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公開番号2024139298
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023050176
出願日2023-03-27
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類G05F 1/67 20060101AFI20241002BHJP(制御;調整)
要約【課題】電圧変換回路の入力電圧の制御系を簡素化でき、計測データに含まれる振動の影響を受けない電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置A1において、降圧コンバータ回路1と、制御回路4と、降圧コンバータ回路1の出力電流Ioutを検出する電流センサとを備えた。制御回路4は、デューティ比Duを設定するデューティ設定部43と、デューティ比Duの駆動信号を出力する駆動信号生成部42とを備えている。デューティ設定部43は、デューティ比Duを増加させたときに出力電流Ioutが増加した場合、および、デューティ比Duを減少させたときに出力電流Ioutが減少した場合には、デューティ比Duを増加させ、デューティ比Duを増加させたときに出力電流Ioutが減少した場合、および、デューティ比Duを減少させたときに出力電流Ioutが増加した場合には、デューティ比Duを減少させる第1設定部431を備えている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
入力される電圧を所定電圧に変換して出力する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路を制御する制御回路と、
前記電圧変換回路の出力電流を検出する電流センサと、
を備え、
前記制御回路は、
デューティ比を設定するデューティ設定部と、
前記デューティ比のパルス信号を生成し、駆動信号として前記電圧変換回路に出力する駆動信号生成部と、
を備え、
前記デューティ設定部は、
前記デューティ比を増加させたときに前記出力電流が増加した場合、および、前記デューティ比を減少させたときに前記出力電流が減少した場合には、前記デューティ比を増加させ、前記デューティ比を増加させたときに前記出力電流が減少した場合、および、前記デューティ比を減少させたときに前記出力電流が増加した場合には、前記デューティ比を減少させる第１設定部と、
前記出力電流の、設定電流に抑制係数を乗算した抑制目標からの偏差に比例するデューティ増加幅を、前記デューティ比に加算することで前記デューティ比を更新する第２設定部と、
前記第１設定部による前記デューティ比の設定と前記第２設定部による前記デューティ比の設定とを切り替える切替部と、
を備えている、
電力変換装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記切替部は、
前記出力電流が前記設定電流より大きくなると、前記第１設定部による前記デューティ比の設定から、前記第２設定部による前記デューティ比の設定に切り替え、
前記出力電流が前記設定電流に不感帯係数を乗算した値未満の状態が所定時間継続した場合に、前記第２設定部による前記デューティ比の設定から、前記第１設定部による前記デューティ比の設定に切り替える、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記切替部は、
前記出力電流が前記設定電流以下の場合に、前記第１設定部によって前記デューティ比を設定させ、
前記出力電流が前記設定電流より大きい場合に、前記第２設定部によって前記デューティ比を設定させる、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第２設定部は、
前記デューティ増加幅を第１範囲内に制限し、
更新後の前記デューティ比を第２範囲内に制限する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１設定部は、
前記デューティ比を変化させる際、デューティ変化幅だけ増減させ、
前記デューティ変化幅を、前記デューティ比の変化前後の、前記出力電流の変化量に比例して変化させ、変化幅下限値以上、変化幅上限値以下の範囲内に制限する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池よって生成される直流電力を交流電力に変換して、電力系統に供給する太陽光発電システムが開発されている。太陽光発電システムでは、太陽電池から最大限の電力が出力されるように、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御が行われる。ＭＰＰＴ制御とは、太陽電池から出力される電力が最大になる太陽電池の出力電圧を探索し、太陽電池がその出力電圧となるように調整する制御である。ＭＰＰＴ制御には山登り法と呼ばれる方式がある。山登り法とは、太陽電池の出力電圧を僅かに増減させて、出力電力が最も高くなる場合の出力電圧を探索する方法である。特許文献１には、山登り法のＭＰＰＴ制御を行うパワーコンディショナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７８８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
山登り法のＭＰＰＴ制御では、電圧変換回路の昇降比を意図的に変動させて太陽電池の出力電圧を変動させ、出力電力が増大する方の出力電圧の値を探索する。このとき、電圧変換回路の入力電圧指令値と実際の太陽電池電圧との差分から算出した指令値を昇降比に変換して電圧変換回路を動作させることで太陽電池電圧を制御するので、制御系が複雑になる。また、入力電圧制御の応答性も悪くなるという問題があった。また、実際の太陽電池電圧の計測データに振動が含まれている場合、その振動が、算出した指令値および昇降比に影響を与え、入力電圧指令値が振動することで、ＭＰＰＴ制御の精度が悪くなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、電圧変換回路の入力電圧の制御系を簡素化でき、かつ、計測データに含まれる振動の影響を受けない電力変換装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供される電力変換装置は、入力される電圧を所定電圧に変換して出力する電圧変換回路と、前記電圧変換回路を制御する制御回路と、前記電圧変換回路の出力電流を検出する電流センサと、を備え、前記制御回路は、デューティ比を設定するデューティ設定部と、前記デューティ比のパルス信号を生成し、駆動信号として前記電圧変換回路に出力する駆動信号生成部と、を備え、前記デューティ設定部は、前記デューティ比を増加させたときに前記出力電流が増加した場合、および、前記デューティ比を減少させたときに前記出力電流が減少した場合には、前記デューティ比を増加させ、前記デューティ比を増加させたときに前記出力電流が減少した場合、および、前記デューティ比を減少させたときに前記出力電流が増加した場合には、前記デューティ比を減少させる第１設定部と、前記出力電流の、設定電流に抑制係数を乗算した抑制目標からの偏差に比例するデューティ増加幅を、前記デューティ比に加算することで前記デューティ比を更新する第２設定部と、前記第１設定部による前記デューティ比の設定と前記第２設定部による前記デューティ比の設定とを切り替える切替部と、を備えている。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替部は、前記出力電流が前記設定電流より大きくなると、前記第１設定部による前記デューティ比の設定から、前記第２設定部による前記デューティ比の設定に切り替え、前記出力電流が前記設定電流に不感帯係数を乗算した値未満の状態が所定時間継続した場合に、前記第２設定部による前記デューティ比の設定から、前記第１設定部による前記デューティ比の設定に切り替える。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替部は、前記出力電流が前記設定電流以下の場合に、前記第１設定部によって前記デューティ比を設定させ、前記出力電流が前記設定電流より大きい場合に、前記第２設定部によって前記デューティ比を設定させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２設定部は、前記デューティ増加幅を第１範囲内に制限し、更新後の前記デューティ比を第２範囲内に制限する。
（【００１１】以降は省略されています）

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