(57)【要約】【課題】電源システムにおいてシステム全体の消費電力を低減する。【解決手段】電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記入力交流電力に基づき前記インバータ回路部の出力電圧を調整する出力電圧調整手段を備え、電源システムの入力交流電力を観測しながら、電源システム内部の各種設定電圧を調整することで入力交流電力の最小化を図る電源システム。【選択図】  図１
2011135707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、
該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、
該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記入力交流電力に基づき前記インバータ回路部の出力電圧を調整する出力電圧調整手段を備えたことを特徴とする電源システム。
【請求項２】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、
該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、
該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記入力交流電力に基づき前記コンバータ回路の出力電圧を調整し前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段と、
を備えたことを特徴とする電源システム。
【請求項３】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、
該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、
該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記入力交流電力に基づき前記インバータ回路部の出力電圧を調整する出力電圧調整手段と、
前記入力交流電力に基づき前記コンバータ回路の出力電圧を調整し前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項４】
請求項１から３のうちの１つの電源システムにおいて、
前記変換装置は、
前記出力電圧もしくは前記直流電圧に変動を与えながら前記入力交流電力を計測し、前記入力交流電力が最小となる出力電圧および直流電圧の値を探索する最小電力追従手段を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項５】
請求項４の電源システムにおいて、
前記変換装置は、前記直流回路部の蓄電手段と、該蓄電手段の充放電電力を計測する充放電電力計測手段を備え、該充放電電力に基づき前記最小電力追従手段の判定を補正することを特徴とする電源システム。
【請求項６】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、
前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、
該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力により前記変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、
前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整手段を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項７】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、
前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、
該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力より変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、
前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項８】
電源システムにおいて、
入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
該変換装置は、
前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、
前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、
該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、
前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、
前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、
該消費電力もしくは該電力変換効率に基づき該変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整手段、および
前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項９】
請求項６から８のうちの１つの電源システムにおいて、
前記変換装置は、
前記出力電圧および前記直流電圧に変動を与えながら前記入力交流電力および前記出力交流電力を計測し、消費電力が最小となる前記出力電圧または前記直流電圧の値を探索する最小電力追従手段を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項１０】
請求項６から９のうちの１つの電源システムにおいて、
前記変換装置は、直流回路部の蓄電手段と、蓄電手段の充放電電力を計測する充放電電力計測手段を備え、前記充放電電力に基づき最小電力追従手段の判定を補正することを特徴とする電源システム。
【請求項１１】
請求項６から１０のうちの１つの電源システムにおいて、
該電源システムは、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、
前記変換装置は、
所定期間内において前記入力交流電力が最小となる動作条件を探索する最小入力電力探索手段を備えたことを特徴とする電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの要求が高まっており、電源装置においても損失低減が勧められている。無停電電源装置やモータ駆動装置など交流出力の電源装置では、交流を直流に変換するコンバータ、および直流を交流に逆変換するインバータを組み合わせた方式が用いられており、装置単体の変換効率向上による損失低減が行われてきた。例えば、特許文献１では交流電源電圧、または負荷電力に基づき直流電圧指令を生成することで低損失化を図るＰＷＭコンバータ装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０４６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は、交流電源電圧および負荷電力に基づき直流電圧指令を生成する方式のため、交流電源電圧または負荷電力の状態によっては電源システムの損失が最小とはならない点で直流電圧指令を動作させる可能性がある。また、電源システムを構成する無停電電源装置と負荷機器との接続状態によっては、無停電電源装置の効率は向上しても負荷機器側の効率が低下する可能性がある。本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その時々における負荷機器の状態に応じて電源システムを構成する無停電電源装置の動作条件を変化させ、無停電電源装置の発生損失，負荷機器の発生損失、さらに双方を合わせた電源システム損失を最小化するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記入力交流電力に基づき前記インバータ回路部の出力電圧を調整する出力電圧調整手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記入力交流電力に基づき前記コンバータ回路の出力電圧を調整し前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路部と、該直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路部と、該コンバータ回路部と該インバータ回路部を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記入力交流電力に基づき前記インバータ回路部の出力電圧を調整する出力電圧調整手段と、前記入力交流電力に基づき前記コンバータ回路の出力電圧を調整し前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段と、を備えることを特徴とするもののである。
【０００８】
更に、本発明は電源システムにおいて、前記変換装置は、前記出力電圧もしくは前記直流電圧に変動を与えながら前記入力交流電力を計測し、前記入力交流電力が最小となる出力電圧および直流電圧の値を探索する最小電力追従手段を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
更に、本発明は電源システムにおいて、前記変換装置は、前記直流回路部の蓄電手段と、該蓄電手段の充放電電力を計測する充放電電力計測手段を備え、該充放電電力に基づき前記最小電力追従手段の判定を補正することを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力により前記変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整手段を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力より変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記課題を達成するために、本発明は電源システムにおいて、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、該変換装置は、前記入力交流電力を所定の直流電力に変換するコンバータ回路と、前記直流電力を該出力交流電力に変換するインバータ回路と、該コンバータ回路と該インバータ回路を結ぶ直流回路部と、前記入力交流電力を計測する入力電力計測手段と、前記出力交流電力を計測する出力電力計測手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記入力交流電力と前記出力交流電力より前記変換装置の電力変換効率を算出する効率算出手段と、該消費電力もしくは該電力変換効率に基づき該変換装置の出力電圧を調整する出力電圧調整手段、および前記消費電力もしくは前記電力変換効率に基づき前記直流回路部の直流電圧を調整する直流電圧調整手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明は電源システムにおいて、前記変換装置は、前記出力電圧および前記直流電圧に変動を与えながら前記入力交流電力および前記出力交流電力を計測し、消費電力が最小となる前記出力電圧または前記直流電圧の値を探索する最小電力追従手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
更に、本発明は電源システムにおいて、前記変換装置は、直流回路部の蓄電手段と、蓄電手段の充放電電力を計測する充放電電力計測手段を備え、前記充放電電力に基づき最小電力追従手段の判定を補正することを特徴とするものである。
【００１５】
更に、本発明は電源システムにおいて、該電源システムは、入力交流電力を所定の出力交流電力に変換する変換装置を備え、前記変換装置は、所定期間内において前記入力交流電力が最小となる動作条件を探索する最小入力電力探索手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電源システムによれば、システムを構成する無停電電源装置および負荷機器について発生損失を最小化することが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係わる電源システムの概要を示す図。
【図２】本発明の実施形態１に係わる最小電力追従制御装置の内部演算の概要を示すフロー図。
【図３】本発明の実施形態１に係わる最小電力追従制御の概要を示す図。
【図４】本発明の実施形態２に係わる電源システムの概要を示す図。
【図５】本発明の実施形態２に係わる最小電力追従制御装置の内部演算の概要を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１９】
〔実施の形態１〕
図１は本発明の電源システムについて、無停電電源装置システムを例として示したものである。商用電源２の商用交流電圧は開閉器３を介して並列接続された無停電電源装置１Ａ，１Ｂの入力に接続される。無停電電源装置１Ａ，１Ｂの出力は開閉器２０Ａ，２０Ｂを介して負荷４に並列接続され、一台が停止しても負荷４に給電できる冗長構成となっている。ここで図中では２台の無停電電源装置１Ａ，１Ｂを示したが、その並列数は何台でも構わない。また、複数台を並列した無停電電源装置は無線やケーブル等の通信手段２１で相互に情報を通信できる構成でもよい。無停電電源装置１Ａ，１Ｂは同一の内部構成で構築することが可能であり、以下、代表として無停電電源装置１Ａについて内部の詳細を説明する。
【００２０】
無停電電源装置１Ａに入力された商用電源２の商用交流電圧は開閉器１８を介してコンバータ８に加えられる。コンバータ８はパルス幅変調制御（以下、ＰＷＭ制御と称す）により交流電圧を所定の直流電圧に変換し直流母線５に出力する。直流母線５の直流電圧はＰＷＭ制御されるインバータ９によって定電圧定周波の交流電圧に変換される。さらに直流母線５は双方向コンバータ１０、および開閉器１９を介してバッテリ６Ａへ接続される。インバータ９の交流出力電圧は開閉器１７，開閉器１４と開閉器２０Ａを介して負荷４に給電される。尚、負荷４と出力開閉器２０Ａ，２０Ｂの間に負荷開閉器７を設けてもよい。なお、コンバータ８，インバータ９、および双方向コンバータ１０は、ＩＧＢＴ等のパワー半導体，巻線類、およびコンデンサ等の回路素子で構成する電力変換回路で構成することが可能である。
【００２１】
開閉器１８の負荷側（コンバータ８の交流側）と開閉器１７の負荷側はバイパス回路１１で接続されている。バイパス回路１１には半導体スイッチ１５と機械的な開閉器１６が並列接続されている。バイパス回路１１はコンバータ８，インバータ９をバイパスして負荷４に給電する機能を有する。また、開閉器１８の電源側と開閉器１４の負荷側は開閉器１３を有する保守バイパス回路１２で接続されている。保守バイパス回路１２はコンバータ８，インバータ９、およびバイパス回路１１の全てをバイパスして商用電源２の商用電圧を負荷４に給電する。
【００２２】
コンバータ８の入力には変成器ＶＴ１、および変流器ＣＴ１が設けられ、それぞれ入力電圧Ｖin、および入力電流Ｉinを検出する。また、インバータ９の出力には変成器ＶＴ２、および変流器ＣＴ２が設けられ、それぞれ出力電圧Ｖo、および出力電流Ｉoを検出する。また、直流母線５の電圧は図示を省略した所定の検出回路により直流電圧Ｖdcとして検出される。さらに直流母線５から双方向コンバータ１０への接続線上には電流センサＣＴ３が備えられ、バッテリ６Ａへ充放電される電流Ｉbattを検出する。
【００２３】
コンバータ８は直流電圧制御装置Ｃ１によってＰＷＭ制御される。直流電圧制御装置Ｃ１は、直流電圧Ｖdcを別途入力される電圧指令値Ｖdc*に一致させる直流電圧制御、および入力電流Ｉinの波形を入力電圧Ｖinの周波数および位相に基づく略正弦波状に整形する入力電流制御を同時に行う。インバータ９は交流電圧制御装置Ｃ２によってＰＷＭ制御される。交流電圧制御装置Ｃ２は、出力電圧Ｖoを別途入力される電圧指令値Ｖac*に一致させるようにインバータ９の制御を行う。コンバータ８およびインバータ９は、直流電圧制御装置Ｃ１および交流電圧制御装置Ｃ２の制御演算結果に基づくパルス信号により、それぞれ内部のパワー半導体のスイッチングを行い、入力電力を所定の出力電力へと変換する。なお、双方向コンバータ１０はコンバータ８，インバータ９と同様、所望の制御装置の演算に基づくパワー半導体のスイッチングにより直流母線５とバッテリ６Ａとの間で電力の授受を行うものである。
【００２４】
電源システムにおける各部の設定電圧と損失の関係は負荷の特性により異なる。例えば定抵抗負荷であれば、供給電圧の上昇とともに電流が増え、損失は増加する。一方、定電力負荷の場合、供給電圧が上昇しても電流が減り負荷の損失は増加せず、電流の減少により電源供給線路上の損失が減少する可能性がある。従って、コンバータ８，インバータ９の電力変換損失や負荷４の消費電力においても、各部の電圧に応じて大小が変化するため、電圧指令値について予め値を固定した運転では電源システムの損失は必ずしも最小とはならない。従って、システムの発生する損失を最も小さくするには、システムに入力される電力を計測しながら各部の電圧を操作し、最も電力が小さくなる電圧条件を探索することが望ましい。
【００２５】
そこで、最小電力追従制御装置Ｃ３は、入力電圧Ｖinおよび入力電流Ｉinを検出し入力電力Ｐinを算出し、入力電力Ｐinに応じて電圧指令値Ｖdc*またはＶac*を演算し、電圧指令値Ｖdc*を直流電圧制御装置Ｃ１へ、電圧指令値Ｖac*を交流電圧制御装置Ｃ２へ出力する。直流電圧制御装置Ｃ１および交流電圧制御装置Ｃ２がそれぞれ指令値に基づきコンバータ８およびインバータ９を制御することで、電源システムで発生する損失が最小となる動作点を動的に探索することができる。ここで、最小電力追従制御装置Ｃ３の演算周期は、負荷４の変動に対して十分に大きいことが望ましい。
【００２６】
また、最小電力追従制御装置Ｃ３の演算する電圧指令値Ｖdc*またはＶac*には適当な上下限値を設けることで、システム動作の保護を行っても良い。例えば、Ｖdc*の運転範囲は入力電圧Ｖinに相当する商用電源２の線間電圧ピーク値に対して１００％〜１３０％程度の範囲が望ましい。また、Ｖdc*の運転範囲は入力電圧Ｖinに対して９０％〜１１０％程度の範囲が望ましい。
【００２７】
また、入力電力Ｐinの算出に際し、バッテリ６Ａが充放電運転を行うとバッテリ電力Ｐbattの変動が入力電力Ｐinの最小化演算に外乱を与える。そこで、入力電圧Ｖinおよび入力電流Ｉinの検出と同時に直流電圧Ｖdcおよびバッテリ電流Ｉbattを検出し、直流母線５におけるバッテリ電力Ｐbattを求め、入力電力Ｐinに含まれるバッテリ電力Ｐbatt成分をキャンセルする演算を行い、入力電力Ｐinを補正してもよい。例えば、Ｐbattの正の符号をバッテリ６Ａの充電方向とし、コンバータ８の効率に相当する任意の補正ゲインηを用いて、補正入力電力Ｐin*を次式で演算してもよい。なお、ηの値は０.９〜１.０相当が望ましい。
〔数１〕
Ｐin*＝Ｐin−Ｐbatt／η
【００２８】
図２は、最小電力追従制御装置Ｃ３における、直流電圧制御指令Ｖdc*の演算フローを示す。また、図２では直流電圧指令Ｖdc*について示しているが、交流電圧指令Ｖac*についてもＶdc*をＶac*に置き換えて同様に考えて構わない。本フローは初回のみ初期化を行うステップＳ０を修理し、その後はステップＳ１からステップＳ８までを繰り返し演算する構成となっている。
【００２９】
まずステップＳ１では、入力電圧Ｖin，入力電流Ｉin，直流電圧Ｖdc，バッテリ電流Ｉbattを検出する。
【００３０】
次にステップＳ２ではステップＳ１で検出した電圧および電流Ｉinよりコンバータ８の入力電力Ｐinを算出する。
【００３１】
さらにステップＳ２′として、入力電力Ｐinからバッテリ電力Ｐbattをキャンセルする補正ステップを設けても良い。
【００３２】
次にステップＳ３ではステップＳ２で求めた入力電力Ｐinを前回演算時で求めた入力電力前回値ＰＢに比較し、Ｐin＞ＰＢである場合にはステップＳ４ｂへ、Ｐin≦ＰＢである場合にはステップＳ４ａに遷移する。
【００３３】
ステップＳ４ａでは、前回直流電圧指令Ｖdc*を前々回直流電圧指令Ｖdc**に比較し、Ｖdc*＞Ｖdc**である場合にはステップＳ５ｂへ、Ｖdc*≦Ｖdc**である場合にはステップＳ５ａへ遷移する。
【００３４】
また、ステップＳ４ｂでは、前回直流電圧指令Ｖdc*を前々回直流電圧指令Ｖdc**に比較し、Ｖdc*＞Ｖdc**である場合にはステップＳ５ａへ、Ｖdc*≦Ｖdc**である場合にはステップＳ５ｂへ遷移する。
【００３５】
次にステップＳ５ａでは、電圧指令Ｖdc*に所定の電圧変動ΔＶを加算しステップＳ６へ遷移する。
【００３６】
一方ステップＳ５ｂでは電圧指令Ｖdc*に所定の電圧変動ΔＶを減算しステップＳ６へ遷移する。
【００３７】
ステップＳ６では前回電圧指令電圧指令Ｖdc**に電圧指令Ｖdc*を代入しステップＳ７へ遷移する。
【００３８】
次にステップＳ７では前回入力電力ＰＢに今回入力電力Ｐinを代入しステップＳ８へ遷移する。
【００３９】
ステップＳ８では電圧指令値Ｖdc*を演算の結果として出力し、一連の演算を終了する。
【００４０】
図３は最小電力追従制御装置Ｃ３の最小電力追従制御の特性図を示している。図中の破線は直流電圧指令Ｖdc*を走査した場合の入力電力Ｐinの特性を示しており、直流電圧指令Ｖdc*を演算サイクル毎にΔＶずつ加算または減算することにより、入力電力Ｐinが最小となる直流電圧指令Ｖdc*を探索することができる。また、Ｖdc*の変化は、上限値Ｖdc_maxと下限値Ｖdc_minの間の範囲にて変化させる。
【００４１】
以上のように最小電力追従制御装置Ｃ３により入力電力Ｐinが最小となる条件を探索することで、コンバータ８，インバータ９，負荷４の全体での消費電力を低減でき、低損失な運転を実現できる。
【００４２】
なお、直流電圧制御装置Ｃ１，交流電圧制御装置Ｃ２，最小電力追従制御装置Ｃ３等については、電気回路や、電気回路上のマイコンまたはＤＳＰなどに搭載される制御プログラムなどの手段で実装されることが望ましい。さらに、最小電力追従制御装置Ｃ３には、その動作を切替えるオンオフ手段を設け、オンの場合は所定の最小電力追従演算結果を、オフの場合は任意の固定電圧を指令値として出力する構成を付加することができる。
【００４３】
なお、複数台の無停電電源装置１Ａ，１Ｂなどを並列連動させて運用する場合には、通信手段２１を介して直流電圧指令Ｖdc*や交流電圧指令Ｖac*の変更について装置間の同期を図ってもよい。
【００４４】
また、特に並列連動時には、交流電圧指令Ｖac*を変更すると無停電電源装置１Ａ，１Ｂの負荷配分が変動するため装置毎の入力電力Ｐinの最小化が難しくなる可能性があるが、通信手段２１を介して無停電電源装置１Ａ，１Ｂの入力電力Ｐinを集計し、集計結果に対して最小消費電力制御を適用することで、並列間の負荷配分の影響をキャンセルすることができる。
【００４５】
〔実施の形態２〕
図４は電源システムの第２の実施形態を示す。
【００４６】
図１の実施例と異なるところは、最小電力追従制御装置Ｃ３がコンバータ８の入力電圧Ｖin，入力電流Ｉinだけでなく、インバータ９の出力電圧Ｖo，出力電流Ｉoも検出することである。
【００４７】
最小電力追従制御装置Ｃ３は、入力電圧Ｖinおよび入力電流Ｉinの検出結果より入力電力Ｐinを算出し、出力電圧Ｖoおよび出力電流Ｉoの検出結果より出力電力Ｐｏを算出し、入力電力Ｐinと出力電力Ｐｏとの差電力Ｐlossを最小化するような電圧指令値Ｖdc*またはＶac*を演算し、電圧指令値Ｖdc*を直流電圧制御装置Ｃ１へ、電圧指令値Ｖac*を交流電圧制御装置Ｃ２へ出力する。また、差電力Ｐlossの演算において、直流母線５におけるバッテリ電力Ｐbatt成分をキャンセルする方法や、並列台の運転に関する通信手段２１を用いた方法については実施の形態１で述べた内容と同様に適用してもよい。
【００４８】
図５は実施の形態２における最小電力追従制御装置Ｃ３におけるＶdc*の演算フローを示す。図２と異なる点は、ステップＳ１において出力電圧Ｖo，出力電流Ｉoの検出が加わったこと、ステップＳ２以下のステップでは入力電力Ｐinでなく差電力Ｐlossが最小となるようＶdc*を変化させることである。差電力Ｐlossはコンバータ８およびインバータ９で消費される電力とほぼ一致するため、Ｐlossを最小化できれば低損失な運転を実現できる。
【符号の説明】
【００４９】
１Ａ，１Ｂ  無停電電源装置
２  商用電源
４  負荷
５  直流母線
６Ａ，６Ｂ  バッテリ
８  コンバータ
９  インバータ
１０  双方向コンバータ
２１  通信手段
Ｃ１  直流電圧制御装置
Ｃ２  交流電圧制御装置
Ｃ３  最小電力追従制御装置
【図１】
2011135707.tif 000003
【図２】
2011135707.tif 000004
【図３】
2011135707.tif 000005
【図４】
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【図５】
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