电力变换装置制造方法及图纸

技术编号:21208293 阅读:29 留言:0更新日期:2019-05-25 03:52
一种电力变换装置,具有直流电源、电力变换器单元以及以电力变换器单元为单位调整电力的电力分担调整器,其中,当在输入侧连接有多个直流电源的多个电力变换器单元在输出侧被并联连接的情况下,从各电力变换器单元的效率特性中关注额定电力、最高效率电力以及容许效率电力这3个阈值,由电力分担调整器调整各电力变换器单元分担的电力,以使得作为装置整体效率变高。

Electric Power Converter

An electric power converter has a DC power supply, a power converter unit and a power sharing regulator that adjusts power in units of power converter units. In this device, when multiple power converter units connected with multiple DC power sources on the input side are connected in parallel on the output side, attention is paid to rated power and maximum efficiency from the efficiency characteristics of each power converter unit. The three thresholds of power and allowable efficiency power are adjusted by the power sharing regulator to increase the overall efficiency of the device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置
本专利技术涉及在输入端或输出端将电力变换器单元并行复用的电力变换装置中的电气变换的高效化。
技术介绍
近年来,太阳能发电装置以及电动汽车、紧急用电源等蓄电装置的市场扩大,在利用将这些设备组合而成的装置而使从电力系统购买的电力为零的零能耗房屋、零能耗大厦的技术开发得到瞩目。但是,在将不同的多个蓄电装置并行复用地使用的情况下,存在与以相同比率的电力分担对所有蓄电装置进行充放电相比,在根据充放电电力来限制蓄电装置的运行台数、电力分担时效率更高的条件。在专利文献1中,通过使用相同电力容量的多个电力变换器而优先利用与各电力变换器的最高效率对应的电力和额定电力来实现高效化。但是,在使用不同电力容量的多个电力变换器的情况下,在电力小的条件下,相比于使用1台大电力容量的电力变换器,在使用小电力容量的多个电力变换器时更高效,在电力大的条件下,在优先利用效率高的电力变换器时更高效等,为实现高效化的条件不同,所以在专利文献1中存在无法达到高效化的条件。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5272033号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述专利文献1所示的方式为使用相同电力容量的多个电力变换器的结构,应用于使用具有不同电力容量的多个电力变换器的情况下的电力变换装置的高效化并不恰当。因此,为了实现将具有不同电力容量的多个电力变换器单元并联地连接的电力变换装置的高效化,研究设置有调整各电力变换器单元的电力分担率的功能的装置。解决技术问题的技术方案本专利技术的电力变换装置的特征在于,具备:并联连接的多个电力变换器单元,具有包括表示电力值与效率的关系的电力信息和作为运行顺序的运行优先级的信息的属性信息;以及电力分担调整器,根据请求电力,调整各电力变换器单元分担的电力,所述电力分担调整器根据从所述各电力变换器单元获得的所述属性信息,管理所述电力变换器单元可否进行电力变换工作,调整各电力变换器单元分担的电力。专利技术效果本专利技术中的电力变换装置具有:多个电力变换器单元,在输入侧连接有多个直流电源,在输出侧并联连接;以及电力分担调整器,对每个电力变换器单元调整电力,因为利用各电力变换器单元的效率特性(表示电力与效率的关系的特性),由电力分担调整器来调整各电力变换器单元分担的电力,以使得作为装置整体效率变高,所以相比于一概地决定所有电力变换器的每额定电力的比率的情况,能够进一步提高作为装置整体的电力变换效率。另外,本专利技术的电力变换装置为了实现其高效化,能够通过利用手动设定或通信来获取从而确定各电力变换器单元分担的电力值等条件,能够实现与来自外部装置等的请求电力对应的电力变换的高效化。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的电力变换装置的电路图。图2是用于说明根据本专利技术的实施方式1的电力变换器单元的效率特性与电力阈值的关系的图。图3是示出根据本专利技术的实施方式1的电力变换装置的一个结构例的图。图4是示出根据本专利技术的实施方式1的运行模式选择流程的构成例的图。图5是示出根据本专利技术的实施方式1的运行模式选择流程的其它构成例的图。图6是示出电力额定不同的3台电力变换器单元结构中的根据本专利技术的实施方式1和实施方式3的特性例的图。图7是示出电力额定相同的3台电力变换器单元结构中的根据本专利技术的实施方式1和实施方式3的特性例的图。图8是示出根据本专利技术的实施方式2的运行模式选择流程的构成例的图。图9是示出根据本专利技术的实施方式3的运行模式选择流程的构成例的图。图10是示出根据本专利技术的实施方式1~3的电力分担调整器的硬件的一个例子的图。附图标记说明1、1a、1b、1c:直流电源;2、2a、2b:电力变换器单元;3:电力分担调整器;100:处理器;101:存储装置具体实施方式实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式1的电力变换装置的结构的一个例子的图。如图所示,该电力变换装置具备电力分担调整器3,电力变换器单元2在输出位置处并联连接,电力分担调整器3根据并行输出目的地的请求电力来调整各电力变换器单元(例如调整各电力变换器单元分担的电力值)。电力分担调整器3具备获取与在所述电力变换装置中使用的电力变换器单元2的额定效率点、最高效率点、容许效率点对应的电力信息的功能。所述请求电力使用从外部装置输入到电力分担调整器3的值、与交流负载或潮流电力对应的控制运算结果(参照在图中连结负载和电力分担调整器3的虚线)或任意的设定值。在以上,电力信息原则上是指相应的电力值和与其对应的电力变换器单元的效率(以下简称为效率)的值的组(集合),通常,作为由基于作业者的手动操作的输入设定或由通信单元提供的二维的数值数据,由各电力变换器单元预先保持于内部存储器等。直流电源1使用以太阳能电池1a(在图中简称为PV)、固定型蓄电池(例如锂离子电池1b。在图中简称为LiB)、移动型蓄电池(电动汽车1c(ElectricVehicle。在图中简称为EV)等)、燃料电池(未图示)等为代表的电源,对于所述电力变换装置可以使用不同类别的电源。在将1台直流电源1连接到2台以上的电力变换器单元2时,直流电源1根据需要将辨识类别和个体的信息通知给电力变换器单元2。另外,直流电源1在必要的情况下具有管理或监视电源的装置,根据需要将管理或监视所述电源的装置的充电电流的限制、放电电流的限制、过充电、过放电等信息通知给电力变换器单元2。根据管理或监视所述电源的装置的信息,电力变换器单元2对自身单元的充电工作或放电工作施加限制,根据需要将该变更的运行状态通知给电力分担调整器3。该电力变换器单元2大致上包括非绝缘型电力变换器单元2a(在图中使用1根斜线的部分)和绝缘型电力变换器单元2b(在图中使用2根斜线的部分)(详情后述)。作为所述电力变换装置的电力变换器单元2,使用以非绝缘型DC/DC转换器、绝缘型DC/DC转换器、单相逆变器、三相逆变器等为代表的电力变换器,可以对1台直流电源1并联连接多个电力变换器单元2(以后也记载为多并联)来使用。对于电力分担调整器3,电力变换器单元2从各电力变换器的电力和效率的特性中使用额定效率(与第1电力阈值对应的效率)、最高效率(与第2电力阈值对应的效率)以及容许效率(与第3电力阈值对应的效率)这3种效率,通知包括所述第1电力阈值、所述第2电力阈值、所述第3电力阈值的信息,从电力分担调整器3获取电力分担指令。图2是用于说明电力变换器单元2的效率特性与电力阈值的关系的图。在图中,与电力变换器单元2的额定效率ηC、最高效率ηB、容许效率ηA对应的电力的值分别是第1电力阈值、第2电力阈值、第3电力阈值。电力分担调整器3以根据请求电力使所述电力变换装置的电力变换效率变高的方式,对各电力变换器单元2的电力进行分担调整(意思是进行用于分担的调整)。将选择所述第1电力阈值与所述第2电力阈值之间的电力(将这之间的状态称为运行状态1(图中的OS1))或零的模式称为第1运行模式,将选择所述第2电力阈值至所述第3电力阈值的电力(将这之间的状态称为运行状态2(图中的OS2))或零的模式称为第2运行模式,将选择所述第3电力阈值以下的电力(将这之间的状态称为运行状态3(图中的OS3))或零的模式称为第3运行模式。本实施方式的电力变换装置的特征在于,具有包括从这3种运行模式中选择1个运行模式的功能的高效率充放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换装置,其特征在于,具备:并联连接的多个电力变换器单元,具有包括表示电力值与效率的关系的电力信息和作为运行顺序的运行优先级的信息的属性信息;以及电力分担调整器,根据请求电力,调整各电力变换器单元分担的电力,所述电力分担调整器根据从所述各电力变换器单元获得的所述属性信息,管理所述电力变换器单元可否进行电力变换工作,调整各电力变换器单元分担的电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 JP 2016-1813651.一种电力变换装置,其特征在于,具备:并联连接的多个电力变换器单元,具有包括表示电力值与效率的关系的电力信息和作为运行顺序的运行优先级的信息的属性信息;以及电力分担调整器,根据请求电力,调整各电力变换器单元分担的电力,所述电力分担调整器根据从所述各电力变换器单元获得的所述属性信息,管理所述电力变换器单元可否进行电力变换工作,调整各电力变换器单元分担的电力。2.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,所述属性信息包括所述多个电力变换器单元的输入端和输出端的并联连接结构的信息,所述电力分担调整器使用作为所述属性信息中的与电力信息有关的信息的、与所述多个电力变换器单元各自的额定效率对应的第1电力阈值、与所述多个电力变换器单元各自的最高效率对应的第2电力阈值以及与作为所述多个电力变换器单元各自的基准效率的容许效率对应的第3电力阈值,并且使用所述属性信息来设定各电力变换器单元的运行优先级。3.根据权利要求2所述的电力变换装置,其特征在于,所述电力分担调整器根据所述请求电力,从第1运行模式、第2运行模式以及第3运行模式这3种运行模式中选择1个运行模式,从而由所述电力分担调整器调整各电力变换器单元分担的电力,其中在所述第1运行模式中,在所述第1电力阈值至所述第2电力阈值的范围中进行所述电力变换器单元的电力调整而使来自不需要的所述电力变换器单元的输出为零,在所述第2运行模式中,在所述第2电力阈值和所述第3电力阈值的范围中进行所述电力变换器单元的电力调整而使来自不需要的所述电力变换器单元的输出为零,在所述第3运行模式中,在所述第3电力阈值以下的范围中进行所述电力变换器单元的电力调整而使来自不需要的所述电力变换器单元的输出为零。4.根据权利要求2所述的电力变换装置,其特征在于,除了根据预先提供的与运行优先级有关的信息来变更所述运行优先级的情况以外,按照所述第1电力阈值的降序来设定所述运行优先级。5.根据权利要求3所述的电力变换装置,其特征在于,在所述第1运行模式中,在所述请求电力为2台以上的所述电力变换器单元的所述第2电力阈值之和以上时,除了调整用的1台所述电力变换器单元以外,将所述电力变换器单元的充放电电力设定为所述第1电力阈值、所述第2电力阈值或零,在所述请求电力为1台所述电力变换器单元的所述第2电力阈值以上时,除了调整用的1台所述电力变换器单元以外,将所述电力变换器单元的充放电电力设定为零,在所述第2运行模式中,在不存在满足所述第1运行模式的电力分担的情形时,在所述请求电力为2台以上的所述电力变换器单元的所述第3电力阈值之和以上时,除了调整用的1台所述电力变换器单元以外,将所述电力变换器单元的充放电电力设定为所述第2电力阈值、所述第3电力阈值或零,在所述请求电力为1台所述电力变换器单元的所述第3电力阈值以上时,除了调整用的1台所述电力变换器单元以外,将所述电力变换器单元的充放电电力设定为零,在所述第3运行模式中,在不存在满足所述第1运行模式或所述第2运行模式的电力分担的情形时,除了调整用的1台电力变换器单元以外,将所述电力变换器单元的充放电电力设定为零。6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的电力变换装置,其特征在于,所述电力分担调整器使用所述额定效率、所述最高效率以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员:川井由宇
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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