JP2017212764A - 充放電装置、輸送機器及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
電源(例えば、後述の実施形態でのバッテリ101,201)と、
直列接続されたハイサイドとローサイドの2つのスイッチング素子を含むスイッチ部(例えば、後述の実施形態でのスイッチ部150,250)を2つと、ハイサイドの前記スイッチング素子とローサイドの前記スイッチング素子の間を接続点として前記2つのスイッチ部間を接続するコイル(例えば、後述の実施形態での2次コイルL2,コイルL)と、を有し、前記電源を充電するための電力又は前記電源から放電された電力を変換する変換部(例えば、後述の実施形態での整流器105,双方向充電器205)と、
前記2つのスイッチ部の一方が有する一方サイドの前記スイッチング素子のPWM制御と、前記2つのスイッチ部の他方が有する他方サイドの前記スイッチング素子のオン制御と、の組み合わせによる複数のパターンに基づき、前記2つのスイッチ部が有する各スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部(例えば、後述の実施形態でのECU107,207)と、を備え、
前記電源を加温する際、前記制御部は、前記電源と前記変換部とで閉回路を形成し、前記複数のパターンを循環して切り替えるルーチンを実行し、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失の少なくとも一方が等しくなるよう、設定されている、充放電装置である。
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が等しく、かつ、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が等しくなるよう、設定されている。
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が全て等しくなるよう、設定されている。
前記電源は、前記制御部が前記ルーチンを実行してパターンを切り替える度に、放電状態と充電状態とが切り替わる。
前記制御部は、前記ルーチンを実行する際、一定時間毎にパターンを切り替える。
前記電源及び前記変換部を一体に冷却する冷却部を備える。
外部の電力系統への前記電源の継続的な放電を要求する第1指令、及び前記電力系統における周波数の安定を目的とした前記電源の間欠的な充放電を要求する第2指令の少なくとも一方の受信を予測する予側部(例えば、後述の実施形態でのECU207)を備え、
前記制御部は、前記予側部が前記第2指令の受信を予測した場合には、前記第1指令の受信を予測した場合よりも、前記電源を強く加温するよう前記ルーチンを実行する。
外部の電力系統への前記電源の継続的な放電を要求する第1指令、及び前記電力系統における周波数の安定を目的とした前記電源の間欠的な充放電を要求する第2指令の少なくとも一方を受信する受信部(例えば、後述の実施形態でのデジタル通信部211)を備え、
前記制御部は、前記受信部が前記第1指令及び前記第2指令の少なくとも一方を受信した際、前記ルーチンよりも前記受信部が受信した指令に基づく制御を優先する。
前記コイルは、1次コイルから非接触で受電する2次コイル(例えば、後述の実施形態での2次コイルL2)であり、
前記制御部は、前記ルーチンを実行することによって前記コイルを流れる電流の周波数が、前記1次コイルと前記2次コイルの共振周波数にならないように、前記ルーチンを実行する。
電源(例えば、後述の実施形態でのバッテリ101,201)と、
直列接続されたハイサイドとローサイドの2つのスイッチング素子を含むスイッチ部(例えば、後述の実施形態でのスイッチ部150,250)を2つと、ハイサイドの前記スイッチング素子とローサイドの前記スイッチング素子の間を接続点として前記2つのスイッチ部間を接続するコイル(例えば、後述の実施形態での2次コイルL2,コイルL)と、を有し、前記電源を充電するための電力又は前記電源から放電された電力を変換する変換部(例えば、後述の実施形態での整流器105,双方向充電器205)と、
前記2つのスイッチ部の一方が有する一方サイドの前記スイッチング素子のPWM制御と、前記2つのスイッチ部の他方が有する他方サイドの前記スイッチング素子のオン制御と、の組み合わせによる複数のパターンに基づき、前記2つのスイッチ部が有する各スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部(例えば、後述の実施形態でのECU107,207)と、を備えた充放電装置が行う制御方法であって、
前記電源を加温する際、前記制御部は、前記電源と前記変換部とで閉回路を形成し、前記複数のパターンを循環して切り替えるルーチンを実行し、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失の少なくとも一方が等しくなるよう、設定されている、制御方法である。
図1は、本発明に係る充放電装置を搭載した第1実施形態の電動車両の概略構成、及び当該電動車両と送電装置との関係を示すブロック図である。図1に示す電動車両は、バッテリ(BATT)101と、駆動部103と、2次コイルL2と、整流器105と、ECU(Electric Control Unit)107とを備える。なお、図1中の太い実線は電力配線を示し、細い実線の矢印は制御信号を示す。また、図2は、図1に示す電動車両の各構成要素と送電装置との関係を示す電気回路図である。
図6は、本発明に係る充放電装置を搭載した第2実施形態の電動車両の概略構成、及び当該電動車両と外部電源装置(EVSE: Electric Vehicle Service Equipment)との関係を示すブロック図である。図6に示す電動車両は、バッテリ(BATT)201と、駆動部203と、双方向充電器205と、ECU(Electric Control Unit)207と、インレット209と、デジタル通信部211とを備える。なお、図6中の太い実線は電力配線を示し、細い実線の矢印は制御信号を示す。また、図7は、図6に示す電動車両の各構成要素と外部電源装置との関係を示す電気回路図である。
103,203 駆動部
105 整流器
107,207 ECU
109 循環路
205 双方向充電器
209 インレット
211 デジタル通信部
150,250 スイッチ部
L2 2次コイル
L1 1次コイル
L コイル
10 送電装置
20 外部電源装置
Claims (11)
- 電源と、
直列接続されたハイサイドとローサイドの2つのスイッチング素子を含むスイッチ部を2つと、ハイサイドの前記スイッチング素子とローサイドの前記スイッチング素子の間を接続点として前記2つのスイッチ部間を接続するコイルと、を有し、前記電源を充電するための電力又は前記電源から放電された電力を変換する変換部と、
前記2つのスイッチ部の一方が有する一方サイドの前記スイッチング素子のPWM制御と、前記2つのスイッチ部の他方が有する他方サイドの前記スイッチング素子のオン制御と、の組み合わせによる複数のパターンに基づき、前記2つのスイッチ部が有する各スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部と、を備え、
前記電源を加温する際、前記制御部は、前記電源と前記変換部とで閉回路を形成し、前記複数のパターンを循環して切り替えるルーチンを実行し、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失の少なくとも一方が等しくなるよう、設定されている、充放電装置。 - 請求項1に記載の充放電装置であって、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が等しく、かつ、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が等しくなるよう、設定されている、充放電装置。 - 請求項1に記載の充放電装置であって、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失が全て等しくなるよう、設定されている、充放電装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
前記電源は、前記制御部が前記ルーチンを実行してパターンを切り替える度に、放電状態と充電状態とが切り替わる、充放電装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
前記制御部は、前記ルーチンを実行する際、一定時間毎にパターンを切り替える、充放電装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
前記電源及び前記変換部を一体に冷却する冷却部を備える、充放電装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
外部の電力系統への前記電源の継続的な放電を要求する第1指令、及び前記電力系統における周波数の安定を目的とした前記電源の間欠的な充放電を要求する第2指令の少なくとも一方の受信を予測する予側部を備え、
前記制御部は、前記予側部が前記第2指令の受信を予測した場合には、前記第1指令の受信を予測した場合よりも、前記電源を強く加温するよう前記ルーチンを実行する、充放電装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
外部の電力系統への前記電源の継続的な放電を要求する第1指令、及び前記電力系統における周波数の安定を目的とした前記電源の間欠的な充放電を要求する第2指令の少なくとも一方を受信する受信部を備え、
前記制御部は、前記受信部が前記第1指令及び前記第2指令の少なくとも一方を受信した際、前記ルーチンよりも前記受信部が受信した指令に基づく制御を優先する、充放電装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の充放電装置であって、
前記コイルは、1次コイルから非接触で受電する2次コイルであり、
前記制御部は、前記ルーチンを実行することによって前記コイルを流れる電流の周波数が、前記1次コイルと前記2次コイルの共振周波数にならないように、前記ルーチンを実行する、充放電装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の充放電装置を有する、輸送機器。
- 電源と、
直列接続されたハイサイドとローサイドの2つのスイッチング素子を含むスイッチ部を2つと、ハイサイドの前記スイッチング素子とローサイドの前記スイッチング素子の間を接続点として前記2つのスイッチ部間を接続するコイルと、を有し、前記電源を充電するための電力又は前記電源から放電された電力を変換する変換部と、
前記2つのスイッチ部の一方が有する一方サイドの前記スイッチング素子のPWM制御と、前記2つのスイッチ部の他方が有する他方サイドの前記スイッチング素子のオン制御と、の組み合わせによる複数のパターンに基づき、前記2つのスイッチ部が有する各スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御部と、を備えた充放電装置が行う制御方法であって、
前記電源を加温する際、前記制御部は、前記電源と前記変換部とで閉回路を形成し、前記複数のパターンを循環して切り替えるルーチンを実行し、
前記複数のパターンは、全てのパターンが一回り循環すると、前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記一方サイドの各スイッチング素子で発生する損失、及び前記2つのスイッチ部がそれぞれ有する前記他方サイドの各スイッチング素子で発生する損失の少なくとも一方が等しくなるよう、設定されている、制御方法。
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