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公開番号2025127948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024970
出願日2024-02-21
発明の名称電力変換装置調整システム及び電力変換装置調整方法
出願人株式会社日立インダストリアルプロダクツ,株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類H02M 1/00 20070101AFI20250826BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
パワー半導体を用いた電力変換装置の動作のばらつきを調整する。
【解決手段】
パワー半導体を用いて電力変換を行う電力変換装置の調整装置であって、調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧上昇を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間である基準上昇遅延時間を測定する遅延時間測定部と、前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧上昇調整値を求める調整値生成部と、調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を前記電力変換装置の調整部へ書き込む調整値書込部とを備える電力変換装置の調整装置。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
パワー半導体を用いて電力変換を行う電力変換装置の調整装置であって、
調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧上昇を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間である基準上昇遅延時間を測定する遅延時間測定部と、
前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧上昇調整値を求める調整値生成部と、
調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を前記電力変換装置の調整部へ書き込む調整値書込部とを備える電力変換装置の調整装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記遅延時間測定部は調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧降下を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧降下の遅延時間である基準降下遅延時間を測定し、
前記調整値生成部は前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧降下の遅延時間と基準降下遅延時間との差分から電圧降下調整値を求め、
前記調整値書込部は前記調整値生成部が生成した電圧下降調整値を前記電力変換装置の調整部へ書き込む請求項１に記載の電力変換装置の調整装置。
【請求項３】
前記調整値生成部は複数の前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から各々の前記電力変換装置の電圧上昇調整値を求め、
前記調整値書込部は前記調整値生成部が生成した電圧上昇調整値を各々の前記電力変換装置の調整部へ書き込む請求項１に記載の電力変換装置の調整装置。
【請求項４】
前記遅延時間測定部は調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧降下を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧降下の遅延時間である基準降下遅延時間を測定し、
前記調整値生成部は複数の前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧降下の遅延時間と基準降下遅延時間との差分から各々の前記電力変換装置の電圧降下調整値を求め、
前記調整値書込部は前記調整値生成部が生成した電圧下降調整値を各々の前記電力変換装置の調整部へ書き込む請求項３に記載の電力変換装置の調整装置。
【請求項５】
前記調整値生成部は、電圧上昇調整値を調整部へ書き込んだ複数の前記電力変換装置を並列接続した並列電力変換装置に、出力電圧上昇を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される前記電力変換装置の出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧上昇調整値を変更する必要がある電力変換装置と電圧上昇調整値を求め、
前記調整値書込部は、前記調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を変更する必要がある電力変換装置へ、前記調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を書き込む請求項１に記載の電力変換装置の調整装置。
【請求項６】
前記調整値生成部は、電圧上昇調整値を調整部へ書き込んだ複数の前記電力変換装置を並列接続した並列電力変換装置に、出力電圧下降を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される前記電力変換装置の出力電圧下降の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧下降調整値を変更する必要がある電力変換装置と電圧下降調整値を求め、
前記調整値書込部は、前記調整値生成部が求めた電圧下降調整値を変更する必要がある電力変換装置へ、前記調整値生成部が求めた電圧下降調整値を書き込む請求項５に記載の電力変換装置の調整装置。
【請求項７】
パワー半導体を用いて電力変換を行う電力変換装置の調整方法であって、
遅延時間測定部が調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧上昇を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間である基準上昇遅延時間を測定し、
調整値生成部が前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧上昇調整値を求め、
調整値書込部が調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を前記電力変換装置の調整部へ書き込む電力変換装置の調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置調整システム及び電力変換装置調整方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
環境保護の浸透により電動機の需要が高まり、電動機を駆動するための電力変換装置の需要もまた高くなっている。電力変換装置はパワー半導体素子の開発が重要であるが、電動機の仕様に合うパワー半導体素子を毎回開発すれば、歩留まりが悪く開発費用が増大する。このため、電力変換装置を一度開発すると、なるべく同じ容量帯の電動機の駆動に用いることやパワー半導体素子を並列接続することで大容量の電動機にも対応することが重要である。
【０００３】
特許文献１にはスイッチング動作時の電流アンバランスのみならず、定常動作時の電流アンバランスについても改善できるパワー半導体素子の駆動回路が開示されている。パワー半導体素子の駆動回路は、並列に接続された複数のパワー半導体素子の各々に対応して設けられ、パワー半導体素子を駆動する駆動回路である。パワー半導体素子の駆動回路は、パワー半導体素子の特性情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている特性情報に基づいて、パワー半導体素子のゲート駆動条件を制御するゲート駆動制御部を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７-４６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のパワー半導体素子の駆動回路は複数の並列に接続したパワー半導体の各々の出力電流のアンバランスを調整することが開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の駆動回路はパワー半導体の特性情報を参照しパワー半導体を用いた電力変換装置を調整するものであり、特性情報を用いてどのような調整値を設定し、各々のパワー半導体の動作を目標とする動作に調整するかについては考慮されていない。本発明の目的は、特性にばらつきのあるパワー半導体を用いて性能の安定した電力変換装置を作成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的はパワー半導体を用いて電力変換を行う電力変換装置の調整装置であって、調整の基準となる基準電力変換装置に出力電圧上昇を指示するスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間である基準上昇遅延時間を測定する遅延時間測定部と、前記電力変換装置にスイッチング信号を入力したときに出力される出力電圧上昇の遅延時間と基準上昇遅延時間との差分から電圧上昇調整値を求める調整値生成部と、調整値生成部が求めた電圧上昇調整値を前記電力変換装置の調整部へ書き込む調整値書込部とを備える電力変換装置の調整装置により解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パワー半導体を用いた電力変換装置の動作のばらつきを調整できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
インダクタンス追加による容量の増加
新規開発による容量の増加
調整前の出力電圧を説明する図
調整後の出力電圧を説明する図
調整前の出力電圧を説明する図
調整後の出力電圧を説明する図
本発明の実施例における２段階方式のシステム構成図
本発明の実施例における１段階方式のシステム構成図
本発明の実施例における調整装置の構成図の例
本発明の実施例における電力変換装置の回路図の例
本発明の実施例における調整処理の概要を説明する図
本発明の実施例における調整装置（単体）の処理を示すフローチャートの例
本発明の実施例における調整装置（並列）の処理を示すフローチャートの例
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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