JP2008178287A - ハイブリッド電力供給装置、ハイブリッド電力供給装置の制御方法、電子機器および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハイブリッド電力供給装置は、主電源部210と、補助電源部230と、主電源部210の動作パラメータにより、フィードフォワード駆動モードおよびフィードバック駆動モードのうちいずれか一つによって動作し、主電源部210の出力電圧を第1所定の直流電圧に調整して出力する第1電圧調整部220とを備えて構成される。
【選択図】図2
Description
まず、本発明の第1の実施形態にかかるハイブリッド電力供給装置について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態にかかるハイブリッド電力供給装置について説明する。
図13Aおよび図13Bは、図12に示す各構成要素を回路レベルで具現した例を示しており、図13Aは、主電源部1110の出力電圧が最適の動作点に該当する最低電圧、すなわちDC−DCコンバータ1210の基準入力電圧VR−IN以下である場合、駆動モード決定部1200の動作状態を示す。また、図13Bは、主電源部1110の出力電圧が最適の動作点に該当する最低電圧、すなわちDC−DCコンバータ1210の基準入力電圧VR−INより大である場合、駆動モード決定部1200の動作状態を示す。ここで、動作状態にある部分は太い実線で、非動作状態にある部分は細い破線で示される。
ここで、図17は、図16のステップS1610の細部的な構成を説明するフローチャートである。図17を参照すれば、ステップS1710では、主電源部1110、例えば燃料電池の動作条件を判断する。ここで、燃料電池の動作条件判断は、例えば燃料電池の動作パラメータを基準値と比較することによって実行される。動作パラメータの例としては、燃料電池の温度、燃料電池の出力電流、および出力電圧のうち少なくとも一つであり、これに限定されるものではない。その後、ステップS1730にて、ステップS1710での判断結果によって、燃料電池が最適の動作点で動作するように、電圧調整部1120の駆動モードを決定する。
これにより、第2基準値は、シミュレーションあるいは実験に基づいて適正な値に設定することができる。このとき、測定された出力電流を電圧に変換する場合には、最適の動作点に対応する最低電圧Vmin、すなわちDC−DCコンバータ1210の基準入力電圧VR−INに設定される。
220 第1電圧調整部
230、1130 補助電源部
240 第2電圧調整部
250、1150 制御部
260、1160 負荷
310、360、1210 DC−DCコンバータ
320、1220 フィードフォワード制御部
330、370、1230 フィードバック制御部
340、380、1240 スイッチ制御部
1110 主電圧部
1120 電圧調整部
1140 スイッチング部
1200 駆動モード決定部
1310 比例積分制御部
1320 比例制御部
1330 PWM処理部
1340 インダクタ
Claims (28)
- 主電源部と、
補助電源部と、
前記主電源部の少なくとも1つの動作パラメータに基づいて、フィードフォワード駆動モードおよびフィードバック駆動モードのうちいずれか一つによって動作し、前記主電源部の出力電圧を第1の所定の直流電圧に調整して出力する第1電圧調整部と、
を備えることを特徴とする、ハイブリッド電力供給装置。 - 前記第1電圧調整部と並列に連結され、前記フィードバック駆動モードにより制御される、前記補助電源部の出力電圧を第2の所定の直流電圧に調整して出力する第2電圧調整部と、
前記主電源部が所望のレベルで動作されるように、前記主電源部の動作パラメータに対応して前記第1電圧調整部および前記第2電圧調整部の動作を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記第1電圧調整部がフィードフォワード駆動モードで動作する場合、前記第2電圧調整部を動作させ、
前記第1電圧調整部がフィードバック駆動モードで動作する場合、前記第2電圧調整部を動作させないことを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記動作パラメータは、前記主電源部の温度、前記主電源部の出力電流、および出力電圧のうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド電圧供給装置。
- 前記第1電圧調整部は、
前記駆動モードに基づいて、前記主電源部の出力電圧を前記第1所定の直流電圧に調整するDC−DCコンバータと、
前記主電源部の動作パラメータに基づいて、フィードフォワード駆動モードおよびフィードバック駆動モードのうちいずれか1つの駆動モードを決定する駆動モード決定部と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記主電源部の温度が第1基準値以上である場合、前記第2電圧調整部を動作させつつ、前記第1電圧調整部を前記フィードフォワード駆動モードで動作させ、
前記主電源部の温度が前記第1基準値より小さい場合、前記第2電圧調整部を動作させずに、前記第1電圧調整部を前記フィードバック駆動モードで動作させることを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電圧供給装置。 - 前記制御部は、
前記主電源部の出力電流が第2基準値以上である場合、前記第2電圧調整部を動作させつつ、前記第1電圧調整部を前記フィードフォワード駆動モードで動作させ、
前記主電源部の出力電流が前記第2基準値より小さい場合、前記第2電圧調整部を動作させずに、前記第1電圧調整部を前記フィードバック駆動モードで動作させることを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電圧供給装置。 - 前記制御部は、
前記主電源部の出力電圧が第3基準値以下である場合、前記第2電圧調整部を動作させつつ、前記第1電圧調整部を前記フィードフォワード駆動モードで動作させ、
前記主電源部の出力電圧が前記第3基準値より大きい場合、前記第2電圧調整部を動作させずに、前記第1電圧調整部を前記フィードバック駆動モードで動作させることを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電圧供給装置。 - 前記制御部は、前記主電源部の温度、前記主電源部の出力電流、および出力電圧のうちから少なくとも二つを動作パラメータとして決定し、前記各動作パラメータの優先順位に基づいて前記第1電圧調整部と前記第2電圧調整部との動作を制御することを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電圧供給装置。
- 前記第1の所定の直流電圧は、前記第2の所定の直流電圧より大きいことを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド電圧供給装置。
- 前記主電源部が所望のレベルで動作しつつ前記第1電圧調整部の出力端に接続された前記補助電源部を充電できるように前記補助電源部の充電過程を制御し、前記主電源部の動作パラメータに基づいて前記第1電圧調整部の駆動モードを制御する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド電力供給装置。
- 前記制御部の制御下において、前記補助電源部が不完全充電である場合に前記第1電圧調整部と前記補助電源部とを接続させ、前記補助電源部が完全充電されて負荷が接続されていない場合に前記第1電圧調整部と前記補助電源部との接続を遮断するスイッチング部をさらに具備することを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。
- 前記第1電圧調整部は、
前記駆動モードに基づいて前記主電源部の出力電圧を前記第1の所定の直流電圧に調整するDC−DCコンバータと、
前記主電源部の動作パラメータに基づいてフィードフォワード駆動モードおよびフィードバック駆動モードのうちいずれか1つの駆動モードを決定する駆動モード決定部と、
を備えることを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記第1電圧調整部は、
前記主電源部の温度が第1基準値以上である場合、前記フィードフォワード駆動モードで動作し、
前記主電源部の温度が前記第1基準値より小さい場合、前記フィードバック駆動モードで動作することを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記第1電圧調整部は、
前記主電源部の出力電流が第2基準値以上である場合、前記フィードフォワード駆動モードで動作し、
前記主電源部の出力電流が前記第2基準値より小さい場合、前記フィードバック駆動モードで動作することを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記第1電圧調整部は、
前記主電源部の出力電圧が第3基準値以下である場合、前記フィードフォワード駆動モードで動作し、
前記主電源部の出力電圧が前記第3基準値より大きい場合、前記フィードバック駆動モードで動作することを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。 - 前記第1電圧調整部は、前記主電源部の温度、前記主電源部の出力電流、および出力電圧のうちから少なくとも二つを動作パラメータとして決定し、前記各動作パラメータの優先順位に基づいて前記第1電圧調整部の駆動モードを制御することを特徴とする、請求項11に記載のハイブリッド電力供給装置。
- 請求項1〜17のうちいずれか1つに記載のハイブリッド電力供給装置を電源として使用することを特徴とする、電子機器。
- 主電源部と、補助電源部と、フィードフォワード駆動モードおよびフィードバック駆動モードのうちいずれか一つによって動作し、前記主電源部の出力電圧を第1の所定の直流電圧に調整して出力する第1電圧調整部とを備えるハイブリッド電源供給装置の制御方法であって、
前記主電源部の少なくとも1つの動作パラメータを所定の基準値と比較し、前記主電源部の動作条件を判断する判断段階と、
前記判断結果に基づいて、前記主電源部が所望のレベルで動作するように、前記第1電圧調整部の駆動モードを決定する決定段階と、
を含むことを特徴とする、ハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記第1電圧調整部の駆動モードに基づいて、前記補助電源部の出力電圧を第2の所定の直流電圧に調整して出力する第2電圧調整部の動作を制御する制御段階をさらに含むことを特徴とする、請求項19に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。
- 前記判断段階は
前記主電源部の温度を測定する段階と、
前記測定された温度を第1基準値と比較する段階とを含み、
前記決定段階は、
前記測定された温度が前記第1基準値以上である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記第2電圧調整部を動作させる段階と、
前記測定された温度が前記第1基準値より小さい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項20に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記判断段階は、
前記主電源部の出力電流を測定する段階と、
前記測定された出力電流を第2基準値と比較する段階とを含み、
前記決定段階は、
前記測定された出力電流が前記第2基準値以上である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記第2電圧調整部を動作させる段階と、
前記測定された出力電流が前記第2基準値より小さい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項21に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記判断段階は、
前記主電源部の出力電圧を測定する段階と、
前記測定された出力電圧を第3基準値と比較する段階とを含み、
前記制御段階は、
前記測定された出力電圧が前記第3基準値以下である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記第2電圧調整部を動作させる段階と、
前記測定された出力電圧が前記第3基準値より大きい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項21に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記主電源部が所望のレベルで動作しつつ前記第1電圧調整部の出力端に接続された前記補助電源部を充電できるように前記補助電源部の充電過程を制御し、前記主電源部の動作パラメータに基づいて前記第1電圧調整部の駆動モードを制御する制御段階をさらに含むことを特徴とする、請求項19に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。
- 前記判断段階は、
前記主電源部の温度を測定する段階と、
前記測定された温度を第1基準値と比較する段階とを含み、
前記制御段階は、
前記測定された温度が前記第1基準値以上である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記補助電源部を充電する段階と、
前記測定された温度が前記第1基準値より小さい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項24に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記判断段階は、
前記主電源部の出力電流を測定する段階と、
前記測定された出力電流を第2基準値と比較する段階とを含み、
前記制御段階は、
前記測定された出力電流が前記第2基準値以上である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記補助電源部を充電する段階と、
前記測定された出力電流が前記第2基準値より小さい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項24に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 前記判断段階は、
前記主電源部の出力電圧を測定する段階と、
前記測定された出力電圧を第3基準値と比較する段階とを含み、
前記制御段階は、
前記測定された出力電圧が前記第3基準値以下である場合、前記第1電圧調整部をフィードフォワード駆動モードで動作させつつ、前記補助電源部を充電する段階と、
前記測定された出力電圧が前記第3基準値より大きい場合、前記第1電圧調整部をフィードバック駆動モードで動作させる段階と、
を含むことを特徴とする、請求項24に記載のハイブリッド電力供給装置の制御方法。 - 請求項19〜27のうちいずれか1つに記載のハイブリッド電源供給装置の制御方法を実行可能なプログラムを記載したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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