、インバータ2の
容量は負荷5,6.7の相加容量で決定されるが、負荷
5,6.7にはその性質によって24時間連続して運転
するもの、たとえば冷蔵庫のような負荷から、必要に応
じて運転、停止するものがある。また必要に応じて運転
、停止する負荷も運転する時間が一定しているわけでは
なく、その種類に応じて運転する時間帯も相違するため
常にインバータ2の容量いっばいの直流−交流変換が行
なわれるわけではない。ところでインバータ2を運転す
ることによるインバータ自身の電力損失は負荷の大小に
あまり左右されることなく一定である。従って、いま、
仮りに負荷5の容量を1kVA、、負荷6の容量を3k
VA、負荷7の容量を4kVAとし、インバータ2の容
量を9kVAとした場合、前述のようにインバータ2の
電力損失はその容量の20%程度であるからインバータ
2を運転することにより約1.8kWAの電力損失が発
生する。従って、負荷5,6.7を運転している時は負
荷全容量に対するインバータ2の損失は22.5%であ
るのに対し、負荷5のみが運転されている時の負荷容量
に対するインバータ2の損失の割合は90%にもなり、
消費される電力の約2/3がインバータ2の損失となる
。この負荷の小さい時のインバータの損失が電源システ
ムの全体適的効率を悪化させるという欠点がある。
また、これに対する対策として、小容量のインバータを
複数台設け、負荷状態に応じてインバータの運転数を増
減させる方法も考えられるが、該複数台のインバータを
均一に運・転しないとインバータの寿命にパラつきが生
じるという問題もある。
C問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため、本発明はインバータにより
直流電源から直流を交流に変換して負荷に供給する電力
変換装置において、前記インバータとして複数台のイン
バータを並列に設けると共に、負荷電流を検出する変流
器等の負荷電流検出手段と、インバータの運転台数およ
び運転順序等を制御する制御手段およびインバータの運
転状態を記憶する運転状態記憶検出手段を設け、制御手
段において負荷電流検出手段の検出負荷電流に応じて運
転するインバータの数を決定すると共に運転状態記憶手
段に記憶されたインバータの運転状態から運転あるいは
停止するインバータを決定し。
インバータが均一に使用されるように制御するように構
成した。
〔作用〕
上記のように構成することにより、負荷の大きさに応じ
てインバータの運転台数を決定する、すなわち負荷が大
きいときは、運転台数を増し負荷が小さいときは運転台
数を減らすので、インバータ自身による電力損失を少な
く、かつ複数台のインバータが均一に使用されるように
したのでインバータの間に寿命のアンバランスがなく電
力変換装置の寿命が長くなる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る電力変換装置のシステム構成を示
すブロック図である。同図において、11は太陽光発電
装置等の直流電源、12−1〜12−3は電磁接触器等
からなるスイッチ、l 3−1〜13−3はインバータ
、14−1〜14− nは各種の負荷を示す。また、1
5は変流器等の負荷電流検出器、16は制御回路、17
は記憶装置を示す。直流電源11からの直流は、スイッ
チ12−1〜12−3を通してインバータ13−1〜1
3−3により交流に変換され負荷14−1〜14−nに
供給される。負荷電流検出器15は、該負荷14−1〜
14− nに供給される負荷電流を検出してその検出値
を制御回路16に入力する。制御回路16は負荷電流検
出器ISが検出した負荷電流の応じて運転するインバー
タの数を決定する。
この時、制御回路16は、さらに記憶装置に記憶されて
いるインバータ13−1〜13−3の運転状態を参照し
次に運転するインバータあるいは停止するインバータを
決定し、スイッチ12−1〜12−3のうちいずれかに
指令を発し、当該スイッチをONまたはOFFにする。
該スイッチのONにより該スイッチに接続されたインバ
ータにより直流が交流に変換され、運転されている負荷
に交流が供給される。この場合、制御回路16は、記 
−憶装置17に記憶されているインバータの運転状態を
参照して、インバータ13−1〜13−3の全てが均一
に使用されるように、たとえばインバータ13−1〜1
3−3をサイクリックに運転して、インバータの寿命が
均一になるようにする。
第3図、第4図、第5図はインバータの使用状態が均一
となるように3台のインバータ13−1〜13−3をサ
イクリックに運転する制御回路の構成を示す回路図であ
る。
第5図はインバータの運転状態および負荷電流の大きさ
に基づいて、インバータの運転台数を決定する回路であ
る。12−1a〜12−3aはそれぞれスイッチ12−
1−12−3の補助接点でスイッチがONすると閉じる
接点、12−1b〜12−3bはそれぞれ同じくスイッ
チ12−1〜12−3の補助接点でスイッチがOFFす
ると閉じる接点、18.19は比較器であり、該比較器
18.19にはそれぞれ負荷電流検出器15からの検出
負荷電流rLが入力される。また、比較器I8には補助
接点12−1 a〜L 2−3 aが閉じることにより
、それに対応するインバータ13−1〜13−3の許容
容量に比例する基準電圧が設定され、比較器19には補
助接点12−1b〜12−3bが閉じることにより、そ
れに対応するインバータ13−1〜13−3の許容容量
に比例する基準電圧が設定される。いま、検出負荷電流
のILが、現在運転されているインバータの許容容量よ
り大きい場合は比較器18がらスイッチのON指令が出
力され、反対に小、さい場合は比較器19からスイッチ
のOFF指令が出力される。該比較器18.19のON
、OFF司令は第3図に示す回路のA、B端子に入力さ
れる。
第3図において、21〜23および24〜26はリング
計数回路、27〜29および30〜32はANDゲート
回路、X1〜X3およびX4〜X6はリレーである。第
4図において、X1a−X3aはそれぞれリレーX1〜
x3の常開接点、X4a=X6aはそれぞれリレーX4
〜X6の常開接点である。第3図の端子Aに第5図の比
較器18からON指令が入力されるとリング計数回路2
1.22.23からの出力信号Ql、Q2.Q3がQl
−Q2−Q3−Qlの順に出力される。アンドゲート回
路27〜29は、この出方信号Ql。
Q2.Q3と前記○N信号とのアンドを取り、アンドが
成立するとリレーXi、X2.X3が作動する。該リレ
ーXi、X2.X3が作動すると、第4図の常開接点X
 1 a 、 X 2 a 、 X 3 aが閉じ、ス
イッチ12−1.12−2.12−3を。Nさせるコイ
ルCCI、CG2.CC3を作動サセ。
スイッチ12−1.12−2.12−3を。Nさセル。
第3図の端子Bに第5図の比較器19がらの○FF指令
が入力されるとリング計数回路24゜25.26からの
出力信号Q4.Q5.Q6が。
4−Q5−Q6−Q4の順に出方される。アンド回路3
0,31.32はこの出方信号。1〜Q3と前記OFF
指令とのアンドを取り、アンドゲートが成立するとリレ
ーX4.I5.I6が作動する。該IJLz−X4.X
5.X6が作動すると、第4図の常開接点X4 a、I
5 a、I6 aが閉じ、スイッチ12−1.12−2
.12−3を。FFさせるコイルTCI、TC2,TC
3を作動サセ、スイッチ12−1.12−2、I2−3
を。FFさせる。
上記構成において、現在スイッチ12−1.12−2が
ONされており、インバータ13−1.13−2が運転
されているとする。この状態で負荷が増加し変流器15
でその負荷電流増加を検出すると、比較器18からON
指令が出方され、ANDゲート回路29に該ON指令と
出方信号Q3のANDが成立し、リレーX3が作動する
。該リレーX3の作動により、常開接点X3aが閉じス
イッチ12−3のコイルCC3が作動しスイッチ12−
3をONする。これによりインバータ13−3が運転さ
れる。次に負荷が減少し、比較器19 カラOF F指
令が出力されると、ANDゲート回路30に該OFF指
令と出力信号Q4のANDが成立し、リレーX4が作動
する。該リレーX4が作動するとスイッチ12−1のコ
イルTc1が作動し、スイッチ12−1をOFFする。
負荷がさらに減少し比較器19がらOFF指令が出方さ
れると、ANDゲート回路31に該OFF出方信号Q5
のANDが成立し、リレーx5が作動する。
リレーX5が作動すると常開接点X5aが閉じ、スイッ
チ12−2のコイルTC2が作動しスイッチ12−2を
OFFする。続いて負荷が増加して比較器18からON
指令が出るとA、 N Oゲート回路27に該ON指令
信号と出力信号Q】のANDが成立し、リレーX1が作
動する。該リレーX1の作動により、常開接点Xlaが
閉じ、コイルCC1が作動し、スイッチ12−1がON
する。
上記のように、ON指令あるいはOFF指令が出力され
るたびにスイッチ12−1〜12−3が順次サイクリッ
クONあるいは0FFL、、インバータ13−1〜13
−3をサイクリックに運転する。これにより、3台のイ
ンバータ13−1〜13−3は均一に使用されることに
なり、各インバータの寿命が均一となる。
なお、上記実施例では、3台のインバータをサイリック
に運転する場合を例に示したがインバータは3台に限定
するものではない。また、インバータの使用状態を均一
にする制御はサイクリックに限定されるものではなく、
例えば各インバータの運転時間を監視、使用状態が一定
になるように制御してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように3本発明によれば、複数のインバー
タを、負荷の状態に応じてその運転台数を決定し、かつ
各インバータの使用頻度を均一になるようにしたので、
電力損・失が少なく、かつインバータの寿命が均一化し
全体として電力返還装置の寿命が長くなるという優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電力変換装置のシステム構成を示
すブロック図、第2図は従来の電力変換装置の構成を示
すブロック図、第3図、第4図、第5図はそれぞれ第1
図に示す電力変換装置の制御回路の各部の構成を示す回
路図である。 図中、11・・・直流電源、12−1〜12−3・・・
スイッチ、13−4〜13−3・・・インバータ、14
−1〜14−nは負荷、15・・・負荷電流検出器、1
6・・・制御回路、17・・・記憶装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インバータにより直流電源からの直流を交流に変換し負
    荷に供給する電力変換装置において、前記インバータと
    して複数台のインバータを並列に設けると共に、負荷状
    態を検出する負荷検出手段、インバータの運転台数およ
    び運転順序等を制御する制御手段、およびインバータの
    運転状態を記憶する運転状態記憶手段を設け、前記制御
    手段において前記負荷検出手段の検出負荷に応じて運転
    するインバータの台数を決定すると共に前記運転状態記
    憶手段に記憶されたインバータの運転状態から運転ある
    いは停止するインバータを決定し前記複数台のインバー
    タが均一に使用されるように制御することを特徴とする
    電力変換装置の制御方式。
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