JP5031130B1 - 電力変換装置、及び電力変換システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
実施の形態1にかかる電力変換システム1について図1を用いて説明する。図1は、電力変換システム1の構成を示す図である。
次に、電力変換装置10における通信に関連した構成について図2を用いて説明する。図2は、電力変換装置10における通信に関連した構成を示す図である。
PWMキャリア信号生成部12は、発生されたキャリア信号をPWM信号生成部13へ供給する。
PWM信号生成部13は、発生されたPWM信号を駆動回路14へ供給する。
例えば、キャリア信号周波数抽出部27は、図5に示すように、複数のバンドパスフィルタ27a、27b及び特定部27cを有する。
次に、実施の形態2にかかる電力変換システム100について説明する。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
次に、実施の形態3にかかる電力変換システム200について説明する。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
次に、実施の形態4にかかる電力変換システム300について説明する。以下では、実施の形態1、3と異なる部分を中心に説明する。
次に、実施の形態5にかかる電力変換システム400について説明する。以下では、実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
なお、電力変換装置410について例示的に説明したが、他の電力変換装置20、230についても同様である。
2 電源装置
10 電力変換装置
10a 主回路
11 基本周波数生成部
12 PWMキャリア信号生成部
12a 周波数変調部
12b 発生部
13 PWM信号生成部
13a PWM変調部
13b 発生部
14 駆動回路
15 スイッチング素子
20 電力変換装置
20a 主回路
26 対アース電圧検出部
27 キャリア信号周波数抽出部
27a、27b バンドパスフィルタ
27ai フーリエ変換部
27c 特定部
28 復調部
29 情報処理部
100 電力変換システム
110 電力変換装置
116 対アース電圧検出部
117、117i キャリア信号周波数抽出部
117a、117b バンドパスフィルタ
117ai フーリエ変換部
117c 特定部
118 復調部
119 情報処理部
120 電力変換装置
121 基本周波数生成部
122 PWMキャリア信号生成部
123 PWM信号生成部
124 駆動回路
125 スイッチング素子
200 電力変換システム
230 電力変換装置
230a 主回路
300 電力変換システム
320 電力変換装置
327 キャリア信号周波数抽出部
327a〜327d バンドパスフィルタ
327e 特定部
400 電力変換システム
410 電力変換装置
417、417i キャリア信号周波数抽出部
427a〜427d バンドパスフィルタ
427e 特定部
910 電力変換装置
912 キャリア信号生成部
940 回路構成
941 駆動回路
941a ON/OFF制御部
942 スイッチング素子
943 インピーダンス素子
944 インピーダンス素子
Cf1、Cf2、Cf3 浮遊容量
M1、M2、M3 制御対象
Claims (17)
- 電力供給線及びアース線を介して第2の電力変換装置に接続された電力変換装置であって、
前記第2の電力変換装置に送信すべき情報に応じて複数の候補周波数又は候補周波数範囲のうちから選択した周波数に切り替え、切り替えられた周波数を有するキャリア信号を発生させるキャリア信号生成部と、
前記発生されたキャリア信号を用いてPWM信号を発生させるPWM信号生成部と、
制御対象を制御するためのスイッチング素子であって、前記発生されたPWM信号に従ってスイッチングすることにより、電力変換のための動作を行うとともに、前記電力供給線及び前記アース線を介して前記送信すべき情報に対応した対アース電圧信号を前記第2の電力変換装置へ送信するスイッチング素子と、
を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第2の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 電力供給線及びアース線を介して第1の電力変換装置に接続された電力変換装置であって、
前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第1の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 前記抽出部は、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲に対応した複数のバンドパスフィルタを有し、前記検出された対アース電圧信号を前記複数のバンドパスフィルタに通すことにより、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記抽出部は、前記検出された対アース電圧信号を周波数解析することにより、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 第1の電力変換装置と、
電力供給線及びアース線を介して第1の電力変換装置に接続された第2の電力変換装置と、
を備え、
前記第1の電力変換装置は、
前記第2の電力変換装置に送信すべき情報に応じて複数の候補周波数又は候補周波数範囲のうちから選択した周波数に切り替え、切り替えられた周波数を有するキャリア信号を発生させるキャリア信号生成部と、
前記発生されたキャリア信号を用いてPWM信号を発生させるPWM信号生成部と、
制御対象を制御するためのスイッチング素子であって、前記発生されたPWM信号に従ってスイッチングすることにより、電力変換のための動作を行うとともに、前記電力供給線及び前記アース線を介して前記送信すべき情報に対応した対アース電圧信号を前記第2の電力変換装置へ送信するスイッチング素子と、
を有し、
前記第2の電力変換装置は、
前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第1の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
を有する
ことを特徴とする電力変換システム。 - 前記第1の電力変換装置は、
前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する第1の検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第2の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
をさらに有し、
前記第2の電力変換装置は、
前記第1の電力変換装置に送信すべき情報に応じて複数の候補周波数又は候補周波数範囲のうちから選択した周波数に切り替え、切り替えられた周波数を有するキャリア信号を発生させるキャリア信号生成部と、
前記発生されたキャリア信号を用いてPWM信号を発生させるPWM信号生成部と、
第2の制御対象を制御するためのスイッチング素子であって、前記発生されたPWM信号に従ってスイッチングすることにより、電力変換のための動作を行うとともに、前記電力供給線及び前記アース線を介して前記送信すべき情報に対応した対アース電圧信号を前記第1の電力変換装置へ送信するスイッチング素子と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記第1の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲と、前記第2の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲とは、互に重ならないように調整されている
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換システム。 - 前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記抽出部は、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲に対応した複数のバンドパスフィルタを有し、前記検出された対アース電圧信号を前記複数のバンドパスフィルタに通すことにより、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記抽出部は、前記検出された対アース電圧信号を周波数解析することにより、前記複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記電力供給線及び前記アース線を介して前記第1の電力変換装置及び前記第2の電力変換装置に接続された第3の電力変換装置をさらに備え、
前記第3の電力変換装置は、
前記第2の電力変換装置に送信すべき情報に応じて複数の候補周波数又は候補周波数範囲のうちから選択した周波数に切り替え、切り替えられた周波数を有するキャリア信号を発生させるキャリア信号生成部と、
前記発生されたキャリア信号を用いてPWM信号を発生させるPWM信号生成部と、
第3の制御対象を制御するためのスイッチング素子であって、前記発生されたPWM信号に従ってスイッチングすることにより、電力変換のための動作を行うとともに、前記電力供給線及び前記アース線を介して前記送信すべき情報に対応した対アース電圧信号を前記第2の電力変換装置へ送信するスイッチング素子と、
を有する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記第1の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲と、前記第2の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲とは、互に重ならないように調整されている
ことを特徴とする請求項13に記載の電力変換システム。 - 前記電力供給線及び前記アース線を介して前記第1の電力変換装置及び前記第2の電力変換装置に接続された第3の電力変換装置をさらに備え、
前記第3の電力変換装置は、
前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第1の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
を有する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力変換システム。 - 前記電力供給線及び前記アース線を介して前記第1の電力変換装置及び前記第2の電力変換装置に接続された第3の電力変換装置をさらに備え、
前記第3の電力変換装置は、
前記第1の電力変換装置又は前記第2の電力変換装置に送信すべき情報に応じて複数の候補周波数又は候補周波数範囲のうちから選択した周波数に切り替え、切り替えられた周波数を有するキャリア信号を発生させるキャリア信号生成部と、
前記発生されたキャリア信号を用いてPWM信号を発生させるPWM信号生成部と、
第3の制御対象を制御するためのスイッチング素子であって、前記発生されたPWM信号に従ってスイッチングすることにより、電力変換のための動作を行うとともに、前記電力供給線及び前記アース線を介して前記送信すべき情報に対応した対アース電圧信号を前記第1の電力変換装置又は前記第2の電力変換装置へ送信するスイッチング素子と、
前記電力供給線及び前記アース線を介して対アース電圧信号を検出する検出部と、
前記検出された対アース電圧信号から、キャリア信号の複数の候補周波数又は候補周波数範囲のいずれかの周波数に対応した周波数成分を抽出する抽出部と、
前記抽出された周波数成分に応じて、前記第1の電力変換装置又は前記第2の電力変換装置から送信された情報を復元する復元部と、
を有する
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換システム。 - 前記第1の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲と、前記第2の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲と、前記第3の電力変換装置のキャリア信号生成部が選択すべき複数の候補周波数又は候補周波数範囲とは、互に重ならないように調整されている
ことを特徴とする請求項16に記載の電力変換システム。
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