JP2017127115A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
入力される直流電圧を変換して交流電圧を出力可能なブリッジ回路(21)と、
前記ブリッジ回路(21)の出力する前記交流電圧の高周波成分を減衰するフィルタ回路(23)と、
前記ブリッジ回路(21)と前記フィルタ回路(23)の間に介在し、前記ブリッジ回路(21)の出力側を短絡可能なクランプ回路(22)と、
前記ブリッジ回路(21)及び前記クランプ回路(22)に含まれるスイッチング素子(Q1〜Q6)を制御する制御回路(24)と、を備え、
前記制御回路(24)は、
前記フィルタ回路(23)に3つ以上の電圧レベルを有する前記交流電圧を出力するように前記スイッチング素子(Q1〜Q6)を制御する第1モードと、前記フィルタ回路(23)に2つの電圧レベルを有する前記交流電圧を出力するように前記スイッチング素子(Q1〜Q6)を制御する第2モードとを有し、
前記フィルタ回路(23)から出力される交流電力を系統(30)へ供給する連系運転時は前記第1モードを選択し、前記フィルタ回路(23)から出力される交流電力を前記系統(30)と切り離された負荷(60)へ供給する自立運転時は前記第2モードを選択することを特徴とする電力変換装置(20)。
これによれば、高効率で歪を抑えた電力変換装置(20)を実現することができる。
[項目2]
前記ブリッジ回路(21)は、直列接続された第1のスイッチング素子(Q1)及び第2のスイッチング素子(Q2)と、直列接続された第3のスイッチング素子(Q3)及び第4のスイッチング素子(Q4)を含み、
前記第1のスイッチング素子(Q1)及び前記第2のスイッチング素子(Q2)の両端と、前記第3のスイッチング素子(Q3)及び前記第4のスイッチング素子(Q4)の両端は、直流電源(10)に並列に接続され、
前記クランプ回路(22)は、互いに逆向きになるように直列に接続された第5のスイッチング素子(Q5)と第6のスイッチング素子(Q6)を含み、
前記制御回路(24)は、
前記第1モードにおいて前記複数のスイッチング素子(Q1〜Q6)のオン/オフを指定する電圧指令値が正のとき、前記第2のスイッチング素子(Q2)及び前記第3のスイッチング素子(Q3)をオフ状態に制御し、前記第6のスイッチング素子(Q6)をオン状態に制御し、前記第1のスイッチング素子(Q1)及び前記第4のスイッチング素子(Q4)の2つと、前記第5のスイッチング素子(Q5)とを相補的にオン/オフさせるように制御し、
前記第1モードにおいて前記電圧指令値が負のとき、前記第1のスイッチング素子(Q1)及び前記第4のスイッチング素子(Q4)をオフ状態に制御し、前記第5のスイッチング素子(Q5)をオン状態に制御し、前記第2のスイッチング素子(Q2)及び前記第3のスイッチング素子(Q3)の2つと、前記第6のスイッチング素子(Q6)とを相補的にオン/オフさせるように制御し、
前記第2モードにおいて、前記第5のスイッチング素子(Q5)及び前記第6のスイッチング素子(Q6)をオフ状態に制御し、前記第1のスイッチング素子(Q1)及び前記第4のスイッチング素子(Q4)の2つと、前記第2のスイッチング素子(Q2)及び前記第3のスイッチング素子(Q3)の2つとを相補的にオン/オフさせるように制御することを特徴とする項目1に記載の電力変換装置(20)。
これによれば、第1モードにおいて3レベルの電圧を出力することができ、第2モードにおいて2レベルの電圧を出力することができる。
[項目3]
前記フィルタ回路(23)の出力経路を、前記系統(30)に繋がる経路に接続するか、自立出力経路に接続するか切り替えるスイッチ回路(RLa、RLb)と、
前記系統(30)に繋がる経路の電圧を検出する電圧検出部(50)と、
前記電圧検出部(50)により検出された電圧値から前記系統(30)の停電を検出する停電検出部(51)と、をさらに備え、
前記停電検出部(51)は、前記系統の停電を検出すると、前記第1モードから前記第2モードへの切り替えを指示する切替信号を出力し、
前記スイッチ回路(RLa、RLb)は、前記切替信号が入力されると、前記フィルタ回路(23)の出力経路を前記自立出力経路に接続することを特徴とする項目1または2に記載の電力変換装置(20)。
これによれば、停電発生時に自動的に、第2モードで動作する自立運転モードに切り替えることができる。
[項目4]
前記フィルタ回路(23)の出力経路を、前記系統(30)に繋がる経路に接続するか、自立出力経路に接続するか切り替えるスイッチ回路(RLa、RLb)と、
ユーザの操作を受け付ける操作部(70)と、をさらに備え、
前記操作部(70)は、系統連系運転から自立運転に切り替える操作を受け付けると、前記第1モードから前記第2モードへの切り替えを指示する切替信号を出力し、
前記スイッチ回路(RLa、RLb)は、前記切替信号が入力されると、前記フィルタ回路(23)の出力経路を前記自立出力経路に接続することを特徴とする項目1または2に記載の電力変換装置(20)。
これによれば、停電発生後、ユーザの操作に起因して、第2モードで動作する自立運転モードに切り替わるため、自動制御により誤って自立運転モードに切り替えられることを防止することができる。
Claims (4)
- 入力される直流電圧を変換して交流電圧を出力可能なブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の出力する前記交流電圧の高周波成分を減衰するフィルタ回路と、
前記ブリッジ回路と前記フィルタ回路の間に介在し、前記ブリッジ回路の出力側を短絡可能なクランプ回路と、
前記ブリッジ回路及び前記クランプ回路に含まれるスイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記フィルタ回路に3つ以上の電圧レベルを有する前記交流電圧を出力するように前記スイッチング素子を制御する第1モードと、前記フィルタ回路に2つの電圧レベルを有する前記交流電圧を出力するように前記スイッチング素子を制御する第2モードとを有し、
前記フィルタ回路から出力される交流電力を系統へ供給する連系運転時は前記第1モードを選択し、前記フィルタ回路から出力される交流電力を前記系統と切り離された負荷へ供給する自立運転時は前記第2モードを選択することを特徴とする電力変換装置。 - 前記ブリッジ回路は、直列接続された第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子と、直列接続された第3のスイッチング素子及び第4のスイッチング素子を含み、
前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子の両端と、前記第3のスイッチング素子及び前記第4のスイッチング素子の両端は、直流電源に並列に接続され、
前記クランプ回路は、互いに逆向きになるように直列接続された第5のスイッチング素子及び第6のスイッチング素子を含み、
前記制御回路は、
前記第1モードにおいて前記複数のスイッチング素子のオン/オフを指定する電圧指令値が正のとき、前記第2のスイッチング素子及び前記第3のスイッチング素子をオフ状態に制御し、前記第6のスイッチング素子をオン状態に制御し、前記第1のスイッチング素子及び前記第4のスイッチング素子の2つと、前記第5のスイッチング素子とを相補的にオン/オフさせるように制御し、
前記第1モードにおいて前記電圧指令値が負のとき、前記第1のスイッチング素子及び前記第4のスイッチング素子をオフ状態に制御し、前記第5のスイッチング素子をオン状態に制御し、前記第2のスイッチング素子及び前記第3のスイッチング素子の2つと、前記第6のスイッチング素子とを相補的にオン/オフさせるように制御し、
前記第2モードにおいて、前記第5のスイッチング素子及び前記第6のスイッチング素子をオフ状態に制御し、前記第1のスイッチング素子及び前記第4のスイッチング素子の2つと、前記第2のスイッチング素子及び前記第3のスイッチング素子の2つとを相補的にオン/オフさせるように制御することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記フィルタ回路の出力経路を、前記系統に繋がる経路に接続するか、自立出力経路に接続するか切り替えるスイッチ回路と、
前記系統に繋がる経路の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された電圧値から前記系統の停電を検出する停電検出部と、をさらに備え、
前記停電検出部は、前記系統の停電を検出すると、前記第1モードから前記第2モードへの切り替えを指示する切替信号を出力し、
前記スイッチ回路は、前記切替信号が入力されると、前記フィルタ回路の出力経路を前記自立出力経路に接続することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。 - 前記フィルタ回路の出力経路を、前記系統に繋がる経路に接続するか、自立出力経路に接続するか切り替えるスイッチ回路と、
ユーザの操作を受け付ける操作部と、をさらに備え、
前記操作部は、系統連系運転から自立運転に切り替える操作を受け付けると、前記第1モードから前記第2モードへの切り替えを指示する切替信号を出力し、
前記スイッチ回路は、前記切替信号が入力されると、前記フィルタ回路の出力経路を前記自立出力経路に接続することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
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JP6573198B2 JP6573198B2 (ja) | 2019-09-11 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11699961B2 (en) | 2019-07-04 | 2023-07-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Three-level power conversion device |
US11750109B2 (en) | 2019-07-26 | 2023-09-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
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JP2009089541A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Toshiba Carrier Corp | 系統連系インバータ装置 |
JP2015077061A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | オムロン株式会社 | インバータ装置、パワーコンディショナ、発電システム及び、インバータ装置の制御方法 |
JP2015076050A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | オムロン株式会社 | 太陽光発電用パワーコンディショナ |
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2016
- 2016-01-13 JP JP2016004792A patent/JP6573198B2/ja active Active
Patent Citations (3)
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