JP2014117993A - 電力変換器および電力変換器の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換器1は、それぞれ異なる饋電線2に接続される複数の電力変換ユニット14−1,14−2と、各電力変換ユニット14−1,14−2に接続されると共に、二次電池16に接続される直流エネルギ融通部17と、電力制御部11とを備える。電力制御部11は、饋電線2のうち回生電流が流れる回生側の饋電線2に接続されている回生側の電力変換ユニット14と、饋電線2のうち消費電流が流れる消費側の饋電線2に接続されている消費側の電力変換ユニット14に対して指令し、直流エネルギ融通部17を介して回生側の饋電線2から消費側の饋電線2に電力を出力し、かつ、回生電力および消費電力の総和に応じたエネルギを二次電池16に入出力するように直流エネルギ融通部17の電圧を決定する。
【選択図】図1
Description
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
図1は、第1の実施形態に於ける電力変換器を示す概略の構成図である。
電力変換器1は、饋電線2−1(第1饋電線)と、饋電線2−2(第2饋電線)に接続されて、これら饋電線2−1と饋電線2−2との間で相互に電力を変換して融通するものである。饋電線2−1と饋電線2−2は、同様に構成されているので、代表して饋電線2−1について説明し、饋電線2−2の説明を省略する。以下、饋電線2−1,2−2,…を特に区別しないときには、単に饋電線2と記載する。
電圧計5−1は、一端が饋電線2−1に接続され、センサ出力が通信線を介して電力制御部11に接続されている。電圧計5−1は、饋電線2−1に印加されている電圧V1を計測して出力するものである。ここで電圧V1は、単相交流の電圧の実効値である。電圧計5−2は、電圧計5−1と同様である。以下、電圧計5−1,5−2,…を特に区別しないときには、単に電圧計5と記載する。
電力変換器1は、電力制御部11と、融通電流I1cを計測する電流計12−1と、変圧器13−1と、電力を相互に変換する電力変換ユニット14−1と、融通電流I2cを計測する電流計12−2と、変圧器13−2と、電力を相互に変換する電力変換ユニット14−2と、直流部電圧Vdcを計測する電圧計15と、二次電池16と、直流エネルギ融通部17とを備えている。
電力制御部11は、饋電線2−1に回生電流が流れ、回生電力が発生しているとき(消費/回生電力P1bが負のとき)、この回生電力を饋電線2−2に融通するように、電力変換ユニット14−1に指令する。
電力制御部11は、二次電池16のSOC(充電量)が所定条件を満たすならば、各饋電線2の消費/回生電力の総和に応じたエネルギを二次電池に入出力するように直流部電圧Vdcを決定し、二次電池16のSOC(充電量)が所定条件を満たさないならば、二次電池16にエネルギを入出力しないように直流部電圧Vdcを決定し、電力変換ユニット14−1に指令する。
電力制御部11は、饋電線2−2に回生電力が発生しているとき(消費/回生電力P2bが負のとき)、この回生電力を饋電線2−1に融通するように、電力変換ユニット14−2に指令する。
電力制御部11は、二次電池16のSOC(充電量)が所定条件を満たすならば、各饋電線2の消費/回生電力の総和に応じたエネルギを二次電池に入出力するように融通電流I2cを決定し、二次電池16のSOC(充電量)が所定条件を満たさないならば、二次電池16にエネルギを入出力しないように融通電流I2cを決定し、電力変換ユニット14−2に指令する。
二次電池16は、直流エネルギ融通部17に接続され、SOC(State Of Charge)出力端子が通信線を介して電力制御部11に接続されている。二次電池16は、饋電線2−1の消費/回生電力P1bと、饋電線2−1の消費/回生電力P2bとの総和に応じた余剰エネルギを入出力するものである。二次電池16は更に、電力制御部11に、当該電池のSOC(充電量)の情報を出力する。
電力変換ユニット14−1から直流エネルギ融通部17には、電流I1dが流れる。
電力変換ユニット14−2から直流エネルギ融通部17には、電流I2dが流れる。
直流エネルギ融通部17から二次電池16には、充電/放電電流I0が流れる。充電/放電電流I0が正のとき、二次電池16に充電される。充電/放電電流I0が負のとき、二次電池16から放電される。
直流エネルギ融通部17は、接地された中点17Cと、正の直流電圧が印加されている正点17Pと、負の直流電圧が印加されている負点17Nとを備えている。正点17Pには、電圧計15−1が接続されている。負点17Nには、電圧計15−2が接続されている。
電圧計15−1は、一端が直流エネルギ融通部17の正点17Pに接続されている。電圧計15−1は、正点17Pに印加されている正点電圧Vdcpを計測するものである。電圧計15−2は、一端が直流エネルギ融通部17の負点17Nに接続されている。電圧計15−2は、負点17Nに印加されている負点電圧Vdcnを計測するものである。電力制御部11(図1参照)は、電圧計15−1が計測した正点電圧Vdcpと、電圧計15−2が計測した負点電圧Vdcnとを加算して、直流部電圧Vdcを算出する。
二次電池16は、電池ユニット161−1〜161−6と、二次電池制御部162と、スイッチ回路163−1〜163−6とを備えている。以下、電池ユニット161−1〜161−6を特に区別しないときには、単に電池ユニット161と記載する。スイッチ回路163−1〜163−6を特に区別しないときには、単にスイッチ回路163と記載する。
電池ユニット161−3は、スイッチ回路163−3を介して中点17Cと正点17Pとの間に接続されている。電池ユニット161−2は、スイッチ回路163−2,163−3を介して中点17Cと正点17Pとの間に接続されている。電池ユニット161−1は、スイッチ回路163−1〜163−3を介して中点17Cと正点17Pとの間に接続されている。電池ユニット161−4〜161−6と、スイッチ回路163−4〜163−6も同様に構成されている。これにより、二次電池制御部162は、電池ユニット161毎に直流エネルギ融通部17から切り離すことができるので、電池ユニット161の故障時には、これを容易に交換することができる。
二次電池制御部162は更に、図示しない各種センサにより各電池ユニット161の出力電圧、出力電流、温度などを測定してSOC(充電量)の情報を算出し、電力制御部11(図1参照)に出力している。
グラフの横軸は、二次電池16のSOC(充電量)を示している。グラフの縦軸は、二次電池16の電圧Vを示している。二次電池制御部162は、各電池ユニット161の出力電圧と、当該グラフの特性により、各電池ユニット161のSOC(充電量)と二次電池16のSOC(充電量)とを算出し、電力制御部11(図1参照)に出力する。
二次電池16の充電量−電圧特性は、30%から70%の間で、ほぼ線形である。SOCが30%のとき、二次電池16は電圧Vminを出力する。SOCが70%のとき、二次電池16は電圧Vmaxを出力する。目標SOCのとき、二次電池16は電圧Vtを出力する。第1の実施形態の電力制御部11は、二次電池16のSOCが、少なくとも30%から70%の範囲になるように制御している。しかし、これに限られず、任意のSOCの範囲になるように制御してもよい。
第1の実施形態の電力制御部11は更に、二次電池16に充分な充電余力と放電余力を持たせると共に、各電池ユニット161の寿命を長くするため、目標SOCを約50%に設定している。
電力制御部11は、電力算出部111−1,111−2と、電流算出部112と、電池特性算出部113と、加減算器114−1,114−2と、比例積分制御器115−1,115−2と、瞬時値制御部116−1,116−2とを備えている。電力制御部11には、饋電線2−1に係る供給電流I1a、融通電流I1c、電圧V1と、饋電線2−2に係る供給電流I2a、融通電流I2c、電圧V2と、二次電池16のSOC(充電量)と、直流エネルギ融通部17に印加されている直流部電圧Vdcとが入力され、これらに基づいて制御信号C1,C2が出力される。以下、電力算出部111−1,111−2,…を特に区別しないときには、単に電力算出部111と記載する。瞬時値制御部116−1,116−2を特に区別しないときには、単に瞬時値制御部116と記載する。
鉄道車両6−1の消費/回生電力P1bは、饋電線2−1への供給電力P1aと融通電力P1cとの差である。電力算出部111−1は、饋電線2−1に係る供給電流I1a、融通電流I1c、電圧V1と、以下の(1)式に基づいて、鉄道車両6−1の消費/回生電力P1bを算出する。
なお、以下では、単純化のため、二次電池16の容量が無限大であり、充電/放電電力P0には、何ら制約が無いものと仮定する。このとき、供給電力P1a,P2aを最小化するように計算すると、充電/放電電力指令値P0*は、以下の(3)式のようになる。
実際には、二次電池16の充電/放電電力P0には、二次電池16の容量による制約があるため、(3)式に、何らかの制約条件を組み込むことが必要となる。
電流算出部112は、消費/回生電力P1b,P2bの総和が正(消費電力が優勢)で、かつ、現在のSOCが目標SOC以下ならば、二次電池16に対して充電と放電のいずれも行わない。二次電池16を過放電状態にしないためである。
電流算出部112は、消費/回生電力P1b,P2bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOCよりも低いならば、消費/回生電力P1b,P2bの総和の絶対値に応じたエネルギを二次電池16に充電する。回生された電力を無駄にしないためである。
電流算出部112は、消費/回生電力P1b,P2bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOC以上ならば、二次電池16に対して充電と放電のいずれも行わない。二次電池16を過充電状態にしないためである。
二次電池16に充電または放電する場合、電流算出部112は、充電電流指令値I0*を、以下の(4)式に基づいて算出する。二次電池16に充電と放電のいずれも行わない場合、電流算出部112は、充電電流指令値I0*を0とする。
加減算器114−1は、直流部電圧指令値Vdc*から、現在の直流部電圧Vdcを減算するものである。比例積分制御器115−1は、加減算器114−1の出力結果に対して、比例積分制御を行うものである。これにより、加減算器114−1および比例積分制御器115−1は、直流部電圧Vdcを、直流部電圧指令値Vdc*に収束させることができる。
加減算器114−1および比例積分制御器115−1は、以下の(5)式に基づいて、直流部電圧指令値Vdcxを算出する。(5)式では、比例積分制御関数を、関数PI(Proportional Integral)として示している。
電流算出部112は、消費/回生電力P1b,P2bに基づいて、饋電線2−1から直流エネルギ融通部17に融通する融通電力P1cと、饋電線2−2から直流エネルギ融通部17に融通する融通電力P2cとを決定する。
消費/回生電力P1bが正、かつ、消費/回生電力P2bが負の場合、または、消費/回生電力P1bが負、かつ、消費/回生電力P2bが正の場合には、消費/回生電力P1bの絶対値と、消費/回生電力P2bの絶対値のいずれか小さい方の電力を、電力を回生した饋電線2から、電力を消費している饋電線2に融通する。
電流算出部112は更に、二次電池16の充電/放電電力P0が0でないならば、消費/回生電力P1bの絶対値と、消費/回生電力P2bの絶対値のいずれか大きい方に係る饋電線2を判定し、この饋電線2からの融通電力に、充電/放電電力P0を加算する。これにより、電流算出部112は、融通電力指令値P1c*,P2c*を決定する。
電流算出部112は、決定した融通電力指令値P2c*と、電圧V2と、以下の(6)式に基づき、融通電流指令値I2c*を決定する。
加減算器114−2および比例積分制御器115−2は、以下の(7)式に基づいて、融通電流指令値I2xを算出する。(7)式では、比例積分制御関数を、関数PIとして示している。
以上のようにして、電力制御部11は、制御信号C1,C2を生成し、饋電線2−1,2−2間の電力を融通する。
消費/回生電力P1b,P2bの総和が正(消費電力が優勢)で、かつ、現在のSOCが目標SOCよりも高いならば、電力変換器1は、消費/回生電力P1b,P2bの総和に応じたエネルギを二次電池16から放電することを示している。二次電池16から放電する場合に充電/放電電力P0は負となる。すなわち、充電/放電電力P0は、前記(3)式で表される。
消費/回生電力P1b,P2bの総和が正(消費電力が優勢)で、かつ、現在のSOCが目標SOC以下ならば、電力変換器1は、二次電池16の充電も放電も行わない。すなわち、充電/放電電力P0は、0となる。
消費/回生電力P1b,P2bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOCよりも低いならば、電力変換器1は、消費/回生電力P1b,P2bの総和に(−1)を乗算した値に応じたエネルギを、二次電池16に充電することを示している。すなわち、充電/放電電力P0は、前記(3)式で表される。
消費/回生電力P1b,P2bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOC以上ならば、電力変換器1は、二次電池16の充電も放電も行わない。すなわち、充電/放電電力P0は、0となる。
消費/回生電力P1bが正(電力を消費)で、かつ、消費/回生電力P2bが正(電力を消費)ならば、饋電線2間の電力の融通は行われない。電力変換器1は、充電/放電電力P0に基づいて、融通電力P1c,P2cを決定する。図では、この場合を(*1)で示している。
消費/回生電力P1bが正(電力を消費)で、消費/回生電力P2bが負(電力を回生)または0で、かつ、P1bの絶対値よりもP2bの絶対値が小さいならば、電力変換器1は、饋電線2−2からの融通電力P2cを(−P2b)とし、饋電線2−1からの融通電力P1cを(P2b+P0)とする。
消費/回生電力P1bが正(電力を消費)で、消費/回生電力P2bが負(電力を回生)または0で、かつ、P2bの絶対値よりもP1bの絶対値が小さいか等しいならば、電力変換器1は、饋電線2−1からの融通電力P1cを(−P1b)とし、饋電線2−1からの融通電力P1cを(P1b+P0)とする。
消費/回生電力P1bが負(電力を回生)または0で、消費/回生電力P2bが正(電力を消費)で、かつ、P2bの絶対値よりもP1bの絶対値が小さいか等しいならば、電力変換器1は、饋電線2−1からの融通電力P1cを(−P1b)とし、饋電線2−1からの融通電力P1cを(P1b+P0)とする。
消費/回生電力P1bが負(電力を回生)または0で、かつ、消費/回生電力P2bが負(電力を回生)または0ならば、饋電線2間の電力の融通は行われない。電力変換器1は、充電/放電電力P0に基づいて、融通電力P1c,P2cを決定する。図では、この場合を(*2)で示している。
以上説明した第1の実施形態では、次の(A)〜(E)のような効果がある。
図6は、第2の実施形態に於ける電力変換器1を示す概略の構成図である。図1に示す第1の実施形態の電力変換器1と同一の要素には同一の符号を付与している。
第2の実施形態の電力変換器1Aは、第1の実施形態の電力変換器1と同様に、饋電線2−1,2−2が接続されており、更に饋電線2−3(第3饋電線)が接続されて、これら饋電線2−1〜2−3の間で相互に電力を変換して融通するものである。
饋電線2−2,2−3は、饋電線2−1と同様に構成されている。
電力変換器1Aは、第1の実施形態の電力変換器1(図1参照)に加えて更に、融通電流I3cを計測する電流計12−3と、変圧器13−3と、電力を相互に変換する電力変換ユニット14−3とを備え、電力変換器1Aは更に、第1の実施形態の電力制御部11(図1参照)とは異なる電力制御部11Aを備えている。
変圧器13−3は、変圧器13−1,13−2(図1参照)と同様である。
電力変換ユニット14−3は、電力変換ユニット14−1,14−2(図1参照)と同様であり、制御信号C3によって制御されて、直流エネルギ融通部17に電流I3dを流す。
なお、これに限られず、電力変換器1Aには、4系統以上の饋電線2が接続されていてもよく、更に、二次電池16が接続されていなくてもよい。
電力制御部11Aは、第1の実施形態の電力制御部11に加えて更に、電力算出部111−3と、加減算器114−3と、比例積分制御器115−3と、瞬時値制御部116−3とを備えている。
電力制御部11Aには、饋電線2−1に係る供給電流I1a、融通電流I1c、電圧V1と、饋電線2−2に係る供給電流I2a、融通電流I2c、電圧V2と、饋電線2−3に係る供給電流I3a、融通電流I3c、電圧V3と、二次電池16のSOC(充電量)と、直流エネルギ融通部17に印加されている直流部電圧Vdcとが入力され、これらに基づいて制御信号C1,C2,C3が出力される。
制御信号C3の算出方法は、第1の実施形態の制御信号C2の算出方法(図4参照)と同様である。
消費/回生電力P1b〜P3bの総和が正(消費電力が優勢)で、かつ、現在のSOCが目標SOCよりも高いならば、電力変換器1は、消費/回生電力P1b〜P3bの総和に応じたエネルギを二次電池16から放電することを示している。
消費/回生電力P1b〜P3bの総和が正(消費電力が優勢)で、かつ、現在のSOCが目標SOC以下ならば、電力変換器1は、二次電池16の充電も放電も行わない。すなわち、充電/放電電力P0は、0となる。
消費/回生電力P1b〜P3bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOCよりも低いならば、電力変換器1は、消費/回生電力P1b〜P3bの総和に(−1)を乗算した値に応じたエネルギを、二次電池16に充電することを示している。
消費/回生電力P1b〜P3bの総和が負(回生電力が優勢)または0で、かつ、現在のSOCが最大SOC以上ならば、電力変換器1は、二次電池16の充電も放電も行わない。すなわち、充電/放電電力P0は、0となる。
消費/回生電力P1b〜P3bが全て正(電力消費)ならば、饋電線2間の電力の融通は行われない。電力変換器1は、充電/放電電力P0に基づいて、融通電力P1c〜P3cを決定する。図では、この場合を(*3)で示している。
消費/回生電力P1b〜P3bのいずれかが正(電力消費)で、その他が負(電力回生)または0で、かつ、消費電力の総和の絶対値よりも回生電力の総和の絶対値の方が大きいか等しいならば、電力変換器1は、回生電力に係る各饋電線2から、消費電力に係る全ての饋電線2に対して、その消費電力を融通する。電力変換器1は更に、充電/放電電力P0に応じて、回生電力に係る各饋電線2から電力を融通して、二次電池16を充電する。図では、この場合を、(P0依存)と記載している。
消費/回生電力P1b〜P3bの全てが負(電力回生)または0ならば、饋電線2間の電力の融通は行われない。電力変換器1は、充電/放電電力P0に基づいて、融通電力P1c〜P3cを決定する。図では、この場合を(*6)で示している。
以上説明した第2の実施形態では、次の(F)〜(H)のような効果がある。
図9は、第3の実施形態に於ける電力変換器1Bを示す概略の構成図である。図6に示す第2の実施形態の電力変換器1Aと同一の構成には同一の符号を付与している。
第3の実施形態の電力変換器1Bは、第2の実施形態の電力変換器1A(図6参照)に加えて、運行指令装置7が接続され、第2の実施形態の電力制御部11A(図6、図7参照)とは異なる電力制御部11Bを備えている。
運行指令装置7は、鉄道車両6−1〜6−3に、図示しないケーブルなどで通信可能に接続されている。運行指令装置7は、各鉄道車両6−1〜6−3の運行を指令すると共に、これらの運行情報を取得して管理するものである。運行指令装置7は、電力変換器1Bの電力制御部11Bに、各鉄道車両6−1〜6−3の運行情報を出力する。ここで運行情報とは、運行のダイアグラムや、各鉄道車両6−1〜6−3の現在の速度や操作情報(加速指示中または減速指示中)などである。
第3の実施形態の電力制御部11Bは、第2の実施形態の電力制御部11A(図7参照)に加えて更に、目標SOC算出部117を備えている。
目標SOC算出部117は、運行情報に基づいて、目標SOCを算出するものである。目標SOC算出部117は、例えば、各鉄道車両6−1〜6−3の現在の速度がそれぞれ所定値を超えており、減速による回生電力が発生する蓋然性が高いときには、回生電力を二次電池16に充電しやすくするため、目標SOCを減少させる。目標SOC算出部117は更に、各鉄道車両6−1〜6−3が停止しており、加速による消費電力が発生する蓋然性が高いときには、二次電池16から消費電力を融通(放電)しやすくするため、目標SOCを増加させる。
しかし、これに限られず、目標SOC算出部117は、運行ダイアグラムから、各饋電線2上で動作する鉄道車両6の数が少ないことを検知したならば、回生電力が消費電力によって打ち消される蓋然性が低くなると判断し、目標SOCを増加させてもよい。
電力変換器1Bは、U駅からO駅までの鉄道路線に係る饋電線2−1と、O駅からF駅までの鉄道路線に係る饋電線2−2と、O駅からM駅までの鉄道路線に係る饋電線2−3とに接続されて、これら3系統の饋電線2−1〜2−3の間で、回生電力を相互に融通している。電力変換器1Bには、運行指令装置7が接続され、この運行指令装置7によって、最も適切な目標SOCになるように調整している。
以上説明した第3の実施形態では、次の(I)のような効果がある。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に置くことができる。
各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
本発明の変形例として、例えば、次の(a)〜(c)のようなものがある。
11,11A,11B 電力制御部
111−1〜111−3 電力算出部
112 電流算出部
113 電池特性算出部
116−1〜116−3 瞬時値制御部
117 目標SOC算出部
12−1〜12−3 電流計
13−1〜13−3 変圧器
14−1〜14−3 電力変換ユニット
15−1,15−2 電圧計
16 二次電池
161−1〜161−6 電池ユニット
162 二次電池制御部
163−1〜163−6 スイッチ回路
17 直流エネルギ融通部
17P 正点
17C 中点
17N 負点
2−1〜2−3 饋電線
3,3−1〜3−3 変圧器
4−1〜4−3 電流計
5−1〜5−3 電圧計
6−1〜6−3 鉄道車両
7 運行指令装置
P0 充電/放電電力
P1a〜P3a 供給電力
P1b〜P3b 消費/回生電力
P1c〜P3c 融通電力
I0 充電/放電電流
I1a〜I3a 供給電流
I1c〜I3c 融通電流
I1d〜I3d 電流
Vdc 直流部電圧
SOC 充電量
V1〜V3 電圧
C1〜C3 制御信号
Claims (13)
- それぞれ異なる饋電線に接続される複数の電力変換ユニットと、
複数の前記電力変換ユニットに接続されると共に、二次電池に接続される直流エネルギ融通部と、
前記饋電線のうち回生電流が流れる回生側の饋電線に接続されている回生側の電力変換ユニット、および、前記饋電線のうち消費電流が流れる消費側の饋電線に接続されている消費側の電力変換ユニットに対して指令し、前記直流エネルギ融通部を介して前記回生側の饋電線から前記消費側の饋電線に電力を出力し、かつ、前記回生側の饋電線の回生電力および前記消費側の饋電線の消費電力の総和に応じたエネルギを前記二次電池に入出力するように前記直流エネルギ融通部の電圧を決定する電力制御部と、
を備えることを特徴とする電力変換器。 - 前記直流エネルギ融通部は、電圧を計測する手段を備え、計測した電圧値を前記電力制御部に送信する通信線が接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換器。 - 複数の前記電力変換ユニットは、自身が接続されている前記饋電線から流れる電流を計測する手段を備え、計測した電流値を前記電力制御部に送信する通信線と、前記電力制御部が指令した制御値を受信する通信線とが接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換器。 - 前記電力制御部は、前記二次電池の充電量が所定条件を満たさないならば、前記回生電力および前記消費電力の総和に応じたエネルギを前記二次電池に入出力しないように前記直流エネルギ融通部の電圧を決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換器。 - 前記電力制御部は、
前記回生側の饋電線の前記回生電力の絶対値の総和が前記消費側の饋電線の前記消費電力の絶対値の総和よりも大きく、かつ、前記二次電池の充電量が最大の充電量未満ならば、前記二次電池にエネルギを入力するように前記直流エネルギ融通部の電圧を決定し、
前記回生電力の絶対値の総和が前記消費電力の絶対値の総和よりも小さく、かつ、前記二次電池の充電量が目標の充電量以上ならば、前記二次電池からエネルギを出力するように前記直流エネルギ融通部の電圧を決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換器。 - 前記二次電池の充電量を検知する二次電池制御部、
を更に備えることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電力変換器。 - 前記電力制御部は更に、前記二次電池制御部が検知した充電量が所定条件を満たすならば、複数の前記饋電線の前記回生電力および前記消費電力の総和に応じたエネルギを、前記二次電池から入出力するように各前記電力変換ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換器。 - 前記二次電池は、
各電池モジュールが直列接続して構成された電池ユニットが、複数並列接続されて構成される、
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換器。 - 前記直流エネルギ融通部は、接地された中点、正の直流電圧が印加されている正点、および、負の直流電圧が印加されている負点を備え、
複数の前記電池ユニットは、前記中点と前記正点との間、および、前記負点と前記中点との間に、それぞれ接続されている、
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換器。 - 前記二次電池は、
前記二次電池制御部によって制御され、前記電池ユニット毎に前記直流エネルギ融通部から切り離すことが可能なスイッチ回路を備える、
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換器。 - 前記電力制御部は更に、複数の前記饋電線の電力で駆動される車両の運行情報を取得して、目標とする前記二次電池の充電量を調整する、
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換器。 - それぞれ異なる饋電線に接続される複数の電力変換ユニットと、
複数の前記電力変換ユニットに接続された直流エネルギ融通部と、
前記饋電線のうち回生電流が流れる回生側の饋電線に接続されている回生側の電力変換ユニットと、前記饋電線のうち消費電流が流れる消費側の饋電線に接続されている消費側の電力変換ユニットに対して指令し、前記直流エネルギ融通部を介して前記回生側の饋電線から前記消費側の饋電線に電力を出力させる電力制御部と、
を備えることを特徴とする電力変換器。 - それぞれ異なる饋電線に接続される複数の電力変換ユニットと、
複数の前記電力変換ユニットに接続されると共に、二次電池に接続された直流エネルギ融通部と、
電力制御部と、
を備える電力変換器であって、
前記電力制御部は、
前記饋電線のうち回生電流が流れる回生側の饋電線に接続されている回生側の電力変換ユニットと、前記饋電線のうち消費電流が流れる消費側の饋電線に接続されている消費側の電力変換ユニットに対して指令し、前記直流エネルギ融通部を介して前記回生側の饋電線から前記消費側の饋電線に電力を出力し、かつ、前記回生側の饋電線の回生電力および前記消費側の饋電線の消費電力の総和に応じたエネルギを前記二次電池に入出力するように前記直流エネルギ融通部の電圧を決定する、
ことを特徴とする電力変換器の電力変換方法。
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