(57)【要約】【課題】直列・並列切替用のスイッチを持たず、さらに、直流電源に要求される容量を小さくでき、種々の損失を低減させることができる電力変換器の制御方法を提供する。【解決手段】交流モータを駆動するための電力変換装置であって、少なくとも２つの直流電圧源が直列に接続され、これら複数の直流電圧源のそれぞれの出力電圧からパルス状電圧を生成・合成することでモータの駆動電圧を生成する電力変換装置の制御方法において、出力指令電圧を生成する手段２１と、複数の直流電圧源の直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段２２と、並列駆動時の電力配分比を生成する手段２３とを備え、出力指令電圧、選択結果、電力配分比に基づいて、直列駆動と並列駆動とを組み合わせてパルス状電圧を生成する。【選択図】図５
2008104271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流モータを駆動するための電力変換装置であって、少なくとも２つの直流電圧源が直列に接続され、これら複数の直流電圧源のそれぞれの出力電圧からパルス状電圧を生成・合成することでモータの駆動電圧を生成する電力変換装置の制御方法において、
出力指令電圧を生成する手段と、前記複数の直流電圧源の直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段と、前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段とを備え、
前記出力指令電圧、前記選択結果、前記電力配分比に基づいて、直列駆動と並列駆動とを組み合わせて前記パルス状電圧を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。
【請求項２】
前記並列駆動は、複数直流電源から時間ごとに交互に供給、もしくは充電することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項３】
前記パルス状電圧は、相互のパルス状電圧により共通電力線に流れる電流を相殺することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項４】
前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段は、２つの直列接続した直流電圧源の交点から延びる共通電力線の電流指令値を設定する手段を持ち、前記電流指令値に基づいて電力配分比を生成することを特徴とする請求項１〜３に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項５】
前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段は、前記電流指令値を０、もしくは０近傍に設定することを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項６】
前記電力配分比は、複数電源電圧値の比に設定することを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項７】
前記電力配分比を生成する手段は、前記共通電力線の電流値もしくは共通電力線の電流値によって変化するパラメータに基づいて生成することを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項８】
前記電力配分比を生成する手段は、前記共通電力線の電流を検出する手段を備え、検出結果より演算することを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項９】
前記電力配分比を生成する手段は、前記共通電力線の電流を推定する手段を備え、推定結果より演算することを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１０】
前記共通電力線の電流を推定する手段は、出力電力指令を検出する手段、電源電圧を検出する手段を備え、前記出力電力指令、前記電源電圧に基づいて演算することを特徴とする請求項９に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１１】
前記電力配分比は、フィードバック制御によって演算することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１２】
前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段は、前記共通電力線に負荷が接続されており、負荷によって設定することを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１３】
前記直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段は、直列・並列駆動割合に基づいて選択すること特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１４】
前記直列・並列駆動割合は、前記交流モータの回転数を検出する手段を備え、前記回転数に基づいて、予め定められた値に設定することを特徴とする請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１５】
前記直列・並列駆動割合は、前記出力指令電圧、直列電圧値、並列電圧値に基づいて生成することを特徴とする請求項１３に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１６】
前記直列・並列運転割合は、出力指令電圧に一致する電圧を実現できる直列・並列駆動割合の組み合わせの中で、並列駆動の割合を最大とする組み合わせであることを特徴とする請求項１４に記載の電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータを駆動するための電力変換装置であって、少なくとも２つの直流電圧源が直列に接続され、これら複数の直流電圧源のそれぞれの出力電圧からパルス状電圧を生成・合成することでモータの駆動電圧を生成する電力変換装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流モータを駆動するための電力変換装置であって、少なくとも２つの直流電圧源が直列に接続され、これら複数の直流電圧源のそれぞれの出力電圧からパルス状電圧を生成・合成することでモータの駆動電圧を生成する電力変換装置の制御方法は種々のものが知られている。一例として、複数の電源とその電源を直列接続するためのスイッチ、交流機器に接続されたマトリックスコンバータにて電力の授受を行う電力変換装置とその制御方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、他の例として、直並列変換のためのスイッチを持っていない、直流電源１の正極と、直流電源２の負極を共通電力線に接続し、直流電源１と直流電源２から形成されるいずれか１つの電位を選択して誘導負荷へ電圧を印加する電力変換器の制御方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３４８５４４号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の技術では、直列接続するための個別のスイッチを持っているので素子数が多くなってしまうという問題があった。また、特許文献２に記載の従来の技術では、直流電源１と直流電源２とを備えているものの、直流電源１および直流電源２のいずれか１つを選択し、直流電源１単独または直流電源２単独で交流モータを駆動させるため、直流電源１または直流電源２が単独で要求される電力を供給できる必要があり、電源の容量を小さくできず、種々の損失が発生する問題があった。
【０００４】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、直列・並列切替用のスイッチを持たず、さらに、直流電源に要求される容量を小さくでき、種々の損失を低減させることができる電力変換器の制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電力変換器の制御方法は、交流モータを駆動するための電力変換装置であって、少なくとも２つの直流電圧源が直列に接続され、これら複数の直流電圧源のそれぞれの出力電圧からパルス状電圧を生成・合成することでモータの駆動電圧を生成する電力変換装置の制御方法において、出力指令電圧を生成する手段と、前記複数の直流電圧源の直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段と、前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段とを備え、前記出力指令電圧、前記選択結果、前記電力配分比に基づいて、直列駆動と並列駆動とを組み合わせて前記パルス状電圧を生成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、出力指令電圧を生成する手段と、前記複数の直流電圧源の直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段と、前記並列駆動時の電力配分比を生成する手段とを備え、前記出力指令電圧、前記選択結果、前記電力配分比に基づいて、直列駆動と並列駆動とを組み合わせて前記パルス状電圧を生成することで、直列・並列切替用のスイッチを持たず、さらに、直流電源に要求される容量を小さくでき、種々の損失を低減させることができる電力変換器の制御方法を得ることができる。具体的な一例として、直流電源の電圧を低くして駆動するので、スイッチング損失の低減、ＥＭＩの低減が出来る。
【０００７】
また、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、パルス状電圧が、相互のパルス状電圧により共通電力線に流れる電流を相殺することがある。このように構成することで、共通電力線の電流を相殺し、電流値を小さくすることができるので、配線の径の細いものを選択することが出来、配線のコスト、質量を低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、並列駆動時の電力配分比を生成する手段が、２つの直列接続した直流電圧源の交点から延びる共通電力線の電流指令値を設定する手段を持ち、電流指令値に基づいて電力配分比を生成することがある。このように構成することで、電力配分比の値で共通電力線の電流を制御できるので、電力変換器に接続されている交流モータの他に共通電力線の電流を利用することができる。
【０００９】
さらにまた、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、並列駆動時の電力配分比を生成する手段が、電流指令値を０、もしくは０近傍に設定することがある。このように構成することで、共通電力線の電流を０近傍に制御することによって、配線の径の細いものを選択することができ、配線のコスト、質量を低減することができる。
【００１０】
また、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、電力配分比を、複数電源電圧値の比に設定することがある。このように構成することで、電源電圧値のみを用いて、その比率を演算し、共通電力線の電流を０近傍に制御することができるため、配線の径の細いものを選択することができ、配線のコスト、質量を低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、電力配分比を生成する手段が、共通電力線の電流値もしくは共通電力線の電流値によって変化するパラメータに基づいて生成することがある。このように構成することで、電力・電圧変化がある場合や、配線やコンデンサなどの損失が無視できないような場合であっても、共通電力線の電流値、または電流値によって変化するパラメータによって共通電力線の電流を０近傍に制御することができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、電力配分比を生成する手段が、共通電力線の電流を検出する手段を備え、検出結果より演算することがある。このように構成することで、電力・電圧変化がある場合や、配線やコンデンサなどの損失が無視できないような場合であっても、共通電力線の電流を検出し、その電流を制御することで共通電力線の電流を０近傍に制御することができる。
【００１３】
また、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、電力配分比を生成する手段が、共通電力線の電流を推定する手段を備え、推定結果より演算することがある。このように構成することで、電力・電圧変化がある場合や、配線やコンデンサなどの損失が無視できないような場合であっても、共通電力線の電流を推定し、その電流を制御することで共通電力線の電流を０近傍に制御することができる。
【００１４】
さらに、本発明の電力変換器の制御方法の好適例としては、共通電力線の電流を推定する手段が、出力電力指令を検出する手段、電源電圧を検出する手段を備え、出力電力指令、電源電圧に基づいて演算することがある。このように構成することで、電流を推定するので、電流センサを削減することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、電力配分比を、フィードバック制御によって演算することがある。このように構成することで、共通電力線の電流を推定・検出して差分で制御するので、指令値と推定・検出値を応答性よく制御できる。
【００１６】
また、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、並列駆動時の電力配分比を生成する手段が、共通電力線に負荷が接続されており、負荷によって設定することがある。このように構成することで、共通電力線に接続されている負荷の電流値を制御するので、負荷の運転状態を制御することができる。
【００１７】
さらに、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、直列駆動および並列駆動のいずれかを選択する手段が、直列・並列駆動割合に基づいて選択することがある。このように構成することで、直列・並列切替器を必要とせず、また、切替時にバッファとなる容量の大きなコンデンサを用いずに小型・低コストで直列・並列駆動の選択を可能にし、高出力、高回転時には直列駆動、低出力時には並列駆動を行うことができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、直列・並列駆動割合が、交流モータの回転数を検出する手段を備え、回転数に基づいて、予め定められた値に設定することがある。このように構成することで、交流モータ回転数を検出して、直列・並列駆動の切替を行うことで、回転数に応じて誘起電圧増加する誘起電圧に対応した駆動電圧を出力することができるため、高回転域での出力範囲を拡大することができる。
【００１９】
また、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、直列・並列駆動割合が、出力指令電圧、直列電圧値、並列電圧値に基づいて生成することがある。このように構成することで、電源電圧が変動するような場合であっても、それぞれの電圧に応じた直列・並列駆動割合を生成することができ、並列駆動を多く用いることが出来るので、スイッチング損失を低減できる。
【００２０】
さらに、本発明の電力変換装置の制御方法の好適例としては、直列・並列運転割合が、出力指令電圧に一致する電圧を実現できる直列・並列駆動割合の組み合わせの中で、並列駆動の割合を最大とする組み合わせであることがある。このように構成することで、駆動可能な範囲で並列駆動の割合を最大化するので、スイッチング損失の低減を最大化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の第１実施例〜第６実施例を説明する。
【００２２】
＜第１実施例＞
回路図
図１は本発明の制御方法の対象となる電力変換装置の一例の構成を示す回路図である。図１に示す構成は、特許文献２の回路構成の一例（その図６）と同じ構成である。図１に示す例において、第一の直流電圧源１０の負極と、第二の直流電圧源１１の正極が共通電力線１５に接続されている。第二の直流電圧源１１の負極電力線１４と３相交流モータ１７の各相端子間には、一般的に知られている３相インバータの下アームと同様に、半導体スイッチ７ａ／８ａ／９ａとダイオード７ｂ／８ｂ／９ｂの組が接続される。共通電力線１５と３相交流モータ１７の各相端子間とは、双方向の導通を制御可能な半導体スイッチ１ａ／１ｂ、２ａ／２ｂ、３ａ／３ｂでそれぞれ接続する。また、第一の直流電圧源１０の正極電力線１６と３相交流モータ１７の各相端子間にも、双方向の導通を制御可能な半導体スイッチ４ａ／４ｂ、５ａ／５ｂ、６ａ／６ｂをそれぞれ接続する。
【００２３】
第二の直流電圧源１１の負極電力線１４と共通電力線１５の間には平滑コンデンサ１２を設け、第一の直流電圧源１０の正極電力線１６と共通電力線１５の間にも平滑コンデンサ１３を設ける。また、電力変換装置の負荷として３相交流モータ１７が接続される。
【００２４】
このような構成の電力変換装置は、第一の直流電圧源１０の電圧をＥ１、第二の直流電圧源１１の電圧をＥ２とし、Ｕ相端子に着目すると、次のように駆動する。
【００２５】
図２は、半導体スイッチ１ａ／１ｂが両方ともにＯＦＦ、半導体スイッチ４ｂがＯＮの状態である。この場合、Ｕ相端子１７Ｕの電位は、二つの直流電圧源１０、１１を直列に接続した直流電源Ｅ１＋Ｅ２を元に、半導体スイッチ４ａと７ａのＯＮ／ＯＦＦによって動作するインバータとして駆動している。本発明では、図２の駆動状態を直列駆動と定めている。
【００２６】
図３は、半導体スイッチ４ａ／４ｂが両方ともにＯＦＦ、半導体スイッチ１ｂがＯＮの状態である。この場合、Ｕ相端子１７Ｕの電位は、第二の直流電圧源１１のＥ２を元に、半導体スイッチ１ａと７ａのＯＮ／ＯＦＦによって動作するインバータとして駆動している。図４は、半導体スイッチ７ａがＯＦＦ、半導体スイッチ１ａと４ｂがＯＮの状態である。この場合、Ｕ相端子１７Ｕの電位は、第一の直流電圧源１０のＥ１を元に、半導体スイッチ１ｂと４ａのＯＮ／ＯＦＦによって動作するインバータとして駆動している。本発明では、図３と図４の状態をＰＷＭ周期ごとに入れ替えて駆動する状態を並列駆動と定めている。
【００２７】
これらの動作は、他の相の端子についても、同じように考えることができ、二つの電源を同時に利用して、または片方のみの電源を利用して、モータを駆動することができる。
【００２８】
図５は本発明の電力変換装置の制御方法を説明するためのシステムの一例を示す図である。図５に示す例において、２１が出力指令電圧を生成するための出力指令電圧制御部、２２が複数の直流電圧源の直列駆動および並列駆動のいずれかを選択するための直列・並列駆動割合制御部、２３が並列駆動時の電力配分比を生成するための電力配分比制御部、２４が上記各制御部の制御のもとに、直列時、並列時の各相電圧指令を生成する相電圧配分制御部、である。以下、図５に示すシステムに基づき、本発明の制御方法の第１実施例における、相電圧指令制御、並列駆動時の電力配分比制御、直列・並列駆動割合制御について、より詳細に説明する。
【００２９】
相電圧指令制御（出力指令電圧制御部２１＋相電圧配分制御部２４）
トルク指令とモータ回転数に基づいて、モータに印加する交流電圧を演算するモータ制御器には、一般的に知られているベクトル制御を用いる。３相交流モータのモータ制御電圧は、３相交流の出力指令電圧として演算される。
【００３０】
図６は本発明における相電圧指令制御の一例を説明するためのブロック図である。図６に示す例のように、出力指令電圧（Ｖｃｍｄ）に直列駆動割合（δｓ）を乗じると直列時出力分電圧、同様に、出力指令電圧（Ｖｃｍｄ）に並列駆動割合（δｐ）を乗じると並列時出力分電圧となる。さらに、並列時出力分電圧に電力配分比（γ１、γ２）を乗じることで、電源１出力分電圧と電源２出力分電圧にする。三つの電圧指令値をＰＷＭ周期ごとに変更し出力することでスイッチングを行い電力変換器を駆動する。
【００３１】
並列駆動時の電力配分比制御（電力配分比制御部２３）
電力変換器のスイッチングによって、図３と図４の駆動状態をＰＷＭ周期毎に切り替える駆動方法を並列駆動と定義し、以下、並列駆動時の制御方法を説明する。
【００３２】
並列駆動時に、出力する電力を第一の直流電圧源１０と第二の直流電圧源１１に配分する割合を電力配分比と定義し、以下、電力配分比を定める制御方法を説明する。図５に示すように、電力変換器に接続されている直流電圧源１０、１１の電圧値Ｅ１、Ｅ２の比より電力配分比に設定する。
【００３３】
図７は本発明における並列駆動時の電力配分比制御の一例を説明するためのブロック図である。電源１０の出力電力をＰ１とすると、Ｐ１＝Ｅ１×Ｉ１と表すことができる。Ｉ１は図４に示す電流値、Ｅ１は電圧値である。同様に電源１１出力電力Ｐ２はＰ２＝Ｅ２×Ｉ２と表すことができ、ここにＩ２は図３に示す電流値、Ｅ２は電圧値である。図１に示す共通電力線１５における電流Ｉｃの電流指令値（Ｉｃ*）を０とすると、Ｉ１とＩ２は同一となり、Ｐ１：Ｐ２＝Ｅ１：Ｅ２となる。第一の直流電圧源１０の電力配分比をγ１、第二の直流電圧源１１の電力配分比をγ２とすると、この結果を利用し、電力配分比は、γ１：γ２＝Ｅ１：Ｅ２とする。今回は、γ１＋γ２＝１となるようにゲインをかける。
【００３４】
このように電力配分比を演算し、この電力配分比に基づいて相電圧指令制御を行い、電力変換器を駆動することによって、共通電力線の電流（Ｉｃ）を、ほぼ０に制御することができる。このため共通電力線１５の配線に径の細いものを選択することができ、配線のコスト、質量を低減することができる。
【００３５】
直列：並列駆動割合制御（直列・並列駆動割合制御部２２）
図２の駆動状態を直列駆動、図３と図４の状態をＰＷＭ周期ごとに入れ替えて駆動する状態を並列駆動と定める。このとき、出力する電力を直列駆動と並列駆動に配分する割合を駆動割合とし、駆動割合を定める制御方法を説明する。
【００３６】
図５に示すように、トルク指令、モータ回転数より出力指令電圧を生成、そして、複数電源電圧値と電力配分比より、直列電圧と並列電圧を求める。直列電圧Ｖｓは、電源電圧値の和、並列電圧値Ｖｐは、電源を二つとし、電圧値をＥ１、Ｅ２、また、電力配分比をγ１、γ２、さらに、二つの電源が両方力行であるとすると、
【数１】
2008104271.tif 000003
で求める。
【００３７】
出力指令電圧と直列電圧、並列電圧より、出力指令電圧に一致する電圧を実現できる直列・並列駆動割合の組み合わせの中で、並列駆動の割合を最大とする組み合わせに設定する。直列・並列駆動割合を生成するブロック図を図に示す。今回の実施例では図９を用いたが直列・並列駆動割合を生成するものはこれに限らない。
【００３８】
このように直列・並列駆動割合を演算することで、電源電圧が変動するような場合であっても、それぞれの電圧に応じた直列・並列駆動割合を生成することができ、並列駆動を多く用いることが出来るので、スイッチング損失を低減出来る。
【００３９】
第１実施例では、以上のように直列・並列駆動割合、電力配分比の生成を制御し、電力変換器を駆動することで、電源電圧が変動するような場合であっても、それぞれの電圧に応じた直列・並列駆動割合を生成することができ、並列駆動を多く用いることが出来るので、スイッチング損失を低減出来る。また、電力配分比で共通電力線の電流を０に制御することによって、配線の径の細いものを選択することができ、配線のコスト、質量を低減することができる。
【００４０】
＜第２実施例＞
ここでは第１実施例との差異のみを示す。第２実施例では、システム図を図５から図９とし、並列駆動時の電力配分比制御の図７を図１０とする。まず、共通電力線に電流センサを設ける。そして、図１０に示すように、共通電力線に流れる電流値（Ｉｃ）が０となるよう、検出した電流値を入力とし、出力を電力配分比とするフィードバック制御を行う。
【００４１】
第２実施例では、以上のように共通電力線１５に流れる電流Ｉｃをフィードバック制御し、電力配分比を生成することで、電力・電圧変化がある場合や、配線やコンデンサなどの損失が無視できないような場合であっても、共通電力線の電流を検出し、その電流を制御することで共通電力線の電流を０に制御することができる。
【００４２】
＜第３実施例＞
ここでは第２実施例との差異のみを示す。第３実施例では、システム図を図９から図１１とし、共通電力線電流推定制御部２５の詳細なブロック図を図１２とする。図１２に示すように、共通電力線１５に流れる電流値を推定し、そして共通電力線１５に流れる電流値（Ｉｃ）が０となるよう、推定した電流値を入力とし、電力配分比となるフィードバック制御を行う。電流の推定は、トルク指令値、モータ回転数、並列駆動割合、電力配分比、Ｅ１、Ｅ２より行う。
【００４３】
まず、トルク指令値、モータ回転数から、出力指令電力制御部３１において、出力指令電力（Ｐｅ）を演算する。そして、出力電力と現在の並列駆動割合（δｐ）より、並列駆動分電力演算部３２において並列駆動分電力（Ｐｅｐ）を演算する。
【００４４】
次に並列駆動分電力（Ｐｅｐ）と現在の電力配分比（γ１、γ２）より、並列時電源電力演算部３３において、第一の直流電圧源が出力する電力（Ｐ１）と第二の直流電圧源が出力する電力（Ｐ２）を演算する。その後、電流推定部３４において、以下の演算を行う。まずＰ１とＰ２よりＩ１を演算する。同様にＩ２を演算する。最後にＩ１とＩ２の差をとることで、共通電力線に流れている電流値（Ｉｃ）を推定する。
【数２】
2008104271.tif 000004
【００４５】
第３実施例では、以上のように電力配分比の生成方法を変更することで、電力・電圧変化がある場合や、配線やコンデンサなどの損失が無視できないような場合であっても、共通電力線の電流を推定し、その電流を制御することで共通電力線の電流を０近傍に制御することができる。さらに、電流を推定するので、電流センサを削減することができる。
【００４６】
＜第４実施例＞
ここでは第１実施例との差異のみを示す。第４実施例では、システム図を第１実施例の図５から図１３に変更する。図１３に示すように、直列・並列駆動割合制御部２２での生後は交流モータの回転数を入力とし、直列駆動割合（δｓ）と並列駆動割合（δｐ）を出力する。直列駆動割合と並列駆動割合は、予め用意した、交流モータ回転数を入力として、直列・並列駆動割合のテーブルを参照することによって得られる。図１４にテーブルの例を示す。
【００４７】
第４実施例では、以上のように直列・並列駆動割合制御の生成方法を変更することで、直列・並列切替器を必要とせず、また、切替時にバッファとなる容量の大きなコンデンサを用いずに小型・低コストで直列・並列駆動の選択を可能にし、高出力、高回転時には直列駆動、低出力時には並列駆動を行うことができる。
【００４８】
＜第５実施例＞
ここでは第２実施例との差異のみ示す。第５実施例では、回路図を第２実施例の図１から図１５とし、並列駆動時の電力配分比制御の図１０を図１６とする。また、共通電力線に流れる電流値が０となるよう、検出した電流値を入力とし、電力配分比となるフィードバック制御を行う第２実施例の制御に変えて、共通電力線に流れる電流値が電流指令値と一致するように、検出した電流値を入力とし、電力配分比となるフィードバック制御を行う。
【００４９】
第５実施例では、図１５に示すように、電力配分比で電流を制御できる共通電力線に負荷１８（直流モータ）を接続している。電流指令値Ｉｃ*は負荷のトルク指令値Ｔ、トルク定数Ｋｅより求める。
【数３】
2008104271.tif 000005
【００５０】
共通電力線の電流値を０ではなく電流指令値（Ｉｃ*）と一致するよう制御するほかは、同一の制御を行う。今回は負荷として直流モータを接続したが、負荷はこれに限らない。第５実施例では、以上のように回路を変更し共通電力線の電流を制御することで、負荷の運転状態を制御することができる。
【００５１】
＜第６実施例＞
ここでは第１実施例との差異のみ示す。第６実施例では、システム図を第１実施例の図５から図１７とし、並列駆動時の電力配分比制御部２３での制御を示す図７を図１８とする。図１７に示すように電源１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）と電源２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）、ＳＯＣ１指令、ＳＯＣ２指令を入力として、電力配分比を出力とするフィードバック制御を行う。第６実施例では、電力配分比の制御生成をＳＯＣで制御するので、電源１、電源２のＳＯＣを任意の値に制御することができる。なおＳＯＣとは(State Of Charge)の意味である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、直列・並列切替用のスイッチを持たず、さらに、直流電源に要求される容量を小さくでき、種々の損失を低減させることができるため、種々の構成の電力変換装置の制御方法として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の制御方法の対象となる直列・並列駆動切替可能な電力変換装置の一例の構成を示す回路図である。
【図２】本発明における直列駆動時のスイッチの状態（一相分）を示す図である。
【図３】本発明におけるＥ２電源のみで駆動時のスイッチの状態（一相分）を示す図である。
【図４】本発明におけるＥ１電源のみで駆動時のスイッチの状態（一相分）を示す図である。
【図５】第１実施例のシステムの一例を示す図である。
【図６】第１実施例の相電圧指令制御の一例を示すブロック図である。
【図７】第１実施例の電力配分比制御の一例を示すブロック図である。
【図８】第１実施例の直列・並列駆動割合制御の一例を示すブロック図である。
【図９】第２実施例のシステムの一例を示す図である。
【図１０】第２実施例の電力配分比制御の一例を示すブロック図である。
【図１１】第３実施例のシステムの一例を示す図である。
【図１２】第３実施例の共通電力線推定制御のシステムの一例を示す図である。
【図１３】第４実施例のシステムの一例を示す図である。
【図１４】第４実施例の直列・並列駆動割合を設定するテーブルの一例を示す図である。
【図１５】第５実施例の電力変換器の一例の構成を示す回路図である。
【図１６】第５実施例の電力配分比制御の一例を示すブロック図である。
【図１７】第６実施例のシステムの一例を示す図である。
【図１８】第６実施例の電力配分比制御の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ／１ｂ、２ａ／２ｂ、３ａ／３ｂ  半導体スイッチ
４ａ／４ｂ、５ａ／５ｂ、６ａ／６ｂ  半導体スイッチ
７ａ、８ａ、９ａ  半導体スイッチ
７ｂ、８ｂ、９ｂ  ダイオード
１０  第一の直流電圧源
１１  第二の直流電圧源
１２、１３  平滑コンデンサ
１４  負極電力線
１５  共通電力線
１６  正極電力線
１７  ３相交流モータ
１７Ｕ  Ｕ相端子
１８  負荷（直流モータ）
２１  出力指令電圧制御部
２２  直列・並列駆動割合制御部
２３  電力配分比制御部
２４  相電圧配分制御部
２５  共通電力線電流推定制御部
３１  出力指令電力制御部
３２  並列駆動分電力演算部
３３  並列時電源電力演算部
３４  電流推定部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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