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電力変換制御方法 コモンズ

国内特許コード P07P005979
整理番号 228-571
掲載日 2008年3月28日
出願番号 特願2006-246182
公開番号 特開2008-072773
登録番号 特許第5061343号
出願日 平成18年9月11日(2006.9.11)
公開日 平成20年3月27日(2008.3.27)
登録日 平成24年8月17日(2012.8.17)
発明者
  • 大西 ▲徳▼生
出願人
  • 国立大学法人徳島大学
発明の名称 電力変換制御方法 コモンズ
発明の概要 【課題】単相インバータモジュールを2つ用いることなく、「交流の単相-単相電力変換」、「直流から交流への電力変換」、および「交流から直流への電力変換」を、三相インバータモジュールを1つにて実現する電力変換制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】三相インバータモジュールを1つにおいて、スイッチ素子を2つ直列に接続した回路部分をレグとすると、1つのレグを共通とし、仮想的に2つの単相インバータモジュールと見立てて制御する。このとき、1つの共通のレグに与えるスイッチ信号は、仮想的な2つのインバータモジュールの両方にとって都合の良い信号に決定する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


インバータモジュールを用いた電力変換は、近年の世の中を支える重要な技術であり、多彩な制御方法、制御目的が提案されている。



パワーエレクトロ二クスの世界では、直流から交流に変換するためのスイッチ素子をひとまとめにした回路をインバータモジュールと呼ぶ。また、このインバータモジュールは、スイッチ信号の与え方により交流から直流への変換動作、すなわちコンバータ動作をさせることができるため、コンバータ動作を行うものであっても、インバータモジュールと呼ぶのが一般的である。
本明細書では、インバータ動作、コンバータ動作に関らず、逆導通機能を持つスイッチ素子を2つ直列に接続するスイッチ回路をレグとする場合に、レグが複数個並列接続される回路をインバータモジュールと定義する。また、このレグが2つ並列接続される回路を単相インバータモジュールと定義し、同様にこのレグが3つ並列接続される回路を三相インバータモジュールと定義する。



単相-単相電力変換を扱う場合、通常、上流側で「交流から直流への電力変換」に単相インバータモジュールを1つ、下流側での「直流から交流への電力変換」に単相インバータモジュールをもう1つ用い、計2つの単相インバータモジュールで電力変換を行っている。なお、2つの単相インバータモジュールの直流側は、上流側と下流側とで共通である。



また、上記と同様に、直流側を共通として、2つの単相インバータモジュールが接続されるとき、直流側を電源として、2つの単相インバータモジュールそれぞれを介して2つの単相交流出力を発生する「直流から交流への電力変換」や、またその逆で、2つの交流電源から1つの直流電源に変換する「交流から直流への電力変換」が知られている。

産業上の利用分野


本発明は、単相インバータモジュールを2つ用いた電力変換を、1つの三相インバータモジュールにて行うための電力変換制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
逆導通機能を持つスイッチ素子を2つ直列に接続するスイッチ回路をレグとすると、3つのレグが並列接続され、並列接続点が直流側端子であり、各レグにおけるスイッチ素子の直列接続点が交流側端子である直流-交流電力変換回路をPWM制御するための電力変換制御方法において、
前記直流-交流電力変換回路のスイッチ素子に出力するPWM信号の基準となる信号であり、前記直流-交流電力変換回路の3つのレグそれぞれに対応する信号を指令信号とするとき、
2つの任意の目標関数fAおよびfBの入力に対して、該目標関数fAおよびfBのそれぞれに逆位相の関数であり任意の倍率である補助関数fA2およびfB2を決定し、1つのレグに対応する指令信号を、前記補助関数fA2およびfB2の重ね合わせに基づき決定し、残り2つのレグに対応する指令信号を、それぞれ、前記目標関数fAと前記補助関数fB2との重ね合わせと、前記目標関数fBと前記補助関数fA2との重ね合わせに基づき決定する指令信号演算工程を、
含むことを特徴とする電力変換制御方法。

【請求項2】
前記指令信号演算工程において、前記2つの任意の目標関数fAおよびfBの周波数が同じであることを特徴とする請求項記載の電力変換制御方法。

【請求項3】
前記指令信号演算工程において、前記それぞれの指令信号の決定に、前記目標関数の第3調波を共通項として重ね合わせる工程を含むことを特徴とする請求項記載の電力変換制御方法。

【請求項4】
前記指令信号演算工程において、前記それぞれの指令信号の決定に、前記目標関数の第5調波を共通項として重ね合わせる工程を含むことを特徴とする請求項記載の電力変換制御方法。

【請求項5】
前記指令信号演算工程において、前記2つの補助関数fA2およびfB2の振幅が零であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換制御方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006246182thum.jpg
出願権利状態 登録


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