CN104106194B - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

一种电力变换装置(10),连接于蓄电池(1)与交流系统之间,通过来自交流系统的电力对蓄电池(1)进行充电并将来自蓄电池(1)的电力向交流系统放电,其特征在于,该电力变换装置(10)具备:DC/DC变换电路(13),进行蓄电池(1)的蓄电池电压和直流母线电压的变换;DC/AC变换电路(17),进行直流母线电压和交流系统的交流电压的变换;和控制电路(14、18),控制DC/DC变换电路(13)以及DC/AC变换电路(17),控制电路(14、18)基于蓄电池电压、蓄电池的蓄电电力量、以及直流母线电压的控制范围,选择升压控制和降压控制中的某一个,作为DC/DC变换电路(13)的控制方式,并且设定直流母线电压的控制目标值,通过选择了的控制方式,控制DC/DC变换电路(13)以及DC/AC变换电路(17),以使直流母线电压成为控制目标值。

Description

电力变换装置
技术领域
本发明涉及连接于蓄电池与交流系统之间,通过来自交流系统的电力对蓄电池进行充电并将来自蓄电池的电力向交流系统放电的电力变换装置,特别涉及其控制方式。
背景技术
近年来,为了降低环境负荷,不排出二氧化碳的太阳能发电等利用了自然能量的发电系统在各家庭中得到了普及。例如,在下述专利文献1中,公开了组合太阳能发电和蓄电池,联合地向系统供给电力的供电系统的结构、以及该供电系统的控制技术。
具体而言,包括:第一DC/DC转换器,将来自太阳能发电的第一直流电压变换为第二直流电压;第二DC/DC转换器,将来自蓄电池的第三直流电压变换为第四直流电压;供给部,将上述第一以及第二DC/DC转换器的输出连接到负载;以及DC/AC逆变器,使来自该供给部的直流电压与从系统供给的交流电压波形同步地输出交流电力。另外,例如,记载了在为了消除电力不足而进行削峰时,使太阳能发电优先,在向交流负载供给电力的情况下,将通过第一DC/DC转换器产生第二直流电压时的目标直流电压值设定得高于通过第二DC/DC转换器产生第四直流电压时的目标直流电压值,从而使太阳能发电的发电电力优先而向交流负载供给电力的方式。
但是,关于使用了以太阳能发电为代表的自然能量的发电,在停电时,仅能够从预先在电力变换装置中装备了的独立运转用的插座输出最大1500W的电力。另一方面,在东日本大地震以后,为了对应于电力不足等,在各公司中发展了具备蓄电池的系统、将电动汽车用作蓄电池的系统、组合了太阳能发电和蓄电池的系统等的开发/产品化。另外,在上述各系统中,大多使用锂离子电池作为蓄电池。
专利文献1日本专利第4641507号公报
发明内容
如上所述,在最近的具备蓄电池的各种系统中,成为其充电放电的对象的蓄电池有各种种类。例如,虽然从汽车制造商销售电动汽车,但所搭载的蓄电池的蓄电电力量(SoC:StateofCharge)根据车种而不同。另外,内置了蓄电池的电力变换装置也由很多公司销售,但其蓄电池的SoC也按照每个制造商而不同。
进而,例如,电动汽车、家庭用的蓄电池系统中使用的锂离子电池作为蓄电池通过化学反应进行电力的充电或者放电。因此,例如,在进行向蓄电池的充电的情况下,在使充电电流急剧变化了的情况下,有造成化学反应未追随充电电流的变化,金属锂析出,蓄电池劣化这样的损伤的可能。
因此,在将这些额定不同的各种类别的蓄电池作为充电放电的处理对象的情况下,需要具备可准确地对应于各个蓄电池的额定、蓄电池的特性的控制单元。
特别,在进行从交流系统的充电、向交流系统的放电的情况下,一般,在构成该各种供电系统的电力变换装置中设定的直流母线电压的控制范围基于该交流系统的电压,另一方面,应处理的蓄电池的电压与该控制范围无关地设定。
然而,在上述专利文献1所述的供电系统中,记载了使来自太阳能发电的电力优先而变换为交流电力并供给到交流负载的情况,但未记载可准确地处置作为处理对象的各种蓄电池的控制单元、控制方法。
本发明是为了解决上述那样的现有技术的课题而进行的,其目的在于,提供一种能够针对各种蓄电池进行充电以及放电的准确的处理控制的电力变换装置。
本发明的电力变换装置,连接于蓄电池与交流系统之间,通过来自交流系统的电力对蓄电池进行充电并将来自蓄电池的电力向交流系统放电,其特征在于,具备:
DC/DC变换电路,进行蓄电池的蓄电池电压和直流母线电压的变换;
DC/AC变换电路,进行直流母线电压和交流系统的交流电压的变换;和
控制电路,控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路,
所述控制电路基于蓄电池电压、蓄电池的蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围,选择升压控制和降压控制中的某一个作为DC/DC变换电路的控制方式,并且设定直流母线电压的控制目标值,通过选择了的控制方式,控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路,使得直流母线电压成为控制目标值。
如以上说明,本发明的电力变换装置的控制功能,基于蓄电池电压、蓄电池的蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围,选择升压控制和降压控制中的某一个,作为DC/DC变换电路的控制方式,并且设定直流母线电压的控制目标值,通过选择了的控制方式控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路,使得直流母线电压成为控制目标值,所以能够得到即使针对各种电压不同的蓄电池,也能够进行充电以及放电的准确的处理控制的电力变换装置。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1中的电力变换装置的系统结构的图。
图2是概略地示出图1所示的DC/DC变换电路13的内部结构的框图。
图3是概略地示出图1所示的DC/DC控制电路14的内部结构的框图。
图4是示出图2所示的DC/DC变换电路13的利用升压控制的充电控制时的控制信号的输出波形的一个例子的图。
图5是示出图2所示的DC/DC变换电路13的利用降压控制的充电控制时的控制信号的输出波形的一个例子的图。
图6是示出图2所示的DC/DC变换电路13的利用升压控制的放电控制时的控制信号的输出波形的一个例子的图。
图7是示出图2所示的DC/DC变换电路13的利用降压控制的放电控制时的控制信号的输出波形的一个例子的图。
图8是示出本实施方式1中的输出了图4~图7所示的控制信号时的控制指令值与充放电电力的关系的图。
图9是示出本实施方式1中的升压控制时的控制指令值与充放电电力的关系的图。
图10是示出本实施方式1中的降压控制时的控制指令值与充放电电力的关系的图。
图11是示出在本实施方式1中作为处理对象的各种蓄电池的蓄电电力量与蓄电池的电压的关系的图。
图12是示出本实施方式1中的蓄电池的特性和充电时的各蓄电电力量中的直流母线电压的一个例子的图。
图13是示出本实施方式1中的图3所示的DC/DC控制电路14的充电时的控制流程的图。
图14是示出图13所示的蓄电池充电控制I(步骤S15)中的控制流程的图。
图15是示出图14所示的充电电流目标值计算(步骤S32)中的控制流程的图。
图16是示出图13所示的蓄电池充电控制II(步骤S17)中的控制流程的图。
图17是示出本实施方式1中的在规定的温度以下对具有图12所示的特性的蓄电池进行充电的情况的充电电流的图。
图18是示出本实施方式1中的在规定的温度以上对具有图12所示的特性的蓄电池进行充电的情况的充电电流的图。
图19是示出本实施方式1中的与图12不同的其他蓄电池的特性和充电时的各蓄电电力量中的直流母线电压的一个例子的图。
图20是示出本实施方式1中的另一个不同的其他蓄电池的特性和充电时的各蓄电电力量中的直流母线电压的一个例子的图。
图21是示出本实施方式1中的蓄电池的特性和放电时的各蓄电电力量中的直流母线电压的一个例子的图。
图22是示出本实施方式1中的使用了具有图21所示的特性的蓄电池的情况的放电时的各蓄电电力量中的最大放电电力量的一个例子的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的电力变换装置的系统结构图。在图中,电力变换装置10连接于蓄电池1与交流系统之间。蓄电池1具备管理蓄电池1的蓄电电力量、蓄电池1内部的温度、SoC等特性等的蓄电池管理部件2。作为交流电源的电力系统3以及交流负载4连接到交流系统。
电力变换装置10具备进行蓄电池1的蓄电池电压和直流母线总线21的直流母线电压的变换的作为DC/DC变换单元的DC/DC变换电路13、进行直流母线电压和交流系统的交流电压的变换的作为DC/AC变换单元的DC/AC变换电路17、和分别控制DC/DC变换电路13以及DC/AC变换电路17的作为控制单元的DC/DC控制电路14以及DC/AC控制电路18。
电力变换装置10还具备测量蓄电池1的输出电压的电压计11、测量从蓄电池1输出的电流的电流计12、测量从DC/DC变换电路13输出的直流母线总线21的直流母线电压的电压计15、测量从DC/DC变换电路13输出的电流的电流计16、测量从DC/AC变换电路17输出的交流电压的电压计19以及测量从DC/AC变换电路17输出的交流电流的电流计20。
电力变换装置10如以上那样,具有电压计11、15、19、电流计12、16、20、DC/DC变换电路13、DC/DC控制电路14、DC/AC变换电路17、DC/AC控制电路18、以及直流母线总线21,承担将从电力系统3供给的交流电力变换为直流电力而对蓄电池1进行充电、以及将在蓄电池1中蓄电了的直流电力变换为交流电力而向电力系统3、交流负载4放电的动作。
图2是示出本发明的实施方式1的DC/DC变换电路13的一个结构例的块结构图。在图中,DC/DC变换电路13具有:DC/AC变换器31,具备开关设备31a~31d,进行蓄电池1的蓄电池电压和中间交流电压的变换;以及AC/DC变换器32,具备开关设备32a~32d,进行中间交流电压和直流母线电压的变换,进而,电抗器35和绝缘变压器36连接到上述中间交流电压的电路。
另外,具备:电容器33,使蓄电池1的输出电力平滑化;电容器34,使向DC/AC变换电路17的输出电力平滑化;电平变换缓冲器37a~37d,将向开关设备31a~31d供给的控制信号的信号电平变换为规定的电平;以及电平变换缓冲器38a~38d,将供给开关设备32a~32d的控制信号的信号电平变换为规定的电平。
实施方式1中的DC/DC变换电路13如以上那样,包括由开关设备31a~31d构成的DC/AC变换器31、由开关设备32a~32d构成的AC/DC变换器32、电容器33、34、电抗器35、绝缘变压器36、电平变换缓冲器37a~37d、电平变换缓冲器38a~38d。另外,在本实施方式1中,设为使DC/DC变换电路13如图2所示作为由将蓄电池1侧和DC/AC变换电路17侧电气地绝缘的绝缘型构成而继续说明。
图3示出本发明的实施方式1的DC/DC控制电路14的块结构图。在图中,DC/DC控制电路14具备:充电升压控制电路51,输出通过升压控制(后文详细描述升压控制)针对向蓄电池1的充电电力进行供给控制时的控制指令值;充电降压控制电路52,输出通过降压控制(后文详细描述降压控制)针对向蓄电池1的充电电力进行供给控制时的控制指令值;放电升压控制电路53,输出通过升压控制针对来自蓄电池1的放电电力进行供给控制时的控制指令值;放电降压控制电路54,输出通过降压控制针对来自蓄电池1的放电电力进行供给控制时的控制指令值;切换电路55,进行各控制电路51~54的切换;以及蓄电池控制电路56,实施控制蓄电池1时的控制目标值、控制方式(控制算法)的选择等。
进而,蓄电池控制电路56基于蓄电池1的蓄电池电压、蓄电池1的蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围,选择充电控制时的控制方式,并且同样地,选择放电控制时的控制方式,关于这些选择动作,将在后面详述。
实施方式1中的DC/DC控制电路14如以上那样,包括充电升压控制电路51、充电降压控制电路52、放电升压控制电路53、放电降压控制电路54、切换电路55以及蓄电池控制电路56。
接下来,使用图1~图22,说明本实施方式1的电力变换装置的具体的动作。另外,以下,原则上说明电力变换装置从电力系统3正常地供给电力的情况(通常运转时)。
首先,说明图2所示的绝缘型的DC/DC变换电路13的控制方法。图4示出针对图2所示的DC/DC变换电路13通过升压控制进行充电的情况的各种控制信号波形。充电时的升压控制是指,通过在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的电池电压更低的情况下使用的控制方法,针对构成AC/DC变换器32的开关设备32a~32d,如图4所示,基于从充电升压控制电路51输出的控制指令值C以及D,按照50%的Duty(占空比)进行驱动来生成交流电力,针对构成DC/AC变换器31的开关设备31a~31d,如该图所示,基于从充电升压控制电路51输出的控制指令值A以及B,产生控制信号来控制充电电力。
同样地,说明充电降压控制方法。图5示出针对图2所示的DC/DC变换电路13通过降压控制进行充电的情况的各种控制信号波形。充电时的降压控制是指,通过在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的电池电压更高的情况下使用的控制方法,针对构成AC/DC变换器32的开关设备32a~32d,如图5所示,基于从充电降压控制电路52输出的控制指令值C以及D,产生控制信号,生成交流电力。另一方面,针对构成DC/AC变换器31的开关设备31a~31d,如该图所示,基于从充电降压控制电路52输出的控制指令值A以及B,固定节点而不进行开关。通过这样控制,开关设备31a~31d作为对交流电力进行整流的二极管开关而动作。
利用降压控制的充电控制如上述那样构成,所以在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更低的情况下,无法供给电力。另一方面,在升压控制的情况下,如图4的说明,成为通过基于控制指令值A以及B的Duty控制动作,将暂时在电抗器35中蓄电了的电力能量送入到蓄电池1的动作,所以即使在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更高的情况下,也能够供给电力。
接下来,说明放电升压控制方法。图6示出针对图2所示的DC/DC变换电路13通过升压控制进行放电的情况的各种控制信号波形。放电时的升压控制是指,通过在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更高的情况下使用的控制方法,针对构成DC/AC变换器31的开关设备31a~31d,如图6所示,基于从放电升压控制电路53输出的控制指令值A以及B,按照50%的Duty进行驱动来生成交流电力,针对构成AC/DC变换器32的开关设备32a~32d,如该图所示,基于从放电升压控制电路53输出的控制指令值C以及D,产生控制信号来控制放电电力。
同样地,说明放电降压控制方法。图7示出针对图2所示的DC/DC变换电路13通过降压控制进行放电的情况的各种控制信号波形。放电时的降压控制是指,通过在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更低的情况下使用的控制方法,针对构成DC/AC变换器31的开关设备31a~31d,如图7所示,基于从放电降压控制电路54输出的控制指令值A以及B,产生控制信号来生成交流电力。另一方面,针对构成AC/DC变换器32的开关设备32a~32d,如该图所示,基于从放电降压控制电路54输出的控制指令值C以及D,固定节点而不进行开关。通过这样控制,开关设备32a~32d作为对交流电力进行整流的二极管开关而动作。
利用降压控制的放电控制如上述那样构成,所以在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更高的情况下,无法供给电力。另一方面,在升压控制的情况下,即使在直流母线总线21的直流母线电压相对蓄电池1的蓄电池电压更低的情况下,也能够供给电力。
图8示出升压控制时以及降压控制时的控制指令值(记载为Duty)和充放电时的电力的关系。如图所示,在使用了升压控制方式的情况下,能够交换大量的电力,另一方面,电力敏感地响应控制指令值的变化。另外,在降压控制的情况下,虽然平滑地响应控制指令值的变化,但可供给的电力比升压控制方式小。
图9表示根据直流母线总线21的直流母线电压和蓄电池1的蓄电池电压的差|ΔV|,升压控制时的控制指令值(Duty)和充放电时的电力的关系如何变化。如图所示,如果|ΔV|变大,则特性(斜率)变得缓慢。另外,虽然未图示,但如果直流母线总线21的直流母线电压和蓄电池1的蓄电池电压之和变大,则特性(斜率)变陡。
图10表示根据直流母线总线21的直流母线电压和蓄电池1的蓄电池电压的差|ΔV|,降压控制时的控制指令值(Duty)和充放电时的电力的关系如何变化。如图所示,如果|ΔV|变小,则电力变小。
如以上那样,图8~图10中说明了的各个升压控制和降压控制的特征不限于在图2中说明了的DC/DC变换电路13的电路结构以及在图4~图7中说明了的各开关设备的控制信号波形(开关图案)的情况,是一般成立的特性。另外,如后详述,本申请发明的电力变换装置通过创造性地适宜选择该升压控制方式和降压控制方式,针对各种电压不同的蓄电池1,也能够进行充电以及放电的准确的处理控制,并且保证对蓄电池1尽可能不造成损伤的动作。
图11示出蓄电池1的电压和蓄电电力量(以下记载为SoC)的关系。如该图所示,在蓄电池的特性中,存在各种不同的例子。例如,从汽车制造商销售了电动汽车,但所搭载的蓄电池的SoC根据车种而不同。另外,从几个公司销售了内置蓄电池的电力变换装置,但该蓄电池的SoC也根据每个制造商而不同。
在本实施方式1中,设想了DC/DC变换电路13与特性不同的多个蓄电池(例如SoC不同的电动汽车搭载蓄电池以及放置蓄电池)连接的情况。另外,在图中记载为直流母线电压控制范围(在图中用X表示的范围)的区段表示DC/AC变换电路17稳定地动作的电压范围,通常,基于连接电力系统3、交流负载4的交流系统的电压规格设定,如图11所示,成为处理对象的蓄电池的电压未必收敛于该直流母线电压控制范围内。
接下来,说明充电时的控制动作,但在本说明中,说明使用了具有图12所示的SoC特性的蓄电池1的情况。此处,作为具体例,直流母线电压的控制范围被设定为320V~450V,蓄电池1的蓄电池电压的变化范围和直流母线电压的控制范围大致重叠,但部分地,在蓄电电力量低的范围中,蓄电池1的蓄电池电压低于直流母线电压的控制范围。
图13是示出DC/DC控制电路14的充电时的控制流程的图。
以下,参照图13,说明利用蓄电池控制电路56的DC/DC变换电路13的动作。
另外,在本发明的实施方式1的电力变换装置中,虽然在图1中未图示,但设想了为了实现节能,将使家电设备、热水设备等住宅内的能量消耗设备网络化而进行自动控制的电力管理服务器(以下记载为HEMS:HomeEnergyManagementSystem(家庭能源管理系统))作为控制系的最上位的装置,根据来自该HEMS的指令动作的例子,以下,依照该设想说明该动作。
在图13中,如果从上述HEMS,通知了向蓄电池1的充电要求,则DC/DC控制电路14内的蓄电池控制电路56针对蓄电池1确认可否充电(步骤S11)。具体而言,从蓄电池控制电路56针对蓄电池1内的蓄电池管理部件2,要求通知蓄电池1的蓄电电力量以及可否充电信息。如果接收了该要求,则蓄电池管理部件2将可否充电以及蓄电电力量通知到蓄电池控制电路56。蓄电池控制电路56在接收了不可充电的通知的情况(在步骤S11中成为“否”的情况)下,将该意思通知给HEMS,直至通知接下来的指令为止待机。
另一方面,在可充电的情况下(在步骤S11中“是”),蓄电池控制电路56对DC/AC控制电路18输出指示以与电力系统3连接。在本实施方式1中,说明电力变换装置10根据来自外部的HEMS的充放电指示而起动,在通常时,为了省电而停止的情况。如果从蓄电池控制电路56接收到起动指示,开始DC/AC变换电路17的控制,使得成为预定的直流母线电压值(在本实施方式1中,将图12所示的直流母线电压控制范围X的中央的电压作为初始值)。在本实施方式1中,通过DC/AC变换电路17管理直流母线总线21的直流母线电压。
蓄电池控制电路56监视从电压计15输出的直流母线电压值,直至直流母线总线21的直流母线电压成为规定的电压为止待机。如果直流母线电压成为规定的电压,则蓄电池控制电路56对蓄电池1内的蓄电池管理部件2输出充电要求。如果从蓄电池控制电路56接收到充电要求,则蓄电池管理部件2确认蓄电池1的状态信息,并输出蓄电电力量、蓄电池1的上限电压、下限电压、蓄电池1的温度信息、最大充电电流信息、最大蓄电电力量、蓄电池电压。
如果从蓄电池管理部件2接收到上述蓄电池1的状态信息,则蓄电池控制电路56确认蓄电池1的蓄电电力量(步骤S12)。
如果在步骤S12中结束了蓄电池1的蓄电电力量的确认,则蓄电池控制电路56确认蓄电池1的蓄电池电压(步骤S13)。在本实施方式1中,使用从蓄电池管理部件2输出的蓄电池电压。另外,在蓄电池1的电压的确认方法中,也可以使用从电压计11输出的电压信息。如果完成了蓄电池1的蓄电池电压的确认,则在步骤S14中将蓄电池1的蓄电电力量与第一规定值进行比较。
在小于第一规定值的情况下(在步骤S14中“否”),基于蓄电池充电控制I控制DC/DC变换电路13(步骤S15)。
此处,进一步说明步骤S14中的动作,具体而言是蓄电池控制电路56所承担的动作。在该实施方式1中,首先,作为第一规定值,如图12所示,作为使满充电的状态下的蓄电电力量成为100%时的值,例如,设为20%。
另外,在图13中,除了作为上述步骤S14中的判别阈值的第一规定值以外,设定了作为后述步骤S16中的判别阈值的第二规定值,进而设定了作为步骤S18中的判别阈值的第三规定值,并且,在后述图15中,基于蓄电池的温度信息,调整充电电流值,所以作为考虑这些的背景,以下简单地说明蓄电池的特性。
例如,在电动汽车、家庭用的蓄电池系统中使用的锂离子电池作为蓄电池通过化学反应进行电力的充电或者放电。因此,例如,在进行向蓄电池的充电的情况下,在使充电电流急剧变化了的情况下,化学反应未追随充电电流的变化,金属锂析出,蓄电池劣化。同样地,如果在高温下充电,则蓄电池的劣化发展。在锂离子电池的情况下,虽然并非充电时的程度,但在放电时但也使放电电力急剧变化,或者,如果进行了在高温下使电力放电等,则蓄电池的劣化发展。进而,在锂离子电池的情况下,在将电力全部放电或者过充电了的情况下(通常仅充电至满充电时的90~95%程度),蓄电池的劣化或者蓄电池的破坏发展。
另外,在以往的电力变换装置中,例如,未根据充电开始时的充电电流控制、在蓄电池中充电了的蓄电电力量、蓄电池的温度等,而变更充电控制方式,所以存在在充电开始时急剧地流过充电电流所致的蓄电池的劣化、蓄电池的温度(元件温度)高的状态下的充电电流过多等对蓄电池必要以上地造成损伤而电池寿命变短这样的问题。
同样地,在以往的电力变换装置中,未根据放电开始时的放电电力控制、在蓄电池中充电了的蓄电电力量、蓄电池的温度等,而变更放电控制方式,所以存在在放电时使放电电力急剧变化所致的蓄电池的劣化、蓄电池的温度(元件温度)高的状态下的放电电力过多等对蓄电池必要以上地造成损伤而电池寿命变短这样的问题。
实施方式1的电力变换装置的目的在于,不仅能够针对各种蓄电池进行充电以及放电的准确的处理控制,而且根据处理状况,适宜选择切换控制方式,从而尽可能防止对处理对象的蓄电池造成损伤。
返回到图13的步骤S15,在蓄电池1的蓄电电力量低到小于20%的阶段中,在不对蓄电池1造成损伤的观点来看,期望通过比较小规模的充电电力,平滑地启动充电动作。因此,如图8~10的说明,通过降压控制而充电的方式更佳,而选择该充电降压方式。即,在步骤S15中执行的蓄电池充电控制I与后述图14所示的充电降压控制相对应。
另外,通过2个阶段进行蓄电池控制电路56中的充电控制方式。即在如上所述选择了充电降压控制方式的情况下,进行这样的动作:在据此设定了的直流母线电压的控制目标值收敛于直流母线电压的控制范围内时,原样地继承上述选择了的充电降压控制方式,相反地,在未收敛于直流母线电压的控制范围X内时,选择与上述选择了的充电降压控制方式不同的控制方式。
另外,此处作为充电的对象的蓄电池1具有图12所示的特性,如后所述,基于上述选择了的充电降压控制方式设定了的直流母线电压的控制目标值G收敛于直流母线电压的控制范围X内,所以成为原样地继承上述选择了的充电降压控制方式的动作的情形。
在相对上述选择了的充电降压控制方式的动作,动作反转的情况(即降压变更为升压、或者升压变更为降压的情况)下,对具有图19、图20的特性的蓄电池进行充电的情形进行说明,以下,参照图14,说明在步骤S14中成为“否”而选择了的充电降压控制的动作。
如果选择了蓄电池充电控制I、即充电降压控制,则蓄电池控制电路56基于从电压计11输出的蓄电池1的蓄电池电压,计算直流母线总线21的直流母线电压的控制目标值。如图12所示,在蓄电池1的蓄电电力量低于第一规定值的情况下,通过图5所示的降压控制方式,向蓄电池1进行充电。在通过降压控制进行充电的情况下,如图10所示,根据直流母线电压和蓄电池1的蓄电池电压的差,决定可对蓄电池1供给的最大电力。因此,决定直流母线电压的控制目标值,使得成为可确保规定的充电电力的电压差(步骤S31)。
另外,在如图12的最左端部分所示,基于上述电压差设定了的直流母线电压的控制目标值G低于直流母线控制电压的控制范围X的情况(图12的虚线P所示的部分)下,将直流母线控制电压的控制范围的下限电压作为直流母线电压的控制目标值。
另外,在本实施方式1中,计算了直流母线电压的目标值,使得与蓄电池1的蓄电池电压的差成为恒定,但不限于此,例如,在选择了蓄电池充电控制I的情况下,当然也可以将直流母线电压的控制目标值设定为预定的规定值(恒定值)。
如果根据上述要点,决定了直流母线电压的控制目标值,则蓄电池控制电路56将直流母线电压的控制目标值输出到DC/AC控制电路18。如果输入了该直流母线电压的控制目标值,则DC/AC控制电路18开始控制,使得直流母线总线21的直流母线电压成为该控制目标值。如果在步骤S31中,结束了直流母线电压的控制目标值的计算,则在步骤S32中进行充电电流的目标值的计算。在本实施方式1中,说明为从蓄电池管理部件2,将向蓄电池1的充电电流的目标指令值以及蓄电池1内的元件的温度信息通知给蓄电池控制电路56。
另外,作为充电电流的目标指令值,例如,基于蓄电池1和电力变换装置10的性能,设定为两者的可通电的上限电流值中的小的值。
图15示出计算图14的步骤S32所示的充电电流的目标值的动作。
如果在步骤S51中从蓄电池管理部件2取得了向蓄电池1的充电电流的目标指令值以及电池温度信息,则在蓄电池控制电路56中,在步骤S52中,计算基于温度条件的充电电流的最大值。即参考蓄电池1的温度特性,在该温度下,求出不造成异常的劣化、损伤的容许电流的限度值作为充电电流最大值。
在本实施方式1中,在蓄电池控制电路56内的未图示的存储器中,预先存储各温度条件、各SoC中的充电电流最大值,基于这些数值计算充电电流的最大值。
如果在步骤S52中结束了各温度条件下的充电电流的最大值的计算,则蓄电池控制电路56在步骤S53中确认当前的充电电流的目标值是否与上述充电电流的最大值一致。然后,在当前的充电电流的目标值与上述充电电流的最大值一致的情况下(在步骤S53中“是”),即使当前的充电电流的目标值未达到目标指令值,仍原样地输出当前的充电电流的目标值。
另一方面,在未与最大值一致的情况下(在步骤S53中“否”),对当前的充电电流的控制目标值加上ΔI1(步骤S54)。如果在步骤S54中计算了充电电流的目标值,则在步骤S55中,再次与在步骤S52中计算了的充电电流的最大值进行比较。然后,在最大值以下的情况下(在步骤S55中“否”),输出在步骤S54中计算了的充电电流目标值。另一方面,在超过了最大值的情况下(在步骤S55中“是”),在步骤S56中将充电电流的目标值作为充电电流的最大值输出。
当前的充电电流的目标值在控制动作开始时被设定为零等充分低的值,所以通过继续基于图13所示的流程的动作,基于加上的ΔI1的值逐渐使其数值增大,最终地,达到充电电流目标指令值(充电电流目标指令值<充电电流最大值的情况)或者充电电流最大值(充电电流目标指令值≥充电电流最大值的情况)。另外,在本申请权利要求中,将该到达值称为电流控制目标值。
如以上那样,在本实施方式1中,如图15所示,在计算充电电流的目标值时,并非将充电电流的目标值立刻设定为上述电流控制目标值,而是根据预定的ΔI1值逐渐提高充电电流的目标值。其如上所述,例如,在使用了锂离子电池作为蓄电池1的情况下,通过化学反应进行电力的充电。因此,在使充电电流急剧变化了的情况下,化学反应未追随充电电流的变化,金属锂析出,使蓄电池1劣化。同样地,如果在高温下充电,则蓄电池1的劣化发展(如果充电电流大,则充电时的发热量变多,进一步,电池的元件温度上升而蓄电池1的劣化发展)。
因此,在本实施方式1中,通过缓慢地提高向蓄电池1的充电电流,能够将在充电时对蓄电池1附加的负荷抑制为最小限,从而将蓄电池1的劣化抑制为最小限。即,关于该加上的ΔI1,设定其值,以使充电电流从其初始值按照加入了蓄电池1的耐量的规定的时间常数增大至上述电流控制目标值。
另外,在本实施方式1中,使ΔI1在各温度下成为同一值,但不限于此,即使针对蓄电池1的每个温度,变更ΔI1的值来控制,当然也起到同样的效果。另外,在本实施方式1中,通过根据蓄电池1的温度变更充电时的充电电流最大值,能够将蓄电池1的劣化抑制为最小限。在后面的图18等中,进一步说明参考了该蓄电池1的温度的动作。
返回到图14,如果在步骤S32中完成了充电电流的目标值的计算,则蓄电池控制电路56在步骤S33中,确认本次选择了的充电时的降压控制是否为从上次的继续。在并非从上次的继续控制的情况(在充电控制方式切换后的最初的控制、或者开始充电后最初的控制等中在步骤S33中成为“否”的情况)下,在步骤S34中选择充电时的降压控制算法,在步骤S35中使各种控制变量初始化。如果完成了各种控制变量的初始化,则在步骤S36中进行控制指令值的初始化,将该初始化了的控制指令值通知给充电降压控制电路52(图3),并且对切换电路55输出指示,使得选择充电降压控制电路52的输出。
在升压控制、降压控制的相互之间切换控制方式的情况下,如果刚要切换之前的控制方式中的控制指令值残留,则在切换后的控制方式中开始了动作的情况下,瞬时流过非常大的电流,通过实施以上的初始化的处理,这样的不合适被消除。
在步骤S33中成为“是”的确认,是从上次的控制方式的继续的情况下,将在步骤S32中计算了的充电电流目标值作为控制目标来计算控制指令值(步骤S37)。如果在步骤S37中结束了控制指令值的计算,则蓄电池控制电路56向充电降压控制电路52通知计算了的控制指令值。如果接收到该控制指令值,则充电降压控制电路52基于该指令值,输出控制开关设备31a~d、32a~d的控制信号(参照图5)。
返回到图13,如果在步骤S15中完成了蓄电池充电控制I,则蓄电池控制电路56在步骤S18中确认蓄电池1的蓄电电力量是否为第三规定值以上。另外,关于蓄电电力量中的该第三规定值,是为了防止蓄电池1的过充电而设定的,例如,设定为满充电时的蓄电电力量的95%等。
在蓄电电力量小于第三规定值的情况下,返回到步骤S12,以下,依照图13所示的流程继续充电控制。在蓄电电力量是第三规定值以上的情况下(在步骤S18中“是”),结束充电控制。由此,能够可靠地防止过充电所致的蓄电池1的劣化。
在蓄电池控制电路56中,步骤S15所示的蓄电地充电控制I(降压控制)中的充电发展,在步骤S14中,如果蓄电池1的蓄电电力量成为第一规定值以上,则在步骤S16中,将蓄电池1的蓄电电力量与第二规定值进行比较。比较的结果是小于第二规定值的情况下(在步骤S16中“否”),在步骤S17中选择蓄电池充电控制II(升压控制)。
其基于以下所示的理由。即,在利用降压控制的充电中,如图8所示,相比于利用升压控制的充电,无法充分地确保可充电的最大电力量。因此,在本实施方式1中,如图12所示,在SoC低、且蓄电池1的电池电压低的范围内,通过进行利用降压控制的充电,从而使蓄电池1的蓄电池电压提高至能够进行升压控制的电压。然后,如果提高至能够进行升压控制的电压完成,则通过将蓄电池1的充电方式切换为升压控制方式,确保在蓄电池1中可充电的最大电力。由此,能够缩短充电时间。
如果在步骤S17中选择了蓄电池充电控制II,则在图16中,蓄电池控制电路56与在选择了蓄电池充电控制I时同样地,在步骤S41中,实施直流母线总线21的直流母线电压的目标值的计算。在通过升压控制进行充电的情况下,如图9所示,根据直流母线电压和蓄电池1的蓄电池电压的差,决定可对蓄电池1供给的最大电力。因此,决定直流母线电压的控制目标值(步骤S41),使得成为可确保规定的充电电力的电压差。另外,在直流母线电压的控制目标值低于直流母线电压的控制范围的情况下,使直流母线电压的控制范围的下限电压成为直流母线电压的控制目标值,在直流母线电压的控制目标值高于直流母线电压的控制范围的情况下,使直流母线电压的控制范围的上限电压成为直流母线电压的控制目标值。
此处,将图12所示的特性的蓄电池1作为处理对象,选择升压控制方式,能够使基于该升压控制方式设定的直流母线电压的控制目标值收敛于直流母线电压的控制范围内,所以与步骤S14的说明同样地,不论在什么样的情况下,都原样地继承充电升压控制方式。
在本实施方式1中,在升压控制时,也与降压控制的情况同样地,计算了直流母线电压的目标值,以使和蓄电池1的电池电压的差成为恒定,但不限于此,例如,在选择了蓄电池充电控制II的情况下,当然也可以将直流母线电压的控制目标值设定为预定的规定值(恒定值)。
如果根据上述要点,决定了直流母线电压的控制目标值,则蓄电池控制电路56将直流母线电压的控制目标值输出到DC/AC控制电路18。如果输入了该直流母线电压的控制目标值,则DC/AC控制电路18开始控制,以使直流母线总线21的直流母线电压成为该控制目标值。如果在步骤S41中结束了直流母线电压的控制目标值的计算,则在S42中进行充电电流的目标值的计算。在本实施方式1中,与蓄电池充电控制I的情况相同,所以省略详细的说明。
如果在步骤S42中完成了充电电流的目标值的计算,则蓄电池控制电路56在S43中,确认本次选择了的充电时的升压控制是否为从上次的继续。在并非从上次的继续控制的情况(在充电控制方式切换后的最初的控制、或者开始充电后最初的控制等中在步骤S43中成为“否”的情况)下,在步骤S44中选择充电时的升压控制算法,在步骤S45中使各种控制变量初始化。如果完成了各种控制变量的初始化,则在步骤S46中进行控制指令值的初始化,将该初始化了的控制指令值通知给充电升压控制电路51,并且对切换电路55输出指示以使选择充电升压控制电路51的输出。
在步骤S43中是从上次的控制的继续的情况下,将在步骤S42中计算了的充电电流目标值作为控制目标而计算控制指令值(步骤S47)。如果在步骤S47中结束了控制指令值的计算,则蓄电池控制电路56向充电升压控制电路51通知计算了的控制指令值。如果接收到该控制指令值,则充电升压控制电路51基于该指令值输出控制开关设备31a~d、32a~d的控制信号(参照图4)。返回到图13,如果在步骤S17中完成了蓄电池充电控制II,则蓄电池控制电路56在步骤S18中确认蓄电池1的蓄电电力量是否为第三规定值以上。然后,在蓄电电力量小于第三规定值的情况下(在步骤S18中“否”),返回到步骤S12,以下,依照图13所示的流程继续充电控制。
在步骤S18中“是”时,如上所述,为了防止过充电,结束充电控制。
如果步骤S17所示的蓄电地充电控制II中的充电发展,在步骤S16中蓄电池1的蓄电电力量成为第二规定值以上,则蓄电池控制电路56在步骤S19中选择蓄电池充电控制I(降压控制)。其基于以下的理由。如上所述,例如,在电动汽车、家庭用的蓄电池系统中使用的锂离子电池作为蓄电池1使用了的情况下,如果过充电(通常仅充电至满充电时的90~95%程度),则蓄电池的劣化或者蓄电池的破坏发展。因此,在本实施方式1中,在成为预定的蓄电电力量、即作为最终的过充电防止的阈值的第三规定值的跟前的第二规定值(此处例如设定为80%)以上的情况下,根据蓄电电力量降低充电电流的目标值,并且将控制方式切换为在图8中说明了的输出特性比较平稳的降压控制,更可靠地防止过充电。
如果选择了蓄电池充电控制I(步骤S19),则如上所述蓄电池控制电路56基于从电压计11输出的蓄电池1的蓄电池电压,计算直流母线总线21的直流母线电压的控制目标值。如图12所示,在蓄电池1的蓄电电力量是第二规定值以上并且小于第三规定值的情况下,如上所述为了防止向蓄电池1的过充电,逐渐降低充电电流,并且将充电控制方式切换为图5所示的降压控制方式。在图14的步骤S31中,决定直流母线电压的控制目标值,使得成为可确保规定的充电电力的电压差。此时,在直流母线电压的控制目标值高于直流母线控制电压的控制范围的情况下,将直流母线电压的控制范围的上限电压作为直流母线电压的控制目标值。
如果根据上述要点,决定了直流母线电压的控制目标值,则蓄电池控制电路56将直流母线电压的控制目标值输出到DC/AC控制电路18。如果输入了该直流母线电压的控制目标值,则DC/AC控制电路18开始控制,以使直流母线总线21的直流母线电压成为该控制目标值。如果在步骤S31中结束了直流母线电压的控制目标值的计算,则在步骤S32中进行充电电流的目标值的计算。进而,如果在图15的步骤S51中,完成了充电电流目标值/电池温度取得,则蓄电池控制电路56在步骤S52中计算基于各温度条件的充电电流的最大值。在本实施方式1中,在蓄电池控制电路56内的存储器中,预先存储各温度条件、各SoC中的最大充电电流,基于这些数值计算充电电流的最大值。另外,在本实施方式1中,预先存储到存储器中,使得在SoC高的条件下缩减充电电流量。
如果在步骤S52中结束了各温度条件下的充电电流的最大值的计算,则蓄电池控制电路56确认当前的充电电流的目标值是否与上述充电电流的最大值一致(步骤S53)。然后,在当前的充电电流的目标值与上述充电电流的最大值一致的情况下,原样地输出当前的充电电流的目标值。另一方面,在未与最大值一致的情况下,对当前的充电电流的控制目标值加上ΔI1(步骤S54)。如果在步骤S54中计算了充电电流的目标值,则在步骤S55中,再次与在步骤S52中计算了的充电电流的最大值进行比较。然后,在最大值以下的情况下,输出在步骤S54中计算了的充电电流目标值。另一方面,在超过了最大值的情况下,在步骤S56中将充电电流的目标值作为充电电流的最大值输出。
如果在图14的步骤S32中,完成了充电电流的目标值的计算,则蓄电池控制电路56在步骤S33中确认本次选择了的充电时的降压控制是否为从上次的继续。在并非从上次的继续控制的情况下(充电控制方式切换后的最初的控制或者开始充电而最初的控制等),在步骤S34中选择充电时的降压控制算法,在步骤S35中使各种控制变量初始化。如果完成了各种控制变量的初始化,则在步骤S36中进行控制指令值的初始化,将该初始化了的控制指令值通知给充电降压控制电路52,并且对切换电路55输出指示,以使选择充电降压控制电路52的输出。
在本实施方式1中,在升压控制和降压控制中,针对向开关设备31a~d以及32a~d输出的控制指令值的控制信号完全不同,所以如下进行控制:使充电电力暂时成为0之后,逐渐提高充电电流,在超过了最大充电电流的时间点,将在步骤S52中计算了的最大充电电流值作为目标值输出。以下的控制与步骤S15的情况相同,所以省略说明。然后,如果步骤S19所示的蓄电地充电控制I中的充电发展,而在步骤S18中,蓄电池1的蓄电电力量成为第三规定值以上,则蓄电池控制电路56结束蓄电池1的充电控制。
另外,在蓄电池控制电路56中,如果蓄电池1的蓄电电力量成为第三规定值以上,则判断为满充电而将不可充电通知通知给HEMS,并且向DC/AC控制电路18输出停止要求,直至接收接下来的指令为止待机。
图17示出在蓄电池1的温度是常温时充电了时的充电电流H和时间的关系。如图所示,在充电开始时,通过降压控制,将SoC充电至规定的蓄电电力量(在本实施方式1中为满充电时的蓄电电力量的20%),如果该充电完成,则切换为升压控制。然后,如果将充电完成至规定的蓄电电力量(在本实施方式1中为满充电时的蓄电电力量的80%),则再次切换为降压控制而充电至规定的蓄电电力量(在本实施方式1中满充电时的蓄电电力量的95%)。
如以上说明,实施方式1的电力变换装置构成为在对蓄电池1进行充电时,根据蓄电池1的蓄电电力量(SoC)、蓄电池1的温度(元件温度)以及蓄电池1的电池电压,切换向蓄电池1的充电控制方法,向蓄电池1的最大充电电流量以及直流母线总线21的直流母线电压目标值,从而具有能够确保向蓄电池1的最大充电电力量,并且将蓄电池1的劣化抑制为最小限的效果。
另外,在本实施方式1中,基本上,能够确保最大电力,并且如果直流母线总线21的直流母线电压是在控制范围以内,则通过降压控制进行充电控制。其基于以下的理由。如图4以及图6所示,在升压控制的情况下,开关设备31a~d以及32a~d始终进行开关。相对于此,在降压控制的情况下,如图5以及图7所示,开关设备31a~d以及32a~d中的某一方的开关设备不开关,而仅进行作为二极管整流器的动作。因此,在降压控制时,开关设备的开关损耗少,所以能够高效地进行电力变换。因此,在实施方式1中,通过抑制不必要的利用升压控制的充放电控制,具有能够抑制不必要的电力的变换损耗而高效地进行蓄电池1的充放电控制的效果。
接下来,图18示出在蓄电池1的温度是高温时充电了时的充电电流H和时间的关系。如图所示,在充电开始时,通过降压控制将SoC充电至规定的蓄电电力量(在本实施方式1为中满充电时的蓄电电力量的20%),如果该充电完成,则切换为升压控制。在升压控制中,由于是高温,所以最大充电电流被设定得较小,比通常时的充电电流更低。然后,如果将充电完成至规定的蓄电电力量(在本实施方式1中为满充电时的蓄电电力量的80%),则再次切换为降压控制而充电至规定的蓄电电力量(在本实施方式1中为满充电时的蓄电电力量的95%)。由此,具有在高温时,也能够将蓄电池1的劣化抑制为最小限来充电的效果。
另外,在图18中,示出了最大充电电流(充电电流目标指令值)比在降压控制时可控制的最大充电电流(降压最大充电电流值)大的情况,但不限于此,在该最大充电电流比在降压控制时可控制的降压最大充电电流值小的情况下,不切换控制方式而通过降压控制实施控制。由此,具有能够防止控制的切换所致的充电控制的中断,并且能够抑制开关所致的电力的变换损耗,并且能够将蓄电池1的劣化抑制为最小限的效果。
另外,图19示出了对具有与图12不同的SoC特性的蓄电池1进行充电时的各蓄电电力量中的直流母线电压和DC/DC变换电路13的控制方式。如图所示,针对SoC特性从直流母线电压的控制范围X内覆盖至比其高的电压的情况进行说明。在本例子的情况下,如果蓄电池1的蓄电电力量低于第一规定值、且降压控制时的直流母线电压的控制目标值G是直流母线电压的控制范围X内,则与在图12中说明了的动作同样地,通过降压控制实施充电。降压控制时的直流母线电压的计算方法与图12所示的情况相同,所以省略说明。
另一方面,在降压控制时的直流母线电压的控制目标值G超过了直流母线电压的控制范围X的情况、即选择了充电降压控制方式的情况,据此设定了的直流母线电压的控制目标值未收敛于直流母线电压的控制范围内的情况下,与在图12中说明了的动作不同,即使在蓄电池1的蓄电电力量低于第一规定值的情况下,仍将充电控制方式切换为并非降压控制的升压控制。即动作反转。在升压控制中,与图12所示的情况同样地,计算直流母线电压的控制目标值,使得能够确保规定的充电电力量。
然后,在蓄电池1的蓄电电力量成为第二规定值以上的情况下,在具有图12所示的SoC特性的蓄电池1的情况下,通过降压控制继续了充电,但在具有图19所示的SoC特性的蓄电池1的情况下,直流母线电压的控制目标值G不收敛于该控制范围内(在图19中虚线Q所示的部分),所以与在关于图12的动作中说明了的降压控制不同,选择升压控制,其结果,原样地继续升压控制而实施向蓄电池1的充电。即在该情况下,相比于图12的动作,在第二规定值以上的情况下,动作从降压反转为升压。此时,蓄电电力量高,所以在本实施方式1中,通过如图19的实线R所示降低直流母线电压的控制目标值进行控制,以使缩减升压控制中的供给最大电力。由此,具有能够抑制供给最大电力,还能够抑制由于干扰等的影响产生的充电电流的脉动的振幅,并且能够通过电流脉动抑制蓄电池1的劣化的效果。
另外,图20示出了对具有更不同的SoC特性的蓄电池1进行充电时的各蓄电电力量中的直流母线电压、和DC/DC变换电路13的控制方式。如图所示,针对SoC特性是直流母线电压控制范围以下的情况进行说明。在本例子的情况下,蓄电池1的蓄电电力量低于第一规定值,所以通过降压控制实施充电。此时,为了确保最大充电电流,控制直流母线总线21的直流母线电压。在图20中,能够充分地确保最大充电电流,所以直流母线电压的控制目标值G成为直流母线电压控制范围X的下限电压。另一方面,如果蓄电池1的蓄电电力量成为第一规定值以上,则蓄电池控制电路56确认最大充电电流量。此时,在充电时间中有余量的情况下,通过直流母线电压控制范围X的下限电压,将直流母线电压的控制目标值G原样地继续控制(普通充电时J),在希望缩短充电时间的情况(急速充电时K),将直流母线电压的控制目标值控制为直流母线电压控制范围的上限电压。在对具有图20所示那样的SoC特性的蓄电池1进行充电的情况下,直流母线电压的控制目标值始终比蓄电池1的蓄电电压大,所以始终进行降压控制,即使在蓄电电力量处于第一规定值与第二规定值之间的情况下,仍成为降压控制,相比于图12的情况,在该范围内动作反转。
另外,构成为在变更直流母线电压的控制目标值的情况下,并非从直流母线电压控制范围的下限电压急剧变化为直流母线电压控制范围的上限电压,而是按照预定的电压步骤使控制目标值逐渐变化。其基于以下的理由。在控制具有图12所示的SoC特性的蓄电池1的情况下,从降压控制切换为升压控制,或者从升压控制切换为降压控制,所以控制了充电电流,以使在控制切换时不对蓄电池1附加负荷。但是,在控制具有图20所示的SoC特性的蓄电池1的情况下,在降压控制的状态下仅变更控制目标值,所以在控制目标值急剧变化了的情况下,有对蓄电池1供给大的充电电流(过电流)的可能性。因此,在本实施方式1中,通过按照预定的电压步骤逐渐提高控制目标电压来抑制过电流。由此,具有能够抑制过电流所致的蓄电池1的劣化的效果。另外,在使直流母线电压的控制目标值变化的情况下,如果如上所述控制电压值,以使电压值逐渐变化,则不会产生过电流而能够进行控制,所以当然具有能够抑制对蓄电池1造成的劣化的效果。
另外,在为了实施急速充电而提高直流母线电压的控制目标值来进行了控制的情况下,在蓄电池1的蓄电电力量成为第二规定值以上的情况下,降低直流母线电压的控制目标值。另外,在降低直流母线电压的控制目标值的情况下,如上所述,为了避免向蓄电池1的过电流所致的充电,并非急剧降低直流母线电压的控制目标值,而是按照预定的步骤,逐渐降低控制目标值。由此,能够抑制向蓄电池1的最大电力供给量,并且还能够抑制由于干扰等的影响而产生的充电电流的脉动的振幅。因此,具有能够防止电流脉动所致的蓄电池1的劣化的效果。
接下来,说明放电时的控制方式。图21示出了从具有与图12同样的SoC特性的蓄电池1放电时的各蓄电电力量中的直流母线电压和DC/DC变换电路13的控制方式。在放电时,基本上为了防止过放电进行控制,以使最大放电电力量在蓄电池1的蓄电电力量低的范围内缩减,抑制来自蓄电池1的过放电。另外,基本上,从电力系统3供给向交流负载4的电力,所以通过将DC/DC变换电路13相对交流负载4的消耗电力变化的响应速度设定得较低,而使来自蓄电池1的放电电流的变化缓慢地变化。由此,能够进行控制,以使将对蓄电池1造成的劣化抑制为最小限。作为具体的例子,在接通了家电设备的开关的情况下,在接通了开关的瞬间流过比额定电流更大的电流(称为浪涌电流)。说明在本实施方式1的电力变换装置10中,关于上述浪涌电流,通过以从电力系统3供给的方式进行控制,抑制从蓄电池1急剧放电大电流,将蓄电池1的劣化抑制为最小限的情况。
以下,使用图21、22,说明蓄电池1的放电时的控制。图22示出使用了本实施方式1中的具有图21所示的特性的蓄电池1的情况的放电时的各蓄电电力量中的最大放电电力。如图所示,在本实施方式1中,如果蓄电池1的蓄电电力量小于预定的第三规定值,则通过缩减最大放电电流,抑制来自蓄电池1的过放电。以下,说明利用蓄电池控制电路56的DC/DC变换电路13的放电时的控制方法。
在图1中,如果从HEMS通知了向蓄电池1的放电要求,则DC/DC控制电路14内的蓄电池控制电路56针对蓄电池1确认可否放电。具体而言,从蓄电池控制电路56针对蓄电池1内的蓄电池管理部件2,要求通知蓄电池1的充电电力量以及可否放电信息。如果接收到该要求,则蓄电池管理部件2将可否放电以及蓄电电力量通知给蓄电池控制电路56。蓄电池控制电路56在接收到不可放电的通知的情况下,将该意思通知给HEMS,直至被通知接下来的指令为止待机。另一方面,在可放电的情况下,对HEMS通知可放电。如果接收到该可放电通知,则HEMS将放电电力通知给蓄电池控制电路56。另外,在本实施方式1中,说明从HEMS定期地发送来放电电力的情况。
如果从HEMS通知了放电电力,则蓄电池控制电路56基于从蓄电池管理部件2输出的蓄电池1的温度信息以及最大放电电力,计算可放电的最大电力,比较其计算结果和通知了的放电电力,在要求了的放电电力更大的情况下,将可放电的放电电力通知给HEMS,并且通过该最大放电电力实施蓄电池1的放电控制。另外,在计算最大放电电力时,在蓄电池控制电路56内的未图示的存储器中,预先存储蓄电池1的温度以及SoC值和最大放电电力的关系,使用该数据来计算最大放电电力。对DC/AC控制电路18输出指示,以使与电力系统3连接。在本实施方式1中,与充电时同样地,电力变换装置10按照来自外部的HEMS的充放电指示而起动,在通常时,为了省电而停止。如果从蓄电池控制电路56接收到起动指示,则开始DC/AC变换电路17的控制,以使成为预定的直流母线电压值。在本实施方式1中,在从电力系统3供给了电力的情况下,通过DC/AC变换电路17管理直流母线总线21的直流母线电压。
蓄电池控制电路56监视从电压计15输出的直流母线电压值,直至直流母线总线21的直流母线电压成为规定的电压为止待机。如果直流母线电压成为规定的电压,则蓄电池控制电路56对蓄电池1内的蓄电池管理部件2输出放电要求。如果从蓄电池控制电路56接收到放电要求,则蓄电池管理部件2确认蓄电池1的状态信息,并输出蓄电电力量、蓄电池1的上限电压、下限电压、蓄电池1的温度信息、最大放电电流信息、最大放电电力、蓄电池电压。如果从蓄电池管理部件2接收到上述蓄电池1的状态信息,则蓄电池控制电路56确认蓄电池1的蓄电电力量。另外,在蓄电电力量小于最大蓄电电力量的第五规定值(其是按照避免蓄电池1的过放电的要旨而设定的,此处,例如,设定为10%)的情况下,其以上的放电对蓄电池1造成损伤,所以判断为无放电电力,将不可放电通知通知给HEMS,并且向DC/AC控制电路18输出停止要求,直至接收接下来的指令为止待机。另一方面,在蓄电电力量是第五规定值10%以上的情况下,直至蓄电电力量小于第五规定值为止进行放电。
如果判断为蓄电池1的蓄电电力量是第五规定值以上,则蓄电池控制电路56确认蓄电池1的蓄电池电压。在本实施方式1中,与充电时同样地,使用从蓄电池管理部件2输出的蓄电池电压。另外,在蓄电池1的电压的确认方法中,也可以使用从电压计11输出的电压信息。如果完成了蓄电池1的电池电压的确认,则蓄电池控制电路56将蓄电池1的蓄电电力量与第四规定值进行比较。在小于第四规定值的情况下,判断为蓄电池1的蓄电电力量小,实施利用降压控制的放电控制。另一方面,在是第四规定值以上的情况下,判断为蓄电电力量充分,实施利用升压控制的放电控制。
另外,此处,作为第四规定值,设定为满充电时的蓄电电力量的20%。
在蓄电池控制电路56中,判断为蓄电池1的蓄电电力量处于第四规定值以上的情况下,选择升压控制方式,基于升压控制,将直流母线电压的控制目标值设定为图22所示的最大放电电力可放电的电压值。此时,在设定了的直流母线电压的控制目标值超过了直流母线电压的控制范围的情况下,将直流母线电压的控制目标值作为直流母线电压的控制范围的上限电压收敛于控制范围内而控制。在该情况下,放电电力与图22的最大放电电力相比变小相应的量。
另外,在直流母线电压的控制目标值G未能收敛于该控制范围内的情况下,蓄电池控制电路56选择利用降压控制的放电控制,直至直流母线电压的控制目标值进入到该控制范围内为止,继续该控制。此时,为了尽可能确保放电电力,将直流母线电压的控制目标值G控制为直流母线电压的控制范围的下限电压。然后,如果直流母线电压的控制目标值G进入到该控制范围内,则使来自蓄电池1的放电控制暂时停止,切换为升压控制方式,开始来自蓄电池1的放电。
如果选择了升压控制中的从蓄电池1的放电,则蓄电池控制电路56对放电升压控制电路53输出指示,以使开始升压放电控制,并且对切换电路55输出指示,以使选择从放电升压控制电路53输出的控制指令值。如果从蓄电池控制电路56接收到升压放电开始指示,则放电升压控制电路53使未图示的内部的寄存器等初始化,将从蓄电池控制电路56输出的放电电力作为控制目标,开始DC/DC变换电路13的控制。另一方面,在蓄电池控制电路56中,如果开始了升压放电控制,则计算放电电力,定期地将计算结果通知给放电升压控制电路53。在计算放电电力时,按照预定的电力的步幅逐渐提高放电电力,通知给放电升压控制电路53,以使不从蓄电池1以过电流输出电流。另外,即使在从HEMS输出的放电电力指令值变化了的情况下,也不使放电电力急剧地变化,而按照预定的电力的步幅逐渐变化。由此,抑制来自蓄电池1的过电流所致的放电,抑制不必要的蓄电池1的劣化。
如果放电发展,而蓄电池1的蓄电量小于第四规定值,则蓄电池控制电路56将放电控制方式从升压控制切换为降压控制。如果从蓄电池管理部件2输出的蓄电池1的蓄电电力量小于第四规定值,则蓄电池控制电路56暂时停止放电控制。然后,向放电降压控制电路54输出指示,以使开始降压放电控制。此时,对切换电路55也输出指示,以使选择放电降压控制电路54的控制指令值。如果从蓄电池控制电路56接收了降压放电开始指示,则放电降压控制电路54使未图示的内部的寄存器等初始化,将从蓄电池控制电路56输出的放电电力作为控制目标,开始DC/DC变换电路13的控制。
另一方面,在蓄电池控制电路56中,如果开始了降压放电控制,则与升压控制时同样地,计算放电电力,定期地将计算结果通知给放电降压控制电路54。在计算放电电力时,按照预定的电力的步幅逐渐提高放电电力,通知给放电降压控制电路54,以使不从蓄电池1以过电流输出电流。另外,即使在从HEMS输出的放电电力指令值变化了的情况下,也不使放电电力急剧变化,而按照预定的电力的步幅逐渐变化。由此,与升压控制时同样地,抑制来自蓄电池1的过电流所致的放电,抑制不必要的蓄电池1的劣化。另外,在切换为降压控制时,蓄电池控制电路56将直流母线电压的控制目标值也切换为直流母线电压的控制范围的下限电压。此时,也不使控制目标急剧变化,而是控制控制目标,以使按照预定的电压步骤逐渐降低。
如果开始了降压控制,则蓄电池控制电路56基于从蓄电池管理部件2输出的蓄电池1的蓄电电力量、电池温度信息,计算最大放电电力,比较计算结果和从HEMS通知的放电电力,决定从蓄电池1放电的放电电力,将决定结果通知给放电降压控制电路54。在放电降压控制电路54中,将从蓄电池控制电路56通知的放电电力作为控制目标,控制DC/DC变换电路13。然后,蓄电池控制电路56在蓄电池1的蓄电电力小于10%的时间点,向放电降压控制电路54输出停止指示,以结束放电控制,并且向DC/AC控制电路18也输出停止指示。此时,对HEMS也通知蓄电电力量用尽。
在本实施方式1中,如上所述实施放电控制,所以在来自蓄电池1的放电时,也基于蓄电池1的放电控制方法以及直流母线总线21的直流母线电压,将最大放电电力设定为最佳,所以具有能够抑制由于放电电力的变化等产生的放电电流的脉动等,并且能够将在放电时对蓄电池1造成的损伤抑制为最小限的效果。另外,具有在蓄电池1的蓄电电力少的状态下,通过缩减从蓄电池1可放电的最大电力,能够可靠地防止过放电的效果。进而,具有在来自HEMS的放电电力变化了的情况下,通过使控制目标逐渐变化,能够抑制与放电电力变化相伴的来自蓄电池1的放电电流成为过电流,能够抑制向蓄电池1提供的损伤的效果。进而,通过将从电力系统3供给了电力时的DC/DC变换电路13的控制的响应性能抑制得较低,能够将控制目标电力的变化、由于干扰的输入而产生的放电电流的脉动电流抑制得较小,所以具有能够减轻对蓄电池1造成的损伤的效果。
另外,以上说明了从电力系统3供给电力的情况下的放电控制,但不限于此。以下,说明停电时的放电控制方法。在停电时,从电力系统3不供给电力,所以DC/AC变换电路17通过自身产生交流电压。因此,通过DC/DC变换电路13控制直流母线总线21的直流母线电压。如果探测了停电,则DC/DC控制电路14内的蓄电池控制电路56对DC/AC控制电路18输出停止指令。如果输入了停止指令,则DC/AC控制电路18停止DC/AC变换电路17的动作。另外,通过DC/AC变换电路17以及DC/AC控制电路18监视电力系统3,来检测停电。但是,在本实施方式1中,未言及停电检测方法,设为检测了停电,以下仅说明电力变换装置10的停电时的放电动作。
蓄电池控制电路56如果探测到停电,则使蓄电池1的充放电控制暂时停止。然后,如果确认了停止,则蓄电池控制电路56基于从蓄电池1内的蓄电池管理部件2输出的电池信息,开始来自蓄电池1的放电控制。此时,直流母线电压的控制目标值以及升压或者降压控制的选择与从电力系统3供给电力的情况相同。但是,在停电时,从电力系统3不供给电力,所以通过DC/DC变换电路13管理直流母线总线21的直流母线电压。因此,在来自蓄电池1的放电控制时,DC/DC控制电路14在降压控制、升压控制中的任意一个的情况下,都控制来自蓄电池1的放电电力,使得上述直流母线电压成为目标电压。
例如,在蓄电池1的蓄电电力量是80%程度,电池温度是通常的情况下,蓄电池控制电路56选择升压控制。因此,蓄电池控制电路56针对放电升压控制电路53输出指示,使得将计算了的直流母线电压的控制目标值作为控制目标而开始放电控制。此时,蓄电池控制电路56对切换电路55,也输出指示,以使选择放电升压控制电路53的输出。如果输入了来自蓄电池控制电路56的指示,则放电升压控制电路53将从蓄电池控制电路56输出的直流母线电压的控制目标值作为目标,开始放电控制。此时,从蓄电池控制电路56如下进行控制:不使直流母线电压的控制目标值急剧变化,而是按照预定的电压步骤逐渐提高。由此,具有在放电开始时,能够抑制来自蓄电池1的过电流所致的放电的效果。
如果直流母线电压达到控制目标电压,则蓄电池控制电路56对DC/AC控制电路18输出指示,使得产生交流电压。如果接收到该指示,则DC/AC控制电路18开始DC/AC变换电路17的控制,使得产生规定的振幅的交流电压。另外,在本实施方式1中,在停电时,通过DC/AC变换电路17产生交流电压,向交流负载4供给电力,所以例如,即使在交流负载4的开关接通而流过了浪涌电流的情况下,电力变换装置10需要供给电力,使得交流负载4内的装置也能够起动。因此,相比于系统正常地动作的情况,至少放电升压控制电路53变更各种控制参数,使得来自蓄电池1的放电电力控制时的响应速度提高的(例如,使比例控制时的增益比正常时更大,并且将积分控制时的积分时间设定得较短)。
通过如上所述控制,即使在交流负载4的消耗电力急剧増加了的情况下,由于来自蓄电池1的放电电力与消耗电力的増加一起增加,所以具有动作中的设备不会停止而能够继续动作的效果。另外,在交流负载4的消耗电力急剧减少了的情况下,也能够与消耗电力的减少量对应地减少来自蓄电池1的放电电力,所以具有能够将从DC/AC变换电路17输出的交流电压的实效值抑制到规定的范围以内的效果。
如果蓄电池1内的蓄电电力量变少而接近第四规定值,则蓄电池控制电路56为了防止来自蓄电池1的过放电,降低计算直流母线电压的控制目标值时的最大放电电力的数值,再次计算直流母线电压的控制目标值。另外,监视蓄电池1的蓄电电力量,如果蓄电电力量进一步减少而小于第四规定值,则蓄电池控制电路56将放电控制方式从升压控制切换为降压控制方式。另外,在从DC/AC变换电路17输出的电压波形与0V交叉的时刻(0交叉点),实施从升压控制向降压控制的切换。
其基于以下的理由。在将DC/DC变换电路13的放电控制从升压控制切换为降压控制(或者其相反)的情况下,向开关设备31a~d以及32a~d供给的控制信号完全不同。因此,如果立刻切换控制,则例如,有开关设备31a和31b同时两方都接通的可能性。在该情况下,在DC/DC变换电路13中流过非常大的电流,所以电力变换装置10检测过电流而通常停止。因此,在切换控制方式的情况下,需要暂时停止DC/DC变换电路13的动作,在对在电抗器35内积蓄了的能量进行放电之后切换。因此,在切换控制方式时,花费几ms(毫秒)程度的时间。因此,在本实施方式1中,在交流负载4的消耗电力比较少,并且向交流负载4几乎不供给电力的交流电压的0交叉点附近,切换控制方式。
由此,在切换时,向交流负载4供给的电力少,所以能够对在电容器33或者34中充电了的电力进行放电而向交流负载4供给电力,所以具有能够无瞬停地使电力变换装置10运转的效果。另外,在蓄电池1的蓄电电力量少的情况下,能够实现降压控制中的放电,所以具有能够缩减放电电力的最大值的效果。另外,如上所述,在停电时,相比于从电力系统3供给电力的情况,通过提高放电控制时的响应性能,在停电时,即使交流负载4的消耗电力急剧变化,也能够追随响应而供给必要的电力,并且在通常时,响应性能低,所以即使在放电电力急剧变化了的情况下,也能够将放电电流的电流脉动抑制为最小限,具有能够将对蓄电池1造成的损伤抑制为最小限的效果。
另外,即使在具备与图21所示的SoC特性不同的、例如关于充电控制采纳的、图19、图20所示的SoC特性,蓄电池电压一部分或者全部超过直流母线电压的控制范围那样的蓄电池1的情况下,也能够根据与以上相同的要点进行放电控制。即虽然省略详细的说明,但通过利用蓄电池控制电路56,基于蓄电池电压、蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围,适宜选择升压控制方式或者降压控制方式,能够实现与这些各种蓄电池的特性符合,并且尽可能抑制了对蓄电池造成的损伤的放电处理。
实施方式2
以下,将能够应用本发明的之前说明了的实施方式1的变形例作为实施方式2进行说明。
即在实施方式1中,关于蓄电池1的蓄电电力量,在蓄电池控制电路56中,对作为选择充电控制中的控制方式的情况的阈值以及停止充电的阈值的第一、第二以及第三规定值,分别设定为20%、80%以及95%,并且,对作为选择放电控制中的控制方式的情况的阈值以及停止放电的阈值的第四以及第五规定值,分别设定为20%以及10%,但在本发明的应用上,当然也可以参考蓄电池1的特性,进而参考包括电力系统3、交流负载4的系统整体的结构、重要性等,设定与例示的例子不同的阈值。
另外,在实施方式1中,为了易于说明,说明了仅使用蓄电池1的电力变换装置,但不限于此,即使应用于包括作为活用自然能量的分散电源一并设置太阳能电池、风力发电的系统,当然也起到与上面的说明同样的效果。另外,在实施方式1中,说明了作为蓄电池1使用了放置型蓄电池的情况,但不限于此,例如,即使在使用了电动汽车的蓄电池的情况下,当然也起到同样的效果。
另外,在实施方式1中,说明了作为蓄电池1使用了锂离子电池的情况,但不限于此。进而,构成为将蓄电池管理部件2内置于蓄电池1,但不限于此,例如,即使构成为在电力变换装置10本体中管理蓄电池1的信息,也起到同样的效果。另外,在实施方式1中,为了简化说明,设为在H/W中实施各控制(充放电升压、降压控制)而进行了说明,但不限于此,即使将上述全部电路或者一部分的电路安装于中央集成电路(CPU)上,并通过在该CPU上动作的S/W实现,当然也起到同样的效果。另外,当然也可以将上述各电路的功能分割为S/W和H/W而实现同样的功能。
另外,在实施方式1中,说明了作为DC/DC变换电路13的结构,使用了图2所示的绝缘型的DC/DC变换电路的情况,但不限于此,即使使用未使用绝缘变压器36的非绝缘型的DC/DC变换电路,当然也起到同样的效果。进而,电路结构当然也不限于图2的结构。
另外,在实施方式1中,作为绝缘型的DC/DC变换电路13的控制方法,使用了图4~图7所示的方法,但不限于此,例如,也可以构成为在进行升压控制的情况下,通过控制向开关设备31a~31d供给的Duty是50%的控制信号,和向开关设备32a~32d供给的Duty是50%的控制信号的相位,控制向蓄电池1充电的电力或者从蓄电池1放电的电力。
进而,在实施方式1中,在蓄电池1的控制方式的切换中使用了从蓄电池管理部件2输出的蓄电池1内的蓄电电力量信息,但不限于此,例如,也可以构成为基于蓄电电力量和蓄电池电压的关系,通过从电压计11输出的蓄电池电压切换。另外,蓄电电力量信息等与蓄电池1有关的信息,当然也可以在DC/DC控制电路14内的蓄电池控制电路56内管理。另外,关于该蓄电池1的控制方式的切换信息,也可以从管理蓄电池1的劣化信息的该蓄电池管理部件2输出。
另外,本发明能够在该发明的范围内,自由地组合各实施方式,或者适宜地变形、省略各实施方式。

Claims (9)

1.一种电力变换装置,连接于蓄电池与交流系统之间,通过来自所述交流系统的电力对所述蓄电池进行充电并将来自所述蓄电池的电力向所述交流系统放电,其特征在于,具备:
DC/DC变换电路,进行所述蓄电池的蓄电池电压和直流母线电压的变换;
DC/AC变换电路,进行所述直流母线电压和所述交流系统的交流电压的变换;和
控制电路,控制所述DC/DC变换电路以及所述DC/AC变换电路,
所述控制电路基于所述蓄电池电压、所述蓄电池的蓄电电力量以及所述直流母线电压的控制范围,选择升压控制和降压控制中的某一个作为所述DC/DC变换电路的控制方式,并且设定所述直流母线电压的控制目标值,通过选择了的所述控制方式控制所述DC/DC变换电路以及所述DC/AC变换电路,使得所述直流母线电压成为所述控制目标值。
2.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
在将来自所述交流系统的电力向所述蓄电池充电的情况下,
作为所述控制方式,所述控制电路在所述蓄电电力量小于第一值或者是第二值以上时,选择所述降压控制方式,在所述蓄电电力量是所述第一值以上且小于所述第二值时,选择所述升压控制方式,并且在基于选择了的所述控制方式设定了的所述直流母线电压的控制目标值分别收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,原样地继承选择了的所述控制方式,在未收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,选择与选择了的所述控制方式不同的降压控制和升压控制中的某一个控制方式。
3.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
在将来自所述交流系统的电力向所述蓄电池充电的情况下,
所述控制电路输入在所述降压控制方式下的降压最大充电电流值和所述蓄电池的温度,比较所述降压最大充电电流值和所述温度下的所述蓄电池中能流过的最大充电电流值,在所述降压最大充电电流值小于所述最大充电电流值时,作为所述控制方式,在所述蓄电电力量小于第一值或者是第二值以上时,选择所述降压控制方式,在所述蓄电电力量是所述第一值以上且小于所述第二值时,选择所述升压控制方式,并且在根据选择了的所述控制方式设定了的所述直流母线电压的控制目标值分别收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,原样地继承选择了的所述控制方式,在未收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,选择与选择了的所述控制方式不同的降压控制和升压控制中的某一个控制方式,
在所述降压最大充电电流值是所述最大充电电流值以上时,所述控制电路始终选择所述降压控制方式。
4.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
在将来自所述蓄电池的电力向所述交流系统放电的情况下,
在所述控制电路中,作为所述控制方式,在所述蓄电电力量小于第四值时,选择所述降压控制方式,在所述蓄电电力量是所述第四值以上时,选择所述升压控制方式,并且在基于选择了的所述控制方式设定了的所述直流母线电压的控制目标值分别收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,原样地继承选择了的所述控制方式,在未收敛于所述直流母线电压的所述控制范围内时,选择与选择了的所述控制方式不同的降压控制和升压控制中的某一个控制方式。
5.根据权利要求1或者4所述的电力变换装置,其特征在于,
在对所述交流系统连接交流电源和交流负载,将来自所述蓄电池的电力向所述交流系统放电的情况下,
以使与所述蓄电池的放电控制有关的控制系的动作相比于所述交流电源为正常时而在停电时更快的方式,在所述交流电源的正常时或者停电时变更所述控制系的响应速度。
6.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
所述控制电路输入与充电或者放电有关的电流目标指令值和所述蓄电池的温度,比较所述电流目标指令值和所述温度下的所述蓄电池中能流过的与所述充电或者放电有关的电流最大值,在所述电流目标指令值是所述电流最大值以上时,将所述电流最大值设定为与所述充电或者放电有关的电流控制目标值,在所述电流目标指令值小于所述电流最大值时,将所述电流目标指令值设定为所述电流控制目标值。
7.根据权利要求6所述的电力变换装置,其特征在于,
所述控制电路控制所述DC/DC变换电路以及所述DC/AC变换电路,以使所述蓄电池的电流从其初始值按照恒定的时间常数增大至所述电流控制目标值。
8.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
在将所述DC/DC变换电路的控制方式从升压控制切换为降压控制或者从降压控制切换为升压控制的情况下,使切换前的控制方式暂时停止而使所述蓄电池的电流成为零,在对其控制变量暂时进行了一次初始化之后,启动切换后的控制方式。
9.根据权利要求1所述的电力变换装置,其特征在于,
所述DC/DC变换电路具有:具备开关设备且进行所述蓄电池电压和中间交流电压的变换的DC/AC变换器、以及具备开关设备且进行所述中间交流电压和所述直流母线电压的变换的AC/DC变换器,
在所述DC/DC变换电路进行所述降压控制的情况下,使所述DC/AC变换器以及AC/DC变换器中的某一方的开关设备的开关动作停止。
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