特許ウォッチ

公開番号2024110828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2023015667
出願日2023-02-03
発明の名称力率制御装置、力率制御方法、及び力率制御プログラム
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02P 27/06 20060101AFI20240808BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】既存のインバータを、他の装置で再利用可能にすることができる。
【解決手段】力率制御装置は、第1の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第1の電力供給対象と異なる第2の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された出力信号の位相を検出する位相検出部と、前記第2の電力供給対象に要求される力率である力率指令値に基づいて、位相補正量を演算する補正量演算部と、前記位相検出部により検出された位相と、前記位相補正量と、に基づいて、前記第2の電力供給対象に供給される電力の力率を制御するための力率制御信号を生成して前記インバータ制御装置に出力する補正処理部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ（２０）及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置（３０）に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象（７０）に対して、前記インバータから出力された出力信号の位相を検出する位相検出部（４３）と、
前記第２の電力供給対象に要求される力率である力率指令値に基づいて、位相補正量を演算する補正量演算部（４２）と、
前記位相検出部により検出された位相と、前記位相補正量と、に基づいて、前記第２の電力供給対象に供給される電力の力率を制御するための力率制御信号を生成して前記インバータ制御装置に出力する補正処理部（４４）と、
を備えた力率制御装置（４０）。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記インバータ制御装置は、前記第１の電力供給対象の出力要求値と、前記インバータを制御するための電流指令値と、の対応関係を表す第１のマップデータ（３１Ａ）を記憶し、
前記第１のマップデータと同一の第２のマップデータ（４１Ａ）を記憶し、前記第２の電力供給対象の出力要求値を前記第１の電力供給対象の出力要求値に変換した値に対応する電流指令値を前記第２のマップデータから取得する電流指令値取得部（４１）
を備え、
前記補正量演算部は、前記電流指令値取得部が取得した電流指令値と、前記力率指令値と、に基づいて、前記位相補正量を演算する
請求項１記載の力率制御装置。
【請求項３】
前記第１のマップデータ及び前記第２のマップデータは、外部装置から書き換え可能である、
請求項２記載の力率制御装置。
【請求項４】
前記インバータから出力された電圧及び電流の位相に基づいて力率を演算する力率演算部（４８）を備え、
前記補正量演算部は、前記力率演算部が演算した力率と、前記力率指令値と、に基づいて、前記位相補正量を演算する
請求項１記載の力率制御装置。
【請求項５】
前記第１の電力供給対象は、モータであり、
前記インバータ制御装置は、前記モータの回転角を表す信号として２相の正弦波信号が入力され、
前記補正処理部が生成した前記力率制御信号を２相の正弦波信号に変換して前記インバータ制御装置へ出力する正弦波生成部（４９）
を備えた請求項１記載の力率制御装置。
【請求項６】
前記正弦波生成部は、予め定めた低周波成分を含む２相の正弦波信号を生成する
請求項５記載の力率制御装置。
【請求項７】
前記インバータから出力された電圧の基本波成分を演算する基本波電圧演算部（８１）、前記電圧の高調波成分を演算する高調波電圧演算部（８２）、及び前記電圧の周波数成分を演算する電圧周波数成分演算部（８３）の少なくとも１つの演算部と、
前記基本波成分、前記高調波成分、及び前記周波数成分の少なくとも一つの変化の度合いが予め定めた閾値以上であるか否かを判定することにより、前記第２の電力供給対象が遮断されたか否かを判定し、前記第２の電力供給対象が遮断されたと判定した場合、前記インバータの単独運転が防止されるように、無効電力が増大する電力指令値を演算して前記補正量演算部に出力する電力指令演算部（８４）と、
を備えた請求項１記載の力率制御装置。
【請求項８】
前記モータは、車両の駆動用のモータである
請求項５記載の力率制御装置。
【請求項９】
前記第２の電力供給対象は、系統電力装置である
請求項１～８の何れか１項に記載の力率制御装置。
【請求項１０】
少なくとも１つのプロセッサが、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された出力信号の位相を検出し、
前記第２の電力供給対象に要求される力率である力率指令値に基づいて、位相補正量を演算し、
検出された位相と、前記位相補正量と、に基づいて、前記第２の電力供給対象に供給される電力の力率を制御するための力率制御信号を生成して前記インバータ制御装置に出力する
ことを含む処理を実行する力率制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、力率制御装置、力率制御方法、及び力率制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、相数が３以上の電動モータをベクトル制御部でベクトル制御するモータ駆動制御装置であって、前記電動モータの電気角を検出する電気角検出手段及びモータ角速度を検出する角速度検出手段とを有し、前記ベクトル制御部は、前記角速度検出手段で検出したモータ角速度とｄ軸電流とに基づいて進角度を演算する進角度演算部と、該進角度演算部で演算した進角度で前記電気角検出手段で検出した電気角を補正する電気角補正部と、該電気角補正部で補正した電気角に基づいてベクトル制御を行う制御演算部とを備えていることを特徴とするモータ駆動制御装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、トルク発生に寄与する固定子電流を、ベクトル回転器あるいはベクトル回転器内蔵変換器を用いて、フィードバック的あるいはフィードフォワード的に制御する電流制御手段と、ベクトル回転器あるいはベクトル回転器内蔵変換器に使用する位相を決定するベクトル回転器位相決定手段とを有する永久磁石同期電動機の駆動制御装置であって、該ベクトル回転器位相決定手段が、永久磁石同期電動機の端子電力の力率位相相当値を検出する力率位相検出手段と、力率位相指令値を生成する力率位相指令手段と、力率位相相当値が力率位相指令に合致するように、ベクトル回転器あるいはベクトル回転器内蔵変換器に使用する位相を制御生成する力率位相制御手段と、を備えることを特徴とする永久磁石同期電動機の駆動制御装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、界磁巻線を有する同期機の制御装置において、前記同期機の磁極位置を検出して磁束の方向である回転子位相を検出する磁極位置検出手段と、前記回転子位相の時間変化にもとづいて前記同期機の回転速度を検出する速度検出手段と、前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出手段と、界磁電流指令と前記界磁電流検出手段により検出された界磁電流とにもとづいて界磁電圧指令を演算する界磁電圧指令算出手段と、前記界磁電圧指令にもとづいて前記界磁巻線に界磁電圧を印加する界磁電圧印加手段と、前記同期機の電機子巻線に電機子電圧を印加する電機子電圧印加手段と、前記同期機の電機子電流指令と前記回転速度と前記回転子位相とにもとづいて前記界磁電圧指令算出手段に供給する界磁電流指令を出力すると共に前記電機子電圧印加手段に供給する電機子電圧位相指令を出力する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記同期機の力率が所定値になるように前記界磁電流指令と前記電機子電圧位相指令を算出することを特徴とする同期機の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－４４８４６号公報
特開２００８－１９９８６８号公報
特開２０１２－８０７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
循環型経済の実現に際し、再生可能エネルギーの発電機や蓄電池と系統電力とを接続するための系統連系用のインバータとして、例えばハイブリッド車両等を駆動するモータの出力制御を行うインバータを再利用することが有効である。
【０００７】
しかしながら、車両を駆動するモータ用のインバータは、例えばモータに対するトルク指令値によって力率が一意に決まるため、そのままでは系統連系用のインバータとして求められる力率制御を行うことが出来ない。
【０００８】
本開示は、既存のインバータを、他の装置で再利用可能にすることができる力率制御装置、力率制御方法、及び力率制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の第１態様に係る力率制御装置は、第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された出力信号の位相を検出する位相検出部と、前記第２の電力供給対象に要求される力率である力率指令値に基づいて、位相補正量を演算する補正量演算部と、前記位相検出部により検出された位相と、前記位相補正量と、に基づいて、前記第２の電力供給対象に供給される電力の力率を制御するための力率制御信号を生成して前記インバータ制御装置に出力する補正処理部と、を備える。
【００１０】
第２態様に係る力率制御方法は、少なくとも１つのプロセッサが、第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された出力信号の位相を検出し、前記第２の電力供給対象に要求される力率である力率指令値に基づいて、位相補正量を演算し、検出された位相と、前記位相補正量と、に基づいて、前記第２の電力供給対象に供給される電力の力率を制御するための力率制御信号を生成して前記インバータ制御装置に出力することを含む処理を実行する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許