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公開番号2024150174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-23
出願番号2023063452
出願日2023-04-10
発明の名称電力変換装置、電力供給システム、および制御方法
出願人日新電機株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G05F 1/67 20060101AFI20241016BHJP(制御;調整)
要約【課題】パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置を実現する。
【解決手段】電力変換装置(5)は、DC-DCコンバータ(51)と、DC-DCコンバータの出力電力を制御する制御部(52)と、を備え、制御部は、パワーコンディショナ(2)への入力電力の変化レートに、0より大きくかつ1未満の係数を乗じた値を絶対値の変動幅の上限として、DC-DCコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置であって、
ＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、前記パワーコンディショナへの入力電力の変化レートとして算出し、
０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する、電力変換装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記太陽電池パネルの出力電流を示す信号を出力する電流計と、
前記太陽電池パネルの出力電圧を示す信号を出力する電圧計と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記太陽電池パネルの出力電流と前記太陽電池パネルの出力電圧とを乗算して前記太陽電池パネルの出力電力を算出し、
前記太陽電池パネルの出力電力から前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を減算した値を前記パワーコンディショナへの入力電力として算出する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記係数は、前記太陽電池パネルの定格出力に対する実際の出力に応じて変動する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
太陽電池パネルと、
パワーコンディショナと、
直流母線と、
蓄電装置と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置と、
を備える電力供給システム。
【請求項５】
太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置の制御方法であって、
前記電力変換装置は、
ＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、
前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する変化レート算出ステップと、
０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を決定する指令値決定ステップと、を含む制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置、当該電力変換装置を備える電力供給システム、および電力変換装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、直流発電装置に対して、ＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行うパワーコンディショナと、電力変換装置を並列に接続する電力供給システムを構築する場合に、高精度で安定性の高いＭＰＰＴ制御を実現する電力変換装置が開示されている。電力変換装置は、直流発電装置の出力側に対してＭＰＰＴ制御機能を有するパワーコンディショナと並列の状態で接続され、その接続点とエネルギー貯蔵装置との間で直流電力を一方向または双方向に入出力する。電力変換装置は、パワーコンディショナの入力電力目標値に対する直流発電装置の発電電力の過不足の割合を表す変数を求める。さらに、電力変換装置は、直流発電装置の発電電流に上記変数を乗算した結果の電流値を、エネルギー貯蔵装置への入出力の電流指令値とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている電力変換装置は、電流源として動作することで、パワーコンディショナのＭＰＰＴ制御に影響することなく、直流発電装置またはパワーコンディショナとエネルギー貯蔵装置との間の電流を制御する。これにより、パワーコンディショナの動作を安定させることができるというものである。
【０００５】
しかしながら、当該電力変換装置は、直流発電装置の発電電力を算出するために、直流発電装置の出力電圧および出力電流を参照する。すなわち、特許文献１に開示されている電力変換装置は、直流発電装置の出力電圧の影響を受ける。このため、電力供給システムにおいて、パワーコンディショナは、直流発電装置の出力電流そのものと、直流発電装置の出力電圧の影響を受けた、電力変換装置の出力電流と、の影響を受ける。したがって、特許文献１に開示されている電力変換装置では、依然としてパワーコンディショナの動作が不安定になる可能性がある。
【０００６】
本開示の一態様は、パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置などを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る電力変換装置は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置であって、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、前記パワーコンディショナへの入力電力の変化レートとして算出し、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る制御方法は、太陽電池パネルとパワーコンディショナとを接続する直流母線に接続され、前記直流母線から蓄電装置への充電、および前記蓄電装置から前記直流母線への放電を行う電力変換装置の制御方法であって、前記電力変換装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する制御部と、を備え、前記パワーコンディショナへの入力電力の、単位時間当たりの変動幅の絶対値を、入力電力の変化レートとして算出する変化レート算出ステップと、０より大きくかつ１未満の係数を前記変化レートに乗じた値を、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値の、変動幅の絶対値の上限として、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電力を制御する指令値を算出する指令値算出ステップと、を含む。
【０００９】
本開示の各態様に係る電力変換装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記電力変換装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記電力変換装置をコンピュータにて実現させる電力変換装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本開示の範疇に入る。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、パワーコンディショナの動作を安定させることが可能な電力変換装置などを実現できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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