逆变器装置制造方法及图纸

本发明专利技术的逆变器(10A)包括：开关电路(11)，具有由根据系统电压(Vac)供给的脉冲信号分别切换各状态的多个开关元件，将所输入的直流电压转换成交流电压并输出至一对输出线(X1、X2)；滤波电路(13)，具有插入至输出线(X1、X2)中的输出线圈(L1、L2)；电流检测传感器(14)，检测输出线圈(L1、L2)的电流；以及高速脉冲控制电路(15)，在检测电流的绝对值为阈值以上时，使向开关电路(11)的脉冲信号的供给停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逆变器装置
本专利技术涉及一种与电力系统互联输出的逆变器(inverter)装置，特别涉及一种包括不受过电流影响的保护对策的逆变器装置，所述过电流是因电力系统侧的相位急变等而产生。
技术介绍
图15为表示含有与电力系统P互联输出的逆变器10的电力调节器(powerconditioner)100的构成的概略图。如图15所示，含有逆变器(还称为“系统互联逆变器”)10的电力调节器100已为人所知，所述逆变器10将利用直流/直流转换器(DirectCurrent/DirectCurrentconvertor，DC/DCconvertor)20使自太阳电池S等输出的低直流电压升压而成的高直流电压转换成交流电压后，与商用的电力系统P互联输出(例如参照专利文献1或专利文献2)。再者，电力系统P有时会产生瞬间电压上升、瞬间电压下降、相位急变或瞬间停电等问题。图16为表示相位急变试验的条件的表。图17为表示进行相位急变试验的逆变器(Heric)10的构成的概略图。图18为例示相位急变试验的结果的波形图。如图18所示，当电力系统P的系统电压Vac产生了相位急变时，自电力系统P侧向逆变器10产生过电流。此示例中，通常为40A左右的输出线圈电流I达到-350A(由于为交流，因此符号根据电流方向而改变)。逆变器10是以设于逆变器10的输出侧的输出线圈L1、输出线圈L2吸收(缓冲般的作用)此种电力系统P侧的急变而避免器件破损的方式构成。此外，提出了一种保护电路，此保护电路虽不应用于上述那样的逆变器，但在脉宽调制(PulseWidthModulation，PWM)控制装置中产生了过电流的情况下，不停止PWM控制装置的动作而保护PWM控制装置不受过电流影响(例如参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009-089541号公报专利文献2：日本专利特开2008-092709号公报专利文献3：日本专利特开平11-113251号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题逆变器中所用的输出线圈为相对较大型且昂贵的电气零件，若因安装空间的限制或为了降低成本等而缩小输出线圈，则有过电流变大而容易产生器件破损等问题。另外，因相位急变而产生过电流的详细机制迄今为止也尚不明确，尚未施行根本对策。鉴于现有技术的此种问题，本专利技术的目的在于提供一种即便缩小输出线圈也尽力抑制由电力系统的相位急变所引起的过电流的逆变器装置。解决问题的技术手段为了达成所述目的，本专利技术的逆变器装置的特征在于包括：开关部，具有由根据系统电压所供给的脉冲信号分别切换各状态的多个开关元件，将所输入的直流电压转换成交流电压并输出至多条输出线；滤波部，具有插入至所述输出线中的输出线圈；电流检测部，检测所述输出线圈的电流；以及第一控制部，在由所述电流检测部所得的检测电流的绝对值为阈值以上时，使向所述开关部的所述脉冲信号的供给停止。此处，供所述开关部输出的所述输出线不限于一对。例如在输出三相交流的情况下成为3根。但不限于这些。所述电流检测部例如可列举电流互感器(currenttransformer)或分流电阻(shuntresister)等，但不限于这些。根据此种构成的逆变器装置，能够抑制过电流而不会增加根据系统电压而向所述开关部供给所述脉冲信号的一侧的处理负担。另外，利用所述输出线圈中实际流动的电流而非系统电压来进行判定，因此能够更可靠地抑制过电流。能使用电感值较以前小的输出线圈，从而能够实现逆变器装置的小型化或低成本化。本专利技术的逆变器装置中，所述第一控制部可经配置以：具有单稳态多谐振荡器(multivibrator)，此单稳态多谐振荡器在所述检测电流的绝对值达到所述阈值以上时变为不稳定状态，并在一定时间后回到稳定状态，并且在所述单稳态多谐振荡器变为不稳定状态的期间，使向所述开关部的所述脉冲信号的供给暂且停止。所述第一控制部可由包括比较器及逻辑门(logicgate)的模拟电路构成。根据此种构成的逆变器装置，通过使用单稳态多谐振荡器，不需要用于恢复的特殊处理或构成等，能够以低成本且小尺寸实现必要功能。本专利技术的逆变器装置中，可还包括供给所述脉冲信号的第二控制部，此第二控制部以能够识别到所述第一控制部已使向所述开关部的所述脉冲信号的供给停止的方式与所述第一控制部连接，并且以能够监视所述系统电压的方式连接。所述单稳态多谐振荡器的所述一定时间优选地较所述第二控制部的取样周期长。在再次开始供给所述脉冲信号时，所述第二控制部可根据所述系统电压决定所述脉冲信号的初始状态，以和/或者也可在使用所述系统电压的相位计算中使比例积分控制的积分增益初始化。此处，所谓所述脉冲信号的所述初始状态，例如可列举应随后动作的所述开关元件及脉冲信号宽度。所述脉冲信号宽度的增减优选地缓慢实施。优选地在将所述脉冲信号宽度设为ΔT、所述输出线圈的电感设为L、所述输出线圈的电流上限值设为Imax、所述直流电压设为Vdc、所述系统电压设为Vac的情况下，以满足下式的方式设定ΔT。ΔT＜L·Imax/(Vdc-Vac)另外，所述第二控制部例如可列举设备内置微机等，但不限于此。所述第二控制部可通过脉宽调制来控制所述脉冲信号。根据此种构成的逆变器装置，能够避免所述输出线圈中流动的电流断续的现象，从故障穿越(FaultRideThrough，FRT)规定的观点来看也是优选地。专利技术的效果根据本专利技术的逆变器装置，能够抑制过电流而不会增加根据系统电压而向所述开关部供给所述脉冲信号的一侧的处理负担。另外，利用所述输出线圈中实际流动的电流而非系统电压来进行判定，因此能够更可靠地抑制过电流。能够使用电感值较以前小的输出线圈，从而能够实现逆变器装置的小型化或低成本化。附图说明图1中的(a)为对与电力系统P互联输出的逆变器10表示电力系统P侧的相位急变前的逆变器10的各部状态的说明图，(b)为表示相位急变后的逆变器10的各部状态的说明图。图2为表示相位急变后施行适当对策的情况下的逆变器10的各部状态的说明图。图3为表示含有本专利技术的第一实施方式的逆变器10A的电力调节器100A的构成的概略图。图4为例示逆变器10A的高速脉冲控制电路15的模拟电路的具体构成的概略图。图5为例示逆变器10A的高速脉冲控制电路15的动作确认结果的波形图。图6为表示延迟时间的设计值及实测值的表。图7为增加样本数来确认追加高速脉冲控制电路15的情况下的过电流抑制结果的图表。图8为例示因第一实施方式的高速脉冲控制电路15而高速脉冲控制处理连续动作的情况的波形图。图9为例示因第一实施方式的高速脉冲控制电路15而高速脉冲控制处理持续进行系统频率的两周期左右的情况的波形图。图10为表示含有本专利技术的第二实施方式的逆变器10B的电力调节器100B的构成的概略图。图11为表示相位急变后进行适当对策的情况下的逆变器10的各部状态的说明图。图12为例示PWM驱动信号停止后应随后动作的开关元件的表。图13为例示逆变器10B的动作确认结果的波形图。图14为表示逆变器10B的概略处理的流程图。图15为表示含有与电力系统P互联输出的逆变器10的电力调节器100的构成的概略图。图16为表示相位急变试验的条件的表。图17为表示进行相位急变试验的逆变器(Heric)10的构成的概略图。图18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器装置，其特征在于包括：开关部，具有由根据系统电压供给的脉冲信号分别切换各状态的多个开关元件，将所输入的直流电压转换成交流电压并输出至多根输出线；滤波部，具有插入至所述输出线中的输出线圈；电流检测部，检测所述输出线圈的电流；以及第一控制部，在由所述电流检测部所得的检测电流的绝对值为阈值以上时，使向所述开关部的所述脉冲信号的供给停止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-0482181.一种逆变器装置，其特征在于包括：开关部，具有由根据系统电压供给的脉冲信号分别切换各状态的多个开关元件，将所输入的直流电压转换成交流电压并输出至多根输出线；滤波部，具有插入至所述输出线中的输出线圈；电流检测部，检测所述输出线圈的电流；以及第一控制部，在由所述电流检测部所得的检测电流的绝对值为阈值以上时，使向所述开关部的所述脉冲信号的供给停止。2.根据权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于：所述第一控制部经配置以：具有单稳态多谐振荡器，所述单稳态多谐振荡器在所述检测电流的绝对值达到所述阈值以上时变为不稳定状态，并在一定时间后回到稳定状态，并且在所述单稳态多谐振荡器变为不稳定状态的期间，使向所述开关部的所述脉冲信号的供给暂且停止。3.根据权利要求2所述的逆变器装置，其特征在于：所述第一控制部是由包括比较器及逻辑门的模拟电路构成。4.根据权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于，还包括：供给所述脉冲信号的第二控制部，所述第二控制部以能够识别到所述第一控制部已使向所述开关部的所述脉冲信号的供给停止的方式与所述第一控制部连接，并且以能够监视所述系统电压的方式连接。5.根据权利要求2或3所述的逆变器装置，其特征在于，还包括：供给所述脉冲信号的第二控制部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川武男，仲田宏宪，岩井聡，川野博树，鎌谷祐贵，平井邦幸，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP