JP2019129606A - Multi-phase converter - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、複数のコンバータ回路が並列に接続されている多相コンバータに関する。 The technology disclosed herein relates to a multiphase converter in which a plurality of converter circuits are connected in parallel.
複数のコンバータ回路が並列に接続されている多相コンバータが知られている。特許文献1の多相コンバータは、入力電流が大きくなるにつれて駆動するコンバータ回路の数を増やす。入力電流の大きさに応じて駆動するコンバータ回路の数を調整することで、負荷を分散するとともに、効率のよい範囲でコンバータ回路を使うことができる。一般に、コンバータ回路には、効率が良い入力電流範囲が存在し、多相コンバータへの入力電流が少ないときに駆動するコンバータ回路の数を減らすことで、効率が高い入力電流範囲でコンバータ回路を使う頻度を高めることができるからである。 A multi-phase converter in which a plurality of converter circuits are connected in parallel is known. The multiphase converter of Patent Document 1 increases the number of converter circuits to be driven as the input current increases. By adjusting the number of converter circuits to be driven according to the magnitude of the input current, the load can be distributed and the converter circuit can be used in an efficient range. In general, the converter circuit has an input current range with high efficiency, and uses the converter circuit in the input current range with high efficiency by reducing the number of converter circuits to drive when the input current to the polyphase converter is small. This is because the frequency can be increased.
入力電流が小さいときに駆動するコンバータ回路を固定していると、そのコンバータ回路と他のコンバータ回路の温度差が大きくなる。温度が温度閾値を超えたコンバータ回路を停止し、他のコンバータ回路を駆動する方法が考えられるが、一旦温度閾値を超えたコンバータ回路は温度が下がるまで使うことができない。本明細書は、複数のコンバータ回路が並列に接続されている多相コンバータの温度管理技術を提供する。 If the converter circuit to be driven is fixed when the input current is small, the temperature difference between the converter circuit and the other converter circuits becomes large. A method of stopping the converter circuit whose temperature exceeds the temperature threshold and driving another converter circuit is conceivable, but the converter circuit once exceeding the temperature threshold cannot be used until the temperature drops. The present specification provides a temperature management technique for a multiphase converter in which a plurality of converter circuits are connected in parallel.
本明細書が開示する多相コンバータは、並列に接続されているn個のコンバータ回路とコントローラを備えている。コントローラは、多相コンバータへの入力電流が大きくなるにしたがって駆動するコンバータ回路の数を増加させる。コントローラは、複数のコンバータ回路の温度管理として次の処理を実行する。(1)コントローラは、駆動数がn−2個以下の状態から駆動数を増やすとき、それまで駆動していた少なくとも1個のコンバータ回路を停止するとともにそれまで駆動していなかった2個のコンバータ回路を駆動させる。(2)コントローラは、駆動数が3個以上n−1個以下の状態から駆動数を減らすときには、それまでに最も長く駆動していたコンバータ回路を停止するとともに、上記(1)のときに同時に駆動し始めた2個のコンバータ回路の温度差が所定の温度差閾値を超えていた場合は、同時に駆動し始めた2個のコンバータ回路のうち温度の高い方を停止し、かわりに、それまで駆動していなかったコンバータ回路を駆動する。 The multiphase converter disclosed herein comprises n converter circuits and a controller connected in parallel. The controller increases the number of converter circuits to drive as the input current to the polyphase converter increases. The controller executes the following processing as temperature management of a plurality of converter circuits. (1) When the controller increases the number of drives from n-2 or less, the controller stops at least one converter circuit that has been driven and the two converters that have not been driven. Drive the circuit. (2) When the drive number is reduced from a state where the drive number is 3 or more and n-1 or less, the controller stops the converter circuit that has been driven the longest so far, and at the same time as in (1) above If the temperature difference between the two converter circuits that have started to drive exceeds the predetermined temperature difference threshold, the higher one of the two converter circuits that has started to drive at the same time is stopped, and instead, Drive the converter circuit that was not driving.
上記(1)の処理により、それまで最も長く駆動していたコンバータ回路の温度上昇が抑えられる。また、上記(2)の処理により、同時に駆動し始めたにも関わらず、温度差が大きい場合、温度の大きいコンバータ回路に不具合が生じている可能性があるため、そのようなコンバータ回路は停止し、さらなる温度上昇を抑制する。本明細書が開示する多相コンバータは、それぞれのコンバータ回路の温度が高くなる前に休ませることができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 By the process (1), the temperature rise of the converter circuit that has been driven for the longest time can be suppressed. In addition, even if the process (2) starts to drive simultaneously, if the temperature difference is large, there is a possibility that the converter circuit having a large temperature may have a problem, and such converter circuit is stopped. Control the temperature rise further. The polyphase converters disclosed herein can be rested before the temperature of the respective converter circuit rises. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図面を参照して実施例の多相コンバータを説明する。実施例の多相コンバータは、電気自動車に搭載されている。図1に、多相コンバータ2を搭載した電気自動車100の電力系のブロック図を示す。図1における矢印付破線は信号線を意味している。
The multiphase converter of the embodiment will be described with reference to the drawings. The multiphase converter of the embodiment is mounted on an electric vehicle. FIG. 1 shows a block diagram of a power system of an
電気自動車100は、走行用のモータ32と、直流電源としての燃料電池21及びバッテリ34と、多相コンバータ2と、インバータ31と、電力変換器35を備えている。多相コンバータ2は、燃料電池21の出力電圧を、モータ32の駆動電圧まで昇圧してインバータ31に供給する。電力変換器35は、バッテリ34の出力電力をモータ32の駆動電圧まで昇圧してインバータ31に供給する。インバータ31は、多相コンバータ2及び電力変換器35が出力した直流電力を交流電力に変換してモータ32に供給する。
The
インバータ31は、モータ32が発電した交流電力を直流電力に変換する機能も有している。電力変換器35は、インバータ31によって変換された直流電力を降圧してバッテリ34へ供給する機能も有している。電力変換器35は、いわゆる双方向DC−DCコンバータである。電力変換器35によって降圧された電力はバッテリ34に蓄えられる。電力変換器35は、燃料電池21が出力する電力のうち、モータ32の駆動に使われなかった余剰電力を降圧してバッテリ34に蓄える場合もある。
The
多相コンバータ2は、4個の昇圧コンバータ回路10a−10dと、コンデンサ22、24と、電流センサ23と、電圧センサ25と、コントローラ17を備えている。以下では、説明の便宜上、昇圧コンバータ回路10a−10dを、単純に、コンバータ回路10a−10dと称する。
The
4個のコンバータ回路10a−10dは、共通の入力端12a、12bと、共通の出力端13a、13bの間に並列に接続されている。4個のコンバータ回路10a―10dは、全て、入力される電力の電圧を昇圧して出力する機能を有している。すなわち、コンバータ回路10a−10dは、それぞれ、燃料電池21の出力電圧を、モータ32の駆動電圧まで昇圧する。コンバータ回路10a−10dは、全て、同じ構造を有している。
The four
共通の入力端12a、12bの間にはコンデンサ22が接続されており、共通の出力端13a、13bの間にはコンデンサ24が接続されている。コンデンサ22は、コンバータ回路10a−10dに入力される電流を平滑化し、コンデンサ24は、コンバータ回路10a−10dから出力される電流を平滑化する。
A
コンバータ回路10aについて説明する。コンバータ回路10aは、スイッチング素子3aと、ダイオード4a、6aと、リアクトル5aと、温度センサ7aを備えている。リアクトル5aの一端が入力端正極12aに接続されており、他端はダイオード6aのアノードに接続されている。ダイオード6aのカソードは出力端正極13aに接続されている。
The
コンバータ回路10aの入力端負極12bと出力端負極13bは直接に接続されている。リアクトル5aとダイオード6aの中間点と入力端負極12b(出力端負極13b)の間に、スイッチング素子3aが接続されている。ダイオード4aは、スイッチング素子3aに対して逆並列に接続されている。
The input terminal
温度センサ7aは、スイッチング素子3aの温度を計測する。温度センサ7aは、コンバータ回路10aのなかで、最も温度が高くなる箇所に配置されていればよい。温度センサ7aは、例えば、スイッチング素子3aのチップ内に備えられている。コンバータ回路10aのなかでリアクトル5aの温度の方が重要である場合は、温度センサ7aはリアクトル5aに配置されていてもよい。あるいは、スイッチング素子とリアクトルの双方に温度センサが備えられていてもよい。
The
コンバータ回路10bは、スイッチング素子3bと、ダイオード4b、6bと、リアクトル5bと、温度センサ7bを備えている。コンバータ回路10cは、スイッチング素子3cと、ダイオード4c、6cと、リアクトル5cと、温度センサ7cを備えている。コンバータ回路10dは、スイッチング素子3dと、ダイオード4d、6dと、リアクトル5dと温度センサ7dを備えている。コンバータ回路10b−10dの構造は、コンバータ回路10aの構造と同一である。
The
コンバータ回路10a−10dのスイッチング素子3a−3dは、トランジスタであり、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。スイッチング素子3a−3dは、コントローラ17によって制御される。コントローラ17は、所定のデューティ比の駆動信号をスイッチング素子3a−3dに供給する。スイッチング素子3a−3dの夫々が駆動信号のデューティ比でオンオフすると、入力端12a、12bに印加されている燃料電池21の電力の電圧が昇圧されて、出力端13a、13bから出力される。別言すれば、コンバータ回路10a(10b、10c、10d)は、デューティ比で制御される電力変換用のスイッチング素子3a(3b、3c、3d)によって入力電圧を昇圧する。
Switching
コンバータ回路10a−10dは、同じ構造を有している。コントローラ17は、所定のデューティ比の駆動信号をスイッチング素子3a−3dの夫々に供給する。ただし、コントローラ17は、タイミングを異ならせて、スイッチング素子3a−3dの夫々に駆動信号を供給する。コンバータ回路10a−10dは、タイミングは異なるが同じ動作をする。4個のコンバータ回路10a−10dが同じ動作をすることで、4個のコンバータ回路10a−10dの並列接続回路は、あたかもひとつのコンバータ回路のように動作する。
多相コンバータ2は、燃料電池21から供給される電流(多相コンバータ2への入力電流Ifdc)を計測する電流センサ23と、昇圧後の電圧(多相コンバータ2の出力電圧VH)を計測する電圧センサ25を備えており、夫々のセンサの計測値はコントローラ17へ送られる。コントローラ17は、センサからのデータと、後述する上位コントローラ40から送られる情報に基づいて、コンバータ回路10a−10dを制御する。
The
上位コントローラ40には、アクセルペダル42、ブレーキペダル43が接続されており、それらのデバイスからの信号に基づいて多相コンバータ2のコントローラ17に各種の情報を送る。上位コントローラ40には、上記したデバイスのほか、車両のメインスイッチ(イグニッションスイッチ)なども接続されている。また、上位コントローラ40は、多相コンバータ2だけでなく、燃料電池21や電力変換器35も制御する。上位コントローラ40は、燃料電池21の出力を制御することができる。特に、上位コントローラ40は、アクセルペダル42の操作量が大きい場合には、燃料電池21の出力を大きくする。
An
多相コンバータ2の説明に戻る。多相コンバータ2のコントローラ17は、入力電流Ifdc(燃料電池21の出力電流)の大きさに応じて、駆動するコンバータ回路の数を調整する。具体的には、入力電流Ifdcが大きくなるにつれて、駆動するコンバータ回路の数を増やす。多相コンバータ2の駆動モードには、図2に示されている第1−第3モードがある。車両のメインスイッチ(IG:イグニッションスイッチとも呼ばれる)が入れられると、コントローラ17は、まず、第1モード(M1)を選択する。第1モードは、4相のコンバータ回路10a−10dのうち、2相を駆動する駆動モードである。第1モードでは、コントローラ17は、コンバータ回路10a−10dの中から2相を選択し、それらを180度の位相で順番に駆動する。即ち、制御周期の開始時に第1コンバータ回路10aに駆動信号を供給し、半制御周期(位相180度)のタイミングで第2コンバータ回路10bに駆動信号を供給する。2個のコンバータ回路には、同じデューティ比の駆動信号が供給される。
The description will return to the description of the
先に述べたように、燃料電池21は、上位コントローラ40によって制御される。それゆえ、燃料電池21の出力電流の大きさは変化する。多相コンバータ2のコントローラ17は、電流センサ23によって燃料電池21から供給される入力電流Ifdcをモニタしている。コントローラ17は、入力電流Ifdcの大きさに応じて、駆動する相数を調整する。
As described above, the
入力電流Ifdcが第1電流閾値I1を超えると、コントローラ17は、多相コンバータ2の駆動モードを第1モード(M1)から第2モード(M2)に切り換える。第2モードでは、コントローラ17は、4相のコンバータ回路10a−10dのうち、3相を駆動する。コントローラ17は、コンバータ回路10a−10dの中から3相を選択し、それらを120度の位相で順次に駆動する。即ち、制御周期の開始時に第1コンバータ回路10aに駆動信号を供給し、1/3制御周期(位相120度)のタイミングで第2コンバータ回路10bに駆動信号を供給する。さらに、2/3制御周期(位相240度)のタイミングで第3コンバータ回路10cに駆動信号を供給する。3個のコンバータ回路には、同じデューティ比の駆動信号が供給される。1制御周期が経過したら、再び、3個のコンバータ回路を順番に駆動する。実施例の多相コンバータ2では、駆動するコンバータ回路を増やすときのコンバータ回路の選択アルゴリズムに特徴がある。その選択アルゴリズムについては後述する。
When the input current Ifdc exceeds the first current threshold I1, the
入力電流Ifdcが第2電流閾値I2(>I1)を超えると、コントローラ17は、多相コンバータ2の駆動モードを第2モード(M2)から第3モード(M3)に切り換える。第3モード(M3)では、コントローラ17は、4相のコンバータ回路10a−10dの全てを駆動する。コントローラ17は、コンバータ回路10a−10dを、90度の位相で順次に駆動する。即ち、制御周期の開始時に第1コンバータ回路10aに駆動信号を供給し、1/4制御周期(位相90度)のタイミングで第2コンバータ回路10bに駆動信号を供給する。さらに、1/2制御周期(位相180度)のタイミングで第3コンバータ回路10cに駆動信号を供給し、3/4制御周期(位相270度)のタイミングで第4コンバータ回路10dに駆動信号を供給する。コンバータ回路10a−10dには、同じデューティ比の駆動信号が供給される。1制御周期が経過したら、コントローラ17は、再び、第1コンバータ回路10aから順番に駆動する。
When the input current Ifdc exceeds the second current threshold I2 (> I1), the
コンバータ回路10a−10dの夫々は、入力が小さすぎるときよりも、入力が適切な範囲で効率がよい。コントローラ17は、入力電流Ifdcが大きくなるにつれて駆動する相数を増やす。そうすることで、コンバータ回路10a−10dをなるべく効率の良い範囲で利用するとともに、コンバータ回路10a−10dの負荷が過大とならないようにする。
Each of the
また、複数の相を、位相をずらして駆動するのは、それぞれのコンバータ回路のスイッチング素子のオンオフのタイミングが重ならないようにするためである。スイッチング素子のオンオフタイミングが重なると、リプルが重畳し、損失が大きくなる。 The reason why the plurality of phases are driven with the phases shifted is to prevent the ON / OFF timings of the switching elements of the respective converter circuits from overlapping. When the on / off timings of the switching elements overlap, ripples overlap and the loss increases.
コントローラ17は、第3モードで4相駆動しているときに、入力電流Ifdcが第3電流閾値I3を下回ったら駆動モードを第3モードから第2モードに変更する。コントローラ17は、第2モードで3相駆動しているときに、入力電流Ifdcが第4電流閾値I4を下回ったら駆動モードを第2モードから第1モードに変更する。ここで、電流閾値の大きさの関係は、I2>I3>I1>I4である。第1モードから第2モードへ切り換えるときの入力電流Ifdcの閾値(第1電流閾値I1)と、第2モードから第1モードへ切り換えるときの入力電流Ifdcの閾値(第4電流閾値)が相違するのは、モード切り換えのハンチングを防止するためである。第2モードから第3モードへ切り換えるときの入力電流Ifdcの閾値(第2電流閾値I2)と、第3モードから第2モードへ切り換えるときの入力電流Ifdcの閾値(第3電流閾値)が相違するのも、モード切り換えのハンチングを防止するためである。
The
実施例の多相コンバータ2は、駆動するコンバータ回路の数を減らすときのコンバータ回路の選択アルゴリズムにも特徴がある。次に、例として、2相から3相に増やすときのコンバータ回路の選択アルゴリズムと、3個から2個に減らすときの選択アルゴリズムについて説明する。
The
図3は、2相駆動(第1モード)から3相駆動(第2モード)に遷移するときのフローチャートである。図3の記号「No1」、「No2」、「No3」、「No4」は、それぞれ、第1コンバータ回路10a、第2コンバータ回路10b、第3コンバータ回路10c、第4コンバータ回路10dを意味する。また、図3(及び後述する図4)において、「回路」とは、コンバータ回路を意味する。
FIG. 3 is a flowchart when transitioning from the two-phase drive (first mode) to the three-phase drive (second mode). The symbols “No1,” “No2,” “No3,” and “No4” in FIG. 3 mean the
今、第1モードで第1コンバータ回路10aと第2コンバータ回路10bが駆動していると仮定する。ここで、入力電流Ifdcが第1電流閾値I1を超えたので、コントローラ17は、駆動モードを第1モード(M1)から第2モード(M2)に切り換える。そのとき、コントローラ17は、図3のフローチャートに従って、駆動するコンバータ回路を選択する。コントローラ17は、まず、現在駆動している第1、第2コンバータ回路10a、10bの温度を取得する(ステップS2)。そして、コントローラ17は、第1コンバータ回路10aの温度T1と第2コンバータ回路10bの温度T2を比較する。今、第1コンバータ回路10aの温度T1が第2コンバータ回路10bの温度T2よりも高いと仮定する。コントローラ17は、温度の高い方のコンバータ回路10aを停止する(ステップS3)。このとき、コントローラ17は、継続して駆動する第2コンバータ回路10bの番号「No2」を、ソフトウエア上の変数である「最長駆動」に格納する(ステップS3)。
Now, it is assumed that the
次に、コントローラ17は、それまで停止させていた第3コンバータ回路10c(No3)と第4コンバータ回路10d(No4)を駆動する(ステップS4)。これで、2相駆動から3相駆動に遷移した。最後にコントローラ17は、ステップS4で同時に駆動を開始したコンバータ回路の番号(No3、No4)を、ソフトウエア上の変数である「同時駆動開始」に格納する(ステップS5)。
Next, the
この例では、多相コンバータ2は、第1、第2コンバータ回路10a、10bが動作している第1モードから、第2、第3、第4コンバータ回路10b、10c、10dが動作する第2モードに移行する。
In this example, in the
2相駆動モード(第1モード)から3相駆動モード(第2モード)への移行では、駆動するコンバータ回路を単に1個増やすのではなく、それまで駆動していたコンバータ回路の中から最も温度の高い回路を停止する。そうすることで、温度の高いコンバータ回路を休ませることができる。 In the transition from the two-phase drive mode (first mode) to the three-phase drive mode (second mode), the converter circuit to be driven is not simply increased by one, but the temperature of the converter circuit that has been driven so far is the highest. Stop the high circuit. By doing so, the high temperature converter circuit can be rested.
次に、3相駆動(第2モード)から2相駆動(第1モード)に遷移するときのコントローラ17の処理を説明する。図4は、3相駆動(第2モード)から2相駆動(第1モード)に遷移するときのフローチャートである。ここでは、先に説明した第1、第2コンバータ回路10a、10bによる第1モードから、第2−第4コンバータ回路10b−10dによる第2モードへ移行した後に、入力電流Ifdcが第4電流閾値I4を下回ったので、第2モードから第1モードに移行する場合を想定する。第2モードでは、第2−第4コンバータ回路10b−10dが動作中である。また、変数「最長駆動」には、第2コンバータ回路10bを示す「No2」が格納されており、変数「同時駆動開始」には、第3、第4コンバータ回路10c、10dを示す「No3、No4」が格納されている。
Next, processing of the
コントローラ17は、変数「最長駆動」に格納されている番号(No2)のコンバータ回路(第2コンバータ回路10b)を停止する(ステップS12)。次に、コントローラ17は、変数「同時駆動開始」に格納されている番号のコンバータ回路(第3、第4コンバータ回路10c、10d)の温度T3、T4を取得する(ステップS13)。そして、取得した温度T3、T4の温度差(|T3−T4|)を所定の温度差閾値と比較する(ステップS14)。温度差(|T3−T4|)が温度差閾値を下回っている場合(ステップS14:NO)、コントローラ17は、そのまま処理を終了する。この場合は、第2−第4コンバータ回路10b−10dが動作している第2モード(3相駆動モード)から、第3、第4コンバータ回路10c、10dが動作する第1モード(2相駆動モード)に移行する。
The
一方、温度差(|T3−T4|)が温度差閾値を超えていた場合(ステップS14:YES)、コントローラ17は、温度の高い方のコンバータ回路を停止する(ステップS15)。ここでは、例えば、第3コンバータ回路10cの温度T3が第4コンバータ回路10dの温度T4よりも高かったと仮定する。コントローラ17は、第4コンバータ回路よりも温度が高い第3コンバータ回路10cを停止する。そして、コントローラ17は、停止した第3コンバータ回路10cのかわりに、それまで停止させていた別のコンバータ回路(ここでは第1コンバータ回路10a)の駆動を開始する(ステップS15)。この場合は、第2−第4コンバータ回路10b−10dが動作している第2モード(3相駆動モード)から、第1、第4コンバータ回路10a、10dが動作する第1モード(2相駆動モード)に移行する。
On the other hand, when the temperature difference (| T3-T4 |) exceeds the temperature difference threshold (step S14: YES), the
ステップS14の判断がYESとなる場合は、同時に駆動を開始した2個のコンバータ回路の一方が何等かの原因で他方よりも温度が高くなってしまったことを意味する。同時に駆動を開始した2個のコンバータ回路の温度差が大きくなるのは、例えば、次の要因が想定される。一つは、多相コンバータ2を使用しているうちに、特定のコンバータ回路において、スイッチング素子を封止しているパワ−モジュールと冷却器の間のグリスが抜けて他のコンバータ回路のパワーモジュールよりも温度が高くなり易くなっている場合である。他の一つは、特定のパワーモジュール内でスイッチング素子と端子を接合しているハンダが劣化し、抵抗が大きくなってしまった場合である。その他にも、温度差が大きくなる要因は考えられる。実施例の多相コンバータ2では、駆動数を減らすときに、以前に同時駆動を開始した2個のコンバータ回路の温度差が所定の温度差閾値を超えている場合、温度の高い方のコンバータ回路を停止し、かわりのコンバータ回路を駆動する。そうすることで、温度の高いコンバータ回路を休ませることができる。
If the determination in step S14 is YES, it means that one of the two converter circuits that started driving at the same time has become higher in temperature than the other for some reason. The following factors are assumed, for example, that the temperature difference between the two converter circuits that have started driving simultaneously is increased. First, while using
駆動するコンバータ回路の数を増やすときのコントローラ17の処理(図3の処理)は、一般化すると、次の通りに表現することができる。なお、多相コンバータは、n個のコンバータ回路の並列接続を有しているとする。(1)コントローラ17は、駆動数がn−2個以下の状態から駆動数を増やすとき、それまで駆動していた少なくとも1個のコンバータ回路を停止するとともにそれまで駆動していなかった2個のコンバータ回路を駆動させる。また、駆動するコンバータ回路の数を減らすときのコントローラ17の処理(図4の処理)は、次のように表現することができる。(2)コントローラ17は、駆動数が3個以上n−1個以下の状態から駆動数を減らすときには、それまでに最も長く駆動していたコンバータ回路を停止するとともに、上記(1)のときに同時に駆動し始めた2個のコンバータ回路の温度差が所定の温度差閾値を超えていた場合は、その2個のコンバータ回路のうち温度の高い方を停止し、かわりに、それまで駆動していなかったコンバータ回路を駆動する。
The process of the controller 17 (the process of FIG. 3) when increasing the number of converter circuits to be driven can be expressed as follows when generalized. It is assumed that the multiphase converter has a parallel connection of n converter circuits. (1) When the
上記の処理により、多相コンバータ2は、駆動数を変更する毎に、温度が高いコンバータ回路を休ませることができるので、特定のコンバータ回路の温度が他のコンバータ回路と比較して著しく温度が高くなってしまうことを防止することができる。
The above process allows
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する技術は、3個以上のコンバータ回路が並列に接続されている多相コンバータに適用することができる。また、本明細書が開示する技術は、複数の昇圧コンバータ回路が並列接続されている多相コンバータのほか、複数の降圧コンバータ回路が並列に接続されている多相コンバータに適用することも好適である。 Points to note regarding the technology described in the embodiment will be described. The technology disclosed in this specification can be applied to a polyphase converter in which three or more converter circuits are connected in parallel. In addition to the multiphase converter in which a plurality of step-up converter circuits are connected in parallel, the technique disclosed in this specification is also preferably applied to a multiphase converter in which a plurality of step-down converter circuits are connected in parallel is there.
実施例の多相コンバータ2では、図2に示したモード遷移図では、車両のメインスイッチ(IG:イグニッションスイッチとも呼ばれる)が入れられると、コントローラ17は、まず、2相を駆動する第1モード(M1)を選択する。コントローラ17は、最初に駆動する2個のコンバータ回路として、第1、第2コンバータ回路10a、10bの組と、第3、第4コンバータ回路10c、10dの組を、メインスイッチが入れられるたびに交互に選択してもよい。
In the
本明細書が開示する技術は、走行用のモータとともにエンジンを備えるハイブリッド車に適用することもできる。 The technology disclosed in this specification can also be applied to a hybrid vehicle including an engine together with a motor for traveling.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of application. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:多相コンバータ
3a−3d:スイッチング素子
4a−4d、6a−6d:ダイオード
5a−5d:リアクトル
7a−7d:温度センサ
10a−10d:昇圧コンバータ回路(コンバータ回路)
17:コントローラ
21:燃料電池
22、24:コンデンサ
23:電流センサ
25:電圧センサ
31:インバータ
32:モータ
34:バッテリ
35:電力変換器
40:上位コントローラ
42:アクセルペダル
43:ブレーキペダル
100:電気自動車
2:
17: controller 21:
Claims (1)
並列に接続されているn個のコンバータ回路と、
前記多相コンバータへの入力電流が大きくなるにしたがって駆動するコンバータ回路の数を増加させるコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、
(1)駆動数がn−2個以下の状態から駆動数を増やすときに、それまで駆動していた少なくとも1個のコンバータ回路を停止するとともにそれまで駆動していなかった2個のコンバータ回路を駆動させ、
(2)駆動数が3個以上n−1個以下の状態から駆動数を減らすときには、それまでに最も長く駆動していたコンバータ回路を停止するとともに、前記(1)のときに同時に駆動し始めた前記2個のコンバータ回路の温度差が所定の温度差閾値を超えていた場合は、前記2個のコンバータ回路のうち温度の高い方を停止し、かわりに、それまで駆動していなかったコンバータ回路を駆動する、
多相コンバータ。 A multiphase converter,
N converter circuits connected in parallel,
A controller that increases the number of converter circuits to be driven as the input current to the multiphase converter increases;
Equipped with
The controller
(1) When increasing the number of driving from a state where the number of driving is n-2 or less, stop at least one converter circuit that has been driven and two converter circuits that have not been driven so far Drive,
(2) When reducing the number of driving from the state where the number of driving is 3 or more and n-1 or less, the converter circuit that has been driven the longest until then is stopped, and at the same time as (1), it starts driving simultaneously. If the temperature difference between the two converter circuits exceeds a predetermined temperature difference threshold, one of the two converter circuits which has a higher temperature is stopped, and instead, the converter which has not been driven until that time. Driving circuit,
Multiphase converter.
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