(57)【要約】【課題】インバータ装置間で出力電力の位相を同期する。【解決手段】実施形態によれば、インバータ装置１０１は、電力変換部１０２と、無線通信部１０４と、制御部１０３とを備える。電力変換部１０２は、直流または交流のいずれか一方である入力電力１０を変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。無線通信部１０４は、第１の同期用信号を無線で受信する。制御部１０３は、第１の同期用信号に基づいて出力電力１１の位相を制御する。【選択図】図１
2014087244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流または交流のいずれか一方である入力電力を変換することによって、交流の出力電力を生成する電力変換部と、
第１の同期用信号を無線で受信する無線通信部と、
前記第１の同期用信号に基づいて前記出力電力の位相を制御する制御部と
を具備するインバータ装置。
【請求項２】
計時動作を行うことによって計測時刻を得るクロック部を更に具備し、
前記第１の同期用信号は、時刻に関する情報を含み、
前記無線通信部は、前記時刻に関する情報に基づいて時刻補正用信号を生成し、
前記クロック部は、前記時刻補正用信号に基づいて前記計測時刻を補正し、
前記制御部は、前記計測時刻に基づいて前記出力電力の位相を制御する、
請求項１のインバータ装置。
【請求項３】
前記クロック部は、前記時刻補正用信号の示す時刻に前記計測時刻を一致させる、請求項２のインバータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記計測時刻と前記出力電力の周波数とに基づいて基準位相を導出し、前記基準位相に基づいて前記出力電力の位相を制御する、請求項２または請求項３のインバータ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記計測時刻にオフセットを加算することによって得られる時刻に基づいて前記出力電力の位相を制御する、請求項２乃至請求項４のうちいずれか１項のインバータ装置。
【請求項６】
前記クロック部は、前記時刻補正用信号の示す時刻にオフセットを加算することによって得られる時刻に基づいて前記計測時刻を補正する、請求項２、請求項４または請求項５のうちいずれか１項のインバータ装置。
【請求項７】
前記無線通信部は、前記計測時刻に基づいて第２の同期用信号を生成し、当該第２の同期用信号を無線で送信する、請求項２乃至請求項６のいずれか１項のインバータ装置。
【請求項８】
前記第２の同期用信号は、前記計測時刻を示すタイムスタンプを含む、請求項７のインバータ装置。
【請求項９】
前記クロック部は、前記時刻補正用信号の示す時刻が前記計測時刻よりも小さい場合に、前記時刻補正用信号の示す時刻に前記計測時刻を一致させる、請求項７または請求項８のインバータ装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記計測時刻からオフセットを減算することによって得られる時刻に基づいて前記出力電力の位相を制御する、請求項７乃至請求項９のいずれか１項のインバータ装置。
【請求項１１】
前記無線通信部は、前記計測時刻にオフセットを加算することによって得られる時刻に基づいて前記第２の同期用信号を生成する、請求項７乃至請求項１０のいずれか１項のインバータ装置。
【請求項１２】
前記第１の同期用信号は、既知の送信間隔に従って繰り返し送信され、
前記無線通信部は、前記第１の同期用信号の受信を前記制御部に通知し、
前記制御部は、前記第１の同期用信号の受信が通知されると、前記既知の送信間隔に基づいて前記出力電力の位相を制御する、
請求項１のインバータ装置。
【請求項１３】
直流または交流のいずれか一方の入力電力を変換することによって、交流の出力電力を生成する電力変換部と、
計時動作を行うことによって計測時刻を得るクロック部と、
前記計測時刻に基づいて同期用信号を生成し、当該同期用信号を無線で送信する無線通信部と、
前記計測時刻に基づいて前記出力電力の位相を制御する制御部と
を具備するインバータ装置。
【請求項１４】
並列に接続される第１のインバータ装置及び第２のインバータ装置を具備し、
前記第１のインバータ装置は、
直流または交流のいずれか一方である第１の入力電力を変換することによって、交流の第１の出力電力を生成する電力変換部と、
同期用信号を無線で受信する無線通信部と、
前記同期用信号に基づいて前記第１の出力電力の位相を制御する制御部と
を具備し、
前記第２のインバータ装置は、直流または交流のいずれか一方である第２の入力電力を変換することによって、交流の第２の出力電力を生成し、
前記第１の出力電力及び前記第２の出力電力が合成されることによって、最終的な出力電力が生成される、
インバータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、インバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な電気機器の電源回路にインバータが利用されている。インバータは、直流または交流の入力電力を変換することによって、交流の出力電力を生成する。インバータに要求される出力電力量は、その用途によって異なる。一般に、所望の出力電力量は単独のインバータ装置を用いて達成可能であるが、用途毎に個別の設計が必要となる。
【０００３】
他方、所望の出力電力量は、並列接続された複数のインバータ装置を含むインバータシステムを用いても達成可能である。ここで、インバータシステムの出力電力は、上記複数のインバータ装置の出力電力を合成（重ね合わせ）することによって生成される。故に、インバータ装置間で出力電力の位相が同期していて、かつ、インバータ装置の出力電力特性が規格化されているならば、インバータシステムの出力電力量は（インバータ装置の単位出力電力量）×（インバータ装置の総数）に一致する。係るインバータシステムによれば、インバータ装置の総数を調整するだけで様々な用途に容易に対応することが可能になる。
【０００４】
前述の通り、上記インバータシステムの出力電力は、各インバータ装置の出力電力の合成によって生成されている。故に、インバータ装置間での出力電力の位相ずれに応じてインバータシステムの出力電力の損失が大きくなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】富士時報（２０１２  Ｖｏｌ．８５  Ｎｏ．３）、“高性能ベクトル制御形インバータ「ＦＲＥＮＩＣ−ＶＧ」”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態は、インバータ装置間で出力電力の位相を同期することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、インバータ装置は、電力変換部と、無線通信部と、制御部とを備える。電力変換部は、直流または交流のいずれか一方である入力電力を変換することによって、交流の出力電力を生成する。無線通信部は、第１の同期用信号を無線で受信する。制御部は、第１の同期用信号に基づいて出力電力の位相を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るインバータ装置を例示する図。
【図２】第２の実施形態に係るインバータ装置を例示する図。
【図３】第３の実施形態に係るインバータ装置を例示する図。
【図４】複数の第１の実施形態に係るインバータ装置を含むインバータシステムを例示する図。
【図５】第１の実施形態に係るインバータ装置及び第２の実施形態に係るインバータ装置を含むインバータシステムを例示する図。
【図６】複数の第３の実施形態に係るインバータ装置を含むインバータシステムを例示する図。
【図７】第１の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【図８】第２の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【図９】第２の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【図１０】第２の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【図１１】第１の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【図１２】第１の実施形態に係るインバータ装置の動作を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。  
（第１の実施形態）  
図１に例示されるように、第１の実施形態に係るインバータ装置１０１は、電力変換部１０２と、出力制御部１０３と、無線通信部１０４とを備える。図１のインバータ装置１０１は、直流または交流の入力電力１０を電力変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。図１のインバータ装置１０１は、図示されない他のインバータ装置と並列接続されることによってインバータシステムを形成する。出力電力１１が他のインバータ装置からの出力電力２１と合成されることによって、インバータシステムの出力電力３０が生成される。出力電力３０は、図示されない負荷または系統へと供給される。
【００１０】
電力変換部１０２は、直流または交流の入力電力１０を取得する。電力変換部１０２は、入力電力１０を変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。電力変換部１０２は、出力電力１１をインバータ装置１０１の外部に供給する。後述されるように、出力電力１１の位相は、出力制御部１０３からの位相補正用信号によって制御される。
【００１１】
無線通信部１０４は、少なくとも、後述される同期用信号を含む無線信号を受信する機能を備える。図１の例によれば、無線通信部１０４は、受信部１０５と、クロック部１０６とを備える。
【００１２】
受信部１０５は、例えば同期用信号を受信する。同期用信号は、典型的には、時刻に関する情報を含む。この時刻に関する情報は、具体的には、外部の装置またはシステムによって計測された時刻を示す情報である。例えば、係る時刻は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星または標準電波の送信局に備えられる原子時計によって計測された時刻であってもよいし、並列接続された他のインバータ装置に備えられるクロック部によって計測された時刻であってもよい。受信部１０５は、同期用信号に含まれる時刻に関する情報に基づいて時刻補正用信号を生成し、当該時刻補正用信号をクロック部１０６へと出力する。
【００１３】
クロック部１０６は、計時動作を行うことによって計測時刻を得る。クロック部１０６は、計測時刻を示す時刻情報を必要に応じて出力制御部１０３へと出力する。また、クロック部１０６は、受信部１０５からの時刻補正用信号に基づいて、計測時刻を補正してもよい。例えば、クロック部１０６は、時刻補正用信号の示す時刻に計測時刻を条件付きまたは無条件で一致させる。時刻情報は、いわゆるタイムスタンプであってもよいし、他の種別の時刻情報であってもよい。
【００１４】
尚、タイムスタンプの同期に関して、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の分野では様々な技法が確立されている。例えば、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）がビーコン信号を用いて、自己のタイムスタンプをＳＴＡ（ＳＴＡｔｉｏｎ）に報知する仕組みが知られている。係る技法を適宜利用することによって、高精度な同期が可能となる。
【００１５】
クロック部１０６は、時刻情報を、一定周期毎に出力してもよいし、計測時刻が補正されたことに応じて出力してもよいし、出力制御部１０３からの要求に応じて出力してもよい。例えば、出力制御部１０３は、出力電力３０の効率を監視し、当該効率の低下時（即ち、位相誤差の増大時）にクロック部１０６に時刻情報を要求してもよい。
【００１６】
出力制御部１０３は、クロック部１０６から必要に応じて時刻情報を入力する。出力制御部１０３は、時刻情報に基づいて位相補正用信号を生成し、当該位相補正用信号を電力変換部１０２へと出力する。
【００１７】
具体的には、出力制御部１０３は、時刻情報に基づいて、一定周期毎（例えば、１秒毎）に出力電力１１の位相を所定値（例えば、０）にするための位相補正用信号を生成してもよい。例えば、出力制御部１０３は、時刻情報によって示される計測時刻の秒未満の部分が所定値（例えば、０）に一致する毎に出力電力１１の位相を所定値（例えば、０）にするための位相補正用信号を生成してもよい。係る位相補正用信号は１秒周期で生成されるので、出力電力１１の周波数が整数である限りその大小に関わらず、出力電力１１の位相を適切に制御することが可能となる。
【００１８】
或いは、出力制御部１０３は、時刻情報から基準位相を導出してもよい。例えば、時刻情報がタイムスタンプであるならば、下記数式（１）によって基準位相を導出することができる。
【数１】
2014087244.tif 000003
【００１９】
数式（１）において、ＭＯＤ（Ａ，Ｂ）はＢを法とするＡの剰余を演算する関数であり、θは初期位相（例えば、０）を表す。例えば、出力電力１１の周波数が５０Ｈｚ（即ち、出力電力１１の周期が２０，０００μｓ）であり、タイムスタンプが３０，０００μｓであり、θが０ならば、基準位相はπと導出することができる。
【００２０】
出力制御部１０３は、基準位相を導出する毎に、出力電力１１の位相を当該基準位相に一致させるための位相補正用信号を生成してもよい。或いは、出力制御部１０３は、基準位相が所定値（例えば、０）に一致する毎に、出力電力１１の位相を当該所定値に一致させるための位相補正用信号を生成してもよい。
【００２１】
インバータ装置１０１は、図７に例示されるように動作する。受信部１０５は、時刻に関する情報を含む同期用信号を外部の装置またはシステムから無線で受信する。受信部１０５は、同期用信号に含まれる時刻に関する情報に基づいて時刻補正用信号を生成し、当該時刻補正用信号をクロック部１０６へと出力する。
【００２２】
クロック部１０６は、時刻補正用信号に基づいて計測時刻を補正する。また、クロック部１０６は、必要に応じて、計測時刻を示す時刻情報を出力制御部１０３へと出力する。出力制御部１０３は、時刻情報に基づいて位相補正用信号を生成し、当該位相補正用信号を電力変換部１０２へと出力する。
【００２３】
尚、同期用信号は、時刻に関する情報を必ずしも含まなくてもよい。具体的には、同期用信号が既知の送信間隔に従って（例えば、既知の周期毎に）外部の装置またはシステムから繰り返し送信されるならば、当該既知の送信間隔を位相同期のために利用することができるので、同期用信号は時刻に関する情報を含む必要はない。この場合に、受信部１０５は、同期用信号の受信を出力制御部１０３に通知すればよい。出力制御部１０３は、出力電力１１の周期を法とする上記既知の送信間隔の剰余を用いて、前回の基準位相に対する現行の基準位相の変化量を導出することが可能である。従って、出力制御部１０３は、上記既知の送信間隔と前回の基準位相とに基づいて現行の基準位相を導出し、出力電力１１の位相を当該現行の基準位相に一致させるための位相補正用信号を生成できる。
【００２４】
例えば、出力電力１１の周波数が５０Ｈｚ（即ち、出力電力１１の周期が２０ｍｓ）であり、同期用信号が２０ｍｓ毎に外部の装置またはシステムから送信されているならば、前回の基準位相に対する現行の基準位相の変化量は０に固定される。従って、出力制御部１０３は、同期用信号の受信が通知される毎に、出力電力１１の位相を所定値（例えば、０）に一致させるための位相補正用信号を生成してもよい。尚、同期用信号の送信間隔は、出力電力１１の周期に一致する必要はない。同期用信号の送信間隔が出力電力１１の周期の整数倍（例えば、１秒）である場合にも、出力制御部１０３は、同期用信号の受信が通知される毎に、出力電力１１の位相を所定値（例えば、０）に一致させるための位相補正用信号を生成すればよい。
【００２５】
図４に例示されるように、複数のインバータ装置１０１を並列接続することによって、インバータシステムを形成することが可能である。尚、図４のインバータシステムは、図示されない他のインバータ装置を更に備えてもよい。図４において、あるインバータ装置１０１は入力電力１０に基づいて出力電力１１を生成し、別のインバータ装置１０１は入力電力２０に基づいて出力電力２１を生成する。出力電力１１及び出力電力２１が合成されることによって、図４のインバータシステムの出力電力３０が生成される。ここで、両インバータ装置１０１が共通の同期用信号に基づいて出力電力１１の位相及び出力電力２１の位相を夫々補正するので、出力電力１１の位相及び出力電力２１の位相は略一致する。従って、出力電力１１及び出力電力２１の合成時の電力損失は抑制される。
【００２６】
以上説明したように、第１の実施形態に係るインバータ装置は、同期用信号を無線で受信し、当該同期用信号に含まれる時刻情報または当該同期用信号の既知の送信間隔に基づいて、出力電力の位相を補正する。従って、このインバータ装置によれば、インバータシステムの形成時にインバータ装置の間で出力電力の位相が同期するので、当該インバータシステムの出力電力の損失が抑制される。
【００２７】
（第２の実施形態）  
図２に例示されるように、第２の実施形態に係るインバータ装置２０１は、電力変換部２０２と、出力制御部２０３と、無線通信部２０４とを備える。図２のインバータ装置２０１は、直流または交流の入力電力１０を電力変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。図２のインバータ装置２０１は、図示されない他のインバータ装置と並列接続されることによってインバータシステムを形成する。出力電力１１が他のインバータ装置からの出力電力２１と合成されることによって、インバータシステムの出力電力３０が生成される。出力電力３０は、図示されない負荷または系統へと供給される。
【００２８】
電力変換部２０２は、直流または交流の入力電力１０を取得する。電力変換部２０２は、入力電力１０を変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。電力変換部２０２は、出力電力１１をインバータ装置２０１の外部に供給する。後述されるように、出力電力１１の位相は、出力制御部２０３からの位相補正用信号によって制御される。
【００２９】
無線通信部２０４は、少なくとも、後述される同期用信号を含む無線信号を送信する機能を備える。図２の例によれば、無線通信部２０４は、送信部２０５と、クロック部２０６とを備える。
【００３０】
送信部２０５は、例えば同期用信号を送信する。同期用信号は、典型的には、時刻に関する情報を含む。この時刻に関する情報は、具体的には、クロック部２０６によって計測された時刻を示す情報である。送信部２０５は、クロック部２０６から計測時刻を示す時刻情報を必要に応じて入力し、当該時刻情報に基づいて同期用信号を生成し、当該同期用信号を図示されない他のインバータ装置へと送信する。尚、送信部２０５は、時刻に関する情報を含む同期用信号を送信する代わりに、既知の送信間隔に従って同期用信号を他のインバータ装置へと繰り返し送信してもよい。ここで、送信部２０５は、クロック部２０６の計測時刻を参照して同期用信号の送信間隔を調節してもよい。
【００３１】
クロック部２０６は、計時動作を行うことによって計測時刻を得る。クロック部２０６は、計測時刻を示す時刻情報を必要に応じて出力制御部２０３へと出力したり、送信部２０５へと出力したりする。時刻情報は、いわゆるタイムスタンプであってもよいし、他の種別の時刻情報であってもよい。クロック部２０６は、時刻情報を、一定周期毎に出力してもよいし、出力制御部２０３または送信部２０５からの要求に応じて出力してもよい。例えば、出力制御部２０３は、出力電力３０の効率を監視し、当該効率の低下時（即ち、位相誤差の増大時）にクロック部２０６に時刻情報を要求してもよい。
【００３２】
出力制御部２０３は、クロック部２０６から必要に応じて時刻情報を入力する。出力制御部２０３は、時刻情報に基づいて位相補正用信号を生成し、当該位相補正用信号を電力変換部２０２へと出力する。尚、出力制御部２０３は、出力制御部１０３と同一または類似の処理を行ってもよいし、係る処理に加えて後述される遅延補償のための処理を行ってもよい。
【００３３】
インバータ装置２０１は、図８に例示されるように動作する。クロック部２０６は、必要に応じて、計測時刻を示す時刻情報を出力制御部２０３へと出力したり送信部２０５へと出力したりする。
【００３４】
送信部２０５は、時刻情報を入力すると、当該時刻情報に基づいて同期用信号を生成し、当該同期用信号を図示されない他のインバータ装置へと送信する。他方、出力制御部２０３は、時刻情報に基づいて位相補正用信号を生成し、当該位相補正用信号を電力変換部２０２へと出力する。
【００３５】
図５に例示されるように、インバータ装置２０１と第１の実施形態に係るインバータ装置１０１とを並列接続することによって、インバータシステムを形成することが可能である。尚、図５のインバータシステムは、図示されない他のインバータ装置を更に備えてもよい。図５において、インバータ装置１０１は入力電力１０に基づいて出力電力１１を生成し、インバータ装置２０１は入力電力２０に基づいて出力電力２１を生成する。出力電力１１及び出力電力２１が合成されることによって、図５のインバータシステムの出力電力３０が生成される。ここで、インバータ装置２０１は、クロック部２０６の計測時刻に基づいて出力電力２１の位相を補正する。他方、インバータ装置１０１は、クロック部２０６の計測時刻を示す情報を含む同期用信号に基づいて出力電力１１の位相を補正する。故に、出力電力１１の位相及び出力電力２１の位相は略一致する。従って、出力電力１１及び出力電力２１の合成時の電力損失は抑制される。
【００３６】
尚、本実施形態に係るインバータ装置２０１を含むインバータシステムにおいて、遅延補償のための処理が行われてもよい。具体的には、係るインバータシステムにおいて、インバータ装置２０１を除く他のインバータ装置の出力電力の位相は、インバータ装置２０１によって無線伝送される同期用信号に含まれる計測時刻に基づいて補正される。即ち、他のインバータ装置が同期用信号を通じて参照可能な計測時刻は、厳密には、参照時点でのクロック部２０６の計測時刻とは一致せず、当該計測時刻から同期用信号の送受信に関わる遅延量分遡ったものとなる。他方、インバータ装置２０１の出力電力の位相はクロック部２０６の計測時刻に基づいて直ちに補正される。従って、他のインバータ装置が適切に時刻補正を行ったとしても、インバータ装置２０１との間で計測時刻のずれが生じてしまう。結果的に、インバータ装置２０１の出力電力の位相に対して他のインバータ装置の出力電力の位相が遅れることになる。
【００３７】
そこで、図９に例示されるように、出力制御部２０３は、時刻情報の示す計測時刻からオフセットを減算して得られる時刻を用いて位相補正用信号を生成してもよいし、導出された基準位相からオフセットを減算して得られる位相を用いて位相補正用信号を生成してもよい。係る遅延補償処理によれば、インバータ装置２０１の出力電力の位相を遅らせて、他のインバータ装置の出力電力の位相に近付けることが可能になる。
【００３８】
或いは、図１０に例示されるように、送信部２０５は、時刻情報の示す計測時刻にオフセットを加算して得られる時刻を用いて同期用信号を生成してもよい。係る遅延補償処理によれば、他のインバータ装置の出力電力の位相を進めて、インバータ装置２０１の出力電力の位相に近付けることが可能になる。
【００３９】
尚、遅延補償処理は、インバータ装置２０１に限られず他のインバータ装置（例えば、第１の実施形態に係るインバータ装置１０１）において行われてもよい。図１１に例示されるように、出力制御部１０３は、時刻情報の示す計測時刻にオフセットを加算して得られる時刻を用いて位相補正用信号を生成してもよいし、導出された基準位相にオフセットを加算して得られる位相を用いて位相補正用信号を生成してもよい。或いは、図１２に例示されるように、クロック部１０６が、受信部１０５から受けた時刻補正用信号の示す時刻にオフセットを加算して得られる時刻に基づいて計測時刻を補正してもよい。より具体的には、時刻補正用信号がタイムスタンプを含む場合には、クロック部１０６は当該タイムスタンプにオフセットを加算して得られるタイムスタンプに基づいて、計測時刻を補正してもよい。係る遅延補償処理によれば、他のインバータ装置の出力電力の位相を進めて、インバータ装置２０１の出力電力の位相に近付けることが可能になる。
【００４０】
或いは、受信部１０５は、同期用信号に含まれる時刻情報の示す計測時刻にオフセットを加算して得られる時刻を用いて時刻補正用信号を生成してもよい。係る遅延補償によれば、他のインバータ装置の出力電力の位相を進めて、インバータ装置２０１の出力電力の位相に近付けることが可能になる。
【００４１】
いずれの場合にも、オフセットは同期用信号の送受信に関わる遅延量を考慮して定められることが好ましい。係る遅延量は例えばインバータシステムの使用環境などの様々な要因によって変動するおそれがあるが、当該遅延量が安定している場合にはオフセットを最適化する処理が有効である。オフセットの最適化は、例えばインバータシステムの出力電力の効率を最適化するようなフィードバック制御によって実現することができる。
【００４２】
以上説明したように、第２の実施形態に係るインバータ装置は、クロック部による計測時刻に基づく同期用信号を他のインバータ装置へと無線で送信する。この同期用信号は、他のインバータ装置によって位相補正のために用いられる。従って、本実施形態に係るインバータ装置によれば、インバータシステムの形成時にインバータ装置の間で出力電力の位相が同期するので、当該インバータシステムの出力電力の損失が抑制される。
【００４３】
（第３の実施形態）  
図３に例示されるように、第３の実施形態に係るインバータ装置３０１は、電力変換部３０２と、出力制御部３０３と、無線通信部３０４とを備える。図３のインバータ装置３０１は、直流または交流の入力電力１０を電力変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。図３のインバータ装置３０１は、図示されない他のインバータ装置と並列接続されることによってインバータシステムを形成する。出力電力１１が他のインバータ装置からの出力電力２１と合成されることによって、インバータシステムの出力電力３０が生成される。出力電力３０は、図示されない負荷または系統へと供給される。
【００４４】
電力変換部３０２は、直流または交流の入力電力１０を取得する。電力変換部３０２は、入力電力１０を変換することによって、交流の出力電力１１を生成する。電力変換部３０２は、出力電力１１をインバータ装置３０１の外部に供給する。後述されるように、出力電力１１の位相は、出力制御部３０３からの位相補正用信号によって制御される。
【００４５】
無線通信部３０４は、少なくとも後述される同期用信号を含む無線信号を送信及び受信する機能を備える。図３の例によれば、無線通信部３０４は、送受信部３０５と、クロック部３０６とを備える。送受信部３０５は、例えば、ＩＥＥＥ１５８８に規定されるパケットの送受信機能を備えてもよいし、無線ＬＡＮ  ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）モードのパケット送受信機能を備えてもよい。
【００４６】
送受信部３０５は、例えば同期用信号（本実施形態において、便宜的に第２の同期用信号と称される）を送信する。第２の同期用信号は、典型的には、時刻に関する情報を含む。この時刻に関する情報は、具体的には、クロック部３０６によって計測された時刻を示す情報である。送信部３０５は、クロック部３０６から計測時刻を示す時刻情報を必要に応じて入力し、当該時刻情報に基づいて第２の同期用信号を生成し、当該第２の同期用信号を図示されない他のインバータ装置へと送信する。尚、送受信部３０５は、時刻に関する情報を含む第２の同期用信号を送信する代わりに、既知の送信間隔に従って第２の同期用信号を他のインバータ装置へと繰り返し送信してもよい。ここで、送受信部３０５は、クロック部３０６の計測時刻を参照して第２の同期用信号の送信間隔を調節してもよい。
【００４７】
また、送受信部３０５は、他のインバータ装置から送信された同期用信号（本実施形態において、便宜的に第１の同期用信号と称される）を受信できる。第１の同期用信号もまた、典型的には、時刻に関する情報を含む。但し、この時刻に関する情報は、具体的には、他のインバータ装置のクロック部の計測時刻を示す情報である。送受信部３０５は、第１の同期用信号に含まれる時刻に関する情報に基づいて時刻補正用信号を生成し、当該時刻補正用信号をクロック部３０６へと出力する。
【００４８】
クロック部３０６は、計時動作を行うことによって計測時刻を得る。クロック部３０６は、計測時刻を示す時刻情報を必要に応じて出力制御部３０３へと出力したり、送受信部３０５へと出力したりする。また、クロック部３０６は、送受信部３０５からの時刻補正用信号に基づいて、計測時刻を補正してもよい。時刻情報は、いわゆるタイムスタンプであってもよいし、他の種別の時刻情報であってもよい。
【００４９】
クロック部３０６による時刻補正は、様々なアルゴリズムに従って行われてよい。但し、インバータシステムの形成時に、複数のインバータ装置の各々は、共通のアルゴリズムに従って時刻補正を行う必要がある。
【００５０】
例えば、クロック部３０６は、計測時刻が時刻補正用信号の示す時刻よりも進んでいる場合に、当該時刻補正用信号の示す時刻に計測時刻を一致させてもよい。係る時刻補正によれば、インバータシステムの形成時に複数のインバータ装置の中で計測時刻の最も遅れているクロック部に、他のクロック部が同期することになる。反対に、クロック部３０６は、計測時刻が時刻補正用信号の示す時刻よりも遅れている場合に、当該時刻補正用信号の示す時刻に計測時刻を一致させてもよい。係る時刻補正によれば、インバータシステムの形成時に複数のインバータ装置の中で計測時刻の最も進んでいるクロック部に、他のクロック部が同期することになる。或いは、クロック部３０６は、計測時刻ならびに所定時間内に入力した１以上の時刻補正用信号の各々の示す時刻の平均値に計測時刻を一致させてもよい。
【００５１】
クロック部３０６は、時刻情報を、一定周期毎に出力してもよいし、計測時刻が補正されたことに応じて出力してもよいし、出力制御部３０３からの要求に応じて出力してもよい。例えば、出力制御部３０３は、出力電力３０の効率を監視し、当該効率の低下時（即ち、位相誤差の増大時）にクロック部３０６に時刻情報を要求してもよい。
【００５２】
出力制御部３０３は、クロック部３０６から必要に応じて時刻情報を入力する。出力制御部３０３は、時刻情報に基づいて位相補正用信号を生成し、当該位相補正用信号を電力変換部３０２へと出力する。尚、出力制御部３０３は、出力制御部１０３と同一または類似の処理を行ってもよいし、係る処理に加えて前述の遅延補償のための処理を行ってもよい。
【００５３】
図６に例示されるように、複数のインバータ装置３０１を並列接続することによって、インバータシステムを形成することが可能である。尚、図６のインバータシステムは、図示されない他のインバータ装置を更に備えてもよい。また、１以上のインバータ装置３０１と１以上の第１の実施形態に係るインバータ装置１０１とを並列接続することによってもインバータシステムを形成することが可能である。図６において、あるインバータ装置３０１は入力電力１０に基づいて出力電力１１を生成し、別のインバータ装置３０１は入力電力２０に基づいて出力電力２１を生成する。出力電力１１及び出力電力２１が合成されることによって、図６のインバータシステムの出力電力３０が生成される。ここで、各インバータ装置３０１は、クロック部３０６の計測時刻に基づいて出力電力１１の位相及び出力電力２１の位相を夫々補正すると共に、同期用信号を用いてクロック部３０６の計測時刻を通知し合う。各インバータ装置３０１は、共通のアルゴリズムに従って、受信した同期用信号を用いてクロック部３０６の計測時刻を夫々補正する。故に、出力電力１１の位相及び出力電力２１の位相は略一致する。従って、出力電力１１及び出力電力２１の合成時の電力損失は抑制される。
【００５４】
以上説明したように、第３の実施形態に係るインバータ装置は、クロック部による計測時刻に基づく同期用信号を他のインバータ装置へと無線で送信する。この同期用信号は、他のインバータ装置によって位相補正のために用いられる。また、本実施形態に係るインバータ装置は、同期用信号を他のインバータ装置から無線で受信し、共通のアルゴリズムに従って、当該同期用信号に基づいて出力電力の位相を補正する。従って、本実施形態に係るインバータ装置によれば、インバータシステムの形成時にインバータ装置の間で出力電力の位相が同期するので、当該インバータシステムの出力電力の損失が抑制される。
【００５５】
上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることで実現可能である。上記各実施形態の処理の少なくとも一部を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記憶媒体に記憶される。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記憶媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記各実施形態の処理の少なくとも一部を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１０，２０・・・入力電力
１１，２１，３０・・・出力電力
１０１，２０１，３０１・・・インバータ装置
１０２，２０２，３０２・・・電力変換部
１０３，２０３，３０３・・・出力制御部
１０４，２０４，３０４・・・無線通信部
１０５・・・受信部
１０６，２０６，３０６・・・クロック部
２０５・・・送信部
３０５・・・送受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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