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JP2019071702A - Power conversion device and power conversion method - Google Patents

Power conversion device and power conversion method Download PDF

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JP2019071702A JP2017195435A JP2017195435A JP2019071702A JP 2019071702 A JP2019071702 A JP 2019071702A JP 2017195435 A JP2017195435 A JP 2017195435A JP 2017195435 A JP2017195435 A JP 2017195435A JP 2019071702 A JP2019071702 A JP 2019071702A
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哲朗 大西
潤 岩見
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潤 岩見
俊哉 御堂
Toshiya Mido
俊哉 御堂
壮哉 白木
Sosuke Shiraki
壮哉 白木
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Abstract

【課題】本発明は、他の電子機器が接続される発電装置において、他の電子機器に与える影響を抑制できる電力変換装置及び電力変換方法を提供することを目的とする。【解決手段】電力変換装置70は、燃料電池1が発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子72a〜72dを有し、閉回路を形成するインバータ回路72と、前記インバータ回路72の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング素子72a〜72dのスイッチング周波数を所定値だけ上げる周波数制御部103と、を備える。【選択図】図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device and a power conversion method capable of suppressing an influence on another electronic device in a power generation device to which another electronic device is connected. SOLUTION: A power conversion device 70 has an inverter circuit 72 having switching elements 72a to 72d for converting a DC voltage of a DC power generated by a fuel cell 1 into an AC voltage, forming a closed circuit, and the inverter circuit 72. When the power waveform of the AC voltage output to the outside from the closed circuit of the above contains a harmonic component, the frequency control unit 103 that raises the switching frequency of the switching elements 72a to 72d by a predetermined value is provided. [Selection diagram] FIG. 5

Description

本発明は、電力変換装置及び電力変換方法に関する。   The present invention relates to a power converter and a power conversion method.

特許文献1には、太陽電池モジュールの発電した直流電力を、商用電力系統と連系して負荷に電力を供給する電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、太陽電池モジュールの発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子を有するインバータ回路と、インバータ回路を制御するインバータ制御回路と、電力変換装置周囲の人の存在を感知する人感知手段とを備えている。人感知手段が人の存在を感知すると、インバータ制御回路がスイッチング周波数を上げるように制御し、インバータ回路はこのスイッチング周波数に基づいてスイッチング素子のオン及びオフを切り替えて直流電圧を交流電圧に変換する。逆に、人感知手段が人の存在を感知しないときは、インバータ制御回路はスイッチング周波数を下げるように制御する。
このように、特許文献1の電力変換装置では、人間の存在が感知されるときは、電力変換効率は落ちるもののスイッチング周波数を上げて騒音性能を満足させ、人間の存在が感知されないときはスイッチング周波数を下げて電力変換効率を向上させることができる。
Patent Document 1 discloses a power conversion apparatus that supplies DC power generated by a solar cell module to a load by linking it with a commercial power system. This power conversion device includes an inverter circuit having a switching element for converting a DC voltage of DC power generated by the solar cell module into an AC voltage, an inverter control circuit for controlling the inverter circuit, and the presence of a person around the power conversion device. And a human sensing means for sensing. When the human sensing means senses the presence of a person, the inverter control circuit controls to raise the switching frequency, and the inverter circuit switches on and off of the switching element based on the switching frequency to convert the DC voltage to the AC voltage. . Conversely, when the human sensing means does not sense the presence of a human, the inverter control circuit controls to lower the switching frequency.
As described above, in the power conversion device of Patent Document 1, when the presence of human being is detected, the switching frequency is increased although the power conversion efficiency falls, the noise performance is satisfied, and the switching frequency is not detected. Power conversion efficiency can be improved.

特開2005−210853号公報JP 2005-210853 A

太陽電池モジュールなどの発電装置に他の電子機器が接続された場合に、発電装置の交流電圧の影響より他の電子機器が異音を発生する問題がある。特許文献1の発電装置では、人の存在の有無によって騒音を制御するようにしているのみで、発電装置に他の電子機器を接続した場合に騒音及び照明のちらつき等の影響が発生することには全く着目しておらず、このような騒音及び照明のちらつき等の影響を低下させる技術を何ら提供していない。   When another electronic device is connected to a power generation device such as a solar cell module, there is a problem that the other electronic device generates noise due to the influence of the AC voltage of the power generation device. In the power generation device of Patent Document 1, noise is controlled only by the presence or absence of human beings, and when other electronic devices are connected to the power generation device, the influence of noise and lighting flicker etc. occurs. Does not provide any technology for reducing the effects of such noise and flicker of lighting.

そこで、本発明は、他の電子機器が接続される発電装置において、他の電子機器に与える影響を抑制できる電力変換装置及び電力変換方法を提供することを目的とする。   Then, an object of the present invention is to provide a power conversion device and a power conversion method capable of suppressing an influence given to other electronic devices in a power generation device to which the other electronic devices are connected.

本発明に係る電力変換装置の特徴構成は、
発電装置が発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子を有し、閉回路を形成するインバータ回路と、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げる周波数制御部と、
を備える点にある。
The characteristic configuration of the power conversion device according to the present invention is
An inverter circuit having a switching element for converting a DC voltage of DC power generated by the power generation apparatus into an AC voltage, and forming a closed circuit,
A frequency control unit that raises the switching frequency of the switching element by a predetermined value when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside;
In providing the

電力変換装置のインバータ回路は、発電装置が発電した直流電圧を交流電圧に変換する装置であるが、変換後の交流電圧の電力波形には、電力変換装置が生成しようとしている生成波形に加えて、インバータ回路のスイッチング周波数の影響を受ける高調波成分が含まれる。そして、電力変換装置に発電装置以外の他の電子機器が接続された場合に、発電装置からの交流電圧が高調波成分を含んだまま他の電子機器に流れ込むと、他の電子機器が高調波成分の影響を受けて異音を発生し、また照明のちらつきが生じる場合等がある。   The inverter circuit of the power conversion device is a device that converts the DC voltage generated by the power generation device into an AC voltage, but the power waveform of the AC voltage after conversion is added to the generated waveform that the power conversion device is trying to generate , Harmonic components affected by the switching frequency of the inverter circuit. Then, when another electronic device other than the power generation device is connected to the power conversion device, when the AC voltage from the power generation device flows into the other electronic device while including the harmonic component, the other electronic device is a harmonic Under the influence of the component, abnormal noise may be generated, and flickering of illumination may occur.

本発明の特徴構成によれば、インバータ回路の閉回路から外に出力される交流電圧に高調波成分が含まれる場合には、インバータ回路のスイッチング周波数を上げるように制御する。高調波成分はインバータ回路のスイッチング周波数に同期して生成されるため、スイッチング周波数を上げることにより、高調波成分の周波数も上がる。これにより、高調波成分の影響により他の電子機器から発生する異音の周波数が可聴域外または可聴域外に近づく。よって、異音が耳に聞こえ難くなり、騒音問題を抑制できる。また、高調波成分の周波数が上がることで、照明のちらつきの間隔が狭まる等して、ちらつきの問題も抑制できる。   According to the feature configuration of the present invention, when the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside includes a harmonic component, control is performed to increase the switching frequency of the inverter circuit. Since the harmonic component is generated in synchronization with the switching frequency of the inverter circuit, by raising the switching frequency, the frequency of the harmonic component is also raised. As a result, the frequency of abnormal noise generated from another electronic device approaches the outside of the audible range or the outside of the audible range due to the influence of the harmonic component. Therefore, abnormal noise becomes hard to hear to the ear, and the noise problem can be suppressed. In addition, as the frequency of the harmonic component is increased, the flickering interval of the illumination is narrowed, and the problem of the flicker can be suppressed.

また、上記の電力変換装置は、スイッチング周波数を制御して、電力変換装置に接続される他の電子機器の異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制する。そのため、他の電子機器が異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制するための装置を備える必要がなく、さらに、他の電子機器が騒音抑制及びちらつき抑制等のための制御をする必要がない。よって、騒音抑制及びちらつき抑制等のための装置及び制御を備えない新たな他の電子機器が、電力変換装置に接続された場合でも、当該電力変換装置により新たな電子機器による異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制できる。これにより、電力変換装置に、新たな電子機器を接続できる自由度を向上できる。   Further, the power converter described above controls the switching frequency to suppress the generation of noise due to the abnormal noise of other electronic devices connected to the power converter, the flickering of illumination, and the like. Therefore, it is not necessary for the other electronic devices to be equipped with a device for suppressing the generation of noise due to abnormal noise, flickering of illumination, etc. Furthermore, the other electronic devices need to be controlled for noise suppression and flicker suppression, etc. There is no Therefore, even when a device for noise suppression, flicker suppression, and the like and another new electronic device not having control are connected to the power conversion device, the power conversion device generates noise due to noise from the new electronic device. It is possible to suppress generation and flickering of lighting. Thereby, the freedom degree which can connect a new electronic device to a power converter device can be improved.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定する高調波成分判定部と、
前記高調波成分判定部が、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれると判定した場合には、前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
A harmonic component determination unit that determines whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
When the harmonic component determination unit determines that the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component, the frequency control unit determines the switching frequency The point is to increase by a predetermined value.

高調波成分判定部により、インバータ回路の閉回路から外に出力される交流電圧に高調波成分が含まれるか否かを自動で判定できる。   The harmonic component determination unit can automatically determine whether the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside includes a harmonic component.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記周波数制御部は、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧に含まれる前記高調波成分の周波数が閾値以下のとき、前記スイッチング周波数を上げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
The frequency control unit raises the switching frequency when the frequency of the harmonic component included in the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit is equal to or less than a threshold.

インバータ回路の閉回路から外に出る高調波成分の周波数が閾値以下と低い場合、電力変換装置に他の電子機器を接続すると、他の電子機器が低い周波数の高調波成分の影響を受けて異音を発生し、騒音問題が生じる。また、低い周波数の高調波成分の影響により照明のちらつきの問題が生じる等する。   If the frequency of the harmonic component coming out of the closed circuit of the inverter circuit is lower than the threshold, connecting the other electronic device to the power converter causes the other electronic device to be affected by the lower frequency harmonic component. It generates sound and noise problems occur. In addition, the influence of low frequency harmonic components causes a problem of flickering of the illumination.

本発明の特徴構成によれば、高調波成分の周波数が閾値以下と低い場合には、インバータ回路のスイッチング周波数を上げて高調波成分の周波数を上げる。これにより、高調波成分の影響によって他の電子機器から発生する異音による騒音及び照明のちらつき等を抑制する。   According to the feature configuration of the present invention, when the frequency of the harmonic component is lower than the threshold value, the switching frequency of the inverter circuit is increased to raise the frequency of the harmonic component. As a result, noise due to abnormal noise generated from another electronic device due to the influence of harmonic components, flicker of illumination, and the like are suppressed.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を可聴域外の周波数まで上げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
The frequency control unit is to increase the switching frequency to a frequency outside the audible range.

インバータ回路の閉回路から外に出る交流電圧に高調波成分が含まれる場合、電力変換装置に接続された他の電子機器が高調波成分の影響を受けて異音を発生し得る。そこで、スイッチング周波数を可聴域外の周波数まで上げることで、高調波成分の影響により他の電子機器から発生する異音が耳に聞こえ難くし、騒音となるのを抑制できる。   When the alternating current voltage out of the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component, other electronic devices connected to the power converter may generate noise due to the influence of the harmonic component. Therefore, by raising the switching frequency to a frequency outside the audible range, it is possible to make it difficult for the user to hear abnormal noise generated from other electronic devices due to the influence of harmonic components, and to suppress noise.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記スイッチング周波数が上げられた後に、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれなくなった場合には、前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
If the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit is not included in the power waveform of the AC voltage after the switching frequency is increased, the frequency control unit may switch the switching frequency The point is to lower by a predetermined value.

周波数制御部は、交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合にスイッチング周波数を上げる制御をした後に、高調波成分が含まれなくなったときは、スイッチング周波数を下げる。交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれなくなったことで、電力変換装置に接続された他の電子機器への高調波成分の影響がなくなり、異音による騒音及び照明のちらつき等が発生しにくい。この場合には、スイッチング周波数を下げることで、電力変換装置の電力変換効率を向上できる。   The frequency controller lowers the switching frequency when the harmonic component is not included after controlling the switching frequency to increase the switching frequency when the power waveform of the AC voltage includes the harmonic component. By eliminating the harmonic component in the power waveform of the AC voltage, the influence of the harmonic component on other electronic devices connected to the power conversion device is eliminated, noise due to abnormal noise, flicker of illumination, etc. are generated. Hateful. In this case, the power conversion efficiency of the power conversion device can be improved by lowering the switching frequency.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定する高調波成分判定部と、
前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げるように報知する報知部と、
前記報知部による報知の後、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付ける設定受付部と、
をさらに備え、
前記周波数制御部は、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に上げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
A harmonic component determination unit that determines whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
A notification unit configured to notify that the switching frequency is increased by a predetermined value when the power waveform of the AC voltage includes a harmonic component;
A setting reception unit that receives a setting of a setting frequency that can increase the switching frequency by a predetermined value after notification by the notification unit;
And further
The frequency control unit raises the switching frequency to the setting frequency accepted by the setting accepting unit when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside. It is on the point.

電力変換装置に発電装置以外の電子機器が接続された場合に、発電装置からの交流電圧が高調波成分を含んだまま他の電子機器に流れ込むと、他の電子機器が高調波成分の影響を受けて異音を発生し、また照明のちらつきが生じる場合等がある。   When an electronic device other than the power generation device is connected to the power conversion device, when the AC voltage from the power generation device flows into the other electronic device while containing the harmonic component, the other electronic device receives the influence of the harmonic component. In some cases, noise may be generated, and flickering of light may occur.

上記特徴構成によれば、高調波成分を含んだ交流電圧がインバータ回路の閉回路から外に出力される場合には、報知を行い、スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数を受け付ける。スイッチング素子のスイッチング周波数が、この設定周波数に設定されることで、高調波成分の周波数も上がる。これにより、高調波成分の影響により他の電子機器から発生する異音の周波数が可聴域外または可聴域外に近づく。これにより、異音が耳に聞こえ難くなり、騒音問題を抑制できる。また、高調波成分の周波数が上がることで、照明のちらつきの間隔が狭まる等して、ちらつきの問題も抑制できる。   According to the above feature configuration, when an AC voltage including a harmonic component is output from the closed circuit of the inverter circuit, notification is performed to receive a set frequency that can increase the switching frequency by a predetermined value. . By setting the switching frequency of the switching element to this set frequency, the frequency of the harmonic component also increases. As a result, the frequency of abnormal noise generated from another electronic device approaches the outside of the audible range or the outside of the audible range due to the influence of the harmonic component. This makes it difficult for the abnormal sound to be heard by the ear, and the noise problem can be suppressed. In addition, as the frequency of the harmonic component is increased, the flickering interval of the illumination is narrowed, and the problem of the flicker can be suppressed.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記設定受付部は、前記設定周波数の設定を段階的に受付可能に構成されている点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
The setting receiving unit is configured to be able to receive the setting of the setting frequency in stages.

設定周波数を段階的に調整できることで、スイッチング周波数が過剰に高くならないように制御して、高調波成分の影響による騒音及び照明のちらつきを抑制しつつ、電力変換装置の電力変換効率が低下するのを抑制できる。   Since the setting frequency can be adjusted stepwise, control is performed so that the switching frequency does not become excessively high, and the power conversion efficiency of the power conversion device is lowered while suppressing noise and flicker of illumination due to the influence of harmonic components. Can be suppressed.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記スイッチング周波数が上げられた後に、前記高調波成分判定部が、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれなくなったと判定すると、前記報知部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げるように報知し、
前記設定受付部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げることが可能な設定周波数の設定を受け付け、
前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に下げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
If the harmonic component determination unit determines that the harmonic component is not included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit after the switching frequency is increased, the notification unit Informs that the switching frequency is lowered by a predetermined value,
The setting reception unit receives setting of a setting frequency that can lower the switching frequency by a predetermined value,
The frequency control unit lowers the switching frequency to the set frequency accepted by the setting accepting unit.

インバータ回路の閉回路から外に出力される交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれていない場合には、他の電子機器が高調波成分の影響を受けて異音による騒音及び照明のちらつき等を発生しにくくなる。この場合には、スイッチング周波数を下げることで、電力変換装置の電力変換効率を向上できる。   When the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit does not include a harmonic component, other electronic devices are affected by the harmonic component and noise and flicker of illumination due to abnormal noise It becomes difficult to generate etc. In this case, the power conversion efficiency of the power conversion device can be improved by lowering the switching frequency.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合とは、前記電力変換装置に他の電子機器が接続された場合に、前記他の電子機器が前記高調波成分の影響を受けて可聴域の周波数を有する異音を発生する場合及び光のちらつきを発生する場合の少なくともいずれかであり、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付ける設定受付部と、
前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に上げる点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
The case where the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component is the case where the other electronic device is connected to the power conversion device, the other electronic device Is at least either of generating abnormal noise having a frequency in the audible range under the influence of the harmonic component and generating flicker of light,
A setting reception unit that receives a setting of a setting frequency that can raise the switching frequency by a predetermined value when a power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside includes a harmonic component When,
The frequency control unit raises the switching frequency to the setting frequency accepted by the setting accepting unit.

電力変換装置に発電装置以外の他の電子機器が接続された場合に、発電装置からの交流電圧が高調波成分を含んだまま他の電子機器に流れ込むと、他の電子機器が高調波成分の影響を受けて異音を発生し、また照明のちらつきが生じる場合等がある。本特徴構成によれば、異音の発生及び照明のちらつき等に基づいて、ユーザが、設定受付部にスイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数を入力すると、周波数制御部はスイッチング周波数を設定周波数に制御する。これにより、高調波成分の影響により他の電子機器から発生する異音の周波数を可聴域外または可聴域外に近づけて、騒音問題を抑制できる。また、高調波成分の周波数が上がることで、照明のちらつきの間隔が狭まる等して、ちらつきの問題も抑制できる。   When another electronic device other than the power generation device is connected to the power conversion device, when the AC voltage from the power generation device flows into the other electronic device while including the harmonic component, the other electronic device has the harmonic component Under the influence, noise may be generated and flicker of lighting may occur. According to this feature configuration, when the user inputs a setting frequency capable of increasing the switching frequency by a predetermined value to the setting accepting unit based on the generation of abnormal noise, flickering of illumination, etc., the frequency control unit switches the switching frequency. To the set frequency. As a result, it is possible to suppress the noise problem by bringing the frequency of the abnormal noise generated from the other electronic device closer to the outside of the audible range or the outside of the audible range under the influence of the harmonic component. In addition, as the frequency of the harmonic component is increased, the flickering interval of the illumination is narrowed, and the problem of the flicker can be suppressed.

本発明に係る電力変換装置の更なる特徴構成は、
前記設定受付部は、前記設定周波数の設定を段階的に受付可能に構成されている点にある。
The further characteristic composition of the power converter concerning the present invention is
The setting receiving unit is configured to be able to receive the setting of the setting frequency in stages.

設定周波数を段階的に調整できることで、スイッチング周波数が過剰に高くならないように制御して、高調波成分の影響による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制しつつ、電力変換装置の電力変換効率が低下するのを抑制できる。   The ability to adjust the set frequency in stages controls the switching frequency so that it does not become excessively high, and suppresses the problems such as noise and flickering of illumination due to the influence of harmonic components, while the power conversion efficiency of the power conversion device It is possible to suppress the decrease.

本発明に係る電力変換方法の特徴構成は、
スイッチング素子を有し、閉回路を形成するインバータ回路を備える電力変換装置における電力変換方法であって、
前記スイッチング素子の切り替えにより、発電装置が発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するステップと、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップと、
を備える点にある。
The characteristic configuration of the power conversion method according to the present invention is
What is claimed is: 1. A power conversion method in a power conversion device including a switching device and an inverter circuit forming a closed circuit, the power conversion method comprising:
Converting the DC voltage of the DC power generated by the power generation apparatus into an AC voltage by switching the switching element;
Increasing the switching frequency of the switching element by a predetermined value if a harmonic component is included in the power waveform of the alternating voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside;
In providing the

上述と同様に、異音による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制し、また、電力変換装置に新たな電子機器を接続できる自由度を向上できる。   Similar to the above, it is possible to suppress problems such as noise due to abnormal noise and flickering of illumination, and to improve the degree of freedom in which a new electronic device can be connected to the power conversion device.

本発明に係る電力変換方法の更なる特徴構成は、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定するステップと、
前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げるように報知するステップと、
報知の後、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付けるステップと、
をさらに備え、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップでは、前記スイッチング周波数を前記設定周波数に上げる点にある。
A further characteristic configuration of the power conversion method according to the present invention is
Determining whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
Notifying that the switching frequency is increased by a predetermined value when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage;
Receiving, after notification, a setting of a set frequency capable of increasing the switching frequency by a predetermined value;
And further
The step of raising the switching frequency of the switching element by a predetermined value is to raise the switching frequency to the set frequency.

上述と同様に、異音による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制し、また、電力変換装置に新たな電子機器を接続できる自由度を向上できる。   Similar to the above, it is possible to suppress problems such as noise due to abnormal noise and flickering of illumination, and to improve the degree of freedom in which a new electronic device can be connected to the power conversion device.

本発明に係る電力変換方法の更なる特徴構成は、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合とは、前記電力変換装置に他の電子機器が接続された場合に、前記他の電子機器が前記高調波成分の影響を受けて可聴域の周波数を有する異音を発生する及び光のちらつきを発生する場合の少なくともいずれかであり、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付けるステップをさらに備え、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップでは、前記スイッチング周波数を前記設定周波数に上げる点にある。
A further characteristic configuration of the power conversion method according to the present invention is
The case where the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component is the case where the other electronic device is connected to the power conversion device, the other electronic device Is at least either of generating abnormal noise having an audible frequency and / or generating light flicker under the influence of the harmonic component.
If a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit, a step of receiving a setting frequency setting that can increase the switching frequency by a predetermined value is further provided. Equipped
The step of raising the switching frequency of the switching element by a predetermined value is to raise the switching frequency to the set frequency.

上述と同様に、異音による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制し、また、電力変換装置に新たな電子機器を接続できる自由度を向上できる。   Similar to the above, it is possible to suppress problems such as noise due to abnormal noise and flickering of illumination, and to improve the degree of freedom in which a new electronic device can be connected to the power conversion device.

分散電源として燃料電池システムを各家庭に配置した場合の構成図である。It is a block diagram at the time of arrange | positioning a fuel cell system to each household as a distributed power supply. 燃料電池システムの構成図である。It is a block diagram of a fuel cell system. 燃料電池と商用電力系統との間に電力変換装置のみが接続されている電気回路図であるFIG. 5 is an electric circuit diagram in which only a power converter is connected between a fuel cell and a commercial power system. 燃料電池と商用電力系統との間に接続されている電力変換装置に、他の電子機器として太陽光発電装置が接続された電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram in which a solar power generation device is connected as another electronic device to a power conversion device connected between a fuel cell and a commercial power system. 実施形態に係る電力変換装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of a power converter concerning an embodiment. 実施形態に係る電力変換装置における周波数制御フローを示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the frequency control flow in the power converter device which concerns on embodiment. スイッチング周波数をユーザから受け付け可能な電力変換装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of a power converter which can receive a switching frequency from a user. つまみ調整部材が設けられた電力変換装置の模式図である。It is a schematic diagram of the power converter device in which the knob adjustment member was provided.

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る電力変換装置を有する燃料電池システムについて、図面を参照して説明する。図1は、分散電源として燃料電池システムを各家庭に配置した場合の構成図である。
[Embodiment]
A fuel cell system having a power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram when a fuel cell system is disposed in each home as a distributed power supply.

(1)燃料電池システムを備える家庭の構成
各家庭10には、電力を発電する燃料電池1(発電装置)を含む電力発電部20aと貯湯タンク20bとを備える燃料電池システム20が設置されている。また、各家庭10内で使用される設備としては、図1に示すように、例えば、給湯器10a及びお風呂10bなどの給湯設備と、エアコン10c、照明10d、テレビ10e及び冷蔵庫10fなどの家電機器とが挙げられる。給湯器10a及びお風呂10bなどの給湯設備は、燃料電池システム20の貯湯タンク20bに接続されて、貯湯タンク20bからお湯の供給を受ける。
(1) Configuration of a Household Equipped with a Fuel Cell System Each household 10 is provided with a fuel cell system 20 equipped with a power generation unit 20a including a fuel cell 1 (power generator) for generating electric power and a hot water storage tank 20b. . Moreover, as equipment used in each home 10, as shown in FIG. 1, for example, hot water supply equipment such as a water heater 10a and a bath 10b, and household appliances such as an air conditioner 10c, a light 10d, a television 10e and a refrigerator 10f Equipment and the like. The hot water supply equipment such as the hot water heater 10a and the bath 10b is connected to the hot water storage tank 20b of the fuel cell system 20, and receives supply of hot water from the hot water storage tank 20b.

また、各家庭10は、燃料電池システム20が発電する発電電力の供給を受けるだけでなく、商用電力系統30に接続されており商用電力の供給を受ける。よって、各家庭10のエアコン10c、照明10d、テレビ10e及び冷蔵庫10fなどの家電機器は、燃料電池システム20の電力発電部20aからの発電電力と、商用電力系統30からの商用電力との少なくともいずれかから電力の供給を受けて駆動される。   Each home 10 not only receives the supply of the generated power generated by the fuel cell system 20, but is also connected to the commercial power system 30 to receive the supply of the commercial power. Therefore, home electric appliances such as the air conditioner 10c, the lighting 10d, the television 10e and the refrigerator 10f of each home 10 are at least either of the generated power from the power generation unit 20a of the fuel cell system 20 and the commercial power from the commercial power system 30. It is driven by the supply of power from the head.

(2)燃料電池システム
以下に、燃料電池システム20について説明する。図2は、燃料電池システムの構成図である。
燃料電池システム20は、前述の通り電力発電部20aと貯湯タンク20bとを備えている。電力発電部20aは、基本的に、燃料ガス及び酸素ガスを反応させて発電する燃料電池1と、燃料電池1から排出される排ガスの熱を回収する熱交換器2と、熱交換器2による熱回収後の排ガスからの凝縮水を回収して精製する水精製器4と、水精製器4により精製された凝縮水を回収する改質水タンク5と、凝縮水とは独立に、改質水タンク5へ水を供給可能な水供給部6とを備えている。この燃料電池システム20は、図示しない運転制御部により制御されて運転される。
以下、燃料電池システム20の各部の構成について説明する。
(2) Fuel Cell System The fuel cell system 20 will be described below. FIG. 2 is a block diagram of a fuel cell system.
The fuel cell system 20 includes the power generation unit 20a and the hot water storage tank 20b as described above. The power generation unit 20a basically includes a fuel cell 1 that generates electricity by causing a reaction between fuel gas and oxygen gas, a heat exchanger 2 that recovers the heat of exhaust gas discharged from the fuel cell 1, and the heat exchanger 2 A water purifier 4 for recovering and purifying condensed water from exhaust gas after heat recovery, a reforming water tank 5 for recovering condensed water purified by the water purifier 4, and reforming water independently A water supply unit 6 capable of supplying water to the water tank 5 is provided. The fuel cell system 20 is operated under the control of an operation control unit (not shown).
Hereinafter, the configuration of each part of the fuel cell system 20 will be described.

燃料電池1は、原燃料流路11を介して供給される原燃料(例えば、都市ガス13A)を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器12と、燃料ガス流路13を介して改質器12で生成された燃料ガスが供給されるアノード15と、空気流路14を介して空気(酸素ガスの一例)が供給されるカソード16と、アノード15とカソード16との間に介在させる電解質17と、を有しており、供給された燃料ガス及び空気を反応させて発電するようになっている。そして、燃料電池1は、アノード15とカソード16とから発電反応に用いられた後にそれぞれ排出される燃料ガス及び空気が供給される燃焼部18を備え、この燃焼部18により燃料ガス中に残存する燃料成分が燃焼されて排ガスが生じるようになっている。なお、後述するように、改質器12には水供給路52を介して改質水タンク5から水が供給されるようになっており、改質器12は、改質水タンク5からの水を用いて原燃料の水蒸気改質を行うようになっている。   The fuel cell 1 includes a reformer 12 that steam-reforms the raw fuel (for example, the city gas 13A) supplied via the raw fuel flow path 11 to generate a fuel gas, and the fuel gas flow path 13. The anode 15 to which the fuel gas generated by the reformer 12 is supplied, the cathode 16 to which air (an example of oxygen gas) is supplied via the air flow path 14, and the anode 15 and the cathode 16 And an electrolyte 17 for generating electric power by reacting the supplied fuel gas and air. Then, the fuel cell 1 includes a combustion unit 18 to which the fuel gas and air discharged after being used for the power generation reaction from the anode 15 and the cathode 16 are supplied, respectively, and remains in the fuel gas by the combustion unit 18 The fuel component is burned to generate an exhaust gas. As described later, water is supplied to the reformer 12 from the reforming water tank 5 via the water supply passage 52, and the reformer 12 is supplied from the reforming water tank 5. Water is used to perform steam reforming of raw fuel.

熱交換器2には、燃料電池1から排出される排ガスが排ガス供給路21を介して供給され、熱回収後の排ガスが排ガス排出路22を介して排気されるようになっている。そして、熱交換器2には、湯水を貯える貯湯タンク20bと熱交換器2との間で湯水を循環させる循環路23を介して貯湯タンク20bからの湯水が供給されるようになっており、熱交換器2は、燃料電池1から排出される排ガスと湯水とを熱交換させるようになっている。なお、循環路23には、ポンプ24、放熱ファン25aを備える放熱器25、及び、図示しない温度センサ等が設けられている。また、貯湯タンク20bには、貯湯タンク20b中の湯水を出湯するための出湯路31、及び、湯水の出湯に応じて貯湯タンク20bに給水するための給水路32が設けられている。   The exhaust gas discharged from the fuel cell 1 is supplied to the heat exchanger 2 through the exhaust gas supply passage 21, and the exhaust gas after heat recovery is exhausted through the exhaust gas discharge passage 22. Then, the hot water from the hot water storage tank 20b is supplied to the heat exchanger 2 through a circulation path 23 that circulates hot water through the hot water storage tank 20b for storing hot water and the heat exchanger 2. The heat exchanger 2 exchanges heat between the exhaust gas discharged from the fuel cell 1 and the hot and cold water. The circulation passage 23 is provided with a pump 24, a radiator 25 provided with a heat radiation fan 25a, a temperature sensor (not shown), and the like. In addition, the hot water storage tank 20b is provided with a hot water discharge passage 31 for pouring hot water in the hot water storage tank 20b, and a water supply passage 32 for supplying water to the hot water storage tank 20b according to the hot water discharge.

改質水タンク5は、燃料電池1から排出された排ガスから生じる凝縮水を回収するためのものであり、本実施形態では、熱交換器2による熱回収後の排ガスから凝縮水を回収するようになっている。また、本実施形態では、改質水タンク5に供給される凝縮水を水精製器4により精製するようになっており、具体的には、排ガス排出路22を流れる排ガスから凝縮水回収路41を介して凝縮水を水精製器4に回収して、水精製器4により精製された凝縮水が凝縮水回収路51を介して改質水タンク5に回収されるようになっている。また、改質水タンク5に貯留された凝縮水(及び水供給部6から供給される水)は、ポンプ53の運転により、水供給路52を介して改質器12に供給可能になっている。また、改質水タンク5には水位検出器54が設けられており、改質水タンク5における水位を検出可能になっている。   The reforming water tank 5 is for recovering condensed water generated from the exhaust gas discharged from the fuel cell 1, and in the present embodiment, the condensed water is recovered from the exhaust gas after heat recovery by the heat exchanger 2. It has become. Further, in the present embodiment, the condensed water supplied to the reforming water tank 5 is purified by the water purifier 4. Specifically, the condensed water recovery passage 41 from the exhaust gas flowing through the exhaust gas discharge passage 22 is purified. The condensed water is recovered to the water purifier 4 via the condensed water, and the condensed water purified by the water purifier 4 is recovered to the reforming water tank 5 via the condensed water recovery path 51. The condensed water stored in the reforming water tank 5 (and the water supplied from the water supply unit 6) can be supplied to the reformer 12 through the water supply passage 52 by the operation of the pump 53. There is. Further, the reforming water tank 5 is provided with a water level detector 54 so that the water level in the reforming water tank 5 can be detected.

また、改質水タンク5には、凝縮水とは独立に、水供給部6から水を供給可能になっている。具体的には、水供給部6は水道水を供給するようになっており、注水運転として、注水指令に応じて運転制御部が弁62を開動作させることで水供給部6から補給水供給路61を介して水が供給されるようになっている。そして、流量計63により注水運転開始からの注水量を計測して、この注水量が予め定めた目標注水量に達するまで注水が行われるようになっている。また、水道水は凝縮水に比べ不純物が多い可能性が高いため、水供給部6は、注水運転において、水精製器4を経由して改質水タンク5へ水を供給可能にして、不純物が取り除かれた後の水が改質水タンク5に供給されるようになっている。   Further, water can be supplied to the reforming water tank 5 from the water supply unit 6 independently of the condensed water. Specifically, the water supply unit 6 is configured to supply tap water, and as the water injection operation, the operation control unit opens the valve 62 according to the water injection command to supply makeup water from the water supply unit 6 Water is supplied via the channel 61. Then, the water injection amount from the start of water injection operation is measured by the flow meter 63, and water injection is performed until the water injection amount reaches a predetermined target water injection amount. In addition, since tap water is likely to contain more impurities than condensed water, the water supply unit 6 can supply water to the reforming water tank 5 via the water purifier 4 in the water injection operation, and the impurities The water after removal of the water is supplied to the reforming water tank 5.

燃料電池1で発電された直流電力の直流電圧は、商用電力系統30の商用電力と連系するために、以下の電力変換装置70において交流電圧に変換される。   The direct current voltage of the direct current power generated by the fuel cell 1 is converted into an alternating voltage in the following power conversion device 70 in order to interconnect with the commercial power of the commercial power system 30.

(3)電力変換装置
次に、電力変換装置70について説明する。
ここで、本実施形態では、燃料電池1が発電した電力を変換する電力変換装置70に他の電子機器が接続される場合において、騒音及び照明のちらつき等の電子機器への影響を抑制できる技術を得ることを目的としている。そこで、まず、燃料電池1と商用電力系統30との間に電力変換装置70のみが接続されており、他の電子機器が接続されていない電気回路(図3)と、電力変換装置70に燃料電池1以外の他の電子機器が接続されている電気回路(図4)とにおいて、騒音及び照明のちらつき等の問題発生の有無について検討する。
(3) Power Converter Next, the power converter 70 will be described.
Here, in the present embodiment, when another electronic device is connected to the power conversion device 70 that converts the electric power generated by the fuel cell 1, a technology capable of suppressing the influence on the electronic device such as noise and flickering of illumination. The aim is to get Therefore, first, only the power conversion device 70 is connected between the fuel cell 1 and the commercial power system 30, and the electric circuit (FIG. 3) to which no other electronic device is connected and the fuel conversion device 70 In the electric circuit (FIG. 4) to which another electronic device other than the battery 1 is connected, the occurrence of problems such as noise and flickering of illumination is examined.

(3−1)騒音及び照明のちらつき等の問題発生の検討
まず図3を用いて、燃料電池1と商用電力系統30との間に電力変換装置70のみが接続されている電気回路について騒音及び照明のちらつき等の問題発生の有無を検討する。図3は、燃料電池と商用電力系統との間に電力変換装置のみが接続されている電気回路図である。電力変換装置70は、燃料電池システム20と商用電力系統30との間で連系運転可能なように、燃料電池システム20で発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統30の商用電力の交流電圧に変換する。
(3-1) Examination of Problem Occurrence of Noise, Flicker of Lighting, etc. First, with reference to FIG. 3, noise and electric circuit in which only the power conversion device 70 is connected between the fuel cell 1 and the commercial power system 30 Investigate the occurrence of problems such as flickering of lighting. FIG. 3 is an electric circuit diagram in which only the power conversion device is connected between the fuel cell and the commercial power system. Power converter 70 is configured to use a DC voltage of the DC power generated by fuel cell system 20 as the commercial power of commercial power system 30 so as to enable interconnection operation between fuel cell system 20 and commercial power system 30. Convert to alternating voltage.

電力変換装置70は、燃料電池1のアノード15及びカソード16に接続されており、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73を備えている。これら昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73は、閉回路を構成している。図3では、コンデンサC1の一端とリアクトル73aの出力端とがノードN1で接続されており、コンデンサC1の他端とリアクトル73bの出力端とがノードN2で接続されている。ノードN1及びノードN2から昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73側が閉回路内であり、ノードN1及びノードN2より当該閉回路と反対側が閉回路の外である。
昇圧回路71は、燃料電池1の直流電力の直流電圧を昇圧する。インバータ回路72は、昇圧回路71で昇圧された直流電圧を交流電圧に変換する。平滑回路73は、インバータ回路72で変換された交流電圧のノイズを除去する。
The power converter 70 is connected to the anode 15 and the cathode 16 of the fuel cell 1, and includes a booster circuit 71, an inverter circuit 72 and a smoothing circuit 73. The booster circuit 71, the inverter circuit 72 and the smoothing circuit 73 constitute a closed circuit. In FIG. 3, one end of the capacitor C1 and the output end of the reactor 73a are connected by a node N1, and the other end of the capacitor C1 and the output end of the reactor 73b are connected by a node N2. The booster circuit 71, the inverter circuit 72 and the smoothing circuit 73 are connected to the node N1 and the node N2 in the closed circuit, and the opposite side of the node N1 and the node N2 to the closed circuit is outside the closed circuit.
The booster circuit 71 boosts the DC voltage of the DC power of the fuel cell 1. The inverter circuit 72 converts the DC voltage boosted by the booster circuit 71 into an AC voltage. The smoothing circuit 73 removes noise of the AC voltage converted by the inverter circuit 72.

インバータ回路72は、図3に示すように、スイッチング素子72a〜72dを備えている。スイッチング素子72a〜72dは、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)から構成されている。その他、スイッチング素子72a〜72dは、MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)等のスイッチングトランジスタから構成されてもよい。そして、各スイッチング素子72a〜72dそれぞれには、コレクタ端子とエミッタ端子との間に還流ダイオードD7a〜D7dが接続されている。   The inverter circuit 72 includes switching elements 72a to 72d as shown in FIG. The switching elements 72a to 72d are made of, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors). In addition, the switching elements 72a to 72d may be configured from switching transistors such as MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). Then, reflux diodes D7a to D7d are connected to the respective switching elements 72a to 72d between the collector terminal and the emitter terminal.

スイッチング素子72a及びスイッチング素子72bは、昇圧回路71の1対の出力端の間に直列に接続されている。つまり、スイッチング素子72aのコレクタ端子が昇圧回路71の出力端の一端に接続され、スイッチング素子72aのエミッタ端子とスイッチング素子72bのコレクタ端子とが接続され、スイッチング素子72bのエミッタ端子が昇圧回路71の出力端の他端に接続されている。   The switching element 72 a and the switching element 72 b are connected in series between a pair of output ends of the booster circuit 71. That is, the collector terminal of the switching element 72a is connected to one end of the output end of the booster circuit 71, the emitter terminal of the switching element 72a and the collector terminal of the switching element 72b are connected, and the emitter terminal of the switching element 72b is the booster circuit 71. It is connected to the other end of the output end.

同様に、スイッチング素子72c及びスイッチング素子72dは、昇圧回路71の1対の出力端の間に直列に接続されている。つまり、スイッチング素子72cのコレクタ端子が昇圧回路71の出力端の一端に接続され、スイッチング素子72cのエミッタ端子とスイッチング素子72dのコレクタ端子とが接続され、スイッチング素子72dのエミッタ端子が昇圧回路71の出力端の他端に接続されている。   Similarly, the switching element 72 c and the switching element 72 d are connected in series between a pair of output ends of the booster circuit 71. That is, the collector terminal of the switching element 72c is connected to one end of the output end of the booster circuit 71, the emitter terminal of the switching element 72c and the collector terminal of the switching element 72d are connected, and the emitter terminal of the switching element 72d is the booster circuit 71. It is connected to the other end of the output end.

平滑回路73は、リアクトル73a、リアクトル73b及びコンデンサC1を備えている。リアクトル73aの一端は、スイッチング素子72aのエミッタ端子とスイッチング素子72bのコレクタ端子との間に接続されており、他端はコンデンサC1の一端に接続されている。リアクトル73bは、スイッチング素子72cのエミッタ端子とスイッチング素子72dのコレクタ端子との間に接続されており、他端はコンデンサC1の他端に接続されている。リアクトル73a、リアクトル73b及びコンデンサC1は、インバータ回路72から出力された交流電圧を平滑化、つまり交流電圧のノイズを除去するノイズ除去フィルタとして機能する。   The smoothing circuit 73 includes a reactor 73a, a reactor 73b, and a capacitor C1. One end of the reactor 73a is connected between the emitter terminal of the switching element 72a and the collector terminal of the switching element 72b, and the other end is connected to one end of the capacitor C1. The reactor 73b is connected between the emitter terminal of the switching element 72c and the collector terminal of the switching element 72d, and the other end is connected to the other end of the capacitor C1. The reactor 73a, the reactor 73b, and the capacitor C1 function as a noise removal filter that smoothes the AC voltage output from the inverter circuit 72, that is, removes noise of the AC voltage.

このような電力変換装置70は次のように動作する。燃料電池1が発電した直流電力の直流電圧は、昇圧回路71によって昇圧される。インバータ回路72は、スイッチング素子72a及びスイッチング素子72dがオンであり、スイッチング素子72b及びスイッチング素子72cがオフのときの第1ループと、スイッチング素子72a及びスイッチング素子72dがオフであり、スイッチング素子72b及びスイッチング素子72cがオンのときの第2ループとの切り替えにより動作する。昇圧された直流電圧は、インバータ回路72に入力されると、所定のスイッチング周波数により第1ループと第2ループとが切り替えられることにより、交流電圧に変換される。インバータ回路72から出力された交流電圧は平滑回路73に導入される。このように燃料電池システム20が発電した発電電力と、商用電力系統30の商用電力とは、上述の電力変換装置70を介して連系運転可能となる。   Such a power converter 70 operates as follows. The DC voltage of the DC power generated by the fuel cell 1 is boosted by the booster circuit 71. In the inverter circuit 72, the switching element 72a and the switching element 72d are on, and the first loop when the switching element 72b and the switching element 72c are off, and the switching element 72a and the switching element 72d are off. It operates by switching with the second loop when the switching element 72c is on. When the boosted DC voltage is input to the inverter circuit 72, it is converted into an AC voltage by switching between the first loop and the second loop at a predetermined switching frequency. The AC voltage output from the inverter circuit 72 is introduced into the smoothing circuit 73. Thus, the generated power generated by the fuel cell system 20 and the commercial power of the commercial power system 30 can be linked and operated through the power conversion device 70 described above.

図3に示すように、平滑回路73のリアクトル73aを経て電圧変化が弱められた交流電圧P1は、生成波形W1と、高調波成分W2とから構成されている。生成波形W1は、電力変換装置70が生成しようとしている波形であり、例えば商用電力の50Hz又は60Hzの周波数を有する波形である。また、高調波成分W2は、スイッチング周波数に同期して生成される成分である。   As shown in FIG. 3, an AC voltage P1 whose voltage change has been reduced through a reactor 73a of the smoothing circuit 73 is composed of a generated waveform W1 and a harmonic component W2. The generated waveform W1 is a waveform to be generated by the power conversion device 70, and is, for example, a waveform having a frequency of 50 Hz or 60 Hz of commercial power. The harmonic component W2 is a component generated in synchronization with the switching frequency.

図3に示す電気回路図の場合、電力変換装置70が、燃料電池1と商用電力系統30との間に接続されており、電力変換装置70に他の電子機器が接続されていない。この場合、燃料電池1及び電力変換装置70を含む回路が1つの回路となっている。よって、コンデンサC1の存在により、交流電圧P1の高調波成分W2の大部分が、例えば高調波成分W2の概ね100%が、リアクトル73b側に進んで電力変換装置70内に戻る。つまり、高調波成分W2の概ね100%を含んだままの交流電圧P1は電力変換装置70内に戻り、高調波成分W2をほぼ含まない交流電圧P2が、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73からなる閉回路から外に出力され、商用電力系統30に出力される。
なお、交流電圧P1はリアクトル73aを経た電圧であり、前述の通り電力変換装置70内に戻るが、リアクトル73bを経た電圧もまた前述と同様に電力変換装置70内に戻る。
In the case of the electrical circuit diagram shown in FIG. 3, the power conversion device 70 is connected between the fuel cell 1 and the commercial power grid 30, and no other electronic device is connected to the power conversion device 70. In this case, a circuit including the fuel cell 1 and the power converter 70 is one circuit. Therefore, due to the presence of the capacitor C1, most of the harmonic component W2 of the AC voltage P1, for example, approximately 100% of the harmonic component W2 proceeds toward the reactor 73b and returns to the inside of the power conversion device 70. That is, the AC voltage P1 including approximately 100% of the harmonic component W2 returns to the power converter 70, and the AC voltage P2 substantially not including the harmonic component W2 is the booster circuit 71, the inverter circuit 72, and the smoothing circuit. It is output to the outside from the closed circuit consisting of 73 and is output to the commercial power system 30.
The AC voltage P1 is a voltage that has passed through the reactor 73a and returns to the inside of the power conversion device 70 as described above, but the voltage that has passed through the reactor 73b also returns to the inside of the power conversion device 70 as described above.

次に、図3に示す電力変換装置70に燃料電池1以外の他の電子機器が接続されている電気回路について検討する。ここで、他の電子機器としては、例えば、図1に示すエアコン10c、照明10d、テレビ10e及び冷蔵庫10fなどの家電機器及び太陽光発電装置などの他の発電装置が挙げられる。図4は、燃料電池と商用電力系統との間に接続されている電力変換装置に、他の電子機器として太陽光発電装置が接続された電気回路図である。   Next, an electric circuit in which an electronic device other than the fuel cell 1 is connected to the power conversion device 70 shown in FIG. 3 will be considered. Here, as other electronic devices, for example, home electric appliances such as an air conditioner 10c, a lighting 10d, a television 10e and a refrigerator 10f shown in FIG. 1 and other power generation devices such as a solar power generation device can be mentioned. FIG. 4 is an electric circuit diagram in which a solar power generation device as another electronic device is connected to the power conversion device connected between the fuel cell and the commercial power system.

図4において、燃料電池1のアノード15及びカソード16に電力変換装置70が接続されている構成は、図3と同様である。図4の電気回路図では、図3とは異なり、電力変換装置70に他の電子機器として太陽光発電装置90が接続されている。さらに、電力変換装置70には、太陽光発電装置90で発電された直流電力の直流電圧を、商用電力系統30の商用電力の交流電圧に変換する電力変換装置80が接続されている。電力変換装置80は、太陽光発電装置90に接続されており、昇圧回路81、インバータ回路82及び平滑回路83を備えている。インバータ回路82は、スイッチング素子82a〜82d及び還流ダイオードD8a〜D8dを備えている。平滑回路83は、リアクトル83a、リアクトル83b及びコンデンサC2を備えている。昇圧回路81、インバータ回路82及び平滑回路83は、電力変換装置70の昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73と同様の構成であるので説明を省略する。   In FIG. 4, the configuration in which the power conversion device 70 is connected to the anode 15 and the cathode 16 of the fuel cell 1 is the same as that in FIG. 3. In the electric circuit diagram of FIG. 4, unlike FIG. 3, a solar power generation device 90 is connected to the power conversion device 70 as another electronic device. Further, the power conversion device 70 is connected to a power conversion device 80 that converts direct current voltage of direct current power generated by the solar power generation device 90 into alternating current voltage of commercial power of the commercial power system 30. The power conversion device 80 is connected to the solar power generation device 90, and includes a booster circuit 81, an inverter circuit 82, and a smoothing circuit 83. The inverter circuit 82 includes switching elements 82a to 82d and free wheeling diodes D8a to D8d. The smoothing circuit 83 includes a reactor 83a, a reactor 83b, and a capacitor C2. The booster circuit 81, the inverter circuit 82, and the smoothing circuit 83 have the same configuration as the booster circuit 71, the inverter circuit 72, and the smoothing circuit 73 of the power conversion device 70, and thus the description thereof will be omitted.

なお、図3と同様に、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73は、閉回路を構成している。また、コンデンサC1の一端とリアクトル73aの出力端とがノードN1で接続されており、コンデンサC1の他端とリアクトル73bの出力端とがノードN2で接続されている。ノードN1及びノードN2から昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73側が閉回路内であり、ノードN1及びノードN2より当該閉回路と反対側が閉回路の外である。   As in FIG. 3, the booster circuit 71, the inverter circuit 72 and the smoothing circuit 73 constitute a closed circuit. Further, one end of the capacitor C1 and the output end of the reactor 73a are connected by a node N1, and the other end of the capacitor C1 and the output end of the reactor 73b are connected by a node N2. The booster circuit 71, the inverter circuit 72 and the smoothing circuit 73 are connected to the node N1 and the node N2 in the closed circuit, and the opposite side of the node N1 and the node N2 to the closed circuit is outside the closed circuit.

図3と同様に、図4においても、燃料電池1が発電した直流電圧は、昇圧回路71及びインバータ回路72を経て交流電圧に変換されて平滑回路73に入力される。リアクトル73aを経た交流電圧P1は、生成波形W1と、高調波成分W2とから構成されている。ここで、図4の電気回路では、電力変換装置70に他の電子機器として太陽光発電装置90が接続されており、燃料電池1、電力変換装置70、電力変換装置80及び太陽光発電装置90を含む回路が1つの回路となっている。この回路において、一般的に、燃料電池1側の電力変換装置70のコンデンサC1の容量は、他の電子機器である太陽光発電装置90側の電力変換装置80のコンデンサC2の容量より小さい。このように燃料電池1側のコンデンサC1の容量を小さくすることで、例えば燃料電池システム20のコストを削減できる。このことは、太陽光発電装置90以外の家電機器等の他の電子機器が、電力変換装置70に接続された場合も同様である。つまり、燃料電池1側のコンデンサC1の容量は、家電機器等の他の電子機器側のコンデンサC2の容量より小さい。   Similar to FIG. 3, in FIG. 4 also, the DC voltage generated by the fuel cell 1 is converted into an AC voltage through the booster circuit 71 and the inverter circuit 72 and is input to the smoothing circuit 73. An AC voltage P1 passed through the reactor 73a is composed of a generated waveform W1 and a harmonic component W2. Here, in the electric circuit of FIG. 4, a solar power generation device 90 is connected to the power conversion device 70 as another electronic device, and the fuel cell 1, the power conversion device 70, the power conversion device 80 and the solar power generation device 90 The circuit including is one circuit. In this circuit, generally, the capacity of the capacitor C1 of the power conversion device 70 on the fuel cell 1 side is smaller than the capacity of the capacitor C2 of the power conversion device 80 on the solar power generation device 90 side which is another electronic device. By thus reducing the capacity of the capacitor C1 on the fuel cell 1 side, for example, the cost of the fuel cell system 20 can be reduced. This is the same as when other electronic devices such as home appliances other than the solar power generation device 90 are connected to the power conversion device 70. That is, the capacity of the capacitor C1 on the fuel cell 1 side is smaller than the capacity of the capacitor C2 on the other electronic device such as a home appliance.

このように、燃料電池1、電力変換装置70、電力変換装置80及び太陽光発電装置90を含む回路が1つの回路に構成されている場合において、コンデンサC1の容量<コンデンサC2の容量となっているため、交流電圧はコンデンサC1よりもコンデンサC2により多く印加される。そのため、コンデンサC2の存在により、交流電圧P1の高調波成分W2の例えば80%が閉回路の外に出力され、交流電圧P1の高調波成分W2の残りの例えば20%が、リアクトル73b側に進んで電力変換装置70内に戻る。つまり、交流電圧P1の高調波成分W2の約20%を含んだ交流電圧は電力変換装置70内に戻り、交流電圧P1の高調波成分W2の約80%を含んだ交流電圧P3が、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73からなる閉回路から外に出力され、商用電力系統30に出力される。   Thus, when the circuit including the fuel cell 1, the power conversion device 70, the power conversion device 80 and the solar power generation device 90 is configured in one circuit, the capacity of the capacitor C1 <the capacity of the capacitor C2 Therefore, the AC voltage is applied to the capacitor C2 more than the capacitor C1. Therefore, for example, 80% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1 is output outside the closed circuit due to the presence of the capacitor C2, and the remaining 20% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1 proceeds to the reactor 73b side. And return to the inside of the power converter 70. That is, the AC voltage including about 20% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1 returns to the power conversion device 70, and the AC voltage P3 including about 80% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1 is a boost circuit It is outputted to the outside from the closed circuit consisting of 71, the inverter circuit 72 and the smoothing circuit 73, and is outputted to the commercial power system 30.

この交流電圧P3は商用電力系統30の商用電力と連系され、交流電圧P4となって太陽光発電装置90側のコンデンサC2に印加される。交流電圧P4には、交流電圧P1の高調波成分W2の例えば約80%からなる、交流電圧P4の高調波成分W2が含まれている。この交流電圧P4は、コンデンサC2に印加されて燃料電池1側の電力変換装置70に戻る。そして、燃料電池1側に戻る過程において、他の電子機器である太陽光発電装置90側のリアクトル84に交流電圧P4が印加される。交流電圧P4には、前述の通り交流電圧P1の高調波成分W2の例えば約80%からなる、交流電圧P4の高調波成分W2が含まれているため、この交流電圧P4の高調波成分W2がリアクトル84に印加される。よって、リアクトル84が高調波成分W2により磁歪して、つまり交流電圧P4の高調波成分W2の影響により形状に歪みが生じて、リアクトル84が異音を発生する。ここでは、リアクトル84が交流電圧P4の高調波成分W2の影響を受けているが、他の電子機器のリアクトル84以外の電子部品もまた交流電圧P4の高調波成分W2の影響を受けて異音を発生し得る。このように他の電子機器の電子部品である例えばリアクトル84が異音を発生すると、騒音問題が生じる。また、他の電子部品が照明に関連する部品である場合には、この部品が交流電圧P4の高調波成分W2の影響を受けて照明のちらつき等の問題が生じる。   The AC voltage P3 is linked to the commercial power of the commercial power system 30, and is converted to an AC voltage P4 and applied to the capacitor C2 on the solar power generation apparatus 90 side. The AC voltage P4 includes the harmonic component W2 of the AC voltage P4 which is, for example, about 80% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1. The AC voltage P4 is applied to the capacitor C2 to return to the power converter 70 on the fuel cell 1 side. Then, in the process of returning to the fuel cell 1 side, the AC voltage P4 is applied to the reactor 84 on the solar power generation device 90 side, which is another electronic device. Since the AC voltage P4 includes the harmonic component W2 of the AC voltage P4, which is, for example, about 80% of the harmonic component W2 of the AC voltage P1 as described above, The voltage is applied to the reactor 84. Therefore, reactor 84 is magnetostricted by harmonic component W2, that is, distortion occurs in the shape due to the influence of harmonic component W2 of AC voltage P4, and reactor 84 generates abnormal noise. Here, reactor 84 is affected by harmonic component W2 of AC voltage P4, but electronic components other than reactor 84 of other electronic devices are also affected by harmonic component W2 of AC voltage P4 and abnormal noise is generated. Can occur. As described above, if the reactor 84, which is an electronic component of another electronic device, generates abnormal noise, a noise problem occurs. In addition, when the other electronic component is a component related to lighting, this component is affected by the harmonic component W2 of the AC voltage P4 to cause problems such as flickering of the lighting.

(3−2)騒音及び照明のちらつき等の問題抑制のための構成
本実施形態では、上記した騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制するために、電力変換装置70においてスイッチング素子72a〜72dのスイッチング周波数を制御する。なお、制御前においては、スイッチング周波数は、例えば可聴域内などの比較的低い周波数であるとする。
図5は、実施形態に係る電力変換装置の電気回路図である。本実施形態に係る電力変換装置70は具体的には、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73等以外に、交流電圧に高調波成分が含まれているか否かを判定する高調波成分判定部101と、インバータ回路72のスイッチング周波数を制御する周波数制御部103とをさらに備えている。
(3-2) Configuration for Suppressing Problems of Noise, Lighting Flicker, etc. In the present embodiment, in order to suppress the problems of noise, lighting flicker, etc. described above, the power conversion device 70 uses switching elements 72a to 72d. Control switching frequency. Before control, the switching frequency is assumed to be a relatively low frequency such as an audible range.
FIG. 5 is an electric circuit diagram of the power conversion device according to the embodiment. Specifically, the power conversion device 70 according to the present embodiment determines the harmonic component to determine whether or not the AC voltage includes a harmonic component other than the booster circuit 71, the inverter circuit 72, the smoothing circuit 73, and the like. The circuit further includes a unit 101 and a frequency control unit 103 that controls the switching frequency of the inverter circuit 72.

高調波成分判定部101は、図5に示すように、昇圧回路71、インバータ回路72及び平滑回路73からなる閉回路から外に出力された交流電圧P3の電力波形を監視している。そして、高調波成分判定部101は、交流電圧P3の電力波形に、生成波形W1以外の高調波成分W2が含まれるか否かを判定する。さらに、高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出すると、検出した高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th(閾値)以下か否かを判定する。高調波成分閾値Thは、例えば可聴域内と可聴域外との境界の周波数で定義される。つまり、高調波成分判定部101は、高調波成分W2が可聴域内の周波数成分であるか否かを判定する。そして、高調波成分判定部101は、判定結果を周波数制御部103に出力する。   As shown in FIG. 5, the harmonic component determination unit 101 monitors the power waveform of the AC voltage P3 output from the closed circuit including the booster circuit 71, the inverter circuit 72, and the smoothing circuit 73. Then, the harmonic component determination unit 101 determines whether or not the power waveform of the AC voltage P3 includes the harmonic component W2 other than the generated waveform W1. Furthermore, when the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2, the harmonic component determination unit 101 determines whether the frequency of the detected harmonic component W2 is equal to or less than the harmonic component threshold Th (threshold). The harmonic component threshold Th is defined, for example, at the frequency of the boundary between the audible range and the out-of-the-range range. That is, the harmonic component determination unit 101 determines whether the harmonic component W2 is a frequency component within the audible range. Then, the harmonic component determination unit 101 outputs the determination result to the frequency control unit 103.

より具体的に高調波成分判定部101での動作の一例を説明すると、高調波成分判定部101は、例えば、交流電圧P3の電力波形をフーリエ変換し、生成波形W1及びその他の高調波成分W2に分離する。このとき、生成波形W1は、50Hz又は60Hzにおいてピークを有する波形である。高調波成分W2は、複数の高調波成分の組み合わせから構成されている。よって、高調波成分W2は、所定の周波数において複数のピークを有しており、高調波成分判定部101は、最もピークの大きな、つまり支配的な高調波成分を高調波成分W2として検出する。なお、高調波成分W2は、スイッチング周波数に同期して生成されるため、複数の組み合わせからなる高調波成分において、スイッチング周波数と概ね同一の周波数を有する高調波成分が支配的である。そして、高調波成分判定部101は、検出した高調波成分W2の周波数を高調波成分閾値Thと比較する。   More specifically, an example of the operation of the harmonic component determination unit 101 will be described. For example, the harmonic component determination unit 101 Fourier-transforms the power waveform of the AC voltage P3 to generate the generated waveform W1 and the other harmonic components W2. To separate. At this time, the generated waveform W1 is a waveform having a peak at 50 Hz or 60 Hz. The harmonic component W2 is composed of a combination of a plurality of harmonic components. Therefore, the harmonic component W2 has a plurality of peaks at a predetermined frequency, and the harmonic component determination unit 101 detects the largest or dominant harmonic component as the harmonic component W2. Note that, since the harmonic component W2 is generated in synchronization with the switching frequency, the harmonic components having substantially the same frequency as the switching frequency are dominant among the harmonic components composed of a plurality of combinations. Then, the harmonic component determination unit 101 compares the detected frequency of the harmonic component W2 with the harmonic component threshold Th.

高調波成分判定部101による判定の結果、交流電圧P3に高調波成分閾値Th以下の高調波成分W2が含まれる場合には、周波数制御部103は、スイッチング素子72a〜72dのスイッチング周波数を、現在のスイッチング周波数よりも所定値だけ上げるように制御する。所定値とは、特に限定されないが、5kHzなどであり、所定値だけ上げた後のスイッチング周波数は、例えば20kHz、25kHz、30kHzなどになる。
このようにスイッチング周波数を上げることで、スイッチング周波数に同期して生成される高調波成分W2の周波数も上がる。上昇後のスイッチング周波数は、スイッチング周波数の影響を受ける高調波成分W2が他の電子機器の電子部品に流れ込んだ場合に、他の電子部品が発生する異音が騒音とならない程度の周波数である。例えば、上昇後のスイッチング周波数は、可聴域外に近い周波数であり、より好ましくは可聴域外の周波数である。可聴域外の周波数としては、例えば20kHz以上が挙げられる。このようなスイッチング周波数の調整は、照明のちらつきの抑制にも効果がある。
As a result of the determination by the harmonic component determination unit 101, when the AC voltage P3 includes the harmonic component W2 less than or equal to the harmonic component threshold Th, the frequency control unit 103 determines the switching frequency of the switching elements 72a to 72d as the current. Control to increase the switching frequency by a predetermined value. The predetermined value is not particularly limited, and is, for example, 5 kHz, and the switching frequency after being increased by the predetermined value is, for example, 20 kHz, 25 kHz, 30 kHz, or the like.
By thus raising the switching frequency, the frequency of the harmonic component W2 generated in synchronization with the switching frequency also rises. The switching frequency after rising is such a frequency that abnormal noise generated by the other electronic component does not become noise when the harmonic component W2 affected by the switching frequency flows into the electronic component of the other electronic device. For example, the switching frequency after rising is a frequency close to outside the audible range, more preferably a frequency outside the audible range. The frequency outside the audible range is, for example, 20 kHz or more. Such adjustment of the switching frequency is also effective in suppressing the flickering of the illumination.

上記のように、電力変換装置70の閉回路から外に出力される交流電圧P3に高調波成分W2が含まれる場合には、インバータ回路72のスイッチング周波数を所定値だけ上げるように制御する。高調波成分W2はインバータ回路72のスイッチング周波数に同期して生成されるため、スイッチング周波数を上げることにより、高調波成分W2の周波数も上がる。これにより、高調波成分W2の影響により他の電子機器から発生する異音の周波数が可聴域外または可聴域外に近づく。よって、異音が耳に聞こえ難くなり、騒音問題を抑制できる。また、高調波成分W2の周波数が上がることで、照明のちらつきの間隔が狭まる等して、ちらつきの問題も抑制できる。   As described above, when the AC voltage P3 output from the closed circuit of the power conversion device 70 includes the harmonic component W2, the switching frequency of the inverter circuit 72 is controlled to be increased by a predetermined value. Since the harmonic component W2 is generated in synchronization with the switching frequency of the inverter circuit 72, the frequency of the harmonic component W2 also rises by raising the switching frequency. As a result, the frequency of abnormal noise generated from another electronic device approaches the outside of the audible range or the outside of the audible range due to the influence of the harmonic component W2. Therefore, abnormal noise becomes hard to hear to the ear, and the noise problem can be suppressed. Further, as the frequency of the harmonic component W2 is increased, the flickering interval of the illumination is narrowed, and the flickering problem can also be suppressed.

また、上記の電力変換装置70は、スイッチング周波数を制御して、電力変換装置70に接続される他の電子機器の異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制する。そのため、他の電子機器が異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制するための装置を備える必要がなく、さらに、他の電子機器が騒音抑制及びちらつき抑制等のための制御をする必要がない。よって、騒音抑制及びちらつき抑制等のための装置及び制御を備えない新たな他の電子機器が、電力変換装置70に接続された場合でも、当該電力変換装置70により新たな電子機器による異音による騒音の発生及び照明のちらつき等を抑制できる。これにより、電力変換装置70に、新たな電子機器を接続できる自由度を向上できる。   Further, the power conversion device 70 controls the switching frequency to suppress the generation of noise due to the abnormal noise of other electronic devices connected to the power conversion device 70, the flickering of illumination, and the like. Therefore, it is not necessary for the other electronic devices to be equipped with a device for suppressing the generation of noise due to abnormal noise, flickering of illumination, etc. Furthermore, the other electronic devices need to be controlled for noise suppression and flicker suppression, etc. There is no Therefore, even when a device for noise suppression, flicker suppression, and the like and another new electronic device not having control are connected to the power conversion device 70, the power conversion device 70 causes noise due to the new electronic device. It is possible to suppress the generation of noise and flickering of lighting. Thereby, the freedom degree which can connect a new electronic device to the power converter device 70 can be improved.

なお、高調波成分判定部101による判定の結果、交流電圧P3に高調波成分W2が含まれない場合あるいは、交流電圧P3に高調波成分W2が含まれるが、高調波成分閾値Thを超える場合には、周波数制御部103は、スイッチング周波数を現在の周波数に維持する。   Note that, as a result of the determination by the harmonic component determination unit 101, when the AC voltage P3 does not include the harmonic component W2, or the AC voltage P3 includes the harmonic component W2, but exceeds the harmonic component threshold Th. The frequency control unit 103 maintains the switching frequency at the current frequency.

周波数制御部103がスイッチング周波数を上げるように制御した後も、高調波成分判定部101は、閉回路の外に出力される交流電圧P3の電力波形を監視し、前述と同様に、交流電圧P3の電力波形に、生成波形W1以外の高調波成分W2が含まれるか否かを判定する。高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出すると、検出した高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th(閾値)以下か否かを判定する。高調波成分判定部101による判定の結果、交流電圧P3に高調波成分閾値Th以下の高調波成分W2が含まれる場合には、周波数制御部103は、再びスイッチング周波数を現在のスイッチング周波数よりも所定値だけ上げるように制御する。   Even after the frequency control unit 103 controls to increase the switching frequency, the harmonic component determination unit 101 monitors the power waveform of the AC voltage P3 output to the outside of the closed circuit, and similarly to the above, AC voltage P3. It is determined whether or not the power waveform of H includes a harmonic component W2 other than the generated waveform W1. When the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2, the harmonic component determination unit 101 determines whether the frequency of the detected harmonic component W2 is equal to or less than a harmonic component threshold Th (threshold). As a result of the determination by the harmonic component determination unit 101, when the AC voltage P3 includes the harmonic component W2 less than or equal to the harmonic component threshold Th, the frequency control unit 103 again determines the switching frequency higher than the current switching frequency. Control to raise the value.

一方、高調波成分判定部101が高調波成分W2を検出しなかった場合、あるいは、周波数制御部103が高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Thを超えていると判定した場合には、周波数制御部103は、スイッチング周波数を所定値だけ下げる。この場合には、スイッチング周波数を下げることで、電力変換装置70の電力変換効率を向上できる。
なお、スイッチング周波数を上げる場合の所定値と、スイッチング周波数を下げる場合の所定値とは異なっていてもよいし、同じであってもよい。また、所定値の幅も一定であってもよいし、異なっていてもよい。
On the other hand, when the harmonic component determination unit 101 does not detect the harmonic component W2, or when the frequency control unit 103 determines that the frequency of the harmonic component W2 exceeds the harmonic component threshold Th, The frequency control unit 103 lowers the switching frequency by a predetermined value. In this case, the power conversion efficiency of the power conversion device 70 can be improved by lowering the switching frequency.
Note that the predetermined value for raising the switching frequency may be different from or the same as the predetermined value for decreasing the switching frequency. Also, the width of the predetermined value may be constant or different.

(4)騒音及び照明のちらつき等の抑制のための周波数制御フロー
次に、騒音及び照明のちらつき等の抑制のための高調波成分判定部101及び周波数制御部103を備えている本実施形態の電力変換装置70での周波数制御フローについて説明する。図6は、実施形態に係る電力変換装置における周波数制御フローを示すフローチャートの一例である。
(4) Frequency Control Flow for Suppression of Noise, Flickering of Illumination, etc. Next, harmonic component determination unit 101 and frequency control unit 103 for suppression of noise, flicker of illumination, etc. The frequency control flow in power conversion device 70 will be described. FIG. 6 is an example of a flowchart showing a frequency control flow in the power conversion device according to the embodiment.

ステップS1:高調波成分判定部101は、電力変換装置70、つまり閉回路から外に出力された交流電圧P3の電力波形を監視する。
ステップS2:高調波成分判定部101は、交流電圧P3の電力波形に高調波成分W2が含まれるか否かを判断する。高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出すると(ステップS2でYes)、ステップS3に処理を進める。一方、高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出しなかった場合(ステップS2でNo)は、ステップS1において交流電圧P3の監視を続ける。
ステップS3:高調波成分判定部101は、高調波成分W2の周波数と高調波成分閾値Thとを比較し、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下と判定すると(ステップS3においてYes)、ステップS4に処理を進める。一方、高調波成分判定部101は、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Thを超えていると判断すると(ステップS3においてNo)、ステップS1において交流電圧P3の監視を続ける。
Step S1: The harmonic component determination unit 101 monitors the power waveform of the AC voltage P3 output from the power conversion device 70, that is, the closed circuit.
Step S2: The harmonic component determination unit 101 determines whether the power waveform of the AC voltage P3 includes the harmonic component W2. When harmonic component determination unit 101 detects harmonic component W2 (Yes in step S2), the process proceeds to step S3. On the other hand, when the harmonic component determination unit 101 does not detect the harmonic component W2 (No in step S2), monitoring of the AC voltage P3 is continued in step S1.
Step S3: The harmonic component determination unit 101 compares the frequency of the harmonic component W2 with the harmonic component threshold Th and determines that the frequency of the harmonic component W2 is less than or equal to the harmonic component threshold Th (Yes in Step S3) The process proceeds to step S4. On the other hand, if the harmonic component determination unit 101 determines that the frequency of the harmonic component W2 exceeds the harmonic component threshold Th (No in step S3), monitoring of the AC voltage P3 is continued in step S1.

ステップS4:周波数制御部103は、スイッチング素子72a〜72dのスイッチング周波数を、現在のスイッチング周波数よりも所定値だけ上げるように制御する。
ステップS5:高調波成分判定部101は、交流電圧P3の電力波形の監視を続ける。
ステップS6:高調波成分判定部101は、交流電圧P3の電力波形に高調波成分W2が含まれるか否かを判断する。高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出すると(ステップS6でYes)、ステップS7に処理を進める。一方、高調波成分判定部101は、高調波成分W2を検出しなかった場合(ステップS6でNo)は、ステップS8に処理を進める。
Step S4: The frequency control unit 103 controls the switching frequency of the switching elements 72a to 72d to be higher than the current switching frequency by a predetermined value.
Step S5: The harmonic component determination unit 101 continues to monitor the power waveform of the AC voltage P3.
Step S6: The harmonic component determination unit 101 determines whether the power waveform of the AC voltage P3 includes the harmonic component W2. When harmonic component determination unit 101 detects harmonic component W2 (Yes in step S6), the process proceeds to step S7. On the other hand, when the harmonic component determination unit 101 does not detect the harmonic component W2 (No in step S6), the process proceeds to step S8.

ステップS7:高調波成分判定部101は、高調波成分W2の周波数と高調波成分閾値Thとを比較し、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下と判定すると(ステップS7においてYes)、ステップS4に処理を進め、さらに周波数制御部103がスイッチング周波数を上げる。一方、周波数制御部103は、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Thより大きいと判定すると(ステップS7においてNo)、ステップS8に処理を進める。
ステップS8:周波数制御部103は、スイッチング周波数を初期値に戻すなど、スイッチング周波数を現在のスイッチング周波数よりも所定値だけ下げるように制御する。スイッチング周波数を下げた後も、高調波成分判定部101はステップS1において交流電圧P3の電力波形の監視を続ける。
Step S7: The harmonic component determination unit 101 compares the frequency of the harmonic component W2 with the harmonic component threshold Th and determines that the frequency of the harmonic component W2 is less than or equal to the harmonic component threshold Th (Yes in Step S7) The process proceeds to step S4, and the frequency control unit 103 further raises the switching frequency. On the other hand, when the frequency control unit 103 determines that the frequency of the harmonic component W2 is larger than the harmonic component threshold Th (No in step S7), the process proceeds to step S8.
Step S8: The frequency control unit 103 controls the switching frequency to be lower than the current switching frequency by a predetermined value, such as returning the switching frequency to the initial value. Even after the switching frequency is lowered, the harmonic component determination unit 101 continues to monitor the power waveform of the AC voltage P3 in step S1.

[別実施形態]
(1)上記実施形態では、一つの高調波成分閾値Thと高調波成分の周波数とを比較し、高調波成分の周波数が高調波成分閾値Th以下となった場合に、電力変換装置70のスイッチング周波数を上げる。しかし、一つの高調波成分閾値Thだけではなく、複数の高調波成分閾値に基づいて、スイッチング周波数を制御してもよい。
例えば、高調波成分閾値には、第1高調波成分閾値Th1と、第1高調波成分閾値Th1より大きい第2高調波成分閾値Th2とが含まれる。また、後述の第1設定周波数H1は第2設定周波数H2よりも大きい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, one harmonic component threshold Th is compared with the frequency of the harmonic component, and switching of the power conversion device 70 is performed when the frequency of the harmonic component becomes less than or equal to the harmonic component threshold Th. Raise the frequency. However, the switching frequency may be controlled based on not only one harmonic component threshold Th but also a plurality of harmonic component thresholds.
For example, the harmonic component threshold includes a first harmonic component threshold Th1 and a second harmonic component threshold Th2 larger than the first harmonic component threshold Th1. Further, a first set frequency H1 described later is larger than a second set frequency H2.

高調波成分判定部101が交流電圧P3の電力波形に高調波成分W2を検出した場合、検出された高調波成分W2が第1高調波成分閾値Th1より大きく第2高調波成分閾値Th2以下の場合は、周波数制御部103は、スイッチング周波数を第2設定周波数H2に設定する。また、検出された高調波成分W2が第1高調波成分閾値Th1以下の場合は、周波数制御部103は、スイッチング周波数を第1設定周波数H1に設定する。
高調波成分W2の周波数が小さいほどスイッチング周波数を第2設定周波数H2から第1設定周波数H1に段階的に上げることで、スイッチング周波数を段階的に可聴域外に近い又は可聴域外の周波数に設定できる。このように段階的にスイッチング周波数を調整可能であると、スイッチング周波数が過剰に高くならないように制御して、スイッチング周波数に同期する高調波成分の影響による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制しつつ、電力変換装置70の電力変換効率が低下するのを抑制できる。
When the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2 in the power waveform of the AC voltage P3, the detected harmonic component W2 is larger than the first harmonic component threshold Th1 and less than the second harmonic component threshold Th2 The frequency control unit 103 sets the switching frequency to the second set frequency H2. When the detected harmonic component W2 is equal to or less than the first harmonic component threshold Th1, the frequency control unit 103 sets the switching frequency to the first set frequency H1.
By gradually raising the switching frequency from the second setting frequency H2 to the first setting frequency H1 as the frequency of the harmonic component W2 decreases, the switching frequency can be set stepwise to a frequency outside the audible range or a frequency outside the audible range. If the switching frequency can be adjusted stepwise in this way, control is performed so that the switching frequency does not become excessively high, and problems such as noise and lighting flicker due to the influence of harmonic components synchronized with the switching frequency are suppressed. At the same time, reduction in the power conversion efficiency of the power conversion device 70 can be suppressed.

(2)上記実施形態では、高調波成分判定部101が交流電圧P3において高調波成分W2を検出し、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下である場合に、周波数制御部103がスイッチング周波数を上げるように制御する。しかし、高調波成分閾値Th以下の高調波成分W2が検出されると、サービスマン等のユーザに報知を行い、設定するスイッチング周波数をユーザから受け付けるようにしてもよい。
図7は、スイッチング周波数をユーザから受け付け可能な電力変換装置の電気回路図である。図7の電力変換装置70は、図5の電力変換装置70に加えて、報知部105及び設定受付部107を備えている。その他の電力変換装置70の構成は実施形態と同様であるので説明を省略する。
(2) In the above embodiment, when the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2 at the AC voltage P3 and the frequency of the harmonic component W2 is equal to or less than the harmonic component threshold Th, the frequency control unit 103 Control to increase the switching frequency. However, when the harmonic component W2 equal to or lower than the harmonic component threshold Th is detected, notification may be given to the user such as a serviceman, and the switching frequency to be set may be received from the user.
FIG. 7 is an electric circuit diagram of a power conversion device capable of receiving a switching frequency from a user. The power conversion device 70 of FIG. 7 includes a notification unit 105 and a setting reception unit 107 in addition to the power conversion device 70 of FIG. 5. The other configuration of the power conversion device 70 is the same as that of the embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以下に、図7の電力変換装置におけるスイッチング周波数の制御について説明する。
高調波成分判定部101が、交流電圧P3において高調波成分W2を検出し、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下であると判定すると、報知部105は、スイッチング周波数を上げるために、現在のスイッチング周波数よりも高い設定周波数Hを入力するようにユーザに報知する。設定受付部107は、ユーザから設定周波数Hの入力を受け付ける。このとき、設定受付部107は、入力された設定周波数Hが現在のスイッチング周波数よりも高い場合にのみ設定周波数Hを受け付け、入力された設定周波数Hが現在のスイッチング周波数以下の場合はユーザに新たな設定周波数Hの入力を促す。周波数制御部103は、現在のスイッチング周波数を、受け付けた設定周波数Hに変更する。
The control of the switching frequency in the power converter of FIG. 7 will be described below.
If the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2 at the AC voltage P3 and determines that the frequency of the harmonic component W2 is less than or equal to the harmonic component threshold Th, the notification unit 105 increases the switching frequency. The user is informed to input the set frequency H higher than the current switching frequency. The setting reception unit 107 receives an input of the set frequency H from the user. At this time, setting accepting portion 107 accepts setting frequency H only when input setting frequency H is higher than the current switching frequency, and when the input setting frequency H is lower than the current switching frequency, the user is new to the user Prompts the user to input a set frequency H. The frequency control unit 103 changes the current switching frequency to the received set frequency H.

ここで、ユーザが設定周波数Hを入力する部材としては、これに限定されないが、つまみ調整部材75が挙げられる。図8は、つまみ調整部材が設けられた電力変換装置の模式図である。つまみ調整部材75は、例えば回転式のつまみであり、ユーザはつまみ調整部材75を回転させることで例えば0〜40kHzの範囲で所望の設定周波数を入力できる。   Here, as a member through which the user inputs the set frequency H, although not limited to this, the knob adjustment member 75 may be mentioned. FIG. 8 is a schematic view of a power conversion device provided with a knob adjustment member. The knob adjustment member 75 is, for example, a rotary knob, and the user can input a desired set frequency in a range of, for example, 0 to 40 kHz by rotating the knob adjustment member 75.

また、現在のスイッチング周波数を、より高い設定周波数Hに変更した後も、高調波成分判定部101は交流電圧P3を監視している。高調波成分判定部101が、交流電圧P3において高調波成分W2を検出しなくなった場合、あるいは、検出した高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Thより大きいと判断すると、報知部105は、スイッチング周波数を下げるために、現在のスイッチング周波数よりも低い設定周波数Hを入力するようにユーザに報知する。設定受付部107は、ユーザから設定周波数Hの入力を受け付ける。このとき、設定受付部107は、入力された設定周波数Hが現在のスイッチング周波数よりも低い場合にのみ設定周波数Hを受け付け、入力された設定周波数Hが現在のスイッチング周波数以上の場合はユーザに新たな設定周波数Hの入力を促す。周波数制御部103は、現在のスイッチング周波数を、受け付けた設定周波数Hに変更する。上記の場合に、スイッチング周波数を下げることで、電力変換装置70の電力変換効率を向上できる。   Further, even after changing the current switching frequency to a higher setting frequency H, the harmonic component determination unit 101 monitors the AC voltage P3. If the harmonic component determination unit 101 ceases to detect the harmonic component W2 at the AC voltage P3, or if it is determined that the frequency of the detected harmonic component W2 is greater than the harmonic component threshold Th, the notification unit 105 In order to lower the switching frequency, the user is informed to input a set frequency H lower than the current switching frequency. The setting reception unit 107 receives an input of the set frequency H from the user. At this time, setting accepting portion 107 accepts setting frequency H only when input setting frequency H is lower than the current switching frequency, and when the input setting frequency H is higher than the current switching frequency, the user is new to the user Prompts the user to input a set frequency H. The frequency control unit 103 changes the current switching frequency to the received set frequency H. In the above case, the power conversion efficiency of the power conversion device 70 can be improved by lowering the switching frequency.

上記の場合、設定受付部107は、ユーザから段階的に周波数の大きさが異なる複数の設定周波数Hの入力を受け付けてもよい。例えば、ユーザは報知部105から報知を受けると、まずは第1設定周波数H1を設定受付部107に入力する。第1設定周波数H1は、現在のスイッチング周波数よりも高いものとする。この第1設定周波数H1によりスイッチング周波数を設定しても、高調波成分判定部101が、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下であると判断すると、報知部105がさらに高い第2設定周波数H2を入力するようにユーザに報知する。そこで、ユーザは、第1設定周波数H1より大きい第2設定周波数H2を設定受付部107に入力してスイッチング周波数を調整する。このように段階的にスイッチング周波数を調整可能であると、スイッチング周波数が過剰に高くならないように制御して、高調波成分W2の影響による騒音及び照明のちらつき等の問題を抑制しつつ、電力変換装置70の電力変換効率が低下するのを抑制できる。   In the above case, the setting accepting unit 107 may accept an input of a plurality of setting frequencies H having different frequency magnitudes in stages from the user. For example, when the user receives notification from the notification unit 105, the user first inputs the first set frequency H1 to the setting reception unit 107. The first set frequency H1 is higher than the current switching frequency. Even if the switching frequency is set by the first set frequency H1, if the harmonic component determination unit 101 determines that the frequency of the harmonic component W2 is equal to or lower than the harmonic component threshold Th, the notification unit 105 further increases the second The user is informed to input the set frequency H2. Therefore, the user adjusts the switching frequency by inputting a second set frequency H2 larger than the first set frequency H1 to the setting accepting unit 107. As described above, if the switching frequency can be adjusted stepwise, control is performed so that the switching frequency does not become excessively high, and power conversion is performed while suppressing problems such as noise and lighting flicker due to the influence of the harmonic component W2. It can suppress that the power conversion efficiency of the apparatus 70 falls.

(3)上記実施形態では、高調波成分判定部101が交流電圧P3において高調波成分W2を検出し、高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th以下である場合に、周波数制御部103がスイッチング周波数を上げるように制御する。
しかし、電力変換装置70に高調波成分判定部101が設けられていなくてもよい。例えば、電力変換装置70に他の電子機器が接続された場合に、他の電子機器からの異音をユーザが検知すると、周波数制御部103がユーザから受け付けた設定周波数にスイッチング周波数を変更してもよい。
(3) In the above embodiment, when the harmonic component determination unit 101 detects the harmonic component W2 at the AC voltage P3 and the frequency of the harmonic component W2 is equal to or less than the harmonic component threshold Th, the frequency control unit 103 Control to increase the switching frequency.
However, the power conversion device 70 may not be provided with the harmonic component determination unit 101. For example, when another electronic device is connected to power conversion device 70 and the user detects abnormal noise from the other electronic device, frequency control section 103 changes the switching frequency to the set frequency accepted from the user. It is also good.

(4)上記実施形態では、交流電圧P3の電力波形に含まれる高調波成分W2の周波数が高調波成分閾値Th(閾値)以下である場合に、スイッチング素子72a〜72dのスイッチング周波数を上げるように制御する。しかし、交流電圧P3の電力波形に高調波成分W2が含まれる場合に、高調波成分閾値Th(閾値)と比較することなく、周波数制御部103は、即座にスイッチング周波数を上げるように制御してもよい。   (4) In the above embodiment, the switching frequency of the switching elements 72a to 72d is increased when the frequency of the harmonic component W2 included in the power waveform of the AC voltage P3 is equal to or less than the harmonic component threshold Th (threshold). Control. However, when the power waveform of AC voltage P3 includes harmonic component W2, frequency control section 103 performs control to immediately raise the switching frequency without comparing with harmonic component threshold Th (threshold). It is also good.

(5)上記実施形態では、各家庭10に設置される発電システムとして燃料電池システム20を例に挙げた。しかし、発電システムはこれに限定されず、例えば風力、太陽光などの発電システムであってもよい。   (5) In the said embodiment, the fuel cell system 20 was mentioned as the example as an electric power generation system installed in each household 10. FIG. However, the power generation system is not limited to this, and may be, for example, a power generation system such as wind power or sunlight.

(6)上記実施形態では、高調波成分判定部101と周波数制御部103とが別々の機能部であるが、これらが一体の機能部であり、この機能部が高調波成分判定部101及び周波数制御部103それぞれの処理を一体として行ってもよい。   (6) In the above embodiment, although the harmonic component determination unit 101 and the frequency control unit 103 are separate functional units, these are integrated functional units, and this functional unit is the harmonic component determination unit 101 and the frequency The processing of each of the control units 103 may be performed integrally.

(7)上記実施形態では、電力変換装置70は昇圧回路71を備えている。しかし、電力変換装置70は、昇圧回路71を備えていなくてもよい。
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
(7) In the above embodiment, the power conversion device 70 includes the booster circuit 71. However, the power conversion device 70 may not include the boosting circuit 71.
Note that the configurations disclosed in the above-described embodiment (including the other embodiments, and the same hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments as long as no contradiction arises. The embodiment disclosed in the present specification is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited thereto, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.

1 :燃料電池
20 :燃料電池システム
30 :商用電力系統
70 :電力変換装置
72 :インバータ回路
80 :電力変換装置
101 :高調波成分判定部
103 :周波数制御部
103a :報知部
103b :設定受付部
103c :変更部
105 :記憶部
W1 :生成波形
W2 :高調波成分
1: Fuel cell 20: Fuel cell system 30: Commercial power system 70: Power converter 72: Inverter circuit 80: Power converter 101: Harmonic component determination unit 103: Frequency control unit 103a: Notification unit 103b: Setting reception unit 103c : Change unit 105: Storage unit W1: Generated waveform W2: Harmonic component

Claims (13)

発電装置が発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング素子を有し、閉回路を形成するインバータ回路と、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げる周波数制御部と、
を備える電力変換装置。
An inverter circuit having a switching element for converting a DC voltage of DC power generated by the power generation apparatus into an AC voltage, and forming a closed circuit,
A frequency control unit that raises the switching frequency of the switching element by a predetermined value when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside;
Power converter comprising:
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定する高調波成分判定部と、
前記高調波成分判定部が、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれると判定した場合には、前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げる、請求項1に記載の電力変換装置。
A harmonic component determination unit that determines whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
When the harmonic component determination unit determines that the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component, the frequency control unit determines the switching frequency The power converter according to claim 1, which is increased by a predetermined value.
前記周波数制御部は、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧に含まれる前記高調波成分の周波数が閾値以下のとき、前記スイッチング周波数を上げる、請求項1又は2に記載の電力変換装置。   3. The frequency control unit according to claim 1, wherein the frequency control unit raises the switching frequency when the frequency of the harmonic component included in the alternating voltage output from the closed circuit of the inverter circuit is lower than a threshold. Power converter. 前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を可聴域外の周波数まで上げる、請求項1〜3のいずれかに記載の電力変換装置。   The power conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency control unit raises the switching frequency to a frequency outside the audible range. 前記スイッチング周波数が上げられた後に、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれなくなった場合には、前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げる、請求項1〜4のいずれかに記載の電力変換装置。   If the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit is not included in the power waveform of the AC voltage after the switching frequency is increased, the frequency control unit may switch the switching frequency The power converter according to any one of claims 1 to 4, wherein the power converter is lowered by a predetermined value. 前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定する高調波成分判定部と、
前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げるように報知する報知部と、
前記報知部による報知の後、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付ける設定受付部と、
をさらに備え、
前記周波数制御部は、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に上げる、請求項1に記載の電力変換装置。
A harmonic component determination unit that determines whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
A notification unit configured to notify that the switching frequency is increased by a predetermined value when the power waveform of the AC voltage includes a harmonic component;
A setting reception unit that receives a setting of a setting frequency that can increase the switching frequency by a predetermined value after notification by the notification unit;
And further
The frequency control unit raises the switching frequency to the setting frequency accepted by the setting accepting unit when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside. The power converter according to claim 1.
前記設定受付部は、前記設定周波数の設定を段階的に受付可能に構成されている、請求項6に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 6, wherein the setting reception unit is configured to be able to receive the setting of the setting frequency in stages. 前記スイッチング周波数が上げられた後に、前記高調波成分判定部が、前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれなくなったと判定すると、前記報知部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げるように報知し、
前記設定受付部は、前記スイッチング周波数を所定値だけ下げることが可能な設定周波数の設定を受け付け、
前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に下げる、請求項6又は7に記載の電力変換装置。
If the harmonic component determination unit determines that the harmonic component is not included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit after the switching frequency is increased, the notification unit Informs that the switching frequency is lowered by a predetermined value,
The setting reception unit receives setting of a setting frequency that can lower the switching frequency by a predetermined value,
The power conversion device according to claim 6, wherein the frequency control unit lowers the switching frequency to the setting frequency received by the setting receiving unit.
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合とは、前記電力変換装置に他の電子機器が接続された場合に、前記他の電子機器が前記高調波成分の影響を受けて可聴域の周波数を有する異音を発生する場合及び光のちらつきを発生する場合の少なくともいずれかであり、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付ける設定受付部と、
前記周波数制御部は、前記スイッチング周波数を前記設定受付部で受け付けた設定周波数に上げる、請求項1に記載の電力変換装置。
The case where the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component is the case where the other electronic device is connected to the power conversion device, the other electronic device Is at least either of generating abnormal noise having a frequency in the audible range under the influence of the harmonic component and generating flicker of light,
A setting reception unit that receives a setting of a setting frequency that can raise the switching frequency by a predetermined value when a power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside includes a harmonic component When,
The power conversion device according to claim 1, wherein the frequency control unit raises the switching frequency to the setting frequency accepted by the setting accepting unit.
前記設定受付部は、前記設定周波数の設定を段階的に受付可能に構成されている、請求項9に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 9, wherein the setting reception unit is configured to be capable of receiving the setting of the setting frequency in stages. スイッチング素子を有し、閉回路を形成するインバータ回路を備える電力変換装置における電力変換方法であって、
前記スイッチング素子の切り替えにより、発電装置が発電した直流電力の直流電圧を交流電圧に変換するステップと、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップと、
を備える電力変換方法。
What is claimed is: 1. A power conversion method in a power conversion device including a switching device and an inverter circuit forming a closed circuit, the power conversion method comprising:
Converting the DC voltage of the DC power generated by the power generation apparatus into an AC voltage by switching the switching element;
Increasing the switching frequency of the switching element by a predetermined value if a harmonic component is included in the power waveform of the alternating voltage output from the closed circuit of the inverter circuit to the outside;
Power conversion method.
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれるか否かを判定するステップと、
前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げるように報知するステップと、
報知の後、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付けるステップと、
をさらに備え、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップでは、前記スイッチング周波数を前記設定周波数に上げる、請求項11に記載の電力変換方法。
Determining whether a power component of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component;
Notifying that the switching frequency is increased by a predetermined value when a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage;
Receiving, after notification, a setting of a set frequency capable of increasing the switching frequency by a predetermined value;
And further
The power conversion method according to claim 11, wherein in the step of raising the switching frequency of the switching element by a predetermined value, the switching frequency is raised to the set frequency.
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合とは、前記電力変換装置に他の電子機器が接続された場合に、前記他の電子機器が前記高調波成分の影響を受けて可聴域の周波数を有する異音を発生する及び光のちらつきを発生する場合の少なくともいずれかであり、
前記インバータ回路の閉回路から外に出力される前記交流電圧の電力波形に高調波成分が含まれる場合には、前記スイッチング周波数を所定値だけ上げることが可能な設定周波数の設定を受け付けるステップをさらに備え、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を所定値だけ上げるステップでは、前記スイッチング周波数を前記設定周波数に上げる、請求項11に記載の電力変換方法。
The case where the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit includes a harmonic component is the case where the other electronic device is connected to the power conversion device, the other electronic device Is at least either of generating abnormal noise having an audible frequency and / or generating light flicker under the influence of the harmonic component.
If a harmonic component is included in the power waveform of the AC voltage output from the closed circuit of the inverter circuit, a step of receiving a setting frequency setting that can increase the switching frequency by a predetermined value is further provided. Equipped
The power conversion method according to claim 11, wherein in the step of raising the switching frequency of the switching element by a predetermined value, the switching frequency is raised to the set frequency.
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