JP5015866B2 - Dc/dcコンバータ装置、電力システム、燃料電池車両及びdc/dcコンバータ装置の制御部に対する物理値入力方法 - Google Patents
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Description
第1電力装置24と、
第2電力装置22と、
前記第1電力装置24と前記第2電力装置22との間に配置され且つスイッチング素子81、82を有するDC/DCコンバータ36と、
前記DC/DCコンバータ36の前記第1電力装置24側の電圧(1次電圧)V1及び前記第2電力装置22側の電圧(2次電圧)V2をそれぞれ検出する一組の電圧検出手段61、63、又は、前記第1電力装置24側の電流(1次電流)I1及び前記第2電力装置22側の電流(2次電流)I2をそれぞれ検出する一組の電流検出手段62、64のうち、少なくともどちらか一組の検出手段と、
複数のA/Dコンバータ121、122を有し且つ前記DC/DCコンバータ36を制御する制御部54と、
を備え、
前記制御部54は、前記どちらか一組の検出手段が検出した、一組の前記1次電圧V1及び前記2次電圧V2、又は、一組の前記1次電流I1及び前記2次電流I2について、それぞれ異なる第1A/Dコンバータ121及び第2A/Dコンバータ122に割り付けて入力することを特徴としている。
第1電力装置24と第2電力装置22との間にDC/DCコンバータ36が配置されたDC/DCコンバータ装置23で、制御部54により前記DC/DCコンバータ36を制御する場合に、
前記DC/DCコンバータ36の前記第1電力装置24側の電圧(1次電圧)V1及び前記第2電力装置22側の電圧(2次電圧)V2を一組の電圧検出手段61、63によりそれぞれ検出し、又は、前記第1電力装置24側の電流(1次電流)I1及び前記第2電力装置22側の電流(2次電流)I2を一組の電流検出手段62、64によりそれぞれ検出し、
検出した、一組の前記1次電圧V1及び前記2次電圧V2、又は、一組の前記1次電流I1及び前記2次電流I2について、前記制御部54内の第1A/Dコンバータ121及び第2A/Dコンバータ122にそれぞれ割り付けて入力することを特徴としている。
22…燃料電池 23…VCU
24…バッテリ 26…モータ
34…インバータ 36…DC/DCコンバータ
54…コンバータ制御部 61、63…電圧センサ
62、64…電流センサ 81…上アームスイッチング素子
82…下アームスイッチング素子
121、122、142…A/D変換器 123、125、144…入力処理部
127、148、156…判定器
129、145、150、158…セレクタ
146…1次電流算出部 154…2次電流算出部
160、162、164、166…サンプリング処理部
168〜174…バッファ
Claims (16)
- 第1電力装置と、
第2電力装置と、
前記第1電力装置と前記第2電力装置との間に配置され、スイッチング素子を有するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの前記第1電力装置側の電圧(以下、1次電圧という。)及び前記第2電力装置側の電圧(以下、2次電圧という。)をそれぞれ検出する一組の電圧検出手段、又は、前記第1電力装置側の電流(以下、1次電流という。)及び前記第2電力装置側の電流(以下、2次電流という。)をそれぞれ検出する一組の電流検出手段のうち、少なくともどちらか一組の検出手段と、
複数のA/Dコンバータを有し、前記1次電圧を制御する1次電圧制御モード、前記2次電圧を制御する2次電圧制御モード、前記1次電流を制御する1次電流制御モード、又は、前記2次電流を制御する2次電流制御モードにて前記DC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記どちらか一組の検出手段が検出した、一組の前記1次電圧及び前記2次電圧、又は、一組の前記1次電流及び前記2次電流について、それぞれ異なる第1A/Dコンバータ及び第2A/Dコンバータに割り付けて入力し、
前記1次電流又は前記2次電流と所定の制限電流値との比較に基づき、前記1次電圧制御モード又は前記2次電圧制御モードから前記1次電流制御モード又は前記2次電流制御モードに切り替える場合に、前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータでの前記一組の1次電圧及び2次電圧のサンプリング数と前記一組の1次電流及び2次電流のサンプリング数とを変化させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、前記第1A/Dコンバータ又は前記第2A/Dコンバータのうち、どちらか一方のA/Dコンバータが機能停止した場合に、機能停止していない残りのA/Dコンバータに割り付けて入力した電圧又は電流を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項2記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、
前記1次電圧又は前記1次電流を前記第1A/Dコンバータに割り付けて入力すると共に、前記2次電圧又は前記2次電流を前記第2A/Dコンバータに割り付けて入力し、
前記どちらか一方のA/Dコンバータが機能停止した場合に、前記機能停止していないA/Dコンバータに割り付けて入力した電圧又は電流と、前記1次電圧、前記2次電圧、前記1次電流又は前記2次電流の目標値とを用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項3記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、前記第1A/Dコンバータが機能停止した場合に、
前記2次電圧又は前記2次電流と、前記2次電圧又は前記2次電流の目標値とを用いたフィードバック制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御するか、
あるいは、前記2次電圧と、前記1次電圧の目標値とを用いたフィードフォワード制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項3又は4記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、
前記1次電圧を割り付けて入力する第3A/Dコンバータをさらに有し、
前記第1A/Dコンバータが機能停止した場合に、前記1次電圧、前記2次電圧及び前記2次電流と、前記1次電流の目標値とを用いたフィードバック制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項3記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、前記第2A/Dコンバータが機能停止した場合に、
前記1次電圧又は前記1次電流と、前記1次電圧又は前記1次電流の目標値とを用いたフィードバック制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御するか、
あるいは、前記1次電圧と、前記2次電圧の目標値とを用いたフィードフォワード制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項3又は6記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、
前記2次電圧を割り付けて入力する第4A/Dコンバータをさらに有し、
前記第2A/Dコンバータが機能停止した場合に、前記1次電圧、前記2次電圧及び前記1次電流と、前記2次電流の目標値とを用いたフィードバック制御に基づいて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記一組の1次電圧及び2次電圧、並びに、前記一組の1次電流及び2次電流を、それぞれ異なる前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータに割り付けて入力する場合に、
前記制御部は、前記1次電圧又は前記2次電圧を制御するときには、
前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータでの前記一組の1次電圧及び2次電圧のサンプリング数を前記一組の1次電流及び2次電流のサンプリング数よりも多くする
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記一組の1次電圧及び2次電圧、並びに、前記一組の1次電流及び2次電流を、それぞれ異なる前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータに割り付けて入力する場合に、
前記制御部は、前記1次電流又は前記2次電流を制御するときには、
前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータでの前記一組の1次電流及び2次電流のサンプリング数を前記一組の1次電圧及び2次電圧のサンプリング数よりも多くする
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記一組の1次電圧及び2次電圧、又は、前記一組の1次電流及び2次電流を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する場合に、
前記制御部は、前記DC/DCコンバータを制御して前記スイッチング素子がオンした時の前記一組の1次電圧及び2次電圧、又は、前記一組の1次電流及び2次電流の値を用いない
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ装置において、
所定のスイッチング周期で前記スイッチング素子をオンする場合に、
前記制御部は、前記スイッチング周期内での前記1次電圧、前記2次電圧、前記1次電流又は前記2次電流の平均値を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項11記載のDC/DCコンバータ装置において、
前記制御部は、前記スイッチング周期内での前記1次電圧、前記2次電圧、前記1次電流又は前記2次電流の値のうち、最大値と最小値とを除いた値の平均値を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ装置を有し、
前記第1電力装置は、蓄電装置であり、
前記第2電力装置は、燃料電池であり、
前記制御部は、前記燃料電池側の前記2次電圧が該2次電圧の目標値となるように、前記一組の1次電圧及び2次電圧を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とする電力システム。 - 請求項13記載の電力システムにおいて、
前記制御部は、前記蓄電装置側の前記1次電流が制限電流値以下となるように、前記一組の1次電流及び2次電流を用いて、前記DC/DCコンバータを制御する
ことを特徴とする電力システム。 - 請求項13又は14記載の電力システムを有し、
前記燃料電池には、駆動回路を介して車輪を回転させる電動機が接続される
ことを特徴とする燃料電池車両。 - 第1電力装置と第2電力装置との間にDC/DCコンバータが配置されたDC/DCコンバータ装置で、制御部により前記DC/DCコンバータを制御する場合に、
前記DC/DCコンバータの前記第1電力装置側の電圧(以下、1次電圧という。)及び前記第2電力装置側の電圧(以下、2次電圧という。)を一組の電圧検出手段によりそれぞれ検出し、又は、前記第1電力装置側の電流(以下、1次電流という。)及び前記第2電力装置側の電流(以下、2次電流という。)を一組の電流検出手段によりそれぞれ検出し、
検出した、一組の前記1次電圧及び前記2次電圧、又は、一組の前記1次電流及び前記2次電流について、前記制御部内の第1A/Dコンバータ及び第2A/Dコンバータにそれぞれ割り付けて入力し、
前記1次電流又は前記2次電流と所定の制限電流値との比較に基づき、前記制御部が、前記1次電圧を制御する1次電圧制御モード、又は、前記2次電圧を制御する2次電圧制御モードから、前記1次電流を制御する1次電流制御モード、又は、前記2次電流を制御する2次電流制御モードに切り替えて前記DC/DCコンバータを制御する場合には、前記第1A/Dコンバータ及び前記第2A/Dコンバータでの前記一組の1次電圧及び2次電圧のサンプリング数と前記一組の1次電流及び2次電流のサンプリング数とを変化させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ装置の制御部に対する物理値入力方法。
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