JP5928401B2 - コンバータ装置 - Google Patents

コンバータ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5928401B2
JP5928401B2 JP2013086293A JP2013086293A JP5928401B2 JP 5928401 B2 JP5928401 B2 JP 5928401B2 JP 2013086293 A JP2013086293 A JP 2013086293A JP 2013086293 A JP2013086293 A JP 2013086293A JP 5928401 B2 JP5928401 B2 JP 5928401B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
feedforward
reactor
mode
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013086293A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014212587A (ja
Inventor
智彦 金子
智彦 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013086293A priority Critical patent/JP5928401B2/ja
Publication of JP2014212587A publication Critical patent/JP2014212587A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5928401B2 publication Critical patent/JP5928401B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

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

Description

本発明は、コンバータ装置に関する。
自動車等に搭載される燃料電池システムにおいて、二次電池や燃料電池といった電源装置から供給される電圧を昇圧して負荷装置に供給するためのコンバータ装置が知られている(特許文献1)。コンバータ装置は、リアクトルおよびスイッチング素子を有するコンバータと、リアクトルに流れる電流をスイッチング素子への指令により入り切りする制御部とを備え、上記制御部がスイッチング素子のON・OFFの時間をデューティー比制御することにより昇圧動作させるように構成されている。こうしたデューティー比制御は、リアクトルの電圧を目標の出力電圧に制御するために、フィードバック制御と、フィードフォワード制御とを組み合わせることにより行なっている。
また、コンバータ装置では、デューティー比に応じて、リアクトルに電流が断続的に流れる状態である不連続モードと、リアクトルに電流が流れ続ける状態である連続モードとをとる。制御部は、不連続モードと連続モードとで同一のデューティー比制御を行った場合に、リアクトル電流にオーバーシュートが発生し易く、不安定な挙動を示すことがある。こうした課題を解決するために、従来の技術にかかるコンバータ装置の制御部は、不連続モードと連続モードとに対応して異なった制御値を求め、該制御値を予め実験などによって定めた値や所定値に基づいて切り替えるデューティー比制御を行なっている。
特開2010−124615号公報
しかし、従来の技術にかかるコンバータ装置は、不連続モードと連続モードとの切替タイミングにおいて、リアクトルに流れている電流がまだ連続モードであるにもかかわらず、不連続モードに対応する制御値に基づいてデューティー比制御を行なったり、まだ不連続モードであるにもかかわらず、連続モードに対応する制御値でデューティー比制御を行なったりすることがある。このため、上記切替のタイミングにリアクトルに流れる電流の過不足が生じるという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、リアクトルを備え、上記リアクトルへの電流を断続することにより電源装置と負荷装置との間で電圧変換が可能なように構成されたコンバータと、上記リアクトルに電流が流れ続ける連続モードと、該リアクトルに電流が断続的に流れる不連続モードとを分けて上記コンバータをデューティー比制御するとともに、フィードフォワード制御を行なうために設定されるフィードフォワード項とフィードバック制御を行なうために設定されるフィードバック項とを用いて上記リアクトルを上記デューティー比制御する制御部と、を備え、上記制御部は、(1)上記リアクトルに流す電流値を指令するための電流指令値に基づいて上記不連続モードのためのデューティー比の値として算出された不連続モード用フィードフォワード値と、(2)上記リアクトルにより電圧変換される電圧を指令するための電圧指令値に基づいて上記連続モードのためのデューティー比の値として算出された連続モード用フィードフォワード値と、(3)上記リアクトルの電圧を測定することにより得られる電圧測定値に基づいて上記連続モードのためのデューティー比の値として算出された判定基準値と、を算出する算出手段と、上記不連続モード用フィードフォワード値と上記判定基準値とに基づいて、上記不連続モード用フィードフォワード値と上記連続モード用フィードフォワード値とを択一的に選択して、該選択された値を上記フィードフォワード項に設定する設定手段と、を有するフィードフォワード項設定手段と、
上記設定手段が上記不連続モード用フィードフォワード値と上記連続モード用フィードフォワード値とを切り替えたときに、上記連続モード用フィードフォワード値と上記判定基準値との差分を、上記フィードバック項の積分項として加算するフィードバック項設定手段と、を備えたコンバータ装置である。
本形態にかかるコンバータ装置は、フィードフォワード制御によるデューティー比制御を実行する際に、コンバータのリアクトルに電流が流れ続ける連続モードと、リアクトルに電流が断続的に流れる不連続モードとに分けて制御することにより、連続モードと不連続モードとの各々のモードの応答性などに適したデューティー比制御を実行する。
連続モードと不連続モードとの切替判定は、不連続モード用フィードフォワード値と判定基準値とに基づいて行なわれる。判定基準値は、リアクトルの電圧を測定することにより得られる電圧測定値であるから、連続モードと不連続モードとを、リアクトルの現在の電圧に反映した基準にて、適切な領域で切り替えることができる。
連続モードと不連続モードとの切替の際に、連続モード用フィードフォワード値と判定基準値Refとの差分が演算され、その差分がフィードバック項の積分項に加算されているから、切替時に電圧指令値と実際の電圧とのズレがあっても、そのズレがフィードバック項の積分項で補償される。よって、リアクトルに流れる電流と制御の電流値との過不足が生じるのを防止し、フィードフォワード制御を精度よく行なうことができる。
他の形態は、上記不連続モード用フィードフォワード値が上記判定基準より小さいときに、上記不連続モード用フィードフォワード値を選択し、
上記不連続モード用フィードフォワード値が上記判定基準値より大きいときに、上記連続モード用フィードフォワード値を選択する、コンバータ装置である。
他の形態は、上記コンバータは、上記リアクトルに流れる電流を入り切りするスイッチを有し、上記制御部は、上記スイッチの入り切りにより上記デューティー比を制御する、コンバータ装置である。
本発明の一実施形態に係る車両に搭載されたFCHVシステムの構成を示す説明図である。 FCコンバータの1相分の回路を抜き出した負荷駆動回路の構成図である。 不連続モードにおいてリアクトルに流れる電流の状態を説明する説明図である。 連続モードにおいてリアクトルに流れる電流の状態を説明する説明図である。 不連続モードから連続モードへの切替動作を説明する説明図である。 連続モードから不連続モードへの切替動作を説明する説明図である。 コントローラにより実行されるデューティー比制御処理を示すフローチャートである。 コントローラにより実行されるデューティー比制御処理を示すフローチャートである。
(1) FCHVシステム100の構成
以下、各図を参照しながら本発明にかかる一実施例について説明する。図1は本発明の一実施例にかかる車両に搭載された燃料電池自動車システムの構成を示す。なお、以下の説明では車両の一例として燃料電池自動車(FCHV;Fuel Cell Hybrid Vehicle)を想定するが、電気自動車などにも適用可能である。また、車両のみならず各種移動体(例えば、船舶や飛行機、ロボットなど)や定置型電源、さらには携帯型の燃料電池システムにも適用可能である。
図1はFCHVシステム100を説明する構成図である。FCHVシステム100は、燃料電池110とインバータ140の間にFCコンバータ150が設けられるとともに、バッテリ120とインバータ140の間にDC/DCコンバータ180(以下、バッテリコンバータ)が設けられている。燃料電池110は、複数の単位セルを直列に積層してなる固体高分子電解質型セルスタックである。燃料電池110には、燃料電池110の出力側の電圧を検出するための電圧センサV0、および出力側の電流を検出するための電流センサI0が取り付けられている。
FCコンバータ150は、燃料電池110の出力側の電圧を制御する役割を担っており、一次側(入力側:燃料電池110側)の電圧を、一次側と異なる電圧に変換(昇圧または降圧)して二次側(出力側:インバータ140側)の電圧として出力する電圧変換装置である。
FCコンバータ150は、三相運転方式をとっており、具体的な回路方式としてはU相151、V相152、W相153によって構成された三相ブリッジ形コンバータとしての回路構成を備えている。また、FCコンバータ150は、図2に示す昇圧コンバータとして構成することができる。
図2はFCコンバータ150の1相分の回路を抜き出した負荷駆動回路の構成図である。FCコンバータ150は、ソフトスイッチによって駆動されるコンバータであり、入力された直流電圧を一旦交流に変換するインバータ類似の回路部分とその交流を再び整流して、異なる直流電圧に変換する部分とが組み合わされている。なお、以下の説明では、FCコンバータ150に入力される昇圧前の電圧を入力電圧Vinと呼び、FCコンバータ150から出力される昇圧後の電圧を出力電圧Voutと呼ぶ。
図2において、FCコンバータ150(1相分)は、リアクトルL1と、整流用のダイオードD1と、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などからなるスイッチング素子SW1とを備えている。リアクトルL1は、その一端が燃料電池110の出力端(図1)に接続され、他端がスイッチング素子SW1のコレクタに接続されている。ここで、リアクトルL1に流れる電流は、各相のリアクトル電流を検知する電流センサI1〜I3(図1参照)によって検知される。スイッチング素子SW1は、インバータ140の電源ラインとアースラインの間に接続されている。スイッチング素子SW1のコレクタが電源ラインに接続され、エミッタがアースラインに接続されている。かかる構成において、まず、スイッチング素子SW1をONにすると、燃料電池110→リアクトルL1→スイッチング素子SW1へと電流が流れ、このとき、リアクトルL1が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。
続いてスイッチング素子SW1をOFFにすると、リアクトルL1に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧が燃料電池110のFC電圧(入力電圧Vin)に重畳され、入力電圧Vinよりも高い作動電圧(出力電圧Vout)がリアクトルL1から出力されるとともに、ダイオードD1を介して出力電流が出力される。コントローラ160(制御部)は、このスイッチング素子SW1のON/OFFのデューティー比(後述)を適宜変更することで、所望の出力電圧Vout(VL)を得る。なお、FCコンバータ150の入力電流(すなわち、燃料電池110の出力電流)は、電流センサI0(図1参照)により検知され、FCコンバータ150の入力電圧(すなわち、燃料電池110の出力電圧)は、電圧センサV0(図1参照)により検知される。
図1に戻り、バッテリ120は、負荷130に対して燃料電池110と並列に接続されており、余剰電力の貯蔵源、回生制動時の回生エネルギー貯蔵源、燃料電池車両の加速または減速に伴う負荷変動時のエネルギーバッファとして機能する。バッテリ120としては、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、リチウム二次電池等の二次電池が利用される。
バッテリコンバータ180は、インバータ140の入力電圧を制御する役割を担っており、例えばFCコンバータ150と同様の回路構成を有している。なお、バッテリコンバータ180の回路構成は、上記に限る趣旨ではなく、インバータ140への入力電圧の制御が可能なあらゆる構成を採用することができる。
インバータ140は、例えばパルス幅変調方式で駆動されるPWMインバータであり、コントローラ160からの制御指令に従って、燃料電池110またはバッテリ120から出力される直流電力を三相交流電力に変換して、負荷130のトラクションモータの回転トルクを制御する。
コントローラ160は、FCHVシステム100の制御用のコンピュータシステムであり、例えばCPU、RAM、ROM等を備えている。コントローラ160は、センサ群170から供給される各種の信号(例えば、アクセル開度をあらわす信号や車速をあらわす信号、燃料電池110の出力電流や出力端子電圧をあらわす信号など)を入力して、負荷130の要求電力(すなわち、システム全体の要求電力)を求める。そして、コントローラ(コンバータ制御装置)160は、燃料電池110とバッテリ120とのそれぞれの出力電力の配分を決定し、発電指令値を演算する。コントローラ160は、燃料電池110およびバッテリ120に対する要求電力を求めると、これらの要求電力が得られるようにFCコンバータ150およびバッテリコンバータ180の動作を制御する。
(2) フィードフォワード制御の概略
コントローラ160は、FCコンバータ150を構成するリアクトルL1に対応するスイッチング素子SW1をON、オフするタイミングをデューティー比として設定して電圧を制御する。また、コントローラ160は、リアクトルL1に電流が流れ続ける不連続モード用フィードフォワード値と、該リアクトルL1に電流が断続的に流れる不連続モードとを分けて、FCコンバータ150をデューティー比により制御するとともに、フィードフォワード制御を行なうためのフィードフォワード項とフィードバック制御を行なうためのフィードバック項とを算出してデューティー比制御する。
図3は不連続モードにおいてリアクトルL1(図2)に流れる電流の状態を説明する説明図である。図4は連続モードにおいてリアクトルに流れる電流の状態を説明する説明図である。図3および図4において、1点鎖線で示すIeが実効電流を示す。図3において、不連続モードは、スイッチング素子SW1(図2)が閉じられてONになっている時間が相対的に短い場合に、リアクトルに流れる電流が0になるモードである。図4において、連続モードは、スイッチング素子SW1を開いてONになっている状態からOFFにしても、直ちに、リアクトルL1に流れる電流が0になるとは限らず、電流が0になる前にスイッチング素子が閉じられてONになるモードである。このとき、実効電流Ieは連続モードの方が不連続モードより大きくなる。
図5および図6はコントローラ160によって実行されるデューティー比の値の変化を時間的遷移の状態にて説明する説明図である。図5(A)および図6(A)がフィードフォワード制御におけるデューティー比Dffを示し、図5(B)および図6(B)がフィードバック制御におけるデューティー比Dfbを示す。
図5(A)および図6(A)には、実線で示す不連続モード用フィードフォワード値DffAが記載され、1点鎖線で示す連続モード用フィードフォワード値DffBが記載され、判定基準値Refが記載されている。不連続モード用フィードフォワード値DffAは、図3の不連続モードの際に出力されるデューティー比Dffである。連続モード用フィードフォワード値DffBは、図4の連続モードの際に出力されるデューティー比Dffである。図5(A)および図6(B)では、連続モード用フィードフォワード値DffBは、デューティー比が異なる2つの1点鎖線DffB(1)、DffB(2)で示している。判定基準値Refは、連続モードと不連続モードとを切り替えるための値である。
不連続モード用フィードフォワード値DffAは、数式(1)により導出される。
Figure 0005928401
ここで、出力電圧VHは、目標入力電圧としての電圧指令値を意味する。入力電圧VLは目標出力電圧としての電圧指令値を意味する。
連続モード用フィードフォワード値DffBは、数式(2)により導出される。連続モード用フィードフォワード値DffBは、リアクトルL1に流す電流値を指令するための電圧指令値VLreqを用いていることから、フィードフォワード制御における目標値としてのデューティー比を意味している。
DffB = 1−VLreq/VH … (2)
VLreq: 低圧側の電圧指令値
判定基準値Refは、数式(3)により導出される。判定基準値Refは、電圧センサV0により測定された現在の電圧値VLsを用いていることから、実際にリアクトルに流れていると推定されるデューティー比に対応した値を意味している。
Ref = 1−VLs/VH … (3)
VLs:低圧側の電圧指令値
また、数式(2)の連続モード用フィードフォワード値DffBと数式(3)の判定基準値Refとを用いて、それらの差分Δが数式(4)により演算される。
ΔDff =Ref − DffB … (4)
図5を用いて、不連続モード用フィードフォワード値DffAから連続モード用フィードフォワード値DffBへ切り替えられる様子(立ち上がり状態)を説明する。図5において、時刻t0から時刻t1まで、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refを下回っているので、フィードフォワード項のデューティー比Dffとして、不連続モード用フィードフォワード値DffAが選択される。そして、時刻t1を過ぎると、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refを上回っているから、フィードフォワード項のデューティー比Dffとして、連続モード用フィードフォワード値DffBが選択される。また、時刻t1の切替時には、判定基準値Refと連続モード用フィードフォワード値DffBとの差分△Dが演算される。
そして、差分△Dは、図5(B)のフィードバック項の積分項の加算値FBinadに加算される。このとき、連続モード用フィードフォワード値DffB(1)が判定基準値Refより小さいときには、差分△D(1)[=Ref−DffB(1)]がフィードバック制御における積分項の加算値FBinadに加算される。連続モード用フィードフォワード値DffB(2)が判定基準値Refより大きいときには、差分△D(2)[=Ref−DffB(2)]がフィードバック制御における積分項加算値に加算される。
図6を用いて、連続モード用フィードフォワード値DffBから不連続モード用フィードフォワード値DffAへ切り替えられる様子(立ち下がり状態)を説明する。図6において、時刻t2から時刻t3まで、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refを上回っているので、フィードフォワード項のデューティー比Dffとして、連続モード用フィードフォワード値DffBが選択される。そして、時刻t3を過ぎると、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refを下回っているから、フィードフォワード項として、不連続モード用フィードフォワード値DffAが選択される。時刻t3の切替時に、判定基準値Refと連続モード用フィードフォワード値DffBとの差分△Dが演算される。そして、その差分△Dがフィードバック項の積分項の加算値FBinadとして加算される。このとき、連続モード用フィードフォワード値DffBが判定基準値Refより大きいときには、差分△D(2)[Ref−DffB(2)]がフィードバック項FBに加算され、一方、連続モード用フィードフォワード値DffB(1)が判定基準値Refより小さいときには、差分△D(1)[Ref−DffB(1)]がフィードバック項FBに加算される。
(3) デューティー比制御処理
図7および図8はコントローラ160により実行されるデューティー比制御処理を示すフローチャートである。本処理は、フィードバック制御にフィードフォワード制御を加えた制御であり、所定時間毎に繰り返し実行される。
図7において、ステップS102にて、上述した数式(1)〜数式(4)によりデータが演算される。すなわち、数式(1)により不連続モード用フィードフォワード値DffAが算出され、数式(2)により連続モード用フィードフォワード値DffBが算出され、さらに数式(3)により判定基準値Refが算出される。さらに、数式(4)により、差分ΔDが算出される。
続くステップS110では、ステップS102にて演算された不連続モード用フィードフォワード値DffAと判定基準値Refとの大小関係が比較される。この比較判定により、不連続モードの処理をすべきか、または連続モードの処理をすべきかについて判定が実行される。ステップS110にて、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refより小さいと判定されたときには、つまり不連続モードの処理をすべきであると判定されたときには、ステップS111へ進む。ステップS111では、前回の処理で設定されている連続状態フラグFgの値が前回の連続状態フラグFg−bの値にセットされる。なお、最初の処理では、連続状態フラグFg,Fg−bは初期値(OFF)にそれぞれ設定されている。
続くステップS112にて、連続状態フラグFgが「OFF」にセットされる。連続状態フラグFgは、連続モードにあるときに「ON」にセットされ、不連続モードにあるときに「OFF」にセットされるフラグである。続くステップS113にて、フィードフォワード項のデューティー比Dffに、数式(1)により演算された不連続モード用フィードフォワード値DffAがセットされる。
一方、ステップS110にて、不連続モード用フィードフォワード値DffAが判定基準値Refより小さくと判定されたときには、つまり連続モードの処理をすべきであると判定されたときには、ステップS116へ進む。ステップS116では、前回の処理における連続状態フラグFgの値が前回の連続状態フラグFg−bの値にセットされる。続くステップS117にて、連続状態フラグFgが「ON」にセットされる。続くステップS118にて、フィードフォワード項のデューティー比Dffに、数式(2)の連続モード用フィードフォワード値DffBがセットされる。
続くステップS120では、フィードバック比例項FBprが数式(5)により演算される。
FBpr=Kp(VH−VL) …(5)
Kp:フィードバック制御の比例定数
図8において、ステップS130〜ステップS138にて、前回の連続状態フラグFg−bおよび連続状態フラグFgの判定に基づいて、フィードバック積分項の加算値FBinadが算出される。
ステップS130にて、連続状態フラグFg−bおよび連続状態フラグFgの判定が実行される。ステップS130にて、前回の連続状態フラグFg−bが「OFF」であり、今回の処理における連続状態フラグFgが「ON」であると判定されたときには、つまり、不連続モードから連続モードへ切り替えられたと判定されたときには、ステップS134へ進む。一方、ステップS130にて、否定判定されたときには、ステップS132に進み、前回の連続状態フラグFg−bが[ON]であり、現在の連続状態フラグFgが「OFF」であると判定されたとき、つまり、連続モードから不連続モードへ切り替えられたと判定されたときには、ステップS136へ進む。ステップS132にて、否定判定されたとき、つまり、連続モードが維持されているとき、または不連続モードが維持されているときには、ステップS138へ進む。
ステップS130の判定により、不連続モードから連続モードへ切り替えられたと判定されてステップS134へ進んだときには、フィードバック積分項の加算値FBinadが演算される。フィードバック積分項の加算値FBinadは、ステップS102にて取得および算出されたデータを用いて、数式(6)により演算される。
FBinad= VH*△D … (6)
同様に、ステップS130およびステップS132の判定により、連続モードから不連続モードへ切り替えられたと判定されてステップS136へ進んだときには、フィードバック積分項の加算値FBinadが演算される。ステップS136では、ステップS134と同様に、フィードバック積分項の加算値FBinadが式(6)にて演算される。
ステップS130およびステップS132の判定により、連続モードまたは不連続モードが維持されていると判定された場合には、ステップS138にて、フィードバック積分項の加算値FBinadが数式(7)により演算される。
FBinad = ΔA*積分ゲイン … (7)
ΔA:目標電圧と測定電圧との差分
続くステップS140にて、フィードバック積分項FBinが数式(8)により演算される。ここで、nは本処理の回数を示すカウンタであり、前回のFBin(n−1)に、ステップS134,S136,S138のいずれか処理で演算された加算値FBinadが加算される。
FBin(n)=FBin(n−1)+FBinad …(8)
続くステップS142にて、フィードバック項FBが演算される。フィードバック項FBは、ステップS120で求めたフィードバック比例項FBprと、ステップS140で求めたフィードバック積分項FBinとを用いて、数式(9)により演算される。
FB=FBpr + FBin(n) …(9)
続くステップS144にて、制御用デューティー比Dutyが演算される。制御用デューティー比Dutyは、ステップS113またはステップS118で設定したフィードフォワード項のデューティー比Dffと、ステップS142で求めたフィードバック項のデューティー比Dfbとを用いて、数式(10)により演算され、この値によりコンバータを制御する。
Duty=Dff+Dfb/VH …(10)
(4) 実施例の作用・効果
(4)−1 実施例にかかるコンバータ装置は、フィードフォワード制御によるデューティー比制御を実行する際に、バッテリコンバータ180のリアクトルL1に電流が流れ続ける連続モード(図4)と、リアクトルL1に電流が断続的に流れる不連続モード(図3)とに分けて制御することにより、連続モードと不連続モードとの各々のモードの応答性などに適したデューティー比制御が実行される。
(4)−2 図5および図6に示すように、連続モードと不連続モードとの切替判定は、不連続モード用フィードフォワード値DffAと判定基準値Refとの比較によって行なわれる。判定基準値Refは、リアクトルの電圧を測定することにより得られる電圧測定値であるから、連続モードと不連続モードとを、リアクトルの現在の電圧に反映した基準にて、適切な領域で切り替えることができる。
(4)−3 連続モードと不連続モードとの切替の際に、連続モード用フィードフォワード値と判定基準値Refとの差分ΔDが演算され、その差分ΔDがフィードバック項の積分項に加算されているから、切替時に電圧指令値と実際の電圧とのズレがあっても、そのズレがフィードバック項の積分項で補償される。よって、リアクトルに流れる電流値と指令電流値との過不足が生じるのを防止し、フィードフォワード制御を精度よく行なうことができる。
(5) 他の実施例
本発明は、上述の実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。
(5)−1 上記実施例では、不連続モード用フィードフォワード値DffAおよび判定基準値Refを算出するパラメータとして、低圧側の電圧指令値VL、低圧側におけるセンサで測定した電圧測定値VLを用いたが、これに限らず、高圧側の電圧指令値VH、高圧側におけるセンサで測定した電圧測定値VHを用いてもよい。
(5)−2 上記実施例では、図7のステップS110にて、不連続モード用フィードフォワード値DffAと判定基準値Refとの大小比較によって、連続モードと不連続モードとの切替を行なっているが、これに限らず、不連続モード用フィードフォワード値DffAと判定基準値Refとの差が所定の値以下になった場合などの切替タイミングを見込んだ条件が満たされている場合に、連続モードと不連続モードとの切替を行なってもよい。
(5)−3 本実施例では、昇圧用の片方向のコンバータ装置について説明したが、これに限らず、降圧用のコンバータ装置や、双方向のコンバータ装置であっても適用することができる。
110…燃料電池
120…バッテリ
130…負荷
140…インバータ
150… FCコンバータ
160…コントローラ
170…センサ群
180…DC/DCコンバータ
L1…リアクトル
SW1…スイッチング素子
DffA…不連続モード用フィードフォワード値
DffB… 連続モード用フィードフォワード値
Ref… 判定基準値

Claims (3)

  1. リアクトルを備え、上記リアクトルへの電流を断続することにより電源装置と負荷装置との間で電圧変換が可能なように構成されたコンバータと、
    上記リアクトルに電流が流れ続ける連続モードと、該リアクトルに電流が断続的に流れる不連続モードとを分けて上記コンバータをデューティー比制御するとともに、フィードフォワード制御を行なうために設定されるフィードフォワード項とフィードバック制御を行なうために設定されるフィードバック項とを用いて上記リアクトルを上記デューティー比制御する制御部と、
    を備え、
    上記制御部は、
    (1)上記リアクトルに流す電流値を指令するための電流指令値に基づいて上記不連続モードのためのデューティー比の値として算出された不連続モード用フィードフォワード値と、
    (2)上記リアクトルにより電圧変換される電圧を指令するための電圧指令値に基づいて上記連続モードのためのデューティー比の値として算出された連続モード用フィードフォワード値と、
    (3)上記リアクトルの電圧を測定することにより得られる電圧測定値に基づいて上記連続モードのためのデューティー比の値として算出された判定基準値と、
    を算出する算出手段と、
    上記不連続モード用フィードフォワード値と上記判定基準値とに基づいて、上記不連続モード用フィードフォワード値と上記連続モード用フィードフォワード値とを択一的に選択して、該選択された値を上記フィードフォワード項に設定する設定手段と、
    を有するフィードフォワード項設定手段と、
    上記設定手段が上記不連続モード用フィードフォワード値と上記連続モード用フィードフォワード値とを切り替えたときに、上記連続モード用フィードフォワード値と上記判定基準値との差分を、上記フィードバック項の積分項として加算するフィードバック項設定手段と、
    を備えたコンバータ装置。
  2. 請求項1に記載のコンバータ装置において、
    上記設定手段は、
    上記不連続モード用フィードフォワード値が上記判定基準値より小さいときに、上記不連続モード用フィードフォワード値を選択し、
    上記不連続モード用フィードフォワード値が上記判定基準値より大きいときに、上記連続モード用フィードフォワード値を選択する、
    コンバータ装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のコンバータ装置において、
    上記コンバータは、上記リアクトルに流れる電流を入り切りするスイッチング素子を有し、
    上記制御部は、上記スイッチング素子の入り切りにより上記デューティー比を制御する、コンバータ装置。
JP2013086293A 2013-04-17 2013-04-17 コンバータ装置 Active JP5928401B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013086293A JP5928401B2 (ja) 2013-04-17 2013-04-17 コンバータ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013086293A JP5928401B2 (ja) 2013-04-17 2013-04-17 コンバータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014212587A JP2014212587A (ja) 2014-11-13
JP5928401B2 true JP5928401B2 (ja) 2016-06-01

Family

ID=51931960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013086293A Active JP5928401B2 (ja) 2013-04-17 2013-04-17 コンバータ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5928401B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6455205B2 (ja) * 2015-02-13 2019-01-23 トヨタ自動車株式会社 昇圧制御装置
JP2016149903A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 トヨタ自動車株式会社 昇圧制御装置
JP6323474B2 (ja) * 2016-02-26 2018-05-16 トヨタ自動車株式会社 電圧制御システム、燃料電池システムおよび電圧制御システムの制御方法
JP6682987B2 (ja) * 2016-04-25 2020-04-15 株式会社ノーリツ 熱源機
JP6839687B2 (ja) * 2018-09-06 2021-03-10 株式会社デンソー 昇圧制御装置
WO2022029961A1 (ja) * 2020-08-06 2022-02-10 三菱電機株式会社 電力変換回路の制御装置
JP7428172B2 (ja) 2021-09-07 2024-02-06 トヨタ自動車株式会社 電源ユニット

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4572820B2 (ja) * 2005-11-29 2010-11-04 Tdkラムダ株式会社 スイッチング電源装置
US7737668B2 (en) * 2007-09-07 2010-06-15 Panasonic Corporation Buck-boost switching regulator
JP4805303B2 (ja) * 2008-04-30 2011-11-02 本田技研工業株式会社 Dc/dcコンバータ装置、電気車両及びdc/dcコンバータの制御方法
JP5207055B2 (ja) * 2008-11-20 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 コンバータ制御装置
JP2013017302A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Toyota Motor Corp 昇圧コンバータの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014212587A (ja) 2014-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5928401B2 (ja) コンバータ装置
JP5454987B2 (ja) 燃料電池システム
US7692940B2 (en) Voltage conversion device
US9893617B2 (en) Electric power conversion system
CA2970209C (en) Voltage control system, fuel cell system, and control method for voltage control system
US10818945B2 (en) Voltage control system, fuel cell system, and control method for voltage control system
US20130258734A1 (en) Apparatus for controlling voltage converting apparatus
JP5207055B2 (ja) コンバータ制御装置
US9438116B2 (en) Control unit for a boost converter device
US20200377073A1 (en) Power supply system
JP5488097B2 (ja) 電流推定装置およびdcdcコンバータ制御システム
US10097093B2 (en) Electric power conversion system
US8143835B2 (en) Method of driving DC/DC converter, method of controlling DC/DC converter apparatus, method of controlling driving operation of vehicle, and method of driving fuel cell system
JP2005341698A (ja) モータ駆動装置
US20160028229A1 (en) Power supply system
JP2007068290A (ja) 電圧変換システム
JP4488067B2 (ja) 車両用昇圧コンバータ回路
US9502977B2 (en) Control apparatus for voltage converting apparatus
JP2009268216A (ja) Dc/dcコンバータ装置の動作制御方法
JP6183130B2 (ja) モータ駆動システム
JP2019075886A (ja) 昇圧コンバータ装置
JP6939399B2 (ja) 昇圧コンバータ装置
JP6862960B2 (ja) 駆動装置
JP5220571B2 (ja) Dc/dcコンバータ装置及びdc/dcコンバータの駆動方法
JP5112906B2 (ja) 蓄電池駆動用直流電圧変換器、及び蓄電池駆動用直流電圧変換器の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150423

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160317

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160411

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5928401

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151