(57)【要約】【課題】共通の負荷に複数の電力変換装置を接続し、送信元から制御信号を伝送して装置間相互の同期をとるシステムで、各電力変換装置にそれぞれ設けられる制御手段の故障を簡単に検出できるようにする。【解決手段】図１（ａ）に示す各電力変換装置１０には図１（ｃ）のように局番をつけ、かつ各局番対応に図１（ｂ）のようにカウンタ１２１１Ａ〜１２１１Ｎを設け、制御信号には応答を要求する局番情報を付して送信し、局番情報が自局番と一致する装置はその局番情報を付して自分以外の装置に返送するという動作を、応答を要求する局番情報を順次更新しながら実行すると、制御手段が故障している局番対応のカウンタ１２１１Ａ〜１２１１Ｎの内容は初期値のまま変わらないので、このことを利用して故障と検知する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１から第Ｎ（２以上の自然数）の電力変換装置間を伝送信号線で接続するとともに、これら電力変換装置の各出力線を１つの負荷に接続し、或る電力変換装置からキャリア信号に同期した制御信号を伝送して電力変換装置間相互の同期をとるようにした多重化電力変換システムにおいて、
前記第１から第Ｎの電力変換装置には各々の識別が可能な局番を付し、第１から第Ｎの電力変換装置の各制御手段には前記局番対応のカウンタ領域を設け、前記制御信号には応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を付して送信し、前記制御信号内の局番情報が自局番と一致する電力変換装置はその局番情報を付して自分を除く他の全ての電力変換装置に返送すると言う動作を、応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を順次更新しながら実行し、前記制御信号および応答信号の受信終了時には送信局番に対応する前記カウンタ領域をカウンタアップし、このカウンタアップされる各電力変換装置のカウンタ領域を一定周期でチェックして故障の検知を可能にしたことを特徴とする多重化電力変換システムの相互監視方法。
【請求項２】
第１から第Ｎ（２以上の自然数）の電力変換装置間を伝送信号線で接続するとともに、これら電力変換装置の各出力線を１つの負荷に接続し、或る電力変換装置からキャリア信号に同期した制御信号を伝送して電力変換装置間相互の同期をとるようにした多重化電力変換システムにおいて、
前記第１から第Ｎの電力変換装置には各々の識別が可能な局番を付し、第１から第Ｎの電力変換装置の各制御手段には一定時間間隔でカウントするカウンタと前記局番対応の記憶領域とを設け、前記制御信号には応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を付して送信し、前記制御信号内の局番情報が自局番と一致する電力変換装置はその局番情報を付して自分を除く他の全ての電力変換装置に返送すると言う動作を、応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を順次更新しながら実行し、前記制御信号および応答信号の受信終了時には送信局番に対応する前記記憶領域に前記カウンタのカウント値を複写し、記憶領域を任意の周期でチェックして故障の検知を可能にしたことを特徴とする多重化電力変換システムの相互監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力変換装置を複数台設けて構成されるシステム（以下、多重化電力変換システムとも言う）、特にその相互監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は先に、複数台の電力変換装置間を伝送線のみにて接続することでキャリア信号用の外部配線を不要とし、各電力変換装置間を信号の伝送可能な範囲内に接続することで、近接配置することなく同期可能とするシステムを提案している（特開平８−３１７６３２号公報参照：提案システムとも言う）。
その提案システムの概要を図１３に示す。
これは、図１３（ａ）に示すように、制御手段１２１Ｃと、キャリア信号発生手段１２２と、このキャリア信号ＣＡと制御手段１２１Ｃからの運転指令ＩＤとにもとづき駆動パルスＤＰを生成する駆動パルス発生手段１２３と、この駆動パルスＤＰにより駆動される電力変換器１１からなる電力変換装置１０に、キャリア信号ＣＡに同期して制御信号ＣＴを伝送信号線４へ出力する伝送手段１２４を付加することで、図１３（ｂ）に示すような第１〜第Ｎの電力変換装置１Ａ〜１Ｎの同期を容易かつ安定にとるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１３の制御手段１２１Ｃは、現実にはマイクロプロセッサが使用されることが多い。
ところで、制御手段１２１Ｃのマイクロプロセッサにおいて異常が発生した場合、伝送手段１２４とのデータの授受ができないため、電力変換装置１０の正常な出力は不可能となり、そのままでは多重化システム全体としての正常運転は不可能である。仮に、第Ｎの電力変換装置１Ｎの制御手段１２１Ｃにおいて異常が発生したならば、第１〜第Ｎ−１の電力変換装置１Ａ〜１Ｎ−１の制御手段１２１Ｃは、第Ｎの制御手段１２１Ｃに異常が発生したことを検知して何らかの処理を行なう必要がある。
したがって、この発明の課題は、制御手段としてのマイクロプロセッサにおいて、異常が発生したことを容易に検知し得るようにする相互監視方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、第１から第Ｎ（２以上の自然数）の電力変換装置間を伝送信号線で接続するとともに、これら電力変換装置の各出力線を１つの負荷に接続し、或る電力変換装置からキャリア信号に同期した制御信号を伝送して電力変換装置間相互の同期をとるようにした多重化電力変換システムにおいて、
前記第１から第Ｎの電力変換装置には各々の識別が可能な局番を付し、第１から第Ｎの電力変換装置の各制御手段には前記局番対応のカウンタ領域を設け、前記制御信号には応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を付して送信し、前記制御信号内の局番情報が自局番と一致する電力変換装置はその局番情報を付して自分を除く他の全ての電力変換装置に返送すると言う動作を、応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を順次更新しながら実行し、前記制御信号および応答信号の受信終了時には送信局番に対応する前記カウンタ領域をカウンタアップし、このカウンタアップされる各電力変換装置のカウンタ領域を一定周期でチェックして故障の検知を可能にしたことを特徴とする。
【０００５】
この請求項２の発明では、第１から第Ｎ（２以上の自然数）の電力変換装置間を伝送信号線で接続するとともに、これら電力変換装置の各出力線を１つの負荷に接続し、或る電力変換装置からキャリア信号に同期した制御信号を伝送して電力変換装置間相互の同期をとるようにした多重化電力変換システムにおいて、
前記第１から第Ｎの電力変換装置には各々の識別が可能な局番を付し、第１から第Ｎの電力変換装置の各制御手段には一定時間間隔でカウントするカウンタと前記局番対応の記憶領域とを設け、前記制御信号には応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を付して送信し、前記制御信号内の局番情報が自局番と一致する電力変換装置はその局番情報を付して自分を除く他の全ての電力変換装置に返送すると言う動作を、応答信号の返送を要求する電力変換装置の局番情報を順次更新しながら実行し、前記制御信号および応答信号の受信終了時には送信局番に対応する前記記憶領域に前記カウンタのカウント値を複写し、記憶領域を任意の周期でチェックして故障の検知を可能にしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態を説明する説明図である。
図１（ａ）のように電力変換装置自体の構成は従来と同じであるが、その各々には図１（ｃ）のように、特定の局番１〜Ｎを設定するとともに、制御手段１２１には図１（ｂ）のように、局番１〜Ｎに対応するカウンタ領域１２１１Ａ〜１２１１Ｎを設けた点が特徴である。
電力変換装置の制御手段１２１は、キャリア信号ＣＡに同期して制御信号ＣＴを伝送信号線４へ出力する。その制御信号ＣＴは例えば図２に示すように、信号種別を示す情報と応答信号ＣＲの返送を要求する局番情報とその他の情報とから構成されている。また、応答信号ＣＲは例えば図３に示すように、信号種別を示す情報と応答を行なった局番情報とその他の情報とから構成される。
【０００７】
いま、例えば第１の電力変換装置１Ａが、応答信号ＣＲの返送を要求する局番情報を「２」として、制御信号ＣＴを伝送信号線４へ出力する場合の例を図４に示す。制御信号ＣＴは送信元１Ａを除く他の全ての電力変換装置１Ｂ〜１Ｎの全てに送られ、キャリア信号の同期がとられるとともに、応答信号ＣＲの返送を要求する局番情報をここでは「２」としたので、この場合は局番「２」に対応する第２の電力変換装置１Ｂが、応答信号ＣＲを返送する。このときの様子を図５に示す。第２の電力変換装置１Ｂからの応答信号ＣＲは、送信元１Ａだけでなく１Ｂを除く他の全ての電力変換装置に送られる。
【０００８】
このようにして、送信元である第１の電力変換装置１Ａから、応答信号ＣＲの返送を要求する局番情報を、局番「２」，「３」，「４」〜局番「Ｎ」と順次更新しながら実行する例を図６に示す。そして、制御信号ＣＴを受信した各電力変換装置１Ｂ〜１Ｎは、制御手段１２１内にある局番「１」対応のカウンタ１２１１Ａをそれぞれインクリメントするとともに、応答信号ＣＲを受信した各電力変換装置は、局番「２」〜局番「Ｎ」対応のカウンタ１２１１Ｂ〜１２１１Ｎを順次インクリメントする。
【０００９】
すなわち、カウンタ１２１１Ａ〜１２１１Ｎの初期値を「０」とすると、図６の〔１〕の周期では各電力変換装置１Ｂ〜１Ｎのカウンタ１２１１Ａが「１」、電力変換装置１Ｂを除く各電力変換装置のカウンタ１２１１Ｂが「１」となり、〔２〕の周期では各電力変換装置１Ｂ〜１Ｎのカウンタ１２１１Ａが「２」、電力変換装置１Ｃを除く各電力変換装置のカウンタ１２１１Ｃが「１」となり、〔３〕の周期では各電力変換装置１Ｂ〜１Ｎのカウンタ１２１１Ａが「３」で、電力変換装置１Ｄを除く各電力変換装置のカウンタ１２１１Ｄが「１」となり…、という具合にカウントアップして行く。
各電力変換装置の制御手段１２１は一定周期でカウンタ１２１１Ａ〜１２１１Ｎをチェックするが、その周期は制御信号ＣＴで応答を要求する局番の変更または更新が一巡する時間（図６のＴ１参照）より充分に長い時間、例えば図７のＴ２周期で行なうものとする。
【００１０】
図８は図１の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１１０１では局番「１」をセットする。電力変換装置１Ａのみが自局番となるのでステップＳ１１０２からステップＳ１１０６へ行き、ここでカウンタの局番を変更する。その結果自局番でなくなるので、局番Ｘの値が「０（初期値）」かどうかを判断し、「０」ならば局番Ｘの制御手段１２１は異常と判断し、それ以外ならば正常としてカウンタ値を０クリアする（ステップＳ１１０５参照）。その後、ステップＳ１１０６でカウンタの局番を順じ変更しながら、全てのカウンタのチェックを行なう（ステップＳ１１０７参照）。なお、電力変換装置１Ｂ〜１Ｎの場合はステップＳ１１０２からステップＳ１１０３へ行き、以下は上記と同様である。
【００１１】
つまり、或る電力変換装置の制御手段１２１に異常が生じると、その制御手段１２１は制御信号ＣＴまたは応答信号ＣＲを伝送信号線４に出力することができず、異常が発生した制御手段に該当する局番のカウンタはインクリメントされない。このため、電力変換装置１Ａ〜１Ｎの制御手段１２１は、初期化されたままのカウンタが存在する場合、その局番に対応する制御手段１２１に異常が発生したと判断でき、異常に対処するための処理を始めることが可能となる。
【００１２】
図９はこの発明の第２の実施の形態説明図である。
ここでは、各制御手段１２１Ｂには図９（ｂ）のように、カウンタ１２１２と電力変換装置の局番「１」〜「Ｎ」に対応する記憶領域１２１３Ａ〜１２１３Ｎが設けられる。カウンタ１２１２は図１０に示すように、例えば一定間隔Ｔ４でインクリメントされるが、この間隔Ｔ４はキャリア信号に同期して発生する信号ＳＹの発生間隔Ｔ５に対して充分小さくなるようにする（Ｔ４≪Ｔ５）。カウンタ１２１２としては、例えばマイクロプロセッサに内蔵のハードウエアであるタイマカウンタが用いられる。
【００１３】
制御信号ＣＴおよび応答信号ＣＲのやり取りは図１の場合と同様であるが、図６に示す制御信号ＣＴおよび応答信号ＣＲの受信時に、図９（ｂ）のカウンタ１２１２の値を記憶領域１２１３Ａ〜１２１３Ｎへ複写する点で図１の場合と異なっている。各電力変換装置の制御手段１２１Ｂは記憶領域１２１３Ａ〜１２１３Ｎのチェックを行なうが、その周期は図７の場合と違って図１１のように一定周期である必要はない（Ｔ６Ａ＝Ｔ６Ｂ＝Ｔ６Ｃとする必要はない）。これは、図１２のフローチャートにも示すように、カウンタ値と記憶領域１２１３Ａ〜１２１３Ｎの値とを比較し、その差が規定値より大きいとき異常と判断するようにしているためである。その他は、図１の場合と同様である。
【００１４】
つまり、図９の例も或る電力変換装置の制御手段１２１Ｂに異常が生じると、その制御手段１２１は制御信号ＣＴまたは応答信号ＣＲを伝送信号線４に出力することができず、異常が発生した制御手段に該当する局番のカウンタはインクリメントされず、記憶領域には複写されない。そこで、電力変換装置１Ａ〜１Ｎの制御手段１２１Ｂは、記憶領域の値と一定間隔でカウントしているカウンタの値とを比較し、その差が規定値よりも大きい場合、その局番に対応する制御手段１２１Ｂに異常が発生したと判断でき（カウンタ値は時間の経過とともに大きくなるのに対し、異常が発生した制御手段対応の記憶領域は複写の更新が行なわれないため差が大きくなる）、異常に対処するための処理を始めることが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、提案システムのように、各電力変換装置間を伝送線のみで接続することでキャリア信号の外部配線を不要とし、近接配置することなく同期をとれるようにしたシステムで、各制御手段の相互監視を行なうことにより、簡単かつ安全に異常を検知することが可能となる。また、異常が発生したら、異常に対処するための処理を始めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を説明する説明図である。
【図２】この発明で用いられる制御信号例を示すデータ構成図である。
【図３】この発明で用いられる応答信号例を示すデータ構成図である。
【図４】図１の制御信号送受信動作を説明するための説明図である。
【図５】図１の応答信号送受信動作を説明するための説明図である。
【図６】局番情報の一巡動作を説明する説明図である。
【図７】チェック周期の説明図である。
【図８】図１のチェック動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の第２の実施の形態を説明する説明図である。
【図１０】カウンタのカウントタイミングと同期信号とのタイミング説明図である。
【図１１】異常チェック動作を説明する説明図である。
【図１２】図９のチェック動作を示すフローチャートである。
【図１３】提案システムの説明図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｎ，１０…電力変換装置、２…負荷、３…出力線、４…伝送信号線、１１…電力変換器、１２…制御装置、１２１，１２１Ｂ，１２１Ｃ…制御手段、１２２…キャリア信号発生手段、１２３…駆動パルス発生手段、１２４…伝送手段、１２５…同期手段、１２１１Ａ〜１２１１Ｎ，１２１２…カウンタ、１２１３Ａ〜１２１３Ｎ…記憶領域、ＣＴ…制御信号、ＣＲ…応答信号。
【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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