特開 2024-110829 電力指令変換装置、電力指令変換方法、及び電力指令変換プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110829

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】電力指令変換装置、電力指令変換方法、及び電力指令変換プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240808BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015668

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】佐田 岳士

(72)【発明者】

【氏名】堀畑 晴美

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770BA02

5H770BA11

5H770CA03

5H770DA03

5H770DA41

5H770EA01

5H770GA19

5H770HA02Y

5H770HA03Y

5H770HA05Y

(57)【要約】

【課題】既存のインバータを、他の装置で再利用可能にすることができる。
【解決手段】電力指令変換装置は、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する出力部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ（２０）及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置（３０）に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象（７０）に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換する変換部（４１）と、
前記変換部により変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する出力部（４１）と、
を備えた電力指令変換装置（４０）。

【請求項2】

前記インバータ制御装置は、前記第１の出力要求値と、前記インバータを制御するための電流指令値と、の対応関係を表す第１のマップデータを記憶し、
前記変換部は、
前記第１のマップデータの逆関数で表される第２のマップデータを記憶し、前記第２の出力要求値を前記電圧値で除算して電流値を算出する除算部（４２）と、
前記第２の出力要求値に対応する前記第１の出力要求値を前記第２のマップデータから取得する出力要求値取得部（４１）と、
を備えた請求項１記載の電力指令変換装置。

【請求項3】

前記第１のマップデータ及び前記第２のマップデータは、外部装置から書き換え可能である、
請求項２記載の電力指令変換装置。

【請求項4】

前記変換部は、前記第２の出力要求値と、前記インバータから出力された電圧及び電流と、に基づいて、前記第１の出力要求値と前記第２の出力要求値との対応関係を表すマップデータを生成し、前記第２の出力要求値に対応する前記第１の出力要求値を前記マップデータから取得する
請求項１記載の電力指令変換装置。

【請求項5】

前記インバータから出力された電圧の基本波成分を演算する基本波電圧演算部（８１）、前記電圧の高調波成分を演算する高調波電圧演算部（８２）、及び前記電圧の周波数成分を演算する電圧周波数成分演算部（８３）の少なくとも１つの演算部と、
前記基本波成分、前記高調波成分、及び前記周波数成分の少なくとも一つの変化の度合いが予め定めた閾値以上であるか否かを判定することにより、前記第２の電力供給対象が遮断されたか否かを判定し、前記第２の電力供給対象が遮断されたと判定した場合、前記インバータの単独運転が防止されるように、無効電力が増大する電力指令値を演算する電力指令演算部（８４）と、
前記第２の出力要求値と、前記電力指令値と、を加算して、前記変換部へ出力する加算部（４４）と、
を備えた請求項１記載の電力指令変換装置。

【請求項6】

前記第１の電力供給対象は、車両の駆動用のモータである
請求項１記載の電力指令変換装置。

【請求項7】

前記第２の電力供給対象は、系統電力装置である
請求項１～６の何れか１項に記載の電力指令変換装置。

【請求項8】

少なくとも１つのプロセッサが、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、
変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する
ことを含む処理を実行する電力指令変換方法。

【請求項9】

少なくとも１つのプロセッサに、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、
変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する
ことを含む処理を実行させる電力指令変換プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力指令変換装置、電力指令変換方法、及び電力指令変換プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、直流電源の電圧を変換して電源ラインにシステム電圧を発生させる変換手段と、前記電源ラインに接続されたインバータ及び該インバータで駆動される交流モータからなる少なくとも１つのモータ駆動ユニット（以下「ＭＧユニット」と表記する）とを備えた電気自動車の制御装置において、前記電源ラインにかかる電力を操作して前記システム電圧の変動を抑制するようにシステム電圧安定化制御を実行するシステム電圧制御手段と、前記交流モータのトルクと前記ＭＧユニットの入力電力とを独立に制御する電流制御手段と、前記変換手段の入力電力又は出力電力（以下「変換電力」という）を制御する変換電力制御を実行する変換電力制御手段と、前記変換手段の出力電圧を制御する変換電圧制御を実行する変換電圧制御手段と、前記変換電力制御と前記変換電圧制御のうちのいずれか一方を実行するように選択すると共に前記変換電圧制御の実行が選択される場合に前記システム電圧安定化制御の実行を禁止する選択手段とを備え、前記システム電圧制御手段は、前記電源ラインにかかる電力の目標操作量（以下「目標電力操作量」という）を演算する目標電力操作量演算手段と、該目標電力操作量演算手段で演算した目標電力操作量を前記ＭＧユニット制御用のＭＧ電力操作量指令値と前記変換電力制御用の変換電力操作量補正値とに分配する分配手段とを備え、前記変換電力制御手段は、前記分配手段により分配された変換電力操作量補正値を用いて前記変換電力を制御し、前記電流制御手段は、前記分配手段により分配されたＭＧ電力操作量指令値を用いて前記ＭＧユニットを制御することを特徴とする電気自動車の制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－４３１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

循環型経済の実現に際し、再生可能エネルギーの発電機や蓄電池と系統電力とを接続するための系統連系用のインバータとして、例えばハイブリッド車両等を駆動するモータの出力制御を行うインバータを再利用することが有効である。

【0005】

しかしながら、車両のモータ駆動用のインバータは、モータの出力要求値を入力する必要があるため、そのままでは系統連系用のインバータとして再利用することが出来ない。

【0006】

本開示は、既存のインバータを、他の装置で再利用可能にすることができる電力指令変換装置、電力指令変換方法、及び電力指令変換プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１態様に係る電力指令変換装置は、第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する出力部と、を備える。

【0008】

第２態様に係る電力指令変換方法は、少なくとも１つのプロセッサが、第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力することを含む処理を実行する。

【0009】

第３態様に係る電力指令変換プログラムは、少なくとも１つのプロセッサに、第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力することを含む処理を実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、既存のインバータを、他の装置で再利用可能にすることができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るインバータ制御システムの構成図である。

【図2】第１実施形態に係るインバータ制御装置及び電力指令変換装置の構成図である。

【図3】トルク指令値と電流指令値との対応関係を示す線図である。

【図4】電流指令値とトルク指令値との対応関係を示す線図である。

【図5】第２実施形態に係る電力指令変換装置のハードウエア構成を示す図である。

【図6】第２実施形態に係る電力指令変換処理のフローチャートである。

【図7】第３実施形態に係るインバータ制御装置及び電力指令変換装置の構成図である。

【図8】第４実施形態に係るインバータ制御装置及び電力指令変換装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態を詳細に説明する。

【0013】

＜第１実施形態＞

【0014】

図１に示すように、本実施形態に係るインバータ制御システム１０は、インバータ２０、インバータ制御装置３０、及び電力指令変換装置４０を備える。

【0015】

インバータ２０は、例えばハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、及び電気自動車等の車両の駆動に用いられるモータの駆動用のインバータである。なお、車両の駆動に用いられるモータは、第１の電力供給対象の一例である。

【0016】

インバータ２０は、インバータ制御装置３０により制御される。インバータ２０及びインバータ制御装置３０は、元々は車両に搭載され、車両の駆動に用いられるモータの駆動に用いられていたものである。

【0017】

本実施形態において、インバータ２０は、車両の駆動に用いられるモータの駆動用として用いられるのではなく、他の電力供給対象への電力供給用として用いられる。具体的には、図１に示すように、インバータ２０は、発電装置５０から供給された直流電圧を３相の交流電圧に変換して、系統接続装置６０を介して系統電力装置７０に供給する。

【0018】

なお、発電装置５０は、例えば太陽光等の再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置が適用されるが、これに限られるものではない。

【0019】

このように、本実施形態では、元々車両の駆動用のモータに用いられていたインバータ２０及びインバータ制御装置３０を、系統電力装置７０への電力供給の駆動用に再利用したものである。なお、系統電力装置７０は、第２の電力供給対象の一例である。

【0020】

インバータ２０は、一例として６個のスイッチング素子Ｓ１～Ｓ６を含む。インバータ２０は、直列接続されたスイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２と、直列接続されたスイッチング素子Ｓ３及びスイッチング素子Ｓ４と、直列接続されたスイッチング素子Ｓ５及びスイッチング素子Ｓ６と、が並列接続された構成である。

【0021】

また、スイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２の接続点Ｃ１は、系統接続装置６０に接続されている。同様に、スイッチング素子Ｓ３及びスイッチング素子Ｓ４の接続点Ｃ２は、系統接続装置６０に接続され、スイッチング素子Ｓ５及びスイッチング素子Ｓ６の接続点Ｃ３は、系統接続装置６０に接続されている。

【0022】

なお、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ６を区別しない場合は、単にスイッチング素子Ｓと称する場合がある。スイッチング素子Ｓとしては、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられるが、これに限られるものではない。

【0023】

スイッチング素子Ｓは、インバータ制御装置３０により制御される。具体的には、インバータ制御装置３０は、スイッチング制御信号Ｓｕによりスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をスイッチング制御する。また、インバータ制御装置３０は、スイッチング制御信号Ｓｖによりスイッチング素子Ｓ３、Ｓ４をスイッチング制御する。また、インバータ制御装置３０は、スイッチング制御信号Ｓｗによりスイッチング素子Ｓ５、Ｓ６をスイッチング制御する。

【0024】

インバータ２０には、発電装置５０から直流電圧が供給される。インバータ制御装置３０がスイッチング素子Ｓ１～Ｓ６を各々スイッチング制御することにより、インバータ２０は、発電装置５０から供給された直流電圧を３相の交流電圧に変換して系統接続装置６０に出力する。

【0025】

３相の交流電流の電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、電流センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗによって各々検出され、インバータ制御装置３０に出力される。また、接続点Ｃ３から系統接続装置６０に出力された電圧は、電圧センサ２２によって検出され、検出された電圧の電圧値Ｖａは、インバータ制御装置３０及び電力指令変換装置４０に出力される。

【0026】

電力指令変換装置４０は、系統電力装置７０が出力する電力について要求される出力要求値、すなわち電力指令値と、電圧センサ２２によって検出された電圧の電圧値Ｖａと、に基づいて、トルク指令値Ｔｑを生成し、インバータ制御装置３０に出力する。

【0027】

なお、前述したようにインバータ２０及びインバータ制御装置３０は、元々は車両のモータ駆動用であり、インバータ制御装置３０には、元々はモータのトルク指令値が出力要求値として入力される仕様となっている。このため、電力指令変換装置４０は、系統電力装置７０の電力指令値をモータのトルク指令値に変換してインバータ制御装置３０に出力する。なお、トルク指令値は、第１の出力要求値の一例であり、電力指令値は、第２の出力要求値の一例である。

【0028】

インバータ制御装置３０は、３相の交流電流の電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、電圧値Ｖａと、に基づいて、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ６をスイッチング制御することでフィードバック制御を行う。

【0029】

次に、インバータ制御装置３０及び電力指令変換装置４０の具体的な構成について説明する。

【0030】

図２に示すように、インバータ制御装置３０は、電流指令値取得部３１、３相／２相変換部３２、減算部３３Ａ、３３Ｂ、ＰＩ制御部３４Ａ、３４Ｂ、２相／３相変換部３５、ＰＷＭ信号生成部３６、及び位相検出部３７を備える。

【0031】

電流指令値取得部３１は、マップデータ３１Ａを記憶する。マップデータ３１Ａは、例えば図３に示すように、インバータ２０が元々接続されていた車両のモータの出力要求値としてのトルク指令値と、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊と、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊と、の対応関係を表すテーブルデータである。マップデータ３１Ａは、第１のマップデータの一例である。なお、マップデータ３１Ａは、外部装置から書き換え可能であってもよい。

【0032】

電流指令値取得部３１は、電力指令変換装置４０から入力されたトルク指令値に対応するｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊をマップデータ３１Ａを参照して取得し、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊は減算部３３Ａへ出力し、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は減算部３３Ｂへ出力する。

【0033】

３相／２相変換部３２は、電流センサ２１ｕ、２１ｖ、２１ｗで検出された電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、位相検出部３７から入力された電圧Ｖａの位相と、に基づいて、３相の電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを２相の電流値Ｉｘ、Ｉｙに変換して、それぞれ減算部３３Ａ、３３Ｂへ出力する。

【0034】

減算部３３Ａは、電流指令値取得部３１から入力されたｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊から、３相／２相変換部３２から出力された電流値Ｉｘを減算したｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊’をＰＩ制御部３４Ａへ出力する。

【0035】

減算部３３Ｂは、電流指令値取得部３１から入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊から、３相／２相変換部３２から出力された電流値Ｉｙを減算したｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊’をＰＩ制御部３４Ｂへ出力する。

【0036】

ＰＩ制御部３４Ａは、減算部３３Ａから入力されたｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊’をＰＩ制御（比例積分制御）により電圧指令値Ｖｄ^＊に変換して２相／３相変換部３５に出力する。

【0037】

ＰＩ制御部３４Ｂは、減算部３３Ｂから入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊’をＰＩ制御により電圧指令値Ｖｑ^＊に変換して２相／３相変換部３５に出力する。

【0038】

２相／３相変換部３５は、位相検出部３７から入力された電圧Ｖａの位相に基づいて、ＰＩ制御部３４Ａから入力された電圧指令値Ｖｄ^＊及びＰＩ制御部３４Ｂから入力された電圧指令値Ｖｑ^＊を３相の電圧指令値Ｖｕ^＊、Ｖｖ^＊、Ｖｗ^＊に変換してＰＷＭ信号生成部３６に出力する。

【0039】

ＰＷＭ信号生成部３６は、２相／３相変換部３５から入力された電圧指令値Ｖｕ^＊、Ｖｖ^＊、Ｖｗ^＊に基づいて、インバータ２０をスイッチング制御するためのスイッチング制御信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを生成してインバータ２０へ出力する。なお、スイッチング制御信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗは、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

【0040】

位相検出部３７は、電圧センサ２２により検出された電圧の位相を検出し、３相／２相変換部３２及び２相／３相変換部３５に出力する。

【0041】

また、図２に示すように、電力指令変換装置４０は、トルク指令値取得部４１及び除算部４２を備える。

【0042】

トルク指令値取得部４１は、インバータ制御装置３０の電流指令値取得部３１に記憶されているマップデータ３１Ａの逆関数で表されるマップデータ４１Ａを備える。具体的には、図４に示すように、マップデータ４１Ａは、電流指令値Ｉａとトルク指令値Ｔｑとの対応関係を表すテーブルデータである。マップデータ４１Ａは、第１のマップデータの一例である。なお、マップデータ４１Ａは、外部装置から書き換え可能であってもよい。トルク指令値取得部４１は、変換部、出力部、及び出力要求値取得部の一例である。

【0043】

除算部４２は、図示しない上位装置から入力された電力指令値Ｐｃを、例えば電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａで除算することにより、電流指令値Ｉａを算出する。なお、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａではなく、任意に設定した電圧指令値Ｖａを用いて電流指令値Ｉａを算出してもよい。そして、算出した電流指令値Ｉａをトルク指令値取得部４１へ出力する。ここで、電流指令値Ｉａは、次式で表される。
Ｉａ＝（Ｉｄ^＊２＋Ｉｑ^＊２）^１／２ ・・・（１）

【0044】

このように、本実施形態では、電力指令変換装置４０が、入力された電力指令値に対応するトルク指令値Ｔｑを取得してインバータ制御装置３０の電流指令値取得部３１に出力する。これにより、元々は車両のモータ駆動用であった既存のインバータ２０を、系統電力装置７０用に再利用することができる。また、電力指令変換装置４０を追加すればよいので、インバータ２０及びインバータ制御装置３０を変更する必要がない。

【0045】

＜第２実施形態＞

【0046】

次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0047】

第２実施形態では、電力指令変換装置４０がソフトウェア処理によってトルク指令値Ｔｑを生成してインバータ制御装置３０に出力する場合について説明する。

【0048】

図５は、電力指令変換装置４０のハードウエア構成を示すブロック図である。図６に示すように、電力指令変換装置４０は、コントローラ４５を備える。

【0049】

コントローラ４５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４５Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４５Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４５Ｃ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４５Ｄを備える。そして、ＣＰＵ４５Ａ、ＲＯＭ４５Ｂ、ＲＡＭ４５Ｃ、及びＩ／Ｏ４５Ｄがバス４５Ｅを介して各々接続されている。バス４５Ｅは、コントロールバス、アドレスバス、及びデータバスを含む。Ｉ／Ｏ４５Ｄには、通信部４６及び記憶部４７が接続されている。

【0050】

通信部４６は、インバータ制御装置３０等とデータ通信を行うためのインターフェースである。

【0051】

記憶部４７は、例えば不揮発性メモリで構成される。図５に示すように、記憶部４７は、電力指令変換プログラム４７Ａ及びマップデータ４１Ａ等を記憶する。

【0052】

ＣＰＵ４５Ａは、プロセッサの一例である。ここでいうプロセッサとは、広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、又は、専用のプロセッサ（例えば、ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。

【0053】

なお、電力指令変換プログラム４７Ａは、不揮発性の非遷移的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、電力指令変換装置４０に適宜インストールされてもよい。

【0054】

不揮発性の非遷移的記録媒体の例としては、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気ディスク、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード等が挙げられる。

【0055】

次に、図６を参照して、電力指令変換装置４０のＣＰＵ４５Ａで実行される電力指令変換処理のフローチャートについて説明する。ＣＰＵ４５Ａが記憶部４７に記憶された電力指令変換プログラム４７Ａを読み込んで実行することにより図６に示す電力指令変換処理が実行される。なお、図６の処理は繰り返し実行される。

【0056】

ステップＳ１００では、ＣＰＵ４５Ａが、除算部４２として、図示しない上位装置から入力された電力指令値Ｐｃを、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａで除算することにより、電流指令値Ｉａを算出する。なお、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａではなく、任意に設定した電圧指令値Ｖａを用いて電流指令値Ｉａを算出してもよい。

【0057】

ステップＳ１０１では、ＣＰＵ４５Ａが、トルク指令値取得部４１として、ステップＳ１００で取得した電流指令値Ｉａに対応するトルク指令値Ｔｑを、マップデータ４１Ａを参照して取得する。

【0058】

ステップＳ１０２では、ＣＰＵ４５Ａが、トルク指令値取得部４１として、ステップＳ１０１で取得した電流指令値Ｉａをインバータ制御装置３０へ出力する。

【0059】

このように、本実施形態では、電力指令変換装置４０のＣＰＵ４５Ａが、記憶部４７に記憶された電力指令変換プログラム４７Ａを読み込んで実行することにより電力指令変換処理を実行する。これにより、電力指令値Ｐｃに対応するトルク指令値Ｔｑがインバータ制御装置３０に出力される。このため、元々は車両のモータ駆動用であった既存のインバータ２０を、系統電力装置７０用に再利用することができる。

【0060】

＜第３実施形態＞

【0061】

次に、第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0062】

第１実施形態では、電力指令変換装置４０が、インバータ制御装置３０の電流指令値取得部３１が記憶するマップデータ３１Ａの逆関数を表すマップデータ４１Ａを備えた場合について説明したが、インバータ制御装置３０は、元々車両のモータ駆動用として用いられていたものであるため、マップデータ３１Ａの内容が不明な場合もある。

【0063】

そこで、図７に示すように、本実施形態に係る電力指令変換装置４０Ａは、図２に示す電力指令変換装置４０と比べて、トルク指令値取得部４１及び除算部４２に代えて、マップデータ生成部４３を備えている。

【0064】

マップデータ生成部４３は、マップデータ４３Ａを記憶する。マップデータ４３Ａは、電力指令値Ｐｃとトルク指令値Ｔｑとの対応関係を表すテーブルデータである。マップデータ３１Ａの内容が不明なので、予め定めた電力指令値Ｐｃとトルク指令値Ｔｑとの対応関係を表すマップデータ４３Ａを記憶しておく。また、マップデータ生成部４３には、電流センサ２１ｗにより検出された電流値Ｉｗと電圧センサ２２により検出された電圧値Ｖａが入力され、入力された電流値Ｉｗ及び電圧値Ｖａに基づいて、実際の電力値Ｐｃ’を算出する。そして、マップデータ４３Ａの電力指令値Ｐｃを電力値Ｐｃ’に置き換える。これを繰り返すことにより、マップデータ４３Ａが逐次更新される。

【0065】

このように、本実施形態では、マップデータ生成部４３が電流値Ｉｗ及び電圧値Ｖａに基づいて電力値Ｐｃ’を算出し、算出した電力値Ｐｃ’によりマップデータ４３Ａを更新する。このため、インバータ制御装置３０のマップデータ３１Ａの内容が不明の場合でも、マップデータ４３Ａを自ら構築することができる。

【0066】

＜第４実施形態＞

【0067】

次に、第４実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0068】

インバータ２０を系統連系用のインバータとして用いる場合、系統電力装置７０で異常が発生して上位系統が遮断された場合、保安上、インバータ２０が単独で運転しないように上位系統の遮断動作を検出し、動作を停止する必要がある（単独運転防止機能）。

【0069】

図８に示すように、本実施形態に係る電力指令変換装置４０Ｂは、インバータ２０の単独運転を防止するための機能として、電圧変動検出部８０及び加算部４４を備える。

【0070】

図８に示すように、電圧変動検出部８０は、基本波電圧演算部８１、高調波電圧演算部８２、電圧周波数演算部８３、及び電力指令演算部８４を備える。

【0071】

基本波電圧演算部８１は、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａの基本波成分を演算する。

【0072】

高調波電圧演算部８２は、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａの高調波成分を演算する。

【0073】

電圧周波数演算部８３は、電圧センサ２２で検出された電圧値Ｖａの周波数成分を演算する。

【0074】

電力指令演算部８４は、基本波電圧演算部８１で演算された電圧値Ｖａの基本波成分、高調波電圧演算部８２で演算された電圧値Ｖａの高調波成分、及び電圧周波数演算部８３で演算された電圧値Ｖａの周波数成分の少なくとも１つの変化の度合いが予め定めた閾値以上であるか否かを判定することにより、上位系統が遮断されたか否かを判定する。また、電力指令演算部８４は、電圧値Ｖａの基本波成分、高調波電圧演算部８２で演算された電圧値Ｖａの高調波成分、及び電圧周波数演算部８３で演算された電圧値Ｖａの周波数成分の少なくとも１つの変化の度合いに基づき、無効電力が増大するような電力指令値を演算して加算部４４に出力する。加算部４４は、図示しない上位装置から入力された電力指令値Ｐｃに電力指令演算部８４で演算された電力指令値を加算して除算部４２に出力する。これにより、トルク指令値取得部４１から無効電力が増大するようなトルク指令値Ｔｑが出力され、上位系統の遮断といった異常を検知する精度が向上し、インバータ２０の単独運転を効率的に防止することが出来る。

【0075】

なお、本開示は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

【0076】

その他、上記実施形態で説明したインバータ制御システム１０の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

【0077】

また、第２実施形態で説明した電力指令変換プログラム４７Ａの処理の流れ（図６参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

【0078】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0079】

本開示の技術に関して、以下の付記を開示する。

【0080】

＜付記＞
（付記１）
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換する変換部と、
前記変換部により変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する出力部と、
を備えた電力指令変換装置。

【0081】

（付記２）
前記インバータ制御装置は、前記第１の出力要求値と、前記インバータを制御するための電流指令値と、の対応関係を表す第１のマップデータを記憶し、
前記変換部は、
前記第１のマップデータの逆関数で表される第２のマップデータを記憶し、前記第２の出力要求値を前記電圧値で除算して電流値を算出する除算部と、
前記第２の出力要求値に対応する前記第１の出力要求値を前記第２のマップデータから取得する出力要求値取得部と、
を備えた請求項１記載の電力指令変換装置。

【0082】

（付記３）
前記第１のマップデータ及び前記第２のマップデータは、外部装置から書き換え可能である、
付記２記載の電力指令変換装置。

【0083】

（付記４）
前記変換部は、前記第２の出力要求値と、前記インバータから出力された電圧及び電流と、に基づいて、前記第１の出力要求値と前記第２の出力要求値との対応関係を表すマップデータを生成し、前記第２の出力要求値に対応する前記第１の出力要求値を前記マップデータから取得する
付記１記載の電力指令変換装置。

【0084】

（付記５）
前記インバータから出力された電圧の基本波成分を演算する基本波電圧演算部、前記電圧の高調波成分を演算する高調波電圧演算部、及び前記電圧の周波数成分を演算する電圧周波数成分演算部の少なくとも１つの演算部と、
前記基本波成分、前記高調波成分、及び前記周波数成分の少なくとも一つの変化の度合いが予め定めた閾値以上であるか否かを判定することにより、前記第２の電力供給対象が遮断されたか否かを判定し、前記第２の電力供給対象が遮断されたと判定した場合、前記インバータの単独運転が防止されるように、無効電力が増大する電力指令値を演算する電力指令演算部と、
前記第２の出力要求値と、前記電力指令値と、を加算して、前記変換部へ出力する加算部と、
を備えた付記１～４の何れかに記載の電力指令変換装置。

【0085】

（付記６）
前記第１の電力供給対象は、車両の駆動用のモータである
付記１～５の何れかに記載の電力指令変換装置。

【0086】

（付記７）
前記第２の電力供給対象は、系統電力装置である
付記１～６の何れかに記載の電力指令変換装置。

【0087】

（付記８）
少なくとも１つのプロセッサが、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、
変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する
ことを含む処理を実行する電力指令変換方法。

【0088】

（付記９）
少なくとも１つのプロセッサに、
第１の電力供給対象への電力供給用として用いられていたインバータ及び前記インバータの制御用であるインバータ制御装置に接続された、前記第１の電力供給対象と異なる第２の電力供給対象に対して、前記インバータから出力された電圧の電圧値と、前記第２の電力供給対象に要求される第２の出力要求値と、に基づいて、前記第２の出力要求値を、前記第１の電力供給対象に要求される第１の出力要求値に変換し、
変換された前記第１の出力要求値を前記インバータ制御装置に出力する
ことを含む処理を実行させる電力指令変換プログラム。

【符号の説明】

【0089】

１０ インバータ制御システム
２０ インバータ
３０、３０Ａ インバータ制御装置
３１ 電流指令値取得部
３１Ａ マップデータ
４０、４０Ａ、４０Ｂ 電力指令変換装置
４１ トルク指令値取得部
４１Ａ マップデータ
４２ 除算部
４３ マップデータ生成部
４３Ａ マップデータ
４４ 加算部
４７Ａ 電力指令変換プログラム
５０ 発電装置
６０ 系統接続装置
７０ 系統電力装置
８０ 電圧変動検出部
８１ 基本波電圧演算部
８２ 高調波電圧演算部
８３ 電圧周波数演算部
８４ 電力指令演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】