(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流バスと、
前記直流バスに接続された複数の電力変換装置と、を備え、
前記複数の電力変換装置は、それぞれ、前記直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換し、
前記複数の電力変換装置は、前記検出されたバス電圧間の差を補正し、
前記複数の電力変換装置の１つは、前記直流バスのバス電圧を予め定められた参照電圧に制御し、
他の電力変換装置は、それぞれ、前記参照電圧を記憶しており、前記直流バスのバス電圧が前記参照電圧に制御された時に自己の電圧検出部で検出されたバス電圧と、記憶している前記参照電圧とに基づいて、自己の電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する補正部を有する、ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項２】
直流バスと、
前記直流バスに接続された複数の電力変換装置と、を備え、
前記複数の電力変換装置は、それぞれ、前記直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換し、
前記複数の電力変換装置は、前記検出されたバス電圧間の差を補正し、
前記複数の電力変換装置の１つはマスタ装置であり、他はスレーブ装置であり、
前記スレーブ装置は、それぞれ、前記直流バスのバス電圧が参照電圧の時に自己の電圧検出部で検出されたバス電圧を前記マスタ装置に通知する制御部を有し、
前記マスタ装置は、前記スレーブ装置のそれぞれから通知されたバス電圧と、前記直流バスのバス電圧が前記参照電圧の時に自己の電圧検出部で検出されたバス電圧の統計量を計算し、当該統計量を前記スレーブ装置に通知する制御部を有し、
前記複数の電力変換装置は、それぞれ、前記統計量と自己の電圧検出部により検出されたバス電圧とに基づいて、当該電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する補正部を有する、ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項３】
前記統計量は平均値または中央値である、ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換システム。
【請求項４】
前記スレーブ装置の前記制御部は、それぞれ、前記バス電圧が別の参照電圧の時に自己の電圧検出部で検出された別のバス電圧を前記マスタ装置に通知し、
前記マスタ装置の前記制御部は、前記スレーブ装置のそれぞれから通知された前記別のバス電圧と、前記直流バスのバス電圧が前記別の参照電圧の時に自己の電圧検出部で検出された別のバス電圧の統計量である別の統計量を計算し、
前記複数の電力変換装置の前記補正部は、それぞれ、前記統計量および前記別の統計量に基づいて、自己の電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する、ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記統計量および前記別の統計量は平均値または中央値である、ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換システム。
【請求項６】
前記複数の電力変換装置は、それぞれ、温度を計測する温度計測部を有し、
前記複数の電力変換装置の前記補正部は、それぞれ、計測された温度に応じた温度ドリフト量も用いて自己の電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する、ことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の電力変換システム。
【請求項７】
前記複数の電力変換装置の１つ以上は、直流電源の直流電力を異なる値の直流電力に変換して前記直流バスに出力するＤＣ／ＤＣ変換装置であり、
前記複数の電力変換装置の１つは、前記直流バスの直流電力を交流電力に変換して当該交流電力を電力系統に出力し、前記電力系統の交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を前記直流バスに出力する双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電力変換システム。
【請求項８】
直流バスに接続され、それぞれ、前記直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部と、統計量と自己の電圧検出部により検出されたバス電圧とに基づいて、当該電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する補正部と、を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換する複数の電力変換装置を制御する制御装置であって、
前記複数の電力変換装置の１つはマスタ装置であり、他はスレーブ装置であり、
前記スレーブ装置のそれぞれから、前記直流バスのバス電圧が参照電圧の時に自己の電圧検出部で検出されたバス電圧が通知され、前記スレーブ装置のそれぞれから通知されたバス電圧と、前記直流バスのバス電圧が前記参照電圧の時に前記マスタ装置の前記電圧検出部により検出されたバス電圧の統計量を、前記統計量として前記スレーブ装置に通知する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項９】
直流バスに接続され、それぞれ、前記直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換する複数の電力変換装置の１つであって、
予め定められた参照電圧を記憶しており、他の電力変換装置によって前記直流バスの電圧が前記参照電圧に制御された時に自己の電圧検出部で検出されたバス電圧と、記憶している前記参照電圧とに基づいて、自己の電圧検出部により検出されるバス電圧を補正する補正部を備えることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電力変換装置が直流バスに接続された電力変換システム、電力変換装置および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ／ＤＣ変換装置、双方向インバータおよび双方向ＤＣ／ＤＣ変換装置が直流バスに接続された電力変換システムが知られている。ＤＣ／ＤＣ変換装置は、太陽電池で発電された直流電圧を昇圧して直流バスに出力する。双方向インバータは、直流バスの直流電力を交流電力に変換して商用電力系統（以下、単に電力系統という）に出力し、系統の交流電力を直流電力に変換して直流バスに出力する。太陽電池の出力電力が増加した場合には、双方向ＤＣ／ＤＣ変換装置は、直流バスの直流電力を所望の直流電力に変換して蓄電装置を充電する。太陽電池の出力電力が減少した場合には、双方向ＤＣ／ＤＣ変換装置は、蓄電装置の直流電力を所望の直流電力に変換して直流バスに出力する。
【０００３】
ＤＣ／ＤＣ変換装置、双方向インバータおよび双方向ＤＣ／ＤＣ変換装置は、それぞれ、直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部を有し、自己の電圧検出部で検出されたバス電圧に基づいて、電力を変換する。この技術に関連して、特許文献１に記載の技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電圧検出部のオフセット電圧、温度ドリフト、経年劣化、温度差などの影響により、検出されたバス電圧間には差が生じ、実際のバス電圧と同じにはならない。このような検出されたバス電圧間の差により、バス電圧の制御の精度が低下する。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、バス電圧の制御の精度を向上することができる電力変換システム、電力変換装置および制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電力変換システムは、直流バスと、前記直流バスに接続された複数の電力変換装置と、を備える。前記複数の電力変換装置は、それぞれ、前記直流バスのバス電圧を検出する電圧検出部を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換する。前記複数の電力変換装置は、前記検出されたバス電圧間の差を補正する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バス電圧の制御の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る電力変換システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電力変換装置における検出されたバス電圧と温度との関係を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る電力変換装置における検出されたバス電圧と温度との関係を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る電力変換装置における検出されたバス電圧と実際のバス電圧との関係を示す図である。
【図５】第４の実施形態に係る電力変換システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電力変換システム１の構成を示すブロック図である。電力変換システム１は、直流バス２と、直流バス２に接続された３台の電力変換装置１０−１〜１０−３と、を備える。電力変換装置の数は、２台以上であれば特に限定されない。電力変換装置１０−１〜１０−３は、それぞれ、異なる筐体に収納されており、離れた場所に設置されうる。
【００１２】
電力変換装置１０−１〜１０−３の１つ以上は、ＤＣ／ＤＣ変換装置であり、電力変換装置１０−１〜１０−３の１つは、双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置である。ここでは、電力変換装置１０−１，１０−２は、ＤＣ／ＤＣ変換装置であり、電力変換装置１０−３は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置である。
【００１３】
具体的には、電力変換装置１０−１は、直流電源３の直流電力を異なる値の直流電力に変換して直流バス２に出力するＤＣ／ＤＣ変換装置である。電力変換装置１０−１は、直流電源３の電圧を昇圧する。直流電源３は、例えば、太陽電池である。
【００１４】
電力変換装置１０−２は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換装置である。電力変換装置１０−２は、太陽電池である直流電源３の出力電力が増加した場合に、直流バス２の直流電力を異なる値の直流電力に変換して直流電源４を充電し、直流電源３の出力電力が減少した場合に、直流電源４の直流電力を異なる値の直流電力に変換して直流バス２に出力する。電力変換装置１０−２は、直流電源４の電圧を昇圧し、直流バス２の電圧を降圧する。直流電源４は、例えば、蓄電装置であり、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を含む。
【００１５】
電力変換装置１０−３は、直流バス２の直流電力を交流電力に変換して当該交流電力を電力系統５に出力し、電力系統５の交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を直流バス２に出力する双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置である。
【００１６】
電力変換装置１０−１は、電圧検出部１１−１と、温度計測部１２−１と、制御部１３−１と、補正部１４−１と、電力変換部１５−１とを有する。
電力変換装置１０−２は、電圧検出部１１−２と、温度計測部１２−２と、制御部１３−２と、補正部１４−２と、電力変換部１５−２とを有する。
電力変換装置１０−３は、電圧検出部１１−３と、温度計測部１２−３と、制御部１３−３と、補正部１４−３と、電力変換部１５−３とを有する。
【００１７】
電圧検出部１１−１〜１１−３は、それぞれ、直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓを検出する。電圧検出部１１−１〜１１−３は、それぞれ、絶縁アンプを含んでいる。絶縁アンプには、オフセット電圧が発生しうる。
【００１８】
電力変換装置１０−１は、電圧検出部１１−１で検出されたバス電圧Ｖ１に基づいて電力を変換する。電力変換装置１０−２は、電圧検出部１１−２で検出されたバス電圧Ｖ２に基づいて電力を変換する。電力変換装置１０−３は、電圧検出部１１−３で検出されたバス電圧Ｖ３に基づいて電力を変換する。
【００１９】
温度計測部１２−１〜１２−３は、それぞれ、温度を計測する。温度計測部１２−１で計測された温度をＴ１とし、温度計測部１２−２で計測された温度をＴ２とし、温度計測部１２−３で計測された温度をＴ３とする。
【００２０】
制御部１３−１〜１３−３と、補正部１４−１〜１４−３と、電力変換部１５−１〜１５−３の機能は、以下に説明する。制御部１３−１〜１３−３および補正部１４−１〜１４−３の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。
【００２１】
電力変換装置１０−１〜１０−３は、動作中の任意のタイミングで、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の差を補正するための補正値Ｃ１〜Ｃ３の設定を行う。この設定は、予め定められた周期で定期的に行われてもよい。以下、補正値Ｃ１〜Ｃ３の設定および検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の差の補正について説明する。
【００２２】
電力変換装置１０−１〜１０−３の１つはマスタ装置であり、他はスレーブ装置である。ここでは、電力変換装置１０−３はマスタ装置であり、電力変換装置１０−１，１０−２はスレーブ装置であるとして説明するが、これに限らない。
【００２３】
図２は、図１の電力変換装置１０−１〜１０−３における検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３と温度との関係を示す図である。図２に示すように、電圧検出部１１−１〜１１−３の温度特性により、バス電圧Ｖｂｕｓ＝参照電圧Ｖｂｕｓ１の時、温度が増加するに伴い検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３も増加する。また、同じ温度であっても、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３はそれぞれ異なる。ここでは、電力変換装置１０−１は屋内に設置され、その温度はＴ１ａであるとする。電力変換装置１０−２は屋外に設置され、その温度はＴ２ａであるとする。電力変換装置１０−３は屋外に設置され、その温度はＴ３ａであるとする。
【００２４】
電力変換装置１０−１の制御部１３−１は、バス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に自己の電圧検出部１１−１で検出されたバス電圧Ｖ１ａと、温度計測部１２−１で計測された温度Ｔ１ａとを、電力変換装置１０−３の制御部１３−３に通知する。
【００２５】
電力変換装置１０−２の制御部１３−２は、バス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に自己の電圧検出部１１−２で検出されたバス電圧Ｖ２ａと、温度計測部１２−２で計測された温度Ｔ２ａとを、電力変換装置１０−３の制御部１３−３に通知する。
【００２６】
電力変換装置１０−３の制御部１３−３は、電力変換装置１０−１，１０−２から通知されたバス電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａと、直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に自己の電圧検出部１１−３で検出されたバス電圧Ｖ３ａの平均値Ｖａｖｅ１を計算する。また、制御部１３−３は、電力変換装置１０−１，１０−２から通知された温度Ｔ１ａ，Ｔ２ａと、温度計測部１２−３で計測された温度Ｔ３ａの平均値Ｔａｖｅ１を計算する。そして、制御部１３−３は、平均値Ｖａｖｅ１と平均値Ｔａｖｅ１を電力変換装置１０−１，１０−２の制御部１３−１，１３−２に通知する。
【００２７】
電力変換装置１０−１の補正部１４−１は、制御部１３−３から通知された平均値Ｖａｖｅ１と自己の電圧検出部１１−１により検出されたバス電圧Ｖ１ａとに基づいて、当該電圧検出部１１−１により検出されるバス電圧Ｖ１を補正する。また、補正部１４−１は、計測された温度Ｔ１に応じた温度ドリフト量も用いて電圧検出部１１−１により検出されるバス電圧Ｖ１を補正する。
【００２８】
具体的には、補正部１４−１は、補正値Ｃ１＝Ｖ１ａ−Ｖａｖｅ１＋β１（Ｔ１−Ｔａｖｅ１）を計算する。これにより補正値Ｃ１の設定が終わる。Ｖ１ａ−Ｖａｖｅ１は、オフセット電圧であり、一定値である。β１は、単位温度あたりの検出されたバス電圧Ｖ１の温度ドリフト量である。β１（Ｔ１−Ｔａｖｅ１）は、検出されたバス電圧Ｖ１の温度ドリフト量であり、温度Ｔ１の平均値Ｔａｖｅ１からの変化に応じて変化する。
【００２９】
補正値Ｃ１の設定後の通常動作時において、補正部１４−１は、検出されるバス電圧Ｖ１から補正値Ｃ１を減算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−１に供給する。前述のように、温度Ｔ１の変化に応じて補正値Ｃ１は変化する。電力変換部１５−１は、補正電圧に基づいて電力変換を行う。
【００３０】
補正部１４−２は、制御部１３−３から通知された平均値Ｖａｖｅ１と自己の電圧検出部１１−２により検出されたバス電圧Ｖ２ａとに基づいて、当該電圧検出部１１−２により検出されるバス電圧Ｖ２を補正する。また、補正部１４−２は、計測された温度Ｔ２に応じた温度ドリフト量も用いて電圧検出部１１−２により検出されるバス電圧Ｖ２を補正する。
【００３１】
具体的には、補正部１４−２は、補正値Ｃ２＝Ｖ２ａ−Ｖａｖｅ１＋β２（Ｔ２−Ｔａｖｅ１）を計算する。これにより補正値Ｃ２の設定が終わる。通常動作時において、補正部１４−２は、検出されるバス電圧Ｖ２から補正値Ｃ２を減算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−２に供給する。電力変換部１５−２は、補正電圧に基づいて電力変換を行う。
【００３２】
補正部１４−３は、制御部１３−３で計算された平均値Ｖａｖｅ１と自己の電圧検出部１１−３により検出されたバス電圧Ｖ３ａとに基づいて、当該電圧検出部１１−３により検出されるバス電圧Ｖ３を補正する。また、補正部１４−３は、計測された温度Ｔ３に応じた温度ドリフト量も用いて電圧検出部１１−３により検出されるバス電圧Ｖ３を補正する。
【００３３】
具体的には、補正部１４−３は、補正値Ｃ３＝Ｖ３ａ−Ｖａｖｅ１＋β３（Ｔ３−Ｔａｖｅ１）を計算する。これにより補正値Ｃ３の設定が終わる。通常動作時において、補正部１４−３は、検出されるバス電圧Ｖ３から補正値Ｃ３を減算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−３に供給する。電力変換部１５−３は、補正電圧に基づいて電力変換を行う。
【００３４】
一般的には、β１〜β３はそれぞれ異なる。しかし、これらの差は小さいとして、β１〜β３は同一値βとしてもよい。また、β１〜β３として、電圧検出部１１−１〜１１−３の仕様の値、または、経験的な値を採用してもよい。
【００３５】
電力変換装置１０−３の制御部１３−３は、平均値Ｖａｖｅ１が予め定められた限界値未満の場合に限り、前述のように平均値Ｖａｖｅ１と平均値Ｔａｖｅ１を電力変換装置１０−１，１０−２の制御部１３−１，１３−２に通知してもよい。これにより、検出されたバス電圧が異常な場合の誤った補正を抑制できる。そして、電力変換装置１０−３の制御部１３−３は、平均値Ｖａｖｅ１が限界値以上の場合、検出されたバス電圧が異常となっている電力変換装置が存在するとして、ユーザに対して異常を知らせてもよい。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、検出されたバス電圧Ｖ１ａと平均値Ｖａｖｅ１との差に基づいて、検出されるバス電圧Ｖ１を補正し、さらに、温度ドリフト量も用いて検出されるバス電圧Ｖ１を補正している。同様に、検出されるバス電圧Ｖ２，Ｖ３も補正している。そのため、オフセット電圧、温度ドリフト、経年劣化、温度差などの影響が比較的大きくても、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の誤差を小さくできる。
【００３７】
これにより、電力変換装置１０−１〜１０−３の筐体がそれぞれ異なり、屋内や室内に設置され、電圧検出部１１−１〜１１−３の経年劣化の度合いや温度環境が比較的大きく異なっていても、適切に対応できる。従って、バス電圧Ｖｂｕｓの制御の精度を向上することができる。よって、バス電圧Ｖｂｕｓの設定範囲を拡大することもできる。
【００３８】
なお、温度計測部１２−１〜１２−３を設けず、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３の温度ドリフト量を用いずに補正してもよい。これにより、構成および制御を簡略化できる。この場合、補正部１４−ｉ（ｉは１〜３の整数）は、補正値Ｃｉ＝Ｖｉａ／Ｖａｖｅ１を計算し、検出されたバス電圧Ｖｉを補正値Ｃｉにより除算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−ｉに供給してもよい。
【００３９】
また、温度Ｔ１ａ〜Ｔ３ａの平均値Ｔａｖｅ１を計算せず、マスタ装置の温度Ｔ３ａを基準として補正してもよい。この場合、スレーブ装置の制御部１３−１，１３−２は、温度Ｔ１ａをマスタ装置の制御部１３−３に通知する必要がない。マスタ装置の制御部１３−３は、平均値Ｔａｖｅ１の替わりに温度Ｔ３ａをスレーブ装置の制御部１３−１，１３−２に通知すればよい。そして、補正部１４−ｉは、補正値Ｃｉ＝Ｖｉａ−Ｖａｖｅ１＋βｉ（Ｔｉ−Ｔ３ａ）を計算すればよい。これにより、スレーブ装置の制御部１３−１，１３−２における通知処理、および、マスタ装置の制御部１３−３における演算を簡略化できる。
【００４０】
あるいは、温度Ｔ１ａ〜Ｔ３ａの平均値Ｔａｖｅ１を計算せず、予め定められた任意の温度、例えば２５℃を基準として補正してもよい。この場合、補正部１４−ｉは、補正値Ｃｉ＝Ｖｉａ−Ｖａｖｅ１＋βｉ（Ｔｉ−２５℃）を計算すればよい。マスタ装置の制御部１３−３は、温度に関連する値をスレーブ装置の制御部１３−１，１３−２に通知する必要がない。そのため、マスタ装置の制御部１３−３における通知処理を簡略化できる。
【００４１】
さらに、平均値Ｖａｖｅ１に替えて、検出されたバス電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａ，Ｖ３ａの中央値など、他の統計量を用いて、検出されるバス電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を補正し、検出されたバス電圧が異常か否か判定してもよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では１つのタイミングでの温度を用いて補正値を計算したが、第２の実施形態では異なるタイミングでの温度も用いる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図３は、第２の実施形態に係る電力変換装置１０−１〜１０−３における検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３と温度との関係を示す図である。図３では、図２の状態の後、温度が上昇している。特に、屋外に設置された電力変換装置１０−２，１０−３の温度が上昇している。電力変換装置１０−１の温度はＴ１ｂであり、電力変換装置１０−２の温度はＴ２ｂであり、電力変換装置１０−３の温度はＴ３ｂである。図２と同じく、バス電圧Ｖｂｕｓ＝参照電圧Ｖｂｕｓ１である。
【００４４】
電力変換装置１０−１〜１０−３は、第１の実施形態の補正値Ｃ１〜Ｃ３の設定を行った後、温度が変化するとともにバス電圧Ｖｂｕｓ＝参照電圧Ｖｂｕｓ１となる任意のタイミングで、以下の設定をさらに行う。
【００４５】
制御部１３−ｉは、温度上昇前の検出されたバス電圧Ｖｉａと、計測された温度Ｔｉａと、温度上昇後のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に検出されたバス電圧Ｖｉｂと、計測された温度Ｔｉｂとに基づいて、βｉを計算する。
補正部１４−ｉは、新たなβｉを用いて補正値Ｃｉを計算する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、２点の温度と検出されたバス電圧に基づいて、第１の実施形態よりも正確な単位温度あたりの温度ドリフト量β１〜β３を得ることができる。これにより、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の誤差をより小さくできる。従って、バス電圧Ｖｂｕｓの制御の精度をさらに向上することができる。
【００４７】
なお、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３の平均値の温度依存特性を表す関数を求め、この関数を用いて補正することもできる。この場合、次のように処理が行われる。
制御部１３−１は、温度上昇後のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に検出されたバス電圧Ｖ１ｂと、計測された温度Ｔ１ｂとを、制御部１３−３に通知する。
制御部１３−２は、温度上昇後のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に検出されたバス電圧Ｖ２ｂと、計測された温度Ｔ２ｂとを、制御部１３−３に通知する。
【００４８】
制御部１３−３は、通知されたバス電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂと、温度上昇後のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に電圧検出部１１−３で検出されたバス電圧Ｖ３ｂの平均値Ｖａｖｅ２を計算する。制御部１３−３は、通知された温度Ｔ１ｂ，Ｔ２ｂと、温度上昇後のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時に温度計測部１２−３で計測された温度Ｔ３ｂの平均値Ｔａｖｅ２を計算する。
【００４９】
そして、制御部１３−３は、温度上昇前の平均値Ｖａｖｅ１と平均値Ｔａｖｅ１に加え、温度上昇後の平均値Ｖａｖｅ２と平均値Ｔａｖｅ２を制御部１３−１，１３−２に通知する。
【００５０】
補正部１４−ｉは、Ｔａｖｅ１，Ｖａｖｅ１とＴａｖｅ２，Ｖａｖｅ２とを通る直線の関数としてＶａｖｅ（Ｔ）を計算し、補正値Ｃｉ＝Ｖｉ−Ｖａｖｅ（Ｔｉ）を計算する。Ｖａｖｅ（Ｔｉ）は、計測された温度Ｔｉに応じて変化する。制御部１３−３が関数Ｖａｖｅ（Ｔ）を計算し、この関数を制御部１３−１，１３−２に通知してもよい。
【００５１】
このような構成でも、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の誤差を第１の実施形態より小さくできる。
【００５２】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、バス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｂｕｓ１の時の検出されたバス電圧の平均値を用いて補正値を計算したが、第３の実施形態では、異なる参照電圧Ｖｂｕｓ３の時の検出されたバス電圧の平均値も用いる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５３】
図４は、第３の実施形態に係る電力変換装置１０−１〜１０−３における検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３と実際のバス電圧Ｖｂｕｓとの関係を示す図である。図４では、温度は一定である。
【００５４】
電力変換装置１０−１〜１０−３は、第１の実施形態の補正値Ｃ１〜Ｃ３の設定を行った後、バス電圧Ｖｂｕｓ＝別の参照電圧Ｖｂｕｓ３となる任意のタイミングで、以下の設定をさらに行う。別の参照電圧Ｖｂｕｓ３は、参照電圧Ｖｂｕｓ１と異なっていれば任意の値でよいが、参照電圧Ｖｂｕｓ１との差が大きいほど補正の精度が向上する。
【００５５】
電力変換装置１０−１の制御部１３−１は、バス電圧Ｖｂｕｓが別の参照電圧Ｖｂｕｓ３の時に電圧検出部１１−１で検出された別のバス電圧Ｖ１ｂを、電力変換装置１０−３の制御部１３−３に通知する。
【００５６】
電力変換装置１０−２の制御部１３−２は、バス電圧Ｖｂｕｓが別の参照電圧Ｖｂｕｓ３の時に電圧検出部１１−２で検出された別のバス電圧Ｖ２ｂを、電力変換装置１０−３の制御部１３−３に通知する。
【００５７】
電力変換装置１０−３の制御部１３−３は、電力変換装置１０−１，１０−２から通知された別のバス電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂと、バス電圧Ｖｂｕｓが別の参照電圧Ｖｂｕｓ３の時に電圧検出部１１−３で検出された別のバス電圧Ｖ３ｂの平均値である別の平均値Ｖａｖｅ３を計算する。そして、制御部１３−３は、平均値Ｖａｖｅ１と平均値Ｔａｖｅ１に加え、別の平均値Ｖａｖｅ３を電力変換装置１０−１，１０−２の制御部１３−１，１３−２に通知する。
【００５８】
電力変換装置１０−ｉの補正部１４−ｉは、平均値Ｖａｖｅ１および別の平均値Ｖａｖｅ３に基づいて、電圧検出部１１−ｉにより検出されるバス電圧Ｖｉを補正する。具体的には、補正部１４−ｉは、Ｖｂｕｓ１，Ｖａｖｅ１とＶｂｕｓ３，Ｖａｖｅ３を通る直線の関数としてＶａｖｅ（Ｖｂｕｓ）を計算し、補正値Ｃｉ＝Ｖｉ−Ｖａｖｅ（Ｖｉ）＋βｉ（Ｔｉ−Ｔａｖｅ１）を計算する。Ｖｉ−Ｖａｖｅ（Ｖｉ）は、検出されたバス電圧Ｖｉに応じて変化する。制御部１３−３が関数Ｖａｖｅ（Ｖｂｕｓ）を計算し、この関数を制御部１３−１，１３−２に通知してもよい。
【００５９】
本実施形態によれば、オフセット電圧のバス電圧依存性を補正することができる。これにより、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３の値によらず、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の誤差を小さくできる。従って、バス電圧Ｖｂｕｓの制御の精度をさらに向上することができる。
【００６０】
なお、補正部１４−ｉは、検出されたバス電圧Ｖｉがバス電圧Ｖｉａを含む第１の範囲にある場合、補正値Ｃｉ＝Ｖｉａ−Ｖａｖｅ１＋βｉ（Ｔｉ−Ｔａｖｅ１）を計算してもよい。補正部１４−ｉは、検出されたバス電圧Ｖｉがバス電圧Ｖｉｂを含む第２の範囲にある場合、補正量Ｃｉ＝Ｖｉｂ−Ｖａｖｅ３＋βｉ（Ｔｉ−Ｔａｖｅ１）を計算してもよい。このように、補正部１４−１〜１４−３は、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じて、異なるオフセット電圧を用いて補正してもよい。これにより、計算量の増加を抑制しつつ、オフセット電圧のバス電圧依存性を補正することができる。
また、第３の実施形態を第２の実施形態に組み合わせてもよい。
【００６１】
（第４の実施形態）
第１の実施形態では電力変換装置１０−１〜１０−３間で検出されたバス電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａおよび平均値Ｖａｖｅ１を通知したが、第４の実施形態ではこの通知を行わない。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６２】
図５は、第４の実施形態に係る電力変換システム１Ａの構成を示すブロック図である。電力変換装置１０Ａ−１は、電圧検出部１１−１と、補正部１４Ａ−１と、電力変換部１５−１とを有する。電力変換装置１０Ａ−２は、電圧検出部１１−２と、補正部１４Ａ−２と、電力変換部１５−２とを有する。電力変換装置１０Ａ−３は、電圧検出部１１−３と、制御部１３Ａ−３と、電力変換部１５−３とを有する。
【００６３】
電力変換システム１Ａは、起動時などにおける特定の期間に、補正値Ｃ１，Ｃ２の設定を行う。
電力変換装置１０Ａ−１〜１０Ａ−３の１つである電力変換装置１０Ａ−３は、マスタ装置であり、補正値Ｃ１，Ｃ２の設定時に、電圧検出部１１−３で検出されたバス電圧Ｖ３に基づいて直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓを予め定められた参照電圧Ｖｒｅｆに制御する。具体的には、電力変換装置１０Ａ−３は、電力系統５の交流電力を直流電力に変換して、直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓを参照電圧Ｖｒｅｆに充電する。
【００６４】
電力変換装置１０Ａ−３の制御部１３Ａ−３は、直流バス２の充電が完了すると、補正フラグを補正部１４Ａ−１，１４Ａ−２に通知する。電圧検出部１１−３で検出されたバス電圧Ｖ３が補正の基準となるため、電力変換装置１０Ａ−３は検出されたバス電圧Ｖ３を補正する必要がない。
【００６５】
他の電力変換装置１０Ａ−１，１０Ａ−２は、スレーブ装置である。補正部１４Ａ−１，１４Ａ−２は、それぞれ、予め参照電圧Ｖｒｅｆを記憶している。補正部１４Ａ−１は、補正フラグの通知を受けると、直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓが参照電圧Ｖｒｅｆに充電された時に自己の電圧検出部１１−１で検出されたバス電圧Ｖ１ａと、記憶している参照電圧Ｖｒｅｆとに基づいて、自己の電圧検出部１１−１により検出されるバス電圧Ｖ１を補正する。
【００６６】
具体的には、補正部１４Ａ−１は、補正値Ｃ１＝検出されたバス電圧Ｖ１ａ−参照電圧Ｖｒｅｆを計算し、記憶する。この後の通常動作時において、補正部１４Ａ−１は、検出されるバス電圧Ｖ１から補正値Ｃ１を減算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−１に供給する。
【００６７】
補正部１４Ａ−２も同様に動作する。すなわち、補正部１４Ａ−２は、補正値Ｃ２＝検出されたバス電圧Ｖ２ａ−参照電圧Ｖｒｅｆを計算し、記憶する。通常動作時において、補正部１４Ａ−２は、検出されるバス電圧Ｖ２から補正値Ｃ２を減算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−２に供給する。これらの補正値Ｃ１，Ｃ２は、通常動作時において継続的に用いられる。
【００６８】
このように、本実施形態によれば、電力変換装置１０Ａ−１〜１０Ａ−３間で検出されたバス電圧および平均値を通知することなく、補正フラグを通知するだけで、検出されたバス電圧Ｖ１〜Ｖ３間の誤差を小さくできる。これにより、電力変換装置１０Ａ−１〜１０Ａ−３の構成を簡略化できる。
【００６９】
なお、マスタ装置は、電力変換装置１０Ａ−１または１０Ａ−２でもよい。
また、補正部１４Ａ−ｉ（ｉは１，２）は、補正値Ｃｉ＝Ｖｉａ／Ｖｒｅｆを計算し、検出されたバス電圧Ｖｉを補正値Ｃｉにより除算し、得られた補正電圧を電力変換部１５−ｉに供給してもよい。
【００７０】
以上、本発明について、実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７１】
なお、実施形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００７２】
［項目１］
直流バス（２）と、
前記直流バス（２）に接続された複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３，１０Ａ−１〜１０Ａ−３）と、を備え、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３，１０Ａ−１〜１０Ａ−３）は、それぞれ、前記直流バス（２）のバス電圧を検出する電圧検出部（１１−１〜１１−３）を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換し、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３，１０Ａ−１〜１０Ａ−３）は、前記検出されたバス電圧間の差を補正することを特徴とする電力変換システム（１，１Ａ）。
これによれば、バス電圧の制御の精度を向上することができる。
［項目２］
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３，１０Ａ−１〜１０Ａ−３）の１つ以上（１０−１，１０−２，１０Ａ−１，１０Ａ−２）は、直流電源（３，４）の直流電力を異なる値の直流電力に変換して前記直流バス（２）に出力するＤＣ／ＤＣ変換装置であり、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３，１０Ａ−１〜１０Ａ−３）の１つ（１０−３，１０Ａ−３）は、前記直流バス（２）の直流電力を交流電力に変換して当該交流電力を電力系統（５）に出力し、前記電力系統（５）の交流電力を直流電力に変換して当該直流電力を前記直流バス（２）に出力する双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置である、ことを特徴とする項目１に記載の電力変換システム（１，１Ａ）。
これによれば、ＤＣ／ＤＣ変換装置と双方向ＤＣ／ＡＣ変換装置とを備えた電力変換システム（１，１Ａ）において、バス電圧の制御の精度を向上することができる。
［項目３］
前記複数の電力変換装置（１０Ａ−１〜１０Ａ−３）の１つ（１０Ａ−３）は、前記直流バス（２）のバス電圧を予め定められた参照電圧に制御し、
他の電力変換装置（１０Ａ−１，１０Ａ−２）は、それぞれ、前記参照電圧を記憶しており、前記直流バス（２）のバス電圧が前記参照電圧に制御された時に自己の電圧検出部（１１−１，１１−２）で検出されたバス電圧と、前記参照電圧とに基づいて、自己の電圧検出部（１１−１，１１−２）により検出されるバス電圧を補正する補正部（１４Ａ−１，１４Ａ−２）を有する、ことを特徴とする項目１または２に記載の電力変換システム（１Ａ）。
これによれば、電力変換装置（１０Ａ−１〜１０Ａ−３）の構成を簡略化できる。
［項目４］
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）の１つはマスタ装置（１０−３）であり、他はスレーブ装置（１０−１，１０−２）であり、
前記スレーブ装置（１０−１，１０−２）は、それぞれ、前記直流バス（２）のバス電圧が参照電圧の時に自己の電圧検出部（１１−１，１１−２）で検出されたバス電圧を前記マスタ装置（１０−３）に通知する制御部（１３−１，１３−２）を有し、
前記マスタ装置（１０−３）は、前記少なくとも１つのスレーブ装置（１０−１，１０−２）から通知されたバス電圧と、前記直流バス（２）のバス電圧が前記参照電圧の時に自己の電圧検出部（１１−３）で検出されたバス電圧の統計量を計算し、当該統計量を前記スレーブ装置（１０−１，１０−２）に通知する制御部（１３−３）を有し、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）は、それぞれ、前記統計量と自己の電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されたバス電圧とに基づいて、当該電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されるバス電圧を補正する補正部（１４−１〜１４−３）を有する、ことを特徴とする項目１または２に記載の電力変換システム（１）。
これによれば、電力変換装置（１０−１〜１０−３）の筐体がそれぞれ異なり、屋内や室内に設置され、電圧検出部（１１−１〜１１−３）の経年劣化の度合いや温度環境が比較的大きく異なっていても、適切に対応できる。
［項目５］
前記統計量は平均値または中央値である、ことを特徴とする項目４に記載の電力変換システム。
これによれば、電圧検出部（１１−１〜１１−３）の経年劣化の度合いや温度環境が比較的大きく異なっていても、簡単な計算によって適切に対応できる。
［項目６］
前記スレーブ装置（１０−１，１０−２）の前記制御部（１３−１，１３−２）は、それぞれ、前記バス電圧が別の参照電圧の時に自己の電圧検出部（１１−１，１１−２）で検出された別のバス電圧を前記マスタ装置（１０−３）に通知し、
前記マスタ装置（１０−３）の前記制御部（１３−３）は、前記少なくとも１つのスレーブ装置（１０−１，１０−２）から通知された前記別のバス電圧と、前記直流バス（２）のバス電圧が前記別の参照電圧の時に自己の電圧検出部（１１−３）で検出された別のバス電圧の統計量である別の統計量を計算し、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）の前記補正部（１４−１〜１４−３）は、それぞれ、前記統計量および前記別の統計量に基づいて、自己の電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されるバス電圧を補正する、ことを特徴とする項目４に記載の電力変換システム（１）。
これによれば、オフセット電圧のバス電圧依存性を補正することができる。
［項目７］
前記統計量および前記別の統計量は平均値または中央値である、ことを特徴とする項目６に記載の電力変換システム。
これによれば、簡単な計算によってオフセット電圧のバス電圧依存性を補正することができる。
［項目８］
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）は、それぞれ、温度を計測する温度計測部（１２−１〜１２−３）を有し、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）の前記補正部（１４−１〜１４−３）は、それぞれ、計測された温度に応じた温度ドリフト量も用いて自己の電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されるバス電圧を補正する、ことを特徴とする項目から７のいずれかに記載の電力変換システム（１）。
これによれば、温度ドリフト、温度差などの影響が比較的大きくても、検出されたバス電圧間の誤差を小さくできる。
［項目９］
直流バス（２）に接続され、それぞれ、前記直流バス（２）のバス電圧を検出する電圧検出部（１１−１〜１１−３）と、統計量と自己の電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されたバス電圧とに基づいて、当該電圧検出部（１１−１〜１１−３）により検出されるバス電圧を補正する補正部（１４−１〜１４−３）と、を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換する複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）を制御する制御装置（１３−３）であって、
前記複数の電力変換装置（１０−１〜１０−３）の１つはマスタ装置（１０−３）であり、他はスレーブ装置（１０−１，１０−２）であり、
前記スレーブ装置（１０−１，１０−２）のそれぞれから、前記直流バス（２）のバス電圧が参照電圧の時に自己の電圧検出部（１１−１，１１−２）で検出されたバス電圧が通知され、前記少なくとも１つのスレーブ装置（１０−１，１０−２）から通知されたバス電圧と、前記直流バス（２）のバス電圧が前記参照電圧の時に前記マスタ装置（１０−３）の前記電圧検出部（１１−３）により検出されたバス電圧の統計量を、前記統計量として前記スレーブ装置（１０−１，１０−２）に通知する、ことを特徴とする制御装置（１３−３）。
これによれば、検出されたバス電圧間の誤差を小さくするよう電力変換装置（１０−１〜１０−３）を制御できる。
［項目１０］
直流バス（２）に接続され、それぞれ、前記直流バス（２）のバス電圧を検出する電圧検出部（１１−１〜１１−３）を有し、検出されたバス電圧に基づいて電力を変換する複数の電力変換装置（１０Ａ−１〜１０Ａ−３）の１つであって、
予め定められた参照電圧を記憶しており、他の電力変換装置（１０Ａ−３）によって前記直流バス（２）の電圧が前記参照電圧に制御された時に自己の電圧検出部（１１−１）で検出されたバス電圧と、前記参照電圧とに基づいて、自己の電圧検出部（１１−１）により検出されるバス電圧を補正する補正部（１４Ａ−１）を備えることを特徴とする電力変換装置（１０Ａ−１）。
これによれば、電力変換装置（１０Ａ−１，１０Ａ−２）の構成を簡略化できる。
【符号の説明】
【００７３】
１…電力変換システム、２…直流バス、３…直流電源、４…直流電源、５…電力系統、１０−１〜１０−３…電力変換装置、１１−１〜１１−３…電圧検出部、１２−１〜１２−３…温度計測部、１３−１〜１３−３…制御部、１４−１〜１４−３…補正部、１５−１〜１５−３…電力変換部。
【図１】
0006660616.tif 000002
【図２】
0006660616.tif 000003
【図３】
0006660616.tif 000004
【図４】
0006660616.tif 000005
【図５】
0006660616.tif 000006