JP2017153172A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの直流電源と負荷との間で電力を授受する電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that transfers power between two DC power supplies and a load.
2つの直流電源から負荷(例えば車両駆動電動機等)へ電力を供給するための電源システムが開示されている(特許文献1〜5)。このような電源システムは、例えば複数の太陽電池から負荷へ電力を供給するためにも用いられている。太陽電池モジュールの各々に昇圧チョッパ(昇圧コンバータ)を接続し、MPPT制御(最大電力点トラッキング)により各太陽電池モジュールでの発電効率が最大化されるように制御する。このように複数の昇圧チョッパ(昇圧コンバータ)を用いる理由は、設置場所等の影響により各太陽電池モジュールの発電状況が異なるときにすべての太陽電池モジュールを直列に接続して1つの昇圧チョッパ(昇圧コンバータ)で制御すると発電効率が低下してしまうからである。また、別の理由として、発電電力が大きなシステムでは、すべての太陽電池モジュールを直列に接続してしまうと出力電圧が高電圧となり、回路設計上の制約が大きくなることがある。
A power supply system for supplying power from two DC power supplies to a load (for example, a vehicle drive motor) is disclosed (
例えば、2つの直流電源にそれぞれ昇圧チョッパ回路が設けられており、それぞれの直流電源からの電圧を独立に昇圧チョッパ回路により昇圧して負荷に供給することができる電源システムが開示されている。また、2つの昇圧チョッパ回路の間を双方向スイッチング素子で接続し、2つの昇圧チョッパ回路を協働させて2つの直流電源から負荷へと電力を供給できる電源システムが開示されている。さらに、2つの直流電源をスイッチング素子により直列及び並列に接続可能としたシリーズパラレルコンバータ型の電源システムが開示されている。 For example, there is disclosed a power supply system in which a boost chopper circuit is provided for each of two DC power supplies, and a voltage from each DC power supply can be independently boosted by a boost chopper circuit and supplied to a load. In addition, a power supply system is disclosed in which two boost chopper circuits are connected by a bidirectional switching element, and power can be supplied from two DC power supplies to a load by cooperating the two boost chopper circuits. Furthermore, a series / parallel converter type power supply system is disclosed in which two DC power supplies can be connected in series and in parallel by switching elements.
図11は、従来の電源システム300の構成例を示す。また、図12は、従来の電源システム300に対する制御状態を示す。また、図13は、電源システム300での各制御状態(状態a〜状態e)におけるリアクトルL1,L2に流れるリアクトル電流I1,I2の変化を示す。
FIG. 11 shows a configuration example of a conventional
状態aでは、第1スイッチS1及び第2スイッチS2の両方がオン状態である(時刻t1)。状態bでは、第2スイッチS2がオフ状態とされる(時刻t2)。その後、ダイオードD2から第1スイッチS1へ電流の自然転流が起こり状態cへ移行する(時刻t3)。状態dでは、第1スイッチS1がオフ状態され、同時に第2スイッチS2がオン状態とされる(時刻t4)。その後、ダイオードD1から第2スイッチS2へ電流の自然転流が起こり状態eへ移行する(時刻t5)。そして、第1スイッチS1をオン状態とすることで状態aに戻る(時刻t6)。このように1周期の制御が行われ、2つの直流電源の電圧が昇圧されて負荷302に供給される。
In the state a, both the first switch S1 and the second switch S2 are on (time t1). In the state b, the second switch S2 is turned off (time t2). Thereafter, a natural commutation of current occurs from the diode D2 to the first switch S1, and the state c is shifted (time t3). In the state d, the first switch S1 is turned off, and at the same time, the second switch S2 is turned on (time t4). Thereafter, natural commutation of current occurs from the diode D1 to the second switch S2, and the state e is shifted (time t5). Then, the first switch S1 is turned on to return to the state a (time t6). Thus, one cycle of control is performed, and the voltages of the two DC power supplies are boosted and supplied to the
また、図14は、シリーズパラレル型の電源システム400の構成例を示す。図15は、電源システム400に対する制御状態を示す。図16は、電源システム400における各制御状態(状態a〜状態c)におけるリアクトルL1及びリアクトルL2に流れるリアクトル電流I1,I2の変化を示す。
FIG. 14 shows a configuration example of a series-parallel type
状態aでは、第1スイッチS1及び第4スイッチS4の両方がオフ状態であり、第2スイッチS2及び第3スイッチS3の両方がオン状態である(時刻t1)。状態bでは、第2スイッチS2がオフ状態とされ、第1スイッチS1がオン状態とされる(時刻t2)。状態cでは、第4スイッチS4がオフ状態とされ、第2スイッチS2がオン状態とされる(時刻t3)。その後、第1スイッチS1がオフ状態とされ、第4スイッチS4がオン状態とされる(時刻t4)。このように1周期の制御が行われ、2つの直流電源の電圧が昇圧されて負荷402に供給される。
In the state a, both the first switch S1 and the fourth switch S4 are in the off state, and both the second switch S2 and the third switch S3 are in the on state (time t1). In the state b, the second switch S2 is turned off and the first switch S1 is turned on (time t2). In the state c, the fourth switch S4 is turned off and the second switch S2 is turned on (time t3). Thereafter, the first switch S1 is turned off and the fourth switch S4 is turned on (time t4). Thus, one cycle of control is performed, and the voltages of the two DC power supplies are boosted and supplied to the
従来の電源システムでは、時刻t4において2つのリアクトルを流れる電流の増減切替のタイミングが1周期に1回だけ一致する。2つのリアクトルを流れる電流の増減切替のタイミングが一致すると損失の低減効果があるが、従来の電源システムでは1周期に1回だけその効果を得ることができず、電源システムにおける損失低減が不十分であった。 In the conventional power supply system, the increase / decrease switching timing of the current flowing through the two reactors coincides only once per cycle at time t4. If the timing of increase / decrease switching of the current flowing through the two reactors coincides, there is an effect of reducing the loss, but the conventional power supply system cannot obtain the effect only once per cycle, and the loss reduction in the power supply system is insufficient. Met.
本発明の1つの態様は、第1の直流電源と、前記第1の直流電源に直列に接続された第1のリアクトルと、第2の直流電源と、前記第2の直流電源に直列に接続された第2のリアクトルと、前記第1の直流電源及び前記第2の直流電源からの直流電圧の電圧変換を行う複数のスイッチング素子を備えた電力変換器と、を備え、前記電力変換器は、前記第1の直流電源と前記第1のリアクトルが負荷を介さずに閉回路を形成すると共に、前記第2の直流電源と前記第2のリアクトルが負荷を介して閉回路を形成するように前記複数のスイッチング素子が制御される第1の制御状態と、前記第1の直流電源と前記第1のリアクトルが負荷を介して閉回路を形成すると共に、前記第2の直流電源と前記第2のリアクトルが負荷を介さずに閉回路を形成するように前記複数のスイッチング素子が制御される第2の制御状態と、に制御され、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態において、前記第1のリアクトルを流れる電流経路と前記第2のリアクトルを流れる電流経路とに共通のスイッチング素子を備え、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態とを時比率で切り替えることで、出力電圧を前記第1の直流電源と前記第2の直流電源の和電圧となるように制御することを特徴とする電源システムである。 One aspect of the present invention includes a first DC power supply, a first reactor connected in series to the first DC power supply, a second DC power supply, and a second DC power supply connected in series. And a power converter including a plurality of switching elements that perform voltage conversion of DC voltage from the first DC power source and the second DC power source, and the power converter includes: The first DC power source and the first reactor form a closed circuit without passing through a load, and the second DC power source and the second reactor form a closed circuit through a load. The first control state in which the plurality of switching elements are controlled, the first DC power source and the first reactor form a closed circuit via a load, and the second DC power source and the second Reactors form a closed circuit without going through a load And a second control state in which the plurality of switching elements are controlled, and in the first control state and the second control state, the current path flowing through the first reactor and the first control state A switching element that is common to the current path flowing through the two reactors, and switching the first control state and the second control state at a time ratio, thereby changing the output voltage to the first DC power source and the first The power supply system is controlled so as to be the sum voltage of the two DC power supplies.
ここで、前記電力変換器は、前記第1の直流電源に対して設けられ、前記第1の直流電源と前記負荷との間の電力変換を行う少なくとも1つのスイッチング素子を備えた第1電力変換部と、前記第2の直流電源に対して設けられ、前記第2の直流電源と前記負荷との間の電力変換を行う少なくとも1つのスイッチング素子を備えた第2電力変換部と、前記第1電力変換部と前記第2電力変換部との間の電流方向を規制する連結素子と、を備えることが好適である。 Here, the power converter is provided for the first DC power source, and includes a first power converter including at least one switching element that performs power conversion between the first DC power source and the load. And a second power converter provided with respect to the second DC power source, and comprising at least one switching element that performs power conversion between the second DC power source and the load; It is preferable to include a coupling element that regulates a current direction between the power conversion unit and the second power conversion unit.
本発明によれば、電源システムに含まれる素子における損失を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the loss in the element contained in a power supply system can be reduced.
[電源システムの構成]
本発明の実施の形態における電源システム100は、図1に示すように、第1の直流電源10a、第1のリアクトル10b、第2の直流電源12a、第2のリアクトル12b、第1電力変換器14、第2電力変換器16及び連結素子18を含んで構成される。電源システム100の高電圧側の第1の電力線X1と低電圧側の第2の電力線X2との間には負荷102が接続される。
[Power system configuration]
As shown in FIG. 1, a
電源システム100では、第1電力変換器14及び第2電力変換器16の少なくとも1つを介して第1の直流電源10a及び第2の直流電源12aの少なくとも1つから負荷102へと電力を供給することができる(力行)。また、第1電力変換器14及び第2電力変換器16の少なくとも1つを介して負荷102から第1の直流電源10a及び第2の直流電源12aの少なくとも1つへ電力が回収することができる(回生)。
In the
第1の直流電源10a及び第2の直流電源12aは、特に限定されるものではないが、太陽電池とすることができる。また、第1の直流電源10a及び第2の直流電源12aは、充放電が可能な二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電手段を含んでもよい。
The first
第1電力変換器14は、第1の直流電源10aの電力変換を行う回路を含んで構成される。すなわち、第1の直流電源10aの出力電圧を昇圧して負荷102へ供給すると共に、負荷102からの電力の電圧を降圧して第1の直流電源10aへ回生することができる。第1電力変換器14は、上アーム14a、下アーム14bを含んで構成される。上アーム14aは、上アーム側スイッチング素子14dと帰還ダイオード14eとが並列に接続されている。下アーム14bは、下アーム側スイッチング素子14fと帰還ダイオード14gとが並列に接続されている。上アーム14aと下アーム14bとは直列に接続され、その両端に負荷102が接続される。また、上アーム14aと下アーム14bとの接続点C1に第1のリアクトル10bを介して第1の直流電源10aが接続される。
The
第2電力変換器16は、第2の直流電源12aの電力変換を行う回路を含んで構成される。すなわち、第2の直流電源12aの出力電圧を昇圧して負荷102へ供給すると共に、負荷102からの電力の電圧を降圧して第2の直流電源12aへ回生することができる。第2電力変換器16は、上アーム16a及び下アーム16bを含んで構成される。上アーム16aは、上アーム側スイッチング素子16dと帰還ダイオード16eとが並列に接続されている。下アーム16bは、下アーム側スイッチング素子16fと帰還ダイオード16gとが並列に接続されている。上アーム16aと下アーム16bとは直列に接続され、その両端に負荷102が接続される。また、上アーム16aと下アーム16bとの接続点C2に第2のリアクトル12bを介して第2の直流電源12aが接続される。
The
連結素子18は、接続点C1と接続点C2との間の電流方向を規制する素子である。例えば、連結素子18は、例えば、整流素子やスイッチング素子である。連結素子18は、双方向スイッチング素子、すなわちオン時において接続点C1から接続点C2への電流及び接続点C2から接続点C1への電流に対していずれも低い抵抗値となり、オフ時において接続点C1と接続点C2との両側に対して耐圧性を有する素子とすることが好適である。
The
本実施の形態における電源システム100では、連結素子18を備えることによって、第1電力変換器14のみならず、第2電力変換器16を介して、第1の直流電源10aの出力電圧を昇圧して負荷102へ供給すると共に、負荷102からの電力の電圧を降圧して第1の直流電源10aへ回生することができる。また、第2電力変換器16のみならず、第1電力変換器14を介して、第2の直流電源12aの出力電圧を昇圧して負荷102へ供給すると共に、負荷102からの電力の電圧を降圧して第2の直流電源12aへ回生することができる。
In
本実施の形態では、図2のシステム構成図に示すように、第1電力変換器14及び第2電力変換器16と負荷102との間に電源システム100の出力電圧を制御することができる直流/交流変換回路104(インバータ)を設けた構成とする。なお、交流変換回路104に代えて直流/直流変換回路(DC/DCコンバータ)を設けた構成としてもよい。例えば、第1の直流電源10a及び第2の直流電源12aを太陽電池とすることによって、太陽電池電力供給システムとして使用することができる。
In the present embodiment, as shown in the system configuration diagram of FIG. 2, the direct current capable of controlling the output voltage of the
なお、電源システム100は、外部の制御部(図示しない)によって制御される。制御部は、第1電力変換器14、第2電力変換器16及び連結素子18に含まれるスイッチング素子の開閉制御を行う。制御部は、マイクロコンピュータ等を含んで構成される。制御部による制御については後述する。
The
[電源システムの制御]
以下、電源システム100から負荷102へ電力を供給する際の制御について説明する。本実施の形態における電源システム100の制御では、従来と同様に、下アーム側スイッチング素子14fをオン/オフ制御することにより第1の直流電源10a側の昇圧動作を行い、上アーム側スイッチング素子16dをオン/オフ制御することにより第2の直流電源12a側の昇圧動作を行う。第2の直流電源12a側においても上アーム側スイッチング素子16dをオン状態とすることにより第2のリアクトル12bにエネルギーを蓄積し、オフ状態とすることで負荷102側にエネルギーを放出することにより昇圧することができる。
[Control of power supply system]
Hereinafter, control when power is supplied from the
図3は、電源システム100に対する制御状態を示す。また、図4は、電源システム100での各制御状態(状態a〜状態d)における第1のリアクトル10b、第2のリアクトル12bに流れるリアクトル電流I1,I2の変化を示す。なお、以下の説明では、本発明の実施の形態では回生時の制御を考慮する必要がないため、スイッチング素子の一部をダイオードに置き換えて記載している。ただし、図1のようにスイッチング素子としても、または図3のようにダイオードとしても、どちらの構成においても本発明の制御を適用することができる。
FIG. 3 shows a control state for the
本制御では、第1電力変換器14の上アーム側スイッチング素子14d及び第2電力変換器16の下アーム側スイッチング素子16fは常時オフ状態とされる。また、連結素子18は常時オン状態とされる。このような状態において、直流/交流変換回路104を制御して、電源システム100の出力電圧、すなわち第1の電力線X1と第2の電力線X2との間の線間電圧が第1の直流電源10aの電圧と第2の直流電源12aの電圧との和電圧となるように制御する。
In this control, the upper arm
電源システム100では、連結素子18を設けてリアクトル電流を迂回させることによって、電源システム100における素子での電力損失を低減することができる。さらに、下アーム側スイッチング素子14f及び上アーム側スイッチング素子16dのスイッチングのタイミングを制御することにより素子損失を最大限抑制することができる。以下、その制御について説明する。
In the
時刻t1では、電源システム100は状態aとされる。状態aでは、下アーム側スイッチング素子14fがオン状態とされ、同時に上アーム側スイッチング素子16dがオフ状態とされる。このとき、負荷102へは第2の直流電源12aから電力が供給される状態となる。その後、帰還ダイオード16gから下アーム側スイッチング素子14fへ電流の自然転流が起こり状態bへ移行する(時刻t2)。
At time t1, the
時刻t3では、電源システム100は状態cとされる。状態cでは、下アーム側スイッチング素子14fがオフ状態とされ、同時に上アーム側スイッチング素子16dがオン状態とされる。このとき、負荷102へは第1の直流電源10aから電力が供給される状態となる。その後、帰還ダイオード14eから上アーム側スイッチング素子16dへ電流の自然転流が起こり状態dへ移行する(時刻t4)。
At time t3, the
そして、時刻t5では、電源システム100は状態aに戻される。すなわち、下アーム側スイッチング素子14fがオン状態とされ、同時に上アーム側スイッチング素子16dがオフ状態とされる。
At time t5, the
電源システム100はこのように制御されるが、状態dから状態aへ移行する際の上アーム側スイッチング素子16dのオフ制御時において上アーム側スイッチング素子16dにはリアクトル電流I2とリアクトル電流I1との差電流のみが流れているのでオフ損失を低減することができる。また、状態bから状態cへ移行する際の下アーム側スイッチング素子14fのオフ制御時において下アーム側スイッチング素子14fにはリアクトル電流I1とリアクトル電流I2との差電流のみが流れているのでオフ損失を低減することができる。
The
ここで、電源システム100の出力電圧、すなわち第1の電力線X1と第2の電力線X2との間の線間電圧を第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧となるように制御することによって、図4に示すように、リアクトル電流I1とリアクトル電流I2との山と谷とを一致させることができる理由を説明する。
Here, the output voltage of the
第1の直流電源10aの電圧V1、第2の直流電源12aの電圧V2、第1の電力線X1と第2の電力線X2との線間電圧VH、下アーム側スイッチング素子14fのオン比率(デューティ)D1、及び上アーム側スイッチング素子16dのオン比率(デューティ)D2とすると以下の数式1〜3が成り立つ。
これらの式を変形すると下アーム側スイッチング素子14fと上アーム側スイッチング素子16dのオン比率(デューティ)の関係は数式4で表される。
数式4は、下アーム側スイッチング素子14fと上アーム側スイッチング素子16dのオン比率(デューティ)の和が電源システム100の1制御周期と一致するように制御することによって、図4に示すように、リアクトル電流I1とリアクトル電流I2との山と谷とを一致させることができることを意味している。
As shown in FIG. 4,
例えば、図2に示したシステム構成において、第1電力変換器14及び第2電力変換器16を最適動作点に追従するように制御すると共に、直流/交流変換回路104により線間電圧VHを第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧となるように制御すればよい。これにより、第1電力変換器14及び第2電力変換器16での素子損失を低減することができる。
For example, in the system configuration shown in FIG. 2, the
図5は、第1の電力線X1と第2の電力線X2との間の線間電圧VHを第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧+5Vに制御した場合の各素子における損失を示す。図6は、第1の電力線X1と第2の電力線X2との間の線間電圧VHを第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧に制御した場合の各素子における損失を示す。図5及び図6に示されるように、第1の電力線X1と第2の電力線X2との間の線間電圧VHを第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧に制御した場合には和電圧から外れている場合に比べて素子における損失を低減することができる。
FIG. 5 shows the respective elements when the line voltage VH between the first power line X1 and the second power line X2 is controlled to the sum voltage + 5V of the first
図7は、本発明の実施の形態における制御を適用した場合と従来の制御を適用した場合の電源システム100全体の損失の差を示す。図7より明らかなように、本発明の実施の形態における制御を適用した場合は従来の制御を適用した場合に比べて電源システム100全体の損失も大きく低減できる。
FIG. 7 shows a difference in loss of the entire
[変形例]
本実施の形態では、連結素子18を備えた電源システム100を例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図8に示すシリーズパラレル型の電源システム200においても同様に適用することができる。
[Modification]
In the present embodiment, the
本変形例においても、電源システム200の出力電圧、すなわち第1の電力線X1と第2の電力線X2の線間電圧が第1の直流電源10aと第2の直流電源12aとの和電圧に等しい状態に維持される。例えば、電源システム200の第1の電力線X1と第2の電力線X2との間に直流/交流変換回路や直流/直流変換回路を接続して電源システム200の出力電圧を制御することができる。
Also in this modification, the output voltage of the
図9は、電源システム200に対する制御状態を示す。図10は、電源システム200における各制御状態(状態a,状態b)における第1のリアクトル10b及び第2のリアクトル12bに流れるリアクトル電流I1,I2の変化を示す。
FIG. 9 shows a control state for the
状態aでは、第1スイッチ20a、第3スイッチ24a及び第4スイッチ26aがオン状態であり、第2スイッチ22aがオフ状態である(時刻t1)。状態bでは、第2スイッチ22aがオン状態とされ、第4スイッチ26aがオフ状態とされる(時刻t2)。その後、第4スイッチ26aがオン状態とされ、第2スイッチ22aがオフ状態とされて状態aに戻る(時刻t3)。このように1周期の制御が行われ、2つの直流電源の電圧が昇圧されて負荷202に供給される。
In the state a, the
本変形例においても、上記実施の形態における電源システム100と同様に、従来の制御を適用した場合に比べて電源システム200全体の損失を低減できる。
Also in the present modification, as in the
10a 第1の直流電源、10b 第1のリアクトル、12a 第2の直流電源、12b 第2のリアクトル、14 第1電力変換器、14a 上アーム、14b 下アーム、14d 上アーム側スイッチング素子、14e 帰還ダイオード、14f 下アーム側スイッチング素子、14g 帰還ダイオード、16 第2電力変換器、16a 上アーム、16b 下アーム、16d 上アーム側スイッチング素子、16e 帰還ダイオード、16f 下アーム側スイッチング素子、16g 帰還ダイオード、18 連結素子、20a 第1スイッチ、22a 第2スイッチ、24a 第3スイッチ、26a 第4スイッチ、100 電源システム、102 負荷、104 交流変換回路、200 電源システム、202 負荷、300 電源システム、302 負荷、400 電源システム、402 負荷。 10a 1st DC power supply, 10b 1st reactor, 12a 2nd DC power supply, 12b 2nd reactor, 14 1st power converter, 14a upper arm, 14b lower arm, 14d upper arm side switching element, 14e feedback Diode, 14f lower arm side switching element, 14g feedback diode, 16 second power converter, 16a upper arm, 16b lower arm, 16d upper arm side switching element, 16e feedback diode, 16f lower arm side switching element, 16g feedback diode, 18 connecting element, 20a 1st switch, 22a 2nd switch, 24a 3rd switch, 26a 4th switch, 100 power supply system, 102 load, 104 AC conversion circuit, 200 power supply system, 202 load, 300 power supply system, 302 negative , 400 power system, 402 loads.
Claims (2)
第2の直流電源と、前記第2の直流電源に直列に接続された第2のリアクトルと、
前記第1の直流電源及び前記第2の直流電源からの直流電圧の電圧変換を行う複数のスイッチング素子を備えた電力変換器と、
を備え、
前記電力変換器は、
前記第1の直流電源と前記第1のリアクトルが負荷を介さずに閉回路を形成すると共に、前記第2の直流電源と前記第2のリアクトルが負荷を介して閉回路を形成するように前記複数のスイッチング素子が制御される第1の制御状態と、
前記第1の直流電源と前記第1のリアクトルが負荷を介して閉回路を形成すると共に、前記第2の直流電源と前記第2のリアクトルが負荷を介さずに閉回路を形成するように前記複数のスイッチング素子が制御される第2の制御状態と、
に制御され、
前記第1の制御状態と前記第2の制御状態において、前記第1のリアクトルを流れる電流経路と前記第2のリアクトルを流れる電流経路とに共通のスイッチング素子を備え、
前記第1の制御状態と前記第2の制御状態とを時比率で切り替えることで、出力電圧を前記第1の直流電源と前記第2の直流電源の和電圧となるように制御することを特徴とする電源システム。 A first DC power source, and a first reactor connected in series to the first DC power source;
A second DC power supply; a second reactor connected in series to the second DC power supply;
A power converter comprising a plurality of switching elements for performing voltage conversion of a DC voltage from the first DC power supply and the second DC power supply;
With
The power converter is
The first DC power source and the first reactor form a closed circuit without passing through a load, and the second DC power source and the second reactor form a closed circuit through a load. A first control state in which a plurality of switching elements are controlled;
The first DC power source and the first reactor form a closed circuit via a load, and the second DC power source and the second reactor form a closed circuit without a load. A second control state in which a plurality of switching elements are controlled;
Controlled by
In the first control state and the second control state, a common switching element is provided for a current path flowing through the first reactor and a current path flowing through the second reactor,
By switching between the first control state and the second control state at a time ratio, the output voltage is controlled to be the sum voltage of the first DC power source and the second DC power source. And power system.
前記電力変換器は、
前記第1の直流電源に対して設けられ、前記第1の直流電源と前記負荷との間の電力変換を行う少なくとも1つのスイッチング素子を備えた第1電力変換部と、
前記第2の直流電源に対して設けられ、前記第2の直流電源と前記負荷との間の電力変換を行う少なくとも1つのスイッチング素子を備えた第2電力変換部と、
前記第1電力変換部と前記第2電力変換部との間の電流方向を規制する連結素子と、
を備えることを特徴とする電源システム。 The power supply system according to claim 1,
The power converter is
A first power conversion unit provided with respect to the first DC power supply, the power conversion unit including at least one switching element that performs power conversion between the first DC power supply and the load;
A second power conversion unit provided with respect to the second DC power supply, and including at least one switching element that performs power conversion between the second DC power supply and the load;
A coupling element that regulates a current direction between the first power conversion unit and the second power conversion unit;
A power supply system comprising:
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013013234A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | Power-supply system |
JP2014239574A (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | 本田技研工業株式会社 | Power supply device |
JP2015055222A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 篠田株式会社 | Hydraulic power generator |
JP2015165759A (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | 株式会社豊田中央研究所 | Power supply system |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013013234A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | Power-supply system |
JP2014239574A (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | 本田技研工業株式会社 | Power supply device |
JP2015055222A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 篠田株式会社 | Hydraulic power generator |
JP2015165759A (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | 株式会社豊田中央研究所 | Power supply system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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