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公開番号2024127020
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035847
出願日2023-03-08
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社TMEIC
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240912BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】光通信に用いられる発光素子の点検をより効率よく行うことができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力の変換を行う主回路部と、前記主回路部と光通信を行うことにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、を備え、前記主回路部は、光信号を出力して前記制御装置と光通信を行うための発光素子を有し、所定の送信データを前記発光素子から前記制御装置に送信する際に、前記発光素子の点検を行うためのテストパターンを前記送信データに続けて送信し、前記テストパターンは、前記発光素子の光量を徐々に低下させる信号であり、前記制御装置は、前記テストパターンの受信期間が、所定時間以下となった際に、前記発光素子の劣化を検出する電力変換装置が提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力の変換を行う主回路部と、
前記主回路部と光通信を行うことにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記主回路部は、光信号を出力して前記制御装置と光通信を行うための発光素子を有し、所定の送信データを前記発光素子から前記制御装置に送信する際に、前記発光素子の点検を行うためのテストパターンを前記送信データに続けて送信し、
前記テストパターンは、前記発光素子の光量を徐々に低下させる信号であり、
前記制御装置は、前記テストパターンの受信期間が、所定時間以下となった際に、前記発光素子の劣化を検出する電力変換装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御装置は、第１制御部と、第２制御部と、を有し、前記第１制御部及び前記第２制御部の一方を運転系とし、他方を待機系とし、
前記主回路部は、前記第１制御部と光通信を行うための第１光伝送回路と、前記第２制御部と光通信を行うための第２光伝送回路と、を有し、
前記発光素子は、前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路のそれぞれに設けられ、
前記第１制御部及び前記第２制御部のうちの待機系の制御部は、光量測定用の信号の送信を前記主回路部に対して要求し、
前記主回路部は、前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路のうちの前記待機系の制御部に対応する光伝送回路の前記発光素子から前記光量測定用の信号を送信し、
前記待機系の制御部は、受信した前記光量測定用の信号を基に、前記発光素子の光量の測定を行う請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１制御部及び前記第２制御部の運転系及び待機系を所定のタイミングで切り替えることにより、前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路のそれぞれの前記発光素子の光量の測定を行う請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記主回路部は、直列に接続された複数の変換器を有し、
前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路は、前記複数の変換器のそれぞれに設けられ、
前記第１制御部は、光分配器を介して前記複数の変換器のそれぞれの前記第１光伝送回路と光通信を行い、
前記第２制御部は、光分配器を介して前記複数の変換器のそれぞれの前記第２光伝送回路と光通信を行い、
前記待機系の制御部は、前記複数の変換器に対して前記光量測定用の信号の送信を時間的にずらして順次要求するとともに、前記複数の変換器のうちの１つの変換器に対して、前記光量測定用の信号の送信要求を連続して複数回送信し、前記１つの変換器から連続して複数回送信される前記光量測定用の信号を基に、前記１つの変換器の前記発光素子の光量の平均値を測定する請求項２又は３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
電力の変換を行う主回路部と、
前記主回路部と光通信を行うことにより、前記主回路部の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記主回路部は、光信号を出力して前記制御装置と光通信を行うための発光素子を有し、
前記制御装置は、第１制御部と、第２制御部と、を有し、前記第１制御部及び前記第２制御部の一方を運転系とし、他方を待機系とし、
前記主回路部は、前記第１制御部と光通信を行うための第１光伝送回路と、前記第２制御部と光通信を行うための第２光伝送回路と、を有し、
前記発光素子は、前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路のそれぞれに設けられ、
前記第１制御部及び前記第２制御部のうちの待機系の制御部は、光量測定用の信号の送信を前記主回路部に対して要求し、
前記主回路部は、前記第１光伝送回路及び前記第２光伝送回路のうちの前記待機系の制御部に対応する光伝送回路の前記発光素子から前記光量測定用の信号を送信し、
前記待機系の制御部は、受信した前記光量測定用の信号を基に、前記発光素子の光量の測定を行う電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電力の変換を行う主回路部と、主回路部の動作を制御する制御装置と、を備えた電力変換装置がある。こうした電力変換装置において、主回路部と制御装置との間の通信に光通信を用いることが行われている。光通信には、発光素子が用いられる。例えば、比較的大きな電力を扱う大容量の電力変換装置では、主回路部と制御装置との間の光通信に多くの発光素子が使用される。
【０００３】
電力変換装置に要求される信頼性は、発光素子の信頼性よりも高い。例えば、電力変換装置に要求される寿命は、発光素子の寿命よりも長い。このため、電力変換装置においては、光通信の伝送経路を多重構成とし、１つの伝送経路の伝送異常を検出した際に、別の伝送経路に切り替えて運転を継続できるようにすることが提案されている。
【０００４】
例えば、２つの伝送経路を設け、一方を運転系、他方を待機系とし、運転系の伝送経路に異常が検出された際に、待機系の伝送経路に切り替える。これにより、一方の伝送経路に異常が発生した際にも、他方の伝送経路で運転を継続することができる。
【０００５】
この際、電力変換装置の運転中は、課電されているため、伝送異常を検出して異常になった伝送経路に対する保守は、定期点検などで電力変換装置の運転が停止するまで行うことができない。このため、待機系が無い状態で運用されることがある。仮に、２つの伝送経路のうちの一方に異常が発生し、他方の伝送経路で運転を継続している状態で、他方の伝送経路にも異常が発生したとすると、電力変換装置の運転を継続できなくなる可能性が生じてしまう。
【０００６】
このため、定期点検において、発光素子の光量チェックを行い、発光素子の寿命を点検することが行われている。例えば、定期点検時に主回路部を放電した後、主回路部側に光量測定器を接続し、主回路部に設けられた発光素子の光量を測定することにより、主回路部に設けられた発光素子の寿命の点検を行う。発光素子の寿命（発光素子の光量の低下）を検出した場合には、発光素子の交換などを行う。これにより、発光素子の寿命による伝送経路の異常の発生を抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、上記のように、光量測定器を接続して光量を測定する点検の方法では、作業員が逐一光量測定器を接続する作業を行わなければならず、点検に手間がかかってしまう。特に、大容量の電力変換装置など、多くの発光素子を有する場合には、各発光素子の測定に時間がかかり、点検に必要となる時間が長くなってしまう。また、光量測定器を接続して光量を測定する点検の方法では、電力変換装置の運転を停止した際にしか発光素子の点検を行うことができない。
【０００８】
このため、主回路部と制御装置との間の通信に光通信を用いる電力変換装置においては、光通信に用いられる発光素子の点検をより効率よく行えるようにすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１９－１４０７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
実施形態は、光通信に用いられる発光素子の点検をより効率よく行うことができる電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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