JP2024056081A - 電源変換器、電源変換システム及び電源変換方法 - Google Patents

電源変換器、電源変換システム及び電源変換方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本開示は電力伝送過程の信頼性及び安全性を向上させる電源変換器、電源変換システム及び電源変換方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本開示は電源変換器、電源変換システム及び電源変換方法を提供し、電子回路の分野に関する。電源変換器は、エネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信し、グリッド機器が制御回路に給電する電力である第２電力を受信し、第１電力又は第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するように構成される制御回路と、制御信号を受信し、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うように構成される電力変換回路と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は情報の技術分野に関し、特に電源変換器、電源変換システム及び電源変換方法に関する。
電気自動車技術の急速な発展に伴って、電池のエネルギー密度が徐々に向上し、自動車の走行可能な距離が徐々に増加し、ますます多くの電気自動車はエネルギー貯蔵システムとしてグリッドのスケジューリングに関与できる。
一方では、電気自動車がグリッドのスケジューリングに関与する場合、グリッドの電力に対してピークカットを行うことができ、他方では、車の所有者に対して価格差補填を行うことで、購入コストを低減させ、電気自動車の発展を推進することができる。以上からわかるように、電気自動車がエネルギー貯蔵システムとしてグリッドのスケジューリングに関与することで、環境をよりよく保護することができる。
電気自動車はエネルギー貯蔵装置として、電源変換器である携帯型装置を介してグリッドとエネルギー変換を行うことで、グリッドのスケジューリングにより便利に関与することができる。
本開示は、電源変換器の携帯型装置を提供する。
本開示の実施例の第１態様によれば、エネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信し、グリッド機器が制御回路に給電する電力である第２電力を受信し、第１電力又は第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するように構成される制御回路と、制御信号を受信し、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うように構成される電力変換回路と、を備える電源変換器を提供する。
いくつかの実施例では、電源変換器は、エネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して第１電力に変換するように構成される第１変換器と、グリッド機器によって入力された第５電力を降圧して第２電力に変換するように構成される第２変換器と、をさらに備える。
いくつかの実施例では、制御信号は第１制御信号を含み、電力変換回路は、第１制御信号に応答して第４電力を第６電力に変換するように構成され、第４電力は直流電力、第６電力は交流電力であり、第６電力はグリッド機器又は電気機器に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、制御回路はさらに、第１電力でパワーオンした後、第２変換器に第２制御信号を送信するように構成され、第２変換器はさらに、第２制御信号に応答して第６電力を降圧して第７電力に変換し、第７電力で制御回路に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、制御回路はさらに、第１電力又は第７電力でパワーオンした後、第２変換器に第３制御信号を送信するように構成され、第２変換器はさらに、第３制御信号に応答して動作を停止するように構成される。
いくつかの実施例では、制御信号は第４制御信号を含み、電力変換回路は、第４制御信号に応答して第５電力を第８電力に変換するように構成され、第５電力は交流電力、第８電力は直流電力であり、第８電力はエネルギー貯蔵装置に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、制御回路はさらに、第２電力でパワーオンした後、第１変換器に第５制御信号を送信するように構成され、第１変換器はさらに、第５制御信号に応答して第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で制御回路に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、制御回路はさらに、第２電力又は第９電力でパワーオンした後、第１変換器に第６制御信号を送信するように構成され、第１変換器はさらに、第６制御信号に応答して動作を停止するように構成される。
いくつかの実施例では、電源変換器は第１ダイオード及び第２ダイオードをさらに備え、第１ダイオードの陽極は第１変換器に電気的に接続され、第１ダイオードの陰極は制御回路に電気的に接続され、第２ダイオードの陽極は第２変換器に電気的に接続され、第２ダイオードの陰極は第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第１変換器はさらに、第１ダイオードを介して制御回路に給電するように構成され、第２変換器はさらに、第２ダイオードを介して制御回路に給電するように構成される。
本開示の実施例の第２態様によれば、前記電源変換器と、電源変換器に電気的に接続され、第５電力を出力する又は第６交流電力を受信するように構成されるグリッド機器と、電源変換器に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置と、を備える電源変換システムを提供する。
本開示の実施例の第３態様によれば、前記電源変換器と、電源変換器に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置と、電源変換器に電気的に接続され、第６交流電力を受信するように構成される電気機器と、を備える電源変換システムを提供する。
本開示の実施例の第４態様によれば、制御回路はエネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信するステップと、制御回路はグリッド機器が制御回路に給電する電力である第２電力を受信するステップと、制御回路は第１電力又は第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するステップと、電力変換回路は制御信号を受信し、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うステップと、を含む電源変換方法を提供する。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、第１変換器はエネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して第１電力に変換するステップと、第２変換器はグリッド機器によって入力された第５電力を降圧して第２電力に変換するステップと、をさらに含む。
いくつかの実施例では、制御信号は第１制御信号を含み、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うステップは、第１制御信号に応答して第４電力を第６電力に変換するステップを含み、第４電力は直流電力、第６電力は交流電力であり、第６電力はグリッド機器又は電気機器に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、制御回路は第１電力でパワーオンした後、第２変換器に第２制御信号を送信するステップと、第２変換器は第２制御信号に応答して第６電力を降圧して第７電力に変換し、第７電力で制御回路に給電するステップと、をさらに含む。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、制御回路は第１電力又は第７電力でパワーオンした後、第２変換器に第３制御信号を送信するステップと、第２変換器は第３制御信号に応答して動作を停止するステップと、をさらに含む。
いくつかの実施例では、制御信号は第４制御信号を含み、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うステップは、第４制御信号に応答して第５電力を第８電力に変換するステップを含み、第５電力は交流電力、第８電力は直流電力であり、第８電力はエネルギー貯蔵装置に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、制御回路は第２電力でパワーオンした後、第１変換器に第５制御信号を送信するステップと、第１変換器は第５制御信号に応答して第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で制御回路に給電するステップと、をさらに含む。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、制御回路は第２電力又は第９電力でパワーオンした後、第１変換器に第６制御信号を送信するステップと、第１変換器は第６制御信号に応答して動作を停止するステップと、をさらに含む。
いくつかの実施例では、電源変換方法は、第１変換器は第１ダイオードを介して制御回路に給電するステップと、第２変換器は第２ダイオードを介して制御回路に給電するステップと、をさらに含む。
本開示の電源変換器は、グリッド又はエネルギー貯蔵装置によって供給される電力に応じてパワーオンすることができ、電源を別途使用する必要がなく、さらに電気自動車が電源変換器を使用して電力伝送を行う過程における信頼性及び安全性を向上させる。
以下、図面を参照しながら本開示の例示的な実施例を詳細に説明することによって、本開示のほかの特徴及びその利点が明らかになる。
本開示の実施例又は関連技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は関連技術の説明に使用される必要がある図面を簡単に説明し、明らかなように、以下の説明における図面は単に本開示のいくつかの実施例であり、当業者であれば、創造的な労働をせずにさらにこれらの図面に基づきほかの図面を得ることができる。
本開示のいくつかの実施例に係る電源変換器の構造模式図を示す。 本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換器の構造模式図を示す。 本開示のいくつかの実施例に係る電源変換システムの構造模式図を示す。 本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換システムの構造模式図を示す。 本開示のいくつかの実施例に係る電源変換方法の模式的フローチャートを示す。 本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換方法の模式的フローチャートを示す。
以下、本開示の実施例の図面を参照しながら本開示の実施例の技術的解決手段を明確かつ完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は単に本開示の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。以下の少なくとも１つの例示的な実施例についての説明は本質的に単に例示的なものであり、本開示及びその応用又は使用を限定するものではない。本開示の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに得るほかの実施例はすべて本開示の保護範囲に属する。
電気自動車はエネルギー貯蔵装置として、電源変換器である携帯型装置を介してグリッドとエネルギー変換を行うことで、グリッドのスケジューリングにより便利に関与することができる。電気自動車はエネルギー貯蔵装置として機能でき、さらに電気自動車の電力を放出し、電源変換器である携帯型装置を介して電気機器に電力を供給し、屋外の人々により便利なサービスを提供し、電気自動車の利点をより十分に反映することができる。
発明者の研究によると、低電圧電源線を介して電気自動車のシガーソケットから電力を取り、シガーソケットの電源が電気自動車の蓄電池である場合、該蓄電池は低電圧（１２Ｖ～１６Ｖ）電池であり、一般に運転席の傍らに位置することがわかった。電気自動車のエネルギー貯蔵装置は６０Ｖよりも大きい高電圧パワーバッテリーであり（当業者が理解できるように、高電圧パワーバッテリーはたとえばリチウム電池などであってもよい）、一般に電気自動車のシャーシー又は後部座席の下方に位置する。従って、電気自動車のシガーソケットとエネルギー貯蔵装置の充放電ポートの位置が一般に離れており、シガーソケットから電力を取って電源変換器に供給してエネルギー貯蔵装置とグリッド機器又は電気機器とのエネルギー変換を制御するには長い低電圧電源線を引き出す必要がある。その結果、電源変換器を使用する複雑さが増加してしまうだけでなく、充放電時に人為的な誤操作により電源変換器が急にパワーオフするリスクもあり、従って、電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が低下してしまう。また、電気自動車の蓄電池から電力を取る場合、蓄電池の電力を消費する必要があり、蓄電池のエネルギーが不足すると、蓄電池の電力供給を引き起こす可能性もあり、ユーザーの正常使用に深刻な影響を与えてしまう。電源変換器内部の内蔵蓄電池によって電源変換器に給電する場合、電源変換器の体積が大きすぎて持ち運び難いことを引き起こす。また、蓄電池の寿命のため、蓄電池をタイムリーに交換しないと、電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が低下するとともに、電源変換器の製造コスト及びメンテナンスコストが増加してしまう。
上記事情に鑑みて、本開示は、電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性を向上させるために、電源変換器を提供する。
まず、図１を参照しながら本開示の電源変換器のいくつかの実施例を説明する。
図１は本開示のいくつかの実施例に係る電源変換器の構造模式図を示す。図１に示すように、電源変換器１０は一方側がグリッド機器又は電気機器に接続され、他方側が自動車の内部に位置するエネルギー貯蔵機器に接続され、電源変換器１０は携帯型電源変換機器などであってもよく、電源変換器１０自体に電力がない。電源変換器１０の一方側はグリッド機器に接続され、車両内のエネルギー貯蔵制御システムは、デフォルトではグリッド機器の初期状態が高電圧電力有りであり、電源変換器１０の他方側のエネルギー貯蔵装置に給電するように電源変換器１０を制御し、エネルギー貯蔵装置の電力が過剰である場合、エネルギー貯蔵制御システムは電源変換器１０を介してグリッド機器に給電するようにエネルギー貯蔵装置を制御してもよく、当業者が理解できるように、エネルギー貯蔵制御システムは電池管理システム又は車両制御システムなどであってもよい。電源変換器１０の一方側が電気機器に接続されると、エネルギー貯蔵制御システム又は電源変換器の制御回路はデフォルトではエネルギー貯蔵装置の初期状態が高電圧電力有りであり、それによって電源変換器１０を介して電源変換器１０の他方側の電気機器に給電し、具体的な電力変換モードはエネルギー貯蔵制御システムの戦略に応じて選択されてもよく、電源変換器の戦略に応じて選択されてもよく、たとえば、充電される必要がある対象に応じて対応するエネルギー変換モードを選択してもよく、特に限定しない。
電源変換器１０は車外に位置してもよく、携帯型装置として、制御回路１０１及び電力変換回路１０２を備える。
制御回路１０１は、エネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信し、グリッド機器が制御回路に給電する電力である第２電力を受信し、第１電力又は第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するように構成される。当業者が理解できるように、制御回路１０１は具体的には、シングルチップマイクロコンピュータ、ＣＰＵ、制御チップなどであってもよい。エネルギー貯蔵制御システムと制御回路１０１は電源変換器１０とエネルギー貯蔵装置とを接続する配線を介して通信するか、又は無線通信を行うことで、エネルギー貯蔵制御システムの制御戦略を制御回路１０１に伝送するようにしてもよい。制御回路１０１はエネルギー貯蔵制御システムの制御戦略に応じて対応する制御信号を出力して、異なる電力変換モードを実行するように電力変換回路１０２を制御するようにしてもよい。
電力変換回路１０２は、制御信号を受信し、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行うように構成される。当業者が理解できるように、電力変換回路１０２は具体的には、双方向直流／交流変換器であってもよく、電力変換回路はＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ、交流電力）／ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ、直流電力）変換器及びＤＣ／ＡＣ変換器を備えてもよく、それによってエネルギー貯蔵装置とグリッドのエネルギー変換を実現するか、又はエネルギー貯蔵装置が電気機器に給電することを実現する。
本実施例では、電源変換器は携帯型装置として、異なるモードで動作可能である。すなわち、電気自動車の外部に位置する携帯型電源変換器を設計することで、グリッド機器が電源変換器を介して電動車両のエネルギー貯蔵装置を充電するか、車両のエネルギー貯蔵装置が電源変換器を介して電気機器又はグリッド機器に給電することができる。グリッド機器が電源変換器を介してエネルギー貯蔵装置に給電するモードでは、電源変換器はグリッド機器から電力を取ることができ、エネルギー貯蔵装置が電源変換器を介してグリッド機器に電力を供給するモードでは、電源変換器はエネルギー貯蔵装置から電力を取ることができ、グリッド機器とエネルギー貯蔵装置の電力変換を行うモードでは、電源変換器の制御回路はさらにグリッド又はエネルギー貯蔵装置のうちの一方を選択して電力を取ることができる。エネルギー貯蔵装置が電源変換器を介して電気機器に給電するモードでは、電源変換器はエネルギー貯蔵装置から電力を取る。電源変換器は給電方式をインテリジェントに切り替えることで、シガーソケットから電力を取る必要がないだけでなく、内蔵蓄電池も不要であり、電源変換器の体積及び重量が大きすぎて持ち運び難いという問題を解決するだけでなく、電力を取る配線が長すぎて脱落しやすいという問題を解決し、さらに内蔵蓄電池を頻繁に修理する必要があるという問題を回避し、それにより電源変換器の信頼性及び安全性が向上し、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が向上する。
以下、図２を参照しながら本開示の電源変換器の別のいくつかの実施例を説明する。
図２は本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換器の構造模式図を示す。図２に示すように、図１に対応する実施例をもとに、本実施例における電源変換器２０は、エネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して第１電力に変換するように構成される第１変換器２０３と、グリッド機器によって入力された第５電力を降圧して第２電力に変換するように構成される第２変換器２０４と、をさらに備える。当業者が理解できるように、第１変換器２０３、第２変換器２０４は具体的には降圧変換器であってもよい。
直流電力から交流電力への変換の場合、制御信号は第１制御信号を含んでもよい。電力変換回路１０２は、第１制御信号に応答して第４電力を第６電力に変換するように構成され、第４電力は直流電力、第６電力は交流電力であり、第６電力はグリッド機器又は電気機器に給電するように構成される。第６電力の電圧は、第６電力がグリッド機器に給電する時の電圧が電気機器に給電する時の電圧よりも大きいように第１制御信号に応じて制御されてもよい。
交流電力から直流電力への変換の場合、制御信号は第４制御信号をさらに含んでもよい。電力変換回路１０２はさらに、第４制御信号に応答して第５電力を第８電力に変換するように構成され、第５電力は交流電力、第８電力は直流電力であり、第８電力はエネルギー貯蔵装置に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、制御回路１０１はさらに、第１電力でパワーオンした後、第２変換器２０４に第２制御信号を送信し、第２電力でパワーオンした後、第１変換器２０３に第５制御信号を送信するように構成される。第２変換器２０４はさらに、第２制御信号に応答して第６電力を降圧して第７電力に変換し、第７電力で制御回路１０１に給電し、第５制御信号に応答して第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で制御回路１０１に給電するように構成される。
具体的に言えば、エネルギー貯蔵装置が第１変換器２０３を駆動して先に動作させて制御回路１０１に給電する場合、制御回路１０１がパワーオンした後、電力変換回路１０２を制御して動作させ、第２変換器２０４が電力変換回路１０２から電力を取った後、同様に動作状態にあり、最終的に、第１変換器２０３と第２変換器２０４が競争的給電の方式で制御回路１０１に給電し、グリッド機器が第２変換器２０４を駆動して先に動作させて制御回路１０１に給電する場合、制御回路１０１がパワーオンした後、電力変換回路１０２を制御して動作させ、第１変換器２０３が電力変換回路１０２から電力を取った後、同様に動作状態にあり、最終的に、第１変換器２０３と第２変換器２０４が競争的給電の方式で制御回路１０１に給電する。
本実施例は、２つの変換器が競争的給電の方式で制御回路に給電することを実現でき、制御回路は２つの変換器のうちの一方を電源として選択することができ、具体的な選択戦略について、２つの電源のうち電圧が高い一方を電源とすることであってもよく、ほかの形式の戦略であってもよく、ここでは特に限定しない。一方の変換器に給電故障が発生すると、他方の変換器が正常に制御回路に給電でき、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性を確保し、制御回路により十分な給電保証を提供する。
いくつかの実施例では、制御回路１０１はさらに、第１電力又は第７電力でパワーオンした後、第２変換器２０４に第３制御信号を送信し、第２電力又は第９電力でパワーオンした後、第１変換器２０３に第６制御信号を送信するように構成される。第２変換器２０４はさらに、第３制御信号に応答して動作を停止し、第６制御信号に応答して動作を停止するように構成される。制御回路１０１はさらに、第１変換器と第２変換器の電力を同時に受信すると、一方の変換器によって出力された電力でパワーオンした後、他方の変換器を制御して動作を停止させることが可能であるように構成される。
具体的に言えば、エネルギー貯蔵装置が第１変換器２０３を駆動して動作させて制御回路１０１に給電する場合、制御回路１０１はパワーオンした後、電力変換回路１０２を制御して動作させることができ、制御回路は第２変換器２０４を非動作状態にすることができ、グリッド機器が第２変換器２０４を駆動して動作させて制御回路１０１に給電する場合、制御回路１０１はパワーオンした後、電力変換回路１０２を制御して動作させるとともに、第１変換器２０３を非動作状態にすることができる。当業者が理解できるように、制御回路１０１はそれ自体の戦略又はエネルギー貯蔵制御システムの制御戦略に応じて一方の変換器を選択して給電を行い、他方の変換器を制御して動作を停止させることができる。
本実施例では、制御回路はパワーオンした後、一方の変換器で給電を行うことを維持することで、消費電力を節約するとともに、競争的給電を行う時における２つの変換器の頻繁な切り替えを回避することができる。
いくつかの実施例では、電源変換器は第１ダイオード２０５及び第２ダイオード２０６をさらに備え、第１ダイオード２０５の陽極は第１変換器２０３に電気的に接続され、第１ダイオード２０５の陰極は制御回路１０１に電気的に接続され、第２ダイオード２０６の陽極は第２変換器２０４に電気的に接続され、第２ダイオード２０６の陰極は第１ダイオード２０５の陰極に電気的に接続され、第１変換器２０３はさらに、第１ダイオード２０５を介して制御回路１０１に給電するように構成され、第２変換器２０４はさらに、第２ダイオード２０６を介して制御回路１０１に給電するように構成される。
第２ダイオードは第２変換器に対する第１変換器の出力の影響を防止することができ、且つ第１ダイオードは第１変換器に対する第２変換器の出力の影響を防止することができる。従って、本実施例は、電源変換器の信頼性及び安全性を向上させることができる。
以下、図３を参照しながら本開示の電源変換システムのいくつかの実施例を説明する。
図３は本開示のいくつかの実施例に係る電源変換システムの構造模式図を示す。図３に示すように、電源変換システム３０は、自動車の外部に位置する上記電源変換器１０又は２０と、電源変換器１０又は２０に電気的に接続され、第５電力を出力する又は第６交流電力を受信するように構成されるグリッド機器３０１と、自動車の内部に位置し、電源変換器１０又は２０に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置３０２と、を備える。当業者が理解できるように、エネルギー貯蔵装置は電気自動車のパワーバッテリーであり、具体的には、例えば、リチウム電池などの高電圧パワーバッテリーであってもよい。
グリッド機器が電源変換器を介してエネルギー貯蔵装置に給電するモードでは、電源変換器はグリッド機器から電力を取り、それにより電源変換器の信頼性及び安全性が向上し、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が向上する。
以下、図４を参照しながら本開示の電源変換システムの別のいくつかの実施例を説明する。
図４は本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換システムの構造模式図を示す。図４に示すように、電源変換システム４０は、自動車の外部に位置する上記電源変換器１０又は２０と、自動車の内部に位置し、電源変換器に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置４０１と、電源変換器１０又は２０に接続され、第６交流電力を受信するように構成される電気機器４０２と、を備える。
エネルギー貯蔵装置が電源変換器を介して電気機器に給電するモードでは、電源変換器はエネルギー貯蔵装置から電力を取り、それにより電源変換器の信頼性及び安全性が向上し、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が向上する。
以下、図５を参照しながら本開示の電源変換方法のいくつかの実施例を説明する。
図５は本開示のいくつかの実施例に係る電源変換方法の模式的フローチャートを示す。図５に示すように、本実施例はステップＳ５０１～ステップＳ５０４を含む。
ステップＳ５０１では、制御回路はエネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信する。
ステップＳ５０２では、制御回路はグリッド機器が制御回路に給電する電力である第２電力を受信する。
当業者が理解できるように、ステップＳ５０１～ステップＳ５０２の実行順序は相互に交換してもよく、ここでは限定しない。ステップＳ５０３では、制御回路は第１電力又は第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力する。
ステップＳ５０４では、電力変換回路は制御信号を受信し、制御信号に応じてエネルギー貯蔵装置とグリッド機器との間の電力変換を行う。
第３電力の選択は制御回路の制御戦略に応じて決定することができる。具体的には、制御回路は第１電力及び第２電力のうちのいずれか一方を選択するか、又は第１電力及び第２電力のうち電圧が大きい一方を選択するか、又は残量が十分な一方を選択して給電を行うか、又はほかの戦略を採用することができ、特に限定しない。
本実施例では、電源変換器の動作時における給電方式のインテリジェントな切り替えによって、シガーソケットから電力を取る必要がないだけでなく、内蔵蓄電池も不要であり、電源変換器の体積及び重量が大きすぎて持ち運び難いという問題を解決するだけでなく、電力を取る配線が長すぎて脱落しやすいという問題を解決し、さらに内蔵蓄電池を頻繁に修理する必要があるという問題を回避し、それにより電源変換器の信頼性及び安全性が向上し、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性及び安全性が向上する。
以下、図６を参照しながら本開示の電源変換方法の別のいくつかの実施例を説明する。
図６は本開示の別のいくつかの実施例に係る電源変換方法の模式的フローチャートを示す。図６に示すように、本実施例はステップＳ６００１～ステップＳ６００２をさらに含む。
ステップＳ６００１では、第１変換器はエネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して第１電力に変換する。
ステップＳ６００２では、第２変換器はグリッド機器によって入力された第５電力を降圧して第２電力に変換する。
当業者が理解できるように、ステップＳ６００１～ステップＳ６００２の実行順序は相互に交換してもよく、ここでは限定しない。
直流電力から交流電力への変換の場合、制御信号は具体的には第１制御信号を含んでもよい。これに対応して、ステップＳ５０４では、電力変換回路は第１制御信号に応答して第４電力を第６電力に変換するようにしてもよく、第４電力は直流電力、第６電力は交流電力であり、第６電力はグリッド機器又は電気機器に給電するように構成される。
交流電力から直流電力への変換の場合、制御信号は具体的には第４制御信号をさらに含んでもよい。これに対応して、ステップＳ５０４では、電力変換回路は第４制御信号に応答して第５電力を第８電力に変換するようにしてもよく、第５電力は交流電力、第８電力は直流電力であり、第８電力はエネルギー貯蔵装置に給電するように構成される。
いくつかの実施例では、電源変換方法はステップＳ６０５～ステップＳ６０６をさらに含む。ステップＳ６０５では、制御回路は第１電力でパワーオンした後、第２変換器に第２制御信号を送信する。ステップＳ６０６では、第２変換器は第２制御信号に応答して第６電力を降圧して第７電力に変換し、第７電力で制御回路に給電する。
本実施例は、２つの変換器が競争的給電の方式で制御回路に給電することを実現でき、制御回路は２つの変換器のうちの一方を電源として選択することができ、具体的な選択戦略について、２つの電源のうち電圧が高い一方を電源とすることであってもよく、ほかの形式の戦略であってもよく、ここでは特に限定しない。一方の変換器に給電故障が発生すると、他方の変換器が正常に制御回路に給電でき、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性を確保し、制御回路により十分な給電保証を提供する。
いくつかの実施例では、電源変換方法はステップＳ６０７～ステップＳ６０８をさらに含む。ステップＳ６０７では、制御回路は第１電力又は第７電力でパワーオンした後、第２変換器に第３制御信号を送信し、ステップＳ６０８では、第２変換器は第３制御信号に応答して動作を停止する。
本実施例では、制御回路はパワーオンした後、一方の変換器で給電を行うことを維持することで、消費電力を節約するとともに、競争的給電を行う時における２つの変換器の頻繁な切り替えを回避することができる。
いくつかの実施例では、電源変換方法はステップＳ６０９～ステップＳ６１０をさらに含む。ステップＳ６０９では、制御回路は第２電力でパワーオンした後、第１変換器に第５制御信号を送信し、ステップＳ６１０では、第１変換器は第５制御信号に応答して第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で制御回路に給電する。
本実施例は、２つの変換器が競争的給電の方式で制御回路に給電することを実現でき、制御回路は２つの変換器のうちの一方を電源として選択することができ、具体的な選択戦略について、２つの電源のうち電圧が高い一方を電源とすることであってもよく、ほかの形式の戦略であってもよく、ここでは特に限定しない。一方の変換器に給電故障が発生すると、他方の変換器が正常に制御回路に給電でき、さらに電力伝送過程における電気自動車の信頼性を確保し、制御回路により十分な給電保証を提供する。
いくつかの実施例では、電源変換方法はステップＳ６１１～ステップＳ６１２をさらに含む。ステップＳ６１１では、制御回路は第２電力又は第９電力でパワーオンした後、第１変換器に第６制御信号を送信し、ステップＳ６１２では、第１変換器は第６制御信号に応答して動作を停止する。
本実施例では、制御回路はパワーオンした後、一方の変換器で給電を行うことを維持することで、消費電力を節約するとともに、競争的給電を行う時における２つの変換器の頻繁な切り替えを回避することができる。
いくつかの実施例では、電源変換方法はステップＳ６００３～ステップＳ６００４をさらに含む。ステップＳ６００３では、第１変換器は第１ダイオードを介して制御回路に給電し、ステップＳ６００４では、第２変換器は第２ダイオードを介して制御回路に給電する。
第２ダイオードは第２変換器に対する第１変換器の出力の影響を防止することができ、且つ第１ダイオードは第１変換器に対する第２変換器の出力の影響を防止することができる。従って、本実施例は、電源変換器の信頼性及び安全性を向上させることができる。
本開示は本開示の実施例に係る方法、機器（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照しながら説明される。理解できるように、コンピュータプログラム命令によってフローチャート及び／又はブロック図中の各プロセス及び／又はブロック、及びフローチャート及び／又はブロック図中のプロセス及び／又はブロックの組合せを実現することができる。これらのコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ又はほかのプログラマブルデータ処理機器のプロセッサに提供して１つの機械を発生させることができ、それによってコンピュータ又はほかのプログラマブルデータ処理機器のプロセッサによって実行される命令はフローチャートの１つのプロセス又は複数のプロセス及び／又はブロック図の１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現するための装置を発生させる。
これらのコンピュータプログラム命令はコンピュータ又はほかのプログラマブルデータ処理機器をガイドして特定の方式で動作させるコンピュータ読み取り可能メモリに記憶されてもよく、それによって該コンピュータ読み取り可能メモリに記憶された命令は命令装置を含む製品を発生させ、該命令装置はフローチャートの１つのプロセス又は複数のプロセス及び／又はブロック図の１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現する。
これらのコンピュータプログラム命令はコンピュータ又はほかのプログラマブルデータ処理機器に搭載されてもよく、それによってコンピュータ又はほかのプログラマブル機器で一連の操作ステップを実行してコンピュータが実現する処理を発生させ、それによりコンピュータ又はほかのプログラマブル機器で実行される命令はフローチャートの１つのプロセス又は複数のプロセス及び／又はブロック図の１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現するためのステップを提供する。
以上、本開示の好ましい実施例を説明したが、本開示を限定するものではなく、本開示の趣旨及び原則を逸脱せずに行われるいかなる変更、同等置換、改良などはすべて本開示の保護範囲に属する。
１０ 電源変換器
２０ 電源変換器
３０ 電源変換システム
４０ 電源変換システム
１０１ 制御回路
１０２ 電力変換回路
２０３ 第１変換器
２０４ 第２変換器
２０５ 第１ダイオード
２０６ 第２ダイオード
３０１ グリッド機器
３０２ エネルギー貯蔵装置
４０１ エネルギー貯蔵装置
４０２ 電気機器
Ｓ５０１ ステップ
Ｓ５０２ ステップ
Ｓ５０３ ステップ
Ｓ５０４ ステップ
Ｓ６０５ ステップ
Ｓ６０６ ステップ
Ｓ６０７ ステップ
Ｓ６０８ ステップ
Ｓ６０９ ステップ
Ｓ６１０ ステップ
Ｓ６１１ ステップ
Ｓ６１２ ステップ
Ｓ６００１ ステップ
Ｓ６００２ ステップ
Ｓ６００３ ステップ
Ｓ６００４ ステップ

Claims (14)

  1. 電源変換器であって、
    エネルギー貯蔵装置が制御回路に給電する電力である第１電力を受信し、グリッド機器が前記制御回路に給電する電力である第２電力を受信し、前記第１電力又は前記第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するように構成される制御回路と、
    前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じて前記エネルギー貯蔵装置と前記グリッド機器との間の電力変換を行うように構成される電力変換回路と、を備え、
    前記エネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して前記第１電力に変換するように構成される第１変換器と、
    前記グリッド機器によって入力された第５電力を降圧して前記第２電力に変換するように構成される第２変換器と、をさらに備え、
    前記制御信号は第４制御信号を含み、
    前記電力変換回路は、前記第４制御信号に応答して前記第５電力を第８電力に変換するように構成され、前記第５電力は交流電力、前記第８電力は直流電力であり、前記第８電力は前記エネルギー貯蔵装置に給電するように構成され、
    前記制御回路はさらに、前記第２電力でパワーオンした後、前記第１変換器に第５制御信号を送信するように構成され、
    前記第１変換器はさらに、前記第５制御信号に応答して前記第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で前記制御回路に給電するように構成される電源変換器。
  2. 前記制御信号は第１制御信号を含み、
    前記電力変換回路は、前記第１制御信号に応答して前記第４電力を第６電力に変換するように構成され、前記第４電力は直流電力、前記第６電力は交流電力であり、前記第６電力は前記グリッド機器又は電気機器に給電するように構成される請求項１に記載の電源変換器。
  3. 前記制御回路はさらに、前記第１電力でパワーオンした後、前記第２変換器に第２制御信号を送信するように構成され、
    前記第２変換器はさらに、前記第２制御信号に応答して前記第６電力を降圧して第７電力に変換し、前記第７電力で前記制御回路に給電するように構成される請求項２に記載の電源変換器。
  4. 前記制御回路はさらに、前記第１電力又は前記第７電力でパワーオンした後、前記第２変換器に第３制御信号を送信するように構成され、
    前記第２変換器はさらに、前記第３制御信号に応答して動作を停止するように構成される請求項３に記載の電源変換器。
  5. 前記制御回路はさらに、前記第２電力又は前記第９電力でパワーオンした後、前記第１変換器に第６制御信号を送信するように構成され、
    前記第１変換器はさらに、前記第６制御信号に応答して動作を停止するように構成される請求項１に記載の電源変換器。
  6. 第１ダイオード及び第２ダイオードをさらに備え、前記第１ダイオードの陽極は前記第１変換器に電気的に接続され、前記第１ダイオードの陰極は前記制御回路に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陽極は前記第２変換器に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極は前記第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、
    前記第１変換器はさらに、前記第１ダイオードを介して前記制御回路に給電するように構成され、
    前記第２変換器はさらに、前記第２ダイオードを介して前記制御回路に給電するように構成される請求項１～５のいずれか一項に記載の電源変換器。
  7. 電源変換システムであって、
    請求項１～６のいずれか一項に記載の電源変換器と、
    前記電源変換器に電気的に接続され、第５電力を出力する又は第６交流電力を受信するように構成されるグリッド機器と、
    前記電源変換器に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置と、を備える電源変換システム。
  8. 電源変換システムであって、
    請求項１～６のいずれか一項に記載の電源変換器と、
    前記電源変換器に電気的に接続され、第４電力を出力する又は第８電力を受信するように構成されるエネルギー貯蔵装置と、
    前記電源変換器に電気的に接続され、第６交流電力を受信するように構成される電気機器と、を備える電源変換システム。
  9. 電源変換方法であって、
    制御回路はエネルギー貯蔵装置が前記制御回路に給電する電力である第１電力を受信するステップと、
    制御回路はグリッド機器が前記制御回路に給電する電力である第２電力を受信するステップと、
    制御回路は前記第１電力又は前記第２電力である第３電力でパワーオンして制御信号を出力するステップと、
    電力変換回路は前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じて前記エネルギー貯蔵装置と前記グリッド機器との間の電力変換を行うステップと、を含み、
    第１変換器は前記エネルギー貯蔵装置によって入力された第４電力を降圧して前記第１電力に変換するステップと、
    第２変換器は前記グリッド機器によって入力された第５電力を降圧して前記第２電力に変換するステップと、をさらに含み、
    前記制御信号は第４制御信号を含み、
    前記制御信号に応じて前記エネルギー貯蔵装置と前記グリッド機器との間の電力変換を行う前記ステップは、前記第４制御信号に応答して前記第５電力を第８電力に変換するステップを含み、前記第５電力は交流電力、前記第８電力は直流電力であり、前記第８電力は前記エネルギー貯蔵装置に給電するように構成され、
    制御回路は前記第２電力でパワーオンした後、前記第１変換器に第５制御信号を送信するステップと、
    第１変換器は前記第５制御信号に応答して前記第８電力を降圧して第９電力に変換し、第９電力で前記制御回路に給電するステップと、をさらに含む電源変換方法。
  10. 前記制御信号は第１制御信号を含み、
    前記制御信号に応じて前記エネルギー貯蔵装置と前記グリッド機器との間の電力変換を行う前記ステップは、前記第１制御信号に応答して前記第４電力を第６電力に変換するステップを含み、前記第４電力は直流電力、前記第６電力は交流電力であり、前記第６電力は前記グリッド機器又は電気機器に給電するように構成される請求項９に記載の電源変換方法。
  11. 制御回路は前記第１電力でパワーオンした後、前記第２変換器に第２制御信号を送信するステップと、
    第２変換器は前記第２制御信号に応答して前記第６電力を降圧して第７電力に変換し、前記第７電力で前記制御回路に給電するステップと、をさらに含む請求項１０に記載の電源変換方法。
  12. 制御回路は前記第１電力又は前記第７電力でパワーオンした後、前記第２変換器に第３制御信号を送信するステップと、
    第２変換器は前記第３制御信号に応答して動作を停止するステップと、をさらに含む請求項１１に記載の電源変換方法。
  13. 制御回路は前記第２電力又は前記第９電力でパワーオンした後、前記第１変換器に第６制御信号を送信するステップと、
    第１変換器は前記第６制御信号に応答して動作を停止するステップと、をさらに含む請求項９に記載の電源変換方法。
  14. 第１変換器は第１ダイオードを介して前記制御回路に給電するステップと、
    第２変換器は第２ダイオードを介して前記制御回路に給電するステップと、をさらに含む請求項９～１３のいずれか一項に記載の電源変換方法。
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