Ac電源裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了AC電源裝置，該AC電源裝置包括：第一AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第一端子的對應(yīng)于u相的第一AC電壓；第二AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第二端子的對應(yīng)于v相的第二AC電壓；第三AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第三端子的對應(yīng)于w相的第三AC電壓；以及控制單元，其以如下的方式控制從第一至第三AC電源產(chǎn)生單元輸出的每個AC電壓的相位和幅度：使分別輸出到第一至第三端子的第一至第三AC電壓中的每一個的幅度和相位與針對每個AC電壓預(yù)先設(shè)定的幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值相匹配。
【專利說明】AC電源裝直
[0001]通過引用結(jié)合
本申請基于并要求于2013年2月22日提交的日本專利申請N0.2013-033784的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其公開內(nèi)容被整體地通過弓I用結(jié)合到本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及通過使用AC電壓來向另一設(shè)備供應(yīng)電力(power)的AC (交流)電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，諸如家庭用具之類的設(shè)備基于從使用AC電壓的系統(tǒng)線路供應(yīng)的電力進(jìn)行工作。近年來，存在對于AC電源裝置的許多提議，該AC電源裝置產(chǎn)生用于這些電器的AC電力，以便在諸如電力中斷或干擾之類的緊急情況下使用電器，或者在戶外使用電器。此類AC電源裝置通常經(jīng)由單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)(supply source system)或三相三線供應(yīng)源系統(tǒng)向電器供應(yīng)電力。例如，在經(jīng)由單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)來供應(yīng)電力的情況下，如果在連接到各相的負(fù)載之間的量值(magnitude)發(fā)生不平衡，則發(fā)生各相之間的電壓的不平衡，其導(dǎo)致要施加于電器的AC電壓的幅度(amplitude)偏離期望值的問題。
[0004]在這方面，日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2005-137070和2007-166869公開了一種用于消除AC電源裝置中的由于負(fù)載之間的量值的不平衡而引起的幅移(amplitudeshift)的技術(shù)。
[0005]根據(jù)日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2005-137070，在單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)公用事業(yè)互連逆變器(utility interconnection inverter)中，在a相側(cè)和b相側(cè)提供被彼此互連的半橋逆變器，并且與a相和b相的每個負(fù)載的量值成比例地控制相對于每個半橋逆變器的輸出電流命令的量值。具體地，當(dāng)a相和b相中之一的負(fù)載的量值較大時，對于每個相的輸出與量值成比例地增加，而當(dāng)a相和b相中之一的負(fù)載的量值較小時，對于每個相的輸出減小。同時，提供用于限制這樣確定的電流輸出的功能，以使得借助于控制兩個電流輸出的電力來限制系統(tǒng)電力。因此，在日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2005-137070中，不平衡度得以降低，即使當(dāng)連接到單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時也是如此。
[0006]日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2007-166869公開了一種與單相三線配電系統(tǒng)互連的電源裝置。該電源裝置包括:對太陽能電池、風(fēng)力渦輪發(fā)電機等的DC電力進(jìn)行輸出的電源主體(body);逆變器電路，其將來自電源主體的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力，并將該AC電力輸出到配電系統(tǒng)；以及控制設(shè)備，其控制逆變器電路以平衡配電系統(tǒng)的中性線N與每個電壓線之間的電壓，或使電壓之間的差最小化，由此使得逆變器電路輸出有功功率或無功功率。因此，在日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2007-166869中，由于負(fù)載之間的不平衡或要供應(yīng)電壓之間的不平衡而引起的電壓不平衡被補償，并且引入線(lead-1n wire)和內(nèi)部布線(interior wiring)中的電壓升高受到抑制以使得盡可能地增加逆變器的有效輸出，直到發(fā)生電源裝置的限制為止，由此防止對電源裝置的輸出的抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2005-137070和2007-166869中，通過僅集中于AC電壓的幅度來執(zhí)行修正。相應(yīng)地，當(dāng)單獨地使用第一相和第二相時，能夠獲得規(guī)定幅度(例如，用于每個相的100 V的電力)。然而，在日本未經(jīng)審查的專利申請公開N0.2005-137070和2007-166869中，不能消除由于負(fù)載之間的不平衡而引起的兩個相之間的相移。這導(dǎo)致如下問題:例如當(dāng)將第一相和第二相組合以獲得雙倍電壓(例如，200 V的電力)時，由于在兩個相之間發(fā)生的相移而不能獲得期望幅度，即使將各相組合也是如此。
[0008]在本發(fā)明的示例性方面，根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的AC電源裝置包括:第一AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第一端子的對應(yīng)于u相(u-phase)的第一 AC電壓；第二 AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第二端子的對應(yīng)于V相(v-phase)的第二 AC電壓；第三AC電源產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生用于第三端子的對應(yīng)于w相(w-phase)的第三AC電壓；以及控制單元，其以如下的方式控制從第一至第三AC電源產(chǎn)生單元輸出的每個AC電壓的相位和幅度:使分別輸出到第一至第三端子的第一至第三AC電壓中的每一個AC電壓的幅度和相位與幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值相匹配，該幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值是預(yù)先設(shè)定的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的某些示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的以上及其他方面、特征以及優(yōu)點將變得更加顯而易見，在附圖中:
圖1是根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置的框圖；
圖2是根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置的詳細(xì)框圖；
圖3是示出負(fù)載處于平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖；
圖4是示出負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖；
圖5是示出根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置中的修正處理的概要(outline)的矢量圖；
圖6是根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置的框圖；
圖7是根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置的詳細(xì)框圖；以及圖8是示出根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置中的負(fù)載處于平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖。
【具體實施方式】
[0010]第一示例性實施例
下面將參考附圖來描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0011]圖1是根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I的框圖。圖1示出:第一負(fù)載(例如，負(fù)載PUV)、第二負(fù)載(例如負(fù)載Pwv)和第三負(fù)載(例如，負(fù)載Pw)，其中每個負(fù)載都被供應(yīng)由AC電源裝置I產(chǎn)生的AC電壓，以及為AC電源裝置I供應(yīng)工作功率的DC電源PWR。如圖1中所示，根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I包括AC電源2。AC電源2包括控制單元10、第一 AC電源產(chǎn)生單元(例如，AC電源產(chǎn)生單元llu)、第二 AC電源產(chǎn)生單元(例如，AC電源產(chǎn)生單元llv)、第三AC電源產(chǎn)生單元(例如，AC電源產(chǎn)生單元Ilw)以及端子Tu、TvU Tv2 和 Tw。
[0012]如圖1中所示，負(fù)載Puv被連接在端子Tu與端子Tvl之間。通過阻抗Zu輸出的電位Vun被供應(yīng)給負(fù)載Puv的端子Tu,并且通過阻抗Zv輸出的電位Vvn被供應(yīng)給負(fù)載Puv的另一端子Tvl。負(fù)載Pwv被連接在端子Tv2與端子Tw之間。通過阻抗Zw輸出的電位Vwn被供應(yīng)給負(fù)載Pwv的端子Tw,并且通過阻抗Zv的電位Vvn被供應(yīng)給負(fù)載Pwv的另一端子Tv2o負(fù)載Puw被連接在端子Tu與端子Tw之間。電位Vun被供應(yīng)給負(fù)載Puw的端子Tu,并且電位Vwn被供應(yīng)給負(fù)載Puw的端子Tw。
[0013]端子Tu是輸出第一 AC電壓的第一端子，該第一 AC電壓對應(yīng)于從AC電源裝置I輸出的AC電壓中的u相。AC電源產(chǎn)生單兀Ilu產(chǎn)生第一 AC電壓并將該第一 AC電壓輸出到端子Tu。AC電源產(chǎn)生單元Ilu和端子Tu被用線路相連接。該線路具有阻抗Zu。當(dāng)從AC電源產(chǎn)生單元Ilu輸出的電流Iu流過該線路時，在從AC電源產(chǎn)生單元Ilu輸出的第一 AC電壓VunO與供應(yīng)給負(fù)載Puv和Puw的第一 AC電壓Vun之間發(fā)生電壓差和相位差。注意，將AC電源產(chǎn)生單元Ilu與端子Tu相連接的線路的阻抗Zu是由第一阻抗元件產(chǎn)生的。第一阻抗元件比如是在該線路上提供的濾波器。
[0014]端子Tvl和IV2中的每一個均是第二端子，其劃分(divide)并輸出第二 AC電壓，該第二 AC電壓對應(yīng)于從AC電源裝置I輸出的AC電壓中的V相。AC電壓產(chǎn)生單元IIv產(chǎn)生第二 AC電壓并將該第二 AC電壓輸出到端子Tvl和Tv2。AC電源產(chǎn)生單元Ilv和端子Tvl和Tv2被用線路相連接。該線路具有阻抗Zv。當(dāng)從AC電源產(chǎn)生單元Ilv輸出的電流Iv流過該線路時，在從AC電源產(chǎn)生單元Ilv輸出的第二 AC電壓VvnO與供應(yīng)給負(fù)載Puv和Pwv的第二 AC電壓Vvn之間發(fā)生電壓差和相位差。注意，將AC電源產(chǎn)生單元Ilv與端子Tvl和IV2相連接的線路的阻抗Zv是由第二阻抗元件產(chǎn)生的。第二阻抗元件比如是在該線路上提供的濾波器。
[0015]端子Tw是輸出第三AC電壓的第三端子，該第三AC電壓對應(yīng)于從AC電源裝置I輸出的AC電壓中的w相。AC電源產(chǎn)生單元Ilw產(chǎn)生第三AC電壓并將該第三AC電壓輸出到端子Tw。AC電源產(chǎn)生單元Ilw與端子Tw被用線路相連接。該線路具有阻抗Zw。當(dāng)從AC電源產(chǎn)生單元Ilw輸出的電流Iw流過該線路時，在從AC電源產(chǎn)生單元I Iw輸出的第三AC電壓VwnO與供應(yīng)給負(fù)載Pwv和Puw的第三AC電壓Vwn之間發(fā)生電壓差和相位差。注意，將AC電源產(chǎn)生單元Ilw與端子Tw相連接的線路的阻抗Zw是由第三阻抗元件產(chǎn)生的。第三阻抗元件比如是在該線路上提供的濾波器。
[0016]控制單元10以如下方式來控制從AC電源產(chǎn)生單元IluUlv和Ilw輸出的每個AC電壓的相位和幅度:使輸出到端子Tu的第一 AC電壓Vun、輸出到端子Tvl和IV2的第二 AC電壓Vvn和輸出到端子Tw的第三AC電壓Vwn中的每一個AC電壓的幅度和相位與針對每個AC電壓預(yù)先設(shè)定的幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值相匹配。更具體地，控制單元10基于表示每個AC電壓的幅度分量和相位分量的矢量值來產(chǎn)生用于控制AC電源產(chǎn)生單元llu、llv和Ilw的控制信號。稍后將描述控制單元10的細(xì)節(jié)。
[0017]AC電源產(chǎn)生單元llu、llv和Ilw中的每一個產(chǎn)生AC電壓。例如，AC電源產(chǎn)生單元I lu、llv和Ilw接收從控制10輸出的PWM (脈寬調(diào)制)信號作為控制信號，并且根據(jù)諸如PWM信號的脈沖寬度、相位以及頻率之類的變量來控制輸出AC電壓的幅度、相位、頻率等。在這種情況下，PWM信號被例示為控制信號的示例，但是還可使用包括正弦波的其他信號作為控制信號。
[0018]接下來，將更詳細(xì)地描述控制單元10和AC電源產(chǎn)生單元I lu、I Iv和I lw。在這方面，圖2示出根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置的詳細(xì)框圖。
[0019]如圖2中所示，AC電源裝置I包括作為圖1中所示的AC電源產(chǎn)生單元llu、IIv和Ilw的逆變器llu、llv和llw。逆變器llu、llv和Ilw —旦從控制單元10接收到控制信號就進(jìn)行工作?？刂茊卧?0具有這樣的配置:其中為每個相提供的處理器產(chǎn)生針對每個相的控制信號。在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，矢量檢測單元21u和波形調(diào)整單元22u產(chǎn)生對應(yīng)于u相的控制信號SCVun ;矢量檢測單元21v和波形調(diào)整單元22v產(chǎn)生對應(yīng)于V相的控制信號SCVvn ；以及矢量檢測單元21w和波形調(diào)整單元22w產(chǎn)生對應(yīng)于w相的控制信號SCVwn。
[0020]在這種情況下，矢量檢測單元21u劃分從端子Tu輸出的第一 AC電壓Vun，并且使用所劃分電壓中的一個作為到矢量檢測單元21u的反饋輸入，由此檢測表示AC電壓Vun的幅度和相位的測量矢量值MPu。矢量檢測單元21v劃分從端子Tvl和IV2輸出的第二 AC電壓Vvn，并且使用所劃分電壓中的一個作為到矢量檢測單元21v的反饋輸入，由此計算表示AC電壓Vvn的幅度和相位的測量矢量值MPv。矢量檢測單元21w劃分從端子Tw輸出的第三AC電壓Vwn，并且使用所劃分電壓中的一個作為到矢量檢測單元21w的反饋輸入，由此計算表示AC電壓Vwn的幅度和相位的測量矢量值MPw。在這種情況下,矢量檢測單元21u、21v和21w中的每一個接收參考相位值，該參考相位值是針對AC電壓的相位的參考值。矢量檢測單元21u、21v和21w中的每一個檢測參考相位值與要被反饋和接收的相應(yīng)AC電壓之間的相位差分量，并且將被反饋和接收的AC電壓的幅度包括在測量矢量值中。在第一示例性實施例中，AC電源裝置I以“η”點作為參考點進(jìn)行操作。參考相位值是表示“η”點處的相位的值。
[0021]波形調(diào)整單元22u計算表示幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值的波形設(shè)定值SEVu與測量矢量值MPu之間的差值，并且更新控制信號SCVun，以使得減小該差值。波形調(diào)整單元22v計算表示幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值的波形設(shè)定值SEVv與測量矢量值MPv之間的差值，并且更新控制信號SCVvn，以使得減小該差值。波形調(diào)整單元22w計算表示幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值的波形設(shè)定值SEVw與測量矢量值MPw之間的差值，并且更新控制信號SCVwn，以使得減小該差值。
[0022]在第一示例性實施例中，使AC電源裝置I操作為單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的AC電源。相應(yīng)地，包括100 V幅度分量和O度相位分量的矢量值被設(shè)定為波形設(shè)定值SEVu ;包括O V幅度分量和O度相位分量的矢量值被設(shè)定為波形設(shè)定值SEVv ;并且包括100 V幅度分量和180度相位分量的矢量值被設(shè)定為波形設(shè)定值SEVw。為了獲得波形設(shè)定值，存在例如包括如下的方法:將來自安裝在控制單元10外部的存儲器、計算機等的輸出作為控制值輸入到波形調(diào)整單元的方法；將存儲控制值的存儲器安裝在控制單元10中并將該控制值輸入到波形調(diào)整單元的方法；以及在波形調(diào)整單元中提供存儲器功能的方法。波形設(shè)定值優(yōu)選地被存儲在諸如雙列直插式封裝開關(guān)或快閃存儲器之類的非易失性存儲器中。
[0023]波形調(diào)整單元22u、22v和22w通過使用測量矢量值與波形設(shè)定值之間的差來執(zhí)行諸如積分控制之類的處理，并分別輸出控制信號SCVun、SCVvn和SCVwn (例如PWM信號)。因此，在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，從端子Tu、Tvl、Tv2和Tw輸出的AC電壓的幅度和相位與由波形設(shè)定值指定的值相匹配。
[0024]接下來，將描述根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I的操作。由于在第一示例性實施例中使AC電源裝置I作為單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的AC電源進(jìn)行操作，所以其中跨負(fù)載Puv的兩端產(chǎn)生的AC電壓和跨負(fù)載Pwv的兩端產(chǎn)生的AC電壓具有相同的幅度和相反(reversed)相位的狀態(tài)是理想狀態(tài)。此外，在單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的AC電源中，其中第二AC電壓Vvn具有O V的幅度的狀態(tài)是理想狀態(tài)。
[0025]在這方面，圖3是示出負(fù)載Puv和Pwv處于平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖。注意，在下面進(jìn)行解釋的多個矢量圖中，假定每個矢量的長度表示AC電壓的幅度，而相對于在每個矢量圖的垂直方向上的中線(在垂直方向上的通過參考點“η”的線)的傾角(inclination)表示AC電壓的相位。
[0026]如圖3中所示，當(dāng)連接到AC電源產(chǎn)生單元llu、Ilv和Ilw (例如，在AC電源產(chǎn)生單元Ilu的情況下，還包括作為負(fù)載的阻抗Zu)的所有負(fù)載處于平衡狀態(tài)時，相同的電流流過負(fù)載Puv和Pwv。因此，第一 AC電壓Vun的矢量和第三AC電壓Vwn的矢量具有相同的量值，并且相互移位(shift) 180度。具體地，當(dāng)負(fù)載處于平衡狀態(tài)時，具有相同幅度的AC電壓被施加到負(fù)載Puv和Pwv，并且具有的幅度為要被施加到負(fù)載Puv和Pwv的幅度的兩倍的AC電壓被施加到負(fù)載Puw。
[0027]接下來，圖4是示出負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖。在圖4中所示的矢量圖中，根據(jù)第一示例性實施例，并沒有由AC電源裝置I的控制單元10來執(zhí)行矢量修正。圖4中所示的示例示出其中負(fù)載Pwv是O且電流Iw是O的狀態(tài)。
[0028]如圖4中所示的，當(dāng)負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時，電流Iw并不流動。因此，具有與從AC電源產(chǎn)生單元Ilw輸出的第三AC電壓VwnO的那些相同的幅度和相位的AC電壓被作為第三AC電壓Vwn輸出。換言之，在第三AC電壓Vwn中不發(fā)生移位。
[0029]同時，當(dāng)負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時，電流流過負(fù)載Puv，使得電流Iu流過阻抗Zu且具有與電流Iu相同的幅度的電流Iv流過阻抗Zv。結(jié)果，在從AC電源產(chǎn)生單元IIu輸出的第一 AC電壓VunO與從端子Tu輸出的第一 AC電壓Vun之間發(fā)生具有Zu.Iu的傾角和量值的移位。AC電壓之間的移位引起這樣的問題，即在端子Tu與端子Tw之間施加的AC電壓的幅度Vuw變得小于圖3中所示的示例的幅度。此外，當(dāng)負(fù)載如圖4中所示處于不平衡狀態(tài)時，電流Iu像電流Iv —樣流過負(fù)載Puv。因此，在理想狀態(tài)下，與參考點“η”相匹配的第二AC電壓Vvn移位Zv.Iv (=Iu)的量。
[0030]因此，在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，對分別從逆變器Ilu和Ilv輸出的第一 AC電壓VunO和第二 AC電壓VvnO中的每一個的幅度和相位進(jìn)行調(diào)整，使得第一 AC電壓Vun和第二 AC電壓Vvn的矢量值(例如，幅度和相位)變成圖3中所示的狀態(tài)下的值。更具體地，在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，在最接近于要施加于負(fù)載的AC電壓的位置處從第一 AC電壓Vun獲得第三AC電壓Vwn。此外，控制單元10執(zhí)行積分控制，使得所測量的AC電壓的幅度和相位與表示理想狀態(tài)的波形設(shè)定值相匹配，由此控制要施加于負(fù)載的AC電壓的幅度和相位。
[0031]在這方面，圖5是示出根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中的修正處理的概要的矢量圖。如圖5中所示，控制單元10以如下的方式控制AC電源產(chǎn)生單元llu、llv和Ilw:當(dāng)?shù)谝?AC電壓VunO和第二 AC電壓VvnO由于阻抗Zu和Zv而移位時,使分別從AC電源產(chǎn)生單元I Iu和I Iv輸出的第一 AC電壓VunO和第二 AC電壓VvnO與具有由波形設(shè)定值
指定的量值的矢量值相匹配。
[0032]如以上所描述的，在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，即使當(dāng)負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時，也能夠?qū)⒁┘佑谪?fù)載的AC電壓的幅度和相位保持在由預(yù)先設(shè)定的波形設(shè)定值所指定的值。因此，根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I能夠保持從單相AC電壓獲得的每個幅度(例如，幅度Vun和Vwv)的量值以及從雙相AC電壓獲得的每個幅度(例如，幅度Vuw)的量值，無論負(fù)載的不平衡狀態(tài)的波動如何。
[0033]此外，在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中，根據(jù)反饋來監(jiān)視從AC電源裝置I輸出的AC電壓的幅度和相位，由此連續(xù)地調(diào)整AC電壓的幅度和相位。因此，即使在每個負(fù)載的量值連續(xù)改變時，根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I也能夠在跟隨該變化的同時保持AC電壓的量值和幅度。例如，電器很少不變地在相同的負(fù)載下操作，并且通常，每個負(fù)載的量值不斷地改變。因此，以下相對于負(fù)載變化的能力對于電器的穩(wěn)定工作而言是極其重要的。
[0034]第二示例性實施例
第一示例性實施例例示其中使用AC電源裝置I作為單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的電源的情況，而第二示例性實施例例示其中使用AC電源裝置I作為三相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的電源的情況。在這方面，圖6示出根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I的框圖。
[0035]如圖6中所示，施加于連接到根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I外部的負(fù)載的電壓不同于第一示例性實施例的電壓。更具體地，在第二示例性實施例中，負(fù)載Puv被連接在端子Tu與端子Tvl之間；負(fù)載Pvw被連接在端子IV2與端子Tw之間；并且負(fù)載Pwu被連接在端子Tu與端子Tw之間。通過阻抗Zu輸出的電位Vun被施加于負(fù)載Puv的端子Tu,而通過阻抗Zv輸出的電位Vvn被施加于負(fù)載Puv的端子Tvl。在下文中,將施加于負(fù)載Puv的兩端的電壓稱為電壓Vuv。電位Vvn被施加于負(fù)載Pvw的端子Tv2,并且通過阻抗Zw輸出的電位Vwn被施加于負(fù)載Pvw的端子Tw。在下文中,將施加于負(fù)載Pvw的兩端的電壓稱為電壓Vvw。電位Vun被施加于負(fù)載Pwu的端子Tu,并且電位Vwn被施加于負(fù)載Pwu的端子Tw。在下文中，將施加于負(fù)載Pwu的兩端的電壓稱為電壓Vwu。
[0036]接下來，圖7示出根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I的詳細(xì)框圖。如圖7中所示，根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I的方框配置與根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I的方框配置相同，但是根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I的波形設(shè)定值不同于根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I的波形設(shè)定值。具體地，在第二示例性實施例中，將115 V的幅度和O度的相位設(shè)定為對應(yīng)于u相的第一 AC電壓Vun的波形設(shè)定值SEVu。將115 V的幅度和-120度的相位設(shè)定為對應(yīng)于v相的第二 AC電壓Vvn的波形設(shè)定值SEVv。將115 V的幅度和-240度的相位設(shè)定為對應(yīng)于w相的第三AC電壓Vwn的波形設(shè)定值SEVw。如在第一示例性實施例中一樣，優(yōu)選地將該波形設(shè)定值存儲在非易失性存儲器中。
[0037]并且在第二示例性實施例中，將參考相位值用于矢量檢測單元21u、21v和21w。并且，在第二示例性實施例中，AC電源裝置I以“η”點作為參考點進(jìn)行操作。
[0038]接下來，將描述根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I的操作。在這方面，圖8是示出當(dāng)根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置中的負(fù)載處于平衡狀態(tài)時的每個相中的幅度和相位的矢量圖。
[0039]如圖8中所示，在根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I中，當(dāng)連接到AC電源產(chǎn)生單元llu、Ilv和Ilw (例如，在AC電源產(chǎn)生單元Ilu的情況下，還包括作為負(fù)載的阻抗Zu)的所有負(fù)載處于平衡狀態(tài)時，第一 AC電壓Vun、第二 AC電壓Vvn和第三AC電壓Vwn具有相同的幅度。當(dāng)負(fù)載處于平衡狀態(tài)時，第一 AC電壓Vun與第二 AC電壓Vvn之間的相位差、第二 AC電壓Vvn與第三AC電壓Vwn之間的相位差以及第三AC電壓Vwn與第一 AC電壓Vun之間的相位差各為120度。
[0040]此時，當(dāng)負(fù)載處于不平衡狀態(tài)時，在根據(jù)第二示例性實施例的AC電源裝置I中也執(zhí)行與在根據(jù)第一示例性實施例的AC電源裝置I中執(zhí)行的類似的修正處理。具體地，在第二示例性實施例中，AC電源裝置I也以如下的方式控制從各AC電源產(chǎn)生單元11輸出的對應(yīng)于各相的第一 AC電壓VunO、第二 AC電壓VvnO和第三AC電壓VwnO中的每一個的相位和幅度:使在由于阻抗Zu、Zv和Zw而發(fā)生相移和幅移之后獲得的第一 AC電壓Vun、第二 AC電壓Vvn和第三AC電壓Vwn與由波形設(shè)定值所設(shè)定的值相匹配。
[0041]如以上所描述的，第二示例性實施例例示其中使用AC電源裝置I作為三相三線供應(yīng)源系統(tǒng)的AC電源的情況。以這種方式，能夠?qū)⒂稍诘谝皇纠詫嵤├忻枋龅腁C電源裝置I所執(zhí)行的修正處理不僅應(yīng)用于單相三線供應(yīng)源系統(tǒng)，而且應(yīng)用于三相三線供應(yīng)源系統(tǒng)。
[0042]根據(jù)這樣描述的本發(fā)明，將顯而易見的是可以許多方式來改變本發(fā)明的實施例。不應(yīng)將此類變型視為脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的所有此類修改意圖被包括在隨附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0043]盡管已經(jīng)特別地參考其中的示例性實施例示出并描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由隨附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種AC電源裝置，包括: 第一 AC電源產(chǎn)生單元，所述第一 AC電源產(chǎn)生單元產(chǎn)生用于第一端子的對應(yīng)于u相的第一 AC電壓； 第二 AC電源產(chǎn)生單元，所述第二 AC電源產(chǎn)生單元產(chǎn)生用于第二端子的對應(yīng)于V相的第二 AC電壓； 第三AC電源產(chǎn)生單元，所述第三AC電源產(chǎn)生單元產(chǎn)生用于第三端子的對應(yīng)于w相的第三AC電壓；以及 控制單元，所述控制單元以如下方式控制從第一至第三AC電源產(chǎn)生單元輸出的AC電壓中的每個AC電壓的相位和幅度:使分別輸出到第一至第三端子的第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的幅度和相位與幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值相匹配，所述幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值是針對每個AC電壓預(yù)先設(shè)定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC電源裝置，其中，所述控制單元基于表示每個AC電壓的幅度分量和相位分量的矢量值來產(chǎn)生用于控制第一至第三AC電源產(chǎn)生單元的控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AC電源裝置，其中 所述控制單元包括: 矢量檢測單元，所述矢量檢測單元計算測量矢量值，該測量矢量值表示分別輸出到第一至第三端子的第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的幅度和相位；以及 波形調(diào)整單元，所述波形調(diào)整單元計算測量矢量值與表示幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值的波形設(shè)定值之間的差值，并更新用于控制第一至第三AC電源產(chǎn)生單元的控制信號，以使得減小所述差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC電源裝置，其中 所述第一至第三AC電源產(chǎn)生單元基于從控制單元輸出的控制信號來分別產(chǎn)生第一至第三AC電壓，以及 所述波形調(diào)整單元輸出控制信號并根據(jù)所述差值來調(diào)整該控制信號的脈沖寬度和相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的AC電源裝置，其中，所述矢量檢測單元使用預(yù)先設(shè)定的參考相位值與第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的相位之間的差值作為測量矢量值的相位分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC電源裝置，其中，所述矢量檢測單元使用預(yù)先設(shè)定的參考相位值與第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的相位之間的差值作為測量矢量值的相位分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC電源裝置，其中 所述控制單元包括: 矢量檢測單元，所述矢量檢測單元計算測量矢量值，該測量矢量值表示分別輸出到第一至第三端子的第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的幅度和相位；以及 波形調(diào)整單元，所述波形調(diào)整單元計算測量矢量值與表示幅度設(shè)定值和相位設(shè)定值的波形設(shè)定值之間的差值，并且更新用于控制第一至第三AC電源產(chǎn)生單元的控制信號，以使得減小所述差值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的AC電源裝置，其中所述第一至第三AC電源產(chǎn)生單元基于從控制單元輸出的控制信號來分別產(chǎn)生第一至第三AC電壓，以及 所述波形調(diào)整單元輸出控制信號并根據(jù)所述差值來調(diào)整該控制信號的脈沖寬度和相位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的AC電源裝置，其中，所述矢量檢測單元使用預(yù)先設(shè)定的參考相位值與第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的相位之間的差值作為測量矢量值的相位分量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的AC電源裝置，其中，所述矢量檢測單元使用預(yù)先設(shè)定的參考相位值與第一至第三AC電壓中的每個AC電壓的相位之間的差值作為測量矢量值的相位分量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC電源裝置，其中 第一 AC電源和第三AC電壓具有相反的相位， 第一負(fù)載被連接在第一端子與第二端子之間，以及 第二負(fù)載被連接在第二 端子與第三端子之間。
【文檔編號】H02J3/26GK104009488SQ201410058521
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】石川康弘, 本田一晃 申請人:株式會社高砂制作所