[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN112385112A - 电力转换系统 - Google Patents

电力转换系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112385112A
CN112385112A CN201980039034.2A CN201980039034A CN112385112A CN 112385112 A CN112385112 A CN 112385112A CN 201980039034 A CN201980039034 A CN 201980039034A CN 112385112 A CN112385112 A CN 112385112A
Authority
CN
China
Prior art keywords
command value
vector
voltage
power conversion
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980039034.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112385112B (zh
Inventor
鹤间义德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Publication of CN112385112A publication Critical patent/CN112385112A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112385112B publication Critical patent/CN112385112B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/081—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters wherein the phase of the control voltage is adjustable with reference to the AC source
    • H02M1/082—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters wherein the phase of the control voltage is adjustable with reference to the AC source with digital control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/043—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using transformers or inductors only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

电力转换系统具备电力转换电路、具备充电控制模式的电力转换控制电路和指令值生成部。充电控制模式是是以向互连电感施加互连电感电压的方式控制电力转换电路的输出电压的模式，互联电感电压由交流电源的电源电压向量和具有比电源电压向量滞后的相位且具有基于指令值的大小及相位的电压指令值向量决定的。指令值生成部为了蓄电池的电压不低于过放电阈值的情况下的充电控制模式的运转而生成第一指令值。为了蓄电池的电压低于过放电阈值的情况下的充电控制模式的运转而生成第二指令值。第一指令值使与具有第一大小及第一滞后相位的第一电压指令值向量对应的输出电压向电力转换电路输出。第二指令值使与具有小于第一大小的第二大小的第二电压指令值向量对应的输出电压向电力转换电路输出。

Description

电力转换系统
技术领域
本发明涉及电力转换系统。
背景技术
以往，例如如在日本特开昭57－193977号公报中记载的那样，已知有构建为如果二次电池的输出电压下降则将逆变器的运转停止的电力转换装置。在有关上述公报的电力转换装置中，如果二次电池的输出电压下降而达到逆变器停止水平，则对于栅极信号形成电路施加停止指令。与此对应，栅极信号形成电路将逆变器的运转停止并将开闭器打开，防止二次电池的过放电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭57－193977号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述以往的技术中，如果二次电池(即蓄电池)的输出电压达到逆变器停止水平，则逆变器电路的运转停止。这样的动作也成为防止蓄电池的过放电的对策。
尽管存在这样的对策，仍存在发生蓄电池的过放电的情况。发生过放电的情况的一例，是在没有使用蓄电池的状态下将蓄电池保管一定期间以上那样的情况。特别是，如果将蓄电池在放电到SOC下限附近的状态下保管，则因自然放电等而蓄电池的能量下降，由此蓄电池有可能成为过放电状态。
通常，电力转换装置构建为，能够实施用来将蓄电池充电的充电运转模式。但是，在蓄电池达到了过放电状态的情况下，蓄电池的直流电压不足为原因，电力转换装置的输出电流波形受到不良影响。
因为上述的理由，在以往的技术中，当蓄电池处于过放电状态时，通常电力转换装置停止。为了在这样的电力转换装置的停止状态下将过放电状态的蓄电池充电，进行将各个蓄电池单独地充电的作业。
这样的单独充电作业有需要作业时间及劳力的问题。特别是，在具有某种程度的大的蓄电池容量的电力转换系统中，有这样的作业时间及工作量变得显著的问题。
本发明是为了解决上述那样的问题而提出的，目的是提供一种进行改良以便能够减少将过放电状态的蓄电池充电时的工作量的电力转换系统。
用来解决课题的手段
有关本发明的电力转换系统具备：电力转换电路，直流侧与蓄电池连接，交流侧经由互连电感与交流电源连接；电力转换控制电路，具备对上述电力转换电路进行控制以将电力从上述互连电感侧经由上述电力转换电路向上述蓄电池提供的充电控制模式；以及指令值生成部，构建为生成用来使上述充电控制模式执行的指令值。
上述电力转换控制电路具备的上述充电控制模式是以向上述互连电感施加互连电感电压的方式控制上述电力转换电路的输出电压的模式，上述互联电感电压由上述交流电源的电源电压向量和具有比上述电源电压向量滞后的相位且具有基于上述指令值的大小及相位的电压指令值向量决定的；上述指令值生成部为了上述蓄电池的电压不低于预先设定的过放电阈值的情况下的上述充电控制模式的运转而生成第一指令值，为了上述蓄电池的电压低于上述过放电阈值的情况下的上述充电控制模式的运转而生成第二指令值；上述第一指令值是用来使与具有第一大小及第一滞后相位的第一电压指令值向量对应的输出电压向上述电力转换电路输出的指令值；上述第二指令值是用来使与具有小于上述第一大小的第二大小的第二电压指令值向量对应的输出电压向上述电力转换电路输出的指令值。
另外，互连电感包括电抗器或变压器。
发明效果
根据本发明，在蓄电池的过放电时，也能够按照用来实现第二电压指令值向量的第二指令值制作适度的充电电流。由于将第二电压指令值向量设定为比第一电压指令值向量短，所以能够减小逆变器电压振幅。由此，一边抑制由蓄电池的电压不足导致的逆变器过调制的产生，一边使电力转换电路运转，从而将蓄电池充电。由于在蓄电池的过放电时也能够通过电力转换电路将蓄电池充电，所以可以不依赖于将蓄电池单独地手动充电的作业等。结果，能够减少对过放电状态的蓄电池进行充电时的工作量。
附图说明
图1是表示有关实施方式的电力转换系统的示意性的结构图。
图2是有关实施方式的电力转换系统具备的电力转换电路的示意性的电路图。
图3是表示向有关实施方式的电力转换系统的电力转换电路给出的控制信号的一例的图。
图4是用来说明由有关实施方式的电力转换系统充放电的蓄电池的过放电状态的图。
图5是用来说明逆变器过调制的问题的图。
图6是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的简单的模型图。
图7是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的简单的模型图。
图8是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图9是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图10是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图11是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图12是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图13是表示由有关实施方式的电力转换系统执行的控制例程的一例的流程图。
图14是用来说明有关实施方式的电力转换系统的动作的电压向量图。
图15是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图16是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图17是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图18是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图19是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图20是用来说明有关实施方式的其他变形例的电力转换系统的动作的电压向量图。
图21是表示有关实施方式的变形例的电力转换系统的示意性的结构图。
具体实施方式
[实施方式的系统结构]
图1是表示有关实施方式的电力转换系统1的示意性的结构图。电力转换系统1与交流电源100连接。实施方式的交流电源100是输出三相交流的电力系统。
电力转换系统1具备蓄电池2、电力转换装置3、多个电流互感器5、多个仪器用互感器7、作为互连电感的多个互连电抗器6和指令值生成部10。电力转换装置3具备电力转换电路3a和电力转换控制电路4。
蓄电池2具备蓄电池主体和管理该蓄电池主体的状态的电池管理单元(BMU)。在蓄电池主体可以应用铅蓄电池、锂离子蓄电池或钠硫电池等各种方式的蓄电池。在实施方式中，设想了蓄电池主体的容量某种程度上较大的情况。例如也可以将单位蓄电池连接多个而构成一个蓄电池主体，大容量蓄电池采取这样的形态的情况较多。
电力转换电路3a的直流侧与蓄电池2连接。图2是有关实施方式的电力转换系统1具备的电力转换电路3a的示意性的电路图。实施方式的电力转换电路3a是一电平的电压型三相逆变器电路。但是，本发明并不限于此，也可以是单相或二相的逆变器电路，也可以是包括二电平或三电平等的多电平逆变器电路。
电力转换控制电路4具备功率计算部4a、有功功率减法部4b、无功功率减法部4c、有功功率控制部4d1、无功功率控制部4d2、逆变器电压指令运算部4e和选通脉冲生成部4f。
功率计算部4a基于多个仪器用互感器7的测量值及多个电流互感器5的测量值，计算有功功率测量值和无功功率测量值。电力转换控制电路4从指令值生成部10接收指令值PQ*。指令值PQ*包括有功功率指令值P*和无功功率指令值Q*。
有功功率减法部4b计算来自功率计算部4a的有功功率测量值P与有功功率指令值P*的差。无功功率减法部4c计算来自功率计算部4a的无功功率测量值Q与无功功率指令值Q*的差。
有功功率控制部4d1对有功功率减法部4b的输出值实施公知的反馈控制。无功功率控制部4d2对无功功率减法部4c的输出值实施公知的反馈控制。各个反馈控制可以使用PI控制、P控制和PID控制中的任意一个。
逆变器电压指令运算部4e基于来自有功功率控制部4d1的有功功率指令值和无功功率控制部4d2的无功功率指令值生成三相的量的电压指令值。选通脉冲生成部4f基于来自逆变器电压指令运算部4e的三相的量的电压指令值生成针对电力转换电路3a的开关元件的栅极驱动用PWM信号。
电力转换控制电路4具备充电控制模式和放电控制模式。电力转换控制电路4可以按照来自指令值生成部10的指令值PQ*的内容而有选择地执行“充电控制模式”和“放电控制模式”。
充电控制模式是对电力转换电路3a进行控制以从互连电抗器6侧经由电力转换电路3a向蓄电池2提供电力的模式。放电控制模式是对电力转换电路3a进行控制以将蓄电池2的电力从蓄电池2经由电力转换电路3a向互连电抗器6侧释放的模式。各模式的详细情况在后面说明。
多个电流互感器5分别设置在电力转换电路3a的三相输出侧配线。多个电流互感器5测量三相(即U相、V相、W相)各自的电流。多个仪器用互感器7分别设置在电力转换电路3a的三相输出侧配线。多个仪器用互感器7测量三相间的电压。
多个互连电抗器6介于电力转换电路3a的各个三相交流侧与交流电源100之间。
指令值生成部10构建为，生成指令值PQ*。实施方式的指令值生成部10是在电力转换系统1中对电力转换装置3进行上位控制的上位控制装置。在实施方式中，作为一例而假设指令值生成部10是所谓的主侧控制器(MSC)。
在实施方式中，至少对指令值生成部10发送表示蓄电池2的电压Vdc的信号。电池管理单元也可以取得蓄电池主体的剩余容量及电压Vdc等，向指令值生成部10传送。或者，也可以由设置在电力转换电路3a的内部的直流电压计测量蓄电池2的电压Vdc，在此情况下，电压Vdc可以从电力转换电路3a向指令值生成部10传送。
图3是表示向有关实施方式的电力转换系统1的电力转换电路3a给出的控制信号的一例的图。如图2所示，实施方式的电力转换电路3a是二电平的电压型三相逆变器电路。在图3中图示了载波三角波。基于U相～W相各自的电压指令值波形和该载波三角波，生成未图示的脉冲宽度调制信号(PWM信号)。该PWM信号为栅极驱动信号。从选通脉冲生成部4f向6个开关元件分别输入栅极驱动信号。其结果，如图3所示，生成U相、V相和W相的三相交流波形。
图4是用来说明由有关实施方式的电力转换系统1充放电的蓄电池2的过放电状态的图。蓄电池2的剩余容量通常用SOC(State of charge，充电状态)表示。
在图4中，将与SOC是0％的状态相对应的蓄电池电压记作“下限电压设定值VLlmt”。将下限电压设定值VLlmt设定为比零伏特高某种程度的电压水平。在图4中，将与SOC是100％的状态相对应的蓄电池电压记作“上限电压设定值VHlmt”。将上限电压设定值VHlmt设定为比蓄电池2的物理的上限电压值低某种程度的电压水平。
蓄电池2的物理的极限范围是从零伏特到物理上限电压值为止的范围。但是，将SOC的范围设定为比蓄电池2的物理极限范围窄某种程度的范围，以便能够将蓄电池2以高的可靠性使用。应避免蓄电池2的剩余容量成为比SOC＝0％低的状态。
但是，例如因为长期保管等，可能发生蓄电池2的剩余容量成为比0％低的不适当的情形。例如蓄电池2的剩余容量成为比SOC＝0％低的状态，是蓄电池2的电压低于下限电压设定值VLlmt的状态。这样的状态是“过放电状态”的一例。
图5是用来说明逆变器过调制的问题的图。将正常的逆变器电压Va与过调制逆变器电压Vb进行比较而图示。产生过调制逆变器电压Vb的原因之一是在蓄电池2的电压Vdc过低的情况下超过适当范围进行使电力转换电路3a的输出电压指令值增大的控制。
更具体地讲，在上述的过放电状态中，是蓄电池2的电压低于下限电压设定值VLlmt的状态。蓄电池2的正常的使用范围是SOC为0％至100％的范围。通常电力转换电路3a也是匹配该条件设计的。即，电力转换电路3a的输入直流电压的正常范围通常设置为从蓄电池2的下限电压设定值VLlmt到上限电压设定值VHlmt为止的范围。
在过放电状态下产生的低的电压Vdc通常会脱离在电力转换电路3a的设计时设想的额定直流电压范围。其结果，在过放电状态下，蓄电池2的电压Vdc过低，所以会产生过调制逆变器电压Vb。如果产生过调制逆变器电压Vb，则电力转换电路3a的输出电流包含高次谐波，因此是不希望的情况。
[实施方式的装置的动作]
图6及图7是用来说明有关实施方式的电力转换系统1的动作的简单的模型图。如在图6中示意地表示的那样，实施方式的电力转换系统1是电力转换电路3a从蓄电池2生成三相交流电力的系统。如果将蓄电池2和电力转换电路3a用三相交流电压源101模拟，则图6的系统可以如图7那样模拟。
在图7中，三相交流电压源101和交流电源100经由互连电抗器6互连。假设图7的示意图中的三相交流电压源101输出与电压指令值向量V*相同的输出电压，交流电源100输出了与电源电压向量VS对应的输出电压。电压指令值向量V*可以通过向电力转换电路3a输入指令值PQ*而设定为希望的向量。电压指令值向量V*具有基于由指令值生成部10生成的指令值PQ*的振幅(大小)及相位。
图8～图12是用来说明有关实施方式的电力转换系统1的动作的电压向量图。在图8～图11中，表示电力转换系统1的动作中的代表性的四种向量图。
在图8中，表示了蓄电池2的放电控制模式的一例。使三相交流电压源101产生相对于电源电压向量VS相位超前的电压指令值向量V* d。如果这样，则产生电抗器电压Vr，产生相位相对于该电抗器电压Vr偏移了90度的电抗器电流Ir。由于图8的电抗器电流Ir和电源电压向量VS朝向相同的方向，所以这对于交流电源100而言产生了正的电力。由此，在图8的情况下，电力从蓄电池2放电。
在图9中表示蓄电池2的充电控制模式的一例。使三相交流电压源101产生相对于电源电压向量VS相位滞后的电压指令值向量V* 1。结果，产生电抗器电压Vr及电抗器电流Ir。由于图9的电抗器电流Ir和电源电压向量VS为相反朝向，所以这对于交流电源100而言产生了负的电力。由此，在图9的情况下，电力被蓄电池2吸收。即，蓄电池2充电。
在实施方式中，将图9所示的电压指令值向量V* 1也称作“第一电压指令值向量V* 1”。第一电压指令值向量V* 1是具有第一大小及第一滞后相位θ1的电压向量。
图10是赋予了超前无功功率的电压指令值向量的一例。图10的例子换言之是具有C性的电压指令值向量的一例。如果使电压指令值向量V*的振幅(大小)比电源电压向量VS大，则如图10所示那样，电抗器电压Vr从电源电压向量VS的终点在其延长线上延伸。
图11是赋予了延迟无功功率的电压指令值向量的一例。图11的例子换言之是具有L性的电压指令值向量的一例。如果使电压指令值向量V*的振幅(大小)比电源电压向量VS小，则如图11所示那样，产生从电源电压向量VS的终点向与电源电压向量VS相反方向延伸的电抗器电压Vr。
有关实施方式的电力转换控制电路4具备的“充电控制模式”是对电力转换电路3a的输出电压进行控制，以将由电源电压向量VS和电压指令值向量V*决定的电抗器电压向电抗器6施加的模式。图9所示的第一电压指令值向量V* 1是实施方式的充电控制模式的一例。
为了抑制在图5中示出的逆变器过调制的问题，通过减小电压指令值向量V*来抑制电压指令值是有效的。所以，为了抑制逆变器过调制而对上述第一电压指令值向量V* 1进行修正以使其具有小于上述第一大小的第二大小，将修正后的向量称作“第二电压指令值向量V* 2”。
在实施方式中，预先设想一个第二电压指令值向量V* 2，按照用来达成该设想的第二电压指令值向量V* 2的指令值PQ*实施充电控制模式。但是，也可以提供如有选择地使用与多个第二电压指令值向量V* 2分别对应的多个指令值PQ*那样的变形例。
根据实施方式，在蓄电池2的过放电时，也按照用来实现第二电压指令值向量V* 2的第二指令值PQ* 2制作适度的充电电流。由于第二电压指令值向量V* 2设定为比第一电压指令值向量V* 1短，所以能够减小逆变器电压振幅。由此，能够在抑制因蓄电池2的电压不足导致的逆变器过调制的问题的同时，通过使电力转换电路3a运转而将蓄电池2充电。
在蓄电池2的过放电时，也能够由电力转换电路3a将蓄电池2充电，所以可以不依赖于蓄电池2的单独手动充电的作业等。其结果，能够减少对过放电状态的蓄电池进行充电时的工作量。
将第二电压指令值向量V* 2设定为多小的程度存在几种变形。例如，可以使第二电压指令值向量V* 2比第一电压指令值向量V* 1小(短)，在此情况下，可以是VS<V* 2<V* 1。此外，也可以使第二电压指令值向量V* 2比电源电压向量VS小(短)，在此情况下可以是V* 2<VS<V* 1。
此外，将第二电压指令值向量V* 2的第二滞后相位θ2设定为怎样的相位也存在一些变形。第二电压指令值向量V* 2的第二滞后相位θ2例如可以如图13那样相对于电源电压向量VS比第一滞后相位θ1滞后，相反例如也可以如图15那样比第一滞后相位θ1超前。或者第一滞后相位θ1和第二滞后相位θ2也可以相同(参照后述的第三基准交点Ax3的变形例)。
对于第二电压指令值向量V* 2的变形，本发明的发明者进行了专门研究。图12是用来说明在蓄电池2的电压低于过放电阈值的情况下的充电控制模式中有关实施方式的电力转换系统1实施的动作的一例的图。根据本发明发明者的认识，在使第二电压指令值向量V* 2变短的各种各样的变形中，合成了图9所示的充电动作用的电压指令值向量V* 1与具有图11所示的延迟无功功率的电压指令值向量V* C的合成向量是优选的。该合成向量是在图12的最下部表示的第二电压指令值向量V* 2。
图13～图17是用来说明有关实施方式的电力转换系统1的动作的电压向量图。在图13～图17中图示了第二电压指令值向量V* 2的变形。图16是图14的部分放大图，图17是图16的部分放大图。另外，在图15及图16中记载了第一滞后相位θ1及第二滞后相位θ2，与此相对在图14中为了方便将它们省略，但在图14中第二滞后相位θ2比第一滞后相位θ1稍大。
在图13中，图示了电源电压向量VS、第一电压指令值向量V* 1、第二电压指令值向量V* 2、第一电抗器电压向量Vr1、第一电抗器电流向量Ir1、第一假想圆S1和第二假想圆S2。
第二电压指令值向量V* 2的起点与第一电压指令值向量V* 1的起点相同。第二电压指令值向量V* 2的终点A2是终点A1。第一电抗器电压向量Vr1是表示将电源电压向量VS与第一电压指令值向量V* 1合成时的电抗器电压的电压向量。第二电抗器电压向量Vr2是表示将电源电压向量VS与第二电压指令值向量V* 2合成时的电抗器电压的电压向量。
第一假想圆S1是以第一电抗器电压向量Vr1的起点为中心使第一电抗器电压向量Vr1的终点旋转时的第一电抗器电压向量Vr1的终点的轨迹所构成的假想圆。第二假想圆S2是以电源电压向量VS的起点为中心使电源电压向量VS的终点旋转时的电源电压向量VS的终点的轨迹所构成的假想圆。
指令值生成部10如图13～图16所示，以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2与第一假想圆S1的圆周重叠的方式生成第二指令值PQ* 2。
如果比较图13～图15的向量图中的向量长度，则有在图14中有功功率成分向量PbatC和无功功率成分向量QbatC是相同的长度、在图13中是PbatC>QbatC、在图15中是PbatC<QbatC的差异。有功功率成分向量PbatC表示基于第二电抗器电压向量Vr2的蓄电池充电电力中的对有功功率做出贡献的成分。无功功率成分向量QbatC表示基于第二电抗器电压向量Vr2的蓄电池充电电力中的对无功功率做出贡献的成分。
在图13～图16中，第二电压指令值向量V* 2各自的无功功率的大小不同。在图13～图16中，图13所示的无功功率成分向量QbatC最小，图15所示的无功功率成分向量QbatC最大。可以根据容许的无功功率的大小来调整第二电压指令值向量V* 2。
此外，在图13～图16中，第二电压指令值向量V* 2各自的有功功率成分向量PbatC的大小不同。在图13～图16中，图13所示的有功功率成分向量PbatC最大，图15所示的有功功率成分向量PbatC最小。根据充电速度的观点，有功功率成分向量PbatC越大越有利，所以也可以根据这样的观点来设定第二电压指令值向量V* 2。
另外，在图13～图16中，第二电压指令值向量V* 2的终点A2与第一假想圆S1的圆周重叠。因而，可以将第二电抗器电压向量Vr2的大小(长度)设为与第一电抗器电压向量Vr1相同的大小(长度)。
在图16中图示了假想圆弧部Larcref。假想圆弧部Larcref是第一假想圆S1的圆周中的在第一基准交点Ax1与第二基准交点Ax2之间延伸的部分。第一基准交点Ax1是第一假想圆S1与第二假想圆S2的交点中的距第一电压指令值向量V* 1的终点更近的交点。第二基准交点Ax2是第一假想圆S1与电源电压向量VS的交点。
其中，设为第一基准交点Ax1包含在假想圆弧部Larcref中，但第二基准交点Ax2不包含在假想圆弧部Larcref中。
指令值生成部10可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2与假想圆弧部Larcref重叠的方式生成第二指令值PQ* 2。指令值生成部10也可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2位于第一假想圆S1的内侧或外侧的方式生成第二指令值PQ* 2。
在图16中，将规定区域RVref2用斜线表示。规定区域RVref2是以被第一假想圆S1、第二假想圆S2和电源电压向量VS包围并且不包含电源电压向量VS的方式预先设定的区域。指令值生成部10可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2位于规定区域RVref2的内侧或外侧的方式生成第二指令值PQ* 2。
图13～图16所示的第三基准交点Ax3是第一电压指令值向量V* 1与第一假想圆S1的交点。指令值生成部10可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2与第三基准交点Ax3一致的方式生成第二指令值PQ* 2。由此，可以使第一电压指令值向量V* 1和第二电压指令值向量V* 2具有相同的滞后相位θ2。
[实施方式的具体的控制的例子]
图18是表示由有关实施方式的电力转换系统1执行的控制例程的一例的流程图。图18的例程是有选择地使用正常工作时充电控制模式和过放电时的充电控制模式的例程的一例。图18的例程通过指令值生成部10与电力转换控制电路4的协同动作而实施。图18的例程以预先设定的规定周期反复执行。
在图18的流程图中，首先，判定蓄电池2的电压Vdc是否不足(步骤S100)。在该步骤中，判定电压Vdc是否低于预先设定的过放电阈值Vovth。过放电阈值例如可以是与图4所示的下限电压设定值VLlmt相同的值，也可以是设定为比下限电压设定值VLlmt大或小的其他阈值。在步骤S100中，在成为Vdc<Vovth的情况下，由于电压Vdc过低，所以判定为电压Vdc不足。
在步骤S100中判定为电压Vdc没有不足的情况下，处理向步骤S101前进。在步骤S101中，判定是否发出了充电指令。以怎样的条件发出充电指令只要基于各种公知的技术决定即可，所以这里省略详细的说明。在步骤S101中，在没有发出充电指令的情况下，由于蓄电池2并未过放电并且也不发出充电指令，所以此次的例程结束。
在步骤S101中发出了充电指令的情况下，虽然蓄电池2并未过放电但发出充电指令。所以，实施通常充电控制模式(步骤S102)。通常充电控制模式是蓄电池2的电压Vdc不低于过放电阈值Vovth的情况下的充电控制模式。
指令值生成部10生成用于通常充电控制模式的第一指令值PQ* 1。实施方式的第一指令值PQ* 1是用来使与上述图9的第一电压指令值向量V* 1对应的输出电压向电力转换电路3a输出的指令值。
在通常充电控制模式开始后，如果将预先设定的规定充电结束条件成立看作充电完成，则通常充电控制模式结束(步骤S102a)。然后，此次的例程结束。
在步骤S100中判定为电压Vdc不足的情况下，执行步骤S103～S107的处理。步骤S103～S107的处理是用于蓄电池2处于过放电状态时的充电控制模式。
图18中的具体的控制作为优选的控制而包括步骤S103。步骤S103是指令值生成部10以使电力转换电路3a向电力转换电路3a与交流电源100的互连点输出的无功功率不超过无功功率上限值的方式生成无功功率指令值Q*的步骤。
在步骤S103中，首先取得当前的无功功率上限值Qlmt。无功功率上限值Qlmt是设定电力转换系统1向电力转换系统1与交流电源100的并网点输出的无功功率的上限的值。无功功率上限值Qlmt既可以根据当前的电力转换系统1及交流电源100的运转状态等取得，也可以以系统信息等的形态从上位监视装置或电力业者取得。
该无功功率上限值Qlmt与在现时刻电力转换系统1输出的无功功率测量值Q的差是“Q可增加量”。“Q可增加量”是在现时刻电力转换系统1能够增加的无功功率的大小。
接着，执行决定有功功率指令值P*及无功功率指令值Q*的处理(步骤S104)。为了抑制逆变器过调制，某种程度上需要将第二电压指令值向量V* 2设定得短。此外，为了提高充电速度，在图13～图15中例示的有功功率成分向量PbatC优选的是尽可能长。此外，无功功率指令值Q*优选设定在不超过Q可增加量的范围内。
能够根据这些多个观点考虑第二电压指令值向量V* 2的候选。在实施方式中，作为具体的控制的一例，设为在指令值生成部10的非易失性存储器中存储将多个Q可增加量与多个第二电压指令值向量V* 2预先相对应的对应规则，设为按照该对应规则而可变地有选择地使用第二电压指令值向量V* 2。
接着，指令值生成部10将用于过放电时的充电控制模式的第二指令值PQ* 2向电力转换控制电路4传递(步骤S106)。电力转换控制电路4按照第二指令值PQ* 2对电力转换电路3a进行控制，由此能够使与第二电压指令值向量V* 2对应的输出电压向电力转换电路3a输出。
接着，基于第二指令值PQ* 2生成选通脉冲(步骤S107)。选通脉冲的生成由电力转换控制电路4的选通脉冲生成部4f实施。
然后，如果将预先设定的规定充电结束条件成立看作充电完成，则过放电时的充电控制模式结束(步骤S108)。规定充电结束条件例如也可以将成为Vdc≥Vovth的情况设为条件成立。或者，规定充电结束条件例如也可以将成为Vdc≥(Vovth+α)的情况设为条件成立，该α是预先设定的正修正值。然后，此次的例程结束。
另外，作为图18的流程图的变形例，在不进行与Q可增加量对应的第二电压指令值向量V* 2的可变设定的情况下，也可以将步骤S103省略。在此情况下，也可以基于预先设定的一个第二电压指令值向量V* 2在每次过放电时的充电控制模式中生成相同的第二指令值PQ* 2。
图19是用来说明有关实施方式的变形例的电力转换系统1的动作的电压向量图。在图19中图示了假想四边形SSQ。假想四边形SSQ的第一长边是电源电压向量VS。假想四边形SSQ的对角线是第一电压指令值向量V* 1。指令值生成部10也可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2与平行于第一长边的第二长边LSQ重叠的方式生成第二指令值PQ* 2。
图20是用来说明有关实施方式的其他变形例的电力转换系统1的动作的电压向量图。假想四边形SSQ的第一短边SSQ与合成了电源电压向量VS和第一电压指令值向量V* 1的第一电抗器电压向量Vr1一致。假想四边形SSQ的对角线是第一电压指令值向量V* 1。指令值生成部10可以以使第二电压指令值向量V* 2的终点A2与第一短边SSQ重叠的方式生成第二指令值PQ* 2。
另外，也可以提供终点来到假想四边形SSQ的外侧那样的第二电压指令值向量V* 2。只要是具有滞后的第二滞后相位θ2并且产生用来进行向蓄电池2的充电的电抗器电压的第二电压指令值向量V* 2，则可提供各种各样的第二电压指令值向量V* 2。这是因为，与通常充电控制模式的第一电压指令值向量V* 1相比，通过使过放电时充电控制模式的第二电压指令值向量V* 2的大小(长度)变小，能够抑制由蓄电池2的电压不足导致的逆变器过调制。
图21是表示有关实施方式的变形例的电力转换系统1的示意性的结构图。也可以代替指令值生成部10而设置在电力转换控制电路4的内部设置的指令值生成块210。指令值生成块210构建为，执行与上述的指令值生成部10同样的功能、控制动作及控制例程。
另外，既存在以将从SOC＝0％到SOC＝100％为止的范围完全使用的方式使用蓄电池2的情况，也存在不是那样的情况。例如，也存在将SOC＝10％等设定为SOC下限值，SOC＝90％等设定为SOC上限值，在从该SOC下限值到SOC上限值为止的范围内使用蓄电池2的情况。如果为蓄电池2设定SOC下限值，则应该避免蓄电池2的剩余容量比该SOC下限值低的状态。
在考虑了与SOC下限值的关系的情况下，基于上述实施方式，提供下述的至少两个实施例。
作为第一实施例，即使设定了SOC下限值，也可以应用上述的实施方式的内容(图13的流程图)，在此情况下，用于步骤S100的处理的过放电阈值Vovth可以基于VLlmt决定。这是因为，例如在将电力转换装置3构建为如果SOC超过0％则不发生逆变器过调制的问题的情况下，即使蓄电池2的SOC低于SOC下限值，也能够应用通常充电控制模式。
另一方面，作为第二实施例，可以基于与SOC下限值(例如SOC10％)对应的蓄电池2的电压，设定用于上述的步骤S100的处理的过放电阈值Vovth。在这样的第二实施例中，可以使用比作为蓄电池2的物理的上限电压的VLlmt高某种程度的电压作为过放电阈值。
在实施方式中，作为一例，作为“互连电感”而使用电抗器6。互连电感是设置在并网点处的电感器。作为变形例，在电力转换系统1中，也可以代替电抗器6而设置互连变压器。在此情况下，只要在将上述实施方式的“电抗器电流”与“电抗器电压”改称作互连变压器的各相的电流及电压后实施上述实施方式的结构及控制内容即可。上述实施方式的“电抗器电流”、“电抗器电压”、“电抗器电流向量”和“电抗器电压向量”可以分别称作上位概念的“互连电感电流”、“互连电感电压”、“互连电感电流向量”和“互连电感电压向量”。
标号说明
1电力转换系统；2蓄电池；3电力转换电路；4电力转换控制电路；4a功率计算部；4b有功功率减法部；4c无功功率减法部；4d1有功功率控制部；4d2无功功率控制部；4e逆变器电压指令运算部；4f选通脉冲生成部；5电流互感器；6电抗器(互连电感)；7仪器用互感器；10指令值生成部(MSC)；100交流电源；101三相交流电压源；210指令值生成块；Ax1第一基准交点；Ax2第二基准交点；Ax3第三基准交点；Ir电抗器电流(互连电感电流)；P有功功率测量值；P*有功功率指令值；PbatC有功功率成分向量；PQ*指令值；Q无功功率测量值；Q*无功功率指令值；QbatC无功功率成分向量；Qlmt无功功率上限值；VS电源电压向量；V*电压指令值向量；V* 1第一电压指令值向量；V* 2第二电压指令值向量；Va逆变器电压；Vb过调制逆变器电压；Vdc蓄电池的电压；VHlmt上限电压设定值；VLlmt下限电压设定值；Vovth过放电阈值；Vr电抗器电压(互连电感电压)；Vr1第一电抗器电压向量(第一互连电感电压向量)；Ir1第一电抗器电流向量(第一互连电感电流向量)；Vr2第二电抗器电压向量(第二互连电感电压向量)；θ1第一滞后相位；θ2第二滞后相位；S1第一假想圆；S2第二假想圆；RVref2规定区域；SSQ假想四边形；Larcref假想圆弧部。

Claims (11)

1.一种电力转换系统，其具备：
电力转换电路，直流侧与蓄电池连接，交流侧经由互连电感与交流电源连接；
电力转换控制电路，具备对上述电力转换电路进行控制以将电力从上述互连电感侧经由上述电力转换电路向上述蓄电池提供的充电控制模式；以及
指令值生成部，构建为生成用来使上述充电控制模式执行的指令值；
上述电力转换控制电路具备的上述充电控制模式是以向上述互连电感施加互连电感电压的方式控制上述电力转换电路的输出电压的模式，上述互联电感电压由上述交流电源的电源电压向量和具有比上述电源电压向量滞后的相位且具有基于上述指令值的大小及相位的电压指令值向量决定的；
上述指令值生成部为了上述蓄电池的电压不低于预先设定的过放电阈值的情况下的上述充电控制模式的运转而生成第一指令值，为了上述蓄电池的电压低于上述过放电阈值的情况下的上述充电控制模式的运转而生成第二指令值；
上述第一指令值是用来使与具有第一大小及第一滞后相位的第一电压指令值向量对应的输出电压向上述电力转换电路输出的指令值；
上述第二指令值是用来使与具有小于上述第一大小的第二大小的第二电压指令值向量对应的输出电压向上述电力转换电路输出的指令值。
2.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
将表示合成上述电源电压向量与上述第一电压指令值向量时的上述互连电感电压的向量设为第一互连电感电压向量；
将以上述第一互连电感电压向量的起点为中心使上述第一互连电感电压向量的终点旋转时的上述第一互连电感电压向量的上述终点的轨迹所构成的假想圆设为第一假想圆；
上述指令值生成部以使上述第二电压指令值向量的终点与上述第一假想圆的圆周重叠的方式生成上述第二指令值。
3.如权利要求2所述的电力转换系统，其中，
将以上述电源电压向量的起点为中心使上述电源电压向量的终点旋转时的上述电源电压向量的上述终点的轨迹所构成的假想圆设为第二假想圆；
将上述第一假想圆与上述第二假想圆的多个交点中的与上述第一电压指令值向量的终点更近的交点设为第一基准交点；
将上述第一假想圆与上述电源电压向量的交点设为第二基准交点；
将上述第一假想圆的圆周中的在上述第一基准交点与上述第二基准交点之间延伸、包含上述第一基准交点且不包含上述第二基准交点的部分设为假想圆弧部；
上述指令值生成部以使上述第二电压指令值向量的终点与上述假想圆弧部重叠的方式生成上述第二指令值。
4.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
将表示合成上述电源电压向量与上述第一电压指令值向量时的上述互连电感电压的向量设为第一互连电感电压向量；
将以上述第一互连电感电压向量的起点为中心使上述第一互连电感电压向量的终点旋转时的上述第一互连电感电压向量的上述终点的轨迹所构成的假想圆设为第一假想圆；
上述指令值生成部以使上述第二电压指令值向量的终点位于上述第一假想圆的内侧的方式生成上述第二指令值。
5.如权利要求4所述的电力转换系统，其中，
将以上述电源电压向量的起点为中心使上述电源电压向量的终点旋转时的上述电源电压向量的上述终点的轨迹所构成的假想圆设为第二假想圆；
将被上述第一假想圆、上述第二假想圆和上述电源电压向量包围并且不包含上述电源电压向量的区域设为预先确定的规定区域；
上述指令值生成部以使上述第二电压指令值向量的终点位于上述规定区域的内侧的方式生成上述第二指令值。
6.如权利要求1～5中任一项所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部以使上述电力转换电路向上述电力转换电路与上述交流电源的并网点输出的无功功率不超过无功功率上限值的方式生成上述第二指令值。
7.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部生成上述第二电压指令值向量，使其具有作为与上述第一滞后相位相比从上述电源电压向量滞后的相位的第二滞后相位。
8.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部生成上述第二电压指令值向量，使其具有作为与上述第一滞后相位相比从上述电源电压向量超前的相位的第二滞后相位。
9.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部以使上述第二电压指令值向量具有与上述第一滞后相位相同的相位的方式生成上述第二指令值。
10.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部生成上述第二指令值，以使得在以上述电源电压向量为第一长边、以上述第一电压指令值向量为对角线的假想四边形中，上述第二电压指令值向量的终点与平行于上述第一长边的第二长边重叠。
11.如权利要求1所述的电力转换系统，其中，
上述指令值生成部生成上述第二指令值，以使得在将合成了上述电源电压向量与上述第一电压指令值向量的第一互连电感电压向量设为第一短边、将上述第一电压指令值向量设为对角线的假想四边形中，上述第二电压指令值向量的终点与上述第一短边重叠。
CN201980039034.2A 2019-05-29 2019-05-29 电力转换系统 Active CN112385112B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/021378 WO2020240742A1 (ja) 2019-05-29 2019-05-29 電力変換システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112385112A true CN112385112A (zh) 2021-02-19
CN112385112B CN112385112B (zh) 2024-09-27

Family

ID=72614731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980039034.2A Active CN112385112B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 电力转换系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11799302B2 (zh)
EP (1) EP3979459A4 (zh)
JP (1) JP6763491B1 (zh)
CN (1) CN112385112B (zh)
WO (1) WO2020240742A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115001082B (zh) * 2022-06-01 2023-10-31 浙江艾罗网络能源技术股份有限公司 一种混合储能逆变器并机系统的充放电功率平衡分配控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102182A (ja) * 1998-09-29 2000-04-07 Hitachi Ltd ２次電池の過充電・過放電防止回路
KR200246269Y1 (ko) * 2001-04-03 2001-10-10 정범현 솔라셀을 이용한 밧데리의 충/방전 제어회로
JP2003134843A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Fuji Electric Co Ltd Ｐｗｍ電力変換装置の制御方法
CN101039036A (zh) * 2006-03-15 2007-09-19 大唐移动通信设备有限公司 移动终端对过放电锂电池充电的方法及电路
KR100915146B1 (ko) * 2009-05-01 2009-09-03 주식회사 삼현 휠인 브러시리스 직류 모터를 적용한 전동식 운반용 손수레
TW201308841A (zh) * 2011-08-03 2013-02-16 Yue-Mei Qiu 電源轉換器脈寬調變控制電路及其控制方法
JP2016140164A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 ニチコン株式会社 双方向インバータおよびそれを用いた蓄電システム
CN107148729A (zh) * 2014-12-17 2017-09-08 大金工业株式会社 充放电电路、充放电电路的控制方法、充放电电路的控制装置及直接型电力变换器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57193977A (en) 1981-05-22 1982-11-29 Hitachi Ltd Electric power converting device
KR101009944B1 (ko) * 2007-01-12 2011-01-20 도쿄 덴료쿠 가부시기가이샤 순간 전압 강하-서비스 중단 대응 조치 기능을 구비한 전력 변환 시스템 제어 장치 및 제어 방법
JP5123673B2 (ja) * 2008-01-11 2013-01-23 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
JP2012151918A (ja) * 2011-01-14 2012-08-09 Hitachi Koki Co Ltd インバータ装置及びそれを備えた電動工具
JP5865657B2 (ja) 2011-03-24 2016-02-17 株式会社ダイヘン 電力変換回路を制御する制御回路、この制御回路を備えた系統連系インバータシステム
CN103718453B (zh) 2011-08-03 2015-11-25 丰田自动车株式会社 电动机驱动系统
US9735619B2 (en) * 2012-02-08 2017-08-15 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
DE112013003974T5 (de) 2012-08-08 2015-06-25 Mitsubishi Electric Corporation Elektroenergieumwandlungsvorrichtung
JP6426427B2 (ja) 2014-10-10 2018-11-21 株式会社デンソー 電動機駆動装置
JP6645407B2 (ja) * 2016-12-05 2020-02-14 株式会社デンソー 駆動システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102182A (ja) * 1998-09-29 2000-04-07 Hitachi Ltd ２次電池の過充電・過放電防止回路
KR200246269Y1 (ko) * 2001-04-03 2001-10-10 정범현 솔라셀을 이용한 밧데리의 충/방전 제어회로
JP2003134843A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Fuji Electric Co Ltd Ｐｗｍ電力変換装置の制御方法
CN101039036A (zh) * 2006-03-15 2007-09-19 大唐移动通信设备有限公司 移动终端对过放电锂电池充电的方法及电路
KR100915146B1 (ko) * 2009-05-01 2009-09-03 주식회사 삼현 휠인 브러시리스 직류 모터를 적용한 전동식 운반용 손수레
TW201308841A (zh) * 2011-08-03 2013-02-16 Yue-Mei Qiu 電源轉換器脈寬調變控制電路及其控制方法
CN107148729A (zh) * 2014-12-17 2017-09-08 大金工业株式会社 充放电电路、充放电电路的控制方法、充放电电路的控制装置及直接型电力变换器
JP2016140164A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 ニチコン株式会社 双方向インバータおよびそれを用いた蓄電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP6763491B1 (ja) 2020-09-30
US20220115888A1 (en) 2022-04-14
WO2020240742A1 (ja) 2020-12-03
CN112385112B (zh) 2024-09-27
EP3979459A1 (en) 2022-04-06
EP3979459A4 (en) 2023-01-11
US11799302B2 (en) 2023-10-24
JPWO2020240742A1 (ja) 2021-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9853574B2 (en) Voltage source converter
EP3627684B1 (en) Power conversion device
JP4898898B2 (ja) ３相電力変換装置
US9966777B2 (en) Modular multilevel converter for hybrid energy storage
EP4266522A1 (en) Power conversion device
WO2019129729A1 (en) Unbalance compensation by optimally redistributing current
US12074535B2 (en) Control device and power conversion device
JP2015208203A (ja) スイッチング制御装置
CN109412187A (zh) 一种柔性直流输电系统孤岛换流站启动充电装置和方法
CN112385112B (zh) 电力转换系统
JP7051028B1 (ja) 電力変換装置、および電力変換システム
CN111937294B (zh) 交流旋转电机装置
US11942876B2 (en) Power conversion device
JP7169952B2 (ja) 電力変換装置
WO2024095706A1 (ja) 電力変換装置、プログラム
JP4992253B2 (ja) 電力変換装置
JP2013258841A (ja) 変圧器多重電力変換装置
EP0913917A2 (en) Control device for selfexciting current source power converter
KR20230134604A (ko) 동력배터리 전압 조절 시스템 및 이의 제어 방법 및 제어 장치
EP3961904A1 (en) Control device
JP2022006573A (ja) モータ駆動システム
CN117096960B (zh) 考虑电气量约束的虚拟同步机限幅运行控制方法及系统
EP4436027A1 (en) Dc link voltage control for electrical converters with multiple branches
WO2022208759A1 (ja) 電力変換装置
JP6941185B2 (ja) 電力変換システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Country or region after: Japan

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: TMEIC Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: TOSHIBA MITSUBISHI-ELECTRIC INDUSTRIAL SYSTEMS Corp.

Country or region before: Japan

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant