JP5515305B2 - Power converter control method - Google Patents
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本発明は、電力変換装置の制御方法に係り、特に、１つの電源から他の電源へ効率良く供給する技術に関する。 The present invention relates to a method for controlling a power converter, and more particularly to a technique for efficiently supplying power from one power source to another power source.
複数電源を備え、各電源から供給する電力を任意の値に制御しモータを駆動する構成が特開２００６−３３９５６号公報（特許文献１）に開示されている。該特許文献１では、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いずに、複数電源を用いたモータ駆動システムをより低損失で、より小型に、より低コストにしつつ、各電源から供給する電力を任意の値に制御可能とすることを目的としている。
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-33956 (Patent Document 1) discloses a configuration in which a plurality of power sources are provided, and the power supplied from each power source is controlled to an arbitrary value to drive a motor. In
上述した特許文献１に記載された制御方法では、一方の電源から他方の電源に電力を供給する際に、一方の電源によるモータへの電圧指令値を大きく設定し、この大きく設定した分の電力を他方の電源に供給するようにしている。このため、モータが大きく力行して他方の電源で回生するため、モータの相電流リプルが大きくなるという問題が発生する。
In the control method described in
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、出力電圧が異なる２つの蓄電手段のうちの、一方の蓄電手段から他方の蓄電手段に、高効率で電力を供給することが可能な電力変換装置の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to change from one power storage unit to the other power storage unit of two power storage units having different output voltages. Another object of the present invention is to provide a method for controlling a power converter capable of supplying power with high efficiency.
本発明では、２つのＤＣ電源の低電位側または高電位側のうちの一方の電極が共通電力線にて接続され、且つ、共通電力線とモータがグランドスイッチを介して接続され、更に、一方のＤＣ電源の、低電位側または高電位側のうちの他方の電極とモータとが第１スイッチを介して接続され、且つ、他方のＤＣ電源の、低電位側または高電位側のうちの他方の電極とモータとが第２スイッチを介して接続される。また、第１スイッチ、及び第２スイッチを制御する制御装置は、少なくとも１回の制御周期期間で、グランドスイッチを遮断すると共に、２つのＤＣ電源の各出力電力を指令する電力指令と、２つのＤＣ電源の各出力電圧と、電圧指令と、モータ電力とに基づき、第１スイッチ、第２スイッチの双方をオン、オフ操作する電源直列運転状態でモータの駆動電圧を出力する。 In the present invention, one of the electrodes on the low potential side or the high potential side of the two DC power sources is connected by a common power line, the common power line and the motor are connected via a ground switch, and one DC power source is further connected. The other electrode on the low potential side or the high potential side of the power source is connected to the motor via the first switch, and the other electrode on the low potential side or the high potential side of the other DC power source is connected. And the motor are connected via the second switch. In addition, the control device that controls the first switch and the second switch shuts off the ground switch in at least one control cycle period, and commands a power command that commands each output power of two DC power sources, Based on each output voltage of the DC power supply, voltage command, and motor power, the drive voltage of the motor is output in a power supply series operation state in which both the first switch and the second switch are turned on and off.
本発明によれば、電源直列運転状態を実行する場合に、グランドスイッチを遮断した状態で、第１スイッチ、及び第２スイッチをオン、オフ操作することにより、モータに駆動電圧を出力する。このようにモータを駆動すると、第１の蓄電手段と第２の蓄電手段が逆直列に接続された状態でモータが駆動されるので、２つの電圧指令値を用いることなく一方の蓄電手段は放電、他方の蓄電手段は充電を行うため、相電流のリプルを増加させず、更に、スイッチング電圧が各蓄電手段の電圧の差となるため、スイッチング損失を低減し高効率に蓄電手段間での電力の移動が可能となる。
According to the present invention, when the power supply series operation state is executed, the drive voltage is output to the motor by turning on and off the first switch and the second switch with the ground switch cut off. When the motor is driven in this way, the motor is driven in a state where the first power storage means and the second power storage means are connected in anti-series, so that one power storage means is discharged without using two voltage command values. Since the other power storage means is charged, the ripple of the phase current is not increased, and the switching voltage becomes the voltage difference between the power storage means, so that the switching loss is reduced and the power between the power storage means is highly efficient. Can be moved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る制御方法が適用される電力変換装置の構成を示すブロックである。図１に示すように、この電力変換装置は、出力電圧が異なる２つのＤＣ電源１-1（第１の蓄電手段）、１-2（第２の蓄電手段）を備えるマルチ出力ＤＣ電源１と、３相交流モータ２（以下、単に「モータ」と称する）と、マルチ出力ＤＣ電源１より出力される電圧を用いてモータ２に印加する電圧を生成する電力変換器３と、該電力変換器３を駆動してモータ２のトルクを制御すると共に、２つのＤＣ電源１-1、１-2のそれぞれから供給される電力の分配比率を制御する制御装置４と、を備えている。なお、第１の蓄電手段、及び第２の蓄電手段として、コンデンサを用いることも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion device to which a control method according to a first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, this power conversion apparatus includes a multi-output
マルチ出力ＤＣ電源１は、ＤＣ電源１-1の低電位側端子と、ＤＣ電源１-2の低電位側端子が接続されて共通電位（以下、「ＧＮＤ電位」と称する）が構成されている。このマルチ出力ＤＣ電源１は、ＧＮＤ電位、ＤＣ電源１-1の電位Ｖdc_1、ＤＣ電源１-2の電位Ｖdc_2の、３通りの電位の電圧を出力する電源である。モータ２は、後述する電力変換器３より出力される交流電圧により駆動される。
In the multi-output
電力変換器３は、マルチ出力ＤＣ電源１より出力される３通りの電位による電圧に基づき、モータ２に印加する電圧を生成する直流・交流電力変換器である。図２は、電力変換器３及びマルチＤＣ電源１の回路図である。図示のように、この電力変換器３は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相で同一の構成を有するスイッチ手段３-3、３-4、３-5を備えている。
The
以下、Ｕ相のスイッチ手段３-3について説明すると、ＤＣ電源１-1のプラス側端子が、電線１６を介してスイッチ１０４ａ、１０４ｂに接続され、更に、スイッチ１０７ａ、電線１５（共通電力線）を介してＤＣ電源１-1のマイナス側端子に接続されている。また、スイッチ１０４ａ、１０４ｂと、スイッチ１０７ａとの接続点は、モータ２のＵ相入力端子に接続されている。同様に、ＤＣ電源１-2のプラス側端子が、電線１４を介してスイッチ１０１ａ、１０１ｂに接続され、更に、モータ２のＵ相入力端子に接続されている。
Hereinafter, the U-phase switch means 3-3 will be described. The positive terminal of the DC power source 1-1 is connected to the
スイッチ１０７ａには、ダイオード１０７ｂが接続されている。また、電線１５は、２つのＤＣ電源１-1、１-2のそれぞれのマイナス側端子に接続されている。更に、電線１４と電線１５の間には、平滑用のコンデンサ１２が設けられ、電線１６と電線１５の間には、平滑用のコンデンサ１３が設けられている。なお、Ｖ相、Ｗ相のスイッチ手段３-4、３-5についても同様の構成を備えている。
A
そして、スイッチ手段３-3は、モータ２のＵ相に出力する電圧を生成するために、３通りの電位、即ち、Ｖdc_1、Ｖdc_2、及びこれらの差分（Ｖdc_1−Ｖdc_2）のうちの一つを選択して接続する機能を備えており、各電位に接続する時間の割合を変化させることで、モータ２に必要な電圧を供給する。Ｖ相のスイッチ手段３-4、Ｗ相のスイッチ手段３-5も同様である。本実施例ではＶdc_2よりもＶdc_1の方が大きい場合を例に挙げて説明する。
The switch means 3-3 generates one of three potentials, that is, Vdc_1, Vdc_2, and a difference (Vdc_1−Vdc_2) in order to generate a voltage to be output to the U phase of the
以下、本発明の特徴部分である電力変換器３における３通りの運転状態について説明する。本発明の特徴は、図２に示した電力変換器３を用いてモータ２のトルクを制御しつつ、３通りの運転状態を切り替えて、各ＤＣ電源１-1、１-2より供給される電力の割合を指令値に応じて自由に変更することである。
Hereinafter, three operation states in the
以下、３通りの運転状態、即ち、第１の運転状態（電源単独運転状態）、第２の運転状態（電源単独運転状態）、及び第３の運転状態（電源直列運転状態）について詳細に説明する。なお、以下では簡単のためＵ相のみを取り挙げて説明する。Ｖ相、Ｗ相についても同様である。 Hereinafter, the three operation states, that is, the first operation state (power supply single operation state), the second operation state (power supply single operation state), and the third operation state (power supply series operation state) will be described in detail. To do. In the following description, only the U phase will be described for simplicity. The same applies to the V phase and the W phase.
［第１の運転状態］
まず、第１の運転状態について図３を参照して説明する。第１の運転状態は、ＤＣ電源１-2の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０１ａ（第２スイッチ）をオフとし、ＤＣ電源１-1の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０４ａ（第１スイッチ）、及びモータ２から共通の負極に向かう経路に設けられるスイッチ１０７ａ（グランドスイッチ）をオン・オフ操作することにより、電圧Ｖdc_1［Ｖ］と０［Ｖ］で変化するパルス状電圧をモータ２へ供給する運転状態である。このとき、瞬時変調率指令は、mu_vdc1_cが用いられる。なお、瞬時変調率指令については後述する。また、図３において、点線で囲むスイッチ１０１ａは、オフ状態であることを示している。
[First operation state]
First, the first operating state will be described with reference to FIG. In the first operating state, the
［第２の運転状態］
次に、第２の運転状態について図４を参照して説明する。第２の運転状態は、ＤＣ電源１-1の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０４ａをオフとし、ＤＣ電源２の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０１ａ、及びモータ２から共通の負極に向かう経路に設けられるスイッチ１０７ａをオン・オフ操作することによりＶdc_2［Ｖ］と０［Ｖ］で変化するパルス状電圧をモータ２へ供給する運転状態である。このとき、瞬時変調率指令は、mu_vdc2_cが用いられる。なお、瞬時変調率指令については後述する。また、図４において、点線で囲むスイッチ１０４ａは、オフ状態であることを示している。
[Second operating state]
Next, the second operating state will be described with reference to FIG. In the second operation state, the
［第３の運転状態］
次に、第３の運転状態について図５を参照して説明する。第３の運転状態は、Ｖdc_1の方がＶdc_2よりも大きい場合に、モータ２から共通の負極に向かう経路に設けられるスイッチ１０７ａをオフとし、ＤＣ電源１-1の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０４ａ、及びモータ２からＤＣ電源１-2の正極へ向かう経路に設けられるスイッチ１０１ｂをオン・オフ操作することにより、電圧Ｖdc_2［Ｖ］と電圧Ｖdc_1［Ｖ］の間で変化するパルス状電圧をモータ２へ供給する運転状態である。
[Third operation state]
Next, the third operating state will be described with reference to FIG. In the third operating state, when Vdc_1 is larger than Vdc_2, the
他方、Ｖdc_2の方がＶdc_1よりも大きい場合には、モータ２から共通の負極に向かう経路に設けられるスイッチ１０７ａをオフとし、ＤＣ電源１-2の正極からモータ２へ向かう経路に設けられるスイッチ１０１ａ、及びモータ２からＤＣ電源１-1の正極へ向かう経路に設けられるスイッチ１０４ｂをオン・オフ操作することにより、電圧Ｖdc_1［Ｖ］と電圧Ｖdc_2［Ｖ］の間で変化するパルス状電圧をモータ２へ供給する運転状態である。なお、図５において、点線で囲むスイッチ１０７ａは、オフ状態であることを示している。
On the other hand, when Vdc_2 is larger than Vdc_1, the
また、図１に示す制御装置４は、トルク制御手段４-1と、電流・電力制御手段４-2と、変調率演算手段４-3と、変調率補正手段４-4と、ＰＷＭパルス生成手段４-5、及び３相／ｄｑ変換手段４-6を備えている。 1 includes a torque control means 4-1, a current / power control means 4-2, a modulation rate calculation means 4-3, a modulation rate correction means 4-4, and a PWM pulse generator. Means 4-5 and three-phase / dq conversion means 4-6 are provided.
トルク制御手段４-1は、外部より与えられるトルク指令Ｔe*、及びモータ２の回転速度ωに基づいて、モータ２のｄ軸電流の指令ｉｄ*、及びｑ軸電流の指令ｉｑ*を演算する。
The torque control means 4-1 calculates the d-axis current command id * and the q-axis current command iq * of the
電流・電力制御手段４-2は、上述のｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*と、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑと、各ＤＣ電源１-1、１-2の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源１-1、１-2の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、に基づき、前述の各運転状態（第１〜第３の運転状態）に応じたＵ相電圧指令Ｖu_vdc1、Ｖu_vdc2、Ｖu_vdc_s、Ｖ相電圧指令Ｖv_vdc1、Ｖv_vdc2、Ｖv_vdc_s、Ｗ相電圧指令Ｖw_vdc1、Ｖw_vdc2、Ｖw_vdc_sを生成する。ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑは、３相／ｄｑ変換手段４-6により、３相電流ｉu、ｉvに基づいて求められる。各ＤＣ電源１-1、１-2の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータ２に供給されるモータ電力Ｐmの関係は、次の（１）式で示される。
Ｐm＝Ｐcmd_vdc1＋Ｐcmd_vdc2 ・・・（１）
The current / power control means 4-2 includes the dq axis current commands id * and iq *, the dq axis current values id and iq, the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of the DC power supplies 1-1 and 1-2, Based on the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of the DC power sources 1-1 and 1-2, the U-phase voltage commands Vu_vdc1, Vu_vdc2, Vu_vdc_s, V corresponding to the above-described operating states (first to third operating states). Phase voltage commands Vv_vdc1, Vv_vdc2, Vv_vdc_s, and W phase voltage commands Vw_vdc1, Vw_vdc2, and Vw_vdc_s are generated. The dq-axis current values id and iq are obtained based on the three-phase currents iu and iv by the three-phase / dq conversion means 4-6. The relationship between the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of the DC power sources 1-1 and 1-2 and the motor power Pm supplied to the
Pm = Pcmd_vdc1 + Pcmd_vdc2 (1)
変調率演算手段４-3は、ＤＣ電源１-1の電圧Ｖdc_1、ＤＣ電源１-2の電圧Ｖdc_2を入力し、前述した各電圧指令Ｖu_vdc1、Ｖu_vdc2、Ｖu_vdc_s、Ｖv_vdc1、Ｖv_vdc2、Ｖv_vdc_s、Ｖw_vdc1、Ｖw_vdc2、Ｖw_vdc_sを正規格化した電圧指令である瞬時変調率指令mu_vdc1、mu_vdc2、mu_vdc_s、mv_vdc1、mv_vdc2、mv_vdc_s、mw_vdc1、mw_vdc2、mw_vdc_sを生成する。 The modulation factor calculating means 4-3 receives the voltage Vdc_1 of the DC power supply 1-1 and the voltage Vdc_2 of the DC power supply 1-2, and each of the voltage commands Vu_vdc1, Vu_vdc2, Vu_vdc_s, Vv_vdc1, Vv_vdc2, Vv_vdc_s, Vw_vdc1, Vw_vdc2 , Vw_vdc_s are generated as instantaneous modulation rate commands mu_vdc1, mu_vdc2, mu_vdc_s, mv_vdc1, mv_vdc2, mv_vdc_s, mw_vdc1, mw_vdc2, and mw_vdc_s.
変調率補正手段４-4は、入力された瞬時変調率指令（mu_vdc1、mu_vdc2、mu_vdc_s、mv_vdc1、mv_vdc2、mv_vdc_s、mw_vdc1、mw_vdc2、mw_vdc_s）に対して、ＰＷＭを行う前の処理を行い、最終的な瞬時変調率指令mu_vdc1_c、mv_vdc1_c、mw_vdc1_c、mu_vdc2_c、mv_vdc2_c、mw_vdc2_c、mu_vdc_s_c、mv_vdc_s_c、mw_vdc_s_cを生成する。 Modulation rate correction means 4-4 performs processing before PWM for the input instantaneous modulation rate command (mu_vdc1, mu_vdc2, mu_vdc_s, mv_vdc1, mv_vdc2, mv_vdc_s, mw_vdc1, mw_vdc2, mw_vdc_s) and finally Instantaneous modulation factor commands mu_vdc1_c, mv_vdc1_c, mw_vdc1_c, mu_vdc2_c, mv_vdc2_c, mw_vdc2_c, mu_vdc_s_c, mv_vdc_s_c, and mw_vdc_s_c are generated.
ＰＷＭパルス生成手段４-5は、上記の最終的な瞬時変調率指令（mu_vdc1_c、mv_vdc1_c、mw_vdc1_c、mu_vdc2_c、mv_vdc2_c、mw_vdc2_c、mu_vdc_s_c、mv_vdc_s_c、mw_vdc_s_c）に基づいて、電力変換器３の各スイッチ（図２に示す１０１ａ，１０１ｂ〜１０９ａ，１０９ｂ）をオン、オフ操作するためのＰＷＭパルス信号を生成する。
The PWM pulse generation means 4-5 uses the above-mentioned final instantaneous modulation rate commands (mu_vdc1_c, mv_vdc1_c, mw_vdc1_c, mu_vdc2_c, mv_vdc2_c, mw_vdc2_c, mu_vdc_s_c, mv_vdc_s_c, mw_vdc_s_, based on the power of the
次に、電流・電力制御手段４-2の構成について説明する。図７は、電流・電力制御手段４-2の詳細な構成を示すブロックである。該電流・電力制御手段４-2は、電流制御手段５-1と、ｄｑ／３相変換手段５-2と、運転割合生成手段５-3と、電圧分配手段５-4と、を備えている。 Next, the configuration of the current / power control means 4-2 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the current / power control means 4-2. The current / power control means 4-2 includes a current control means 5-1, a dq / 3-phase conversion means 5-2, an operation ratio generation means 5-2, and a voltage distribution means 5-4. Yes.
電流制御手段５-1は、ｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*と、ｄｑ軸電流値ｉｄ、ｉｑに基づき、これらを一致させるためのｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を演算する。ｉｄ、ｉｑは、図１に示した３相／ｄｑ変換手段４-6にて、３相電流ｉｕ、ｉｖに基づいて算出される。 Based on the dq axis current commands id * and iq * and the dq axis current values id and iq, the current control means 5-1 calculates dq axis voltage commands vd * and vq * for matching them. id and iq are calculated based on the three-phase currents iu and iv by the three-phase / dq conversion means 4-6 shown in FIG.
ｄｑ／３相変換手段５-2は、上述のｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を、３相電圧指令Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*に変換し、更に、３相電圧指令の振幅Ｖupkを生成する。 The dq / 3-phase conversion means 5-2 converts the above dq-axis voltage commands vd * and vq * into the three-phase voltage commands Vu *, Vv * and Vw *, and further converts the amplitude Vupk of the three-phase voltage command. Generate.
運転割合生成手段５-3は、電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源１-1、１-2の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、上述した３相電圧指令の振幅Ｖupkと、電流指令ｉｄ*、ｉｑ*、及びｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*に基づき、各運転状態（第１、第２、第３の運転状態）における電力配分指令rto_vdc1、rto_vdc2、rto_vdc_sを生成する。この際、次の（２）式に示すように、すべての電力配分指令の和は１となる。
１＝rto_vdc1＋rto_vdc2＋rto_vdc_s ・・・（２）
The operation ratio generation means 5-3 includes voltages Vdc_1 and Vdc_2, output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of the DC power sources 1-1 and 1-2, the amplitude Vupk of the above-described three-phase voltage command, a current command id *, Based on iq * and dq-axis voltage commands vd * and vq *, power distribution commands rto_vdc1, rto_vdc2, and rto_vdc_s in each operation state (first, second, and third operation states) are generated. At this time, as shown in the following equation (2), the sum of all the power distribution commands is 1.
1 = rto_vdc1 + rto_vdc2 + rto_vdc_s (2)
次に、電圧分配手段５-4について説明する。図１０は、電圧分配手段５-4の内部構成を示す説明図である。図示ように、電圧分配手段５-4は、３相電圧指令Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*、及び、電力配分指令rto_vdc1、rto_vdc2、rto_vdc_sに基づいて乗算を行い、各運転状態に応じたＵ相電圧指令Ｖu_vdc1、Ｖu_vdc2、Ｖu_vdc_s、Ｖ相電圧指令Ｖv_vdc1、Ｖv_vdc2、Ｖv_vdc_s、Ｗ相電圧指令Ｖw_vdc1、Ｖw_vdc2、Ｖw_vdc_sを生成する。即ち、複数の電圧指令からなる電圧指令群を生成する。そして、Ｕ相電圧指令は、次の（３ａ）〜（３ｃ）式で示すことができる。
Ｖu_vdc1 ＝Ｖｕ*×rto_vdc1 ・・・（３ａ）
Ｖu_vdc2 ＝Ｖｕ*×rto_vdc2 ・・・（３ｂ）
Ｖu_vdc_s＝Ｖｕ*×rto_vdc_s ・・・（３ｃ）
Next, the voltage distribution means 5-4 will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the voltage distribution means 5-4. As shown in the figure, the voltage distribution means 5-4 performs multiplication based on the three-phase voltage commands Vu *, Vv *, Vw * and the power distribution commands rto_vdc1, rto_vdc2, rto_vdc_s, and the U phase corresponding to each operation state. Voltage commands Vu_vdc1, Vu_vdc2, Vu_vdc_s, V-phase voltage commands Vv_vdc1, Vv_vdc2, Vv_vdc_s, and W-phase voltage commands Vw_vdc1, Vw_vdc2, and Vw_vdc_s are generated. That is, a voltage command group composed of a plurality of voltage commands is generated. The U-phase voltage command can be expressed by the following equations (3a) to (3c).
Vu_vdc1 = Vu * × rto_vdc1 (3a)
Vu_vdc2 = Vu * × rto_vdc2 (3b)
Vu_vdc_s = Vu * × rto_vdc_s (3c)
また、Ｖ相電圧指令Ｖv_vdc1、Ｖv_vdc2、Ｖv_vdc_s、Ｗ相電圧指令Ｖw_vdc1、Ｖw_vdc2、Ｖw_vdc_sも同様に計算することができる。 Also, the V-phase voltage commands Vv_vdc1, Vv_vdc2, Vv_vdc_s, and the W-phase voltage commands Vw_vdc1, Vw_vdc2, and Vw_vdc_s can be calculated in the same manner.
また、各運転状態の相電圧指令の和は、３相電圧指令と等しい。即ち、次の（４ａ）〜（４ｃ）式が成立する。
Ｖｕ*＝Ｖu_vdc1＋Ｖu_vdc2＋Ｖu_vdc_s ・・・（４ａ）
Ｖｖ*＝Ｖv_vdc1＋Ｖv_vdc2＋Ｖv_vdc_s ・・・（４ｂ）
Ｖｗ*＝Ｖw_vdc1＋Ｖw_vdc2＋Ｖw_vdc_s ・・・（４ｃ）
Further, the sum of the phase voltage commands in each operation state is equal to the three-phase voltage command. That is, the following equations (4a) to (4c) are established.
Vu * = Vu_vdc1 + Vu_vdc2 + Vu_vdc_s (4a)
Vv * = Vv_vdc1 + Vv_vdc2 + Vv_vdc_s (4b)
Vw * = Vw_vdc1 + Vw_vdc2 + Vw_vdc_s (4c)
次に、図１に示した変調率演算手段４-3について説明する。図８は、変調率演算手段４-3の内部構成を示す説明図である。図８、及び下記（５ａ）〜（５ｃ）式に示すように、該変調率演算手段４-3は、ＤＣ電源１-1の電圧Ｖdc_1、ＤＣ電源１-2の電圧Ｖdc_2を入力し、Ｖu_vdc1、Ｖu_vdc2、Ｖu_vdc_s、Ｖv_vdc1、Ｖv_vdc2、Ｖv_vdc_s、Ｖw_vdc1、Ｖw_vdc2、Ｖw_vdc_sを正規格化した電圧指令である瞬時変調率指令mu_vdc1、mu_vdc2、mu_vdc_s、mv_vdc1、mv_vdc2、mv_vdc_s、mw_vdc1、mw_vdc2、mw_vdc_sを生成する。 Next, the modulation factor calculating means 4-3 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the modulation factor calculation means 4-3. As shown in FIG. 8 and the following equations (5a) to (5c), the modulation factor calculation means 4-3 inputs the voltage Vdc_1 of the DC power supply 1-1 and the voltage Vdc_2 of the DC power supply 1-2, and Vu_vdc1 , Vu_vdc2, Vu_vdc_s, Vv_vdc1, Vv_vdc2, Vv_vdc_s, Vw_vdc1, Vw_vdc2, Vw_vdc_s
図１に示す変調率補正手段４-4では、電源電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、電力配分指令rto_vdc1、rto_vdc2、rto_vdc_sを用いて、変調率の補正を行う。まず、次の（６ａ）〜（６ｃ）式に基づいて変調率のオフセット値m_vdc1_off、m_vdc2_off、m_vdcs_offを求める。
更に、上述の（６ａ）〜（６ｃ）式で求められたオフセット値m_vdc1_off、m_vdc2_off、m_vdcs_offを瞬時変調率指令に加算することにより、最終的な瞬時変調率指令mu_vdc1_c、mu_vdc2_c、mu_vdc_s_cを生成する。即ち、次の（７ａ）〜（７ｃ）式により、最終的な瞬時変調率指令を求める。 Further, the final instantaneous modulation rate commands mu_vdc1_c, mu_vdc2_c, and mu_vdc_s_c are generated by adding the offset values m_vdc1_off, m_vdc2_off, and m_vdcs_off obtained by the above equations (6a) to (6c) to the instantaneous modulation rate command. That is, the final instantaneous modulation rate command is obtained by the following equations (7a) to (7c).
mu_vdc1_c＝mu_vdc_1＋m_vdc1_off ・・・（７ａ）
mu_vdc2_c＝mu_vdc_2＋m_vdc2_off ・・・（７ｂ）
mu_vdc_s_c＝mu_vdc_s＋m_vdcs_off ・・・（７ｃ）
なお、（７ａ）〜（７ｃ）式では、Ｕ相についてのみ示しているが、これと同様に、mv_vdc1_c、mw_vdc1_c、mv_vdc2_c、mw_vdc2_c、mv_vdc_s_c、mw_vdc_s_cも生成する。変調率補正のイメージ図を図６に示す。
mu_vdc1_c = mu_vdc_1 + m_vdc1_off (7a)
mu_vdc2_c = mu_vdc_2 + m_vdc2_off (7b)
mu_vdc_s_c = mu_vdc_s + m_vdcs_off (7c)
In the equations (7a) to (7c), only the U phase is shown. Similarly, mv_vdc1_c, mw_vdc1_c, mv_vdc2_c, mw_vdc2_c, mv_vdc_s_c, and mw_vdc_s_c are also generated. An image of modulation rate correction is shown in FIG.
このように、運転状態に応じた瞬時変調率にオフセット値を加算することで、分配電力目標値の大きさが大きい運転状態から生成する電圧を大きくできるようにしている。 In this way, by adding the offset value to the instantaneous modulation rate corresponding to the operating state, the voltage generated from the operating state where the distribution power target value is large can be increased.
次に、図１に示したＰＷＭパルス生成手段４-5の動作を説明する。該ＰＷＭパルス生成手段４-5は、上述の（７ａ）〜（７ｃ）式で求められた各運転状態（第１〜第３の運転状態）の瞬時変調率指令と、それに対応したキャリアを用いて比較を行い、ＰＷＭパルス生成を行う。 Next, the operation of the PWM pulse generating means 4-5 shown in FIG. 1 will be described. The PWM pulse generating means 4-5 uses the instantaneous modulation rate command of each operation state (first to third operation states) obtained by the above equations (7a) to (7c) and the carrier corresponding thereto. The PWM pulse generation is performed.
まず、第１の運転状態分瞬時変調率指令mu_vdc1_cと、第１の運転状態用キャリアを比較し、判定値pwm_vdc1を生成する。比較時の判定値pwm_vdc1の生成は、次のように行う。
mu_vdc1_c ＞第１の運転状態用キャリアならば、pwm_vdc1＝ＯＮ
mu_vdc1_c ≦第１の運転状態用キャリアならば、pwm_vdc1＝ＯＦＦ
First, the instantaneous modulation factor command mu_vdc1_c for the first operating state is compared with the first operating state carrier to generate the determination value pwm_vdc1. The determination value pwm_vdc1 at the time of comparison is generated as follows.
If mu_vdc1_c> carrier for the first operating state, pwm_vdc1 = ON
If mu_vdc1_c ≤ carrier for the first operating state, pwm_vdc1 = OFF
また、第２の運転状態分瞬時変調率指令mu_vdc2_cと、第２の運転状態用キャリアを比較し、判定値pwm_vdc2を生成する。比較時の判定値pwm_vdc2の生成は、次のように行う。
mu_vdc2_c ＞第２の運転状態用キャリアならば、pwm_vdc2＝ＯＮ
mu_vdc2_c ≦第２の運転状態用キャリアならば、pwm_vdc2＝ＯＦＦ
Further, the instantaneous modulation factor command mu_vdc2_c for the second operating state is compared with the second operating state carrier to generate a determination value pwm_vdc2. The determination value pwm_vdc2 at the time of comparison is generated as follows.
If mu_vdc2_c> second operating state carrier, pwm_vdc2 = ON
If mu_vdc2_c ≤ carrier for the second operating state, pwm_vdc2 = OFF
更に、第３の運転状態分瞬時変調率指令mu_vdc_s_cと、第３の運転状態用キャリアを比較し、判定値pwm_vdcsを生成する。比較時の判定値pwm_vdcsの生成は、次のように行う。
mu_vdc_s_c ＞第３の運転状態用キャリアならば、pwm_vdcs＝ＯＮ
mu_vdc_s_c ≦第３の運転状態用キャリアならば、pwm_vdcs＝ＯＦＦ
Furthermore, the instantaneous modulation factor command mu_vdc_s_c for the third operating state is compared with the third operating state carrier to generate a determination value pwm_vdcs. The determination value pwm_vdcs at the time of comparison is generated as follows.
If mu_vdc_s_c> third operating state carrier, pwm_vdcs = ON
If mu_vdc_s_c ≤ third operating state carrier, pwm_vdcs = OFF
また、第３の運転状態を使用する際は、第３の運転状態の駆動中を示す変調率mthと第３の運転状態用キャリアを比較し、判定値pwm_thを生成する。 When using the third operating state, the modulation factor mth indicating that the third operating state is being driven is compared with the third operating state carrier to generate the determination value pwm_th.
変調率mthは、前述した（６ｃ）式で求めた変調率オフセットm_vdcs_offより演算し、次の（８）式で示すことができる。
mth＝m_vdcs_off×２ ・・・（８）
The modulation factor mth can be calculated from the modulation factor offset m_vdcs_off obtained by the above-described equation (6c) and expressed by the following equation (8).
mth = m_vdcs_off × 2 (8)
比較時における判定値pwm_thの生成は次のように行う。
mth＞第３の運転状態用キャリアならば、pwm_th＝ＯＮ
mth≦第３の運転状態用キャリアならば、pwm_th＝ＯＦＦ
そして、上述した各判定値pwm_vdc1， pwm_vdc2，pwm_vdcs， pwm_thを用いて、図３に示した各スイッチ１０１ａ，１０１ｂ，１０４ａ，１０４ｂ，１０７ａに与える駆動信号を生成する。
The determination value pwm_th at the time of comparison is generated as follows.
If mth> third operating state carrier, pwm_th = ON
If mth ≦ third carrier carrier, pwm_th = OFF
Then, using the above-described determination values pwm_vdc1, pwm_vdc2, pwm_vdcs, and pwm_th, drive signals to be given to the
スイッチ１０１ａに加える信号をＡ、スイッチ１０７ｂに加える信号をＢ、スイッチ１０１ｂに加える信号をＣ、スイッチ１０４ａに加える信号をＤ、スイッチ１０４ｂに加える信号をＥとした場合の、各信号を次の（９）式に示す。なお、記号Ａ〜Ｅは、図２に示すＡ〜Ｅに対応している。
Ａ＝pwm_th or pwm_vdc2
Ｂ＝not（Ａ） and not（Ｄ）
Ｃ＝not（Ｄ）
Ｄ＝pwm_vdcs or pwm_vdc1
Ｅ＝pwm_th or not（Ａ） ・・・（９）
When the signal applied to the
A = pwm_th or pwm_vdc2
B = not (A) and not (D)
C = not (D)
D = pwm_vdcs or pwm_vdc1
E = pwm_th or not (A) (9)
次に、図９を参照して図７に示した運転割合生成手段５-3の詳細な構成について説明する。図９は、請求項６に対応している。図示のように、運転割合生成手段５-3は、電圧状態比較手段６-1と、モータ電力演算手段６-2と、モータ運転状態判断手段６-3と、移動電力生成手段６-4と、電力比較手段６-5と、運転状態・蓄電手段選択手段６-6、及び最終運転割合生成手段６-7を備えている。そして、前述したように、該運転割合生成手段５-3は、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、電圧指令振幅Ｖupkと、電流指令ｉｄ*、ｉｑ*、及びｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を入力し、各運転状態における最終運転割合指令rto_vdc1、rto_vdc2、rto_vdc_sを生成する。そして、最終的な関係としては、次の（１０）式に示すように、すべての電力配分指令の和は１となる。
１＝rto_vdc1＋rto_vdc2＋rto_vdc_s ・・・（１０）
なお、（１０）式は、前述した（２）式と同一である。
Next, with reference to FIG. 9, the detailed structure of the driving | running | working ratio production | generation means 5-3 shown in FIG. 7 is demonstrated. FIG. 9 corresponds to claim 6. As shown in the figure, the operation ratio generation unit 5-3 includes a voltage state comparison unit 6-1, a motor power calculation unit 6-2, a motor operation state determination unit 6-3, and a moving power generation unit 6-4. , An electric power comparison means 6-5, an operating state / power storage means selection means 6-6, and a final operation ratio generation means 6-7. As described above, the operation ratio generation means 5-3 includes the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power supply, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power supply, the voltage command amplitude Vupk, the current command id *, iq * and dq axis voltage commands vd * and vq * are input to generate final operation ratio commands rto_vdc1, rto_vdc2 and rto_vdc_s in each operation state. As a final relationship, the sum of all power distribution commands is 1 as shown in the following equation (10).
1 = rto_vdc1 + rto_vdc2 + rto_vdc_s (10)
Note that equation (10) is the same as equation (2) described above.
電圧状態比較手段６-1では、電圧指令の振幅Ｖupkと、第３の運転状態を用いたときの電力変換器３の入力電圧Ｖdc_sとの比較を行う。
The voltage state comparison means 6-1 compares the amplitude Vupk of the voltage command with the input voltage Vdc_s of the
第３の運転状態では、ＤＣ電源１-1と、ＤＣ電源１-2を逆直列接続し、一つの電源として扱うため、次の（１１）式に示すように、各ＤＣ電源１-1、１-2の電圧の差が入力電圧Ｖdc_sとなる。
Ｖdc_s＝｜Ｖdc_1−Ｖdc_2｜ ・・・（１１）
In the third operation state, the DC power source 1-1 and the DC power source 1-2 are connected in reverse series and are handled as one power source. Therefore, as shown in the following equation (11), each DC power source 1-1, The voltage difference of 1-2 is the input voltage Vdc_s.
Vdc_s = | Vdc_1−Vdc_2 | (11)
この入力電圧Ｖdc_sは、電圧指令の振幅の２倍以上の大きさがなければ電力変換器３を駆動することができない。従って、下記のように条件を設定して、判定値Ｖ_comを出力する。
Ｖdc_s≧Ｖupk×２ならば、Ｖ_com ＝１
Ｖdc_s＜Ｖupk×２ならば、Ｖ_com ＝０
The input voltage Vdc_s cannot drive the
If Vdc_s ≧ Vupk × 2, V_com = 1
If Vdc_s <Vupk × 2, V_com = 0
即ち、各蓄電手段の電圧を比較して電圧状態を取得する処理は、前記各蓄電手段の電圧の差分と、前記電圧指令の振幅を２倍した値と、を比較することにより行われる。 That is, the process of acquiring the voltage state by comparing the voltage of each power storage means is performed by comparing the voltage difference of each power storage means with a value obtained by doubling the amplitude of the voltage command.
モータ電力演算手段６-2は、次の（１２）式により、ｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*、及びｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を用いて、モータ電力Ｐmを演算する。
Ｐm＝（ｉｄ*×ｖｄ*）＋（ｉｑ*×ｖｑ*） ・・・（１２）
The motor power calculation means 6-2 calculates the motor power Pm using the dq axis current commands id * and iq * and the dq axis voltage commands vd * and vq * according to the following equation (12).
Pm = (id * × vd *) + (iq * × vq *) (12)
モータ運転状態判断手段６-3は、モータ２の運転状態（力行運転、回生運転）を判断し、モータ２の運転状態Ｐm_comを出力する。
The motor operation state determination means 6-3 determines the operation state (power running operation, regenerative operation) of the
Ｐm≧０ならば、Ｐm_com ＝１
Ｐm＜０ならば、Ｐm_com ＝０
移動電力生成手段６-4は、次の（１３ａ）、（１３ｂ）式を用いて、第３の運転状態のみで電力変換器３を駆動し、モータ２に電力を供給したときの移動電力Ｐmove1、及びＰmove2を計算する。
If Pm ≧ 0, Pm_com = 1
If Pm <0, Pm_com = 0
The moving power generation means 6-4 uses the following equations (13a) and (13b) to drive the
電力比較部６-5は、モータ２の運転状態Ｐm_com、各電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2、移動電力Ｐmoveに基づき、第３の運転状態での移動電力と、各電源の出力電力指令の大小関係を比較する。そして、下記のように、判定値Ｐcmd_comを決定する。
The power comparison unit 6-5 calculates the magnitude of the moving power in the third operating state and the output power command of each power source based on the operating state Pm_com of the
［Ｐm_com＝１の場合］
Ｐcmd_vdc2＜Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝２
Ｐcmd_vdc2≒Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝１
０＞Ｐcmd_vdc2＞Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝０
Ｐcmd_vdc2≧０の場合、Ｐcmd_com＝３
［Ｐm_com＝０の場合］
Ｐcmd_vdc1＜Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝２
Ｐcmd_vdc1≒Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝１
０＞Ｐcmd_vdc1＞Ｐmoveの場合、Ｐcmd_com＝０
Ｐcmd_vdc1≧０の場合、Ｐcmd_com＝３
[When Pm_com = 1]
If Pcmd_vdc2 <Pmove, Pcmd_com = 2
When Pcmd_vdc2 ≒ Pmove, Pcmd_com = 1
If 0>Pcmd_vdc2> Pmove, Pcmd_com = 0
When Pcmd_vdc2 ≧ 0, Pcmd_com = 3
[When Pm_com = 0]
If Pcmd_vdc1 <Pmove, Pcmd_com = 2
When Pcmd_vdc1 ≒ Pmove, Pcmd_com = 1
If 0>Pcmd_vdc1> Pmove, Pcmd_com = 0
When Pcmd_vdc1 ≧ 0, Pcmd_com = 3
また、図９に示す運転状態・蓄電手段選択手段６-6は、電圧状態比較手段６-1より出力されるＶ_com、電力比較手段６-5より出力される判定値Ｐcmd_com、モータ運転状態判断手段６-3より出力される運転状態Ｐm_comを用いて、モータ２を駆動する際の運転状態（電源直列運転状態、または電源単独運転状態）を示す信号である選択運転状態Drive_sele、及び選択した電源（ＤＣ電源１-1またはＤＣ電源１-2）を決定する信号である選択電源Ｖdc_seleを出力する。
Further, the operation state / power storage means selection means 6-6 shown in FIG. 9 includes V_com output from the voltage state comparison means 6-1, determination value Pcmd_com output from the power comparison means 6-5, motor operation state determination means. Using the operation state Pm_com output from 6-3, the selected operation state Drive_sele, which is a signal indicating the operation state (power supply series operation state or power supply single operation state) when driving the
そして、図１４に示す条件により、選択運転状態Drive_seleが、０，１，２のうちのいずれかに設定される。例えば、Ｐm_com＝１、Ｖ_com＝１、Ｐcmd_com＝３の場合には、Drive_sele＝０に設定される。 Then, the selected operation state Drive_sele is set to one of 0, 1, and 2 according to the conditions shown in FIG. For example, when Pm_com = 1, V_com = 1, and Pcmd_com = 3, Drive_sele = 0 is set.
その結果、Drive_sele＝２に設定された場合には、第３の運転状態に加え、他の運転状態を組み合わせてモータ２を駆動する。Drive_sele＝１に設定された場合には、第３の運転状態のみでモータ２を駆動する。Drive_sele＝０に設定された場合には、第３の運転状態は用いずに、他の運転状態のみでモータを駆動する。
As a result, when Drive_sele = 2 is set, the
また、運転状態・蓄電手段選択手段６-6では、図１５に示すように、選択電源Ｖdc_seleが、０，１，２，３のうちのいずれかに設定される。例えば、Ｐm_com＝１、Ｖ_com＝１、Ｐcmd_com＝３の場合には、選択電源Ｖdc_sele＝３に設定される。そして、上述した選択運転状態Drive_seleによる決定事項に加えて、Ｖdc_seleの条件を加える。 Further, in the operating state / power storage means selecting means 6-6, as shown in FIG. 15, the selected power source Vdc_sele is set to one of 0, 1, 2, and 3. For example, when Pm_com = 1, V_com = 1, and Pcmd_com = 3, the selected power supply Vdc_sele = 3 is set. Then, in addition to the items determined by the selected operation state Drive_sele described above, the condition of Vdc_sele is added.
Ｖdc_sele＝３に設定された場合には、第１の運転状態と、第２の運転状態を用いてモータ２を駆動する。Ｖdc_sele＝２に設定された場合には、第２の運転状態を用いてモータ２を駆動する。Ｖdc_sele＝１に設定された場合には、第１の運転状態を用いてモータ２を駆動する。上述した如くの条件設定の下で、選択運転状態Drive_sele、選択電源Ｖdc_seleを出力する。
When Vdc_sele = 3 is set, the
最終運転割合生成手段６-7は、選択運転状態Drive_seleと、選択電源Ｖdc_seleと、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータ電力Ｐm、及び電圧指令の振幅Ｖupkに基づき、最終運転割合rto_vdc1、rto_vdc2、rto_vdc_sを生成して出力する。ここで、rto_vdc1は第１の運転状態の運転割合指令であり、rto_vdc2は第２の運転状態の運転割合指令であり、rto_vdc_sは第３の運転状態の運転割合指令である。 The final operation ratio generation means 6-7 includes the selected operation state Drive_sele, the selected power source Vdc_sele, the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power source, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power source, the motor power Pm, and the voltage command. The final operation ratios rto_vdc1, rto_vdc2, and rto_vdc_s are generated and output based on the amplitude Vupk. Here, rto_vdc1 is an operation ratio command in the first operation state, rto_vdc2 is an operation ratio command in the second operation state, and rto_vdc_s is an operation ratio command in the third operation state.
このような流れで運転割合までを求めることによって、第３の運転状態のみを用いた場合には、第１の電源（ＤＣ電源１-1）と第２の電源（ＤＣ電源１-2）が逆直列に接続された状態でモータ２を駆動するので、電圧指令を２つ用いることなく、一方の電源は放電、他方の電源は充電を行うため、相電流のリプル低減することができる。
By obtaining the operation ratio in such a flow, when only the third operation state is used, the first power supply (DC power supply 1-1) and the second power supply (DC power supply 1-2) are used. Since the
更に、スイッチング電圧が各ＤＣ電源１-1、１-2の出力電圧の差となるため、スイッチング損失を低減し高効率に各蓄電手段間での電力の移動が可能となる。また、運転状態を切り替えて行うときには、電力を配分することができるので、各ＤＣ電源１-1、１-2（蓄電手段）の電力を調整することができる。 Furthermore, since the switching voltage is the difference between the output voltages of the DC power sources 1-1 and 1-2, it is possible to reduce the switching loss and transfer power between the power storage means with high efficiency. In addition, when the operation state is switched, power can be distributed, so that the power of each DC power source 1-1, 1-2 (power storage means) can be adjusted.
また、モータ２が力行（正トルク）している場合には、電圧が大きい蓄電手段（ＤＣ電源１-1）を用いて電圧が小さい蓄電手段（ＤＣ電源１-2）を高効率に充電することが、モータ２が回生（負トルク）している場合には電圧が小さい蓄電手段を用いて電圧が大きい蓄電手段を高効率に充電することができる。
Further, when the
更に、条件に応じて運転状態を切り替えるので、第１の運転状態のみでは出力できない場合であっても第２，第３の運転状態とすることにより出力可能となる。また、電力の配分ができるので、各ＤＣ電源１-1、１-2の電力を調整することができる。 Furthermore, since the operation state is switched according to the conditions, even if the output cannot be performed only in the first operation state, the output can be performed by setting the second and third operation states. In addition, since power can be distributed, the power of each DC power source 1-1 and 1-2 can be adjusted.
また、高電圧であるＤＣ電源１-1が放電を行い、低電圧であるＤＣ電源１-2が充電を行なうことができ、モータ２が力行している場合に、高電圧電源から低電圧電源へ効率良く充電することができる。
Further, when the high voltage DC power supply 1-1 is discharged and the low voltage DC power supply 1-2 can be charged, and the
更に、低電圧であるＤＣ電源１-2が放電を行い、高電圧であるＤＣ電源１-1が充電を行なうことができ、モータ２が回生している場合に、低電圧電源から高電圧電源へ効率良く充電することができる。
Further, when the DC power supply 1-2 having a low voltage discharges and the DC power supply 1-1 having a high voltage can be charged and the
また、電力指令値、モータ電圧、運転割合により、各運転状態に応じた電圧指令値群を生成し、最終的なパルス信号を作成するので、電力指令値に高応答に追従する出力パルスを出力することができる。 In addition, a voltage command value group corresponding to each operation state is generated based on the power command value, motor voltage, and operation ratio, and a final pulse signal is created, so output pulses that follow the power command value with a high response are output. can do.
更に、第１の運転状態、及び第２の運転状態に用いる各ＤＣ電源１-1、１-2を各種条件に基づいて選択するので、電力指令値、電圧指令値を満たす可能性の有るＤＣ電源の組み合わせを取ることができる。 Furthermore, since each DC power supply 1-1, 1-2 used for the first operation state and the second operation state is selected based on various conditions, there is a possibility of satisfying the power command value and the voltage command value. A combination of power supplies can be taken.
また、予め組み合わせが決まっているので、様々な演算を行わなくても、電力指令値、電圧指令値を満たす可能性のあるＤＣ電源の組み合わせを選択することができる。 Further, since the combination is determined in advance, it is possible to select a combination of DC power sources that may satisfy the power command value and the voltage command value without performing various calculations.
図１１は、図９に示した最終運転割合生成手段６-7の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、該最終運転割合生成手段６-7は、最大運転割合算出手段７-1と、運転割合指令手段７-2と、運転割合比較手段７-3、及び最終運転割合指令手段７-4を備えている。 FIG. 11 is a block diagram showing a detailed configuration of the final operation ratio generating means 6-7 shown in FIG. As shown in the figure, the final operation ratio generation means 6-7 includes a maximum operation ratio calculation means 7-1, an operation ratio command means 7-2, an operation ratio comparison means 7-3, and a final operation ratio command. Means 7-4 is provided.
最大運転割合算出手段７-1は、選択運転状態Drive_sele、選択電源Ｖdc_sele、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、及び電圧指令の振幅Ｖupkに基づき、選択された運転状態と各ＤＣ電源の組み合わせで、モータ２を駆動する際の第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxを生成する。
The maximum operation ratio calculation means 7-1 is based on the selected operation state Drive_sele, the selected power source Vdc_sele, the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power source, and the amplitude Vupk of the voltage command. A maximum operation ratio rto_vdc_s_max in the third operation state when the
そして、Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝２の状態では、次の（１４ａ）、（１４ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。 When Drive_sele = 2 and Vdc_sele = 2, rto_vdc_s_max is obtained by the following equations (14a) and (14b).
また、Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝１の状態では、次の（１５ａ）、（１５ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。 In the state where Drive_sele = 2 and Vdc_sele = 1, rto_vdc_s_max is obtained by the following equations (15a) and (15b).
Drive_sele＝１の状態では、rto_vdc_s_max＝１とする。この場合には、第３の運転状態のみを使用するので、第３の運転状態は１００％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは１となる。 In the state of Drive_sele = 1, rto_vdc_s_max = 1. In this case, since only the third operation state is used, the third operation state has an operation ratio of 100%, and rto_vdc_s_max is 1.
Drive_sele＝０の状態では、rto_vdc_s_max＝０とする。この場合には、第３の運転状態を使用しないので、第３の運転状態は０％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは０となる。 In the state of Drive_sele = 0, rto_vdc_s_max = 0. In this case, since the third operation state is not used, the third operation state has an operation ratio of 0%, and rto_vdc_s_max is 0.
以上のように、最大運転割合算出手段７-1は、選択された運転状態と各ＤＣ電源の組み合わせでモータ２を駆動する際の、第３の運転状態の最大運転割合を生成する処理を行う。
As described above, the maximum operation ratio calculation unit 7-1 performs processing for generating the maximum operation ratio of the third operation state when the
他方、図１１に示す運転割合指令手段７-2は、選択運転状態Drive_seleと、選択電源Ｖdc_seleと、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータ電力Ｐm、及びモータ２の運転状態Ｐm_comを用いて、選択運転状態、選択電源、モータの運転状態に応じ、出力電力指令通り出力可能となる、第３の運転状態の必要運転割合rto_vdc_s_mustを演算し出力する。
On the other hand, the operation ratio command means 7-2 shown in FIG. 11 includes a selected operation state Drive_sele, a selected power source Vdc_sele, voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power source, output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power source, and motor power. Using Pm and the operation state Pm_com of the
Drive_sele＝２、Ｖdc_sele＝２、Ｐm_com＝１の状態では、次の（１６）式によりrto_vdc_s_mustを求めて出力する。 In the state where Drive_sele = 2, Vdc_sele = 2, and Pm_com = 1, rto_vdc_s_must is obtained and output by the following equation (16).
Drive_sele＝０の状態では、rto_vdc_s_must＝０を出力する。
When Drive_sele = 0, rto_vdc_s_must = 0 is output.
上記の如く演算することで、第３の運転状態を用いたときの、必要運転割合を生成する。Drive_sele＝０のときは第３の運転状態を使用しないので、第３の運転状態の必要運転割合は０となる。また、Drive_sele＝１のときは第３の運転状態のみを使用するので、第３の運転状態の必要運転割合は１となる。 By calculating as described above, a required operation ratio when the third operation state is used is generated. Since the third operation state is not used when Drive_sele = 0, the required operation ratio in the third operation state is zero. Further, when Drive_sele = 1, only the third operation state is used, so the required operation ratio in the third operation state is 1.
図１１に示す運転割合比較手段７-3は、第３の運転状態の必要運転割合rto_vdc_s_mustと、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxとを比較し、下記の条件に基づいて第３の運転状態での運転割合指令rto_vdc_s_cmdを出力する。 The operation ratio comparison means 7-3 shown in FIG. 11 compares the required operation ratio rto_vdc_s_must in the third operation state with the maximum operation ratio rto_vdc_s_max in the third operation state, and performs the third operation based on the following conditions. The operation ratio command rto_vdc_s_cmd in the state is output.
rto_vdc_s_must ≦ rto_vdc_s_max の場合には、rto_vdc_s_cmd＝rto_vdc_s_mustとする。また、rto_vdc_s_must ＞ rto_vdc_s_max の場合には、rto_vdc_s_cmd＝０とする。 When rto_vdc_s_must ≦ rto_vdc_s_max, rto_vdc_s_cmd = rto_vdc_s_must. Also, when rto_vdc_s_must> rto_vdc_s_max, rto_vdc_s_cmd = 0.
即ち、必要運転割合が最大運転割合以下であるならば、第３の運転状態を使用した状態で、電力指令を満たし、モータ２を駆動することができるため、運転割合指令として必要運転割合を出力する。他方、必要運転割合が最大運転割合を超える場合においては、第３の運転状態を使用すると電力指令を満たし、モータ２を駆動することは不可能であるため、第３の運転状態の運転割合を０とする。
That is, if the required operation ratio is less than or equal to the maximum operation ratio, the power command can be satisfied and the
最終運転割合指令算出手段７-4では、第３の運転状態の運転割合指令rto_vdc_s_cmdと、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータ電力Ｐm、及び選択電源Ｖdc_seleを用いて、下記の（１）〜（４）に示す条件で、最終運転割合指令rto_vdc1(第１の運転状態用)、rto_vdc2(第２の運転状態用)、rto_vdc_s(第３の運転状態用)を出力する。 In the final operation ratio command calculation means 7-4, the operation ratio command rto_vdc_s_cmd in the third operation state, the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power supply, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power supply, the motor power Pm, and Using the selected power source Vdc_sele, the final operation ratio commands rto_vdc1 (for the first operation state), rto_vdc2 (for the second operation state), rto_vdc_s (the third operation state) under the conditions shown in the following (1) to (4) (For operation status) is output.
（１）rto_vdc_s_cmd≠０、rto_vdc_s_cmd≠１、Ｖdc_sele＝１の場合
rto_vdc_s＝rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 ＝１−rto_vdc_s
rto_vdc2 ＝０
（２）rto_vdc_s_cmd≠０、rto_vdc_s_cmd≠１、Ｖdc_sele＝２の場合
rto_vdc_s＝rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 ＝０
rto_vdc2 ＝１−rto_vdc_s
（３）rto_vdc_s_cmd＝１の場合
rto_vdc_s＝rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 ＝０
rto_vdc2 ＝０
（４）rto_vdc_s_cmd＝０の場合
rto_vdc_s＝rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 ＝Ｐcmd_vdc1／Ｐm
rto_vdc2 ＝１−rto_vdc1
(1) When rto_vdc_s_cmd ≠ 0, rto_vdc_s_cmd ≠ 1, and Vdc_sele = 1
rto_vdc_s = rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 = 1-rto_vdc_s
rto_vdc2 = 0
(2) When rto_vdc_s_cmd ≠ 0, rto_vdc_s_cmd ≠ 1, and Vdc_sele = 2
rto_vdc_s = rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 = 0
rto_vdc2 = 1-rto_vdc_s
(3) When rto_vdc_s_cmd = 1
rto_vdc_s = rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 = 0
rto_vdc2 = 0
(4) When rto_vdc_s_cmd = 0
rto_vdc_s = rto_vdc_s_cmd
rto_vdc1 = Pcmd_vdc1 / Pm
rto_vdc2 = 1-rto_vdc1
このように、第３の運転状態を使用する場合には、第３の運転状態と選択電源との間で運転割合を割り振り、出力することで、モータ２を駆動しながら各ＤＣ電源１-1、１-2の出力電力指令を満たすことができる。
As described above, when the third operation state is used, an operation ratio is allocated and output between the third operation state and the selected power source, and each DC power source 1-1 is driven while driving the
第３の運転状態を使用しない場合、或いは使用できない場合には、モータ２を駆動しながら出力電力指令を満たすために、第１の運転状態と、第２の運転状態のみで駆動する。以上のように行うことで、モータ２を駆動しながら、出力電力指令を満たすことができる。
When the third operating state is not used or cannot be used, the
また、各運転状態の運転割合rto_vdc1，rto_vdc2，rto_vdc_sが決定すると、各電源電圧Ｖdc_1,Ｖdc_2、キャリアの振幅Ａfc、キャリアの周波数ｆcに基づいて、次の（２０）式により、１制御周期Ｔを求めることができる。 When the operation ratios rto_vdc1, rto_vdc2, and rto_vdc_s in each operation state are determined, one control cycle T is calculated by the following equation (20) based on the power supply voltages Vdc_1, Vdc_2, the carrier amplitude Afc, and the carrier frequency fc. Can be sought.
また、キャリアの周波数ｆcと運転割合とから制御周期が分かるので、スイッチングの状態、各ＤＣ電源１-1、１-2（第１、第２の蓄電手段）の電力と制御周期より、この制御を使っているか否かの発見を行うことができる。 Further, since the control cycle can be determined from the carrier frequency fc and the operation ratio, this control is performed based on the switching state, the power of each DC power supply 1-1, 1-2 (first and second power storage means) and the control cycle. You can discover whether you are using or not.
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、本発明の第２実施形態に係る最終運転割合生成手段６-7の構成を示すブロック図である。第２実施形態では、前述した第１実施形態と対比して運転割合生成手段５-3に設けられる電圧状態比較手段６-1（図９参照）での演算方法、及び最終運転割合生成手段６-7の構成のみが相違するので、その相違点について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the final operation ratio generation means 6-7 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in contrast to the first embodiment described above, the calculation method in the voltage state comparison means 6-1 (see FIG. 9) provided in the operation ratio generation means 5-3 and the final operation ratio generation means 6 Since only the configuration of -7 is different, the difference will be described.
まず、電圧状態比較手段６-1での演算方法の相違点について説明する。 First, the difference in the calculation method in the voltage state comparison means 6-1 will be described.
図９に示す電圧状態比較手段６-1は、電圧指令の振幅Ｖupkと、第３の運転状態を用いたときの電力変換器の入力電圧Ｖdc_sとの比較を行う。第３の運転状態では、ＤＣ電源１-1と、ＤＣ電源１-2を直列接続して１つの電源として扱うため、各ＤＣ電源の電圧の差が入力電圧Ｖdc_sとなる。 The voltage state comparison means 6-1 shown in FIG. 9 compares the amplitude Vupk of the voltage command with the input voltage Vdc_s of the power converter when the third operation state is used. In the third operating state, since the DC power source 1-1 and the DC power source 1-2 are connected in series and handled as one power source, the voltage difference between the DC power sources becomes the input voltage Vdc_s.
そして、入力電圧の１／２の大きさが、電圧指令の振幅Ｖupk以上でなければ電力変換器を駆動することができず、第３の運転状態の以外の運転状態に切り替えて行う運転状態の選択の条件となる。そして、「Ｖdc_s／２≧Ｖupk」ならば「Ｖ_com＝１」を出力し、「Ｖdc_s／２＜Ｖupk」ならば「Ｖ_com＝０」を出力する。 The power converter cannot be driven unless the half of the input voltage is equal to or greater than the amplitude Vupk of the voltage command, and the operating state is switched to an operating state other than the third operating state. This is a selection condition. If “Vdc_s / 2 ≧ Vupk”, “V_com = 1” is output, and if “Vdc_s / 2 <Vupk”, “V_com = 0” is output.
即ち、各蓄電手段（ＤＣ電源１-1、１-2）の電圧を比較して電圧状態を取得する処理は、各蓄電手段の電圧の差分を１／２倍した値と、電圧指令の振幅Ｖupkと、を比較することにより行われる。このように、各蓄電手段の電圧の差分を１／２倍した値を用いるので、前述した電圧指令の振幅Ｖupkを２倍する場合と比較して操作が簡単になる。 That is, the process of obtaining the voltage state by comparing the voltage of each power storage means (DC power supply 1-1, 1-2) is obtained by multiplying the voltage difference of each power storage means by 1/2 and the amplitude of the voltage command. This is done by comparing Vupk. In this way, since a value obtained by halving the voltage difference between the power storage units is used, the operation is simplified as compared with the case where the voltage command amplitude Vupk is doubled.
次に、最終運転割合生成手段６-7の構成について、図１２を参照して説明する。第２実施形態に係る最終運転割合生成手段６-7は、最大運転割合算出手段８-1と、最大充電電力生成手段８-2と、充電電力指令比較手段８-3、及び最終運転割合指令手段８-4を備えている。 Next, the configuration of the final operation ratio generation means 6-7 will be described with reference to FIG. The final operation ratio generation means 6-7 according to the second embodiment includes a maximum operation ratio calculation means 8-1, maximum charge power generation means 8-2, charge power command comparison means 8-3, and final operation ratio command. Means 8-4 are provided.
最大運転割合算出手段８-1は、選択運転状態Drive_sele、選択電源Ｖdc_sele、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、電圧指令の振幅Ｖupkに基づき、選択された運転状態と電源の組み合わせでモータ２を駆動する際の、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxを生成する。
The maximum operation ratio calculation means 8-1 drives the
Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝２の状態では、次の（２１ａ）、（２１ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。 In the state of Drive_sele = 2 and Vdc_sele = 2, rto_vdc_s_max is obtained by the following equations (21a) and (21b).
また、Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝１の状態では、次の（２２ａ）、（２２ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。 Further, when Drive_sele = 2 and Vdc_sele = 1, rto_vdc_s_max is obtained by the following equations (22a) and (22b).
Drive_sele＝１の状態では、rto_vdc_s_max＝１とする。第３の運転状態のみを使用するので、第３の運転状態は１００％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは１となる。 In the state of Drive_sele = 1, rto_vdc_s_max = 1. Since only the third operating state is used, the third operating state has an operating ratio of 100%, and rto_vdc_s_max is 1.
Drive_sele＝０の状態では、rto_vdc_s_max＝０とする。第３の運転状態を使用しないので、第３の運転状態は０％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは０となる。 In the state of Drive_sele = 0, rto_vdc_s_max = 0. Since the third operation state is not used, the third operation state has an operation ratio of 0%, and rto_vdc_s_max is 0.
以上のように、最大運転割合算出手段８-1は、選択された運転状態と電源の組み合わせでモータ２を駆動する際の、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxを生成する処理を行う。
As described above, the maximum operation ratio calculation unit 8-1 performs processing for generating the maximum operation ratio rto_vdc_s_max in the third operation state when the
他方、最大充電電力生成手段８-2は、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_max、モータ電力Ｐm、電源電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、選択電源Ｖdc_sele、モータ２の運転状態Ｐm_comを用いて、下記の手順で最大充電電力Ｐcharge_maxを算出し出力する。
On the other hand, the maximum charge power generation means 8-2 uses the maximum operation ratio rto_vdc_s_max, the motor power Pm, the power supply voltages Vdc_1, Vdc_2, the selected power supply Vdc_sele, and the operation state Pm_com of the
（１）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝１の場合には、次の（２３）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
（２）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝２の場合には、次の（２４）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
（３）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝１の場合には、次の（２５）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
（４）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝２の場合には、次の（２６）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
（５）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝０の場合には、次の（２７）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
（６）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝０の場合には、次の（２８）式に基づいて最大充電電力Ｐcharge_maxを算出する。
上述の如く演算することにより、モータ２の運転状態、選択電源に合わせた最大充電電力Pcharge_maxを出力する。
By calculating as described above, the maximum charging power Pcharge_max that matches the operating state of the
充電電力指令比較手段８-3は、最大充電電力Ｐcharge_max、各電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2、及びモータ２の運転状態Ｐm_comに基づき、下記の条件により充電電力比較Ｐcharge_comを算出して出力する。
Based on the maximum charge power Pcharge_max, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each power source, and the operation state Pm_com of the
［Ｐm_com＝１の場合］
Ｐcmd_vdc2＜Ｐcharge_maxの場合に、Ｐcharge_com＝１
０＞Ｐcmd_vdc2≧Ｐcharge_maxの場合に、Ｐcharge_com＝０
Ｐcmd_vdc2≧０の場合に、Ｐcharge_com＝１
［Ｐm_com＝０の場合］
Ｐcmd_vdc1＜Ｐcharge_maxの場合に、Ｐcharge_com＝１
０＞Ｐcmd_vdc1≧Ｐcharge_maxの場合に、Ｐcharge_com＝０
Ｐcmd_vdc1≧０の場合に、Ｐcharge_com＝１
[When Pm_com = 1]
Pcharge_com = 1 when Pcmd_vdc2 <Pcharge_max
When 0> Pcmd_vdc2 ≧ Pcharge_max, Pcharge_com = 0
Pcharge_com = 1 when Pcmd_vdc2 ≧ 0
[When Pm_com = 0]
Pcharge_com = 1 when Pcmd_vdc1 <Pcharge_max
When 0> Pcmd_vdc1 ≧ Pcharge_max, Pcharge_com = 0
Pcharge_com = 1 when Pcmd_vdc1 ≧ 0
Ｐcharge＝０のときは、第３の運転状態を用いてモータ２を駆動することが可能な状態である。また、Ｐcharge＝１のときは、第３の運転状態を用いた場合にはモータ２を駆動しながら、出力電力指令を満足できない状態である。
When Pcharge = 0, the
また、最終運転割合指令手段８-4は、充電電力比較Ｐcharge_com、選択電源Ｖdc_sele、電源電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、各電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2、モータ電力Ｐm、及びモータ２の運転状態Ｐm_comを用いて、下記の（１）〜（６）に示す条件で、最終運転割合指令rto_vdc1(第１の運転状態用)、rto_vdc2(第２の運転状態用)、rto_vdc_s(第３の運転状態用)を演算し出力する。
The final operation ratio command means 8-4 uses the charge power comparison Pcharge_com, the selected power supply Vdc_sele, the power supply voltages Vdc_1, Vdc_2, the output power commands Pcmd_vdc1, Pcmd_vdc2, the motor power Pm, and the operating state Pm_com of the
（１）Ｐcharge_com＝０、Ｖdc_sele＝２、Ｐm_com＝１の状態では、次の（２９ａ）〜（２９ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（２）Ｐcharge_com＝０、Ｖdc_sele＝２、Ｐm_com＝０の状態では、次の（３０ａ）〜（３０ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（３）Ｐcharge_com＝０、Ｖdc_sele＝１、Ｐm_com＝１の状態では、次の（３１ａ）〜（３１ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（４）Ｐcharge_com＝０、Ｖdc_sele＝１、Ｐm_com＝０の状態では、次の（３２ａ）〜（３２ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（５）Ｐcharge_com＝０、Ｖdc_sele＝０の状態では、次の（３３ａ）〜（３３ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（６）Ｐcharge_com＝０の状態では、次の（３４ａ）〜（３４ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
このように、第３の運転状態を使用する際は、第３の運転状態と選択電源との間で運転割合を割り振り、出力することで、モータ２を駆動しながら電源の電力指令を満たすことができる。
As described above, when using the third operation state, the operation ratio is allocated between the third operation state and the selected power source and output to satisfy the power command of the power source while driving the
第３の運転状態を使用しない場合、或いは使用できない場合には、モータ２を駆動しながら出力電力指令を満たすために、第１の運転状態と、第２の運転状態のみで駆動する。以上のように行うことで、モータ２を駆動しながら、出力電力指令を満たすことができる。
When the third operating state is not used or cannot be used, the
最大充電電力と、出力電力指令を比較して配分割合を決定するので、第１運転状態での充電限界値を確認するため、出力電力指令設定にＦＢを行うことができる。また、第１運転状態では条件を満たせない場合には、第１運転状態を使わずに制御を行うので、運転不可能な状態を作らずにモータの制御を行うことができる。 Since the distribution ratio is determined by comparing the maximum charge power and the output power command, FB can be performed for the output power command setting in order to confirm the charge limit value in the first operation state. Further, when the condition cannot be satisfied in the first operation state, the control is performed without using the first operation state, so that the motor can be controlled without creating an inoperable state.
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係る最終運転割合生成手段６-7の構成を示すブロック図である。第３実施形態では、前述した第１実施形態と対比して運転割合生成手段５-3に設けられる最終運転割合生成手段６-7の構成のみが相違するので、図１３を用いて、その相違点について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the final operation ratio generation means 6-7 according to the third embodiment. In the third embodiment, only the configuration of the final operation ratio generation means 6-7 provided in the operation ratio generation means 5-3 is different from the first embodiment described above. The point will be described.
第３実施形態に係る最終運転割合生成手段６-7は、最大運転割合算出手段９-1と、最大放電電力生成手段９-2と、放電電力指令比較手段９-3、及び最終運転割合指令手段９-4を備えている。 The final operation ratio generation means 6-7 according to the third embodiment includes a maximum operation ratio calculation means 9-1, a maximum discharge power generation means 9-2, a discharge power command comparison means 9-3, and a final operation ratio command. Means 9-4 are provided.
最大運転割合算出手段９-1は、選択運転状態Drive_sele、選択電源Ｖdc_sele、電源電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、電圧指令の振幅Ｖupkに基づき、選択された運転状態と各ＤＣ電源の組み合わせでモータ２を駆動する際の、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxを生成する。
The maximum operation ratio calculation means 9-1 drives the
Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝２の状態では、次の（３５ａ）、（３５ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。
上記（３５ａ）、（３５ｂ）式では、rto_vdc_s_max ≦１の場合と、rto_vdc_s_max ＞１の場合で、使用する式を変更する。 In the above expressions (35a) and (35b), the expression to be used is changed between rto_vdc_s_max ≦ 1 and rto_vdc_s_max> 1.
また、Drive_sele＝２で、且つＶdc_sele＝１の状態では、次の（３６ａ）、（３６ｂ）式により、rto_vdc_s_maxを求める。
上記（３６ａ）、（３６ｂ）式では、rto_vdc_s_max ≦１の場合と、rto_vdc_s_max ＞１の場合で、使用する式を変更する。 In the above expressions (36a) and (36b), the expression to be used is changed between rto_vdc_s_max ≦ 1 and rto_vdc_s_max> 1.
Drive_sele＝１の状態では、rto_vdc_s_max＝１とする。第３の運転状態のみを使用するので、第３の運転状態は１００％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは１となる。 In the state of Drive_sele = 1, rto_vdc_s_max = 1. Since only the third operating state is used, the third operating state has an operating ratio of 100%, and rto_vdc_s_max is 1.
Drive_sele＝０の状態では、rto_vdc_s_max＝０とする。第３の運転状態を使用しないので、第３の運転状態は０％の運転割合となり、rto_vdc_s_maxは０となる。 In the state of Drive_sele = 0, rto_vdc_s_max = 0. Since the third operation state is not used, the third operation state has an operation ratio of 0%, and rto_vdc_s_max is 0.
以上のように、最大運転割合算出手段９-1は、選択された運転状態と各ＤＣ電源の組み合わせでモータ２を駆動する際の、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_maxを生成する処理を行う。
As described above, the maximum operation ratio calculation means 9-1 generates the maximum operation ratio rto_vdc_s_max in the third operation state when the
最大放電電力生成手段９-2は、第３の運転状態の最大運転割合rto_vdc_s_max、モータ電力Ｐm、電源電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2、選択電源Ｖdc_sele、モータの運転状態Ｐm_comを用いて最大放電電力Ｐdischarge_maxを出力する。 The maximum discharge power generation means 9-2 outputs the maximum discharge power Pdischarge_max using the maximum operation ratio rto_vdc_s_max, motor power Pm, power supply voltage Vdc_1, Vdc_2, selected power supply Vdc_sele, and motor operation state Pm_com in the third operation state. .
（１）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝１の場合には、次の（３７）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
（２）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝２の場合には、次の（３８）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
（３）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝１の場合には、次の（３９）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
（４）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝２の場合には、次の（４０）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
（５）Ｐm_com＝１、Ｖdc_sele＝０の場合には、次の（４１）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
（６）Ｐm_com＝０、Ｖdc_sele＝０の場合には、次の（４２）式により最大放電電力Ｐdischarge_maxを演算する。
以上のように演算することで、モータの運転状態、選択電源に合わせた最大放電電力Ｐdischarge_maxを出力する。 By calculating as described above, the maximum discharge power Pdischarge_max according to the operation state of the motor and the selected power source is output.
図１３に示す放電電力指令比較手段９-3は、最大放電電力Ｐdischarge_maxと、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータの運転状態Ｐm_comとに基づき、下記の条件で放電電力比較Ｐdischarge_comを出力する。 Based on the maximum discharge power Pdischarge_max, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power supply, and the motor operating state Pm_com, the discharge power command comparison means 9-3 shown in FIG. 13 performs the discharge power comparison Pdischarge_com under the following conditions. Output.
［Ｐm_com＝１の場合］
０＜Ｐcmd_vdc1≦Ｐdischarge_maxの場合に、Ｐdischarge_com＝０
Ｐcmd_vdc1＞Ｐdischarge_maxの場合に、Ｐdischarge_com＝１
Ｐcmd_vdc1≦０の場合Ｐdischarge_com＝１
［Ｐm_com＝０の場合］
０＜Ｐcmd_vdc2≦Ｐdischarge_maxの場合に、Ｐdischarge_com＝０
Ｐcmd_vdc2＞Ｐdischarge_maxの場合に、Ｐdischarge_com＝１
Ｐcmd_vdc2≦０の場合に、Ｐdischarge_com＝１
[When Pm_com = 1]
When 0 <Pcmd_vdc1 ≦ Pdischarge_max, Pdischarge_com = 0
When Pcmd_vdc1> Pdischarge_max, Pdischarge_com = 1
When Pcmd_vdc1 ≦ 0, Pdischarge_com = 1
[When Pm_com = 0]
When 0 <Pcmd_vdc2 ≦ Pdischarge_max, Pdischarge_com = 0
When Pcmd_vdc2> Pdischarge_max, Pdischarge_com = 1
Pdischarge_com = 1 when Pcmd_vdc2 ≦ 0
Ｐdischarge＝０のときは、第３の運転状態を用いてモータ２を駆動することが可能な状態である。また、Ｐdischarge＝１のときは、第３の運転状態を用いた場合にはモータを駆動しながら、出力電力指令を満足できない状態である。
When Pdischarge = 0, the
また、最終運転割合指令手段９-4は、放電電力比較Ｐdischarge_comと、選択電源Ｖdc_seleと、各ＤＣ電源の電圧Ｖdc_1、Ｖdc_2と、各ＤＣ電源の出力電力指令Ｐcmd_vdc1、Ｐcmd_vdc2と、モータ電力Ｐm、及びモータ２の運転状態Ｐm_comを用いて、下記の（１）〜（６）に示す条件で、最終運転割合指令rto_vdc1(第１の運転状態用)、rto_vdc2(第２の運転状態用)、rto_vdc_s(第３の運転状態用)を演算し出力する。
Further, the final operation ratio command means 9-4 includes the discharge power comparison Pdischarge_com, the selected power supply Vdc_sele, the voltages Vdc_1 and Vdc_2 of each DC power supply, the output power commands Pcmd_vdc1 and Pcmd_vdc2 of each DC power supply, the motor power Pm, and Using the operation state Pm_com of the
（１）Ｐdischarge_com＝０、Ｖdc_sele＝２、Ｐm_com＝１の状態では、次の（４３ａ）〜（４３ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（２）Ｐdischarge_com＝０、Ｖdc_sele＝２、Ｐm_com＝０の状態では、次の（４４ａ）〜（４４ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（３）Ｐdischarge_com＝０、Ｖdc_sele＝１、Ｐm_com＝１の状態では、次の（４５ａ）〜（４５ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（４）Ｐdischarge_com＝０、Ｖdc_sele＝１、Ｐm_com＝０の状態では、次の（４６ａ）〜（４６ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（５）Ｐdischarge_com＝０、Ｖdc_sele＝０の状態では、次の（４７ａ）〜（４７ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
（６）Ｐdischarge_com＝０の状態では、次の（４８ａ）〜（４８ｃ）式により最終運転割合指令を演算する。
このように、第３の運転状態を使用する際は、第３の運転状態と選択電源との間で運転割合を割り振り、出力することで、モータ２を駆動しながら電源の出力電力指令を満たすことができる。また、第３の運転状態を使用しない場合、或いは使用できない場合には、モータ２を駆動しながら出力電力指令を満たすために、第１の運転状態と、第２の運転状態のみで駆動する。以上のように行うことで、モータ２を駆動しながら、電力指令を満たすことができる。
As described above, when using the third operation state, the operation ratio is allocated between the third operation state and the selected power source and output to satisfy the output power command of the power source while driving the
最大放電電力と、電力指令を比較して配分割合を決定するので、第１運転状態での放電限界値を確認するため、電力指令設定にＦＢを行うことができる。また、また、第１運転状態では条件を満たせない場合には、第１運転状態を使わずに制御を行うので、運転不可能な状態を作らずにモータ２の制御を行うことができる。
Since the distribution ratio is determined by comparing the maximum discharge power and the power command, FB can be performed for the power command setting in order to confirm the discharge limit value in the first operation state. Further, when the condition cannot be satisfied in the first operation state, the control is performed without using the first operation state, so that the
以上、本発明の電力変換装置の制御方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。 As mentioned above, although the control method of the power converter device of this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this, The structure of each part is the thing of arbitrary structures which have the same function Can be replaced.
本発明は、複数の電源を用いてモータを駆動する場合に利用することができる。 The present invention can be used when a motor is driven using a plurality of power supplies.
１ マルチ出力ＤＣ電源
２ ３相交流モータ
３ 電力変換器
４ 制御装置
４-1 トルク制御手段
４-2 電流・電力制御手段
４-3 変調率演算手段
４-4 変調率補正手段
４-5 ＰＷＭパルス生成手段
４-6 ３相／ｄｑ変換手段
５-1 電流制御手段
５-2 ｄｑ／３相変換手段
５-3 運転割合生成手段
５-4 電圧分配手段
６-1 電圧状態比較手段
６-2 モータ電力演算手段
６-3 モータ運転状態判断手段
６-4 移動電力生成手段
６-5 電力比較手段
６-6 運転状態・蓄電手段選択手段
６-7 最終運転割合生成手段
７-1 最大運転割合算出手段
７-2 運転割合指令手段
７-3 運転割合比較手段
７-4 最終運転割合指令手段
８-1 最大運転割合算出手段
８-2 最大充電電力生成手段
８-3 充電電力指令比較手段
８-4 最終運転割合指令手段
９-1 最大運転割合算出手段
９-2 最大放電電力生成手段
９-3 放電電力指令比較手段
９-4 最終運転割合指令手段
1 Multi-output
Claims (21)
前記各蓄電手段の、低電位側または高電位側のうちの一方の電極が共通電力線にて接続され、且つ、前記共通電力線とモータがグランドスイッチを介して接続され、
更に、前記第１の蓄電手段の、低電位側または高電位側のうちの他方の電極と前記モータとが第１スイッチを介して接続され、且つ、前記第２の蓄電手段の、低電位側または高電位側のうちの他方の電極と前記モータとが第２スイッチを介して接続され、
前記第１スイッチ、及び第２スイッチを制御する制御手段は、
少なくとも１回の制御周期期間で、前記グランドスイッチを遮断すると共に、
前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段の各出力電力を指令する電力指令と、前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段の各出力電圧と、電圧指令と、モータ電力とに基づき、前記第１スイッチ、第２スイッチの双方をオン、オフ操作する電源直列運転状態と、
前記グランドスイッチをオンとし、且つ、前記第１スイッチ、または第２スイッチのいずれか一方をオン・オフ操作することにより、前記モータに電圧を供給する電源単独運転状態と、のいずれかの運転状態で制御を行い、
更に、前記制御手段は、
前記電力指令と、前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段の各出力電圧と、前記電圧指令と、前記モータ電力に基づいて、前記電源直列運転状態、または前記電源単独運転状態を切り換えて前記モータの駆動電圧を出力し、
前記電圧指令と、前記電力指令と、前記第１蓄電手段及び第２蓄電手段の各出力電圧と、に基づき、前記電源直列運転状態及び前記電源単独運転状態の運転割合を生成し、
前記運転割合と前記電圧指令に基づいて、前記電源直列運転状態及び前記電源単独運転状態に対応した複数の電圧指令からなる電圧指令群を生成し、
前記電圧指令群に基づいて、前記各運転状態に対応した前記第１スイッチ、第２スイッチ、及びグランドスイッチのうちの少なくとも一つを駆動し、前記電圧指令群に応じたパルス状電圧を生成し、
前記電源直列運転状態、または前記電源単独運転状態のいずれかで前記モータの駆動電圧を出力し、
更に、前記制御手段は、前記運転割合を生成する際には、
前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段の各電圧と、前記モータ電力とに基づき、前記電源直列運転状態のみで駆動した場合の、前記第１の蓄電手段と第２の蓄電手段との間で移動する電力である移動電力を生成し、
前記モータ電力が正トルクであるか、或いは負トルクであるかを判断してモータ運転状態判断結果を取得し、
前記移動電力、及び前記モータ運転状態判断結果に基づいて、各蓄電手段の電力指令の大きさを比較し、
前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段の電圧と、前記電圧指令の振幅に基づいて、前記各蓄電手段の電圧を比較して電圧状態を取得し、
前記電力指令の大きさの比較結果と、前記モータ運転状態判断結果、及び、前記電圧状態に基づいて、前記モータを駆動するために使用する運転状態を選択し、この選択結果を選択運転状態として出力し、
前記電源単独運転状態が選択された場合に、前記第１の蓄電手段及び第２の蓄電手段のうち、使用する蓄電手段を選択した選択蓄電手段の決定信号を出力し、
前記選択運転状態と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記各蓄電手段の電圧と、前記モータ電力と、前記電圧指令の振幅と、前記電力指令、及び前記モータ運転状態判断結果に基づき、運転割合を生成すること
を特徴とする電力変換装置の制御方法。 A control method for controlling a power conversion device comprising: a first power storage means; and a second power storage means having an output voltage different from that of the first power storage means,
One of the low potential side or the high potential side of each power storage means is connected by a common power line, and the common power line and the motor are connected via a ground switch,
Furthermore, the other electrode on the low potential side or the high potential side of the first power storage means and the motor are connected via a first switch, and the low potential side of the second power storage means Alternatively, the other electrode on the high potential side and the motor are connected via a second switch,
The control means for controlling the first switch and the second switch includes:
Shutting off the ground switch in at least one control period;
Based on a power command for commanding each output power of the first power storage means and the second power storage means, each output voltage of the first power storage means and the second power storage means, a voltage command, and motor power. , A power supply series operation state in which both the first switch and the second switch are turned on and off ;
The ground switch is turned on, and either one of the first switch or the second switch is turned on / off, thereby operating the power supply alone to supply voltage to the motor. Control with
Furthermore, the control means includes
Based on the power command, the output voltages of the first power storage means and the second power storage means, the voltage command, and the motor power, the power supply series operation state or the power supply single operation state is switched. Output the driving voltage of the motor,
Based on the voltage command, the power command, and each output voltage of the first power storage means and the second power storage means, an operation ratio of the power supply series operation state and the power supply single operation state is generated,
Based on the operation ratio and the voltage command, generate a voltage command group consisting of a plurality of voltage commands corresponding to the power supply series operation state and the power supply single operation state,
Based on the voltage command group, at least one of the first switch, the second switch, and the ground switch corresponding to each operation state is driven to generate a pulsed voltage corresponding to the voltage command group. ,
Output the drive voltage of the motor in either the power supply series operation state or the power supply single operation state,
Furthermore, when the control means generates the operation ratio,
Based on each voltage of the first power storage means and the second power storage means and the motor power, the first power storage means and the second power storage means when driven only in the power supply series operation state Generate mobile power that is the power that travels between
Determining whether the motor power is positive torque or negative torque and obtaining a motor operation state determination result;
Based on the moving power and the motor operating state determination result, compare the magnitude of the power command of each power storage means,
Based on the voltage of the first power storage means and the second power storage means and the amplitude of the voltage command, the voltage of each power storage means is compared to obtain a voltage state;
Based on the comparison result of the magnitude of the electric power command, the determination result of the motor operation state, and the voltage state, an operation state to be used for driving the motor is selected, and this selection result is set as the selection operation state. Output,
When the single power supply operation state is selected, a determination signal of a selected power storage unit that selects a power storage unit to be used out of the first power storage unit and the second power storage unit is output;
Based on the selected operation state, the determination signal of the selected power storage unit, the voltage of each power storage unit, the motor power, the amplitude of the voltage command, the power command, and the motor operation state determination result A method for controlling a power conversion device, characterized by generating a ratio .
前記制御手段は、前記電源直列運転状態のときには、前記モータが正トルクの場合に、前記第１の蓄電手段と前記第２の蓄電手段のうち、電圧の高い方の蓄電手段が放電、電圧の低い方の蓄電手段が充電を行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
In the power supply series operation state, when the motor has a positive torque, the control unit discharges the voltage of the first power storage unit and the second power storage unit, whichever has the higher voltage. A method for controlling a power conversion device, characterized in that a lower power storage means performs charging .
前記制御手段は、前記電源直列運転状態のときには、前記モータが負トルクの場合に、前記第１の蓄電手段と前記第２の蓄電手段のうち、電圧が低い方の蓄電手段が放電、電圧が高い方の蓄電手段が充電を行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
Wherein, when the power series operation state, when the motor is negative torque, among the first electric storage means said second storage means, the voltage is lower in the storage means is discharged, the voltage A method for controlling a power converter, wherein a higher power storage means performs charging.
前記各蓄電手段の電圧を比較して電圧状態を取得する処理は、前記各蓄電手段の電圧の差分と、前記電圧指令の振幅を２倍した値と、を比較することにより行われることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device of any one of Claims 1-3,
The process of acquiring the voltage state by comparing the voltage of each power storage means is performed by comparing the voltage difference of each power storage means with a value obtained by doubling the amplitude of the voltage command. A method for controlling the power conversion device.
前記各蓄電手段の電圧を比較して電圧状態を取得する処理は、前記各蓄電手段の電圧の差分を１／２倍した値と、前記電圧指令の振幅と、を比較することにより行われることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device of any one of Claims 1-3 ,
The process of obtaining the voltage state by comparing the voltage of each power storage means is performed by comparing the value obtained by halving the voltage difference of each power storage means with the amplitude of the voltage command. A control method for a power conversion device.
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令の方がともに、前記移動電力よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の低い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means is greater than the moving power,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a lower voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令と、前記移動電力とがほぼ同一であると判断した場合に、
前記電源直列運転状態のみを選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means and the moving power are substantially the same,
A method for controlling a power converter, wherein only the power supply series operation state is selected .
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記移動電力の方が前記各蓄電手段に対応する各電力指令よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that the moving power is larger than each power command corresponding to each power storage means,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a higher voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令の方がともに、前記移動電力よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means is greater than the moving power,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a higher voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令と、前記移動電力とがほぼ同一であると判断した場合に、
前記電源単独運転状態を選択し、且つ、該電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段と電圧の低い方の蓄電手段の双方を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means and the moving power are substantially the same,
A control method for a power converter, wherein the power supply single operation state is selected, and both the higher voltage storage means and the lower voltage storage means are selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が正トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記移動電力の方が前記各蓄電手段に対応する各電力指令よりも大きいと判断した場合に、
前記電源単独運転状態を選択し、且つ、該電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段、及び電圧の低い方の蓄電手段の双方を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is a positive torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that the moving power is larger than each power command corresponding to each power storage means,
A method for controlling a power conversion apparatus, wherein the power supply single operation state is selected, and in the power supply single operation state, both the higher voltage storage means and the lower voltage storage means are selected. .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令の方がともに、前記移動電力よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の低い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means is greater than the moving power,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a lower voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令と、前記移動電力とがほぼ同一であると判断した場合に、
前記電源直列運転状態のみを選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means and the moving power are substantially the same,
A method for controlling a power converter, wherein only the power supply series operation state is selected .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、各蓄電手段電圧の差の方が、前記電圧指令の振幅の２倍よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記移動電力の方が前記各蓄電手段に対応する各電力指令よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の低い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state is that the difference between the voltages of the storage means is larger than twice the amplitude of the voltage command, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that the moving power is larger than each power command corresponding to each power storage means,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a lower voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令の方がともに、前記移動電力よりも大きいと判断した場合に、
前記電源直列運転状態と電源単独運転状態の双方を選択し、且つ、電源単独運転状態において、電圧の低い方の蓄電手段を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means is greater than the moving power,
A control method for a power converter, wherein both the power supply series operation state and the power supply single operation state are selected, and the power storage means having a lower voltage is selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記各蓄電手段に対応する各電力指令と、前記移動電力とがほぼ同一であると判断した場合に、
前記電源単独運転状態を選択し、且つ、該電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段と電圧の低い方の蓄電手段の双方を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that each power command corresponding to each power storage means and the moving power are substantially the same,
A control method for a power converter, wherein the power supply single operation state is selected, and both the higher voltage storage means and the lower voltage storage means are selected in the power supply single operation state .
前記モータ運転状態判断結果が負トルクであり、
前記電圧状態の比較結果は、前記電圧指令の振幅の２倍の方が、各蓄電手段電圧の差よりも大きく、且つ、
前記各蓄電手段の電力指令の比較において、前記移動電力の方が前記各蓄電手段に対応する各電力指令よりも大きいと判断した場合に、
前記電源単独運転状態を選択し、且つ、該電源単独運転状態において、電圧の高い方の蓄電手段、及び電圧の低い方の蓄電手段の双方を選択することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to any one of claims 1 to 5, the selection of the operation state and the selection of the power storage means include
The motor operating state determination result is negative torque,
The comparison result of the voltage state shows that the twice of the amplitude of the voltage command is larger than the difference between the respective storage means voltages, and
In the comparison of the power command of each power storage means, when it is determined that the moving power is larger than each power command corresponding to each power storage means,
A method for controlling a power conversion apparatus, wherein the power supply single operation state is selected, and in the power supply single operation state, both the higher voltage storage means and the lower voltage storage means are selected. .
前記選択運転状態と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記各蓄電手段の電圧と、前記電圧指令の振幅と、に基づいて、前記電源直列運転状態の最大運転割合を生成し、
前記電力指令と、前記モータ電力と、前記各蓄電手段の電圧と、前記選択運転状態と、前記選択蓄電手段の決定信号、及び、前記モータ運転状態判断結果に基づき、前記電源直列運転状態の必要運転割合指令を生成し、
更に、前記最大運転割合と、前記必要運転割合指令とを比較して、運転割合比較結果を取得し、
前記運転割合比較結果と、前記各蓄電手段の電圧と、前記モータ電力と、前記電力指令に基づいて、最終運転割合を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method for the power converter according to any one of claims 1 to 5, the process of generating the final operation ratio is:
Based on the selected operation state, the determination signal of the selected power storage unit, the voltage of each power storage unit, and the amplitude of the voltage command, the maximum operation ratio of the power supply series operation state is generated,
Based on the power command, the motor power, the voltage of each power storage unit, the selected operation state, the determination signal of the selected power storage unit, and the motor operation state determination result, the necessity for the power supply series operation state is required. Generate an operation ratio command,
Furthermore, the maximum operation ratio and the required operation ratio command are compared to obtain an operation ratio comparison result,
A control method for a power converter , wherein a final operation ratio is generated based on the operation ratio comparison result, the voltage of each power storage unit, the motor power, and the power command .
前記選択運転状態と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記各蓄電手段の電圧と、前記電圧指令の振幅と、に基づいて、前記電源直列運転状態の最大運転割合を生成し、
前記最大運転割合と、前記モータ電力と、前記各蓄電手段の電圧と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記モータ運転状態判断結果と、に基づいて、前記電源直列運転状態での一方の蓄電手段の最大充電電力を生成し、
前記モータ運転状態判断結果を用いて、前記電力指令と前記最大充電電力の大きさを比較して、充電電力指令比較結果を取得し、
前記充電電力指令比較結果、前記選択蓄電手段の決定信号、前記電力指令、前記モータ電力、前記各蓄電手段の電圧、前記モータ運転状態判断結果に基づいて、最終運転割合指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method for the power converter according to any one of claims 1 to 5, the process of generating the final operation ratio is:
Based on the selected operation state, the determination signal of the selected power storage unit, the voltage of each power storage unit, and the amplitude of the voltage command, the maximum operation ratio of the power supply series operation state is generated,
One power storage in the power supply series operation state based on the maximum operation ratio, the motor power, the voltage of each power storage unit, the determination signal of the selected power storage unit, and the motor operation state determination result Generate the maximum charging power of the means,
Using the motor operating state determination result, compare the power command and the magnitude of the maximum charging power, to obtain a charging power command comparison result,
A final operation ratio command is generated based on the charging power command comparison result, the determination signal of the selected power storage unit, the power command, the motor power, the voltage of each power storage unit, and the motor operation state determination result. A method for controlling the power conversion device.
前記選択運転状態と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記各蓄電手段の電圧と、前記電圧指令の振幅と、に基づいて、前記電源直列運転状態の最大運転割合を生成し、
前記最大運転割合と、前記モータ電力と、前記各蓄電手段の電圧と、前記選択蓄電手段の決定信号と、前記モータ運転状態判断結果と、に基づいて、前記電源直列運転状態での一方の蓄電手段の最大放電電力を生成し、
前記モータ運転状態判断結果を用いて、前記電力指令と前記最大放電電力の大きさを比較して、放電電力指令比較結果を取得し、
前記放電電力指令比較結果、前記選択蓄電手段の決定信号、前記電力指令、前記モータ電力、前記各蓄電手段の電圧、前記モータ運転状態判断結果に基づいて、最終運転割合指令を生成することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method for the power converter according to any one of claims 1 to 5, the process of generating the final operation ratio is:
Based on the selected operation state, the determination signal of the selected power storage unit, the voltage of each power storage unit, and the amplitude of the voltage command, the maximum operation ratio of the power supply series operation state is generated,
One power storage in the power supply series operation state based on the maximum operation ratio, the motor power, the voltage of each power storage unit, the determination signal of the selected power storage unit, and the motor operation state determination result Producing the maximum discharge power of the means,
Using the motor operation state determination result, compare the power command and the magnitude of the maximum discharge power, to obtain a discharge power command comparison result,
A final operation ratio command is generated based on the discharge power command comparison result, the determination signal of the selected power storage unit, the power command, the motor power, the voltage of each power storage unit, and the motor operation state determination result. A method for controlling the power conversion device.
前記制御周期は、前記最終運転割合、及びモータの駆動電圧を、ＰＷＭ出力する搬送波周期により決定することを特徴とする電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device of any one of Claims 1-5 ,
The control period is determined by a carrier wave period of PWM output for the final operation ratio and the motor drive voltage .
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