特開 2025-156746 インバータ装置

(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】P2025156746

(43)【公開日】2025-10-15

(54)【発明の名称】インバータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/487 20070101AFI20251007BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20251007BHJP

【ＦＩ】

H02M7/487

H02M7/48 R

H02M7/48 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024059357

(22)【出願日】2024-04-02

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(72)【発明者】

【氏名】宇田 尚哉

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770BA11

5H770CA01

5H770CA04

5H770CA05

5H770CA06

5H770DA03

5H770DA11

5H770DA34

5H770EA01

5H770EA25

5H770HA03W

5H770HA03Y

5H770JA17Y

5H770LA00W

5H770LB07

(57)【要約】

【課題】中性点電位の偏りを抑制することができるインバータ装置を提供する。
【解決手段】インバータ装置Ａ１は、直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して出力する。インバータ装置Ａ１は、直流電源１の電源電圧を分圧して中性点電位を発生させる分圧部を含むインバータ回路２（マルチレベルインバータ回路）と、インバータ装置Ａ１の出力電圧が当該出力電圧の目標値となるようにインバータ回路２の制御を行う制御回路５と、を備える。制御回路５は、中性点電位の偏りが発生しているか否かを検出する偏り検出部を含み、且つ当該偏り検出部が中性点電位の偏りの発生を検出すると、出力電圧の目標値を低下させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置であって、
前記直流電源の電源電圧を分圧して中性点電位を発生させる分圧部を含むマルチレベルインバータ回路と、
前記インバータ装置の出力電圧が当該出力電圧の目標値となるように前記マルチレベルインバータ回路の制御を行う制御回路と、
を備えており、
前記制御回路は、前記中性点電位の偏りが発生しているか否かを検出する偏り検出部を含み、且つ当該偏り検出部が前記中性点電位の偏りの発生を検出すると前記目標値を低下させる、インバータ装置。

【請求項2】

前記直流電源の正極の電位と前記中性点電位との電位差である第１電圧を検出する第１電圧検出部と、
前記直流電源の負極の電位と前記中性点電位との電位差である第２電圧を検出する第２電圧検出部と、
をさらに備え、
前記偏り検出部は、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差の絶対値が閾値以上となった場合に、前記中性点電位の偏りが発生していると判定する、請求項１に記載のインバータ装置。

【請求項3】

前記偏り検出部は、さらに、前記電圧差の大きさに応じて、前記中性点電位の偏り度合を検出しており、
前記制御回路は、前記中性点電位の偏り度合が大きいほど、前記目標値を大きく低下させる、請求項２に記載のインバータ装置。

【請求項4】

前記マルチレベルインバータ回路は、各相の電圧を３レベルの電位とする３レベルインバータ回路であり、
前記分圧部は、前記直流電源の正極と負極との間に直列に接続された２つのコンデンサを含み、
前記２つのコンデンサの静電容量は、同じである、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインバータ装置。

【請求項5】

前記制御回路は、前記偏り検出部が前記中性点電位の偏りの発生を検出している状態から、前記中性点電位の偏りの発生を検出しなくなると、前記目標値を、低下した値から元の値に戻す、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインバータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、３つの異なるレベルの電圧を出力できる３レベルインバータが知られている。例えば、特許文献１には、マルチレベルインバータ回路を備える系統連系インバータシステムの一例が開示されている。系統連系インバータシステムは、開閉器によって電力系統に連系して、直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して系統に供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－７０４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

系統連系インバータシステムには、電力系統の停電時および異常時などにおいて、電力系統から解列して、自立運転を行うものがある。この自立運転時では、インバータ装置は、電圧源となって負荷に電力を供給するため、交流電圧の出力制御を行うが、交流電流の出力制御は行っていない。このため、励磁突入電流が発生すると、中性点電位に偏りが生じうる。この中性点電位の偏りにより、出力される交流電圧が歪み、過電圧の検知により運転が停止しうる。また、最悪の場合、インバータ装置が故障してしまうこともある。また、励磁突入電流は、系統連系インバータシステムに用いられるインバータ装置に限定されず、他の用途で用いられるインバータ装置にも発生しうる。

【0005】

本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、中性点電位の偏りを抑制することができるインバータ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示によって提供されるインバータ装置は、直流電源が出力する直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置であって、前記直流電源の電源電圧を分圧して中性点電位を発生させる分圧部を含むマルチレベルインバータ回路と、前記インバータ装置の出力電圧が当該出力電圧の目標値となるように前記マルチレベルインバータ回路の制御を行う制御回路と、を備えており、前記制御回路は、前記中性点電位の偏りが発生しているか否かを検出する偏り検出部を含み、且つ当該偏り検出部が前記中性点電位の偏りの発生を検出すると前記目標値を低下させる。

【0007】

前記インバータ装置の好ましい実施の形態において、前記直流電源の正極の電位と前記中性点電位との電位差である第１電圧を検出する第１電圧検出部と、前記直流電源の負極の電位と前記中性点電位との電位差である第２電圧を検出する第２電圧検出部と、をさらに備え、前記偏り検出部は、前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差の絶対値が閾値以上となった場合に、前記中性点電位の偏りが発生していると判定する。

【0008】

前記インバータ装置の好ましい実施の形態において、前記偏り検出部は、さらに、前記電圧差の大きさに応じて、前記中性点電位の偏り度合を検出しており、前記制御回路は、前記中性点電位の偏り度合が大きいほど、前記目標値を大きく低下させる。

【0009】

前記インバータ装置の好ましい実施の形態において、前記マルチレベルインバータ回路は、各相の電圧を３レベルの電位とする３レベルインバータ回路であり、前記分圧部は、前記直流電源の正極と負極との間に直列に接続された２つのコンデンサを含み、前記２つのコンデンサの静電容量は、同じである。

【0010】

前記インバータ装置の好ましい実施の形態において、前記制御回路は、前記偏り検出部が前記中性点電位の偏りの発生を検出している状態から、前記中性点電位の偏りの発生を検出しなくなると、前記目標値を、低下した値から元の値に戻す。

【発明の効果】

【0011】

本開示のインバータ装置によれば、制御回路は、中性点電位の偏りの発生を検出すると、出力電圧の目標値を低下させる。この構成によれば、励磁突入電流の発生によって、中性点電位の偏りが発生した場合には、インバータ装置の出力電圧が低下する。これにより、本開示のインバータ装置は、励磁突入電流による中性点電位の偏りを抑制できる。また、インバータ装置は、中性点電位の偏りを抑制できるので、中性点電位の偏りに起因する出力電圧（交流電圧）の歪みが抑制され、過電圧の検知による運転停止やインバータの故障を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係るインバータ装置を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係るインバータ装置のインバータ回路の内部構成を示す回路図である。

【図3】第１実施形態に係るインバータ装置の制御回路の内部構成を示すブロック図である。

【図4】第１実施形態の変形例に係るインバータ装置を示すブロック図である。

【図5】第２実施形態に係るインバータ装置の制御回路の内部構成を示すブロック図である。

【図6】第２実施形態に係るインバータ装置において、制御回路に記憶される、偏り度合と電圧差分との対応テーブル（図６（ａ））と、偏り度合と補正量（減少量）との対応テーブル（図６（ｂ））とを示す図である。

【図7】第２実施形態の変形例に係るインバータ装置の偏り度合（電圧差分）と目標電圧との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本開示のインバータ装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下では、同一あるいは類似の構成要素に、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

【0014】

図１は、第１実施形態に係るインバータ装置Ａ１を示している。インバータ装置Ａ１は、例えばパワーコンディショナに用いられ、直流電源１から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する。なお、本開示のインバータ装置Ａ１の適用例は、パワーコンディショナに限定されない。

【0015】

図１に示すように、インバータ装置Ａ１は、遮断器ＣＢを介して、電力系統Ｂに接続される。インバータ装置Ａ１は、遮断器ＣＢが投入されている時、電力系統Ｂに接続され、系統連系運転を行う。一方で、インバータ装置Ａ１は、遮断器ＣＢが開放されている時、電力系統Ｂから解列され、自立運転（非系統連系運転）を行う。遮断器ＣＢは、電力系統Ｂの停電時および異常時に開放される。図１は、インバータ装置Ａ１が電力系統Ｂから解列された状態を示している。インバータ装置Ａ１は、自立運転中、直流電源１を用いて、負荷Ｌに電力を供給する。

【0016】

インバータ装置Ａ１は、図１に示すように、インバータ回路２、フィルタ回路３、変圧回路４、制御回路５、電圧センサ６、第１電圧検出部７１および第２電圧検出部７２を備える。インバータ回路２の入力側には直流電源１が接続されている。インバータ回路２は、三相インバータであり、インバータ回路２、フィルタ回路３および変圧回路４は、この順で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の出力電圧の出力ラインにより、直列に接続されている。出力ラインは、三相の電力系統Ｂに接続している。また、出力ラインは、負荷Ｌに接続している。インバータ回路２には制御回路５が接続されている。インバータ装置Ａ１は、自立運転中、直流電源１が出力する直流電力をインバータ回路２で交流電力に変換して、フィルタ回路３および変圧回路４を介して、負荷Ｌに供給する。なお、インバータ装置Ａ１の構成は、これに限られない。例えば、変圧回路４に代えて、直流電源１とインバータ回路２との間にＤＣ／ＤＣコンバータ回路を設けた、いわゆるトランスレス方式であってもよい。

【0017】

直流電源１は、直流電力を出力するものであり、例えば蓄電デバイスを備えている。蓄電デバイスは、例えばリチウムイオン電池であるが、燃料電池、鉛蓄電池、あるいは電気二重層コンデンサなどであってもよい。直流電源１は、蓄電デバイスの代わりに、太陽電池（太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電力を生成するもの）あるいはディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービン発電機や風力タービン発電機などにより生成された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。直流電源１の電源電圧は、何ら限定されないが、本実施形態では６００Ｖであるものとして説明する。

【0018】

インバータ回路２は、直流電源１から入力される電源電圧（直流電圧）を交流電圧に変換して、フィルタ回路３に出力するものである。本実施形態では、インバータ回路２は、スイッチング素子を備えた三相のＰＷＭ制御型インバータであり、各相の出力相電圧が３レベルの電位となる３レベルインバータ回路である。インバータ回路２は、制御回路５から入力されるＰＷＭ信号Ｐに基づいて、各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、直流電源１から入力される直流電圧を交流電圧に変換する。

【0019】

フィルタ回路３は、インバータ回路２から入力される交流電圧から、スイッチングによる高周波成分を除去するものである。フィルタ回路３は、リアクトルとコンデンサとからなるローパスフィルタ（図示略）を備えている。フィルタ回路３で高周波成分を除去された交流電圧は、変圧回路４に出力される。なお、フィルタ回路３の構成はこれに限定されず、高周波成分を除去するための周知のフィルタ回路であればよい。

【0020】

変圧回路４は、フィルタ回路３から出力される交流電圧を電力系統Ｂの系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧する。

【0021】

電圧センサ６は、インバータ装置Ａ１の出力電圧Ｖｏｕｔを検出する。電圧センサ６は、変圧回路４と遮断器ＣＢとの間であって、インバータ装置Ａ１の出力端に配置される。検出された出力電圧Ｖｏｕｔは、出力検出信号として制御回路５に出力される。

【0022】

制御回路５は、インバータ回路２のスイッチング素子のスイッチングを制御するＰＷＭ信号Ｐを生成するものであり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されている。制御回路５は、電圧センサ６や図示しない各種センサから検出信号を入力され、インバータ回路２にＰＷＭ信号Ｐを出力する。制御回路５は、系統連系運転時において、インバータ装置Ａ１の出力を電流制御方式によって制御し、自立運転時において、インバータ装置Ａ１の出力を電圧制御方式によって制御する。例えば、自立運転時においては、制御回路５は、設定される出力電圧の目標電圧（例えば実効値）と、電圧センサ６から入力される出力検出信号とに基づいて、ＰＷＭ信号Ｐを生成する。目標電圧（例えば実効値）は、何ら限定されないが、本実施形態では３００Ｖであるものとして説明する。インバータ回路２は、入力されるＰＷＭ信号Ｐに基づいて各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、設定された目標電圧に応じた相電圧を出力する。制御回路５の詳細な説明は後述する。

【0023】

次に、図２を参照して、インバータ回路２の内部構成および詳細な説明を行う。図２は、インバータ回路２の内部構成を示す回路図である。図２には、第１電圧検出部７１および第２電圧検出部７２を合わせて記載し、これらも説明する。インバータ回路２は、先述の通り、三相のＰＷＭ制御型の３レベルインバータ回路である。

【0024】

図２に示すように、インバータ回路２は、１２個のスイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２、１２個の環流ダイオードＤ１～Ｄ１２および分圧部２１を備えている。本実施形態では、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ）を使用している。なお、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２はＩＧＢＴに限定されず、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、逆阻止サイリスタなどであってもよい。

【0025】

分圧部２１は、直流電源１の電源電圧を分圧して、中性点電位を発生させる。分圧部２１は、２つの分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２を備えている。分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２は、静電容量が同一のコンデンサであり、直流電源１から入力される電源電圧を均等に分圧する。分圧用コンデンサＣ１と分圧用コンデンサＣ２とは点Ｏで直列接続されて、直流電源１の正極に接続される点Ｐと負極に接続される点Ｎとの間に並列接続されている。分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量が同じである場合、点Ｏの電位は、点Ｎの電位と点Ｐの電位の中間の電位である。よって、直流電源１の負極が接地されている場合、点Ｎの電位は「０」である。そして、直流電源１の正極の電位、すなわち点Ｐの電位を「Ｅ」とすると、点Ｏの電位は、点Ｎの電位「０」と点Ｐの電位「Ｅ」の中間の電位である「(１／２)Ｅ」となる。なお、分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２の種類は、限定されない。点Ｏが中性点であり、点Ｏの電位が中性点電位である。直流電源１の負極が接地され、点Ｎの電位は「０」である例において、直流電源１の電源電圧が６００Ｖである場合、中性点電位は３００Ｖである。直流電源１の負極が接地されず、点Ｎの電位が「０」でない場合、中性点電位は、点Ｎの電位分、オフセットされる。

【0026】

第１電圧検出部７１は、直流電源１の正極の電位（点Ｐの電位）と中性点電位（点Ｏの電位）との電位差である第１電圧Ｖ１を検出する。第１電圧Ｖ１は、分圧用コンデンサＣ１の端子間電圧に相当する。第１電圧検出部７１は、検出した第１電圧Ｖ１を、第１電圧検出信号として、制御回路５に出力する。

【0027】

第２電圧検出部７２は、中性点電位（点Ｏの電位）と直流電源１の負極の電位（点Ｎの電位）との電位差である第２電圧Ｖ２を検出する。第２電圧Ｖ２は、分圧用コンデンサＣ２の端子間電圧に相当する。第２電圧検出部７２は、検出した第２電圧Ｖ２を、第２電圧検出信号として、制御回路５に出力する。

【0028】

スイッチング素子Ｓ１とＳ４とは、スイッチング素子Ｓ１のエミッタ端子とスイッチング素子Ｓ４のコレクタ端子とが接続されて、直列接続されている。スイッチング素子Ｓ１のコレクタ端子は点Ｐに接続され、スイッチング素子Ｓ４のエミッタ端子は点Ｎに接続されて、ブリッジ構造を形成している。同様に、スイッチング素子Ｓ２とＳ５とが直列接続されてブリッジ構造を形成し、スイッチング素子Ｓ３とＳ６とが直列接続されてブリッジ構造を形成している。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は直流電源１の正極側に接続されているので、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を区別しない場合は、「正極側スイッチＳｐ」と記載する場合がある。一方、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は、直流電源１の負極側に接続されているので、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を区別しない場合は、「負極側スイッチＳｎ」と記載する場合がある。各スイッチング素子Ｓ１～Ｓ６のベース端子には、制御回路５から出力されるＰＷＭ信号Ｐ（Ｐｕｐ，Ｐｖｐ，Ｐｗｐ，Ｐｕｎ，Ｐｖｎ，Ｐｗｎ）がそれぞれ入力される。

【0029】

スイッチング素子Ｓ１とＳ４とで形成されているブリッジ構造をＵ相アームとし、スイッチング素子Ｓ２とＳ５とで形成されているブリッジ構造をＶ相アームとし、スイッチング素子Ｓ３とＳ６とで形成されているブリッジ構造をＷ相アームとする。Ｕ相アームのスイッチング素子Ｓ１とＳ４との接続点ＵにはＵ相の出力ラインが接続され、Ｖ相アームのスイッチング素子Ｓ２とＳ５との接続点ＶにはＶ相の出力ラインが接続され、Ｗ相アームのスイッチング素子Ｓ３とＳ６との接続点ＷにはＷ相の出力ラインが接続されている。

【0030】

接続点Ｕは、スイッチング素子Ｓ７およびＳ８からなる中間側スイッチを介して、点Ｏに接続されている。スイッチング素子Ｓ７とＳ８とは、それぞれのコレクタ端子が接続されて、直列接続されている。スイッチング素子Ｓ７のエミッタ端子は点Ｏに接続され、スイッチング素子Ｓ８のエミッタ端子は点Ｕに接続されている。同様に、接続点Ｖは、スイッチング素子Ｓ９およびＳ１０からなる中間側スイッチを介して、点Ｏに接続されている。スイッチング素子Ｓ９とＳ１０とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子Ｓ９のエミッタ端子は点Ｏに接続され、スイッチング素子Ｓ１０のエミッタ端子は点Ｖに接続されている。また、接続点Ｗは、スイッチング素子Ｓ１１およびＳ１２からなる中間側スイッチを介して、点Ｏに接続されている。スイッチング素子Ｓ１１とＳ１２とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子Ｓ１１のエミッタ端子は点Ｏに接続され、スイッチング素子Ｓ１２のエミッタ端子は点Ｗに接続されている。スイッチング素子Ｓ７およびＳ８は、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Ｏと点Ｕとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。同様に、スイッチング素子Ｓ９およびＳ１０も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Ｏと点Ｖとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。また、スイッチング素子Ｓ１１およびＳ１２も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Ｏと点Ｗとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。なお、各中間側スイッチを区別しない場合は、「中間側スイッチＳｏ」と記載する場合がある。スイッチング素子Ｓ７およびＳ８のベース端子、スイッチング素子Ｓ９およびＳ１０のベース端子、スイッチング素子Ｓ１１およびＳ１２のベース端子には、制御回路５から出力されるＰＷＭ信号Ｐ（Ｐｕｏ，Ｐｖｏ，Ｐｗｏ）が、それぞれ入力される。

【0031】

各スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２は、ＰＷＭ信号Ｐに基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。正極側スイッチＳｐがオン状態で負極側スイッチＳｎおよび中間側スイッチＳｏがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Ｐの電位（すなわち、直流電源１の正極側の電位「Ｅ」）となる。負極側スイッチＳｎがオン状態で正極側スイッチＳｐおよび中間側スイッチＳｏがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Ｎの電位（すなわち、直流電源１の負極側の電位「０」）となる。また、中間側スイッチＳｏがオン状態で正極側スイッチＳｐおよび負極側スイッチＳｎがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Ｏの電位（すなわち、直流電源１の正極側と負極側の中間の電位「(１／２)Ｅ」）となる。これにより、各出力ラインから出力される出力相電圧は、直流電源１の正極側の電位「Ｅ」、負極側の電位「０」、中間の電位「(１／２)Ｅ」の３レベルの電位となる。また、出力ライン間の電圧である出力線間電圧は、５レベルの電位となる。

【0032】

環流ダイオードＤ１～Ｄ１２は、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、それぞれ逆並列に接続されている。すなわち、環流ダイオードＤ１～Ｄ１２のアノード端子はそれぞれスイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２のエミッタ端子に接続され、環流ダイオードＤ１～Ｄ１２のカソード端子はそれぞれスイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２のコレクタ端子に接続されている。環流ダイオードＤ１～Ｄ１２は、スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２の切り替えによって発生する逆起電力による逆方向の高い電圧がスイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２に印加されないようにするためのものである。なお、環流ダイオードＤ１～Ｄ１２の種類は、限定されない。

【0033】

以上のように構成されたインバータ回路２は、Ｔ型ＮＰＣ（Neutral Point Clamped）方式である。なお、上記したインバータ回路２の構成は、一例であって、３レベルインバータ回路であれば、これに限定されない。例えば、インバータ回路２は、ダイオードクランプ型ＮＰＣ方式の３レベルインバータ回路であってもよい。ただし、インバータ回路２は、Ｔ型ＮＰＣ方式の３レベルインバータである方が、電流の通過素子数が少なく低損失化が実現でき、且つ必要となるゲート駆動回路（制御回路５）の電源数も低減できる。

【0034】

次に、図３を参照して、制御回路５の内部構成および詳細な説明を行う。図３は、制御回路５の内部構成を示すブロック図であって、自立運転時での電圧制御を行う機能ブロック図である。系統連系時での電流制御については、周知手法（例えば特許文献１に記載の手法）が用いられる。

【0035】

制御回路５は、偏り検出部５１、目標設定部５２、電圧制御部５３およびＰＷＭ信号生成部５４を含む。なお、制御回路５は、過電流、地絡、短絡、単独運転などを検出して、インバータ回路２の運転を停止させる構成や、最大電力点追従のための構成などを適宜有していてもよい。

【0036】

偏り検出部５１は、中性点電位の偏りが発生している否かを検出する。本実施形態では、図３に示すように、偏り検出部５１は、差分算出部５１１および検出判定部５１２を含む。

【0037】

差分算出部５１１は、第１電圧検出部７１から入力される第１電圧信号と、第２電圧検出部７２から入力される第２電圧信号とに基づいて、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差（例えばＶ１－Ｖ２）を算出し、当該電圧差の絶対値を、電圧差分とする。

【0038】

検出判定部５１２は、差分算出部５１１が算出した電圧差分（第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差の絶対値）が予め設定された閾値（以下「判定閾値」という）以上である場合に、中性点電位に偏りが発生していると判定する。判定閾値は、中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定するための閾値であって、インバータ装置Ａ１の仕様等に応じた値であってもよいし、実験的に得られる値であってもよいし、直流電源１の電源電圧または設定目標電圧に応じた値などであってもよい。ただし、判定閾値は、最大差分ΔＶｍａｘ以下の値が設定される。最大差分ΔＶｍａｘは、インバータ回路２および負荷Ｌの条件などによって、インバータ装置Ａ１で許容される電圧差分の最大値である。例えば、直流電源１の電源電圧が６００Ｖである例において、最大差分ΔＶｍａｘは６０Ｖ（直流電源１の電源電圧６００Ｖの１０％）であり、判定閾値は３０Ｖである。最大差分ΔＶｍａｘおよび判定閾値は、これらの値に限定されない。偏り検出部５１は、中性点電位の偏りを検出すると、偏り検出信号を、電圧制御部５３に出力する。当該偏り検出信号は、中性点電位の偏りが発生している時にだけ出力されるものであってもよいし、中性点電位の偏りが発生している旨を示す信号と発生していない旨を示す信号とを含むものであってもよい。

【0039】

目標設定部５２には、インバータ装置Ａ１の出力電圧Ｖｏｕｔの目標値（目標電圧）が予め記憶されている。本実施形態では、先述の通り、目標電圧は、例えば３００Ｖである。目標設定部５２は、記憶される目標電圧を、電圧制御部５３に出力する。なお、目標電圧は、インバータ装置Ａ１の利用者によって、任意の値に変更できる構成であってもよい。

【0040】

電圧制御部５３は、目標設定部５２から入力される目標電圧と、電圧センサ６から入力される出力電圧信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）とを用いて、インバータ回路２を制御するための制御信号を生成する。本実施形態では、インバータ回路２がＰＷＭ制御されることから、当該制御信号は、ＰＷＭ信号Ｐである。電圧制御部５３は、目標補正部５３１およびフィードバック制御部５３２を含む。

【0041】

目標補正部５３１は、偏り検出部５１から入力される偏り検出信号に基づいて、目標設定部５２から入力される目標電圧を補正する。目標補正部５３１は、偏り検出信号に基づいて、偏り検出部５１が中性点電位に偏りが発生していると判断される場合に、目標電圧を補正する。以下の説明において、目標設定部５２が設定した目標電圧を「設定目標電圧」といい、目標補正部５３１によって補正された目標電圧を「補正目標電圧」という。補正目標電圧は、インバータ装置Ａ１の仕様等に応じた値であってもよいし、実験的に得られる値であってもよいし、直流電源１の電源電圧または設定目標電圧に応じた値などであってもよい。補正目標電圧は、何ら限定されないが、例えば、設定目標電圧（３００Ｖ）の１／２である１５０Ｖである。目標補正部５３１は、中性点電位の偏りが発生している場合、補正目標電圧を、フィードバック制御部５３２に出力し、中性点電位の偏りが発生していない場合、設定目標電圧を、フィードバック制御部５３２に出力する。

【0042】

フィードバック制御部５３２は、電圧センサ６から入力される出力電圧信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）と、目標補正部５３１から入力される目標電圧（設定目標電圧あるいは補正目標電圧）との偏差に基づいて、フィードバック制御を行う。つまり、フィードバック制御部５３２は、中性点電位の偏りが発生している場合、補正目標電圧を用いてフィードバック制御を行い、中性点電位の偏りが発生していない場合、設定目標電圧を用いてフィードバック制御を行う。フィードバック制御部５３２は、当該フィードバック制御によって、指令値信号を生成する。指令値信号は、インバータ回路２の各スイッチング素子Ｓ１～Ｓ１２のスイッチング（オンとオフとの切り替え）を制御するための信号である。フィードバック制御部５３２は、生成した指令値信号をＰＷＭ信号生成部５４に出力する。フィードバック制御部５３２は、必要に応じて、指令値信号を、増幅して出力してもよいし、インバータ装置Ａ１が出力する相電圧の波形を指令するための信号に変換して出力してもよい。

【0043】

ＰＷＭ信号生成部５４は、その内部で生成される所定の周波数（例えば４ｋＨｚ）のキャリア信号（例えば三角波信号）と、フィードバック制御部５３２から入力される指令値信号とに基づいて、ＰＷＭ信号Ｐを生成し、インバータ回路２に出力する。ＰＷＭ信号Ｐは、スイッチング素子Ｓ１のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｕｐ、スイッチング素子Ｓ２のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｖｐ、スイッチング素子Ｓ３のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｗｐ、スイッチング素子Ｓ４のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｕｎ、スイッチング素子Ｓ５のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｖｎ、スイッチング素子Ｓ６のベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｗｎを含む。また、ＰＷＭ信号Ｐは、スイッチング素子Ｓ７とＳ８の各ベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｕｏ、スイッチング素子Ｓ９とＳ１０の各ベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｖｏ、スイッチング素子Ｓ１１とＳ１２の各ベース端子に入力するＰＷＭ信号Ｐｗｏを含む。

【0044】

以上のように構成されたインバータ装置Ａ１における自立運転時の動作例について、説明する。当該動作例においては、先述の数値例を用いて、直流電源１の電源電圧は６００Ｖで、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値（設定目標電圧）は３００Ｖであるものとする。この場合、中性点電位に偏りが発生していなければ、中性点電位は３００Ｖとなる（すなわち、第１電圧Ｖ１は３００Ｖ、第２電圧Ｖ２は３００Ｖである）。また、上記判定閾値は、３０Ｖとする。また、中性点電位の偏りが発生している場合の補正目標電圧（目標補正部５３１によって補正された目標電圧）を、１５０Ｖとする。

【0045】

この例において、インバータ装置Ａ１に励磁突入電流などが発生しなければ（正常な状態であれば）、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の絶対値）は、上記判定閾値（３０Ｖ）を超えない。この時、偏り検出部５１では、中性点電位の偏りが発生していないと判断され（中性点電位の偏りが検出されず）、目標補正部５３１からは、設定目標電圧（３００Ｖ）がフィードバック制御部５３２に出力される。これにより、制御回路５は、出力電圧Ｖｏｕｔが設定目標電圧となるようにインバータ回路２を制御するので、インバータ装置Ａ１からは、３００Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。

【0046】

一方で、インバータ装置Ａ１に励磁突入電流などが発生して、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の絶対値）が、上記判定閾値（３０Ｖ）以上となると、偏り検出部５１では、中性点電位の偏りが発生していると判断される（中性点電位の偏りを検出する）。よって、目標補正部５３１は、目標設定部５２から入力される目標電圧を補正して、目標補正部５３１からは、補正目標電圧（１５０Ｖ）がフィードバック制御部５３２に出力される。これにより、制御回路５は、出力電圧Ｖｏｕｔが補正目標電圧となるようにインバータ回路２を制御するための、インバータ装置Ａ１からは、１５０Ｖの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。

【0047】

このように、励磁突入電流の発生により、中性点電位の偏りが発生すると、制御回路５は、この中性点電位の偏りを検出して、出力電圧Ｖｏｕｔを低下させる。出力電圧Ｖｏｕｔが低下すると、励磁突入電流による中性点電位の偏りが抑制され、出力電圧Ｖｏｕｔに生じうる歪みが抑制される。また、励磁突入電流は、時間経過とともに収束するので、中性点電位の偏りが徐々になくなる。そうすると、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の電圧差分が低減するので、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分が判定閾値未満となる。つまり、制御回路５では、偏り検出部５１は、中性点電位の偏りを検出せず、電圧制御部５３は、目標電圧を元の値（設定目標電圧）に戻すことになる。これにより、インバータ装置Ａ１の出力電圧Ｖｏｕｔが元に戻り、インバータ装置Ａ１は、通常の動作状態に戻る。このように、インバータ装置Ａ１では、中性点電位の偏りが抑制される。なお、偏り検出部５１（検出判定部５１２）において、中性点電位の偏りが発生したと判定する際の判定閾値と、中性点電位の偏りが解消した（発生している状態から発生しなくなった）と判定する際の判定閾値とで、ヒステリシスを設けてもよい。この場合、中性点電位の偏りの検出と未検出とが頻繁に切り替わることが抑制されるので、出力電圧が頻繁な変化することを抑制できる。

【0048】

インバータ装置Ａ１の作用および効果は、次の通りである。

【0049】

インバータ装置Ａ１では、インバータ回路２は、直流電源１の電源電圧を分圧して中性点電位（点Ｏの電位）を発生させる分圧部２１を含み、制御回路５は、中性点電位（点Ｏの電位）の偏りが発生しているか否かを検出する偏り検出部５１を含む。そして、制御回路５は、偏り検出部５１によって中性点電位の偏りの発生を検出すると、出力電圧Ｖｏｕｔの目標値（目標電圧）を低下させる。この構成によれば、例えば、励磁突入電流の発生によって、中性点電位の偏りが発生した場合には、インバータ装置Ａ１の出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。これにより、インバータ装置Ａ１は、先述の通り、励磁突入電流による中性点電位の偏りを抑制できる。また、インバータ装置Ａ１は、中性点電位の偏りを抑制できるので、中性点電位の偏りに起因する出力電圧（交流電圧）の歪みが抑制され、過電圧の検知による運転停止やインバータの故障を抑制することができる。したがって、インバータ装置Ａ１は、例えば自立運転中に励磁突入電流が発生して中性点電位の偏りが発生した場合であっても、自立運転を継続できるようになり、負荷Ｌへの電力供給をより堅牢に行うことが可能となる。

【0050】

インバータ装置Ａ１では、偏り検出部５１は、直流電源１の正極の電位（点Ｐの電位）と中性点電位（点Ｏの電位）との電位差である第１電圧Ｖ１と、中性点電位と直流電源１の負極の電位（点Ｎ）との電位差である第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の絶対値）が、閾値以上となった場合に、中性点電位の偏りを検出する。なお、第１電圧Ｖ１は、第１電圧検出部７１によって検出され、第２電圧Ｖ２は、第２電圧検出部７２によって検出される。本実施形態では、分圧部２１は、互いに静電容量が同じ２つの分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２によって中性点電位を発生させている。この場合、中性点電位の偏りが発生していない場合、中性点電位は、直流電源１の正極の電位と直流電源１の負極の電位との電位差（直流電源１の電源電圧）のちょうど半分となり、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とは等しくなる。一方で、中性点電位の偏りが発生していると、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とに差が生じる。したがって、インバータ装置Ａ１は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の絶対値）を上記判定閾値と比較することで、中性点電位の偏りを検出することができる。

【0051】

上記第１実施形態では、制御回路５（検出判定部５１２）は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の絶対値）に応じて、中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定したが、中性点電位の偏りの判定方法は、これに限定されない。例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とのいずれか一方に応じて、中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定してもよい。図４は、このような変形例に係るインバータ装置Ａ１１を示している。図４に示すインバータ装置Ａ１１は、第２電圧Ｖ２に応じて中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定する場合を例に説明する。図４に示すように、インバータ装置Ａ１１は、インバータ装置Ａ１と比較して、第１電圧検出部７１を備えていない点で異なる。

【0052】

インバータ装置Ａ１１では、偏り検出部５１は、第２電圧検出部７２から第２電圧検出信号が入力され、第２電圧Ｖ２に基づいて、中性点電位の偏りを検出する。インバータ装置Ａ１１では、例えば、差分算出部５１１には、中性点電位の基準電位が記憶されている。当該基準電位は、正常時における中性点電位の値であって、本実施形態では、直流電源１の正極（点Ｐ）と直流電源１の負極（点Ｎ）との電位差（直流電源１の電源電圧）の１／２の値である。差分算出部５１１は、第２電圧Ｖ２と基準電位との差の絶対値を、電圧差分として算出する。検出判定部５１２は、差分算出部５１１が算出した電圧差分と、判定閾値とを比較して、電圧差分が判定閾値以上であると、中性点電位の偏りが発生していると判定する。なお、先述の基準電位が３００Ｖとすると、本変形例の判定閾値は１５Ｖである。差分算出部５１１が算出する電圧差分は、インバータ装置Ａ１では、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差（絶対値）であるのに対して、インバータ装置Ａ１１では、第２電圧Ｖ２と基準電位との電圧差（絶対値）である。このことから、インバータ装置Ａ１１の判定閾値は、インバータ装置Ａ１における判定閾値の半分となる。インバータ装置Ａ１１の偏り検出部５１は、このように、中性点電位の偏りが発生していると判定する。

【0053】

この例と異なり、インバータ装置Ａ１１の偏り検出部５１は、次のように中性点電位の偏りを検出してもよい。例えば、第２電圧Ｖ２が設定された判定範囲外であると、中性点電位の偏りが発生していると判定してもよい。当該判定範囲は、基準電位±判定閾値で設定される。例えば、先述の基準電位が３００Ｖであり、判定閾値が１５Ｖであるとすると、判定範囲は、２８５Ｖ以上３１５Ｖ以下である。つまり、検出判定部５１２は、第２電圧Ｖ２が２８５Ｖ未満である時か３１５Ｖより大きい時に、中性点電位の偏りが発生していると判定してもよい。この例においては、偏り検出部５１は、差分算出部５１１を含んでいなくてもよい。

【0054】

本変形例に係るインバータ装置Ａ１１では、偏り検出部５１は、第２電圧Ｖ２に基づいて、中性点電位の偏りを検出する。この構成によれば、第１電圧Ｖ１を検出する第１電圧検出部７１が不要となる。したがって、インバータ装置Ａ１１は、インバータ装置Ａ１よりも、簡易な構成にできる。

【0055】

上記変形例では、第２電圧Ｖ２に応じて中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定する場合を例に説明したが、第２電圧Ｖ２の代わりに、第１電圧Ｖ１に応じて中性点電位の偏りが発生しているか否かを判定することも可能である。

【0056】

図５は、第２実施形態に係るインバータ装置Ａ２を示している。インバータ装置Ａ２は、インバータ装置Ａ１と比較して、偏り検出部５１および電圧制御部５３の構成が異なる。

【0057】

インバータ装置Ａ２では、偏り検出部５１は、中性点電位の偏りの検出に加え、中性点電位の偏り度合を検出する。図５に示すように、インバータ装置Ａ２の偏り検出部５１は、インバータ装置Ａ１の偏り検出部５１と比較して、さらに度合判定部５１３を含む。

【0058】

度合判定部５１３は、電圧差分から中性点電位の偏り度合を判定する。例えば、度合判定部５１３は、図６（ａ）に示す対応テーブルが記憶されており、差分算出部５１１が算出した電圧差分の大きさに応じて、偏り度合のレベルを判定する。例えば、度合判定部５１３は、電圧差分が０Ｖ以上３０Ｖ未満である場合、レベル０と判定し、電圧差分が３０Ｖ以上４０Ｖ未満である場合、レベル１と判定し、電圧差分が４０Ｖ以上５０Ｖ未満の場合、レベル２と判定し、電圧差分が５０Ｖ以上の場合、レベル３と判定する。なお、レベル０は、検出判定部５１２が、中性点電位の偏りが発生していないと判定する電圧差分に対応する。なお、偏り度合のレベルの数、および、各レベルに対応する電圧差分の範囲などは、これらに限定されない。度合判定部５１３は、判定した偏り度合を電圧制御部５３（目標補正部５３１）に出力する。

【0059】

電圧制御部５３において、目標補正部５３１は、度合判定部５１３から入力される偏り度合に応じて、目標電圧の補正量（減少量）を変化させる。例えば、目標補正部５３１には、図６（ｂ）に示す対応テーブルが記憶されている。目標補正部５３１は、図６（ｂ）に示す対応テーブルに基づいて、補正量を決定する。図６（ｂ）に示す例において、目標補正部５３１は、偏り度合がレベル０である場合、補正量を０Ｖ、すなわち、補正せず設定目標電圧を、フィードバック制御部５３２に出力する。また、目標補正部５３１は、偏り度合がレベル１である場合、補正量を－１５０Ｖとして、１５０Ｖである補正目標電圧を、偏り度合がレベル２である場合、補正量を－２００Ｖとして、１００Ｖの補正目標電圧を、偏り度合がレベル３である場合、補正量を－２５０Ｖとして、５０Ｖの補正目標電圧を、フィードバック制御部５３２に出力する。目標補正部５３１は、このように、偏り度合が大きい程、出力電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を大きく低下させる。これにより、インバータ装置Ａ２からは、中性点電位の偏り度合に応じて、出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。

【0060】

インバータ装置Ａ２では、インバータ装置Ａ１と同様に、制御回路５は、偏り検出部５１によって中性点電位の偏りの発生を検出すると、出力電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を低下させる。したがって、インバータ装置Ａ２は、インバータ装置Ａ１と同様に、中性点電位の偏りを抑制できる。また、インバータ装置Ａ２は、中性点電位の偏りを抑制できるので、中性点電位の偏りに起因する出力電圧（交流電圧）の歪みが抑制され、過電圧の検知による運転停止やインバータの故障を抑制することができる。したがって、インバータ装置Ａ２は、例えば自立運転中に励磁突入電流が発生して中性点電位の偏りが発生した場合であっても、自立運転を継続できるようになり、負荷Ｌへの電力供給をより堅牢に行うことが可能となる。その他、インバータ装置Ａ２は、インバータ装置Ａ１と共通の構成により、インバータ装置Ａ１と同様の効果を奏する。

【0061】

インバータ装置Ａ２では、制御回路５（目標補正部５３１）は、中性点電位の偏り度合が大きい程、目標電圧を大きく低下させる。この構成によれば、中性点電位の偏りが大きければ、出力電圧の低下が大きいので、中性点電位の偏りを抑制する効果を高めることができる。一方、中性点電位の偏りが小さければ、出力電圧の低下が小さいので、不必要に出力電圧を低減させることがない。つまり、インバータ装置Ａ２では、中性点電位の偏り抑制の効果を適度に確保しつつ、不必要な出力電圧の低減を抑制することができる。

【0062】

上記第２実施形態では、制御回路５（目標補正部５３１）は、補正量（減少量）を段階的に変化させる例を示したが、補正量（減少量）の変化方法は、これに限定されない。例えば、制御回路５は、補正量（減少量）を線形的に変化させてもよい。図７（ａ）は、このような変形例に係るインバータ装置を説明するための図であって、偏り度合（電圧差分）と目標電圧（補正目標電圧）との関係を示すグラフである。図７（ａ）において、横軸は偏り度合（電圧差分）であり、縦軸は目標電圧（補正目標電圧）である。

【0063】

図７（ａ）に示す例では、次に示すように、偏り度合（電圧差分）に対して、目標電圧が決定する。第１に、偏り度合が０である時（すなわち電圧差分が０Ｖである時）は、目標電圧の補正量（減少量）が０Ｖであり、目標電圧は、設定目標電圧Ｖｓｅｔである。第２に、偏り度合（電圧差分）が大きくなるほど、目標電圧の補正量（減少量）が線形的に大きくなり、補正目標電圧が線形的に小さくなっている。第３に、偏り度合（電圧差分）が最大差分ΔＶｍａｘである時に、補正目標電圧が０Ｖとなる。

【0064】

本変形例に係るインバータ装置では、度合判定部５１３は、差分算出部５１１が算出した電圧差分を、偏り度合として、目標補正部５３１に出力する。目標補正部５３１には、図７（ａ）に示す偏り度合（電圧差分）と目標電圧との関係を表す演算式が記憶されている。目標補正部５３１は、入力される偏り度合と、当該演算式とにより、目標電圧（補正目標電圧）を算出して、フィードバック制御部５３２に出力する。具体的には、設定目標電圧Ｖｓｅｔが３００Ｖで、最大差分ΔＶｍａｘが６０Ｖとすると、図７（ａ）に示す例では、偏り度合（電圧差分）が１０Ｖ大きくなる毎に、補正目標電圧は、５０Ｖずつ低下することになる。よって、目標補正部５３１では、下記（１）式で示す演算式が設定されている。そして、目標補正部５３１は、差分算出部５１１から入力される電圧差分を、下記（１）式に代入することで、目標電圧を算出して、フィードバック制御部５３２に出力する。
目標電圧（補正目標電圧）＝－（５０／１０）×偏り度合＋３００・・・（１）

【0065】

本変形例に係るインバータ装置では、偏り度合（電圧差分）に応じて、目標電圧の補正量（減少量）が線形的に変化させることができる。これにより、中性点電位の偏り抑制の効果と、不必要な出力電圧の低減の抑制と、のバランスを、より細かく調整することができる。

【0066】

上記変形例において、図７（ａ）に示す偏り度合（電圧差分）と目標電圧（補正目標電圧）との関係は、一例であって、これに限定されない。例えば、図７（ｂ）に示す関係であってもよい。図７（ｂ）に示す例では、偏り度合（電圧差分）が０から所定の値ΔＶｘまでは、目標電圧の補正量（減少量）が０Ｖ、すなわち、目標電圧として設定目標電圧Ｖｓｅｔを用いる。所定の値ΔＶｘ以降は、偏り度合（電圧差分）が大きくなるほど、目標電圧の補正量（減少量）が線形的に大きくなり、補正目標電圧が線形的に小さくなる。このように、偏り度合（電圧差分）が、ある所定の値（図７（ｂ）に示す例ではΔＶｘ）までは、目標電圧の補正を行わず、目標電圧が設定目標電圧Ｖｓｅｔとなるように構成されていてもよい。

【0067】

上記第２実施形態（変形例を含む）では、度合判定部５１３は、差分算出部５１１が算出した電圧差分から、偏り度合を判定するものとしたが、次のように構成されていてもよい。それは、差分算出部５１１は、算出した電圧差分をそのまま、目標補正部５３１に出力する。そして、目標補正部５３１は、偏り度合の代わりに、入力される電圧差分から、目標電圧の補正量（減少量）を判断して、目標電圧（設定目標電圧または補正目標電圧）を、フィードバック制御部５３２に出力してもよい。

【0068】

上記第１および第２実施形態では、制御回路５は、主に、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差分（電圧差の差分）によって中性点電位の偏りを検出した場合を例に説明した。この構成と異なり、制御回路５は、中性点電位の偏りを発生させる励磁突入電流の発生を検出して、当該励磁突入電流の発生を検出した際に、中性点電位の偏りが発生したことを検出してもよい。

【0069】

上記第１および第２実施形態では、インバータ回路２は、Ｔ型ＮＰＣ方式の３レベルインバータ回路である例を示したが、３レベルインバータ回路であれば、その方式は、何ら限定されない。例えば、インバータ回路２は、ダイオードクランプ型ＮＰＣ方式の３レベルインバータ回路であってもよい。ただし、インバータ回路２は、Ｔ型ＮＰＣ方式の３レベルインバータである方が、電流の通過素子数が少なく低損失化が実現でき、且つ必要となるゲート駆動回路（制御回路５）の電源数も低減できる。

【0070】

上記第１および第２実施形態では、インバータ回路２の分圧部２１は、互いに静電容量が同じ２つの分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２を用いて、直流電源１の電源電圧を分圧した場合を例に説明した。この構成と異なり、２つの分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２の静電容量は互いに異なっていてもよい。ただし、この変形例では、中性点電位は、直流電源１の電源電圧の半分にならないので、正常時において、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とに所定の偏差がある。よって、この変形例では、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との偏差を考慮して、電圧差分を算出する必要がある。詳細には、正常時において、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とで、偏差ΔＶ（＝Ｖ１－Ｖ２）があるとすると、制御回路５（差分算出部５１１）は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差（Ｖ１－Ｖ２）から、偏差ΔＶを減算して、その値の絶対値を、電圧差分として算出する。例えば、正常時の第１電圧Ｖ１が４００Ｖ、第２電圧Ｖ２が２００Ｖとすると、中性点電位は、２００Ｖであり、偏差ΔＶは、２００Ｖである。このとき、中性点電位の偏りにより、第１電圧Ｖ１が３９０Ｖ、第２電圧Ｖ２が２１０Ｖになったとする。この場合、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との電圧差Ｖ１－Ｖ２が１８０Ｖであり、当該電圧差から偏差ΔＶを減算すると、その値は、－２０Ｖ（１８０Ｖ－２００Ｖ）となる。この値の絶対値を、電圧差分として算出するので、制御回路５（差分算出部５１１）は、電圧差分が２０Ｖであると算出する。このように、本開示のインバータ装置において、２つの分圧用コンデンサＣ１，Ｃ２は、互いに静電容量が同じであるものに限定されない。

【0071】

上記第１および第２実施形態では、インバータ回路２は、３レベルインバータ回路である例を示したが、これに限定されず、３レベル以上の電圧を出力可能なマルチレベルインバータ回路であってもよい。この場合、分圧部２１には、レベルの数に応じて、分圧用コンデンサが適宜追加される。この変形例においては、偏り検出部５１は、各分圧点（各中性点）の電位のいずれかが当該分圧点の基準電位からずれた場合に、中性点電位の偏りが発生したことを検出すればよい。なお、複数の分圧点のいずれかの電位が直流電源１の電源電圧の１／２となる場合には、この分圧点の電位を基準に、直流電源１の正極との電位差を第１電圧Ｖ１とし、直流電源１の負極との電位差を第２電圧Ｖ２として、インバータ装置Ａ１，Ａ２と同様に、電圧差分を算出してもよい。

【0072】

上記第１および第２実施形態では、各インバータ装置Ａ１，Ａ２等は、三相交流電力を出力する場合を例に説明したが、これに限定されず、単相交流電力を出力するものであってもよい。

【0073】

本開示に係るインバータ装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示のインバータ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0074】

Ａ１，Ａ１１，Ａ２：インバータ装置、１：直流電源、２：インバータ回路、５：制御回路、２１：分圧部、５１：偏り検出部、５１１：差分算出部、５１２：検出判定部、５１３：度合判定部、５３：電圧制御部、５３１：目標補正部、７１：第１電圧検出部、７２：第２電圧検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】