発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献１では、変換回路の出力電圧をＰＷＭ等の手法で制御し、リアクトル６に印加される電圧を変え、それによって発生するdi_Ｌ/dt（電流Ｉ_Ｌの微分値）により、電流Ｉ_Ｌを増減して所望の値になるように制御していた。尚、電流Ｉ_Ｌは、リアクトル６を流れる電流である。 この為、のようにＡＣフィルタが小さいと、電流制御が不安定に成り易い。つまり、ＡＣインダクタ１０３のインダクタンス値Ｌｆが小さいと、di_Ｌ/dtすなわち制御系のゲインが大きくなり過ぎ、電流制御が不安定に成り易い。 つまり、リアクトル６のインダクタンス値をＬｆ、リアクトル６に印加される電圧をＶとすると、一般的に、下記の式により表わされる。 Ｖ＝Ｌｆ×（di_Ｌ/dt） この関係式から明らかなように、Ｌｆの値が小さいと、Ｖの値の少しの変化で（di_Ｌ/dt）が大きくなり（Ｉ_Ｌの増減の傾きが大きくなり；電流微分が大きくなり）、電流制御が不安定に成り易い。 本発明は入力の交流電圧Vinを入力とするLCフィルタ部と直列のAC/DCコンバータ部からなる制御対象の回路部に対してフィルタ内部の電流とAC/DCコンバータ出力電圧を入力とし、フィルタ内部の電流をフィードバックする制御部から構成されている。このような制御システムは、フィードバック系によって形成されるループ利得の利得（ゲイン）と位相の大きさによって不安定となる場合がある。例えば、ループ利得の複素平面での軌跡が複素平面の点（-1＋jo）の左側を通る場合に不安定となる。右側を通る場合が安定、すなわちゲイン余裕および位相余裕があるとしている。本発明は、ゲイン余裕がある場合を安定、ない場合を不安定と定義する。 ＬＣフィルタの一端は入力側に接続されるが他端はAC/DCコンバータに入力される。スイッチングによって、その他端の電圧Vｒ２はパルス的に変化する。ＬＣフィルタの出力電流iＬの変動成分di/dtはフィードバック制御系のループ利得に関係する変数であるからその変動成分の大きさは系の安定性に影響することになる。 本発明は系のゲイン余裕がある範囲で素子の値が小さいＬＣフィルタ内部の電流を選択することで系を安定させるものである。 更に、系統インピーダンス値Ｌｓも、電流制御の安定性に影響する。すなわち、図７の回路では、の通りＡＣインダクタ１０３のインダクタンス値Ｌｆを小さくできるので、Ｌｓの値よりもＬｆの値が小さくなることがあり、その場合には電流Ｉ_Ｌを用いて電流制御すると不安定になる場合がある。 のように、マルチレベル回路とすることで、ＬＣフィルタ（ＡＣフィルタ）が小さくて済むようになるが、リアクトル（ＡＣインダクタ）のインダクタンス値が小さいと、電流制御が不安定に成る場合がある。 本発明の課題は、マルチレベル回路と入力ＬＣフィルタを有する電力変換装置において、インダクタのインダクタンス値を小さくしても入力電流制御が不安定にならないようにできる電力変換装置を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の電力変換装置などによれば、マルチレベル回路と入力ＬＣフィルタを有する電力変換装置において、インダクタのインダクタンス値を小さくしても入力電流制御が不安定にならないようにできる。