(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電圧が印加されることによってオン状態となるスイッチング素子が各々に設けられており、かつ負荷へ電力を供給可能に互いに並列に接続されている複数の電力変換装置と、
複数の前記スイッチング素子のうち少なくとも１つに印加される前記ゲート電圧のレベルを変化させるフィードバック信号を生成することによって、前記複数の電力変換装置の各々から出力される電力の調整を行うゲート電圧調整回路と、
を備えることを特徴とする電力変換システム。
【請求項２】
前記複数の電力変換装置の各々は、同一の前記負荷へ交流電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電力変換システム。
【請求項３】
前記ゲート電圧調整回路は、前記複数の電力変換装置の各々から出力される平均電力を均等にさせる前記調整を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換システム。
【請求項４】
前記ゲート電圧を制御するための共通のゲート信号を複数の前記スイッチング素子の各々へ送る制御装置
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記複数の電力変換装置の各々は、前記スイッチング素子に印加される前記ゲート電圧のレベルを変化させるゲート電圧回路を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つ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の各々は、複数の前記スイッチング素子に印加される前記ゲート電圧のレベルを変化させるゲート電圧回路を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換システム。
【請求項７】
前記ゲート電圧調整回路は、前記複数の電力変換装置からの出力電流を比較した結果を基に前記調整を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電力変換システム。
【請求項８】
前記ゲート電圧調整回路は、前記複数の電力変換装置からの出力電圧を比較した結果を基に前記調整を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電力変換システム。
【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を備える電力変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電力変換装置の並列運転によって、単独の電力変換装置を運転する場合よりも電力容量を増大可能とする電力変換システムが知られている。複数の電力変換装置は、同一の負荷へ交流電流を出力可能に互いに並列に接続される。電力変換システムは、交流電流を一旦直流電流へ変換し、さらに各電力変換装置にて直流電流を交流電流へ変換することにより、交流電圧の周波数あるいは交流電圧のレベルを変化させる。【０００３】
複数の電力変換装置を並列運転させる場合に、電力変換装置ごとの出力電圧に差が生じることにより、複数の電力変換装置のいずれかの負荷が他の電力変換装置の負荷よりも高くなる。また、各電力変換装置の出力電圧の差によって、電力変換装置の間のループ回路を循環する電流である循環電流が生じることがある。循環電流は、横電流とも称される。横電流は負荷である装置の駆動に寄与しないことから、電力変換システムは、横電流の発生により電力変換の効率が低下することになる。【０００４】
特許文献１には、各電力変換装置におけるゲート信号の同期を可能とする電力変換システムが開示されている。ゲート信号は、各電力変換装置に備えられているスイッチング素子のゲートに入力される。特許文献１によると、各電力変換装置は、制御装置との間の通信によって、電圧指令と、ゲート信号の同期のための同期信号とを受信して、ゲート信号を生成する。電力変換システムは、各電力変換装置におけるゲート信号の同期によって、各電力変換装置により交流電流が出力されるタイミングのずれを抑制可能とし、出力電圧の差を低減する。電力変換システムは、出力電圧の差を低減することによって、各電力変換装置によって供給される平均電力を均等にさせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１にかかる従来の電力変換システムには、制御装置からのゲート信号にしたがって単独で運転する既存の電力変換装置と同様の構成が備えられるほかに、同期信号の送受信のための通信機能とゲート信号の同期のための処理機能とが追加されている。従来の電力変換システムは、かかる機能の実現のための構成が追加されることで、既存の電力変換装置を備える場合の構成からの大幅な変更を要し、構成が複雑になるという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって、各電力変換装置から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置を制御可能とする電力変換システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電力変換システムは、ゲート電圧が印加されることによってオン状態となるスイッチング素子が各々に設けられており、かつ負荷へ電力を供給可能に互いに並列に接続されている複数の電力変換装置と、複数のスイッチング素子のうち少なくとも１つに印加されるゲート電圧のレベルを変化させるフィードバック信号を生成することによって、複数の電力変換装置の各々から出力される電力の調整を行うゲート電圧調整回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる電力変換システムは、簡易な構成によって、各電力変換装置から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置を制御することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電力変換システムを示す図
【図２】図１に示す電力変換システムが有する制御装置によって生成されるゲート信号の波形と、電力変換装置による出力電圧の波形とを示す図
【図３】図１に示す制御装置の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図
【図４】図１に示す制御装置の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図
【図５】図１に示す電力変換システムが有するスイッチング素子におけるコレクタ電流とコレクタエミッタ間電圧との関係の例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２にかかるゲート電圧調整回路を示す図
【図７】本発明の実施の形態３にかかる電力変換システムを示す図
【図８】図７に示す電力変換システムが有するゲート電圧調整回路の構成例を示す図
【図９】本発明の実施の形態４にかかる電力変換システムを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電力変換システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電力変換システム１００を示す図である。電力変換システム１００は、複数の電力変換装置である電力変換装置１，２と、ゲート電圧を調整するゲート電圧調整回路３と、電力変換装置１，２を制御する制御装置４と、整流素子５とを備える。
【００１３】
電力変換システム１００は、商用電源６からの交流電流を整流素子５にて一旦直流電流へ変換し、さらに各電力変換装置１，２にて直流電流を交流電流へ変換する。電力変換システム１００は、負荷装置であるモータ７へ変換後の交流電流を供給する。電力変換装置１，２は、同一の負荷であるモータ７へ交流電流を供給可能に互いに並列に接続されている。電力変換システム１００に備えられる電力変換装置は２つに限られない。電力変換システム１００は、互いに並列に接続された３つ以上の電力変換装置を備えていても良い。
【００１４】
制御装置４は、電力変換システム１００の出力電圧が目標値となるように電力変換装置１，２の出力電圧を制御するための共通のゲート信号であるゲート信号Ｇ１，Ｇ２を生成する。制御装置４は、生成されたゲート信号Ｇ１を電力変換装置１へ送るとともに、生成されたゲート信号Ｇ２を電力変換装置２へ送る。ゲート信号Ｇ１，Ｇ２は、パルス幅変調（Pulse  Width  Modulation：ＰＷＭ）信号である。ゲート信号Ｇ１，Ｇ２のパルス幅が変化することによって、モータ７へ印加される電流の電流値が変化する。具体的には、パルス幅が小さいほど電流値は小さくなり、パルス幅が大きいほど電流値は大きくなる。
【００１５】
整流素子５は、ダイオードブリッジといった半導体整流素子である。整流素子５のプラス端子８ｃは、電力変換装置１のＰ端子８ａと電力変換装置２のＰ端子８ｂとに接続されている。整流素子５のマイナス端子９ｃは、電力変換装置１のＮ端子９ａと電力変換装置２のＮ端子９ｂとに接続されている。整流素子５は、商用電源６からの交流電流を直流電流へ変換し、電力変換装置１と電力変換装置２とへ直流電流を供給する。
【００１６】
電力変換装置１は、ゲート電圧を生成するゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、スイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、スイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを駆動するゲート駆動回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとを有する。ゲート駆動回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄによって生成されたゲート電圧をスイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄへ印加することによってスイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを駆動する。スイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、ゲート電圧が印加されることによってオン状態となる。なお、ゲート電圧回路１０とは、ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの各々を区別せずに称したものとする。スイッチング素子１１とは、スイッチング素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各々を区別せずに称したものとする。ゲート駆動回路１２とは、ゲート駆動回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの各々を区別せずに称したものとする。スイッチング素子１１は、半導体素子であるＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）である。スイッチング素子１１は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect  Transistor）またはトランジスタであっても良い。
【００１７】
ゲート電圧回路１０ａは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路１２ａへ出力する。ゲート電圧回路１０ｂは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路１２ｂへ出力する。ゲート電圧回路１０ｃは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路１２ｃへ出力する。ゲート電圧回路１０ｄは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路１２ｄへ出力する。各ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、ゲート電圧調整回路３からのフィードバック信号ＦＢ１に従ってゲート電圧のレベルの高低を変化させることができる。
【００１８】
ゲート駆動回路１２は、ゲート信号Ｇ１のパルスがオンである期間においてゲート電圧を出力し、ゲート信号Ｇ１のパルスがオフである期間においてゲート電圧の出力を停止する。ゲート駆動回路１２は、ゲート信号Ｇ１にしたがって、ゲート電圧の出力と出力停止とを切り換える。ゲート駆動回路１２ａは、スイッチング素子１１ａのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路１２ｂは、スイッチング素子１１ｂのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路１２ｃは、スイッチング素子１１ｃのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路１２ｄは、スイッチング素子１１ｄのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路１２は、ゲート電圧を出力する閉状態とゲート電圧の出力を停止する開状態とを切り換えるスイッチの機能を果たす。
【００１９】
スイッチング素子１１は、ゲート電圧の印加によってコレクタとエミッタとの間に電流が流れるオン状態となり、ゲート電圧の印加が停止されることによってコレクタとエミッタとの間に電流が流れないオフ状態となる。
【００２０】
スイッチング素子１１ａのコレクタ端子とスイッチング素子１１ｃのコレクタ端子とは、Ｐ端子８ａに接続されている。スイッチング素子１１ｂのエミッタ端子とスイッチング素子１１ｄのエミッタ端子とは、Ｎ端子９ａに接続されている。スイッチング素子１１ａとスイッチング素子１１ｂとは、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間にて直列に接続されている。スイッチング素子１１ｃとスイッチング素子１１ｄとは、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間にて直列に接続されている。
【００２１】
スイッチング素子１１ａのエミッタ端子とスイッチング素子１１ｂのコレクタ端子との接続点１４Ａは、出力線１５Ａを介してモータ７に接続されている。電流センサ１３Ａは、出力線１５Ａを流れる電流を検出する。スイッチング素子１１ｃのエミッタ端子とスイッチング素子１１ｄのコレクタ端子との接続点１４Ｂは、出力線１５Ｂを介してモータ７に接続されている。電流センサ１３Ｂは、出力線１５Ｂを流れる電流を検出する。電力変換装置１は、接続点１４Ａの電圧Ｌ１Ａと接続点１４Ｂの電圧Ｌ１Ｂとの差である出力電圧をモータ７に印加する。
【００２２】
Ｐ端子８ａに接続されたスイッチング素子１１ａ，１１ｃは、電力変換装置１に設けられたスイッチング素子１１のうちプラス側であるＰ側のスイッチング素子である。Ｎ端子９ａに接続されたスイッチング素子１１ｂ，１１ｄは、電力変換装置１に設けられたスイッチング素子１１のうちマイナス側であるＮ側のスイッチング素子である。電力変換装置１の構成は、Ｐ側の構成要素とＮ側の構成要素とに分けられる。ゲート電圧回路１０ａ，１０ｃとスイッチング素子１１ａ，１１ｃとゲート駆動回路１２ａ，１２ｃとは、Ｐ側の構成要素である。ゲート電圧回路１０ｂ，１０ｄとスイッチング素子１１ｂ，１１ｄとゲート駆動回路１２ｂ，１２ｄとは、Ｎ側の構成要素である。Ｐ側とは、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間の回路のうち接続点１４Ａ，１４ＢよりもＰ端子８ａ側の部分とする。Ｎ側とは、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間の回路のうち接続点１４Ａ，１４ＢよりもＮ端子９ａ側の部分とする。
【００２３】
また、電力変換装置１の構成は、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間の回路のうち電圧Ｌ１Ａが印加される側である第１相側の構成要素と、Ｐ端子８ａとＮ端子９ａとの間の回路のうち電圧Ｌ１Ｂが印加される側である第２相側の構成要素とに分けられる。ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂとスイッチング素子１１ａ，１１ｂとゲート駆動回路１２ａ，１２ｂとは、第１相側の構成要素である。ゲート電圧回路１０ｃ，１０ｄとスイッチング素子１１ｃ，１１ｄとゲート駆動回路１２ｃ，１２ｄとは、第２相側の構成要素である。
【００２４】
電力変換装置２は、電力変換装置１と同様の構成を備える。電力変換装置２は、ゲート電圧を生成するゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを駆動するゲート駆動回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとを有する。ゲート駆動回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄによって生成されたゲート電圧をスイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄへ印加することによってスイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを駆動する。スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、ゲート電圧が印加されることによってオン状態となる。なお、ゲート電圧回路２０とは、ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々を区別せずに称したものとする。スイッチング素子２１とは、スイッチング素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの各々を区別せずに称したものとする。ゲート駆動回路２２とは、ゲート駆動回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各々を区別せずに称したものとする。スイッチング素子２１は、半導体素子であるＩＧＢＴである。スイッチング素子２１は、ＭＯＳＦＥＴまたはトランジスタであっても良い。
【００２５】
ゲート電圧回路２０ａは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路２２ａへ出力する。ゲート電圧回路２０ｂは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路２２ｂへ出力する。ゲート電圧回路２０ｃは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路２２ｃへ出力する。ゲート電圧回路２０ｄは、生成されたゲート電圧をゲート駆動回路２２ｄへ出力する。各ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、ゲート電圧調整回路３からのフィードバック信号ＦＢ２に従ってゲート電圧のレベルの高低を変化させることができる。
【００２６】
ゲート駆動回路２２は、ゲート信号Ｇ２のパルスがオンである期間においてゲート電圧を出力し、ゲート信号Ｇ２のパルスがオフである期間においてゲート電圧の出力を停止する。ゲート駆動回路２２は、ゲート信号Ｇ２にしたがって、ゲート電圧の出力と出力停止とを切り換える。ゲート駆動回路２２ａは、スイッチング素子２１ａのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路２２ｂは、スイッチング素子２１ｂのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路２２ｃは、スイッチング素子２１ｃのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路２２ｄは、スイッチング素子２１ｄのゲート電極へゲート電圧を出力する。ゲート駆動回路２２は、ゲート電圧を出力する閉状態とゲート電圧の出力を停止する開状態とを切り換えるスイッチの機能を果たす。
【００２７】
スイッチング素子２１は、ゲート電圧の印加によってコレクタとエミッタとの間に電流が流れるオン状態となり、ゲート電圧の印加が停止されることによってコレクタとエミッタとの間に電流が流れないオフ状態となる。
【００２８】
スイッチング素子２１ａのコレクタ端子とスイッチング素子２１ｃのコレクタ端子とは、Ｐ端子８ｂに接続されている。スイッチング素子２１ｂのエミッタ端子とスイッチング素子２１ｄのエミッタ端子とは、Ｎ端子９ｂに接続されている。スイッチング素子２１ａとスイッチング素子２１ｂとは、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間にて直列に接続されている。スイッチング素子２１ｃとスイッチング素子２１ｄとは、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間にて直列に接続されている。
【００２９】
スイッチング素子２１ａのエミッタ端子とスイッチング素子２１ｂのコレクタ端子との接続点２４Ａは、出力線２５Ａを介してモータ７に接続されている。電流センサ２３Ａは、出力線２５Ａを流れる電流を検出する。スイッチング素子２１ｃのエミッタ端子とスイッチング素子２１ｄのコレクタ端子との接続点２４Ｂは、出力線２５Ｂを介してモータ７に接続されている。電流センサ２３Ｂは、出力線２５Ｂを流れる電流を検出する。電力変換装置２は、接続点２４Ａの電圧Ｌ２Ａと接続点２４Ｂの電圧Ｌ２Ｂとの差である出力電圧をモータ７に印加する。
【００３０】
Ｐ端子８ｂに接続されたスイッチング素子２１ａ，２１ｃは、電力変換装置２に設けられたスイッチング素子２１のうちプラス側であるＰ側のスイッチング素子である。Ｎ端子９ｂに接続されたスイッチング素子２１ｂ，２１ｄは、電力変換装置２に設けられたスイッチング素子２１のうちマイナス側であるＮ側のスイッチング素子である。電力変換装置２の構成は、Ｐ側の構成要素とＮ側の構成要素とに分けられる。ゲート電圧回路２０ａ，２０ｃとスイッチング素子２１ａ，２１ｃとゲート駆動回路２２ａ，２２ｃとは、Ｐ側の構成要素である。ゲート電圧回路２０ｂ，２０ｄとスイッチング素子２１ｂ，２１ｄとゲート駆動回路２２ｂ，２２ｄとは、Ｎ側の構成要素である。Ｐ側とは、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間の回路のうち接続点２４Ａ，２４ＢよりもＰ端子８ｂ側の部分とする。Ｎ側とは、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間の回路のうち接続点２４Ａ，２４ＢよりもＮ端子９ｂ側の部分とする。
【００３１】
また、電力変換装置２の構成は、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間の回路のうち電圧Ｌ２Ａが印加される側である第１相側の構成要素と、Ｐ端子８ｂとＮ端子９ｂとの間の回路のうち電圧Ｌ２Ｂが印加される側である第２相側の構成要素とに分けられる。ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂとスイッチング素子２１ａ，２１ｂとゲート駆動回路２２ａ，２２ｂとは、第１相側の構成要素である。ゲート電圧回路２０ｃ，２０ｄとスイッチング素子２１ｃ，２１ｄとゲート駆動回路２２ｃ，２２ｄとは、第２相側の構成要素である。
【００３２】
ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１，２が有するスイッチング素子１１，２１のうち少なくとも１つに印加されるゲート電圧のレベルを変化させるフィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２を生成することによって、電力変換装置１，２の出力電圧が、電力変換装置１，２の各々による出力電力の目標値となるような調整を行う。
【００３３】
ゲート電圧調整回路３は、各電力変換装置１，２の出力電圧をそれぞれ目標値に一致させる調整を行うことによって、各電力変換装置１，２から出力される平均電力を均等にさせる調整を行う。平均電力とは、単位時間、例えば１秒間当たりの電力であって、電力電圧の実効値と電流の実効値とを掛け合わせたものとする。各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等であるとは、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が同じである場合、すなわちモータ７へ供給される電力のうちの５０％ずつが各電力変換装置１，２により負担される場合に限られない。各電力変換装置１，２から出力される平均電力が異なる場合であっても、電力変換装置１，２の各々により負担される電力が、モータ７へ供給される電力のうちの４０％から６０％の範囲内である場合は、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等であるものとみなす。
【００３４】
電流センサ１３Ａは、出力線１５Ａを流れる電流を測定し、測定結果を示す電気信号を制御装置４へ出力する。電流センサ１３Ｂは、出力線１５Ｂを流れる電流を測定し、測定結果を示す電気信号を制御装置４へ出力する。なお、図１では、電流センサ１３Ａ，１３Ｂから制御装置４への電気信号の出力については図示を省略する。制御装置４は、電流センサ１３Ａ，１３Ｂにおける測定結果を基に、電力変換装置１による出力電圧が目標値となるようにパルス幅が調整されたゲート信号Ｇ１を生成する。制御装置４は、生成されたゲート信号Ｇ１をゲート駆動回路１２へ送る。また、制御装置４は、ゲート信号Ｇ１と同じゲート信号であるゲート信号Ｇ２をゲート駆動回路２２へ送る。制御装置４には、電力変換装置１へ出力されるゲート信号Ｇ１を分岐させることによって電力変換装置２へのゲート信号Ｇ２の出力を可能としたコネクタが設けられても良い。ゲート信号Ｇ１と同じゲート信号であるゲート信号Ｇ２が電力変換装置２へ入力されることによって、電力変換装置２による出力電圧の目標値は、電力変換装置１による出力電圧の目標値と同じ値となる。
【００３５】
図２は、図１に示す電力変換システム１００が有する制御装置４によって生成されるゲート信号Ｇ１の波形と、電力変換装置１，２による出力電圧の波形とを示す図である。ゲート信号Ｇ１，Ｇ２であるＰＷＭ信号は、パルス幅の変化によって信号レベルを表す方形波である。かかるＰＷＭ信号に応じた電圧が、モータ７のインダクタ成分によって平滑化されることによって、滑らかな正弦波である出力電圧が得られる。なお、図２に示すゲート信号Ｇ１の波形は模式的に表したものであり、出力電圧の周期に含まれるゲート信号Ｇ１のパルス数は任意であるものとする。ゲート信号Ｇ２の波形は、ゲート信号Ｇ１の波形と同様である。
【００３６】
ゲート信号Ｇ１を電力変換装置１へ入力すると、ゲート信号Ｇ１のパルスがオンである期間においてゲート駆動回路１２はゲート電圧を出力し、ゲート信号Ｇ１のパルスがオフである期間においてゲート駆動回路１２はゲート電圧の出力を停止する。期間Ｔ１において、Ｐ側かつ第１相側のスイッチング素子１１ａとＮ側かつ第２相側のスイッチング素子１１ｄとは、ゲート電圧の印加によるオン状態とゲート電圧の印加停止によるオフ状態とを切り換えるスイッチングを行う。また、期間Ｔ１において、Ｐ側かつ第２相側のスイッチング素子１１ｃとＮ側かつ第１相側のスイッチング素子１１ｂとはスイッチングを停止する。
【００３７】
期間Ｔ１では、スイッチング素子１１ａがオン状態であるとき、整流素子５から供給される電流がスイッチング素子１１ａのコレクタとエミッタとの間を流れる。これにより、出力線１５ＡにはＰ端子８ａの電圧が印加され、モータ７に電流が流れる。また、スイッチング素子１１ｄがオン状態であるとき、モータ７から流れる電流がスイッチング素子１１ｄのコレクタとエミッタとの間を流れる。これにより、出力線１５ＢにはＮ端子９ａの電圧が印加され、モータ７に電流が流れる。モータ７には、出力線１５Ａの電圧Ｌ１Ａと出力線１５Ｂの電圧Ｌ２Ａとの差である出力電圧が印加される。このように、期間Ｔ１において、電力変換装置１は、スイッチング素子１１ａとスイッチング素子１１ｄとがオン状態となることにより、モータ７に出力電圧を印加する。期間Ｔ１において、モータ７の両端に出力電圧が印加されることによって、モータ７に電流が流れる。
【００３８】
期間Ｔ１の次の期間Ｔ２では、スイッチング素子１１ｂとスイッチング素子１１ｃとがスイッチングを行い、スイッチング素子１１ａとスイッチング素子１１ｄとはスイッチングを停止する。期間Ｔ２では、スイッチング素子１１ｃがオン状態であるとき、整流素子５から供給される電流がスイッチング素子１１ｃのコレクタとエミッタとの間を流れる。これにより、出力線１５ＢにはＰ端子８ａの電圧が印加され、モータ７に電流が流れる。また、スイッチング素子１１ｂがオン状態であるとき、モータ７から流れる電流がスイッチング素子１１ｂのコレクタとエミッタとの間を流れる。これにより、出力線１５ＡにはＮ端子９ａの電圧が印加され、モータ７に電流が流れる。モータ７には、出力線１５Ａの電圧Ｌ１Ａと出力線１５Ｂの電圧Ｌ２Ａとの差である出力電圧が印加される。このように、期間Ｔ２において、電力変換装置１は、スイッチング素子１１ｂとスイッチング素子１１ｃとがオン状態となることにより、モータ７に出力電圧を印加する。期間Ｔ２においても、モータ７の両端に出力電圧が印加されることによって、モータ７に電流が流れる。
【００３９】
モータ７の両端では、電圧Ｌ１Ａおよび電圧Ｌ２Ａの正負が、期間Ｔ１と期間Ｔ２とにおいて互いに逆となる。ＰＷＭ信号に応じた電圧は、モータ７のインダクタ成分によって平滑化される。これにより、電力変換装置１は、正弦波である出力電圧をモータ７に印加する。制御装置４は、期間Ｔ２以降も、スイッチング素子１１ａ，１１ｄのスイッチングを行う期間とスイッチング素子１１ｂ，１１ｃのスイッチングを行う期間とを交互に繰り返して、電力変換装置１を制御する。
【００４０】
制御装置４は、電力変換装置１と同様に電力変換装置２を制御する。スイッチング素子２１ａがオン状態であるとき、出力線２５ＡにはＰ端子８ｂの電圧が印加される。スイッチング素子２１ｄがオン状態であるとき、出力線２５ＢにはＮ端子９ｂの電圧が印加される。また、スイッチング素子２１ｃがオン状態であるとき、出力線２５ＢにはＰ端子８ｂの電圧が印加される。スイッチング素子２１ｂがオン状態であるとき、出力線２５ＡにはＮ端子９ｂの電圧が印加される。制御装置４は、スイッチング素子２１ａ，２１ｄのスイッチングを行う期間とスイッチング素子２１ｂ，２１ｃのスイッチングを行う期間とを交互に繰り返す。モータ７には、出力線２５Ａの電圧Ｌ２Ａと出力線２５Ｂの電圧Ｌ２Ｂとの差である出力電圧が印加される。電力変換装置２は、電力変換装置１と同様に、正弦波である出力電圧をモータ７に印加する。電力変換装置２がモータ７の両端に出力電圧を印加することによって、モータ７に電流が流れる。
【００４１】
制御装置４の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、制御装置４に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。
【００４２】
図３は、図１に示す制御装置４の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路４０は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、又はこれらの組み合わせである。
【００４３】
図４は、図１に示す制御装置４の機能が、メモリ４２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ４１によって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ４１およびメモリ４２は、相互に通信可能に接続されている。プロセッサ４１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）である。制御装置４の機能は、プロセッサ４１と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ４２に格納される。メモリ４２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。
【００４４】
制御装置４の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、制御装置４の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、制御装置４の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
【００４５】
電力変換装置１の出力電圧と電力変換装置２の出力電圧とに差が生じた場合、電力変換装置１，２のうち出力電圧が高いほうである一方が、他方よりもモータ７へ多くの電流を供給する状態となる。以下の説明にて、かかる状態のことを負荷アンバランスと称することがある。負荷アンバランスの発生により、電力変換装置１，２のいずれかが高負荷となる。電力変換装置１が電力変換装置２よりも高負荷であるとした場合に、電力変換装置１により出力される電力が、供給可能である限界の電力に達した場合に、かかる電力を超える電力を電力変換装置１が供給し得なくなる。電力変換装置１におけるこのような電力制限が生じた場合に、電力変換装置２は、電力変換装置１と同じゲート信号によって制御されることから、電力変換装置１での電力制限が生じたときに供給していた電力よりも高い電力を供給することができなくなる。
【００４６】
また、電力変換装置１の出力電圧と電力変換装置２の出力電圧とに差が生じることによって、電力変換装置１と電力変換装置２との間で横電流が発生し得る。電力変換装置１が電力変換装置２よりも高負荷である場合には、横電流は、電力変換装置１から電力変換装置２へ流れる。例を挙げると、電力変換装置１と電力変換装置２との出力がいずれも１０ｋＷである場合において、力率を１００％と仮定して、電力変換システム１００は、電力変換装置１，２の出力電圧に差が生じていなければモータ７へ２０ｋＷの電力を供給し得る。４ｋＷの横電流が生じた場合、モータ７へ供給可能であった２０ｋＷの電力のうちの４ｋＷが電力変換装置１，２の間にて消費されることになり、モータ７へ供給される電力は１６ｋＷへ低下する。このように、電力変換システム１００は、横電流の発生により電力変換の効率が低下することとなる。
【００４７】
電力変換装置１の出力電圧と電力変換装置２の出力電圧との差は、スイッチング素子１１，２１におけるコレクタエミッタ間飽和電圧の差によって生じ得る。コレクタエミッタ間飽和電圧は、スイッチング素子１１，２１が飽和している状態におけるコレクタとエミッタとの間の電圧である。電力変換装置１の出力電圧と電力変換装置２の出力電圧との差は、コレクタエミッタ間飽和電圧の差のほかに、ゲート駆動回路１２，２２の電圧降下の差、ゲート信号Ｇ１，Ｇ２のパルス幅の誤差、あるいはゲート電圧の誤差といった要因によって生じ得る。
【００４８】
実施の形態１にかかる電力変換システム１００は、図１に示すゲート電圧調整回路３によって、電力変換装置１，２のうち少なくとも１つに印加されるゲート電圧のレベルを変化させることによって、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。例を挙げると、電力変換システム１００では、電力変換装置１，２により供給可能な電力の合計を１００％とした場合に、電力変換装置１，２の各々が５０％の電力供給を負担することが目標とされる。電力変換システム１００では、電力変換装置１，２の各々による電力供給の負担が４０％から６０％程度の範囲に収められるように、電力供給の負担を均すことができる。このようにして、電力変換システム１００は、複数の電力変換装置１，２の各々から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置１，２を制御して、負荷装置を駆動することができる。
【００４９】
図５は、図１に示す電力変換システム１００が有するスイッチング素子１１，２１におけるコレクタ電流とコレクタエミッタ間電圧との関係の例を示す図である。図５に示すグラフの縦軸は、コレクタ電流であるＩＣを表す。グラフの横軸は、コレクタエミッタ間電圧であるＶＣＥを表す。図５には、ゲート電圧であるＶＧＥが８Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、１５Ｖおよび２０Ｖである場合におけるＩＣとＶＣＥとの各関係を表すグラフを示している。
【００５０】
図５に示すグラフによると、スイッチング素子１１，２１には、ＶＧＥが低くなるにしたがいＶＣＥが高くなり、かつＶＧＥが高くなるにしたがいＶＣＥが低くなる特性がある。また、スイッチング素子１１，２１には、ＶＧＥが低くなるにしたがいＩＣが低くなり、かつＶＧＥが高くなるにしたがいＩＣが高くなる特性がある。ゲート電圧調整回路３は、かかる特性を利用して、スイッチング素子１１，２１のゲート電圧のレベルを変化させることによって、スイッチング素子１１，２１の出力電圧を調整する。
【００５１】
通常、電流センサ１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂは電流の瞬時値を測定するが、実施の形態１では、便宜上、電流センサ１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂが電流の実効値を出力するものとして説明する。電流センサ１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂが測定結果として実効値を出力する場合は、電流センサ１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂには、瞬時値から実効値への変換のための回路、あるいは瞬時値から実効値を算出するための演算手段が設けられる。このような回路および演算手段は、ゲート電圧調整回路３あるいは制御装置４に設けられても良い。実施の形態１にかかる電力変換システム１００は、複数の電力変換装置１，２の各々によって出力される平均電力が均等になるような制御を目的としている。このため、電流の瞬時値を一致させるような制御を行うことと、電流の実効値を一致させるような制御を行うこととは、結果的に同じ意味を持つことになる。
【００５２】
電流センサ１３Ａは、出力線１５Ａを流れる出力電流の実効値を測定する。電流センサ１３Ｂは、出力線１５Ｂを流れる出力電流の実効値を測定する。これにより、電流センサ１３Ａ，１３Ｂは、電力変換装置１から出力される出力電流Ｉ１の実効値を測定し、測定結果を示す電気信号をゲート電圧調整回路３へ出力する。
【００５３】
電流センサ２３Ａは、出力線２５Ａを流れる出力電流の実効値を測定する。電流センサ２３Ｂは、出力線２５Ｂを流れる出力電流の実効値を測定する。これにより、電流センサ２３Ａ，２３Ｂは、電力変換装置２から出力される出力電流Ｉ２の実効値を測定し、測定結果を示す電気信号をゲート電圧調整回路３へ出力する。
【００５４】
ゲート電圧調整回路３は、出力電流Ｉ１の実効値と出力電流Ｉ２の実効値との差を求める。ゲート電圧調整回路３は、求めた差を基に、電力変換装置１のフィードバック信号ＦＢ１と、電力変換装置２のフィードバック信号ＦＢ２とを生成する。ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１へフィードバック信号ＦＢ１を出力し、電力変換装置２へフィードバック信号ＦＢ２を出力する。ゲート電圧調整回路３は、複数の電力変換装置１，２からの出力電流Ｉ１，Ｉ２を比較した結果を基に、ゲート信号Ｇ１，Ｇ２のレベルを変化させるフィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２を生成することによって、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。これにより、ゲート電圧調整回路３は、複数の電力変換装置１，２の各々から出力される平均電圧を均等にさせる調整を行う。なお、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整とは、電力変換装置１，２ごとの出力電圧の電圧値が同じとなるような調整のみならず、電力変換装置１，２ごとの出力電圧の電圧値が互いに近くなるような調整も含むものとする。
【００５５】
出力電流Ｉ１の実効値が出力電流Ｉ２の実効値よりも高かった場合、電力変換装置１の出力電圧は、電力変換装置２の出力電圧よりも高い。この場合、ゲート電圧調整回路３は、ゲート電圧回路１０のゲート電圧のレベルを下げるためのフィードバック信号ＦＢ１を生成する。ゲート電圧調整回路３は、生成されたフィードバック信号ＦＢ１を、電力変換装置１の各ゲート電圧回路１０へ出力する。ゲート電圧回路１０は、ゲート電圧のレベルを、フィードバック信号ＦＢ１に応じたレベルの分だけ下げる。図５に示す関係により、スイッチング素子１１は、ゲート電圧のレベルが下がることによって、コレクタ電流が減少する。コレクタ電流の減少によって、スイッチング素子１１による出力電圧が減少する。これにより、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１の出力電圧のレベルを低下させる調整を行う。
【００５６】
または、出力電流Ｉ１の実効値が出力電流Ｉ２の実効値よりも高かった場合において、ゲート電圧調整回路３は、ゲート電圧回路２０のゲート電圧のレベルを上げるためのフィードバック信号ＦＢ２を生成する。これにより、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置２の出力電圧のレベルを高める調整を行う。
【００５７】
出力電流Ｉ１の実効値が出力電流Ｉ２の実効値よりも低かった場合は、ゲート電圧調整回路３は、ゲート電圧回路１０のゲート電圧のレベルを上げるためのフィードバック信号ＦＢ１、または、ゲート電圧回路２０のゲート電圧のレベルを下げるためのフィードバック信号ＦＢ２を生成する。このように、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１のゲート電圧または電力変換装置２のゲート電圧を変化させることによって、電力変換装置１，２の各々による出力電圧の差を低減させる。ゲート電圧調整回路３は、出力電流Ｉ１の実効値と出力電流Ｉ２の実効値とを比較した結果に応じたゲート電圧の変化を繰り返すことによって、電力変換装置１，２の出力電圧のレベルの差を収束させる。
【００５８】
ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの各々は、フィードバック信号ＦＢ１に基づいてゲート電圧を調整する。ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々は、フィードバック信号ＦＢ２に基づいてゲート電圧を調整する。これにより、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うことによって、電力変換装置１，２の各々から出力される平均電圧を均等にさせる調整を行う。
【００５９】
なお、ゲート電圧調整回路３は、出力電流Ｉ１の実効値が出力電流Ｉ２の実効値よりも高かった場合、または出力電流Ｉ１の実効値が出力電流Ｉ２の実効値よりも低かった場合に、ゲート電圧回路１０のゲート電圧のレベルを変化させるフィードバック信号ＦＢ１とゲート電圧回路２０のゲート電圧のレベルを変化させるフィードバック信号ＦＢ２との双方を生成しても良い。この場合、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１の出力電圧と電力変換装置２の出力電圧とを変化させることによって、電力変換装置１，２の各々による出力電圧の差を低減させる。これにより、ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うことができる。
【００６０】
電力変換システム１００は、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うことで、横電流の発生を低減できる。電力変換システム１００は、横電流の発生の低減により、高い効率での電力変換が可能となる。電力変換システム１００は、電力変換装置１，２の各々による電力供給の負担を均すことができるため、電力変換装置１，２の一方が過負荷となる事態を低減できる。これにより、電力変換システム１００は、電力変換装置１，２のうちの一方に経年劣化が集中することを抑制できる。
【００６１】
電力変換システム１００は、ゲート電圧調整回路３を備えるとともに、フィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２によるゲート電圧回路１０，２０でのゲート電圧のレベルの変更が可能である以外は、制御装置４からのゲート信号によって単独で運転する既存の電力変換装置を備える場合と同様の構成を流用できる。制御装置４のソフトウェア構成には、電力変換装置１，２ごとの出力電圧の調整のための構成の追加または変更を施す必要がない。制御装置４は、複数の電力変換装置１，２へゲート信号Ｇ１，Ｇ２を出力可能とされている以外は、既存の電力変換装置を制御する場合と同様の構成とすることができる。電力変換装置１，２は、ゲート電圧のレベルの変更が可能とされた以外は、既存の電力変換装置と同様の構成とすることができる。このように、電力変換システム１００は、既存の構成への追加と既存の構成からの変更を少なくすることができる。電力変換システム１００は、既存の構成への追加と既存の構成からの変更とを少なくできることで、簡易な構成とすることができ、製造コストを低減できる。
【００６２】
実施の形態１によると、電力変換システム１００は、ゲート電圧のレベルを変化させることによって複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うゲート電圧調整回路３を備えることで、簡易な構成によって各電力変換装置１，２の出力電圧の差を低減できる。電力変換システム１００は、各電力変換装置１，２の出力電圧の差を低減することによって、各電力変換装置１，２から負荷装置へ流れる出力電流についても出力電流の値が互いに近くなるように調整されるため、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるようにすることができる。これにより、電力変換システム１００は、簡易な構成によって、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置１，２を制御することができるという効果を奏する。
【００６３】
ゲート電圧調整回路３は、複数の電力変換装置１，２のうち少なくとも１つに印加されるゲート電圧のレベルを変化させることによって複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整が可能であれば良く、任意の構成とすることができる。実施の形態２では、ゲート電圧調整回路３の構成例を説明する。
【００６４】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかるゲート電圧調整回路３を示す図である。ゲート電圧調整回路３には、電力変換装置１からの出力電流Ｉ１の実効値を示す電気信号と、電力変換装置２からの出力電流Ｉ２の実効値を示す電気信号とが入力される。ゲート電圧調整回路３は、比較器３１，３２を有する。
【００６５】
出力電流Ｉ１の実効値を示す電気信号は、比較器３１の反転入力端子と比較器３２の非反転入力端子とへ入力される。出力電流Ｉ２の実効値を示す電気信号は、比較器３１の非反転入力端子と比較器３２の反転入力端子とへ入力される。比較器３１は、出力電流Ｉ１の実効値と出力電流Ｉ２の実効値との差を基に、フィードバック信号ＦＢ１を生成する。比較器３２は、出力電流Ｉ１の実効値と出力電流Ｉ２の実効値との差を基に、フィードバック信号ＦＢ２を生成する。
【００６６】
ゲート電圧調整回路３は、電力変換装置１へフィードバック信号ＦＢ１を出力し、電力変換装置２へフィードバック信号ＦＢ２を出力する。これにより、ゲート電圧調整回路３は、出力電流Ｉ１，Ｉ２の実効値を比較した結果を基に、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うことができる。
【００６７】
実施の形態２によると、電力変換システム１００は、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整によって、各電力変換装置１，２から負荷装置へ流れる出力電流についても出力電流の値が互いに近くなるように調整されるため、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるようにすることができる。これにより、電力変換システム１００は、簡易な構成によって、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置１，２を制御することができるという効果を奏する。
【００６８】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかる電力変換システム１０１を示す図である。電力変換システム１０１のゲート電圧調整回路３３は、複数の電力変換装置１，２からの出力電圧Ｖ１，Ｖ２を比較した結果を基に、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。実施の形態３では、上記の実施の形態１および２と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１および２とは異なる構成について主に説明する。
【００６９】
電力変換装置１は、電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂを有する。電流検出抵抗１６Ａは、出力線１５Ａに接続されている。電流検出抵抗１６Ｂは、出力線１５Ｂに接続されている。電力変換装置２は、電流検出抵抗２６Ａ，２６Ｂを有する。電流検出抵抗２６Ａは、出力線２５Ａに接続されている。電流検出抵抗２６Ｂは、出力線２５Ｂに接続されている。
【００７０】
電流検出抵抗１６Ａに電流が流れることにより、電流検出抵抗１６Ａの両端には電圧降下が発生する。電流検出抵抗１６Ｂに電流が流れることにより、電流検出抵抗１６Ｂの両端には電圧降下が発生する。制御装置４は、電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂに発生する電圧降下と電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂの抵抗値を基に、出力線１５Ａ，１５Ｂを流れる電流を測定する。制御装置４は、電流の測定結果を基に、電力変換装置１による出力電圧が目標値となるようにパルス幅が調整されたゲート信号Ｇ１を生成する。制御装置４は、生成されたゲート信号Ｇ１をゲート駆動回路１２へ送る。また、制御装置４は、ゲート信号Ｇ１と同じゲート信号であるゲート信号Ｇ２をゲート駆動回路２２へ送る。
【００７１】
電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂの両端は、ゲート電圧調整回路３３に接続されている。ゲート電圧調整回路３３は、電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂに発生する電圧降下を基に、電力変換装置１の出力電圧Ｖ１を検出する。また、電流検出抵抗２６Ａ，２６Ｂの両端は、ゲート電圧調整回路３３に接続されている。ゲート電圧調整回路３３は、電流検出抵抗２６Ａ，２６Ｂに発生する電圧降下を基に、電力変換装置２の出力電圧Ｖ２を検出する。
【００７２】
ゲート電圧調整回路３３は、複数の電力変換装置１，２のうち少なくとも１つに印加されるゲート電圧のレベルを変化させることによって複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。ゲート電圧調整回路３３は、かかる調整が可能であれば良く、任意の構成とすることができる。
【００７３】
図８は、図７に示す電力変換システム１０１が有するゲート電圧調整回路３３の構成例を示す図である。ゲート電圧調整回路３３は、比較器３４，３５と演算回路３６，３７とを有する。
【００７４】
演算回路３６は、電流検出抵抗１６Ａの両端に発生する電圧降下と電流検出抵抗１６Ｂの両端に発生する電圧降下とを検出する。演算回路３６は、電流検出抵抗１６Ａ，１６Ｂに発生する電圧降下を基に電力変換装置１の出力電圧Ｖ１を検出し、出力電圧Ｖ１の実効値を求める。演算回路３６は、出力電圧Ｖ１の実効値を示す電気信号を出力する。演算回路３７は、電流検出抵抗２６Ａの両端に発生する電圧降下と電流検出抵抗２６Ｂの両端に発生する電圧降下とを検出する。演算回路３７は、電流検出抵抗２６Ａ，２６Ｂに発生する電圧降下を基に電力変換装置２の出力電圧Ｖ２を検出し、出力電圧Ｖ２の実効値を求める。演算回路３７は、出力電圧Ｖ２の実効値を示す電気信号を出力する。
【００７５】
出力電圧Ｖ１の実効値を示す電気信号は、比較器３４の反転入力端子と比較器３５の非反転入力端子とへ入力される。出力電圧Ｖ２の実効値を示す電気信号は、比較器３４の非反転入力端子と比較器３５の反転入力端子とへ入力される。比較器３４は、出力電圧Ｖ１の実効値と出力電圧Ｖ２の実効値との差を基に、フィードバック信号ＦＢ１を生成する。比較器３５は、出力電圧Ｖ１の実効値と出力電圧Ｖ２の実効値との差を基に、フィードバック信号ＦＢ２を生成する。
【００７６】
ゲート電圧調整回路３３は、電力変換装置１へフィードバック信号ＦＢ１を出力し、電力変換装置２へフィードバック信号ＦＢ２を出力する。これにより、ゲート電圧調整回路３３は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２の実効値を比較した結果を基に、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うことができる。
【００７７】
実施の形態３によると、電力変換システム１０１は、ゲート電圧のレベルを変化させることによって複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行うゲート電圧調整回路３３を備えることで、簡易な構成によって各電力変換装置１，２の出力電圧の差を低減できる。電力変換システム１０１は、各電力変換装置１，２の出力電圧の差を低減することによって、各電力変換装置１，２から負荷装置へ流れる出力電流についても出力電流の値が互いに近くなるように調整されるため、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるようにすることができる。これにより、電力変換システム１０１は、簡易な構成によって、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置１，２を制御することができるという効果を奏する。
【００７８】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４にかかる電力変換システム１０２を示す図である。電力変換システム１０２は、ゲート電圧回路１７，２７を有する。実施の形態４では、上記の実施の形態１から３と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１から３とは異なる構成について主に説明する。
【００７９】
実施の形態１にかかる電力変換システム１００は、ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの各々へフィードバック信号ＦＢ１が入力されることによるゲート電圧の調整とゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの各々へフィードバック信号ＦＢ２が入力されることによるゲート電圧の調整とによって、複数の電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。実施の形態４において、電力変換装置１には、ゲート電圧回路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに代えて、ゲート電圧回路１７が設けられている。実施の形態４において、電力変換装置２には、ゲート電圧回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに代えて、ゲート電圧回路２７が設けられている。
【００８０】
ゲート電圧回路１７，２７は、多出力のスイッチング電源である。ゲート電圧回路１７は、フィードバック信号ＦＢ１に従って生成されたゲート電圧をゲート駆動回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへ出力する。ゲート電圧回路２７は、フィードバック信号ＦＢ２に従って生成されたゲート電圧をゲート駆動回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄへ出力する。
【００８１】
ゲート電圧回路１７，２７は、多出力のうちの１つの出力を制御対象として、制御対象についてゲート電圧のレベルを変化させる。ゲート電圧回路１７，２７は、制御対象についてのゲート電圧の変化に連動して、多出力のうち制御対象以外の出力についてのゲート電圧を変化させる。ゲート電圧回路１７，２７は、制御対象以外の各出力についての構成が、制御対象とする出力のための構成と同じとされることによって、例えばトランスの巻き数が同じとされることによって、制御対象についてのゲート電圧にゲート電圧を連動させる。なお、電力変換システム１０２は、実施の形態２と同様のゲート電圧調整回路３または実施の形態３と同様のゲート電圧調整回路３３を備えるものであっても良い。
【００８２】
実施の形態４によると、電力変換システム１０２は、フィードバック信号ＦＢ１，ＦＢ２に従ってゲート電圧回路１７，２７がゲート電圧を変化させることによって、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整を行う。電力変換システム１０２は、電力変換装置１，２の各々による出力電圧を一致させる調整によって、各電力変換装置１，２から負荷装置へ流れる出力電流についても出力電流の値が互いに近くなるように調整されるため、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるようにすることができる。これにより、電力変換システム１０２は、簡易な構成によって、各電力変換装置１，２から出力される平均電力が均等になるように複数の電力変換装置１，２を制御することができるという効果を奏する。
【００８３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１，２  電力変換装置、３，３３  ゲート電圧調整回路、４  制御装置、５  整流素子、６  商用電源、７  モータ、８ａ，８ｂ  Ｐ端子、８ｃ  プラス端子、９ａ，９ｂ  Ｎ端子、９ｃ  マイナス端子、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１７，２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２７  ゲート電圧回路、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  スイッチング素子、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  ゲート駆動回路、１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ  電流センサ、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ  接続点、１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ  出力線、１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ  電流検出抵抗、３１，３２，３４，３５  比較器、３６，３７  演算回路、４０  処理回路、４１  プロセッサ、４２  メモリ、１００，１０１，１０２  電力変換システム。
【図１】
0006964788.tif 000002
【図２】
0006964788.tif 000003
【図３】
0006964788.tif 000004
【図４】
0006964788.tif 000005
【図５】
0006964788.tif 000006
【図６】
0006964788.tif 000007
【図７】
0006964788.tif 000008
【図８】
0006964788.tif 000009
【図９】
0006964788.tif 000010