JP2021191030A - Power conversion device - Google Patents

Power conversion device Download PDF

Info

Publication number
JP2021191030A
JP2021191030A JP2020091125A JP2020091125A JP2021191030A JP 2021191030 A JP2021191030 A JP 2021191030A JP 2020091125 A JP2020091125 A JP 2020091125A JP 2020091125 A JP2020091125 A JP 2020091125A JP 2021191030 A JP2021191030 A JP 2021191030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
value
target
shunt
difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020091125A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6910505B1 (en
Inventor
晋吾 加藤
Shingo Kato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2020091125A priority Critical patent/JP6910505B1/en
Priority to CN202110552890.7A priority patent/CN113726158A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6910505B1 publication Critical patent/JP6910505B1/en
Publication of JP2021191030A publication Critical patent/JP2021191030A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

To provide a power conversion device capable of reducing an overshoot amount of an output voltage generated when a current flowing to a DC-DC converter straddles 0A in a power conversion device in which a plurality of DC-DC converters are connected in parallel.SOLUTION: A power conversion device detects a shunt current flowing through each of n DC-DC converters, calculates a voltage control amount that brings an output voltage closer to a target output voltage, calculates a current difference control amount that brings the difference in the shunt current between the n DC-DC converters closer to the target current difference, turns on and off switching elements of the n DC-DC converters by PWM control based on the voltage control amount and the current difference control amount, and changes the target current difference based on a total current obtained by totaling the shunt currents of the n DC-DC converters.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、電力変換装置に関する。 The present application relates to a power conversion device.

電力変換装置に関して特許文献１が開示されている。特許文献１の技術では、複数のＤＣ−ＤＣコンバータが並列に接続されている。特許文献１の技術では、複数のＤＣ−ＤＣコンバータから出力された合計電流をＤＣ−ＤＣコンバータの数ｍで除算して、各ＤＣ−ＤＣコンバータを流れる分流電流の平均値を算出し、各ＤＣ−ＤＣコンバータを流れる分流電流と分流電流の平均値との偏差を算出し、これをＰＩＤ調節器へ入力させる。ＰＩＤ調節器の積分時間が長くても微分演算機能を備えているので、当該ＰＩＤ調節器は電流偏差の時間的変化の大きさに対応した補正量を出力する。 Patent Document 1 discloses a power conversion device. In the technique of Patent Document 1, a plurality of DC-DC converters are connected in parallel. In the technique of Patent Document 1, the total current output from a plurality of DC-DC converters is divided by several meters of the DC-DC converters to calculate the average value of the diversion currents flowing through each DC-DC converter, and each DC is calculated. -Calculate the deviation between the diversion current flowing through the DC converter and the average value of the diversion current, and input this to the PID regulator. Since the PID controller has a differential calculation function even if the integration time of the PID controller is long, the PID controller outputs a correction amount corresponding to the magnitude of the change over time of the current deviation.

特開平９−２１５３２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-215322

ところで、振動している各ＤＣ−ＤＣコンバータを流れる分流電流が０Ａを跨ぐ際に、出力電圧のオーバーシュートが生じる。各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が、同時時期に０Ａを跨ぐと、各ＤＣ−ＤＣコンバータによる出力電圧のオーバーシュート量が合計されて、オーバーシュート量が大きくなる問題があった。しかし、特許文献１の技術では、複数のＤＣ−ＤＣコンバータを均等に電流が流れることを前提としており、電流が０Ａを跨ぐ際の出力電圧のオーバーシュートの問題が考慮されていない。 By the way, when the shunt current flowing through each vibrating DC-DC converter straddles 0 A, an overshoot of the output voltage occurs. When the shunt current of each DC-DC converter straddles 0A at the same time, there is a problem that the overshoot amount of the output voltage by each DC-DC converter is totaled and the overshoot amount becomes large. However, in the technique of Patent Document 1, it is premised that the current flows evenly through a plurality of DC-DC converters, and the problem of overshoot of the output voltage when the current straddles 0 A is not taken into consideration.

そこで、本願は、複数のＤＣ−ＤＣコンバータが並列に接続された電力変換装置において、ＤＣ−ＤＣコンバータを流れる電流が０Ａを跨ぐ場合に生じる出力電圧のオーバーシュート量を低減できる電力変換装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present application provides a power conversion device capable of reducing the overshoot amount of the output voltage generated when the current flowing through the DC-DC converter straddles 0A in the power conversion device in which a plurality of DC-DC converters are connected in parallel. The purpose is to do.

本願に係る電力変換装置は、
入力端子と出力端子との間で直流電力を変換し、リアクトル及びスイッチング素子を有するＤＣ−ＤＣコンバータが、前記入力端子と前記出力端子との間に並列にｎ個（ｎは２以上の整数）接続された並列ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記出力端子の電圧である出力電圧を検出する電圧検出部と、
ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータのそれぞれを流れる電流である分流電流を検出する電流検出部と、
前記出力電圧を、目標出力電圧に近づける電圧制御量を算出し、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの間の前記分流電流の差を、目標電流差に近づける電流差制御量を算出し、前記電圧制御量及び前記電流差制御量に基づいて、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記スイッチング素子をＰＷＭ制御によりオンオフするスイッチング制御部と、を備え、
前記スイッチング制御部は、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記分流電流を合計した合計電流に基づいて、前記目標電流差を変化させるものである。 The power conversion device according to the present application is
There are n DC-DC converters that convert DC power between the input terminal and the output terminal and have a reactor and a switching element in parallel between the input terminal and the output terminal (n is an integer of 2 or more). With the connected parallel DC-DC converter,
A voltage detector that detects the output voltage, which is the voltage of the output terminal,
A current detector that detects a shunt current, which is the current flowing through each of the n DC-DC converters,
The voltage control amount that brings the output voltage closer to the target output voltage is calculated, and the current difference control amount that brings the difference in the diversion current between the n DC-DC converters closer to the target current difference is calculated, and the voltage is calculated. A switching control unit for turning on and off the switching elements of the n DC-DC converters by PWM control based on the control amount and the current difference control amount is provided.
The switching control unit changes the target current difference based on the total current obtained by totaling the shunt currents of the n DC-DC converters.

本願の電力変換装置によれば、合計電流により、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が、０Ａを跨いで振動する可能性があるかを判定できる。そして、合計電流に基づいて、目標電流差を変化させることで、分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動するＤＣ−ＤＣコンバータの個数を減少させることができる。よって、０Ａを跨ぐ場合に生じる出力電圧のオーバーシュート量を低減できる。また、各ＤＣ−ＤＣコンバータのリアクトルは、分流電流値に応じてインダクタンス値が変化する直流重畳特性を有しており、合計電流に応じて、各ＤＣ−ＤＣコンバータのリアクトルのインダクタンス値を変化させることができる。これにより、制御応答性に関わるクロスオーバ周波数、ゲイン余裕、位相余裕を変化させることができる。また、リップル電流量が変化することにより、リアクトル及びスイッチング素子の発熱量を変化させることができる。 According to the power conversion device of the present application, it can be determined from the total current whether the shunt current of each DC-DC converter may vibrate across 0A. Then, by changing the target current difference based on the total current, the number of DC-DC converters in which the shunt current oscillates across 0A at the same time can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of overshoot of the output voltage that occurs when the voltage straddles 0A. Further, the reactor of each DC-DC converter has a DC superimposition characteristic in which the inductance value changes according to the diversion current value, and the inductance value of the reactor of each DC-DC converter is changed according to the total current. be able to. This makes it possible to change the crossover frequency, gain margin, and phase margin related to control responsiveness. Further, by changing the amount of ripple current, the amount of heat generated by the reactor and the switching element can be changed.

実施の形態１に係る電力変換装置の構成図である。It is a block diagram of the power conversion apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る制御回路のブロック図である。It is a block diagram of the control circuit which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る制御回路のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the control circuit which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るＰＷＭ制御及び電流挙動を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating PWM control and current behavior which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る出力電圧のオーバーシュートを説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the overshoot of the output voltage which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る出力電圧のオーバーシュートを説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the overshoot of the output voltage which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る目標電流差の設定を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the setting of the target current difference which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る目標電流差の設定を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the setting of the target current difference which concerns on Embodiment 1. FIG. 比較例に係る電流挙動及び出力電圧のオーバーシュートを説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the current behavior and the overshoot of an output voltage which concerns on a comparative example. 実施の形態１に係る電流挙動及び出力電圧のオーバーシュートを説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the current behavior and the overshoot of an output voltage which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る目標電流差の設定を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the setting of the target current difference which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１に係る目標電流差の設定を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the setting of the target current difference which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１に係る目標電流差の設定を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the setting of the target current difference which concerns on Embodiment 1. 実施の形態２に係る電力変換装置及び回転電機の構成図である。It is a block diagram of the power conversion apparatus and the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2. FIG.

１．実施の形態１
実施の形態１に係る電力変換装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る電力変換装置の構成図である。電力変換装置は、並列ＤＣ−ＤＣコンバータ２００と制御回路１００とを備えている。 1. 1. Embodiment 1
The power conversion device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a power conversion device according to the present embodiment. The power conversion device includes a parallel DC-DC converter 200 and a control circuit 100.

１−１．並列ＤＣ−ＤＣコンバータ２００
並列ＤＣ−ＤＣコンバータ２００は、入力端子１と出力端子２との間に、並列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）のＤＣ−ＤＣコンバータを有している。本実施の形態では、ｎ＝２とされており、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０と第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０とが、入力端子１と出力端子２との間に並列に接続されている。各ＤＣ−ＤＣコンバータ１０、２０は、入力端子１と出力端子２との間で、直流電力を変換し、リアクトル及びスイッチング素子を有している。 1-1. Parallel DC-DC converter 200
The parallel DC-DC converter 200 has n DC-DC converters (n is an integer of 2 or more) connected in parallel between the input terminal 1 and the output terminal 2. In the present embodiment, n = 2, and the first DC-DC converter 10 and the second DC-DC converter 20 are connected in parallel between the input terminal 1 and the output terminal 2. There is. Each of the DC-DC converters 10 and 20 converts DC power between the input terminal 1 and the output terminal 2 and has a reactor and a switching element.

本実施の形態では、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１０、２０は、入力端子１から出力端子２に直流電圧を昇圧して供給する昇圧チョッパ回路と、出力端子２から入力端子１に直流電圧を降圧して供給する降圧チョッパ回路とから構成される双方向のチョッパ回路とされている。 In the present embodiment, each of the DC-DC converters 10 and 20 has a boost chopper circuit that boosts and supplies a DC voltage from the input terminal 1 to the output terminal 2, and steps down the DC voltage from the output terminal 2 to the input terminal 1. It is a bidirectional chopper circuit composed of a step-down chopper circuit to be supplied.

第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、出力端子２の正極側端子２ａと負極側端子２ｂとの間に直列接続された第１の正極側のスイッチング素子Ｓａ１と第１の負極側のスイッチング素子Ｓｂ１とを有している。第１の正極側のスイッチング素子Ｓａ１と第１の負極側のスイッチング素子Ｓｂ１との間の接続点と、入力端子１の正極側端子１ａとの間に、第１のリアクトルＬ１が直列接続されている。 The first DC-DC converter 10 has a first positive electrode side switching element Sa1 and a first negative electrode side switching element Sb1 connected in series between the positive electrode side terminal 2a and the negative electrode side terminal 2b of the output terminal 2. And have. The first reactor L1 is connected in series between the connection point between the switching element Sa1 on the first positive electrode side and the switching element Sb1 on the first negative electrode side and the positive electrode side terminal 1a of the input terminal 1. There is.

第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、出力端子２の正極側端子２ａと負極側端子２ｂとの間に直列接続された第２の正極側のスイッチング素子Ｓａ２と第２の負極側のスイッチング素子Ｓｂ２とを有している。第２の正極側のスイッチング素子Ｓａ２と第２の負極側のスイッチング素子Ｓｂ２との間の接続点と、入力端子１の正極側端子１ａとの間に、第２のリアクトルＬ２が直列接続されている。 The second DC-DC converter 20 has a second positive electrode side switching element Sa2 and a second negative electrode side switching element Sb2 connected in series between the positive electrode side terminal 2a and the negative electrode side terminal 2b of the output terminal 2. And have. A second reactor L2 is connected in series between the connection point between the switching element Sa2 on the second positive electrode side and the switching element Sb2 on the second negative electrode side and the positive electrode side terminal 1a of the input terminal 1. There is.

各スイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ダイオードが逆並列接続されたＦＥＴ（Field Effect Transistor）、逆並列接続されたダイオードの機能を有するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、制御回路１００に接続されている。各スイッチング素子は、制御回路１００から出力される制御信号によりオン又はオフされる。 Each switching element has an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) in which diodes are connected in anti-parallel connection, a FET (Field Effect Transistor) in which diodes are connected in anti-parallel connection, and a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor) that has the functions of a diode connected in anti-parallel connection. Field Effect Transistor), bipolar transistors in which diodes are connected in antiparallel, etc. are used. The gate terminal of each switching element is connected to the control circuit 100. Each switching element is turned on or off by a control signal output from the control circuit 100.

第１のリアクトルＬ１と第１の正極側及び負極側のスイッチング素子Ｓａ１、Ｓｂ１の接続点との接続経路に、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０（本例では、第１のリアクトルＬ１）を流れる第１の分流電流Ｉ１を検出する第１の電流センサ１４が設けられている。第１の電流センサ１４の出力信号は、制御回路１００に入力される。第２のリアクトルＬ２と第２の正極側及び負極側のスイッチング素子Ｓａ２、Ｓｂ２の接続点との接続経路に、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０（本例では、第２のリアクトルＬ２）を流れる第２の分流電流Ｉ２を検出する第２の電流センサ２４が設けられている。第２の電流センサ２４の出力信号は、制御回路１００に入力される。各電流センサ１４、２４には、ホール素子、シャント抵抗、ＣＴ（Current Transformer）等が用いられる。 A first DC-DC converter 10 (in this example, the first reactor L1) flows through a connection path between the first reactor L1 and the connection points of the switching elements Sa1 and Sb1 on the positive electrode side and the negative electrode side. A first current sensor 14 for detecting the first diversion current I1 is provided. The output signal of the first current sensor 14 is input to the control circuit 100. A second DC-DC converter 20 (in this example, the second reactor L2) flows through the connection path between the second reactor L2 and the connection points of the switching elements Sa2 and Sb2 on the second positive electrode side and the negative electrode side. A second current sensor 24 for detecting the second diversion current I2 is provided. The output signal of the second current sensor 24 is input to the control circuit 100. Hall elements, shunt resistors, CTs (Current Transformers) and the like are used for the current sensors 14 and 24.

入力端子１の正極側端子１ａと負極側端子１ｂとの間には、入力側の平滑コンデンサＣ１が接続されている。出力端子２の正極側端子２ａと負極側端子２ｂとの間には、出力側の平滑コンデンサＣ２が接続されている。 A smoothing capacitor C1 on the input side is connected between the positive electrode side terminal 1a and the negative electrode side terminal 1b of the input terminal 1. A smoothing capacitor C2 on the output side is connected between the positive electrode side terminal 2a and the negative electrode side terminal 2b of the output terminal 2.

入力端子１の正極側端子１ａと負極側端子１ｂとの間には、入力端子１の電圧である入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧センサ３が設けられている。入力電圧センサ３の出力信号は、制御回路１００に入力される。出力端子２の正極側端子２ａと負極側端子２ｂとの間には、出力端子２の電圧である出力電圧Ｖｏｕｔを検出する出力電圧センサ４が設けられている。出力電圧センサ４の出力信号は、制御回路１００に入力される。 An input voltage sensor 3 for detecting the input voltage Vin, which is the voltage of the input terminal 1, is provided between the positive electrode side terminal 1a and the negative electrode side terminal 1b of the input terminal 1. The output signal of the input voltage sensor 3 is input to the control circuit 100. An output voltage sensor 4 for detecting the output voltage Vout, which is the voltage of the output terminal 2, is provided between the positive electrode side terminal 2a and the negative electrode side terminal 2b of the output terminal 2. The output signal of the output voltage sensor 4 is input to the control circuit 100.

入力端子１は、外部の直流電源３０に接続されている。出力端子２は、外部の電気負荷３１に接続されている。 The input terminal 1 is connected to an external DC power supply 30. The output terminal 2 is connected to an external electric load 31.

１−２．制御回路１００
制御回路１００は、並列ＤＣ−ＤＣコンバータ２００を制御する。図２に示すように、制御回路１００は、後述する電圧検出部５１、電流検出部５２、及びスイッチング制御部５３等を備えている。制御回路１００の各機能は、制御回路１００が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御回路１００は、図３に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。 1-2. Control circuit 100
The control circuit 100 controls the parallel DC-DC converter 200. As shown in FIG. 2, the control circuit 100 includes a voltage detection unit 51, a current detection unit 52, a switching control unit 53, and the like, which will be described later. Each function of the control circuit 100 is realized by the processing circuit provided in the control circuit 100. Specifically, as shown in FIG. 3, the control circuit 100 includes an arithmetic processing unit 90 (computer) such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device 91 for exchanging data with the arithmetic processing unit 90, as a processing circuit. The arithmetic processing unit 90 includes an input circuit 92 for inputting an external signal, an output circuit 93 for outputting a signal from the arithmetic processing unit 90 to the outside, and the like.

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２は、入力電圧センサ３、出力電圧センサ４、第１の電流センサ１４、及び第２の電流センサ２４等の各種のセンサが接続され、これらセンサ、スイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、スイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。 The arithmetic processing device 90 is provided with an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, various signal processing circuits, and the like. You may. Further, as the arithmetic processing unit 90, a plurality of the same type or different types may be provided, and each processing may be shared and executed. The storage device 91 includes a RAM (Random Access Memory) configured to be able to read and write data from the arithmetic processing unit 90, a ROM (Read Only Memory) configured to be able to read data from the arithmetic processing unit 90, and the like. Has been done. Various sensors such as an input voltage sensor 3, an output voltage sensor 4, a first current sensor 14, and a second current sensor 24 are connected to the input circuit 92, and the output signals of these sensors and switches are processed by the arithmetic processing device 90. It is equipped with an A / D converter or the like for inputting to. The output circuit 93 is provided with a drive circuit or the like to which an electric load such as a gate drive circuit for driving the switching element on and off is connected and a control signal is output from the arithmetic processing device 90 to these electric loads.

そして、制御回路１００が備える図２の各制御部５１〜５３等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御回路１００の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部５１〜５３等が用いる電流判定値、目標電流差等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。以下、制御回路１００の各機能について詳細に説明する。 Then, in each function of the control units 51 to 53 of FIG. 2 included in the control circuit 100, the arithmetic processing unit 90 executes software (program) stored in the storage device 91 such as a ROM, and the storage device 91, It is realized by cooperating with other hardware of the control circuit 100 such as the input circuit 92 and the output circuit 93. The setting data such as the current determination value and the target current difference used by each of the control units 51 to 53 are stored in a storage device 91 such as a ROM as a part of the software (program). Hereinafter, each function of the control circuit 100 will be described in detail.

＜電圧検出部５１＞
電圧検出部５１は、出力端子２の電圧である出力電圧Ｖｏｕｔを検出する。本実施の形態では、電圧検出部５１は、出力電圧センサ４の出力信号に基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔを検出する。また、電圧検出部５１は、入力端子１の電圧である入力電圧Ｖｉｎを検出する。本実施の形態では、電圧検出部５１は、入力電圧センサ３の出力信号に基づいて、入力電圧Ｖｉｎを検出する。 <Voltage detector 51>
The voltage detection unit 51 detects the output voltage Vout, which is the voltage of the output terminal 2. In the present embodiment, the voltage detection unit 51 detects the output voltage Vout based on the output signal of the output voltage sensor 4. Further, the voltage detection unit 51 detects the input voltage Vin, which is the voltage of the input terminal 1. In the present embodiment, the voltage detection unit 51 detects the input voltage Vin based on the output signal of the input voltage sensor 3.

＜電流検出部５２＞
電流検出部５２は、各ＤＣ−ＤＣコンバータを流れる電流である分流電流を検出する。本実施の形態では、電流検出部５２は、第１の電流センサ１４の出力信号に基づいて、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０（第１のリアクトルＬ１）を流れる第１の分流電流Ｉ１を検出する。また、電流検出部５２は、第２の電流センサ２４の出力信号に基づいて、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０（第２のリアクトルＬ２）を流れる第２の分流電流Ｉ２を検出する。 <Current detector 52>
The current detection unit 52 detects a shunt current, which is a current flowing through each DC-DC converter. In the present embodiment, the current detection unit 52 detects the first shunt current I1 flowing through the first DC-DC converter 10 (first reactor L1) based on the output signal of the first current sensor 14. do. Further, the current detection unit 52 detects the second shunt current I2 flowing through the second DC-DC converter 20 (second reactor L2) based on the output signal of the second current sensor 24.

本実施の形態では、電流検出部５２は、ＰＷＭ制御によりＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍで振動している各分流電流の平均値を検出する。例えば、図４に示すように、分流電流Ｉは、各スイッチング素子のオン期間の中心タイミング及びオフ期間の中心タイミングで、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍの分流電流の平均値に近くなる。よって、電流検出部５２は、各ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子のオン期間の中心タイミング及びオフ期間の中心タイミングの一方又は双方で、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流を検出する。 In the present embodiment, the current detection unit 52 detects the average value of each shunt current vibrating in the PWM control cycle Tpwm by PWM control. For example, as shown in FIG. 4, the shunt current I is close to the average value of the shunt currents of the PWM control cycle Tpwm at the center timing of the on period and the center timing of the off period of each switching element. Therefore, the current detection unit 52 detects the shunt current of each DC-DC converter at one or both of the center timing of the on period and the center timing of the off period of the switching element of each DC-DC converter.

オン期間の中心タイミング及びオフ期間の中心タイミングは、キャリア波ＣＡの山の頂点及び谷の頂点に一致している。よって、電流検出部５２は、各ＤＣ−ＤＣコンバータのＰＷＭ制御で用いられるキャリア波ＣＡの山の頂点及び谷の頂点の一方又は双方のタイミングで、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流を検出する。このように検出した分流電流は、ＰＷＭ制御により振動している分流電流の平均値に相当する。 The center timing of the on period and the center timing of the off period coincide with the peaks and valleys of the carrier wave CA. Therefore, the current detection unit 52 detects the shunt current of each DC-DC converter at the timing of one or both of the peaks and valleys of the carrier wave CA used in the PWM control of each DC-DC converter. The shunt current detected in this way corresponds to the average value of the shunt current oscillating by PWM control.

或いは、電流検出部５２は、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍよりも短い周期で、分流電流を検出し、検出した分流電流に移動平均処理、又はローパスフィルタ処理を行って、分流電流の平均値を算出してもよい。 Alternatively, the current detection unit 52 detects the shunt current in a cycle shorter than the PWM control cycle Tpwm, performs moving average processing or low-pass filter processing on the detected shunt current, and calculates the average value of the shunt current. May be good.

＜スイッチング制御部５３＞
本実施の形態では、スイッチング制御部５３は、電圧制御部５３１、分流制御部５３２、ＰＷＭ信号生成部５３３、及び目標電流差設定部５３４を備えている。 <Switching control unit 53>
In the present embodiment, the switching control unit 53 includes a voltage control unit 531, a divergence control unit 532, a PWM signal generation unit 533, and a target current difference setting unit 534.

電圧制御部５３１は、出力電圧Ｖｏｕｔを、目標出力電圧Ｖｏｕｔｏに近づける電圧制御量Ｄｖを算出する。目標出力電圧Ｖｏｕｔｏは、入力電圧Ｖｉｎ以上に設定される。目標出力電圧Ｖｏｕｔｏは、制御回路１００の内部で算出されてもよく、制御回路１００の外部から伝達されてもよい。例えば、電圧制御部５３１は、次式に示すように、目標出力電圧Ｖｏｕｔｏと出力電圧Ｖｏｕｔとの偏差ΔＶｏｕｔに対してＰＩＤ制御を行って、電圧制御量Ｄｖを算出する。ＰＩＤ制御の他に、ＰＩ制御等の各種のフィーバック制御が用いられてもよい。ここで、Ｋｐｖは、比例ゲインであり、Ｋｉｖは、積分ゲインであり、Ｋｄｖは、微分ゲインである。
ΔＶｏｕｔ＝Ｖｏｕｔｏ−Ｖｏｕｔ
Ｄｖ＝Ｋｐｖ×ΔＶｏｕｔ＋∫（Ｋｉｖ×ΔＶｏｕｔ）ｄｔ
＋ｄ／ｄｔ（Ｋｄｖ×ΔＶｏｕｔ） ・・・（１） The voltage control unit 531 calculates a voltage control amount Dv that brings the output voltage Vout closer to the target output voltage Vouto. The target output voltage Vouto is set to be equal to or higher than the input voltage Vin. The target output voltage Vouto may be calculated inside the control circuit 100 or may be transmitted from the outside of the control circuit 100. For example, as shown in the following equation, the voltage control unit 531 performs PID control on the deviation ΔVout between the target output voltage Vouto and the output voltage Vout, and calculates the voltage control amount Dv. In addition to PID control, various feedback controls such as PI control may be used. Here, Kpv is a proportional gain, Kiv is an integrated gain, and Kdv is a differential gain.
ΔVout = Vouto-Vout
Dv = Kpv × ΔVout + ∫ (Kiv × ΔVout) dt
+ D / dt (Kdv × ΔVout) ・ ・ ・ (1)

分流制御部５３２は、ｎ個（本例では２個）のＤＣ−ＤＣコンバータの間の分流電流の差ＤｆＩを、目標電流差ＤｆＩｏに近づける電流差制御量Ｄｉを算出する。本実施の形態では、分流制御部５３２は、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２との間の分流電流の差ＤｆＩを算出し、分流電流の差ＤｆＩを、目標電流差ＤｆＩｏに近づける電流差制御量Ｄｉを算出する。目標電流差ＤｆＩｏは、後述する目標電流差設定部５３４により設定される。例えば、分流制御部５３２は、次式に示すように、目標電流差ＤｆＩｏと分流電流の差ＤｆＩとの偏差ΔＩに対してＰＩＤ制御を行って、電流差制御量Ｄｉを算出する。ＰＩＤ制御の他に、ＰＩ制御等の各種のフィーバック制御が用いられてもよい。ここで、Ｋｐｉは、比例ゲインであり、Ｋｉｉは、積分ゲインであり、Ｋｄｉは、微分ゲインである。
ＤｆＩ＝Ｉ１−Ｉ２
ΔＩ＝ＤｆＩｏ−ＤｆＩ
Ｄｉ＝Ｋｐｉ×ΔＩ＋∫（Ｋｉｉ×ΔＩ）ｄｔ＋ｄ／ｄｔ（Ｋｄｉ×ΔＩ）
・・・（２） The shunt control unit 532 calculates the current difference control amount Di that brings the difference DfI of the shunt currents between the n (two in this example) DC-DC converters closer to the target current difference DfIo. In the present embodiment, the shunt control unit 532 calculates the shunt current difference DfI between the first shunt current I1 and the second shunt current I2, and sets the shunt current difference DfI to the target current difference DfIo. The current difference control amount Di to be brought closer is calculated. The target current difference DfIo is set by the target current difference setting unit 534, which will be described later. For example, the shunt control unit 532 performs PID control on the deviation ΔI between the target current difference DfIo and the shunt current difference DfI as shown in the following equation, and calculates the current difference control amount Di. In addition to PID control, various feedback controls such as PI control may be used. Here, Kpi is a proportional gain, Kii is an integral gain, and Kdi is a differential gain.
DfI = I1-I2
ΔI = DfIo-DfI
Di = Kpi × ΔI + ∫ (Kii × ΔI) dt + d / dt (Kdi × ΔI)
... (2)

ＰＷＭ信号生成部５３３は、電圧制御量Ｄｖ及び電流差制御量Ｄｉに基づいて、ｎ個（本例では２個）のＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子をＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation）によりオンオフする。本実施の形態では、ＰＷＭ信号生成部５３３は、電圧制御量Ｄｖ及び電流差制御量Ｄｉに基づいて、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量（本例では、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１０の第１の制御量Ｄ１、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ２０の第２の制御量Ｄ２）を算出する。各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量は、ＰＷＭ制御のデューティ比とされている。ＰＷＭ信号生成部５３３は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量を、０から１の範囲内に制限する（０≦Ｄ１≦１、０≦Ｄ２≦１）。 The PWM signal generation unit 533 turns on and off n (two in this example) DC-DC converter switching elements by PWM control (Pulse Width Modulation) based on the voltage control amount Dv and the current difference control amount Di. In the present embodiment, the PWM signal generation unit 533 controls the control amount of each DC-DC converter based on the voltage control amount Dv and the current difference control amount Di (in this example, the first DC-DC converter 10 first. The control amount D1 of 1 and the second control amount D2) of the second DC-DC converter 20 are calculated. The control amount of each DC-DC converter is the duty ratio of PWM control. The PWM signal generation unit 533 limits the control amount of each DC-DC converter within the range of 0 to 1 (0 ≦ D1 ≦ 1, 0 ≦ D2 ≦ 1).

例えば、ＰＷＭ信号生成部５３３は、次式に示すように、電圧制御量Ｄｖに電流差制御量Ｄｉを加算して、第１の制御量Ｄ１を算出し、電圧制御量Ｄｖから電流差制御量Ｄｉを減算して、第２の制御量Ｄ２を算出する。
Ｄ１＝Ｄｖ＋Ｄｉ
Ｄ２＝Ｄｖ−Ｄｉ ・・・（３） For example, the PWM signal generation unit 533 adds the current difference control amount Di to the voltage control amount Dv to calculate the first control amount D1 as shown in the following equation, and the current difference control amount is calculated from the voltage control amount Dv. Di is subtracted to calculate the second controlled variable D2.
D1 = Dv + Di
D2 = Dv-Di ... (3)

ＰＷＭ信号生成部５３３は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量（デューティ比）に基づいて、ＰＷＭ制御により、各ＤＣ−ＤＣコンバータの正極側及び負極側のスイッチング素子をオンオフするパルス信号を生成する。本実施の形態では、ＰＷＭ信号生成部５３３は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量（デューティ比）でオンする各ＤＣ−ＤＣコンバータの正極側のスイッチング素子のパルス信号を生成し、正極側のスイッチング素子のパルス信号を反転させて負極側のスイッチング素子のパルス信号を生成する。各パルス信号は、対応するスイッチング素子のゲート端子に入力される。各ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、正極側のスイッチング素子のオン期間と負極側のスイッチング素子のオン期間との間には、正極側及び負極側のスイッチング素子の双方をオフにするデッドタイム（短絡防止期間）が設けられる。各ＤＣ−ＤＣコンバータのＰＷＭ制御周期には互いに位相差（ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍ／ｎ）が設けられている。 The PWM signal generation unit 533 generates a pulse signal for turning on / off the switching elements on the positive and negative sides of each DC-DC converter by PWM control based on the control amount (duty ratio) of each DC-DC converter. In the present embodiment, the PWM signal generation unit 533 generates a pulse signal of the switching element on the positive side of each DC-DC converter that is turned on by the control amount (duty ratio) of each DC-DC converter, and switches on the positive side. The pulse signal of the element is inverted to generate the pulse signal of the switching element on the negative side. Each pulse signal is input to the gate terminal of the corresponding switching element. In each DC-DC converter, between the ON period of the switching element on the positive electrode side and the ON period of the switching element on the negative electrode side, a dead time (short circuit prevention period) in which both the switching element on the positive electrode side and the switching element on the negative electrode side are turned off is turned off. ) Is provided. A phase difference (PWM control cycle Tpwm / n) is provided in the PWM control cycle of each DC-DC converter.

例えば、図４に示すように、ＰＷＭ信号生成部５３３は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量Ｄ（デューティ比）とキャリア波ＣＡとを比較して、各ＤＣ−ＤＣコンバータの正極側及び負極側のスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂのパルス信号Ｐａ、Ｐｂを生成する。キャリア波ＣＡは、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍで０と１との間を振動する三角波とされている。ＰＷＭ信号生成部５３３は、デッドタイムが設けられるように、各ＤＣ−ＤＣコンバータの制御量Ｄに対して、デッドタイム値を加算した正極側の制御量Ｄａと、デッドタイム値を減算した負極側の制御量Ｄｂとを算出する。ＰＷＭ信号生成部５３３は、キャリア波ＣＡが各ＤＣ−ＤＣコンバータの正極側の制御量Ｄａを上回った場合は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの正極側のスイッチング素子Ｓａのパルス信号Ｐａをオンにし、キャリア波ＣＡが正極側の制御量Ｄａを下回った場合は、正極側のスイッチング素子Ｓａのパルス信号Ｐａをオフにする。ＰＷＭ信号生成部５３３は、キャリア波ＣＡが各ＤＣ−ＤＣコンバータの負極側の制御量Ｄｂを上回った場合は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの負極側のスイッチング素子Ｓｂのパルス信号Ｐｂをオフにし、キャリア波ＣＡが負極側の制御量Ｄｂを下回った場合は、負極側のスイッチング素子Ｓｂのパルス信号Ｐｂをオンにする。 For example, as shown in FIG. 4, the PWM signal generation unit 533 compares the control amount D (duty ratio) of each DC-DC converter with the carrier wave CA, and the positive side and the negative side of each DC-DC converter. The pulse signals Pa and Pb of the switching elements Sa and Sb of the above are generated. The carrier wave CA is a triangular wave that oscillates between 0 and 1 in the PWM control cycle Tpwm. The PWM signal generation unit 533 has a control amount Da on the positive side obtained by adding the dead time value to the control amount D of each DC-DC converter so that a dead time is provided, and a negative side on the negative side obtained by subtracting the dead time value. And the control amount Db of. When the carrier wave CA exceeds the control amount Da on the positive side of each DC-DC converter, the PWM signal generation unit 533 turns on the pulse signal Pa of the switching element Sa on the positive side of each DC-DC converter to turn on the carrier. When the wave CA falls below the control amount Da on the positive electrode side, the pulse signal Pa of the switching element Sa on the positive electrode side is turned off. When the carrier wave CA exceeds the control amount Db on the negative side of each DC-DC converter, the PWM signal generation unit 533 turns off the pulse signal Pb of the switching element Sb on the negative side of each DC-DC converter to turn off the carrier. When the wave CA falls below the control amount Db on the negative electrode side, the pulse signal Pb of the switching element Sb on the negative electrode side is turned on.

各ＤＣ−ＤＣコンバータのキャリア波ＣＡには、相互に位相差（３６０度／ｎ、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍ／ｎ）が設けられている。位相差により、各ＤＣーＤＣコンバータの分流電流の振動成分を互いに打ち消し合わせて、負荷電流（合計電流）の振動を低減させることができる。 The carrier wave CA of each DC-DC converter is provided with a phase difference (360 degrees / n, PWM control cycle Tpwm / n) from each other. Due to the phase difference, the vibration components of the shunt currents of the DC-DC converters can cancel each other out, and the vibration of the load current (total current) can be reduced.

＜出力電圧のオーバーシュート＞
図４に示すように、デッドタイム期間中に、分流電流Ｉが正の値である場合は、正極側のスイッチング素子Ｓａのダイオード部分を電流が流れる。一方、デッドタイム期間中に、分流電流Ｉが負の値である場合は、負極側のスイッチング素子Ｓｂのダイオード部分を電流が流れる。分流電流Ｉが０Ａを跨いで振動する場合は、デッドタイム期間中に、分流電流Ｉが正の値であるか負の値であるかに応じて、正極側のスイッチング素子Ｓａのダイオード部分を電流が流れるか、負極側のスイッチング素子Ｓｂのダイオード部分を電流が流れるかが切り替わる。よって、分流電流Ｉが正の値であるか負の値であるかに応じて、制御量Ｄに対する、正極側のスイッチング素子Ｓａを電流が流れる期間、及び負極側のスイッチング素子Ｓｂを電流が流れる期間が相補的に延び縮みする。 <Output voltage overshoot>
As shown in FIG. 4, when the shunt current I is a positive value during the dead time period, the current flows through the diode portion of the switching element Sa on the positive electrode side. On the other hand, when the shunt current I is a negative value during the dead time period, the current flows through the diode portion of the switching element Sb on the negative electrode side. When the shunt current I vibrates across 0A, the diode portion of the switching element Sa on the positive electrode side is current depending on whether the shunt current I has a positive value or a negative value during the dead time period. Whether the current flows through the diode portion of the switching element Sb on the negative electrode side is switched. Therefore, depending on whether the shunt current I has a positive value or a negative value, a current flows through the switching element Sa on the positive electrode side and a current flows through the switching element Sb on the negative electrode side with respect to the control amount D. The period expands and contracts complementarily.

負荷電流が減少していき、振動している分流電流Ｉが０Ａを跨ぐ場合を図５に示す。負荷電流が大きく、振動している分流電流Ｉが０Ａよりも大きい場合は、デッドタイム期間中は、負極側のスイッチング素子Ｓｂを電流が流れず、正極側のスイッチング素子Ｓａを電流が流れる。 FIG. 5 shows a case where the load current decreases and the oscillating shunt current I straddles 0A. When the load current is large and the oscillating shunt current I is larger than 0A, no current flows through the switching element Sb on the negative electrode side and current flows through the switching element Sa on the positive electrode side during the dead time period.

一方、負荷電流の減少により、分流電流Ｉが０Ａを跨いで振動し始めると、分流電流Ｉが０Ａよりも大きいデッドタイム期間中は、負極側のスイッチング素子Ｓｂを電流が流れず、正極側のスイッチング素子Ｓａを電流が流れるが、分流電流Ｉが０Ａよりも小さいデッドタイム期間中は、負極側のスイッチング素子Ｓｂを電流が流れ、正極側のスイッチング素子Ｓａを電流が流れない。 On the other hand, when the shunt current I starts to vibrate across 0A due to the decrease in the load current, no current flows through the switching element Sb on the negative electrode side during the dead time period when the shunt current I is larger than 0A, and the current does not flow on the positive electrode side. A current flows through the switching element Sa, but during a dead time period in which the diversion current I is smaller than 0A, a current flows through the switching element Sb on the negative electrode side and no current flows through the switching element Sa on the positive electrode side.

従って、負荷電流が減少していき、振動している分流電流Ｉが０Ａを跨ぎ始める前後で、制御量Ｄに対する実際の分流電流Ｉの挙動が変化する。図５に、振動している分流電流Ｉが０Ａよりも大きいと仮定した場合の分流電流Ｉの挙動を破線でしめす。分流電流Ｉが０Ａを跨ぎ始める前の制御量Ｄでは、分流電流Ｉが０Ａを跨ぎ始めると、期待される分流電流Ｉよりも実際の分流電流Ｉが増加し、出力電圧Ｖｏｕｔが目標出力電圧Ｖｏｕｔｏよりも増加する。 Therefore, the load current decreases, and the behavior of the actual shunt current I with respect to the control amount D changes before and after the oscillating shunt current I starts to straddle 0A. FIG. 5 shows the behavior of the shunt current I when it is assumed that the oscillating shunt current I is larger than 0 A by a broken line. In the control amount D before the shunt current I starts to cross 0A, when the shunt current I starts to cross 0A, the actual shunt current I increases from the expected shunt current I, and the output voltage Vout becomes the target output voltage Vouto. Will increase.

図６に示すように、その後、出力電圧のフィードバック制御により制御量Ｄを変化させることにより出力電圧Ｖｏｕｔが目標出力電圧Ｖｏｕｔｏまで低下する。負荷電流が更に減少していき、０Ａを跨いで振動している分流電流Ｉが、０Ａを跨がなくなる前後で、同様に、制御量Ｄに対する実際の分流電流Ｉの挙動が変化し、出力電圧Ｖｏｕｔが目標出力電圧Ｖｏｕｔｏよりも増加した後、出力電圧のフィードバック制御により出力電圧Ｖｏｕｔが目標出力電圧Ｖｏｕｔｏまで低下する。 As shown in FIG. 6, after that, the output voltage Vout drops to the target output voltage Vouto by changing the control amount D by the feedback control of the output voltage. Before and after the load current further decreases and the shunt current I vibrating across 0A no longer straddles 0A, the behavior of the actual shunt current I with respect to the control amount D changes, and the output voltage also changes. After the Vout increases above the target output voltage Vouto, the output voltage Vout drops to the target output voltage Vouto due to the feedback control of the output voltage.

このように、デッドタイム期間中の電流経路の変化、及び出力電圧のフィードバック制御の追従遅れにより、０Ａを跨がずに振動している分流電流Ｉが０Ａを跨ぎ始める前後、及び０Ａを跨いで振動している分流電流Ｉが０Ａを跨がなくなる前後で、一時的に出力電圧Ｖｏｕｔが目標出力電圧Ｖｏｕｔｏをオーバーシュートする。なお、負荷電流が次第に増加する場合も同様のオーバーシュートが発生する。 In this way, due to the change in the current path during the dead time period and the follow-up delay of the feedback control of the output voltage, the shunt current I vibrating without straddling 0A starts to straddle 0A, and straddles 0A. Before and after the oscillating shunt current I does not cross 0A, the output voltage Vout temporarily overshoots the target output voltage Vouto. A similar overshoot occurs when the load current gradually increases.

＜オーバーシュートの重なりの防止＞
本実施の形態では、ｎ個のＤＣ−ＤＣコンバータが並列に接続されており、各ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて生じた制御量Ｄに対する分流電流Ｉの挙動の乱れが、合計されて出力電圧のオーバーシュートが生じる。従って、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流を、同様に制御し、同時期に０Ａを跨いで振動させると、各ＤＣ−ＤＣコンバータによる出力電圧のオーバーシュートが同時期に発生し、出力電圧のオーバーシュート量が大きくなる。出力電圧のオーバーシュート量を低減するためには、分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動するＤＣ−ＤＣコンバータの個数を減少させる必要がある。 <Prevention of overlapping overshoots>
In the present embodiment, n DC-DC converters are connected in parallel, and the disturbance of the behavior of the shunt current I with respect to the control amount D generated in each DC-DC converter is summed up to overshoot the output voltage. Occurs. Therefore, if the shunt current of each DC-DC converter is controlled in the same manner and vibrates across 0A at the same time, overshoot of the output voltage by each DC-DC converter occurs at the same time, and the output voltage is overshooted. The amount of shoot increases. In order to reduce the amount of overshoot of the output voltage, it is necessary to reduce the number of DC-DC converters in which the shunt current oscillates across 0A at the same time.

そこで、目標電流差設定部５３４は、ｎ個のＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流を合計した合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。 Therefore, the target current difference setting unit 534 changes the target current difference DfIo based on the total current Ill, which is the sum of the shunt currents of the n DC-DC converters.

合計電流Ｉａｌｌは、出力端子２から電気負荷３１に流れる負荷電流であり、合計電流Ｉａｌｌにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が、０Ａを跨いで振動する可能性があるかを判定できる。そして、合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させることで、分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動するＤＣ−ＤＣコンバータの個数を減少させることができる。また、各ＤＣ−ＤＣコンバータのリアクトルは、分流電流値に応じてインダクタンス値が変化する直流重畳特性を有しており、合計電流Ｉａｌｌに応じて、各ＤＣ−ＤＣコンバータのリアクトルのインダクタンス値を変化させることができる。これにより、制御応答性に関わるクロスオーバ周波数、ゲイン余裕、位相余裕を変化させることができる。また、リップル電流量が変化することにより、リアクトル及びスイッチング素子の発熱量を変化させることができる。 The total current Ill is a load current flowing from the output terminal 2 to the electric load 31, and the total current Ill can be used to determine whether the shunt current of each DC-DC converter may vibrate across 0A. Then, by changing the target current difference DfIo based on the total current Iall, the number of DC-DC converters in which the shunt current oscillates over 0 A at the same time can be reduced. Further, the reactor of each DC-DC converter has a DC superimposition characteristic in which the inductance value changes according to the diversion current value, and the inductance value of the reactor of each DC-DC converter changes according to the total current Ill. Can be made to. This makes it possible to change the crossover frequency, gain margin, and phase margin related to control responsiveness. Further, by changing the amount of ripple current, the amount of heat generated by the reactor and the switching element can be changed.

本実施の形態では、目標電流差設定部５３４は、ＰＷＭ制御により振動している分流電流が、０Ａを跨ぐＤＣ−ＤＣコンバータがｎ−１個（本例では、１個）以下になるように、合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。 In the present embodiment, the target current difference setting unit 534 has a shunt current vibrating by PWM control so that the number of DC-DC converters straddling 0A is n-1 (1 in this example) or less. , The target current difference DfIo is changed based on the total current Ill.

この構成によれば、分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動するＤＣ−ＤＣコンバータの個数をｎ−１個以下に減少させることができ、出力電圧のオーバーシュート量を低減させることができる。 According to this configuration, the number of DC-DC converters in which the shunt current vibrates across 0A at the same time can be reduced to n-1 or less, and the overshoot amount of the output voltage can be reduced.

図７に示すように、目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈ以下である場合は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈより大きい場合よりも、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を大きくする。 As shown in FIG. 7, in the target current difference setting unit 534, when the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the current determination value Is, the absolute value of the average value of the total current Ill is the current determination value Is. The absolute value of the target current difference DfIo is made larger than when it is larger.

この構成によれば、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈ以下である場合は、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が、０Ａを跨いで振動する可能性が高くなるため、目標電流差ＤｆＩｏを比較的に大きくすることにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流を離すことができ、分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動するＤＣ−ＤＣコンバータの個数を減少させることができる。また、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈより大きい場合は、目標電流差ＤｆＩｏを比較的に小さくすることにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流に偏りが生じることを抑制でき、分流電流の偏りにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータの各部品の定格電流値を超過すること、及び過電流保護の閾値を超過することを抑制できる。 According to this configuration, when the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the current determination value Is, the diversion current of each DC-DC converter is likely to vibrate across 0A. By making the target current difference DfIo relatively large, the diversion current of each DC-DC converter can be separated, and the number of DC-DC converters in which the diversion current vibrates across 0A at the same time can be reduced. can. Further, when the absolute value of the average value of the total current Iall is larger than the current determination value Is, the target current difference DfIo is made relatively small to suppress the shunt current of each DC-DC converter from being biased. It is possible to prevent the deviation of the shunt current from exceeding the rated current value of each component of each DC-DC converter and exceeding the threshold of overcurrent protection.

なお、合計電流Ｉａｌｌの平均値が正である場合の電流判定値Ｉｔｈと、合計電流Ｉａｌｌの平均値が負である場合の電流判定値Ｉｔｈとが、異なる値に設定されてもよい。 The current determination value Is when the average value of the total current Iall is positive and the current determination value Is when the average value of the total current Iall is negative may be set to different values.

本実施の形態では、各分流電流Ｉ１、Ｉ２は、振動している分流電流の平均値に相当し、各分流電流Ｉ１、Ｉ２の合計電流Ｉａｌｌは、合計電流Ｉａｌｌの平均値に相当する。また、各ＤＣ−ＤＣコンバータのＰＷＭ制御周期（キャリア波ＣＡ）には位相差が設けられており、各分流電流Ｉ１、Ｉ２の振動が互いに打ち消されるため、各分流電流Ｉ１、Ｉ２の合計電流Ｉａｌｌは、合計電流Ｉａｌｌの平均値に相当する。 In the present embodiment, the shunt currents I1 and I2 correspond to the average value of the oscillating shunt currents, and the total current Ill of the shunt currents I1 and I2 corresponds to the average value of the total currents Ill. Further, since a phase difference is provided in the PWM control cycle (carrier wave CA) of each DC-DC converter and the vibrations of the shunt currents I1 and I2 cancel each other out, the total current Ill of the shunt currents I1 and I2 is provided. Corresponds to the average value of the total current Ill.

目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈ以下である場合の目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を、ＰＷＭ制御により振動している分流電流の振幅ＤＩの２倍値より大きく設定する。 The target current difference setting unit 534 sets the absolute value of the target current difference DfIo when the absolute value of the average value of the total current Iall is equal to or less than the current determination value Is, and sets the absolute value of the target current difference DfIo to 2 of the amplitude DI of the diversion current vibrating by PWM control. Set larger than the double value.

この構成によれば、図８に示すように、第１の分流電流Ｉ１の振動範囲と、第２の分流電流Ｉ２の振動範囲とを離すことができ、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動しないようにできる。 According to this configuration, as shown in FIG. 8, the vibration range of the first shunt current I1 and the vibration range of the second shunt current I2 can be separated, and the shunt currents of the respective DC-DC converters are the same. It is possible to prevent vibration across 0A at the time.

また、目標電流差設定部５３４は、電流判定値Ｉｔｈを、ＰＷＭ制御により振動している分流電流の振幅ＤＩより大きく設定する。 Further, the target current difference setting unit 534 sets the current determination value Is larger than the amplitude DI of the shunt current vibrating by PWM control.

仮に目標電流差ＤｆＩｏが０に設定されている状態で、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、分流電流の振幅ＤＩ以下になると、振動している各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が０Ａを跨ぐ。そのため、上記のように、電流判定値Ｉｔｈを、分流電流の振幅ＤＩより大きく設定することで、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が同時期に０Ａを跨ぎ始める前に、目標電流差ＤｆＩｏを大きくし、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動しないようにできる。 If the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the amplitude DI of the shunt current when the target current difference DfIo is set to 0, the shunt current of each vibrating DC-DC converter becomes 0 A. Straddle. Therefore, by setting the current determination value Is larger than the amplitude DI of the divergence current as described above, the target current difference DfIo is increased before the divergence current of each DC-DC converter starts to straddle 0A at the same time. However, the diversion current of each DC-DC converter can be prevented from oscillating across 0A at the same time.

本時の形態では、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈ以下である場合の目標電流差ＤｆＩｏ、及び電流判定値Ｉｔｈは、各部品のばらつき及び経年変化、分流電流差のフィードバック制御系の応答遅れ等を考慮して、分流電流の振幅ＤＩに基づく値よりも大きい値に設定されている。 In the present embodiment, the target current difference DfIo and the current judgment value Is when the absolute value of the average value of the total current Iall is equal to or less than the current judgment value Is are the feedback of the variation of each component, the secular change, and the shunt current difference. The value is set to be larger than the value based on the amplitude DI of the shunt current in consideration of the response delay of the control system and the like.

目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈより大きい場合の目標電流差ＤｆＩｏを０に設定する。 The target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo to 0 when the absolute value of the average value of the total current Iall is larger than the current determination value Is.

この構成によれば、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が大きくなる場合に、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流に偏りが生じることを防止でき、分流電流の偏りにより、各ＤＣ−ＤＣコンバータの各部品の定格電流値を超過すること、及び過電流保護の閾値を超過することを防止できる。 According to this configuration, when the absolute value of the average value of the total current Ill becomes large, it is possible to prevent the distribution current of each DC-DC converter from being biased, and due to the deviation of the distribution current, the DC-DC converter of each DC-DC converter. It is possible to prevent the rated current value of each component from being exceeded and the overcurrent protection threshold being exceeded.

目標電流差設定部５３４は、図７に示すような合計電流Ｉａｌｌと目標電流差ＤｆＩｏとの関係が予め設定された目標電流差マップを参照し、現在の合計電流Ｉａｌｌに対応する目標電流差ＤｆＩｏを算出する。 The target current difference setting unit 534 refers to the target current difference map in which the relationship between the total current Ill and the target current difference DfIo is set in advance as shown in FIG. 7, and the target current difference DfIo corresponding to the current total current Ill. Is calculated.

＜制御挙動＞
図９に、合計電流Ｉａｌｌに関わらず目標電流差ＤｆＩｏを常に０に設定する比較例の制御挙動を示し、図１０に、合計電流Ｉａｌｌに基づいて目標電流差ＤｆＩｏを変化させる本実施の形態に係る制御挙動を示す。図９及び図１０では、負荷電流が次第に減少されている。 <Control behavior>
FIG. 9 shows the control behavior of the comparative example in which the target current difference DfIo is always set to 0 regardless of the total current Ill, and FIG. 10 shows the embodiment in which the target current difference DfIo is changed based on the total current Ill. The control behavior is shown. In FIGS. 9 and 10, the load current is gradually reduced.

図９の比較例では、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２との電流差ＤｆＩが０であり、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２とが重なって表示されている。振動している第１の分流電流Ｉ１及び第２の分流電流Ｉ２が、同時期に０Ａを跨いでいるため、第１及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１０、２０による出力電圧Ｖｏｕｔのオーバーシュートが同時期に発生し、出力電圧Ｖｏｕｔのオーバーシュート量が大きくなっている。 In the comparative example of FIG. 9, the current difference DfI between the first shunt current I1 and the second shunt current I2 is 0, and the first shunt current I1 and the second shunt current I2 are displayed overlapping. There is. Since the vibrating first shunt current I1 and the second shunt current I2 straddle 0A at the same time, the overshoot of the output voltage Vout by the first and second DC-DC converters 10 and 20 occurs. It occurs at the same time, and the amount of overshoot of the output voltage Vout is large.

図１０の本実施の形態の例では、合計電流Ｉａｌｌの平均値が、電流判定値Ｉｔｈ以下になった時刻ｔ１で、目標電流差ＤｆＩｏが０から増加されており、第１の分流電流Ｉ１が、平均値よりも増加し、第２の分流電流Ｉ２が平均値よりも減少している。その結果、第１の分流電流Ｉ１の振動範囲と、第２の分流電流Ｉ２の振動範囲とを離すことができており、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２とが同時期に０Ａを跨いで振動しないようにできている。よって、第１の分流電流Ｉ１が０Ａを跨いで振動する期間と、第２の分流電流Ｉ２が０Ａを跨いで振動する期間とを、前後にずらすことができており、第１の分流電流Ｉ１により出力電圧Ｖｏｕｔのオーバーシュートが発生する期間と、第２の分流電流Ｉ２により出力電圧Ｖｏｕｔのオーバーシュートが発生する期間とを、前後にずらすことができ、同時期に発生しないようにできている。よって、比較例に比べ、出力電圧Ｖｏｕｔのオーバーシュート量を低減できており、電気負荷に対する悪影響を低減できる。なお、時刻ｔ１以降の電流差の増加には、分流電流差のフィードバック制御系の応答遅れにより遅れが生じているが、電流判定値Ｉｔｈ及び目標電流差ＤｆＩｏが、余裕を持って設定されているので、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２とが同時期に０Ａを跨いで振動しないようにできている。 In the example of the present embodiment of FIG. 10, the target current difference DfIo is increased from 0 at the time t1 when the average value of the total current Iall becomes equal to or less than the current determination value Is, and the first shunt current I1 is set. , The second shunt current I2 is smaller than the average value. As a result, the vibration range of the first shunt current I1 and the vibration range of the second shunt current I2 can be separated, and the first shunt current I1 and the second shunt current I2 are at the same time. It is designed so that it does not vibrate across 0A. Therefore, the period in which the first shunt current I1 oscillates across 0A and the period in which the second shunt current I2 oscillates across 0A can be shifted back and forth, and the first shunt current I1 can be shifted. The period during which the output voltage Vout overshoot occurs and the period during which the output voltage Vout overshoot occurs due to the second shunt current I2 can be staggered back and forth so that they do not occur at the same time. .. Therefore, as compared with the comparative example, the overshoot amount of the output voltage Vout can be reduced, and the adverse effect on the electric load can be reduced. The increase in the current difference after the time t1 is delayed due to the response delay of the feedback control system of the shunt current difference, but the current determination value Is and the target current difference DfIo are set with a margin. Therefore, the first shunt current I1 and the second shunt current I2 are designed so as not to oscillate across 0A at the same time.

合計電流Ｉａｌｌの平均値が、−電流判定値Ｉｔｈ以下になった時刻ｔ２で、目標電流差ＤｆＩｏが０に減少されている。時刻ｔ２以降の電流差の減少には、分流電流差のフィードバック制御系の応答遅れにより遅れが生じている。合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が大きくなる場合に、第１の分流電流Ｉ１と第２の分流電流Ｉ２とに偏りが生じることを防止でき、分流電流の偏りにより、第１及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１０、２０の各部品の定格電流値を超過すること、及び過電流保護の閾値を超過することを防止できる。 The target current difference DfIo is reduced to 0 at the time t2 when the average value of the total current Ill becomes −current determination value Is or less. The decrease in the current difference after the time t2 is delayed due to the response delay of the feedback control system of the shunt current difference. When the absolute value of the average value of the total current Iall becomes large, it is possible to prevent a bias between the first shunt current I1 and the second shunt current I2, and the bias of the shunt current causes the first and second shunt currents. It is possible to prevent the rated current value of each component of the DC-DC converters 10 and 20 from being exceeded and the overcurrent protection threshold from being exceeded.

＜他の判定条件例（１）＞
目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈ以下であって、合計電流Ｉａｌｌの平均値の変化速度ＳＩａｌｌの絶対値が速度判定値Ｓｔｈ以上である場合は、それ以外の場合よりも、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を大きくしてもよい。 <Example of other judgment conditions (1)>
In the target current difference setting unit 534, when the absolute value of the average value of the total current Iall is equal to or less than the current determination value Is and the absolute value of the change speed SIall of the average value of the total current Iall is equal to or more than the speed determination value Sth. May make the absolute value of the target current difference DfIo larger than in other cases.

合計電流Ｉａｌｌの平均値の変化速度ＳＩａｌｌは、単位時間当たりの合計電流Ｉａｌｌの平均値の変化量である。変化速度ＳＩａｌｌの絶対値が減少すると、出力電圧Ｖｏｕｔの目標出力電圧Ｖｏｕｔｏからの逸脱速度が減少し、出力電圧のフィードバック制御により、出力電圧のオーバーシュート量が低下する。そのため、変化速度ＳＩａｌｌの絶対値が、ある程度小さくなると、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動したとしても、合計の出力電圧のオーバーシュート量が小さくなり許容できる。よって、合計電流Ｉａｌｌの平均値の変化速度ＳＩａｌｌの絶対値が、速度判定値Ｓｔｈよりも小さい場合に、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を比較的に小さくしても、出力電圧のオーバーシュート量を許容範囲内に抑制できる。 The change rate SIall of the average value of the total current Iall is the amount of change of the average value of the total current Iall per unit time. When the absolute value of the change rate SIall decreases, the deviation speed of the output voltage Vout from the target output voltage Vouto decreases, and the feedback control of the output voltage reduces the overshoot amount of the output voltage. Therefore, when the absolute value of the change rate SIall becomes small to some extent, even if the shunt current of each DC-DC converter vibrates across 0 A at the same time, the overshoot amount of the total output voltage becomes small, which is acceptable. Therefore, when the absolute value of the change speed SIall of the average value of the total current Iall is smaller than the speed determination value Sth, even if the absolute value of the target current difference DfIo is made relatively small, the overshoot amount of the output voltage is increased. It can be suppressed within the permissible range.

この処理は、図１１のフローチャートのように構成できる。ステップＳ１１で、目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の変化速度ＳＩａｌｌの絶対値が速度判定値Ｓｔｈ以上であるか否かを判定し、速度判定値Ｓｔｈ以上である場合は、ステップＳ１２に進み、速度判定値Ｓｔｈ以上でない場合は、ステップＳ１３に進む。 This process can be configured as shown in the flowchart of FIG. In step S11, the target current difference setting unit 534 determines whether or not the absolute value of the change speed SIall of the average value of the total current Iall is the speed determination value Sth or more, and if the speed determination value Sth or more, the target current difference setting unit 534 determines. The process proceeds to step S12, and if the speed determination value is not Sth or more, the process proceeds to step S13.

ステップＳ１２で、上述したように、目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。例えば、目標電流差設定部５３４は、図７に示した目標電流差マップを参照し、目標電流差ＤｆＩｏを設定する。一方、ステップＳ１３で、目標電流差設定部５３４は、目標電流差ＤｆＩｏを、ステップＳ１３において合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈ以下である場合に設定される目標電流差ＤｆＩｏよりも小さい値（例えば、０）に設定する。 In step S12, as described above, the target current difference setting unit 534 changes the target current difference DfIo based on the total current Ill. For example, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo with reference to the target current difference map shown in FIG. 7. On the other hand, in step S13, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo from the target current difference DfIo set when the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the current determination value Is in step S13. Is also set to a small value (for example, 0).

＜他の判定条件例（２）＞
目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈ以下であって、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第１の周波数判定値ｆｔｈ１以上である、又は第１の周波数判定値ｆｔｈ１よりも小さい値に設定された第２の周波数判定値ｆｔｈ２以下である場合は、それ以外の場合よりも、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を大きくしてもよい。 <Example of other judgment conditions (2)>
In the target current difference setting unit 534, the absolute value of the average value of the total current Iall is equal to or less than the current determination value Is, and the PWM control frequency fpsw is equal to or greater than the first frequency determination value fth1. When it is equal to or less than the second frequency determination value fth2 set to a value smaller than the frequency determination value fth1, the absolute value of the target current difference DfIo may be larger than in other cases.

ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗは、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍの逆数である。ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが大きくなると、パルス信号のオン期間に対するデッドタイムの比率が大きくなり、出力電圧のオーバーシュート量が大きくなる。逆に、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが小さくなると、パルス信号のオン期間に対するデッドタイムの比率が小さくなり、出力電圧のオーバーシュート量が小さくなる。そのため、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、ある程度大きくなると、各ＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が同時期に０Ａを跨いで振動したとしても、出力電圧のオーバーシュート量が小さくなり許容できる。よって、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第１の周波数判定値ｆｔｈ１よりも小さい場合に、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を比較的に小さくしても、出力電圧のオーバーシュート量を許容範囲内に抑制できる。 The PWM control frequency fpsw is the reciprocal of the PWM control cycle Tpwm. When the frequency fpsw of the PWM control becomes large, the ratio of the dead time to the on period of the pulse signal becomes large, and the overshoot amount of the output voltage becomes large. On the contrary, when the frequency fpsw of the PWM control becomes small, the ratio of the dead time to the on period of the pulse signal becomes small, and the overshoot amount of the output voltage becomes small. Therefore, when the PWM control frequency fpsw becomes large to some extent, even if the shunt current of each DC-DC converter vibrates across 0A at the same time, the overshoot amount of the output voltage becomes small and is acceptable. Therefore, when the frequency fpsw of the PWM control is smaller than the first frequency determination value fth1, even if the absolute value of the target current difference DfIo is made relatively small, the overshoot amount of the output voltage is suppressed within the allowable range. can.

一方、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗを小さくし過ぎると、出力電圧のフィードバック制御系の応答遅れが大きくなりすぎ、出力電圧のオーバーシュート量が大きくなる。よって、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第２の周波数判定値ｆｔｈ２以上である場合に、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を比較的に大きくして、出力電圧のオーバーシュート量を低減させる必要がある。 On the other hand, if the frequency fpsw of the PWM control is made too small, the response delay of the feedback control system of the output voltage becomes too large, and the overshoot amount of the output voltage becomes large. Therefore, when the frequency fpsw of the PWM control is the second frequency determination value fth2 or more, it is necessary to make the absolute value of the target current difference DfIo relatively large to reduce the overshoot amount of the output voltage.

なお、この場合は、ＰＷＭ信号生成部５３３は、出力電圧Ｖｏｕｔ、合計電流Ｉａｌｌの平均値等の運転状態に基づいて、ＰＷＭ制御周期Ｔｐｗｍ（ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗ）を変化させてもよい。 In this case, the PWM signal generation unit 533 may change the PWM control cycle Tpwm (PWM control frequency fpsw) based on the operating state such as the output voltage Vout and the average value of the total current Ill.

この処理は、図１２のフローチャートのように構成できる。ステップＳ２１で、目標電流差設定部５３４は、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第１の周波数判定値ｆｔｈ１以上である、又は第１の周波数判定値ｆｔｈ１よりも小さい値に設定された第２の周波数判定値ｆｔｈ２以下であるか否かを判定し、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第１の周波数判定値ｆｔｈ１以上である、又は第２の周波数判定値ｆｔｈ２以下である場合は、ステップＳ２２に進み、ＰＷＭ制御の周波数ｆｐｓｗが、第２の周波数判定値ｆｔｈ２から第１の周波数判定値ｆｔｈ１までの範囲内になる場合は、ステップＳ２３に進む。 This process can be configured as shown in the flowchart of FIG. In step S21, the target current difference setting unit 534 has a second frequency in which the PWM control frequency fpsw is set to a value equal to or higher than the first frequency determination value fth1 or smaller than the first frequency determination value fth1. It is determined whether or not the determination value is fth2 or less, and if the frequency fpsw of the PWM control is the first frequency determination value fth1 or more, or the second frequency determination value fth2 or less, the process proceeds to step S22. If the frequency fpsw of the PWM control is within the range from the second frequency determination value fth2 to the first frequency determination value fth1, the process proceeds to step S23.

ステップＳ２２で、上述したように、目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。例えば、目標電流差設定部５３４は、図７に示した目標電流差マップを参照し、目標電流差ＤｆＩｏを設定する。一方、ステップＳ２３で、目標電流差設定部５３４は、目標電流差ＤｆＩｏを、ステップＳ２２において合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈ以下である場合に設定される目標電流差ＤｆＩｏよりも小さい値（例えば、０）に設定する。 In step S22, as described above, the target current difference setting unit 534 changes the target current difference DfIo based on the total current Ill. For example, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo with reference to the target current difference map shown in FIG. 7. On the other hand, in step S23, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo from the target current difference DfIo set when the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the current determination value Is in step S22. Is also set to a small value (for example, 0).

＜他の判定条件例（３）＞
目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が、電流判定値Ｉｔｈ以下であって、目標出力電圧Ｖｏｕｔｏが、出力電圧判定値Ｖｔｈ以上である場合は、それ以外の場合よりも、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を大きくしてもよい。 <Example of other judgment conditions (3)>
When the absolute value of the average value of the total current Iall is equal to or less than the current determination value Is and the target output voltage Vouto is equal to or greater than the output voltage determination value Vth, the target current difference setting unit 534 is more than any other case. Also, the absolute value of the target current difference DfIo may be increased.

目標出力電圧Ｖｏｕｔｏが大きくなると、オーバーシュート時の出力電圧のピーク電圧値が高くなる。ピーク電圧値が高くなると、電気負荷の許容値を超える恐れがある。よって、目標出力電圧Ｖｏｕｔｏが、出力電圧判定値Ｖｔｈ以上である場合に、目標電流差ＤｆＩｏの絶対値を比較的に大きくすることにより、出力電圧のピーク電圧値を許容範囲内に抑制できる。 As the target output voltage Vouto increases, the peak voltage value of the output voltage at the time of overshoot increases. If the peak voltage value becomes high, the allowable value of the electric load may be exceeded. Therefore, when the target output voltage Vouto is equal to or higher than the output voltage determination value Vth, the peak voltage value of the output voltage can be suppressed within an allowable range by relatively increasing the absolute value of the target current difference DfIo.

この処理は、図１３のフローチャートのように構成できる。ステップＳ３１で、目標電流差設定部５３４は、目標出力電圧Ｖｏｕｔｏが、出力電圧判定値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定し、出力電圧判定値Ｖｔｈ以上である場合は、ステップＳ３２に進み、出力電圧判定値Ｖｔｈ以上でない場合は、ステップＳ３３に進む。 This process can be configured as shown in the flowchart of FIG. In step S31, the target current difference setting unit 534 determines whether or not the target output voltage Vouto is equal to or higher than the output voltage determination value Vth, and if it is equal to or higher than the output voltage determination value Vth, proceeds to step S32 and outputs. If it is not equal to or higher than the voltage determination value Vth, the process proceeds to step S33.

ステップＳ３２で、上述したように、目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。例えば、目標電流差設定部５３４は、図７に示した目標電流差マップを参照し、目標電流差ＤｆＩｏを設定する。一方、ステップＳ３３で、目標電流差設定部５３４は、目標電流差ＤｆＩｏを、ステップＳ３２において合計電流Ｉａｌｌの平均値の絶対値が電流判定値Ｉｔｈ以下である場合に設定される目標電流差ＤｆＩｏよりも小さい値（例えば、０）に設定する。 In step S32, as described above, the target current difference setting unit 534 changes the target current difference DfIo based on the total current Ill. For example, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo with reference to the target current difference map shown in FIG. 7. On the other hand, in step S33, the target current difference setting unit 534 sets the target current difference DfIo from the target current difference DfIo set when the absolute value of the average value of the total current Ill is equal to or less than the current determination value Is in step S32. Is also set to a small value (for example, 0).

２．実施の形態２
実施の形態２に係る電力変換装置について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る電力変換装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、電気負荷３１が回転電機に特定されている点が、実施の形態１と異なる。図１４は、本実施の形態に係る電力変換装置及び回転電機の概略構成図である。 2. 2. Embodiment 2
The power conversion device according to the second embodiment will be described. The description of the same components as those in the first embodiment will be omitted. The basic configuration of the power conversion device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in that the electric load 31 is specified as a rotary electric machine. FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a power conversion device and a rotary electric machine according to the present embodiment.

回転電機は、直流電力を交流電力に変化して複数相（本例では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）の巻線に供給するインバータ３２と、複数相の巻線が設けられたステータ及びロータを有する回転電機本体部３３と、を備えている。インバータ３２には、正極側のスイッチング素子Ｓｍａと負極側のスイッチング素子Ｓｍｂとの直列回路が、３相各相に対応して３セット設けられている。各スイッチング素子は、制御回路１００によりオンオフされる。各相の直列回路の２つのスイッチング素子Ｓｍａ、Ｓｍｂの間の接続点が、対応する相の巻線に接続されている。各相の巻線の接続線上に、各相の巻線を流れる電流を検出する巻線電流センサ３４が設けられている。また、回転電機本体部３３には、ロータの回転角度を検出する回転センサ３５が設けられている。巻線電流センサ３４及び回転センサ３５の出力信号は、制御回路１００に入力される。 The rotary electric machine is provided with an inverter 32 that converts DC power into AC power and supplies it to the windings of a plurality of phases (in this example, three phases of U phase, V phase, and W phase), and a plurality of phase windings. It is provided with a rotary electric machine main body 33 having a stator and a rotor. The inverter 32 is provided with three sets of a series circuit of the switching element Sma on the positive electrode side and the switching element Smb on the negative electrode side corresponding to each of the three phases. Each switching element is turned on and off by the control circuit 100. The connection point between the two switching elements Sma, Smb of the series circuit of each phase is connected to the winding of the corresponding phase. A winding current sensor 34 for detecting the current flowing through the windings of each phase is provided on the connecting line of the windings of each phase. Further, the rotary electric machine main body 33 is provided with a rotation sensor 35 that detects the rotation angle of the rotor. The output signals of the winding current sensor 34 and the rotation sensor 35 are input to the control circuit 100.

本実施の形態では、制御回路１００は、回転電機も制御するように構成されている。制御回路１００は、巻線電流センサ３４及び回転センサ３５の出力信号に基づいて、ロータの回転角度θ、回転角速度ω、及び各相の巻線電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。そして、制御回路１００は、公知の電流ベクトル制御法を用い、回転角度θ、回転角速度ω、及び各相の巻線電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて、回転電機が目標トルクを出力するように、各相の巻線に印加する電圧指令値を算出し、各相の電圧指令値及び出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ＰＷＭ制御により、各相の２つのスイッチング素子Ｓｍａ、Ｓｍｂをオンオフする。 In the present embodiment, the control circuit 100 is configured to also control the rotary electric machine. The control circuit 100 detects the rotation angle θ of the rotor, the rotation angular velocity ω, and the winding currents Iu, Iv, and Iw of each phase based on the output signals of the winding current sensor 34 and the rotation sensor 35. Then, the control circuit 100 uses a known current vector control method so that the rotary electric machine outputs the target torque based on the rotation angle θ, the rotation angle speed ω, and the winding currents Iu, Iv, and Iw of each phase. , The voltage command value applied to the winding of each phase is calculated, and the two switching elements Sma and Smb of each phase are turned on and off by PWM control based on the voltage command value and the output voltage Vout of each phase.

並列ＤＣ−ＤＣコンバータ２００の出力端子２は、回転電機のインバータ３２に接続されている。目標電流差設定部５３４は、合計電流Ｉａｌｌに相当する値として、回転電機の回転角速度ω及びトルクに基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。回転角速度ωとトルクの乗算値が、負荷電力に相当する。負荷電力を、出力電圧Ｖｏｕｔで除算した値が、合計電流Ｉａｌｌに相当する。よって、回転角速度ω及びトルクに基づいて、合計電流Ｉａｌｌに相当する値を算出することができ、実施の形態１と同様に、合計電流Ｉａｌｌの相当値に基づいて、目標電流差ＤｆＩｏを変化させることができる。 The output terminal 2 of the parallel DC-DC converter 200 is connected to the inverter 32 of the rotary electric machine. The target current difference setting unit 534 changes the target current difference DfIo based on the rotational angular velocity ω and the torque of the rotary electric machine as a value corresponding to the total current Iall. The product of the rotational angular velocity ω and the torque corresponds to the load power. The value obtained by dividing the load power by the output voltage Vout corresponds to the total current Ill. Therefore, a value corresponding to the total current Ill can be calculated based on the rotation angular velocity ω and the torque, and the target current difference DfIo is changed based on the equivalent value of the total current Ill as in the first embodiment. be able to.

例えば、目標電流差設定部５３４は、回転角速度ωとトルク指令値の乗算値を、出力電圧Ｖｏｕｔで乗算した値を、合計電流Ｉａｌｌの相当値として算出し、合計電流Ｉａｌｌの相当値に基づいて、実施の形態１の各構成と同様に、目標電流差ＤｆＩｏを変化させる。 For example, the target current difference setting unit 534 calculates the value obtained by multiplying the product of the rotational angular velocity ω and the torque command value by the output voltage Vout as the equivalent value of the total current Ill, and is based on the equivalent value of the total current Ill. , The target current difference DfIo is changed in the same manner as in each configuration of the first embodiment.

〔その他の実施の形態〕
（１）上記の各実施の形態においては、２個のＤＣ−ＤＣコンバータ１０、２０が、入力端子１と出力端子２との間に並列に接続されている場合を例として説明した。しかし、３個以上のＤＣ−ＤＣコンバータが、入力端子１と出力端子２との間に並列に接続されてもよい。 [Other embodiments]
(1) In each of the above embodiments, the case where two DC-DC converters 10 and 20 are connected in parallel between the input terminal 1 and the output terminal 2 has been described as an example. However, three or more DC-DC converters may be connected in parallel between the input terminal 1 and the output terminal 2.

この場合は、３個以上のＤＣ−ＤＣコンバータが、２つの組に組分けされ、組間の分流電流差が、目標電流差に近づくように、電流差制御量が変化され、電圧制御量及び電流差制御量に基づいて、各組の制御量が算出され、各組の制御量に基づいて、各組のＤＣ−ＤＣコンバータの複数のスイッチング素子がＰＷＭ制御によりオンオフされてもよい。例えば、３個のＤＣ−ＤＣコンバータが設けられる場合は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータが第１組に組分けされ、第３のＤＣ−ＤＣコンバータが第２組に組分けされ、第１のＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流の平均値が、第１組の分流電流に設定され、第３のＤＣ−ＤＣコンバータの分流電流が、第２組の分流電流に設定され、第１組の分流電流と第２組の分流電流との間の分流電流の差が、目標電流差に近づくように、電流差制御量が算出され、電圧制御量に電流差制御量を加算して第１組の制御量が算出され、電圧制御量から電流差制御量を減算して第２組の制御量が算出され、第１組の制御量に基づいて、ＰＷＭ制御により、第１組（第１のＤＣ−ＤＣコンバータ及び第２のＤＣ−ＤＣコンバータ）の複数のスイッチング素子がオンオフ制御され、第２組の制御量に基づいて、ＰＷＭ制御により、第２組（第３のＤＣ−ＤＣコンバータ）の複数のスイッチング素子がオンオフ制御されてもよい。この構成によれば、第１組の分流電流、第２組の分流電流の順に、２段階に間隔を空けることができる。よって、同時期に０Ａを跨ぐＤＣ−ＤＣコンバータがｎ−１個（本例では、２個）以下になるようにすることができる。 In this case, three or more DC-DC converters are grouped into two sets, and the current difference control amount is changed so that the diversion current difference between the sets approaches the target current difference, and the voltage control amount and the voltage control amount and The control amount of each set is calculated based on the current difference control amount, and the plurality of switching elements of the DC-DC converter of each set may be turned on and off by PWM control based on the control amount of each set. For example, when three DC-DC converters are provided, the first DC-DC converter and the second DC-DC converter are grouped into the first set, and the third DC-DC converter is grouped into the second set. The average value of the diversion current of the first DC-DC converter and the diversion current of the second DC-DC converter is set to the diversion current of the first set, and the diversion current of the third DC-DC converter is set. The current difference control amount is calculated so that the current is set to the second set of shunt currents and the difference in shunt current between the first set of shunt currents and the second set of shunt currents approaches the target current difference. Then, the current difference control amount is added to the voltage control amount to calculate the first set of control amounts, and the current difference control amount is subtracted from the voltage control amount to calculate the second set of control amounts. Based on the control amount, the multiple switching elements of the first set (first DC-DC converter and second DC-DC converter) are controlled on and off by PWM control, and based on the control amount of the second set, By PWM control, a plurality of switching elements of the second set (third DC-DC converter) may be on / off controlled. According to this configuration, the first set of shunt currents and the second set of shunt currents can be spaced in two stages in this order. Therefore, the number of DC-DC converters straddling 0A at the same time can be reduced to n-1 (2 in this example) or less.

或いは、３個以上のＤＣ−ＤＣコンバータが、３つ以上の組に組分けされ、３つ以上の組から一組ずつ選択した２つの選択組が複数設定され、複数の２つの選択組のそれぞれについて、組間の分流電流差が、目標電流差に近づくように、電流差制御量が変化され、電圧制御量、及び複数の選択組の電流差制御量に基づいて、各組の制御量が算出され、各組の制御量に基づいて、各組のＤＣ−ＤＣコンバータの複数のスイッチング素子がＰＷＭ制御によりオンオフされてもよい。例えば、３個のＤＣ−ＤＣコンバータが設けられる場合は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータが第１組に組分けされ、第２のＤＣ−ＤＣコンバータが第２組に組分けされ、第３のＤＣ−ＤＣコンバータが第３組に組分けされ、第１組と第２組とが第１選択組に設定され、第２組と第３組とが第２選択組に設定され、第１組の分流電流と第２組の分流電流との間の分流電流の差が、第１選択組の目標電流差に近づくように、第１選択組の電流差制御量が算出され、第２組の分流電流と第３組の分流電流との間の分流電流の差が、第２選択組の目標電流差に近づくように、第２選択組の電流差制御量が算出され、電圧制御量に第１選択組の電流差制御量を加算して第１組の制御量が算出され、電圧制御量が第２組の制御量に設定され、電圧制御量から第２選択組の電流差制御量を減算して第３組の制御量が算出され、第１組の制御量に基づいて、ＰＷＭ制御により、第１組（第１のＤＣ−ＤＣコンバータ）のスイッチング素子がオンオフ制御され、第２組の制御量に基づいて、ＰＷＭ制御により、第２組（第２のＤＣ−ＤＣコンバータ）のスイッチング素子がオンオフ制御され、第３組の制御量に基づいて、ＰＷＭ制御により、第３組（第３のＤＣ−ＤＣコンバータ）のスイッチング素子がオンオフ制御されてもよい。この構成によれば、第１組の分流電流、第２組の分流電流、第３組の分流電流の順に、３段階に間隔を空けることができる。よって、同時期に０Ａを跨ぐＤＣ−ＤＣコンバータがｎ−２個（本例では、１個）以下になるようにすることができる。 Alternatively, three or more DC-DC converters are grouped into three or more sets, and two selection sets selected one by one from the three or more sets are set, and each of the two selection sets is set. The current difference control amount is changed so that the diversion current difference between the sets approaches the target current difference, and the control amount of each set is changed based on the voltage control amount and the current difference control amount of the plurality of selected sets. A plurality of switching elements of the DC-DC converters of each set may be turned on and off by PWM control based on the calculated control amount of each set. For example, when three DC-DC converters are provided, the first DC-DC converter is grouped into the first set, the second DC-DC converter is grouped into the second set, and the third group is provided. The DC-DC converters are grouped into a third set, the first set and the second set are set as the first selection set, the second set and the third set are set as the second selection set, and the first set is set. The current difference control amount of the first selection group is calculated so that the difference of the distribution current between the distribution current of the first selection group and the distribution current of the second set approaches the target current difference of the first selection group. The current difference control amount of the second selection group is calculated so that the difference of the distribution current between the distribution current and the distribution current of the third set approaches the target current difference of the second selection group, and the voltage control amount is the second. The current difference control amount of the 1st selection set is added to calculate the control amount of the 1st set, the voltage control amount is set to the control amount of the 2nd set, and the current difference control amount of the 2nd selection set is calculated from the voltage control amount. The control amount of the third set is calculated by subtraction, and the switching element of the first set (first DC-DC converter) is on / off controlled by PWM control based on the control amount of the first set, and the second set is controlled. The switching elements of the second set (second DC-DC converter) are controlled on and off by PWM control based on the control amount of the third set, and the third set (third set) (third set) is controlled by PWM control based on the control amount of the third set. The switching element of the DC-DC converter (3) may be controlled on / off. According to this configuration, the first set of shunt currents, the second set of shunt currents, and the third set of shunt currents can be spaced in three stages in this order. Therefore, the number of DC-DC converters straddling 0A at the same time can be reduced to n-2 (1 in this example) or less.

（２）上記の各実施の形態においては、各ＤＣ−ＤＣコンバータが、双方向のチョッパ回路である場合を例として説明した。しかし、各ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力端子１と出力端子２との間で、直流電力を変換し、リアクトル及びスイッチング素子を有しているＤＣ−ＤＣコンバータであれば、他の種類のものであってもよい。例えば、各ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力端子１から出力端子２に直流電圧を昇圧して供給する昇圧チョッパ回路であってもよい、この場合は、正極側のスイッチング素子Ｓａが、ダイオードであってもよい。或いは、各ＤＣ−ＤＣコンバータは、出力端子２から入力端子１に直流電圧を降圧して供給する降圧チョッパ回路であってもよい、この場合は、負極側のスイッチング素子Ｓｂが、ダイオードであってもよい。或いは、ＤＣ−ＤＣコンバータは、トランス絶縁型であってもよい。 (2) In each of the above embodiments, the case where each DC-DC converter is a bidirectional chopper circuit has been described as an example. However, each DC-DC converter may be of another type as long as it is a DC-DC converter that converts DC power between the input terminal 1 and the output terminal 2 and has a reactor and a switching element. There may be. For example, each DC-DC converter may be a step-up chopper circuit that boosts and supplies a DC voltage from the input terminal 1 to the output terminal 2. In this case, the switching element Sa on the positive electrode side is a diode. May be good. Alternatively, each DC-DC converter may be a step-down chopper circuit that steps down the DC voltage from the output terminal 2 to the input terminal 1 and supplies the DC voltage. In this case, the switching element Sb on the negative electrode side is a diode. May be good. Alternatively, the DC-DC converter may be a transformer isolated type.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations. Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

１ 入力端子、２ 出力端子、５１ 電圧検出部、５２ 電流検出部、５３ スイッチング制御部、ＤｆＩｏ 目標電流差、Ｄｉ 電流差制御量、Ｄｖ 電圧制御量、Ｉａｌｌ 合計電流、Ｉｔｈ 電流判定値、Ｖｏｕｔ 出力電圧、Ｖｏｕｔｏ 目標出力電圧、Ｖｔｈ 出力電圧判定値、ｆｐｓｗ ＰＷＭ制御の周波数、ｆｔｈ１ 第１の周波数判定値、ｆｔｈ２ 第２の周波数判定値 1 Input terminal, 2 Output terminal, 51 Voltage detector, 52 Current detector, 53 Switching control unit, DfIo target current difference, Di current difference control amount, Dv voltage control amount, Alll total current, Is current judgment value, Vout output Voltage, Vouto target output voltage, Vth output voltage judgment value, fpsw PWM control frequency, fth1 first frequency judgment value, fth2 second frequency judgment value

Claims (10)

入力端子と出力端子との間で直流電力を変換し、リアクトル及びスイッチング素子を有するＤＣ−ＤＣコンバータが、前記入力端子と前記出力端子との間に並列にｎ個（ｎは２以上の整数）接続された並列ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記出力端子の電圧である出力電圧を検出する電圧検出部と、
ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータのそれぞれを流れる電流である分流電流を検出する電流検出部と、
前記出力電圧を、目標出力電圧に近づける電圧制御量を算出し、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの間の前記分流電流の差を、目標電流差に近づける電流差制御量を算出し、前記電圧制御量及び前記電流差制御量に基づいて、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記スイッチング素子をＰＷＭ制御によりオンオフするスイッチング制御部と、を備え、
前記スイッチング制御部は、ｎ個の前記ＤＣ−ＤＣコンバータの前記分流電流を合計した合計電流に基づいて、前記目標電流差を変化させる電力変換装置。 There are n DC-DC converters that convert DC power between the input terminal and the output terminal and have a reactor and a switching element in parallel between the input terminal and the output terminal (n is an integer of 2 or more). With the connected parallel DC-DC converter,
A voltage detector that detects the output voltage, which is the voltage of the output terminal,
A current detector that detects a shunt current, which is the current flowing through each of the n DC-DC converters,
The voltage control amount that brings the output voltage closer to the target output voltage is calculated, and the current difference control amount that brings the difference in the diversion current between the n DC-DC converters closer to the target current difference is calculated, and the voltage is calculated. A switching control unit for turning on and off the switching elements of the n DC-DC converters by PWM control based on the control amount and the current difference control amount is provided.
The switching control unit is a power conversion device that changes the target current difference based on the total current obtained by totaling the shunt currents of the n DC-DC converters. 前記スイッチング制御部は、前記ＰＷＭ制御により振動している前記分流電流が、０を跨ぐ前記ＤＣ−ＤＣコンバータがｎ−１個以下になるように、前記合計電流に基づいて、前記目標電流差を変化させる請求項１に記載の電力変換装置。 The switching control unit sets the target current difference based on the total current so that the diversion current vibrating by the PWM control is n-1 or less for the DC-DC converters straddling 0. The power conversion device according to claim 1. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が、電流判定値以下である場合は、前記電流判定値より大きい場合よりも、前記目標電流差の絶対値を大きくする請求項１又は２に記載の電力変換装置。 Claim 1 or the switching control unit increases the absolute value of the target current difference when the absolute value of the average value of the total current is equal to or less than the current determination value, as compared with the case where the absolute value is larger than the current determination value. 2. The power conversion device according to 2. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が前記電流判定値以下である場合の前記目標電流差の絶対値を、前記ＰＷＭ制御により振動している前記分流電流の振幅の２倍値より大きく設定する請求項３に記載の電力変換装置。 The switching control unit sets the absolute value of the target current difference when the absolute value of the average value of the total current is equal to or less than the current determination value to twice the amplitude of the shunt current vibrating by the PWM control. The power conversion device according to claim 3, which is set to be larger than the value. 前記スイッチング制御部は、前記電流判定値を、前記ＰＷＭ制御により振動している前記分流電流の振幅より大きく設定する請求項３又は４に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 3 or 4, wherein the switching control unit sets the current determination value to be larger than the amplitude of the shunt current vibrating by the PWM control. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が前記電流判定値より大きい場合の前記目標電流差を０に設定する請求項３から５のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 3 to 5, wherein the switching control unit sets the target current difference to 0 when the absolute value of the average value of the total current is larger than the current determination value. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が、電流判定値以下であって、前記合計電流の平均値の変化速度の絶対値が速度判定値以上である場合は、それ以外の場合よりも、前記目標電流差の絶対値を大きくする請求項１又は２に記載の電力変換装置。 In the switching control unit, when the absolute value of the average value of the total current is equal to or less than the current determination value and the absolute value of the change speed of the average value of the total current is equal to or more than the speed determination value, other than that. The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the absolute value of the target current difference is made larger than in the case. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が、電流判定値以下であって、前記ＰＷＭ制御の周波数が、第１の周波数判定値以上である、又は前記第１の周波数判定値よりも小さい値に設定された第２の周波数判定値以下である場合は、それ以外の場合よりも、前記目標電流差の絶対値を大きくする請求項１又は２に記載の電力変換装置。 In the switching control unit, the absolute value of the average value of the total current is equal to or less than the current determination value, and the frequency of the PWM control is equal to or higher than the first frequency determination value, or the first frequency determination value. The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein when the frequency is equal to or less than the second frequency determination value set to a value smaller than the value, the absolute value of the target current difference is made larger than in other cases. 前記スイッチング制御部は、前記合計電流の平均値の絶対値が、電流判定値以下であって、前記目標出力電圧が、出力電圧判定値以上である場合は、それ以外の場合よりも、前記目標電流差の絶対値を大きくする請求項１又は２に記載の電力変換装置。 In the switching control unit, when the absolute value of the average value of the total current is equal to or less than the current determination value and the target output voltage is equal to or more than the output voltage determination value, the target is higher than the other cases. The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein the absolute value of the current difference is increased. 前記出力端子は、回転電機に接続され、
前記スイッチング制御部は、前記合計電流に相当する値として、前記回転電機の回転速度及びトルクに基づいて、前記目標電流差を変化させる請求項１から９のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The output terminal is connected to a rotary electric machine and is connected to the rotary electric machine.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 9, wherein the switching control unit changes the target current difference based on the rotation speed and torque of the rotary electric machine as a value corresponding to the total current. ..
JP2020091125A 2020-05-26 2020-05-26 Power converter Active JP6910505B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020091125A JP6910505B1 (en) 2020-05-26 2020-05-26 Power converter
CN202110552890.7A CN113726158A (en) 2020-05-26 2021-05-20 Power conversion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020091125A JP6910505B1 (en) 2020-05-26 2020-05-26 Power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6910505B1 JP6910505B1 (en) 2021-07-28
JP2021191030A true JP2021191030A (en) 2021-12-13

Family

ID=76967591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020091125A Active JP6910505B1 (en) 2020-05-26 2020-05-26 Power converter

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6910505B1 (en)
CN (1) CN113726158A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011152181A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 本田技研工業株式会社 Controller for dc/dc converter
JP6289574B1 (en) * 2016-09-30 2018-03-07 三菱電機株式会社 DC power converter
WO2018066042A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-12 本田技研工業株式会社 Conversion device, equipment, and control method
JP2018166376A (en) * 2017-03-28 2018-10-25 新電元工業株式会社 Switching power supply device and method for controlling the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2607471B2 (en) * 1986-03-17 1997-05-07 株式会社日立製作所 Control device of pulse width modulation power converter
US6246222B1 (en) * 2000-08-30 2001-06-12 National Semiconductor Corporation Switching DC-to-DC converter and conversion method with rotation of control signal channels relative to paralleled power channels
JP3710454B2 (en) * 2003-03-31 2005-10-26 Ｔｄｋ株式会社 Power supply device and control device thereof
JP2014241693A (en) * 2013-06-12 2014-12-25 三菱電機株式会社 Power converter
JP6739649B2 (en) * 2017-07-21 2020-08-12 三菱電機株式会社 Power conversion device and power conversion system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011152181A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 本田技研工業株式会社 Controller for dc/dc converter
JP6289574B1 (en) * 2016-09-30 2018-03-07 三菱電機株式会社 DC power converter
WO2018066042A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-12 本田技研工業株式会社 Conversion device, equipment, and control method
JP2018166376A (en) * 2017-03-28 2018-10-25 新電元工業株式会社 Switching power supply device and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN113726158A (en) 2021-11-30
JP6910505B1 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4669723B2 (en) Electric motor control device
JP6153144B1 (en) Control device and control method for DC / DC converter
JP6041866B2 (en) Power conversion device, motor drive control device including the power conversion device, blower and compressor including the motor drive control device, and air conditioner including the blower or compressor
JP6050127B2 (en) Power converter
WO2007129456A1 (en) Power converter
JPH04275059A (en) Controller for neutral point clamp type power conversion device
WO2019207747A1 (en) Switching power supply device
Lee et al. A dead-beat control for bridgeless inverter systems to reduce the distortion of grid current
JP2014197945A (en) Power conversion device and motor drive device having the same
JP6910505B1 (en) Power converter
JP3296425B2 (en) Power converter
JP3050314B1 (en) Power converter
JP5933418B2 (en) Power converter
JP2019176606A (en) Switching power supply device
Aghasi et al. A comparative study on predictive and ISVM direct torque control methods for a doubly fed induction machine fed by an indirect matrix converter
JP6793783B1 (en) Power conversion circuit control device
JPS63302787A (en) Changeover of pwm carrier frequency
JPH11164481A (en) Method for controlling active filter
JP3215480B2 (en) Pulse width modulation inverter device
JP2018201336A (en) Power conversion device
JP7418576B2 (en) BUS voltage balance adjustment method for power converter, power converter, storage medium and electronic device
JP6910507B1 (en) Power supply
Yazdanian et al. A novel control strategy for power factor corrections based on predictive algorithm
US11843327B2 (en) Power conversion device with current hysteresis band control
JP6695405B1 (en) Power converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210608

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210706

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6910505

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151