JPS63153614A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JPS63153614A JPS63153614A JP61300345A JP30034586A JPS63153614A JP S63153614 A JPS63153614 A JP S63153614A JP 61300345 A JP61300345 A JP 61300345A JP 30034586 A JP30034586 A JP 30034586A JP S63153614 A JPS63153614 A JP S63153614A
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- JP
- Japan
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- inverter
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- output
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
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〉
本発明は太陽電池を電源として交流電動機等の負荷を駆
動するに好適な電力変換装置に関する。
動するに好適な電力変換装置に関する。
〈従来の技術〉
太陽電池の直流電圧をＰＷＭ変調し、ｊｑられる交流電
圧をず一１荷に供給するインバータ回路と、上記直流７
目斤を所定電圧に保持するために上記インバータ回路に
おける変調周波数（６よび変調度を設定する制御回路と
を猫えた電力変換装置については、例えば１：ｉ開明５
９−７０１ ａ ｅ 弓公報に開示されている。この提
案は、第４図に承りように、太陽電池１の出力電圧Ｖ９
．。、を速度λ４ｖ１［回路５で検出して、その電圧が
太陽電池ａの最適動作点に１３ける電圧Ｖ１ （第５図
参照）になるように速度阜べｔ信月ｆＲを出力する。こ
の速度塁へｔ信号ｆ８はインバータ制御回路６に人力さ
れ、これに基づいて電動機４か駆動されろ。
圧をず一１荷に供給するインバータ回路と、上記直流７
目斤を所定電圧に保持するために上記インバータ回路に
おける変調周波数（６よび変調度を設定する制御回路と
を猫えた電力変換装置については、例えば１：ｉ開明５
９−７０１ ａ ｅ 弓公報に開示されている。この提
案は、第４図に承りように、太陽電池１の出力電圧Ｖ９
．。、を速度λ４ｖ１［回路５で検出して、その電圧が
太陽電池ａの最適動作点に１３ける電圧Ｖ１ （第５図
参照）になるように速度阜べｔ信月ｆＲを出力する。こ
の速度塁へｔ信号ｆ８はインバータ制御回路６に人力さ
れ、これに基づいて電動機４か駆動されろ。
そして主回路インバータ３は一般にＰＷ〜１変調方式で
インバータ出力電圧Ｖとインパーク出力周波数ｆとの比
か一定（Ｖ／Ｆ−足利ｉ３＋ｉ ＞になるように前記イ
ンバータ制御回路６により制御されている。
インバータ出力電圧Ｖとインパーク出力周波数ｆとの比
か一定（Ｖ／Ｆ−足利ｉ３＋ｉ ＞になるように前記イ
ンバータ制御回路６により制御されている。
このよう（こ、太陽電池１の出力電圧Ｖ Ｄ、 Ｃ，が
常に所定の電圧ｖ１となるようにインバータ回路におけ
る変調周波数および変調度を制御することによって、日
射量の増大で太陽電池１の介生電ツノが第５図のように
変化するとき、太陽電池１の作動点をＡ−＋Ｂ−＋Ｃと
変化させて最大出力点イ」近で動作させるから、電動機
４には常にそのときの最入電ツノを供給することが可能
となる。
常に所定の電圧ｖ１となるようにインバータ回路におけ
る変調周波数および変調度を制御することによって、日
射量の増大で太陽電池１の介生電ツノが第５図のように
変化するとき、太陽電池１の作動点をＡ−＋Ｂ−＋Ｃと
変化させて最大出力点イ」近で動作させるから、電動機
４には常にそのときの最入電ツノを供給することが可能
となる。
〈発明か解決しようとする問題点〉
一般に太陽電池を電源として電動機を駆動する場合、商
用の電力供給システムと連繋してバックアップを受りる
か否かに係わりなく、太陽電池の冬期における発電電力
不足や変損効率の経年変化による出力低下性を考慮して
、太陽電池の出力に余裕を持たせて設計するのが常であ
る。ところが太陽電池の出力に余裕をもたせると、上記
した電力変換装置との関係では、つぎのような問題を生
じることになった。
用の電力供給システムと連繋してバックアップを受りる
か否かに係わりなく、太陽電池の冬期における発電電力
不足や変損効率の経年変化による出力低下性を考慮して
、太陽電池の出力に余裕を持たせて設計するのが常であ
る。ところが太陽電池の出力に余裕をもたせると、上記
した電力変換装置との関係では、つぎのような問題を生
じることになった。
すなわち、既にインバータは第５図の点Ｂで最大の変調
度（インバータ出力電圧Ｖ、インバータ出力周波数「と
もに最大〉で動作しているとする。ここで更に日射量が
増大したとすると、その日射量の増大に応じてインバー
タは太陽電池１から取出す電流値を増加させ、第５図の
点Ｃに動作点を移動させようとするが、上記したとおり
、既に点Ｂで最大の変調度（Ｖ、「ともに最大）である
から、インバータ出力周波数Ｆは増加できず、このため
動作点は点Ｃに移動できずに、もつと高圧の方へ移動し
てしまった。
度（インバータ出力電圧Ｖ、インバータ出力周波数「と
もに最大〉で動作しているとする。ここで更に日射量が
増大したとすると、その日射量の増大に応じてインバー
タは太陽電池１から取出す電流値を増加させ、第５図の
点Ｃに動作点を移動させようとするが、上記したとおり
、既に点Ｂで最大の変調度（Ｖ、「ともに最大）である
から、インバータ出力周波数Ｆは増加できず、このため
動作点は点Ｃに移動できずに、もつと高圧の方へ移動し
てしまった。
一方、周波数一定としたときの電動機−次電圧をパラメ
ータとする誘導電動機の運転特性は第６図に示すとおり
でおり、この図からもわかるように、たとえ−次電圧が
１２０％電圧まで上界しても電動機速度は少ししか変化
せず、負荷を増加させることはできないため、電動機は
定格電圧を上回る過電圧の状態で運転され、絶縁破損等
をきたす虞があったのである。
ータとする誘導電動機の運転特性は第６図に示すとおり
でおり、この図からもわかるように、たとえ−次電圧が
１２０％電圧まで上界しても電動機速度は少ししか変化
せず、負荷を増加させることはできないため、電動機は
定格電圧を上回る過電圧の状態で運転され、絶縁破損等
をきたす虞があったのである。
本発明は、定常時においては、太陽電池の出力電圧を所
定の一定電圧に保持することで、太陽電池の受光量が変
化しても常に最大電力を取出せるという点は、従来どお
りとするが、太陽電池の発電電力が負荷の能力を超えた
場合においては、電動機にその定格電圧を超えた過電圧
がかかることを防ぎ、しかもこれを比較的簡単な回路構
成で達成できる電力変換装置を提供することを目的とし
ている。
定の一定電圧に保持することで、太陽電池の受光量が変
化しても常に最大電力を取出せるという点は、従来どお
りとするが、太陽電池の発電電力が負荷の能力を超えた
場合においては、電動機にその定格電圧を超えた過電圧
がかかることを防ぎ、しかもこれを比較的簡単な回路構
成で達成できる電力変換装置を提供することを目的とし
ている。
〈問題点を解決するための手段〉
このため、本発明は、上記した従来の電力変換装置の回
路構成に、更に、太陽電池の出力が負債容伍を超えたこ
とを検出すると共に、インバータ出力電圧を制御して、
電動機に過電圧が加わることを防ぐ出力電圧調整回路を
設けるようにしたものである。
路構成に、更に、太陽電池の出力が負債容伍を超えたこ
とを検出すると共に、インバータ出力電圧を制御して、
電動機に過電圧が加わることを防ぐ出力電圧調整回路を
設けるようにしたものである。
〈作 用〉
従来の制御だとＶ／Ｆのパターンが一種類で必り、しか
もＶ／Ｆ−足利御であるために、ＰＷＭ変：Ａ度が最大
の辿点まで行ってしまうと制御不能になって、電動機に
過電圧が加わってしまった。これに対して、本発明では
、通常時は太陽電池電圧−足利御を１１ない、太陽電池
の出力が負荷の能力を超えて出力電圧ＶＤ、 Ｃ，が上
界してくると、これを出力電圧調整回路によって検出し
、インバータのＰＷＭ変調度を調整して、インバータ出
力電圧を電動機の定格電圧以上には上がらないように低
下させる。こうして電動機に過電圧が加わらないように
できる。
もＶ／Ｆ−足利御であるために、ＰＷＭ変：Ａ度が最大
の辿点まで行ってしまうと制御不能になって、電動機に
過電圧が加わってしまった。これに対して、本発明では
、通常時は太陽電池電圧−足利御を１１ない、太陽電池
の出力が負荷の能力を超えて出力電圧ＶＤ、 Ｃ，が上
界してくると、これを出力電圧調整回路によって検出し
、インバータのＰＷＭ変調度を調整して、インバータ出
力電圧を電動機の定格電圧以上には上がらないように低
下させる。こうして電動機に過電圧が加わらないように
できる。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る電力変換装置の回路構
成図であって、第４図に示したものと同一部分について
は同一符号を付している。
成図であって、第４図に示したものと同一部分について
は同一符号を付している。
第１図と第４図とを対比すれば、第４図と異なる点は出
力電圧調整回路７が加わった点であることが明瞭である
。尚、２は発生する高周波電圧成分を吸収するコンデン
サを示している。
力電圧調整回路７が加わった点であることが明瞭である
。尚、２は発生する高周波電圧成分を吸収するコンデン
サを示している。
出力電圧調整回路７は太陽電池１の出力電圧、換言すれ
ばインバータ入力電圧を入力して、その入力した電圧が
電動機定格電圧に対応するインバータ入力電圧ＶＴに達
したかどうかを常時監視している。そしてインバータ入
力電圧ＶＴに達する以前と以後とでは出力電圧調整回路
７からの出力は、以下のように相違する。これをインバ
ータ入力電圧−インバータ出力電圧の特性を示した第３
図を使って説明すると、インバータ入力電圧がＶ、に達
しない、太陽電池１の出力電力が負荷の消費電力以下の
場合には、実線で示した出力電圧調整回路７有りの場合
も、点線で示した出力電圧調整回路無しの場合も、共に
インバータ入力電圧の上昇に伴い、Ｖ／Ｆ−足利御の働
きでインバータ出力電圧を上昇ざず点で変りはない。速
度基準回路５はインバータ入力電圧が第５図のＶｌとな
るように速度基準信号ｆＲを出力し、この速度基準信＠
ｆＲにより、出力電圧調整回路７は第２図のＶ／Ｆパタ
ーンによってインバータ出力電圧を決定し、出力電圧ｖ
Ｒを出力する。そしてインバータ制御回路６では上記の
速度基準信号ｆＲ１出力信号ＶＲに基づいてブリッジ構
成の主回路を駆動し、最終的にインバータ３は電圧ＶＲ
１周波数ｆＲの交流を出力する。
ばインバータ入力電圧を入力して、その入力した電圧が
電動機定格電圧に対応するインバータ入力電圧ＶＴに達
したかどうかを常時監視している。そしてインバータ入
力電圧ＶＴに達する以前と以後とでは出力電圧調整回路
７からの出力は、以下のように相違する。これをインバ
ータ入力電圧−インバータ出力電圧の特性を示した第３
図を使って説明すると、インバータ入力電圧がＶ、に達
しない、太陽電池１の出力電力が負荷の消費電力以下の
場合には、実線で示した出力電圧調整回路７有りの場合
も、点線で示した出力電圧調整回路無しの場合も、共に
インバータ入力電圧の上昇に伴い、Ｖ／Ｆ−足利御の働
きでインバータ出力電圧を上昇ざず点で変りはない。速
度基準回路５はインバータ入力電圧が第５図のＶｌとな
るように速度基準信号ｆＲを出力し、この速度基準信＠
ｆＲにより、出力電圧調整回路７は第２図のＶ／Ｆパタ
ーンによってインバータ出力電圧を決定し、出力電圧ｖ
Ｒを出力する。そしてインバータ制御回路６では上記の
速度基準信号ｆＲ１出力信号ＶＲに基づいてブリッジ構
成の主回路を駆動し、最終的にインバータ３は電圧ＶＲ
１周波数ｆＲの交流を出力する。
インバータ入力電圧が■Ｔに達する、太陽電池１の出力
電力が負荷の消費電力を超える場合には、出力電圧調整
回路無しの場合は、前述した理由によってインバータ入
力電圧の上昇に伴ってインバータ出力電圧も更に上昇す
る。これに対して、出力電圧調整回路有りの場合は、イ
ンバータ入力電圧が上昇しても、インバータ出力電圧は
電動機定格電圧以上にならないように制御を受ける。す
なわち、太陽電池１の出力電力が負荷の消費電力を超え
る場合はＶ／Ｆパターンは既に最大の点で動作している
ためインバータ入力電圧の上昇をみるが、出力電圧調整
回路７でこれを検知すると、該回路７からは電動機定格
電圧以内になるようにＰＷＭ変調度を調整した出力信号
ＶＲ′を出力する。これによってインバータ３は電動機
の定格電圧、周波数ｆｍａｘの交流を出力する。
電力が負荷の消費電力を超える場合には、出力電圧調整
回路無しの場合は、前述した理由によってインバータ入
力電圧の上昇に伴ってインバータ出力電圧も更に上昇す
る。これに対して、出力電圧調整回路有りの場合は、イ
ンバータ入力電圧が上昇しても、インバータ出力電圧は
電動機定格電圧以上にならないように制御を受ける。す
なわち、太陽電池１の出力電力が負荷の消費電力を超え
る場合はＶ／Ｆパターンは既に最大の点で動作している
ためインバータ入力電圧の上昇をみるが、出力電圧調整
回路７でこれを検知すると、該回路７からは電動機定格
電圧以内になるようにＰＷＭ変調度を調整した出力信号
ＶＲ′を出力する。これによってインバータ３は電動機
の定格電圧、周波数ｆｍａｘの交流を出力する。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明によれば、常時は太陽電池出力電
力を最大とするためのＶ／Ｆ一定１す御も、また、太陽
電池の出力電力が負荷の消費電力を超えた場合には、電
動機の定格以上の電圧を出力せず、電動機に過電圧が加
わることを防止する出力電圧制御も、同様に行なうこと
ができる。しかも、電動機定格電圧を超えるときのイン
バータ出力電圧を検出して出力電圧制御するのではなく
、電動機定格電圧を超えるときの太陽電池出力電圧、換
言すればインバータ入力電圧を出力電圧調整回路で検出
して出力電圧制御するようにしたから、インバータ出力
電圧を監視検出するインバータ出力電圧検知回路が不要
になり、回路構成上、非常に簡単になる。
力を最大とするためのＶ／Ｆ一定１す御も、また、太陽
電池の出力電力が負荷の消費電力を超えた場合には、電
動機の定格以上の電圧を出力せず、電動機に過電圧が加
わることを防止する出力電圧制御も、同様に行なうこと
ができる。しかも、電動機定格電圧を超えるときのイン
バータ出力電圧を検出して出力電圧制御するのではなく
、電動機定格電圧を超えるときの太陽電池出力電圧、換
言すればインバータ入力電圧を出力電圧調整回路で検出
して出力電圧制御するようにしたから、インバータ出力
電圧を監視検出するインバータ出力電圧検知回路が不要
になり、回路構成上、非常に簡単になる。
第１図は本発明の一実施例に係る電力変換装置の回路構
成図、第２図はその電力変換装置によるＶ／Ｆ−足利御
のパターンを示す図、第３図はその電力変換装置の動作
を説明する図、第４図は従来の動力変換装置の説明図、
第５図は太陽電池の特性を示す図、第６図は誘導電動機
の動作特性を示す図である。 １・・・太陽電池、２・・・入力コンデンサ、３・・・
インバータ、４・・・電動機、５・・・速度基準回路、
６・・・インバータ制御回路、７・・・出力電圧調整回
路。
成図、第２図はその電力変換装置によるＶ／Ｆ−足利御
のパターンを示す図、第３図はその電力変換装置の動作
を説明する図、第４図は従来の動力変換装置の説明図、
第５図は太陽電池の特性を示す図、第６図は誘導電動機
の動作特性を示す図である。 １・・・太陽電池、２・・・入力コンデンサ、３・・・
インバータ、４・・・電動機、５・・・速度基準回路、
６・・・インバータ制御回路、７・・・出力電圧調整回
路。
Claims (1)
- １、太陽電池の直流電圧をＰＷＭ変調し、得られる交流
電圧を負荷に供給するインバータ回路と、上記直流電圧
を所定電圧に保持するために上記インバータ回路におけ
る変調周波数および変調度を設定するインバータ制御回
路とを備えた電力変換装置において、太陽電池の出力が
負荷容量を超えたことを検出すると共に、インバータ出
力電圧を制御して、負荷に過電圧が加わることを防ぐ出
力電圧調整回路を設けたことを特徴とする電力変換装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300345A JPS63153614A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61300345A JPS63153614A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63153614A true JPS63153614A (ja) | 1988-06-27 |
Family
ID=17883657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61300345A Pending JPS63153614A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63153614A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525569B2 (en) | 2001-03-09 | 2009-04-28 | Gallitzin Allegheny Llc | Systems and methods to reversibly convert a film-based camera into a digital camera |
| CN106427615A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 江苏大学 | 一种复合电源控制系统及其在不同工况时的切换方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153526A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-13 | Sanyo Electric Co Ltd | インバ−タ装置 |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP61300345A patent/JPS63153614A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153526A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-13 | Sanyo Electric Co Ltd | インバ−タ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7525569B2 (en) | 2001-03-09 | 2009-04-28 | Gallitzin Allegheny Llc | Systems and methods to reversibly convert a film-based camera into a digital camera |
| CN106427615A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 江苏大学 | 一种复合电源控制系统及其在不同工况时的切换方法 |
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