JP6072877B1 - Power converter - Google Patents
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Abstract
【課題】通常の制御に使用されている電力変換装置の４つのセンサのうちの３つのセンサを用いて、電力変換回路の運転を実行する。
【解決手段】電力変換回路と、入力電圧測定器と、入力電流測定器と、出力電圧測定器と、出力電流測定器と、４つの測定器の測定値から電力変換効率を演算し、測定値と電力変換効率とを関連付けた履歴データを記憶する演算部と、４つの測定器の故障の有無を判定する判定部と、電力変換回路の電力変換制御を行う制御部とを備え、演算部は、４つの測定器のうちの１つの測定器が故障した場合には、正常である３つの測定器の測定値に基づいて電力変換効率の推定値を算出し、制御部は、正常である３つの測定器の測定値と電力変換効率の推定値を用いて故障した１つの測定器の測定値を推定し、電力変換制御を継続する。
【選択図】図１An operation of a power conversion circuit is performed using three of four sensors of a power conversion device used for normal control.
A power conversion circuit, an input voltage measuring device, an input current measuring device, an output voltage measuring device, an output current measuring device, and a power conversion efficiency are calculated from the measured values of four measuring devices, and the measured value And a calculation unit that stores history data that associates power conversion efficiency with each other, a determination unit that determines the presence or absence of a failure of the four measuring instruments, and a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit. When one of the four measuring devices fails, an estimated value of power conversion efficiency is calculated based on the measured values of the three measuring devices that are normal, and the control unit is normal 3 The measured value of one measuring device that has failed is estimated using the measured value of one measuring device and the estimated value of power conversion efficiency, and the power conversion control is continued.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電力変換装置に係り、特に、入力電圧を測定する入力電圧センサと、電力変換回路への入力電流を測定する入力電流センサと、出力電圧を測定する出力電圧センサと、電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流センサのいずれか１つが故障またはいずれか１つを削除しても、運転を実行することができる電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device, and in particular, an input voltage sensor that measures an input voltage, an input current sensor that measures an input current to a power conversion circuit, an output voltage sensor that measures an output voltage, and a power conversion circuit It is related with the power converter device which can be drive | operated even if any one of the output current sensors which measure the output current from a failure or delete any one.
従来、電力変換回路が故障しても、電力変換装置の運転を継続させるために、電力変換回路を複数設けた構成を備えるものがある。このような構成を備えることで、一部の電力変換回路が故障した場合にも、正常な電力変換回路だけを用いて運転を継続することができる（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, some have a configuration in which a plurality of power conversion circuits are provided in order to continue the operation of the power conversion device even if the power conversion circuit fails. With such a configuration, even when some of the power conversion circuits fail, the operation can be continued using only normal power conversion circuits (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
電力変換回路を複数設けると、回路が複雑かつ大規模になり、コスト増を招き、電力変換装置が大型化してしまうといった課題があった。また、故障した電力変換回路から正常な電力変換回路に切り替える際に、正常な電力変換回路が過電流状態に陥らないようにするために、煩雑な制御をしなければならない課題もあった。
However, the prior art has the following problems.
When a plurality of power conversion circuits are provided, the circuit becomes complicated and large-scaled, resulting in an increase in cost and an increase in the size of the power conversion device. In addition, when switching from a failed power conversion circuit to a normal power conversion circuit, there is a problem that complicated control must be performed so that the normal power conversion circuit does not fall into an overcurrent state.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、煩雑な制御を行う必要や電力変換回路を複数設ける必要がなく、通常の制御に使用されている電力変換装置の入出力のそれぞれの電圧センサ、電流センサの合計４つのセンサのうちの３つのセンサを用いて、電力変換回路の運転を実行することのできる電力変換装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary to perform complicated control or to provide a plurality of power conversion circuits. The power conversion device used for normal control is provided. An object of the present invention is to obtain a power conversion device that can execute the operation of the power conversion circuit by using three of the total four sensors of the input and output voltage sensors and current sensors.
本発明に係る電力変換装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する電力変換回路と、入力電圧を測定する入力電圧測定器と、電力変換回路への入力電流を測定する入力電流測定器と、出力電圧を測定する出力電圧測定器と、電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流測定器と、入力電圧測定器、入力電流測定器、出力電圧測定器、および出力電流測定器から構成される４つの測定器の測定値から、電力変換回路での電力変換効率を演算し、４つの測定器の測定値と電力変換効率とを関連付けた履歴データを記憶部に記憶させる演算部と、４つの測定器のそれぞれの測定値に基づいて、４つの測定器の故障の有無を判定する判定部と、電力変換回路の電力変換制御を行う制御部とを備え、演算部は、判定部により４つの測定器のうちの１つの測定器が故障したことを示す判定結果を受信した場合には、４つの測定器のうち正常である３つの測定器の測定値に基づいて電力変換効率の推定値を算出し、制御部は、判定部により４つの測定器のうちの１つの測定器が故障したことを示す判定結果を受信した場合には、４つの測定器のうち正常である３つの測定器の測定値と、演算部による電力変換効率の推定値を用いて、故障した１つの測定器の測定値を推定し、電力変換制御を継続するものである。 A power conversion device according to the present invention includes a power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage, an input voltage measurement device that measures the input voltage, an input current measurement device that measures an input current to the power conversion circuit, and It consists of an output voltage measuring instrument that measures the output voltage, an output current measuring instrument that measures the output current from the power conversion circuit, an input voltage measuring instrument, an input current measuring instrument, an output voltage measuring instrument, and an output current measuring instrument A calculation unit that calculates the power conversion efficiency in the power conversion circuit from the measured values of the four measuring devices, and stores history data in which the measured values of the four measuring devices and the power conversion efficiency are associated with each other in the storage unit; A determination unit that determines the presence or absence of a failure of the four measuring devices based on the measurement values of the four measuring devices, and a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit; Of the four measuring instruments When the determination result indicating that one measuring device has failed is received, the estimated value of the power conversion efficiency is calculated based on the measured values of three measuring devices that are normal among the four measuring devices. When the determination unit receives a determination result indicating that one of the four measuring devices has failed, the measurement value of three measuring devices that are normal among the four measuring devices, and the arithmetic unit Is used to estimate the measured value of one measuring device that has failed and to continue the power conversion control.
本発明に係る電力変換装置は、４つのセンサのうちの１つのセンサが故障した場合、あるいは、４つのセンサのうちの１つのセンサを削除した場合に、３つのセンサの検出値に基づいて、残りの１つのセンサの検出値を推定できる構成を備えている。この結果、煩雑な制御を行う必要や電力変換回路を複数設ける必要がなく、通常の制御に使用されている電力変換装置の入出力のそれぞれの電圧センサ、電流センサの合計４つのセンサのうちの３つのセンサを用いて、電力変換回路の運転を実行することのできる電力変換装置を得ることができる。 The power conversion device according to the present invention is based on the detection values of the three sensors when one of the four sensors fails or when one of the four sensors is deleted. The configuration is such that the detection value of the remaining one sensor can be estimated. As a result, it is not necessary to perform complicated control or to provide a plurality of power conversion circuits. Of the total of four sensors, that is, the voltage sensor and the current sensor of the input / output of the power conversion device used for normal control. By using three sensors, it is possible to obtain a power conversion device that can execute the operation of the power conversion circuit.
以下、本発明による電力変換装置を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a power converter according to the present invention will be described with reference to the drawings according to each embodiment. In each embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電力変換装置の構成の一例を示す図である。図１において、電力変換装置１００は、電力変換回路３、故障判定部６、演算部７、制御部８、入力電圧センサ１、入力電流センサ２、出力電圧センサ９、および出力電流センサ１０を備えて構成されている。また、入力側には、電源１１（図１では、交流電源として示されている）、出力側には、出力負荷１２が接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a power conversion device according to
電力変換装置１００の入力端子間には、入力電圧値Ｖ１を検出する入力電圧センサ１が挿入され、入力端子の一方と電力変換回路３との間には、入力電流値Ｉ１を検出する入力電流センサ２が挿入されている。
An
また、電力変換装置１００の出力端子間には、出力電圧値Ｖ２を検出する出力電圧センサが挿入され、出力端子の一方と電力変換回路３との間には、出力電流値Ｉ２を検出する出力電流センサ１０が挿入されている。
Further, an output voltage sensor for detecting the output voltage value V2 is inserted between the output terminals of the
故障判定部６は、各センサ１、２、９、１０が故障しているか否かを判定し、判定結果を、演算部７および制御部８に送信する。
The failure determination unit 6 determines whether or not each of the
演算部７は、故障判定部６から受け取った判定結果が、全センサ『正常』の場合には、測定部である各センサ１、２、９、１０で検出された入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２、および出力電流値Ｉ２に従って、所定の演算を行うことで電力変換効率を算出し、算出結果を図示していない記憶部に履歴データとして記憶させる。
When the determination result received from the failure determination unit 6 is “normal” for all the sensors, the calculation unit 7 detects the input voltage value V1 and the input current detected by the
そして、制御部８は、電力変換回路３内のパワー素子のスイッチング制御を行うことにより、電力変換回路３を制御し、電源１１を所望の出力電圧または所望の出力電流、あるいはその両方となるように変換し、出力負荷１２に供給する。
And the
ここで、例えば、入力電圧センサ１の検出値から入力電圧値Ｖ１への変換は、通常、センサより検出されたアナログ値を、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器にてディジタル値に変換し、所定の換算式により入力電圧値Ｖ１へ変換することにより行われる。
Here, for example, the conversion from the detection value of the
また、Ａ／Ｄ変換器を含めた入力電圧値Ｖ１への変換、演算部７での演算と記憶、および制御部８での制御は、通常、１つのＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で行われる。例えば、各センサ１、２、９、１０からのアナログ信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部（図示省略）、故障判定部６、演算部７、制御部８が、１つのＭＰＵで構成されている。
In addition, the conversion to the input voltage value V1 including the A / D converter, the calculation and storage in the calculation unit 7, and the control in the
電力変換回路３は、ダイオード、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、またはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のパワー素子４、およびリアクトルまたはトランス等の磁性部品５を有する。パワー素子４または磁性部品５は、電力損失による発熱量が大きく、最悪、熱破壊につながるため、冷却器（図示省略）により冷却される。
The
電力変換装置１００の電力変換効率は、出力電力を入力電力で割ったものであり、下式（１）により表すことができる。
電力変換効率Ｅ＝（Ｖ２×Ｉ２）／（Ｖ１×Ｉ１） （１）
The power conversion efficiency of the
Power conversion efficiency E = (V2 × I2) / (V1 × I1) (1)
電力変換効率Ｅは、入力電圧Ｖ１、入力電流Ｉ１、出力電圧Ｖ２、および出力電流Ｉ２に従って、演算部７で演算することにより、容易に求めることができる。一般に、電力変換装置１００では、パワー素子４のスイッチング制御を実施することで、多くの電力変換損失が発生する。このため、電力変換効率Ｅは、１より小さな値となる。
The power conversion efficiency E can be easily obtained by calculating the calculation unit 7 according to the input voltage V1, the input current I1, the output voltage V2, and the output current I2. In general, in the
また、演算部７は、故障判定部６から受け取った判定結果が全センサ『正常』の場合には、電力変換効率Ｅを入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２、および出力電流値Ｉ２に従って演算し、各測定値Ｖ１、Ｉ１、Ｖ２、Ｉ２と電力変換効率Ｅとを関連付けた履歴データとして、記憶部に記憶させる。 When the determination result received from the failure determination unit 6 is “normal” for all sensors, the calculation unit 7 sets the power conversion efficiency E to the input voltage value V1, the input current value I1, the output voltage value V2, and the output current. Calculation is performed according to the value I2, and the measured values V1, I1, V2, I2 and the power conversion efficiency E are stored in the storage unit as history data associated with each other.
一方、演算部７は、故障判定部６から受け取った判定結果が１つのセンサの『故障』を示すものである場合には、電力変換効率Ｅの演算と記憶を停止し、故障したセンサの検出値を除いて、正常であるセンサの検出値に基づいて、すでに記憶済みの履歴データに基づいて、電力変換効率Ｅ’を読み込む。 On the other hand, when the determination result received from the failure determination unit 6 indicates “failure” of one sensor, the calculation unit 7 stops the calculation and storage of the power conversion efficiency E, and detects the failed sensor. Excluding the value, the power conversion efficiency E ′ is read based on the history data already stored based on the detection value of the normal sensor.
たとえば、故障判定部６から受け取った判定結果において、出力電流センサ１０が１つのセンサとして『故障』と判定されている場合には、正常である３つのセンサの検出値である、入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２と、記憶済みの履歴データの種々の組合せである入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’のそれぞれとを比較し、差分が最小となる組合せを探索し、同時に、検索した組合せに対応する記憶済みの電力変換効率Ｅ’を読み込む。
For example, in the determination result received from the failure determination unit 6, when the output
ここで、演算部７は、例えば、（Ｖ１−Ｖ１’）、（Ｉ１−Ｉ１’）、（Ｖ２−Ｖ２’）の３つの差分の２乗和が最小となるような入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’を有する組を、差分が最小となる組合せとして履歴データの中から探索することが考えられる。 Here, for example, the calculation unit 7 has an input voltage value V1 ′ that minimizes the sum of squares of three differences of (V1−V1 ′), (I1−I1 ′), and (V2−V2 ′). It is conceivable to search a set having the input current value I1 ′ and the output voltage value V2 ′ from the history data as a combination that minimizes the difference.
なお、２乗和ではなく、単純に和を求めるか、あるいは、それぞれに差分に対して重み付けを持たせた上で、二乗和あるいは和を求めることも考えられ、このような比較手法を、差分値を用いた比較ルールとしてあらかじめ規定しておくこととなる。 Note that it is also possible to simply calculate the sum instead of the sum of squares, or to calculate the sum of squares or sum after giving weights to the differences, respectively. This is defined in advance as a comparison rule using values.
あるいは、演算部７は、正常なセンサの検出値から電力変換効率Ｅ’を演算可能な数式をあらかじめ記憶しておき、演算により求めることで、精度を向上させてもよい。 Or the calculating part 7 may memorize | store the numerical formula which can calculate power conversion efficiency E 'from the detection value of a normal sensor beforehand, and may improve a precision by calculating | requiring by calculation.
たとえば、電力変換効率Ｅ’の演算式としては、正常な検出値である出力電圧値Ｖ２を用いて電力変換効率Ｅ’を算出する下式（２）を採用してもよい。
電力変換効率Ｅ’＝−０．００２×Ｖ２２＋０．０４×Ｖ２＋０．８ （２）
For example, as an arithmetic expression of the power conversion efficiency E ′, the following expression (2) that calculates the power conversion efficiency E ′ using the output voltage value V2 that is a normal detection value may be adopted.
Power conversion efficiency E ′ = − 0.002 × V2 2 + 0.04 × V2 + 0.8 (2)
その後、制御部８は、演算部７で求めた電力変換効率Ｅ’と正常である３つのセンサの検出値から、故障したセンサの検出値を推定する。
Thereafter, the
たとえば、出力電流センサ１０が故障した場合には、制御部８は、正常である３つのセンサの検出値である、入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２との差分が最小となる記憶済みの入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’を検索し、検索結果に対応して記憶済みの電力変換効率Ｅ’を読み出す。そして、制御部８は、出力電流Ｉ２’は、下式（３）により出力電流値Ｉ２’を推定する。
Ｉ２’＝（電力変換効率Ｅ’×Ｖ１’×Ｉ１’）／（Ｖ２’） （３）
For example, when the output
I2 ′ = (power conversion efficiency E ′ × V1 ′ × I1 ′) / (V2 ′) (3)
または、電力変換効率Ｅ’と、正常である３つのセンサの検出値である入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２を用いて、下式（４）により出力電流値Ｉ２’を推定してもよい。
Ｉ２’＝（電力変換効率Ｅ’×Ｖ１×Ｉ１）／（Ｖ２） （４）
Alternatively, by using the power conversion efficiency E ′ and the input voltage value V1, the input current value I1, and the output voltage value V2 that are detection values of three normal sensors, the output current value I2 ′ is calculated by the following equation (4). It may be estimated.
I2 ′ = (power conversion efficiency E ′ × V1 × I1) / (V2) (4)
最後に、制御部８は、電力変換回路３内のパワー素子のスイッチング制御を行うことにより、入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２、および推定された出力電流値Ｉ２’に従って、電力変換回路３を制御し、電源１１の電圧Ｖを、所望の出力電圧、または所望の出力電流、あるいはその両方となるように変換し、出力負荷１２に供給する。
Finally, the
以上のように、実施の形態１によれば、正常な３つのセンサの検出値と、正常な３つのセンサの検出値に最も近い履歴データの検索結果に対応して記憶された電力変換効率Ｅ’を用いて、故障と判定された１つのセンサの検出値を推定できる構成を備えている。 As described above, according to the first embodiment, the power conversion efficiency E stored in correspondence with the detection values of the normal three sensors and the history data search result closest to the detection values of the normal three sensors. It is possible to estimate the detection value of one sensor determined to be faulty using '.
この結果、煩雑な制御を行う必要や電力変換回路を複数設ける必要がなく、通常の制御に使用されている電力変換装置の入出力のそれぞれの電圧センサ、電流センサの合計４つのセンサのうち、正常な３つのセンサを用いて、電力変換回路の運転を継続することができる。 As a result, it is not necessary to perform complicated control or to provide a plurality of power conversion circuits, and among the total of four sensors of the voltage sensor and current sensor of the input / output of the power conversion device used for normal control, The operation of the power conversion circuit can be continued using three normal sensors.
なお、実施の形態１では、故障した１つのセンサを出力電流センサ１０とした場合を例示したが、その他のセンサが１つだけ故障した場合にも、同様の手法により故障した１つのセンサの検出値を推定することができ、同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the case where one failed sensor is used as the output
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２における電力変換装置について、図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施の形態２に係わる電力変換装置の構成は、図１に示した先の実施の形態１と同様の構成であり、図１に基づいて説明する。
Hereinafter, the power converter in
先の実施の形態１では、故障判定部６からの判定結果が『正常』の場合に、演算部７は、電力変換効率Ｅを入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２、および出力電流値Ｉ２と関連付けた履歴データとして記憶していた。しかしながら、故障判定部６からの判定結果が『正常』である期間が全くない、例えば、初期故障の場合には、履歴データがなく、記憶済みの電力変換効率Ｅ’を読み込むことができない。 In the first embodiment, when the determination result from the failure determination unit 6 is “normal”, the calculation unit 7 sets the power conversion efficiency E to the input voltage value V1, the input current value I1, the output voltage value V2, and It was stored as history data associated with the output current value I2. However, there is no period in which the determination result from the failure determination unit 6 is “normal”. For example, in the case of an initial failure, there is no history data, and the stored power conversion efficiency E ′ cannot be read.
また、故障判定部６からの判定結果が『正常』である期間が、２、３回といった少ない回数である場合には、正常であるセンサの検出値に基づいて、記憶済みの電力変換効率Ｅ’を読み込むことはできる。しかしながら、履歴データとして記憶されているデータ数が少ないため、それらのデータから特定して読み出された電力変換効率Ｅ’は、精度が低下しているおそれがあり、その結果、故障したセンサの検出値の推定精度も低下するおそれがある。 Further, when the period in which the determination result from the failure determination unit 6 is “normal” is a small number of times such as two or three times, the stored power conversion efficiency E based on the detection value of the normal sensor. 'Can be read. However, since the number of data stored as the history data is small, the power conversion efficiency E ′ specified and read from the data may be reduced in accuracy, and as a result, the failure sensor There is also a possibility that the estimation accuracy of the detected value is also lowered.
そこで、本実施の形態２における演算部７は、生産ラインなどであらかじめ十分な電力変換効率Ｅ’を入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’、および出力電流値Ｉ２’と関連付けて、事前収集データとして記憶しておく。それ以外は、先の実施の形態１と同じである。 Therefore, the calculation unit 7 in the second embodiment sets a sufficient power conversion efficiency E ′ in advance on the production line or the like so that the input voltage value V1 ′, the input current value I1 ′, the output voltage value V2 ′, and the output current value I2 ′. And stored as pre-collected data. The rest is the same as in the first embodiment.
このように、４つのセンサの検出値の種々の組合せに対する電力変換効率Ｅ’をあらかじめ事前収集データとしてデータベース化して記憶しておくことで、電力変換効率Ｅ’を読み込むことができない場合、あるいは履歴データとして記憶されているデータ数が少ない場合にも、精度が低下することを抑制して、故障した１つのセンサの検出値を推定することができる。 As described above, when the power conversion efficiency E ′ for various combinations of detection values of the four sensors is stored in advance as a database as pre-collected data, the power conversion efficiency E ′ cannot be read, or the history Even when the number of data stored as data is small, it is possible to estimate the detection value of one failed sensor while suppressing the decrease in accuracy.
以上のように、実施の形態２によれば、４つのセンサの検出値の種々の組合せに対する電力変換効率Ｅ’をあらかじめ事前収集データとしてデータベース化して記憶しておく構成をさらに備えている。この結果、実運転中に記憶された履歴データに依存せずに、故障した１つのセンサの検出値を高精度に推定した上で、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, the power conversion efficiency E ′ for various combinations of detection values of the four sensors is further stored in advance as a database as pre-collected data. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained after the detection value of one failed sensor is estimated with high accuracy without depending on the history data stored during actual operation. .
なお、電力変換効率Ｅ’を入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’、および出力電流値Ｉ２’と関連付けて記憶しておく領域が十分に確保できない場合、あるいは生産ラインなどで事前収集データを収集できない場合には、正常なセンサの検出値から演算可能な演算式を記憶しておき、演算により電力変換効率Ｅ’を算出してもよい。 It should be noted that the area where the power conversion efficiency E ′ is stored in association with the input voltage value V1 ′, the input current value I1 ′, the output voltage value V2 ′, and the output current value I2 ′ cannot be secured, or the production line If the pre-collected data cannot be collected by the above, an arithmetic expression that can be calculated from the detection value of the normal sensor may be stored, and the power conversion efficiency E ′ may be calculated by calculation.
たとえば、先の実施の形態１で示した式（２）と同様に、下式（５）を採用して、正常なセンサの検出値から演算により電力変換効率Ｅ’を求めることも可能である。
電力変換効率Ｅ’＝−０．００２×Ｖ２２＋０．０４×Ｖ２＋０．８ （５）
For example, similarly to the equation (2) shown in the first embodiment, the following equation (5) can be adopted, and the power conversion efficiency E ′ can be obtained by calculation from the detection value of the normal sensor. .
Power conversion efficiency E ′ = − 0.002 × V2 2 + 0.04 × V2 + 0.8 (5)
この場合にも、上述した実施の形態２の効果を得ることができる。 Also in this case, the effect of the second embodiment described above can be obtained.
実施の形態３．
図２は、本発明の実施の形態３における電力変換装置の構成の一例を示す図である。図２において、電力変換装置１００は、電力変換回路３、演算部７、制御部８、入力電圧センサ１、入力電流センサ２、および出力電圧センサ９を備えて構成されている。また、入力側には、電源１１（図２では、交流電源として示されている）、入力側には、出力負荷１２が接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the power conversion device according to
ここで、本実施の形態３における図２の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と比較すると、出力電流センサ１０と故障判定部６がない点が異なっている。
Here, the configuration of FIG. 2 in the third embodiment is different from the configuration of FIG. 1 in the first embodiment in that the output
電力変換装置１００の入力端子間には、入力電圧値Ｖ１を検出する入力電圧センサ１が挿入され、入力端子の一方と電力変換回路３との間には、入力電流値Ｉ１を検出する入力電流センサ２が挿入されている。
An
また、電力変換装置１００の出力端子間には、出力電圧値Ｖ２を検出する出力電圧センサが挿入されている。そして、本実施の形態３では、先の実施の形態１とは異なり、出力端子の一方と電力変換回路３との間に、出力電流値Ｉ２を検出するための出力電流センサ１０が挿入されていない。すなわち、本実施の形態３における電力変換装置は、設置するセンサを３つに限定して、１つのセンサを削減する構成を採用している。
In addition, an output voltage sensor that detects an output voltage value V <b> 2 is inserted between the output terminals of the
また、演算部７は、生産ラインなどで、４つのセンサが全て存在する際のそれぞれの検出値の種々の組合せに対して電力変換効率Ｅ’を関連付けた事前収集データを、あらかじめデータベース化して記憶しておく。 In addition, the calculation unit 7 stores in advance a database of pre-collected data in which the power conversion efficiency E ′ is associated with various combinations of detected values when there are all four sensors in a production line or the like. Keep it.
そして、演算部７は、実運転中に３つのセンサで検出された入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２との差分が最も小さい組合せとなる、入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’および出力電圧値Ｖ２’の組を事前収集データの中から特定し、特定した組合せに対応する電力変換効率Ｅ’を読み込む。 Then, the calculation unit 7 has the input voltage value V1 ′, the input current, and the combination having the smallest difference between the input voltage value V1, the input current value I1, and the output voltage value V2 detected by the three sensors during actual operation. A set of the value I1 ′ and the output voltage value V2 ′ is specified from the pre-collected data, and the power conversion efficiency E ′ corresponding to the specified combination is read.
なお、上述したデータベース化を行う際に、生産ラインなどで、実際の装置では削減される出力電流センサ１０による出力電流値Ｉ２’を測定する場合には、電力変換装置１００の外部に出力電流センサ１０を設けることになり、このようにして、削減する計測器を外付けすることで、出力電流値Ｉ２’を測定することができる。
In addition, when the output current value I2 ′ measured by the output
次に、制御部８は、実運転中における出力電流Ｉ２’を、演算部７により読み出された電力変換効率Ｅ’と、３つのセンサの実運転中における検出値に基づいて、下式（６）により推定する。
Ｉ２’＝（電力変換効率Ｅ’×Ｖ１×Ｉ１）／（Ｖ２） （６）
Next, the
I2 ′ = (power conversion efficiency E ′ × V1 × I1) / (V2) (6)
そして、制御部８は、実測値である入力電圧値Ｖ１、入力電流値Ｉ１、出力電圧値Ｖ２、および推定値である出力電流値Ｉ２’に従って、電力変換回路３内のパワー素子のスイッチング制御を行うことにより、電力変換回路３を制御し、電源１１の電圧を所望の出力電圧、または所望の出力電流、あるいはその両方となるように変換し、出力負荷１２に供給する。
Then, the
以上のように実施の形態３によれば、４つのセンサの検出値の組合せと電力変換効率を関連付けて、事前収集データとしてあらかじめデータベース化しておき、実際の電力変換装置には、４つのうちの１つのセンサを削減した回路構成としている。そして、事前収集データの中から、実運転中に収集された３つのセンサの検出値に最も近いデータを検索することで電力変換効率Ｅ’を読み出し、削減した１つのセンサの検出値を推定できる構成を備えている。 As described above, according to the third embodiment, the combination of the detection values of the four sensors and the power conversion efficiency are associated with each other and stored in advance as a database as pre-collected data. The circuit configuration is reduced by one sensor. The power conversion efficiency E ′ can be read out by searching for data closest to the detected values of the three sensors collected during actual operation from the pre-collected data, and the reduced detected value of one sensor can be estimated. It has a configuration.
この結果、煩雑な制御を行う必要や電力変換回路を複数設ける必要がなく、通常の制御に使用されるセンサ数を４つから３つに削減した上で、電力変換回路の運転を実行することのできる電力変換装置を得ることができ、装置の低コスト化を実現することができる。 As a result, it is not necessary to perform complicated control or to provide a plurality of power conversion circuits, and the operation of the power conversion circuit is executed after reducing the number of sensors used for normal control from four to three. Can be obtained, and the cost of the apparatus can be reduced.
なお、電力変換効率Ｅ’を入力電圧値Ｖ１’、入力電流値Ｉ１’、出力電圧値Ｖ２’、および出力電流値Ｉ２’と関連付けて記憶しておく領域が十分に確保できない場合、あるいは生産ラインなどで事前収集データを収集できない場合には、各センサの検出値から演算可能な演算式を記憶しておき、演算により電力変換効率Ｅ’を算出してもよい。 It should be noted that the area where the power conversion efficiency E ′ is stored in association with the input voltage value V1 ′, the input current value I1 ′, the output voltage value V2 ′, and the output current value I2 ′ cannot be secured, or the production line If the pre-collected data cannot be collected, etc., an arithmetic expression that can be calculated from the detection value of each sensor may be stored and the power conversion efficiency E ′ may be calculated by calculation.
たとえば、先の実施の形態１で示した式（２）、あるいは先の実施の形態２で示した式（５）と同様に、下式（７）を採用して、設置されたセンサの検出値から演算により電力変換効率Ｅ’を求めることも可能である。
電力変換効率Ｅ’＝−０．００２×Ｖ２２＋０．０４×Ｖ２＋０．８ （７）
For example, the following equation (7) is adopted in the same manner as the equation (2) shown in the
Power conversion efficiency E ′ = − 0.002 × V2 2 + 0.04 × V2 + 0.8 (7)
この場合にも、上述した実施の形態３の効果を得ることができる。 Also in this case, the effect of the third embodiment described above can be obtained.
なお、図１、図２における電力変換装置１００は、本発明を説明する上で最低限必要な構成を記載したもので、本発明の構成を限定するものでない。また、電源１１は、直流でも交流でもよく、出力電圧も直流でも交流でもよく、出力負荷１２もインバータ、モータ、電気・電子回路、二次電池等でもよい。
In addition, the
また、入力電圧センサ１、入力電流センサ２、出力電圧センサ９、または出力電流センサ１０は、電力変換装置１００の外部にあってもよい。この場合においても、例えば、各センサとそのＡ／Ｄ変換器等の部分が測定部となる。
Further, the
また、電力変換効率は、電力変換装置の電力変換回路を制御するのに通常使用される、入力電圧センサ、入力電流センサ、出力電圧センサ、および出力電流センサの値を用いて演算可能である。従って、パワー素子や磁性部品へ温度センサを追加する必要がない。また、基板間の接続部、あるいはトランス等の部品と端子台との間等の接続部において、接触抵抗の増大、接続配線の配線抵抗増加などが存在すると、損失増加につながる。従って、電力変換効率に基づいて、このような損失増加要因を検出することも可能である。 The power conversion efficiency can be calculated using values of an input voltage sensor, an input current sensor, an output voltage sensor, and an output current sensor that are usually used to control the power conversion circuit of the power conversion device. Therefore, there is no need to add a temperature sensor to the power element or magnetic component. Further, if there is an increase in contact resistance, an increase in the wiring resistance of the connection wiring, or the like at the connection between the substrates or between the components such as the transformer and the terminal block, the loss increases. Therefore, it is possible to detect such a loss increase factor based on the power conversion efficiency.
なお、本発明は、上述した実施の形態１〜３に限定されるものではなく、これらの可能な組み合わせを全て含むことはいうまでもない。たとえば、電力変換効率Ｅは、固定値としてもよい。 In addition, this invention is not limited to Embodiment 1-3 mentioned above, It cannot be overemphasized that all these possible combinations are included. For example, the power conversion efficiency E may be a fixed value.
１ 入力電圧センサ（入力電圧測定器）、２ 入力電流センサ（入力電流測定器）、３ 電力変換回路、４ パワー素子、５ 磁性部品、６ 故障判定部、７ 演算部、８ 制御部、９ 出力電圧センサ（出力電圧測定器）、１０ 出力電流センサ（出力電流測定器）、１１ 電源、１２ 出力負荷、１００ 電力変換装置。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記入力電圧を測定する入力電圧測定器と、
前記電力変換回路への入力電流を測定する入力電流測定器と、
前記出力電圧を測定する出力電圧測定器と、
前記電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流測定器と、
前記入力電圧測定器、前記入力電流測定器、前記出力電圧測定器、および前記出力電流測定器から構成される４つの測定器の測定値から、前記電力変換回路での電力変換効率を演算し、前記４つの測定器の測定値と前記電力変換効率とを関連付けた履歴データを記憶部に記憶させる演算部と、
前記４つの測定器のそれぞれの測定値に基づいて、前記４つの測定器の故障の有無を判定する判定部と、
前記電力変換回路の電力変換制御を行う制御部と
を備え、
前記演算部は、前記判定部により前記４つの測定器のうちの１つの測定器が故障したことを示す判定結果を受信した場合には、前記４つの測定器のうち正常である３つの測定器の測定値に基づいて電力変換効率の推定値を算出し、
前記制御部は、前記判定部により前記４つの測定器のうちの１つの測定器が故障したことを示す判定結果を受信した場合には、前記４つの測定器のうち正常である３つの測定器の測定値と、前記演算部による前記電力変換効率の推定値を用いて、故障した前記１つの測定器の測定値を推定し、前記電力変換制御を継続する
電力変換装置。 A power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage;
An input voltage measuring instrument for measuring the input voltage;
An input current measuring device for measuring an input current to the power conversion circuit;
An output voltage measuring device for measuring the output voltage;
An output current measuring device for measuring an output current from the power conversion circuit;
From the measured values of four measuring instruments composed of the input voltage measuring instrument, the input current measuring instrument, the output voltage measuring instrument, and the output current measuring instrument, the power conversion efficiency in the power conversion circuit is calculated, A calculation unit that stores history data in which the measurement values of the four measuring devices and the power conversion efficiency are associated with each other in a storage unit;
A determination unit that determines the presence or absence of a failure of the four measuring devices based on the measurement values of the four measuring devices;
A control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit,
When the determination unit receives a determination result indicating that one of the four measurement devices has failed by the determination unit, the three measurement devices that are normal among the four measurement devices Calculate the estimated power conversion efficiency based on the measured value of
When the determination unit receives a determination result indicating that one of the four measuring devices has failed by the determining unit, the three measuring devices that are normal among the four measuring devices And the estimated value of the power conversion efficiency by the calculation unit, the measured value of the one measuring device that has failed is estimated, and the power conversion control is continued.
請求項１に記載の電力変換装置。 The arithmetic unit stores in advance in the storage unit an arithmetic expression for calculating power conversion efficiency without using the measurement value of the one measuring device out of the measurement values obtained by the four measuring devices. The power conversion device according to claim 1, wherein an estimated value of the power conversion efficiency is calculated using the arithmetic expression.
請求項１に記載の電力変換装置。 When the determination unit receives a determination result indicating that one of the four measurement devices has failed by the determination unit, the three measurement devices that are normal among the four measurement devices And when the four measuring instruments are all normal, the comparison data using the difference values of the corresponding three measured values are compared with the history data stored in the storage unit. Based on the history data, the data closest to the measurement values of the three measuring devices is searched, and the power conversion efficiency stored as the history data corresponding to the searched data is the power conversion efficiency. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is calculated as an estimated value.
前記電力変換装置の実運転前に、前記４つの測定器の測定値の種々の組合せに対して取得した測定データと、前記測定データのそれぞれの組合せに対応して算出した電力変換効率とを関連付けて、事前収集データとして前記記憶部にあらかじめ記憶させておき、
前記判定部により前記４つの測定器のうちの１つの測定器が故障したことを示す判定結果を受信した場合には、前記４つの測定器のうち正常である３つの測定器の測定値と、前記記憶部に記憶されている前記事前収集データとの間で、対応する３つの測定値のそれぞれの差分値を用いた比較ルールに基づいて、前記事前収集データの中から、前記３つの測定器の測定値に最も近いデータを検索し、検索した前記データに対応して前記事前収集データとして記憶された電力変換効率を前記電力変換効率の推定値として算出する
請求項１に記載の電力変換装置。 The computing unit is
Prior to actual operation of the power converter, the measurement data acquired for various combinations of the measurement values of the four measuring instruments and the power conversion efficiencies calculated corresponding to the combinations of the measurement data are associated with each other. And previously stored in the storage unit as pre-collected data,
When the determination unit receives a determination result indicating that one of the four measuring devices has failed, the measurement values of three measuring devices that are normal among the four measuring devices; Based on the comparison rule using the respective difference values of the corresponding three measured values with the previously collected data stored in the storage unit, the three previously collected data are selected from the three previously collected data. The data closest to the measurement value of the measuring device is searched, and the power conversion efficiency stored as the pre-collected data corresponding to the searched data is calculated as the estimated value of the power conversion efficiency. Power conversion device.
前記入力電圧を測定する入力電圧測定器と、
前記電力変換回路への入力電流を測定する入力電流測定器と、
前記出力電圧を測定する出力電圧測定器と、
実運転前において、前記電力変換回路からの出力電流の実測値を事前測定する出力電流測定器を接続することで、前記入力電圧測定器、前記入力電流測定器、および前記出力電圧測定器から構成される３つの測定器の測定値と前記出力電流測定器による事前測定値との種々の組合せに対する電力変換効率を事前収集してデータベース化しておき、実運転中において、データベース化された事前収集結果に基づいて前記３つの測定器の測定値から電力変換効率の推定値を算出する演算部と、
前記３つの測定器の測定値と、前記演算部による前記電力変換効率の推定値を用いて出力電流の推定値を算出し、前記３つの測定器の測定値と前記出力電流の推定値を用いて前記電力変換回路の電力変換制御を行う制御部と
を備える電力変換装置。 A power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage;
An input voltage measuring instrument for measuring the input voltage;
An input current measuring device for measuring an input current to the power conversion circuit;
An output voltage measuring device for measuring the output voltage;
Before the actual operation, the input voltage measuring device, the input current measuring device, and the output voltage measuring device are configured by connecting an output current measuring device that pre-measures an actual value of the output current from the power conversion circuit. leave database with pre-arranged power conversion efficiency with respect to various combinations of pre-measured by the measurement values of the three measuring device and the output current measuring device that is, during actual operation, pre-collection is a database An arithmetic unit that calculates an estimated value of power conversion efficiency from the measured values of the three measuring devices based on the results ;
Using the measured values of the three measuring devices and the estimated value of the power conversion efficiency by the computing unit, the estimated value of the output current is calculated, and the measured values of the three measuring devices and the estimated value of the output current are used. And a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit.
請求項５に記載の電力変換装置。 The arithmetic unit previously stores an arithmetic expression for calculating power conversion efficiency using at least one of the measurement values obtained by the three measuring devices in the storage unit as the database pre-collection result , The power conversion device according to claim 5, wherein an estimated value of the power conversion efficiency is calculated using the arithmetic expression.
前記電力変換装置の実運転前に、前記３つの測定器の測定値と、前記出力電流の測定値との種々の組合せに対して取得した測定データと、前記測定データのそれぞれの組合せに対応して算出した電力変換効率とを関連付けた事前収集データを、前記データベース化された事前収集結果として記憶部にあらかじめ記憶させておき、
前記３つの測定器の測定値と、前記記憶部に記憶されている前記事前収集データとの間で、対応する３つの測定値のそれぞれの差分値を用いた比較ルールによる比較結果に基づいて、前記事前収集データの中から、前記３つの測定器の測定値に最も近いデータを検索し、検索した前記データに対応して前記事前収集データとして記憶されている電力変換効率を前記電力変換効率の推定値として採用する
請求項５に記載の電力変換装置。 The computing unit is
Before the actual operation of the power converter, the measurement data acquired for various combinations of the measured values of the three measuring instruments and the measured value of the output current, and the respective combinations of the measured data precollecting data associated with a power conversion efficiency calculated Te and allowed to advance in the storage unit as a result the database has been pre-collected,
Based on the comparison result by the comparison rule using the difference value of each of the corresponding three measured values between the measured values of the three measuring devices and the pre-collected data stored in the storage unit The data closest to the measured values of the three measuring devices is searched from the pre-collected data, and the power conversion efficiency stored as the pre-collected data corresponding to the searched data is the power The power conversion device according to claim 5, which is employed as an estimated value of conversion efficiency.
前記入力電圧を測定する入力電圧測定器と、
前記電力変換回路への入力電流を測定する入力電流測定器と、
前記電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流測定器と、
実運転前において、前記出力電圧の実測値を事前測定する出力電圧測定器を接続することで、前記入力電圧測定器、前記入力電流測定器、および前記出力電流測定器から構成される３つの測定器の測定値と前記出力電圧測定器による事前測定値との種々の組合せに対する電力変換効率を事前収集してデータベース化しておき、実運転中において、データベース化された事前収集結果に基づいて前記３つの測定器の測定値から電力変換効率の推定値を算出する演算部と、
前記３つの測定器の測定値と、前記演算部による前記電力変換効率の推定値を用いて出力電圧の推定値を算出し、前記３つの測定器の測定値と前記出力電圧の推定値を用いて前記電力変換回路の電力変換制御を行う制御部と
を備える電力変換装置。 A power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage;
An input voltage measuring instrument for measuring the input voltage;
An input current measuring device for measuring an input current to the power conversion circuit;
An output current measuring device for measuring an output current from the power conversion circuit;
Before the actual operation, by connecting an output voltage measuring device that pre-measures the actual value of the output voltage, three input voltage measuring devices, the input current measuring device, and the output current measuring device are configured . The power conversion efficiency for various combinations of the measurement value of the measuring instrument and the pre-measurement value by the output voltage measuring instrument is pre-collected and made into a database, and during actual operation, based on the pre-collection result made in the database An arithmetic unit for calculating an estimated value of power conversion efficiency from the measured values of the three measuring devices ;
The estimated value of the output voltage is calculated using the measured value of the three measuring devices and the estimated value of the power conversion efficiency by the calculation unit, and the measured value of the three measuring devices and the estimated value of the output voltage are used. And a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit.
請求項８に記載の電力変換装置。 The arithmetic unit previously stores an arithmetic expression for calculating power conversion efficiency using at least one of the measurement values obtained by the three measuring devices in the storage unit as the database pre-collection result , The power conversion device according to claim 8, wherein an estimated value of the power conversion efficiency is calculated using the arithmetic expression.
前記電力変換装置の実運転前に、前記３つの測定器の測定値と、前記出力電圧の測定値との種々の組合せに対して取得した測定データと、前記測定データのそれぞれの組合せに対応して算出した電力変換効率とを関連付けた事前収集データを、前記データベース化された事前収集結果として記憶部にあらかじめ記憶させておき、
前記３つの測定器の測定値と、前記記憶部に記憶されている前記事前収集データとの間で、対応する３つの測定値のそれぞれの差分値を用いた比較ルールによる比較結果に基づいて、前記事前収集データの中から、前記３つの測定器の測定値に最も近いデータを検索し、検索した前記データに対応して前記事前収集データとして記憶されている電力変換効率を前記電力変換効率の推定値として採用する
請求項８に記載の電力変換装置。 The computing unit is
Before the actual operation of the power converter, the measurement data acquired for various combinations of the measurement values of the three measuring instruments and the measurement value of the output voltage, and the respective combinations of the measurement data precollecting data associated with a power conversion efficiency calculated Te and allowed to advance in the storage unit as a result the database has been pre-collected,
Based on the comparison result by the comparison rule using the difference value of each of the corresponding three measured values between the measured values of the three measuring devices and the pre-collected data stored in the storage unit The data closest to the measured values of the three measuring devices is searched from the pre-collected data, and the power conversion efficiency stored as the pre-collected data corresponding to the searched data is the power The power conversion device according to claim 8, which is adopted as an estimated value of conversion efficiency.
前記入力電圧を測定する入力電圧測定器と、
前記出力電圧を測定する出力電圧測定器と、
前記電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流測定器と、
実運転前において、前記電力変換回路への入力電流の実測値を事前測定する入力電流測定器を接続することで、前記入力電圧測定器、前記出力電圧測定器、および前記出力電流測定器から構成される３つの測定器の測定値と前記入力電流測定器による事前測定値との種々の組合せに対する電力変換効率を事前収集してデータベース化しておき、実運転中において、データベース化された事前収集結果に基づいて前記３つの測定器の測定値から電力変換効率の推定値を算出する演算部と、
前記３つの測定器の測定値と、前記演算部による前記電力変換効率の推定値を用いて入力電流の推定値を算出し、前記３つの測定器の測定値と前記入力電流の推定値を用いて前記電力変換回路の電力変換制御を行う制御部と
を備える電力変換装置。 A power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage;
An input voltage measuring instrument for measuring the input voltage;
An output voltage measuring device for measuring the output voltage;
An output current measuring device for measuring an output current from the power conversion circuit;
Before the actual operation, the input voltage measuring device, the output voltage measuring device, and the output current measuring device are configured by connecting an input current measuring device that pre-measures the actual value of the input current to the power conversion circuit. leave database with pre-arranged power conversion efficiency with respect to various combinations of pre-measured by the measurement values of the three measuring device and the input current measuring device that is, during actual operation, pre-collection is a database An arithmetic unit that calculates an estimated value of power conversion efficiency from the measured values of the three measuring devices based on the results ;
An estimated value of the input current is calculated using the measured values of the three measuring devices and the estimated value of the power conversion efficiency by the arithmetic unit, and the measured values of the three measuring devices and the estimated value of the input current are used. And a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit.
請求項１１に記載の電力変換装置。 The arithmetic unit previously stores an arithmetic expression for calculating power conversion efficiency using at least one of the measurement values obtained by the three measuring devices in the storage unit as the database pre-collection result , The power conversion device according to claim 11, wherein an estimated value of the power conversion efficiency is calculated using the arithmetic expression.
前記電力変換装置の実運転前に、前記３つの測定器の測定値と、前記入力電流の測定値との種々の組合せに対して取得した測定データと、前記測定データのそれぞれの組合せに対応して算出した電力変換効率とを関連付けた事前収集データを、前記データベース化された事前収集結果として記憶部にあらかじめ記憶させておき、
前記３つの測定器の測定値と、前記記憶部に記憶されている前記事前収集データとの間で、対応する３つの測定値のそれぞれの差分値を用いた比較ルールによる比較結果に基づいて、前記事前収集データの中から、前記３つの測定器の測定値に最も近いデータを検索し、検索した前記データに対応して前記事前収集データとして記憶されている電力変換効率を前記電力変換効率の推定値として採用する
請求項１１に記載の電力変換装置。 The computing unit is
Before the actual operation of the power converter, the measurement data acquired for various combinations of the measured values of the three measuring instruments and the measured values of the input current, and the respective combinations of the measured data precollecting data associated with a power conversion efficiency calculated Te and allowed to advance in the storage unit as a result the database has been pre-collected,
Based on the comparison result by the comparison rule using the difference value of each of the corresponding three measured values between the measured values of the three measuring devices and the pre-collected data stored in the storage unit The data closest to the measured values of the three measuring devices is searched from the pre-collected data, and the power conversion efficiency stored as the pre-collected data corresponding to the searched data is the power The power conversion device according to claim 11, which is adopted as an estimated value of conversion efficiency.
前記電力変換回路への入力電流を測定する入力電流測定器と、
前記出力電圧を測定する出力電圧測定器と、
前記電力変換回路からの出力電流を測定する出力電流測定器と、
実運転前において、前記入力電圧の実測値を事前測定する入力電圧測定器を接続することで、前記入力電流測定器、前記出力電圧測定器、および前記出力電流測定器から構成される３つの測定器の測定値と前記入力電圧測定器による事前測定値との種々の組合せに対する電力変換効率を事前収集してデータベース化しておき、実運転中において、データベース化された事前収集結果に基づいて前記３つの測定器の測定値から電力変換効率の推定値を算出する演算部と、
前記３つの測定器の測定値と、前記演算部による前記電力変換効率の推定値を用いて入力電圧の推定値を算出し、前記３つの測定器の測定値と前記入力電圧の推定値を用いて前記電力変換回路の電力変換制御を行う制御部と
を備える電力変換装置。 A power conversion circuit that converts an input voltage into a desired output voltage;
An input current measuring device for measuring an input current to the power conversion circuit;
An output voltage measuring device for measuring the output voltage;
An output current measuring device for measuring an output current from the power conversion circuit;
By connecting an input voltage measuring device that pre-measures the actual measurement value of the input voltage before actual operation, three measurements including the input current measuring device, the output voltage measuring device, and the output current measuring device are performed. The power conversion efficiencies for various combinations of the measured value of the measuring device and the pre-measured value by the input voltage measuring device are pre-collected and made into a database, and the actual 3 An arithmetic unit that calculates an estimated value of power conversion efficiency from the measured values of two measuring instruments ;
The estimated value of the input voltage is calculated using the measured value of the three measuring devices and the estimated value of the power conversion efficiency by the calculation unit, and the measured value of the three measuring devices and the estimated value of the input voltage are used. And a control unit that performs power conversion control of the power conversion circuit.
請求項１４に記載の電力変換装置。 The arithmetic unit previously stores an arithmetic expression for calculating power conversion efficiency using at least one of the measurement values obtained by the three measuring devices in the storage unit as the database pre-collection result , The power conversion device according to claim 14, wherein an estimated value of the power conversion efficiency is calculated using the arithmetic expression.
前記電力変換装置の実運転前に、前記３つの測定器の測定値と、前記入力電圧の測定値との種々の組合せに対して取得した測定データと、前記測定データのそれぞれの組合せに対応して算出した電力変換効率とを関連付けた事前収集データを、前記データベース化された事前収集結果として記憶部にあらかじめ記憶させておき、
前記３つの測定器の測定値と、前記記憶部に記憶されている前記事前収集データとの間で、対応する３つの測定値のそれぞれの差分値を用いた比較ルールによる比較結果に基づいて、前記事前収集データの中から、前記３つの測定器の測定値に最も近いデータを検索し、検索した前記データに対応して前記事前収集データとして記憶されている電力変換効率を前記電力変換効率の推定値として採用する
請求項１４に記載の電力変換装置。 The computing unit is
Before the actual operation of the power converter, the measurement data acquired for various combinations of the measurement values of the three measuring instruments and the measurement value of the input voltage, and the respective combinations of the measurement data precollecting data associated with a power conversion efficiency calculated Te and allowed to advance in the storage unit as a result the database has been pre-collected,
Based on the comparison result by the comparison rule using the difference value of each of the corresponding three measured values between the measured values of the three measuring devices and the pre-collected data stored in the storage unit The data closest to the measured values of the three measuring devices is searched from the pre-collected data, and the power conversion efficiency stored as the pre-collected data corresponding to the searched data is the power The power conversion device according to claim 14, which is employed as an estimated value of conversion efficiency.
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