特許ウォッチ

公開番号2025099407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216048
出願日2023-12-21
発明の名称回生電力制御装置、及び電力制御装置
出願人株式会社アイエイアイ
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02P 3/18 20060101AFI20250626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外部回生放電ユニットおよび外部コンデンサユニットを利用可能で、且つ低コストな回生電力制御装置を提供する。
【解決手段】この回生電力制御装置は、電力線に接続される内部回生抵抗と、内部回生抵抗と直列接続される1スイッチング素子と、外部抵抗器又は外部コンデンサに直列に接続可能に構成される流す第2スイッチング素子と、第1/第2スイッチング素子の導通を制御する制御部とを備える。制御部は、外部コンデンサが第2スイッチング素子に直列に接続される第1モードにおいて、第2スイッチング素子をオン状態に維持するとともに、電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第1スイッチング素子を導通させる。また、外部抵抗器が前記第2スイッチング素子に直列に接続される第2モードにおいて、電力線の電圧が所定値以上となったとき、第1スイッチング素子を導通させるとともに、電力線の電圧が所定値以上となったとき、第2スイッチング素子を導通させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
負荷より回生される回生電力を制御する回生電力制御装置において、
前記負荷に接続される電力線に接続される内部回生抵抗と、
前記内部回生抵抗と直列接続されて前記電力線からの回生電流を流す第１スイッチング素子と、
外部抵抗器又は外部コンデンサに直列に接続可能に構成されて前記電力線からの回生電流を流す第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の導通を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記外部コンデンサが前記第２スイッチング素子に直列に接続される第１モードにおいて、前記第２スイッチング素子をオン状態に維持するとともに、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第１スイッチング素子を導通させ、
前記外部抵抗器が前記第２スイッチング素子に直列に接続される第２モードにおいて、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第１スイッチング素子を導通させるとともに、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第２スイッチング素子を導通させる
ことを特徴とする回生電力制御装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記電力線の電圧の挙動に応じて、前記第２スイッチング素子に接続されている前記外部コンデンサ又は前記外部抵抗器を判定する、請求項１に記載の回生電力制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２モードが設定されている場合において、前記内部回生抵抗での消費電力量が閾値以上になったとき警報を発出する、請求項２に記載の回生電力制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１モードが設定されている場合において、前記電力線の電圧の脈動成分が所定値以上であるとき警報を発出する、請求項２に記載の回生電力制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２モードが設定されている場合において、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の少なくとも一方の導通時間が所定時間以上になったとき警報を発出する、請求項２に記載の回生電力制御装置。
【請求項６】
交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路により変換された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、請求項１～４のいずれか１項に記載の回生電力制御装置と、前記直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と含む電力制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回生電力制御装置、及び電力制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
サーボ制御装置において、回生電力消費用の抵抗及びトランジスタを内部に備えたサーボ制御装置が知られている。また、サーボ制御装置に追加的に外部回生放電ユニットを接続し、これにより回生電力の消費能力を増大させる技術も広く知られている（例えば特許文献１参照）。この技術では、サーボ制御装置の内部のトランジスタがオンとなったとき、サーボ制御装置内部の抵抗及び外部回生放電ユニットの抵抗に回生電力が供給され、これにより多くの回生電力が消費される。また、サーボ制御装置に外部コンデンサユニットを接続して回生電力を蓄積し、この蓄積電力をモータへの電力供給の補助する技術も知られている。
【０００３】
しかし、必要に応じてサーボ制御装置に外部回生放電ユニットを接続したり、あるいは外部コンデンサユニットを接続したりして、いずれのユニットも有効に使用できるようにするためには、外部回生放電ユニットを接続するための第１の接続インターフェース(端子)と、外部コンデンサユニットを接続するための第２の接続インターフェース（端子）とを別々にサーボ制御装置に設ける必要がある。これは装置のコストの増加に繋がるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第２８４９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、外部回生放電ユニットおよび外部コンデンサユニットを利用可能で、且つ低コストな回生電力制御装置、及び電力制御装置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】
【０００６】
本発明に係る回生電力制御装置は、負荷より回生される回生電力を制御する回生電力制御装置において、前記負荷に接続される電力線に接続される内部回生抵抗と、前記内部回生抵抗と直列接続されて前記電力線からの回生電流を流す第１スイッチング素子と、外部抵抗器又は外部コンデンサに直列に接続可能に構成されて前記電力線からの回生電流を流す第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の導通を制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記外部コンデンサが前記第２スイッチング素子に直列に接続される第１モードにおいて、前記第２スイッチング素子をオン状態に維持するとともに、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第１スイッチング素子を導通させる。前記制御部は、前記外部抵抗器が前記第２スイッチング素子に直列に接続される第２モードにおいて、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第１スイッチング素子を導通させるとともに、前記電力線の電圧が所定値以上となったとき、前記第２スイッチング素子を導通させる。
【０００７】
本発明に係る電力制御装置は、交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路により変換された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、上記の回生電力制御装置と、前記直流電力を交流電力に変換するインバータと含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部回生放電ユニットおよび外部コンデンサユニットを利用可能で、且つ低コストな回生電力制御装置、及び電力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態に係る電力制御装置２０を説明する概略図である。
電力制御装置２０の回路構成の一例を説明する回路図である。
比較対象としての従来技術の電力制御装置２０Ｃを説明する回路図である。る。
外部コンデンサユニット５０が接続される第１モードにおける、マイクロコントローラ２７におけるスイッチング制御について説明するタイミングチャートである。
外部回生放電ユニット４０が接続される第２モードにおける、マイクロコントローラ２７におけるスイッチング制御について説明するタイミングチャートである。
本発明の第２の実施の形態に係る電力制御装置２０を説明する概略図である。
オン時間判定部２８の動作を説明する概略図である。
脈動判定部２９の動作を説明する概略図である。
整流回路２１及び平滑コンデンサ２２の動作を説明する概略図である。
本発明の第３の実施の形態に係る電力制御装置２０を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許