JP7030033B2 - Power conversion system - Google Patents

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本発明は、複数の電力変換装置を備える電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion system including a plurality of power conversion devices.

電気自動車又はハイブリッド自動車等の電動車両の電源システムには、動力源となる走行用モータを駆動するために高電圧の主バッテリが設けられる。また、例えば、車両補機類に電力を供給するために低電圧の補機バッテリが設けられ、補機バッテリと主バッテリとは、降圧用のDC/DCコンバータを介して接続される。DC/DCコンバータは、主バッテリの高電圧を所定の低電圧に変換して補機バッテリに供給している。 The power supply system of an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is provided with a high-voltage main battery for driving a traveling motor as a power source. Further, for example, a low-voltage auxiliary battery is provided to supply electric power to vehicle auxiliary equipment, and the auxiliary battery and the main battery are connected via a DC / DC converter for step-down. The DC / DC converter converts the high voltage of the main battery into a predetermined low voltage and supplies it to the auxiliary battery.

このような用途に用いられる電力変換装置として、例えば、特許文献1には、一次コイル及び二次コイルからなるトランスと、トランスの一次側に設けられるスイッチ回路と、トランスの二次側に設けられる整流平滑回路と、スイッチ制御部等を備えるDC/DCコンバータが開示されている。スイッチ制御部は、スイッチ回路への入力値(例えば、入力電圧)を、検出回路を介して監視し、スイッチ回路への制御信号を生成する。また、入力値が所定範囲外であるときには、制御信号が出力されないようにしてスイッチ回路を保護し、トランス等の磁気部品の大型化を抑制している。 As a power conversion device used for such an application, for example, in Patent Document 1, a transformer composed of a primary coil and a secondary coil, a switch circuit provided on the primary side of the transformer, and a switch circuit provided on the secondary side of the transformer are provided. A DC / DC converter including a rectifying smoothing circuit, a switch control unit, and the like is disclosed. The switch control unit monitors the input value (for example, the input voltage) to the switch circuit via the detection circuit, and generates a control signal to the switch circuit. Further, when the input value is out of the predetermined range, the switch circuit is protected by preventing the output of the control signal, and the increase in size of the magnetic component such as the transformer is suppressed.

特開2014-230460号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-230460

特許文献1の電力変換装置は、例えば、電圧センサで検出される入力電圧を検出回路へ入力し、検出回路において、入力値に基づく状態信号と保護停止信号を生成して、スイッチ制御部へ伝達するようになっている。スイッチ制御部は、例えば、状態信号に応じた制御信号を生成し、保護停止信号の入力の有無に応じて、制御信号を出力する。
この構成では、電圧センサや検出回路を備えた検出部の検出精度が、スイッチ制御部による制御性に大きく影響する。検出部の検出精度を高めるには、公差の小さい高精度な部品を用いることが望ましいが、コスト増となりやすい。
The power conversion device of Patent Document 1 inputs, for example, an input voltage detected by a voltage sensor to a detection circuit, generates a state signal and a protection stop signal based on the input value in the detection circuit, and transmits them to a switch control unit. It is designed to do. The switch control unit generates, for example, a control signal according to a state signal, and outputs a control signal according to the presence or absence of input of a protection stop signal.
In this configuration, the detection accuracy of the detection unit including the voltage sensor and the detection circuit greatly affects the controllability of the switch control unit. In order to improve the detection accuracy of the detection unit, it is desirable to use high-precision parts with small tolerances, but the cost tends to increase.

一方、電動車両には複数の補機が搭載されており、これら複数の補機に対し、独立に電力を供給可能な複数の補機バッテリと複数の電力変換装置を設けることが検討されている。複数の電力変換装置は、それぞれ、特許文献1の電力変換装置と同様の検出部構成とすることができるが、その検出精度を高めるには、それぞれに高精度な部品を用いることが必要となり、部品コストがさらに増加する。
また、例えば、補機と共に電力変換装置が後付けされた場合には、必ずしも検出部の部品精度が同等とならないことがある。あるいは、同等部品であっても、搭載される周辺環境条件に差がある場合には、例えば、部品の温度特性による誤差が大きくなりやすい。そのために、スイッチ制御部による制御性に差が生じ、信頼性が低下するおそれがある。
On the other hand, a plurality of auxiliary machines are mounted on an electric vehicle, and it is considered to provide a plurality of auxiliary machine batteries and a plurality of power conversion devices capable of independently supplying electric power to the plurality of auxiliary machines. .. Each of the plurality of power conversion devices can have the same detection unit configuration as the power conversion device of Patent Document 1, but in order to improve the detection accuracy, it is necessary to use high-precision parts for each. The cost of parts will increase further.
Further, for example, when a power conversion device is retrofitted together with an auxiliary machine, the component accuracy of the detection unit may not always be the same. Alternatively, even if the parts are equivalent, if there is a difference in the surrounding environmental conditions on which the parts are mounted, for example, an error due to the temperature characteristics of the parts tends to be large. Therefore, there is a possibility that the controllability of the switch control unit is different and the reliability is lowered.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の電力変換装置が搭載される構成において、部品コストの増加を抑制しながら電力変換を制御性よく行い、システムの信頼性を向上させることができる電力変換システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a configuration in which a plurality of power conversion devices are mounted, power conversion is performed with good controllability while suppressing an increase in component cost, and the reliability of the system is improved. It seeks to provide a power conversion system that can.

本発明の一態様は、
共通の電源(B)に接続され、入力される電力を変換して出力する複数の電力変換装置(DDC1、DDC2、DDC3)と、
複数の上記電力変換装置の間で通信を行う通信部(CAN1、CAN2、CAN3)と、を備える電力変換システム(1)において、
複数の上記電力変換装置は、それぞれ、少なくとも1つの共通情報を検出するための検出部(21、22、23)と、上記共通情報に基づいて電力変換回路部(11、12、13)の駆動を制御するコントローラ(31、32、33)と、を有しており、
複数の上記コントローラは、上記通信部を介して上記共通情報の検出値(VH1、VH2、VH3)を互いに共有可能であると共に、複数の上記コントローラのうちの少なくとも1つは、共有される上記検出値を比較監視して上記検出部の検出信頼性の有無を判定する信頼性判定部(311、321、331)を備えている、電力変換システムにある。
One aspect of the present invention is
A plurality of power conversion devices (DDC1, DDC2, DDC3) connected to a common power supply (B) to convert and output the input power, and
In the power conversion system (1) including a communication unit (CAN1, CAN2, CAN3) that communicates between the plurality of power conversion devices.
Each of the plurality of power conversion devices drives a detection unit (21, 22, 23) for detecting at least one common information, and a power conversion circuit unit (11, 12, 13) based on the common information. Has a controller (31, 32, 33) to control the
The plurality of controllers can share the detection values (VH1, VH2, VH3) of the common information with each other via the communication unit, and at least one of the plurality of controllers is shared. The power conversion system includes a reliability determination unit (311, 321, 331) for comparing and monitoring values to determine the presence or absence of detection reliability of the detection unit.

上記一態様によれば、複数の電力変換装置が、それらの共通情報を通信により共有することで、互いの検出値を用いた制御が可能になる。また、複数の電力変換装置の少なくとも1つにおいて、コントローラに信頼性判定部を設けたので、共有される検出値を比較して検出信頼性の有無を判定することができる。各コントローラは、その判定結果に基づいて、各電力変換回路部の制御に用いる検出値を選択することができ、例えば、検出信頼性有と判定される場合には、共有される検出値のうち検出精度がより高い検出部の検出値を用いる。
これにより、複数の電力変換装置において、例えば、検出部の部品精度や温度環境等に差がある場合であっても、検出精度が高い検出値を利用して、各電力変換回路部を制御性よく駆動することができる。
According to the above aspect, a plurality of power conversion devices share their common information by communication, so that control using each other's detection values becomes possible. Further, since the reliability determination unit is provided in the controller in at least one of the plurality of power conversion devices, it is possible to compare the shared detection values and determine the presence or absence of detection reliability. Each controller can select a detection value to be used for controlling each power conversion circuit unit based on the determination result. For example, when it is determined that the detection reliability is present, among the shared detection values. The detection value of the detection unit with higher detection accuracy is used.
As a result, in a plurality of power conversion devices, even if there is a difference in the component accuracy or temperature environment of the detection unit, for example, the detection value with high detection accuracy is used to control each power conversion circuit unit. Can be driven well.

以上のごとく、上記態様によれば、複数の電力変換装置が搭載される場合において、部品コストの増加を抑制しながら電力変換を制御性よく行い、システムの信頼性を向上させることができる電力変換システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to the above aspect, when a plurality of power conversion devices are mounted, power conversion can be performed with good controllability while suppressing an increase in component cost, and power conversion can be improved in system reliability. The system can be provided.
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態1における、電力変換システムの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the schematic structure of the power conversion system in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、電力変換システムを構成する2つの電力変換装置の検出部の検出特性と、理想検出特性との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the detection characteristic of the detection part of the two power conversion devices constituting the power conversion system, and the ideal detection characteristic in Embodiment 1. FIG. 実施形態1における、2つの電力変換装置が備える2つの検出部について、2つの検出値の差分値を、正常時と異常時とで比較して示す図。FIG. 5 is a diagram showing a difference value between two detected values of two detection units included in the two power conversion devices in the first embodiment by comparing them in a normal state and an abnormal time. 実施形態1における、2つの電力変換装置のコントローラにおいて実施される検出信頼性判定処理のフローチャート図。The flowchart of the detection reliability determination process carried out in the controller of two power conversion apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施形態2における、電力変換システムの一部となる電力変換装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the schematic structure of the power conversion apparatus which becomes a part of the power conversion system in Embodiment 2. FIG. 実施形態2における、電力変換システムを構成する3つの電力変換装置による検出値と、信頼性判定部の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the detection value by three power conversion devices constituting the power conversion system in Embodiment 2 and the reliability determination part. 実施形態3における、電力変換システムの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the schematic structure of the power conversion system in Embodiment 3. 実施形態3における、2つの電力変換装置のコントローラにおいて実施される検出信頼性判定処理のフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart of a detection reliability determination process performed by the controllers of the two power conversion devices in the third embodiment. 実施形態3における、2つの電力変換装置が備える2つの検出部の検出特性と、温度環境変化との関係を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the detection characteristics of the two detection units included in the two power conversion devices and the change in the temperature environment in the third embodiment. 実施形態4における、電力変換システムを構成する3つの電力変換装置の組み合わせの一例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a combination of three power conversion devices constituting the power conversion system in the fourth embodiment. 実施形態4の変形例における、電力変換システムを構成する2つの電力変換装置の組み合わせ例を示すブロック図。The block diagram which shows the combination example of the two power conversion devices constituting the power conversion system in the modification of Embodiment 4.

(実施形態1)
電力変換システムに係る実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
図1に示すように、電力変換システム1は、共通の電源としての主バッテリBと、主バッテリBに接続され、入力される電力を変換して出力する複数の電力変換装置DDC1、DDC2と、複数の電力変換装置DDC1、DDC2の間で通信を行う通信部CAN1と、を備えている。複数の電力変換装置DDC1、DDC2は、それぞれ、少なくとも1つの共通情報を検出するための検出部21、22と、共通情報に基づいて電力変換回路部11、12の駆動を制御するコントローラ31、32と、を有している。
ここで、共通情報は、例えば、複数の電力変換回路部11、12への入力電圧Vinとなる主バッテリBの電圧VHを含む。
(Embodiment 1)
An embodiment of the power conversion system will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the power conversion system 1 includes a main battery B as a common power source, and a plurality of power conversion devices DDC1 and DDC2 connected to the main battery B to convert and output input power. It includes a communication unit CAN1 that communicates between a plurality of power conversion devices DDC1 and DDC2. The plurality of power conversion devices DDC1 and DDC2 have detection units 21 and 22 for detecting at least one common information, and controllers 31 and 32 that control the drive of the power conversion circuit units 11 and 12 based on the common information, respectively. And have.
Here, the common information includes, for example, the voltage VH of the main battery B which is the input voltage Vin to the plurality of power conversion circuit units 11 and 12.

複数の電力変換装置DDC1、DDC2に対応する複数のコントローラ31、32は、通信部CAN1を介して、共通情報の検出値VH1、VH2を互いに共有可能としている。そして、複数のコントローラ31、32のうちの少なくとも1つは、共有される検出値VH1、VH2を比較監視して、検出部21、22の検出信頼性の有無を判定する信頼性判定部311、321を備えている。 The plurality of controllers 31 and 32 corresponding to the plurality of power conversion devices DDC1 and DDC2 can share the detected values VH1 and VH2 of the common information with each other via the communication unit CAN1. Then, at least one of the plurality of controllers 31 and 32 compares and monitors the shared detection values VH1 and VH2, and determines whether or not the detection units 21 and 22 have detection reliability. It is equipped with 321.

信頼性判定部311、321は、複数の検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを、検出部21、22の検出誤差情報に基づいて予め設定された差分閾値Vth1と比較して、検出部21、22による検出値VH1、VH2の検出信頼性を判定することができる。
このとき、検出誤差情報は、例えば、検出部21、22の個体差又は周辺環境条件に起因する検出特性の誤差情報を含む。
The reliability determination units 311 and 321 compare the difference value ΔVH of the plurality of detected values VH1 and VH2 with the difference threshold value Vth1 set in advance based on the detection error information of the detection units 21 and 22, and the detection unit 21, The detection reliability of the detection values VH1 and VH2 according to 22 can be determined.
At this time, the detection error information includes, for example, error information of the detection characteristics due to individual differences of the detection units 21 and 22 or surrounding environmental conditions.

ここで、コントローラ31、32は、信頼性判定部311、321にて検出部21、22の検出信頼性が高いと判定されたときには、共有される検出値VH1、VH2のうち、例えば、検出誤差がより小さい検出部21による検出値VH1を優先的に用いるのがよい。
一方、コントローラ31、32は、信頼性判定部311、321にて検出部21、22の検出信頼性が低いと判定されたときには、同じ電力変換装置11、12に属する検出部21、22から送信される検出値VH1、VH2を、それぞれ用いる。
Here, when the reliability determination units 311 and 321 determine that the detection reliability of the detection units 21 and 22 is high, the controllers 31 and 32 have, for example, a detection error among the shared detection values VH1 and VH2. It is preferable to preferentially use the detection value VH1 by the detection unit 21 having a smaller value.
On the other hand, when the reliability determination units 311 and 321 determine that the detection reliability of the detection units 21 and 22 is low, the controllers 31 and 32 transmit from the detection units 21 and 22 belonging to the same power conversion devices 11 and 12. The detected values VH1 and VH2 to be detected are used, respectively.

以下、電力変換システム1の各部について詳細に説明する。
電力変換システム1は、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車等の電動車両に搭載される電源システムに適用可能である。本形態において、電力変換システム1は、共通の主バッテリBに対して並列に接続される、2つの電力変換装置DDC1、DDC2を備えている。主バッテリBは、充放電可能に構成された直流高電圧バッテリであり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池にて構成することができる。
主バッテリBは、図示しない車両駆動用モータに接続されて車両走行用の電力を供給するために主に使用され、また、車両駆動用モータの回生制動時に発電される電力によって充電することができる。
Hereinafter, each part of the power conversion system 1 will be described in detail.
The power conversion system 1 can be applied to a power supply system mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example. In this embodiment, the power conversion system 1 includes two power conversion devices DDC1 and DDC2 connected in parallel to a common main battery B. The main battery B is a DC high-voltage battery that can be charged and discharged, and can be composed of, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery.
The main battery B is connected to a vehicle drive motor (not shown) and is mainly used to supply electric power for traveling the vehicle, and can be charged by the electric power generated during regenerative braking of the vehicle drive motor. ..

2つの電力変換装置DDC1、DDC2の出力側には、それぞれ、補機バッテリB1、B2や負荷L1、L2が接続される。補機バッテリB1、B2は、主バッテリBよりも定格出力が低い直流低電圧バッテリであり、例えば、鉛蓄電池等の二次電池にて構成することができる。補機バッテリB1、B2は、車両補機類等の負荷L1、L2へ電力を供給するために使用され、電力変換装置DDC1、DDC2を用いて主バッテリBの直流高電圧を降圧させて、補機バッテリB1、B2を充電することができる。
負荷L1、L2となる車両補機類には、例えば、ヘッドライト等の照明や小型モータ、各種アクチュエータ等の電装品が含まれる。
Auxiliary batteries B1 and B2 and loads L1 and L2 are connected to the output sides of the two power conversion devices DDC1 and DDC2, respectively. The auxiliary batteries B1 and B2 are DC low-voltage batteries having a lower rated output than the main battery B, and can be composed of, for example, a secondary battery such as a lead storage battery. The auxiliary battery B1 and B2 are used to supply electric power to the loads L1 and L2 of vehicle auxiliary equipment and the like, and the DC high voltage of the main battery B is stepped down by using the power conversion devices DDC1 and DDC2 to supplement the power. The machine batteries B1 and B2 can be charged.
Vehicle accessories having loads L1 and L2 include, for example, lighting such as headlights, small motors, and electrical components such as various actuators.

本形態では、2つの電力変換装置DDC1、DDC2の基本構造は、概略同一であり、それぞれ、電力変換回路部11、12と、入力電圧検出用の検出部21、22と、制御用のコントローラ31、32と、電力変換回路部11、12を駆動するドライブ回路41、42と、を有している。2つのコントローラ31、32は、通信部CAN1を介して通信可能に接続されており、検出部21、22からの検出信号を共有可能となっている。 In this embodiment, the basic structures of the two power conversion devices DDC1 and DDC2 are substantially the same, and the power conversion circuit units 11 and 12, the detection units 21 and 22 for detecting the input voltage, and the controller 31 for control, respectively. 32, and drive circuits 41 and 42 for driving the power conversion circuit units 11 and 12. The two controllers 31 and 32 are communicably connected via the communication unit CAN1 and can share the detection signals from the detection units 21 and 22.

電力変換回路部11、12は、入力側の高電圧を低電圧に変換して出力する降圧コンバータであり、例えば、入力側と出力側が絶縁分離された絶縁型DC/DCコンバータを用いて構成されている。電力変換回路部11、12は、それぞれ、絶縁用トランス(以下、トランスと略称する)51、61と、トランス51、61の一次側に設けられる一次側回路であるスイッチ回路52、62と、トランス51、61の二次側に設けられる二次側回路である整流回路53、63と、を有している。 The power conversion circuit units 11 and 12 are buck converters that convert a high voltage on the input side into a low voltage and output it. For example, the power conversion circuit units 11 and 12 are configured by using an isolated DC / DC converter in which the input side and the output side are separated from each other. ing. The power conversion circuit units 11 and 12 include an insulating transformer (hereinafter abbreviated as a transformer) 51 and 61, a switch circuit 52 and 62 which are primary side circuits provided on the primary side of the transformers 51 and 61, and a transformer, respectively. It has rectifying circuits 53 and 63, which are secondary side circuits provided on the secondary side of 51 and 61.

トランス51、61は、一次巻線51a、61a、二次巻線51b、61b及びコア51c、61cを備えており、所定の降圧比が得られるように、一次巻線51a、61aと二次巻線51b、61bの巻数比が設定される。スイッチ回路52、62は、スイッチング素子を含んで構成される回路であり、スイッチング素子のオンオフを制御することにより、主バッテリBの高電圧が交流電圧に変換されて一次巻線51a、61aに印加される。整流回路53、63は、整流素子を含んで構成される回路であり、二次巻線51b、61bに誘起される交流電圧を整流し直流電圧に変換して出力する。 The transformers 51 and 61 include primary windings 51a and 61a, secondary windings 51b and 61b and cores 51c and 61c, and primary windings 51a and 61a and secondary windings are provided so that a predetermined step-down ratio can be obtained. The turns ratio of the wires 51b and 61b is set. The switch circuits 52 and 62 are circuits including switching elements, and by controlling the on / off of the switching elements, the high voltage of the main battery B is converted into an AC voltage and applied to the primary windings 51a and 61a. Will be done. The rectifying circuits 53 and 63 are circuits including a rectifying element, and rectify the AC voltage induced in the secondary windings 51b and 61b, convert it into a DC voltage, and output it.

スイッチング素子は、例えば、MOSFET(すなわち、電界効果トランジスタ)等のパワー半導体スイッチング素子であり、ドレイン端子とソース端子の間に逆並列に接続された寄生ダイオードを有している。
スイッチ回路52、62は、例えば、主バッテリBと一次巻線51a、61aの間において、主バッテリBと並列に接続されるハーフブリッジ回路を有して構成される。ハーフブリッジ回路は、2つのスイッチング素子の直列接続体からなり、直列接続体の接続点に、一次巻線51a、61aの一端が接続される。一次巻線51a、61aの他端は、主バッテリBの負極側端子に接続される。スイッチ回路52、62は、主バッテリBと一次巻線51a、61aの間において、4つのスイッチング素子をブリッジ接続したフルブリッジ回路として構成されてもよい。
The switching element is, for example, a power semiconductor switching element such as a MOSFET (that is, a field effect transistor), and has a parasitic diode connected in antiparallel between a drain terminal and a source terminal.
The switch circuits 52 and 62 are configured to include, for example, a half-bridge circuit connected in parallel with the main battery B between the main battery B and the primary windings 51a and 61a. The half-bridge circuit is composed of a series connection body of two switching elements, and one end of the primary windings 51a and 61a is connected to the connection point of the series connection body. The other ends of the primary windings 51a and 61a are connected to the negative electrode side terminal of the main battery B. The switch circuits 52 and 62 may be configured as a full bridge circuit in which four switching elements are bridge-connected between the main battery B and the primary windings 51a and 61a.

整流素子は、例えば、ダイオードであり、二次巻線51b、61bと補機バッテリB1、B2の間において、補機バッテリB1、B2の正極側端子へ向かう方向が順方向となるように接続される。整流回路53、63と補機バッテリB1、B2との間には、例えば、平滑用コンデンサが設けられて、整流された電力を平滑化して補機バッテリB1、B2へ供給する。整流回路53、63は、4つのダイオードをブリッジ接続したフルブリッジ回路として構成されてもよく、また、二次巻線51b、61bは、中間タップを備える構成であってもよい。 The rectifying element is, for example, a diode, and is connected between the secondary windings 51b and 61b and the auxiliary batteries B1 and B2 so that the directions toward the positive electrode side terminals of the auxiliary batteries B1 and B2 are in the forward direction. To. For example, a smoothing capacitor is provided between the rectifier circuits 53 and 63 and the auxiliary batteries B1 and B2 to smooth the rectified power and supply it to the auxiliary batteries B1 and B2. The rectifier circuits 53 and 63 may be configured as a full bridge circuit in which four diodes are bridge-connected, and the secondary windings 51b and 61b may be configured to include an intermediate tap.

ドライブ回路41、42は、スイッチ回路52、62のスイッチング素子のゲート端子へゲート信号を出力し、スイッチング素子をオンオフ駆動する。コントローラ31、32は、ドライブ回路41、42に対して、スイッチング素子をオンオフ駆動するための制御信号(例えば、PWM信号)を出力する。すなわち、コントローラ31、32から出力される制御信号がオン状態である間、ドライブ回路41、42からスイッチング素子のゲート端子へのゲート信号がハイレベルとなり、スイッチング素子がオンとなる。また、コントローラ31、32からの制御信号がオフ状態である間、ドライブ回路41、42からスイッチング素子のゲート端子へのゲート信号がローレベルとなり、スイッチング素子がオフとなる。 The drive circuits 41 and 42 output a gate signal to the gate terminal of the switching element of the switch circuits 52 and 62, and drive the switching element on and off. The controllers 31 and 32 output a control signal (for example, a PWM signal) for driving the switching element on and off to the drive circuits 41 and 42. That is, while the control signals output from the controllers 31 and 32 are in the ON state, the gate signal from the drive circuits 41 and 42 to the gate terminal of the switching element becomes high level, and the switching element is turned ON. Further, while the control signals from the controllers 31 and 32 are in the off state, the gate signal from the drive circuits 41 and 42 to the gate terminal of the switching element becomes low level, and the switching element is turned off.

検出部21、22は、電圧センサ211、221と、電圧センサ211、221の検出結果が入力される検出回路212、222と、を有する。電圧センサ211、221は、主バッテリBから電力変換回路部11、12のスイッチ回路52、62への入力電圧Vin(すなわち、主バッテリBの電圧VHに相当)を検出し、検出回路212、222へ出力する。検出回路212、222は、例えば、電圧センサ211、221からの検出信号S1、S2に応じてデューティ比が変化するパルス信号を生成し、入力電圧Vinの検出値VH1、VH2として、コントローラ31、32へ出力する。 The detection units 21 and 22 include voltage sensors 211 and 221 and detection circuits 212 and 222 to which the detection results of the voltage sensors 211 and 221 are input. The voltage sensors 211 and 221 detect the input voltage Vin (that is, corresponding to the voltage VH of the main battery B) from the main battery B to the switch circuits 52 and 62 of the power conversion circuits 11 and 12, and detect circuits 212 and 222. Output to. The detection circuits 212 and 222 generate, for example, pulse signals whose duty ratio changes according to the detection signals S1 and S2 from the voltage sensors 211 and 221, and set the detection values VH1 and VH2 of the input voltage Vin as the controllers 31 and 32. Output to.

また、検出回路212、222は、検出信号S1、S2に基づく保護信号S11、S21を、ドライブ回路41、42へ出力することもできる。例えば、検出信号S1、S2に対応する検出値VH1、VH2が、入力電圧Vinの正常範囲外と判断されるときには、ドライブ回路41、42からのゲート信号の出力が停止される。これにより、電力変換回路部11、12の駆動が制限され、スイッチ回路52、62が保護される。 Further, the detection circuits 212 and 222 can also output the protection signals S11 and S21 based on the detection signals S1 and S2 to the drive circuits 41 and 42. For example, when the detection values VH1 and VH2 corresponding to the detection signals S1 and S2 are determined to be out of the normal range of the input voltage Vin, the output of the gate signal from the drive circuits 41 and 42 is stopped. As a result, the drive of the power conversion circuit units 11 and 12 is restricted, and the switch circuits 52 and 62 are protected.

電圧センサ211、221は、例えば、直列接続した抵抗素子を含む抵抗分圧回路を用いて構成される。検出回路212、222は、例えば、検出値VH1、VH2に相当するパルス信号を生成する信号生成回路や、検出信号S1、S2が正常範囲内にあるか否かを判定するための比較回路を含む検出用ICとして構成される。 The voltage sensors 211 and 221 are configured by using, for example, a resistance voltage dividing circuit including resistance elements connected in series. The detection circuits 212 and 222 include, for example, a signal generation circuit that generates pulse signals corresponding to the detection values VH1 and VH2, and a comparison circuit for determining whether or not the detection signals S1 and S2 are within the normal range. It is configured as a detection IC.

コントローラ31、32は、例えば、検出部21、22から入力される検出値VH1、VH2等の情報に基づいて、電力変換回路部11、12からの出力電圧(すなわち、補機バッテリの電圧VLに相当)が所定の目標値となるように、ドライブ回路41、42を介してスイッチ回路52、62を駆動する。そのために、コントローラ31、32には、検出値VH1、VH2の他に、例えば、図示しないセンサから電力変換回路部11、12の出力電圧や出力電流等の検出信号が入力されるようにしてもよい。コントローラ31、32は、これら情報に基づくフィードフォワード制御又はフィードバック制御又はそれらの組み合わせによって、PWM信号のデューティ比を適切に設定し、電力変換回路部11、12の駆動を制御する。 The controllers 31 and 32 use, for example, the output voltage from the power conversion circuit units 11 and 12 (that is, the voltage VL of the auxiliary battery) based on the information such as the detection values VH1 and VH2 input from the detection units 21 and 22. The switch circuits 52 and 62 are driven via the drive circuits 41 and 42 so that (corresponding to) becomes a predetermined target value. Therefore, in addition to the detected values VH1 and VH2, detection signals such as the output voltage and output current of the power conversion circuit units 11 and 12 may be input to the controllers 31 and 32 from a sensor (not shown), for example. good. The controllers 31 and 32 appropriately set the duty ratio of the PWM signal by feedforward control or feedback control based on this information, or a combination thereof, and control the driving of the power conversion circuit units 11 and 12.

ここで、電力変換装置DDC1、DDC2は概略同一構造であり、共通の主バッテリBに対して、電力変換回路部11、12が並列に接続されている。コントローラ31、32は、主バッテリBからの入力電圧Vinに基づいて、スイッチ回路52、62を同様に駆動し、主バッテリBからの入力電圧Vinを降圧する制御を行う。このとき、コントローラ31、32による電力変換回路部11、12の制御性を良好に保つために、検出部21、22により入力電圧Vinを精度よく検出し、ドライブ回路41、42への制御信号を最適化することが望まれる。 Here, the power conversion devices DDC1 and DDC2 have substantially the same structure, and the power conversion circuit units 11 and 12 are connected in parallel to the common main battery B. The controllers 31 and 32 similarly drive the switch circuits 52 and 62 based on the input voltage Vin from the main battery B, and control to step down the input voltage Vin from the main battery B. At this time, in order to maintain good controllability of the power conversion circuit units 11 and 12 by the controllers 31 and 32, the detection units 21 and 22 accurately detect the input voltage Vin and send the control signal to the drive circuits 41 and 42. It is desirable to optimize.

ただし、電力変換装置DDC1、DDC2において、検出部21、22の検出精度は必ずしも同等ではない。そのため、複数の電力変換装置DDC1、DDC2が、それぞれの検出値VH1、VH2に基づいて独立に制御される場合には、検出精度の異なる検出値VH1、VH2を用いることになり、制御性にも差が生じることになる。
これは、検出部21、22を構成する部品の交差等によるものであり、例えば、検出精度を向上させるために、検出部21、22の両方を同等の高精度部品にて構成することは可能であるが、コスト増につながる。また、同等部品を用いた場合であっても、例えば、温度環境が異なる条件では、検出部21、22の温度特性によるバラツキが生じる。
However, in the power conversion devices DDC1 and DDC2, the detection accuracy of the detection units 21 and 22 is not always the same. Therefore, when a plurality of power conversion devices DDC1 and DDC2 are independently controlled based on their respective detection values VH1 and VH2, the detection values VH1 and VH2 having different detection accuracys are used, and the controllability is also improved. There will be a difference.
This is due to the intersection of the parts constituting the detection units 21 and 22 and the like. For example, in order to improve the detection accuracy, it is possible to configure both the detection units 21 and 22 with the same high-precision parts. However, it leads to an increase in cost. Further, even when equivalent parts are used, for example, under conditions where the temperature environment is different, variations occur due to the temperature characteristics of the detection units 21 and 22.

そこで、本形態では、コントローラ31、32を、通信部CAN1を介して接続し、検出部21、22による検出値VH1、VH2を互いに共有して、相互に利用可能とする。さらに、コントローラ31、32には、それぞれに信頼性判定部311、321が設けられて、互いの検出値VH1、VH2を相互監視し、検出部21、22の検出信頼性の有無を判定する。これにより、コントローラ31、32は、信頼性判定部311、321の判定結果に基づいて、検出値VH1、VH2のうちから、より適切な1つを選択して用いることができる。
例えば、予め検出値VH1、VH2の一方が、他方よりも検出精度が高いことが知られている場合において、信頼性判定部311、321により検出信頼性が高いと判定された場合には、より検出精度が高い一方を、両方のコントローラ31、32で使用することができる。信頼性判定部311、321により検出信頼性が低いと判定された場合には、それぞれの検出値VH1、VH2を用いることができる。
Therefore, in the present embodiment, the controllers 31 and 32 are connected via the communication unit CAN1 and the detection values VH1 and VH2 by the detection units 21 and 22 are shared with each other so that they can be used mutually. Further, the controllers 31 and 32 are provided with reliability determination units 311 and 321 respectively, and mutually monitor each other's detection values VH1 and VH2 to determine whether or not the detection units 21 and 22 have detection reliability. As a result, the controllers 31 and 32 can select and use a more appropriate one from the detected values VH1 and VH2 based on the determination results of the reliability determination units 311 and 321.
For example, when one of the detected values VH1 and VH2 is known to have higher detection accuracy than the other, and the reliability determination units 311 and 321 determine that the detection reliability is higher, the detection reliability is higher. One with higher detection accuracy can be used with both controllers 31 and 32. When the reliability determination units 311 and 321 determine that the detection reliability is low, the respective detection values VH1 and VH2 can be used.

なお、通信部CAN1は、例えば、CAN(すなわち、Controller Area Network)通信により、コントローラ31、32の間を通信可能に接続する。具体的には、通信部CAN1は、コントローラ31、32を互いに接続する通信線10を有し、コントローラ31、32に設けられる図略の送受信部を介して、互いの検出値VH1、VH2の信号を送受信することができる。 The communication unit CAN 1 is communicably connected between the controllers 31 and 32 by, for example, CAN (that is, Controller Area Network) communication. Specifically, the communication unit CAN1 has a communication line 10 that connects the controllers 31 and 32 to each other, and signals of mutual detection values VH1 and VH2 via the transmission / reception units of the drawings provided in the controllers 31 and 32. Can be sent and received.

次に、この信頼性判定部311、321の詳細について、説明する。
図2に一例を示すように、電力変換装置DDC1、DDC2の検出部21、検出部22の検出特性は、理想検出特性(すなわち、図中に実線で示す)に対して、所定の検出誤差A、Bを有する。このとき、検出誤差A、Bのうちでより小さい、すなわち、より検出精度の良い一方の検出結果を、他方に用いることで、電力変換装置DDC1、DDC2の両方において良好な制御が可能になる。
Next, the details of the reliability determination units 311 and 321 will be described.
As an example shown in FIG. 2, the detection characteristics of the detection unit 21 and the detection unit 22 of the power converters DDC1 and DDC2 have a predetermined detection error A with respect to the ideal detection characteristics (that is, shown by the solid line in the figure). , B. At this time, by using one of the detection errors A and B, which is smaller, that is, with better detection accuracy, for the other, good control can be achieved in both the power conversion devices DDC1 and DDC2.

ここでは、例えば、電力変換装置DDC1の検出部21の方が、良好な検出精度を有するものとしており、検出誤差Aがより小さい。つまり、入力される電圧値Vと検出値Vとが一致する理想検出特性に対して、検出値のバラツキが比較的小さくなっている。一方、電力変換装置DDC2の検出部22は、より大きい検出誤差Bを有するものとし、検出値のバラツキが比較的大きくなっている。
具体的には、検出部21において、電圧センサ211を構成する抵抗素子や検出回路212を構成する検出用ICの回路部品等に、公差の小さい部品が用いられることで、検出部21の全体としての検出誤差Aが、検出部22の検出誤差Bよりも小さくなる。また、部品公差が同等であっても、搭載場所の温度環境が大きく異なることがあり、その場合には、検出部21が温度変化のより小さい環境に搭載されることで、温度特性による誤差が小さくなる。
Here, for example, the detection unit 21 of the power conversion device DDC1 has better detection accuracy, and the detection error A is smaller. That is, the variation of the detected value is relatively small with respect to the ideal detection characteristic in which the input voltage value VA and the detected value VA match. On the other hand, the detection unit 22 of the power conversion device DDC2 has a larger detection error B, and the variation in the detection values is relatively large.
Specifically, in the detection unit 21, parts having a small tolerance are used for the resistance element constituting the voltage sensor 211 and the circuit component of the detection IC constituting the detection circuit 212, so that the detection unit 21 as a whole is used. The detection error A of the above is smaller than the detection error B of the detection unit 22. Further, even if the component tolerances are the same, the temperature environment of the mounting location may differ significantly. In that case, the detection unit 21 is mounted in an environment with a smaller temperature change, so that an error due to temperature characteristics is generated. It becomes smaller.

このとき、図3に示すように、予め知られる電力変換装置DDC1、DDC2の検出特性に基づいて、検出部21、22の検出値VH1、VH2を比較監視し、検出部21、22の検出信頼性の有無を判定することができる。例えば、検出部21、22の検出特性が、それぞれ、上記図2に示した正常な検出誤差A、Bの範囲内にあるときには、同じ入力電圧Vinに対応する検出値VH1、VH2の差分値ΔVHは、所定の差分閾値Vth1の範囲内となる(すなわち、ΔVH(正常時)≦Vth)。一方、何らかの異常により、検出部22の検出特性が正常な検出誤差Bの範囲から外れると、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHが、所定の差分閾値Vth1よりも大きくなる(すなわち、ΔVH(正常時)>Vth1)。 At this time, as shown in FIG. 3, the detection values VH1 and VH2 of the detection units 21 and 22 are compared and monitored based on the detection characteristics of the power conversion devices DDC1 and DDC2 known in advance, and the detection reliability of the detection units 21 and 22 is monitored. It is possible to determine the presence or absence of sex. For example, when the detection characteristics of the detection units 21 and 22 are within the range of the normal detection errors A and B shown in FIG. 2, respectively, the difference value ΔVH of the detection values VH1 and VH2 corresponding to the same input voltage Vin. Is within the range of the predetermined difference threshold value Vth1 (that is, ΔVH (normal state) ≦ Vth). On the other hand, when the detection characteristic of the detection unit 22 deviates from the normal detection error B range due to some abnormality, the difference value ΔVH of the detection values VH1 and VH2 becomes larger than the predetermined difference threshold value Vth1 (that is, ΔVH (normal). Hour)> Vth1).

したがって、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを算出し、所定の差分閾値Vth1と比較することで、互いの検出値VH1、VH2が正常範囲内にあるか否か、すなわち、検出部21、22の検出信頼性が高いか否かを判定することができる。差分閾値Vth1は、上記図2に示した検出誤差情報、具体的には、検出部21、22に固有の検出特性や周辺環境条件に基づく誤差情報から、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHが正常とみなせる範囲にあると判断される最大値を、予め設定することができる。 Therefore, by calculating the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 and comparing it with the predetermined difference threshold value Vth1, whether or not the detected values VH1 and VH2 are within the normal range, that is, the detection units 21 and 22 It is possible to determine whether or not the detection reliability of is high. The difference threshold value Vth1 is the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 from the detection error information shown in FIG. 2, specifically, the error information based on the detection characteristics peculiar to the detection units 21 and 22 and the surrounding environmental conditions. The maximum value that is judged to be within the range that can be regarded as normal can be set in advance.

そして、コントローラ31、32は、検出信頼性が高いと判定された場合にのみ、検出部21、22の検出値VH1、VH2のうち、検出誤差Aがより小さく検出精度の良い検出値VH1を採用する。検出信頼性が低いと判定された場合には、各々の検出値VH1、VH2を採用し、制御信号を生成する。
このように、一律に検出精度の良い一方を採用せず、信頼性判定部311、321の判定結果を基に、電力変換回路部11、12の制御に用いる検出値VH1、VH2を選択することで、信頼性の高い制御を行うことができる。
Then, the controllers 31 and 32 adopt the detection value VH1 having a smaller detection error A and better detection accuracy among the detection values VH1 and VH2 of the detection units 21 and 22 only when it is determined that the detection reliability is high. do. When it is determined that the detection reliability is low, the respective detection values VH1 and VH2 are adopted to generate a control signal.
In this way, the detection values VH1 and VH2 used for controlling the power conversion circuit units 11 and 12 are selected based on the determination results of the reliability determination units 311 and 321 without uniformly adopting one with good detection accuracy. Therefore, highly reliable control can be performed.

電力変換装置DDC1、DDC2のコントローラ31、32にて実施される信頼性判定処理の手順について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。
上記図2において示したように、検出部21、22は、所定の検出誤差A、Bを有しており、電力変換装置DDC1の検出部21の方が、電力変換装置DDC2の検出部22よりも良好な検出精度を有するものとする。
また、本形態において、コントローラ31、32は、それぞれ、信頼性判定部311、321を有しており、各信頼性判定部311、321において、検出値VH1、VH2に基づく検出信頼性の判定処理が、同時並行的に実行される。
なお、信頼性判定部311、321は、コントローラ31、32のいずれか一方のみに設けるようにしてもよく、その場合には、一方の判定結果を、通信部CAN1を介して他方と共有することができる。
The procedure of the reliability determination process performed by the controllers 31 and 32 of the power conversion devices DDC1 and DDC2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the detection units 21 and 22 have predetermined detection errors A and B, and the detection unit 21 of the power conversion device DDC1 is more than the detection unit 22 of the power conversion device DDC2. Also has good detection accuracy.
Further, in the present embodiment, the controllers 31 and 32 have reliability determination units 311 and 321 respectively, and the reliability determination units 311 and 321 respectively have detection reliability determination processing based on the detection values VH1 and VH2. However, they are executed in parallel.
The reliability determination units 311 and 321 may be provided in only one of the controllers 31 and 32, and in that case, the determination result of one of them may be shared with the other via the communication unit CAN1. Can be done.

コントローラ31、32において信頼性判定処理が開始されると、まず、ステップS11、S21にて、検出部21において検出される検出値VH1を読み込む。次いで、ステップS12、S22に進んで、検出部22において検出される検出値VH2を読み込む。
このとき、コントローラ31、32は、通信部CAN1を介して、互いの検出値VH1、VH2を送受信する。すなわち、コントローラ31は、ステップS11において、検出値VH1を読み込んだ後に、ステップS12において、通信部CAN1を介して受信した、他方の検出値VH2を読み込む。一方、コントローラ32は、ステップS21において、通信部CAN1を介して受信した、他方の検出値VH1を読み込んだ後に、ステップS22において、検出値VH2を読み込む。
When the reliability determination process is started in the controllers 31 and 32, first, in steps S11 and S21, the detection value VH1 detected by the detection unit 21 is read. Next, the process proceeds to steps S12 and S22, and the detection value VH2 detected by the detection unit 22 is read.
At this time, the controllers 31 and 32 transmit and receive each other's detected values VH1 and VH2 via the communication unit CAN1. That is, the controller 31 reads the detected value VH1 in step S11, and then reads the other detected value VH2 received via the communication unit CAN1 in step S12. On the other hand, the controller 32 reads the other detected value VH1 received via the communication unit CAN1 in step S21, and then reads the detected value VH2 in step S22.

その後、ステップS13、S23において、読み込んだ検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを演算し、予め設定した差分閾値Vth1と比較する。具体的には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを演算し、その大きさ(すなわち、[VH1-VH2]の絶対値)が、差分閾値Vth1以下か否かを判定する。ここで、差分閾値Vth1は、検出部21、22の検出誤差特性、例えば、検出部21、22を構成する各部品の公差等に基づいて設計的に求められる最大差分値であり、事前に設定されている。 After that, in steps S13 and S23, the difference value ΔVH of the read detection values VH1 and VH2 is calculated and compared with the preset difference threshold value Vth1. Specifically, the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 is calculated, and it is determined whether or not the magnitude (that is, the absolute value of [VH1-VH2]) is equal to or less than the difference threshold value Vth1. Here, the difference threshold value Vth1 is a maximum difference value that is designedly obtained based on the detection error characteristics of the detection units 21 and 22, for example, the tolerance of each component constituting the detection units 21 and 22, and is set in advance. Has been done.

ステップS13、S23が肯定判定された場合には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHは正常範囲内と判断されるので、ステップS14、S24へ進んで、検出部21、22による検出値VH1、VH2は正常(すなわち、検出信頼性は高い)と判定する。
さらに、ステップS15、S25へ進んで、電力変換回路部11、12のスイッチ回路52、62等の制御を行う。その場合には、検出精度のよい検出値VH1を、電力変換装置DDC1、DDC2の両方に使用する。
If the affirmative determinations are made in steps S13 and S23, it is determined that the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 is within the normal range. VH2 is determined to be normal (that is, the detection reliability is high).
Further, the process proceeds to steps S15 and S25 to control the switch circuits 52 and 62 of the power conversion circuit units 11 and 12. In that case, the detection value VH1 with good detection accuracy is used for both the power conversion devices DDC1 and DDC2.

ステップS13、S23が否定判定された場合には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHは正常範囲外と判断されるので、ステップS16、S26へ進んで、検出部21、22による検出値VH1、VH2は異常(すなわち、検出信頼性は低い)と判定する。
その場合には、ステップS15、S26へ進んで、それぞれの検出値VH1、VH2に基づいて、電力変換回路部11、12のスイッチ回路52、62等の制御を行う。
すなわち、電力変換装置DDC1では、正常判定の場合と同様に、ステップS15へ進んで、検出部21による検出値VH1に基づいて、電力変換回路部11のスイッチ回路52等の制御を行う。また、車両側の制御装置へ異常信号を出力してもよい。
If the negative determinations in steps S13 and S23 are made, it is determined that the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 is out of the normal range. VH2 is determined to be abnormal (that is, the detection reliability is low).
In that case, the process proceeds to steps S15 and S26, and the switch circuits 52 and 62 of the power conversion circuit units 11 and 12 are controlled based on the detected values VH1 and VH2, respectively.
That is, the power conversion device DDC1 proceeds to step S15 and controls the switch circuit 52 and the like of the power conversion circuit unit 11 based on the detection value VH1 by the detection unit 21 as in the case of normal determination. Further, an abnormal signal may be output to the control device on the vehicle side.

一方、電力変換装置DDC2では、ステップS26へ進んで、検出部22による検出値VH2に基づいて、電力変換回路部12のスイッチ回路62等の制御を行う。
これは、本処理による異常判定が、検出値VH1、VH2のいずれに起因するかどうかまでは特定されないためであり、そのような場合には、電力変換装置DDC1から通信により取得される検出値VH1を採用せず、検出部22からの検出値VH2を用いることで、より信頼性の高い制御が可能になる。
On the other hand, the power conversion device DDC2 proceeds to step S26 and controls the switch circuit 62 and the like of the power conversion circuit unit 12 based on the detection value VH2 by the detection unit 22.
This is because it is not specified whether the abnormality determination by this process is caused by the detected value VH1 or VH2. In such a case, the detected value VH1 acquired from the power conversion device DDC1 by communication. By using the detection value VH2 from the detection unit 22 without adopting the above, more reliable control becomes possible.

このように、電力変換装置DDC1、DDC2の検出部21、22の検出精度が同等でない場合でも、互いの検出値VH1、VH2を共有して、より精度よい検出値VH1を、両方の制御に利用することができる。また、それに先立ち、信頼性判定部311、321により検出信頼性が判定され、例えば、何らかの異常により一時的に検出信頼性が低下した場合には、各々の検出値VH1、VH2が用いられるので、制御への影響が抑制される。したがって、検出部21、22の検出結果を適切に用いて、信頼性の高い制御を行うことができる。 In this way, even when the detection accuracy of the detection units 21 and 22 of the power conversion devices DDC1 and DDC2 are not the same, the detection values VH1 and VH2 are shared with each other, and the more accurate detection value VH1 is used for both control. can do. Further, prior to that, the detection reliability is determined by the reliability determination units 311 and 321. For example, when the detection reliability is temporarily lowered due to some abnormality, the respective detection values VH1 and VH2 are used. The effect on control is suppressed. Therefore, highly reliable control can be performed by appropriately using the detection results of the detection units 21 and 22.

(実施形態2)
電力変換システムに係る実施形態2について、図5~図6を参照して説明する。
上記実施形態1では、電力変換システム1を2つの電力変換装置DDC1、DDC2、にて構成したが、3つ以上の電力変換装置を備える構成であってもよい。それ以外の電力変換システム1の基本構成は、上記実施形態1と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
(Embodiment 2)
The second embodiment according to the power conversion system will be described with reference to FIGS. 5 to 6.
In the first embodiment, the power conversion system 1 is composed of two power conversion devices DDC1 and DDC2, but may be configured to include three or more power conversion devices. Other than that, the basic configuration of the power conversion system 1 is the same as that of the first embodiment, and the differences will be mainly described below.
In addition, among the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the above-mentioned embodiments represent the same components and the like as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.

図5に示すように、電力変換システム1は、上記実施形態1に示した2つの電力変換装置DDC1、DDC2に加えて、これらと同様の構成の電力変換装置DDC3を、さらに有している。電力変換装置DDC3は、図示しない主バッテリBに対して、図示しない2つの電力変換装置DDC1、DDC2と並列に設けられる。
電力変換装置DDC3は、共通の電源である主バッテリBから入力される電力を変換して出力するものであり、電力変換回路部13と、入力電圧検出用の検出部23と、制御用のコントローラ33と、電力変換回路部13を駆動するドライブ回路43と、を有している。検出部23は、電圧センサ231と検出回路232とを有する。
As shown in FIG. 5, in addition to the two power conversion devices DDC1 and DDC2 shown in the first embodiment, the power conversion system 1 further includes a power conversion device DDC3 having the same configuration as these. The power conversion device DDC3 is provided in parallel with two power conversion devices DDC1 and DDC2 (not shown) with respect to the main battery B (not shown).
The power conversion device DDC3 converts and outputs the power input from the main battery B, which is a common power source, and outputs the power conversion circuit unit 13, the detection unit 23 for detecting the input voltage, and the controller for control. It has 33 and a drive circuit 43 for driving the power conversion circuit unit 13. The detection unit 23 has a voltage sensor 231 and a detection circuit 232.

電力変換回路部13は、入力側の高電圧を低電圧に変換して出力する降圧コンバータであり、電力変換回路部11、12と同様に、入力側と出力側が絶縁分離された絶縁型DC/DCコンバータを用いて構成されている。電力変換回路部13は、一次巻線71a、二次巻線71b及びコア71cを備えるトランス71と、その一次側に設けられるスイッチ回路72及び二次側に設けられる整流回路73とを有している。 The power conversion circuit unit 13 is a buck converter that converts a high voltage on the input side into a low voltage and outputs the voltage, and like the power conversion circuit units 11 and 12, the isolated DC / It is configured using a DC converter. The power conversion circuit unit 13 includes a transformer 71 including a primary winding 71a, a secondary winding 71b, and a core 71c, a switch circuit 72 provided on the primary side thereof, and a rectifier circuit 73 provided on the secondary side. There is.

コントローラ33は、図示しない電力変換装置DDC1、DDC2のコントローラ31、32と、通信部CAN2、CAN3を介して通信可能に接続されている。これにより、3つのコントローラ31~33の間で検出値VH1~VH3を互いに共有可能となっている。例えば、コントローラ33は、2つのコントローラ31、32へ、検出部23の検出値VH3を送信すると共に、検出部21、22の検出値VH1、VH2を受信する。 The controller 33 is communicably connected to the controllers 31 and 32 of the power conversion devices DDC1 and DDC2 (not shown) via the communication units CAN2 and CAN3. As a result, the detected values VH1 to VH3 can be shared among the three controllers 31 to 33. For example, the controller 33 transmits the detection value VH3 of the detection unit 23 to the two controllers 31 and 32, and receives the detection values VH1 and VH2 of the detection units 21 and 22.

また、コントローラ33は、信頼性判定部331を有しており、共有する3つの検出値VH1~VH3の検出信頼性を判定可能となっている。これにより、本形態では、3つのコントローラ31~33の信頼性判定部311~331が、検出値VH1~VH3を相互監視し、それらの判定結果に基づいて、検出値VH1~VH3の検出信頼性の有無を判定し、より適切な1つを選択して用いることができる。 Further, the controller 33 has a reliability determination unit 331, and can determine the detection reliability of the three shared detection values VH1 to VH3. As a result, in the present embodiment, the reliability determination units 311 to 331 of the three controllers 31 to 33 mutually monitor the detected values VH1 to VH3, and based on the determination results, the detection reliability of the detected values VH1 to VH3. It is possible to determine the presence or absence of the above and select and use a more appropriate one.

図6に示すように、具体的には、3つのコントローラ31~33の信頼性判定部311~331において、判定式1~3を用いて、検出値VH1~VH3を比較監視する。ここでは、電力変換装置DDC1のコントローラ31についてのみ図示するが、コントローラ32、33においても、同様にして判定を行うものとする。
上記実施形態1と同様に、電力変換装置DDC1のコントローラ31には、検出部21からの検出値VH1が入力されると共に、電力変換装置DDC2から検出部22の検出値VH2が、通信部CAN1を介して取得される。また、電力変換装置DDC3から検出部23の検出値VH3が、通信部CAN2を介して取得される。
As shown in FIG. 6, specifically, the reliability determination units 311 to 331 of the three controllers 31 to 33 use the determination formulas 1 to 3 to compare and monitor the detected values VH1 to VH3. Here, only the controller 31 of the power conversion device DDC1 is shown, but the controllers 32 and 33 also perform the determination in the same manner.
Similar to the first embodiment, the detection value VH1 from the detection unit 21 is input to the controller 31 of the power conversion device DDC1, and the detection value VH2 of the detection unit 22 from the power conversion device DDC2 sets the communication unit CAN1. Obtained through. Further, the detection value VH3 of the detection unit 23 is acquired from the power conversion device DDC3 via the communication unit CAN2.

信頼性判定部331は、これらのうち検出値VH1と検出値VH2の差分値(すなわち、[VH1-VH2]の絶対値)を演算し、予め設定した差分閾値Vth1以下か否かを判定する(すなわち、判定式1)。
そして、判定式1が成立した場合には、検出値VH1、VH2は正常と判定され、否定判定された場合には、異常と判定される。
The reliability determination unit 331 calculates the difference value between the detection value VH1 and the detection value VH2 (that is, the absolute value of [VH1-VH2]), and determines whether or not it is equal to or less than the preset difference threshold value Vth1 (that is, the absolute value of [VH1-VH2]). That is, the determination formula 1).
Then, when the determination formula 1 is established, the detected values VH1 and VH2 are determined to be normal, and when a negative determination is made, it is determined to be abnormal.

同様に、信頼性判定部331は、これらのうち検出値VH2と検出値VH3の差分値(すなわち、[VH1-VH2]の絶対値)を演算し、予め設定した差分閾値Vth2以下か否かを判定する(すなわち、判定式2)。
そして、判定式2が成立した場合には、検出値VH2、VH3は正常と判定され、否定判定された場合には、異常と判定される。
Similarly, the reliability determination unit 331 calculates the difference value between the detected value VH2 and the detected value VH3 (that is, the absolute value of [VH1-VH2]), and determines whether or not it is equal to or less than the preset difference threshold value Vth2. Judgment (that is, judgment formula 2).
Then, when the determination formula 2 is established, the detected values VH2 and VH3 are determined to be normal, and when a negative determination is made, it is determined to be abnormal.

また、信頼性判定部331は、これらのうち検出値VH3と検出値VH1の差分値(すなわち、[VH3-VH1]の絶対値)を演算し、予め設定した差分閾値Vth3以下か否かを判定する(すなわち、判定式3)。
そして、判定式3が成立した場合には、検出値VH3、VH1は正常と判定され、否定判定された場合には、異常と判定される。
Further, the reliability determination unit 331 calculates the difference value between the detection value VH3 and the detection value VH1 (that is, the absolute value of [VH3-VH1]), and determines whether or not it is equal to or less than the preset difference threshold value Vth3. (That is, determination formula 3).
Then, when the determination formula 3 is established, the detected values VH3 and VH1 are determined to be normal, and when a negative determination is made, it is determined to be abnormal.

これら判定式1~3と、相互監視結果の関係を、下記表1に示す。

Figure 0007030033000001
The relationship between these determination formulas 1 to 3 and the mutual monitoring results is shown in Table 1 below.
Figure 0007030033000001

コントローラ31~33は、これら相互監視結果に基づいて、検出値VH1~VH3のうちから、より適切な1つを選択して用いることができる。例えば、判定式1~3の全てが正常判定された場合には、予め検出値VH1~VH3のうちで検出精度が最も高いことが知られている1つを採用する。
そして、上記実施形態1と同様にして、電力変換回路部11~13のスイッチ回路52、62、72の制御を行うことで、制御性をより向上させることが可能になる。
The controllers 31 to 33 can select and use a more appropriate one from the detected values VH1 to VH3 based on these mutual monitoring results. For example, when all of the determination formulas 1 to 3 are normally determined, one of the detection values VH1 to VH3 known to have the highest detection accuracy is adopted.
Then, by controlling the switch circuits 52, 62, 72 of the power conversion circuit units 11 to 13 in the same manner as in the first embodiment, the controllability can be further improved.

また、表1中に示すように、これら相互監視結果を比較することで、異常信号の推測を行うことができる。すなわち、3つの判定式1~3は、それぞれ検出値VH1~VH3のうちの2つを含むので、例えば、判定式2、3が異常判定され、判定式1が正常判定された場合には、判定式2、3に共通に含まれる検出値VH3が異常と推定することができる。同様にして、判定式1、3が異常判定され、判定式2が正常判定された場合には、判定式1、3に共通に含まれる検出値VH1が異常と推定される。また、判定式1、2が異常判定され、判定式3が正常判定された場合には、判定式1、2に共通に含まれる検出値VH2が異常と推定することができる。 Further, as shown in Table 1, the abnormal signal can be estimated by comparing these mutual monitoring results. That is, since the three determination formulas 1 to 3 include two of the detected values VH1 to VH3, for example, when the determination formulas 2 and 3 are determined to be abnormal and the determination formula 1 is determined to be normal, for example, It can be estimated that the detection value VH3 commonly included in the determination formulas 2 and 3 is abnormal. Similarly, when the determination formulas 1 and 3 are determined to be abnormal and the determination formula 2 is determined to be normal, the detection value VH1 commonly included in the determination formulas 1 and 3 is presumed to be abnormal. Further, when the determination formulas 1 and 2 are determined to be abnormal and the determination formula 3 is determined to be normal, it can be estimated that the detection value VH2 commonly included in the determination formulas 1 and 2 is abnormal.

コントローラ31~33は、判定式1~3の2つが異常判定され、検出値VH1~VH3のうちの1つが異常と特定された場合には、例えば、残りの2つのうちでより検出精度が高いことが知られている1つを選択して、以降の制御を行うことができる。 In the controllers 31 to 33, when two of the determination formulas 1 to 3 are determined to be abnormal and one of the detected values VH1 to VH3 is identified as an abnormality, for example, the detection accuracy is higher than the remaining two. One known known can be selected for subsequent control.

なお、異常判定が判定式1~3のうちの1つである場合、または、判定式1~3の全部が異常判定された場合には、異常の特定はできず、複数の異常又は他の要因によると推測される。
コントローラ31~33は、このように判定式1~3の1つが異常判定され、検出値VH1~VH3の異常が特定できない場合には、それぞれのコントローラ31~33に、検出部21~23から入力される検出値VH1~VH3を、それぞれ採用することができる。
If the abnormality determination is one of the judgment formulas 1 to 3, or if all of the judgment formulas 1 to 3 are judged to be abnormal, the abnormality cannot be identified, and a plurality of abnormalities or other abnormalities or other. It is presumed to be due to the factor.
When one of the determination formulas 1 to 3 is determined to be abnormal and the abnormality of the detected values VH1 to VH3 cannot be identified, the controllers 31 to 33 input to the respective controllers 31 to 33 from the detection units 21 to 23. The detected values VH1 to VH3 to be detected can be adopted respectively.

本形態においても、信頼性判定部311~331の判定結果から、より適当な検出値VH1~VH3を選択することができ、その後のコントローラ31~33における制御の信頼性を向上させることできる。 Also in this embodiment, more appropriate detection values VH1 to VH3 can be selected from the determination results of the reliability determination units 311 to 331, and the reliability of the subsequent control in the controllers 31 to 33 can be improved.

なお、上記実施形態では、3つのコントローラ31~33の信頼性判定部311~331において、同様の相互監視を行うようにしたが、信頼性判定部311~331を全てのコントローラ31~33に設ける必要はなく、判定結果を他のコントローラ31~33と通信により共有するようにしてもよい。 In the above embodiment, the reliability determination units 311 to 331 of the three controllers 31 to 33 perform the same mutual monitoring, but the reliability determination units 311 to 331 are provided in all the controllers 31 to 33. It is not necessary, and the determination result may be shared with other controllers 31 to 33 by communication.

(実施形態3)
電力変換システムに係る実施形態3について、図7~図9を参照して説明する。
上記実施形態1では、電力変換システム1の2つの電力変換装置DDC1、DDC2において、主に検出部21、22の部品公差等により検出精度が異なる場合について説明したが、電力変換装置DDC1、DDC2が同等構成であり、搭載される温度環境が異なる場合についても、コントローラ31、32の信頼性判定部311、312に基づく制御を行うことができる。また、その場合には、信頼性判定部311、312による判定結果から、検出部21、22の検出値VH1、VH2の一方を採用する代わりに、検出値VH1、VH2に対して、温度補正を行うようにしてもよい。
それ以外の電力変換システム1の基本構成は、上記実施形態1と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the power conversion system will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
In the first embodiment, the case where the two power conversion devices DDC1 and DDC2 of the power conversion system 1 have different detection accuracy mainly due to the component tolerances of the detection units 21 and 22 has been described. However, the power conversion devices DDC1 and DDC2 Even when the configuration is the same and the mounted temperature environment is different, control can be performed based on the reliability determination units 311 and 312 of the controllers 31 and 32. Further, in that case, instead of adopting one of the detection values VH1 and VH2 of the detection units 21 and 22, the temperature correction is performed for the detection values VH1 and VH2 from the determination results by the reliability determination units 311 and 312. You may do it.
Other than that, the basic configuration of the power conversion system 1 is the same as that of the first embodiment, and the differences will be mainly described below.

図7に示すように、電力変換システム1は、上記実施形態1に示した2つの電力変換装置DDC1、DDC2において、さらに、温度を検出するための温度検出部14、15を設けている。温度検出部14、15は、例えば、サーミスタ等であり、電力変換回路部11、12の二次側整流回路53、63に一体的に設けることができる。温度検出部14、15の検出結果は、コントローラ31、32に入力される。 As shown in FIG. 7, the power conversion system 1 further includes temperature detection units 14 and 15 for detecting the temperature in the two power conversion devices DDC1 and DDC2 shown in the first embodiment. The temperature detection units 14 and 15 are, for example, a thermistor and the like, and can be integrally provided in the secondary side rectifier circuits 53 and 63 of the power conversion circuit units 11 and 12. The detection results of the temperature detection units 14 and 15 are input to the controllers 31 and 32.

また、温度検出部14、15による温度検出値TH1、TH2は、通信部CAN1を介して、コントローラ31、32の間で互いに共有することができる。これにより、後述するように、コントローラ31、32は、温度検出値TH1、TH2を用いて、検出部21、22による検出値VH1、VH2の温度補正等を行うことができる。
次に、電力変換装置DDC1、DDC2のコントローラ31、32にて実施される信頼性判定処理の手順について、図8に示すフローチャートを用いて説明する。
Further, the temperature detection values TH1 and TH2 by the temperature detection units 14 and 15 can be shared between the controllers 31 and 32 via the communication unit CAN1. As a result, as will be described later, the controllers 31 and 32 can perform temperature correction of the detected values VH1 and VH2 by the detection units 21 and 22 using the temperature detected values TH1 and TH2.
Next, the procedure of the reliability determination process performed by the controllers 31 and 32 of the power converters DDC1 and DDC2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本形態においても、コントローラ31、32は、各信頼性判定部311、321において、検出値VH1、VH2に基づく検出信頼性の判定処理が、同時並行的に実行される。
なお、図9の上段に示すように、電力変換装置DDC1、DDC2は、車両内の搭載温度環境が異なり、電力変換装置DDC2の方が、電力変換装置DDC1よりも高温となりやすい環境にある。検出部21、22は、部品公差等による検出精度は同等であり、検出値VH1、VH2の温度特性により、図9の下段に示すように、検出値VH1、VH2の差が大きくなる。その場合には、温度検出部14、15による温度検出値TH1、TH2の差に応じた補正を行うことができる。
Also in this embodiment, the controllers 31 and 32 simultaneously execute the detection reliability determination process based on the detection values VH1 and VH2 in the reliability determination units 311 and 321.
As shown in the upper part of FIG. 9, the power conversion devices DDC1 and DDC2 have different mounting temperature environments in the vehicle, and the power conversion device DDC2 is in an environment where the temperature tends to be higher than that of the power conversion device DDC1. The detection units 21 and 22 have the same detection accuracy due to component tolerances and the like, and the difference between the detection values VH1 and VH2 becomes large as shown in the lower part of FIG. 9 due to the temperature characteristics of the detection values VH1 and VH2. In that case, correction can be performed according to the difference between the temperature detection values TH1 and TH2 by the temperature detection units 14 and 15.

図8において、ステップS111~114、S121~124は、上記実施形態1におけるS11~14、S21~24と同様の処理であり、説明を簡略にする。
コントローラ31、32において信頼性判定処理が開始されると、まず、ステップS111、S121にて、検出部21において検出される検出値VH1を読み込む。次いで、ステップS112、S222に進んで、検出部22において検出される検出値VH2を読み込む。このとき、コントローラ31、32は、通信部CAN1を介して、互いの検出値VH1、VH2を送受信する。
In FIG. 8, steps S111 to 114 and S121 to 124 are the same processes as S11 to 14 and S21 to 24 in the first embodiment, and the description thereof will be simplified.
When the reliability determination process is started in the controllers 31 and 32, first, in steps S111 and S121, the detection value VH1 detected by the detection unit 21 is read. Next, the process proceeds to steps S112 and S222 to read the detected value VH2 detected by the detection unit 22. At this time, the controllers 31 and 32 transmit and receive each other's detected values VH1 and VH2 via the communication unit CAN1.

その後、ステップS113、S123において、読み込んだ検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを演算し、予め設定した差分閾値Vthと比較する。具体的には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHを演算し、その大きさ(すなわち、[VH1-VH2]の絶対値)が、差分閾値Vth以下か否かを判定する。ここで、差分閾値Vthは、検出部21、22の検出誤差特性、例えば、搭載温度環境の差によって生じる最大差分値として求められ、事前に設定されている。 After that, in steps S113 and S123, the difference value ΔVH of the read detection values VH1 and VH2 is calculated and compared with the preset difference threshold value Vth. Specifically, the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 is calculated, and it is determined whether or not the magnitude (that is, the absolute value of [VH1-VH2]) is equal to or less than the difference threshold value Vth. Here, the difference threshold value Vth is obtained as the detection error characteristic of the detection units 21 and 22, for example, the maximum difference value caused by the difference in the mounting temperature environment, and is set in advance.

ステップS113、S123が肯定判定された場合には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHは正常範囲内と判断されるので、ステップS114、S124へ進んで、検出部21、22による検出値VH1、VH2は正常(すなわち、検出信頼性は高い)と判定される。
さらに、ステップS115、S125へ進んで、電力変換回路部11、12のスイッチ回路52、62等の制御を行う。その場合には、安定した温度環境にある電力変換装置DDC1においては、検出部21による検出値VH1をそのまま用いる。
If the affirmative determinations are made in steps S113 and S123, it is determined that the difference value ΔVH of the detected values VH1 and VH2 is within the normal range. VH2 is determined to be normal (ie, high detection reliability).
Further, the process proceeds to steps S115 and S125 to control the switch circuits 52 and 62 of the power conversion circuit units 11 and 12. In that case, in the power conversion device DDC1 in a stable temperature environment, the detection value VH1 by the detection unit 21 is used as it is.

一方、電力変換装置DDC2では、ステップS125において、温度補正された検出値VH2を用いる。そのために、コントローラ32には、通信部CAN1を介して、温度検出部14による温度検出値TH1が送信されるようになっており、例えば、下記式1、2に基づいて温度補正することができる。
式1:|TH2-TH1|=ΔT
式2:補正値=ΔT*α
式1は、温度検出部15による温度検出値TH2との差分値ΔT(すなわち、[TH2-TH1]の絶対値)の算出式であり、例えば、上記図9に示す関係から、式2の補正係数αが設定される。このようにして算出された補正値を用いて、検出値VH2を補正することにより、補正後の検出値VH2を、検出値VH1とほぼ同等とすることができる。
On the other hand, in the power conversion device DDC2, the temperature-corrected detection value VH2 is used in step S125. Therefore, the temperature detection value TH1 by the temperature detection unit 14 is transmitted to the controller 32 via the communication unit CAN1, and the temperature can be corrected based on, for example, the following equations 1 and 2. ..
Equation 1: | TH2-TH1 | = ΔT
Equation 2: Correction value = ΔT * α
Equation 1 is a calculation equation of the difference value ΔT (that is, the absolute value of [TH2-TH1]) from the temperature detection value TH2 by the temperature detection unit 15, and is, for example, the correction of Equation 2 from the relationship shown in FIG. The coefficient α is set. By correcting the detected value VH2 using the correction value calculated in this way, the corrected detected value VH2 can be made substantially the same as the detected value VH1.

ステップS113、S123が否定判定された場合には、検出値VH1、VH2の差分値ΔVHは正常範囲外と判断されるので、ステップS116、S126へ進んで、検出部21、22による検出値VH1、VH2は異常(すなわち、検出信頼性は低い)と判定される。
その場合には、ステップS115、S127へ進んで、それぞれの検出値VH1、VH2に基づいて、電力変換回路部11、12のスイッチ回路52、62等の制御を行う。
If the negative determinations in steps S113 and S123 are made, it is determined that the difference value ΔVH between the detected values VH1 and VH2 is out of the normal range. VH2 is determined to be abnormal (ie, detection reliability is low).
In that case, the process proceeds to steps S115 and S127, and the switch circuits 52 and 62 of the power conversion circuit units 11 and 12 are controlled based on the detected values VH1 and VH2, respectively.

本形態によっても、コントローラ31、32信頼性判定部311、321の判定結果に基づいて、より適当な検出値VH1、VH2を選択し、あるいは、検出値VH2を温度補正することで、その後のコントローラ31、32における制御の信頼性を向上させることできる。 Also in this embodiment, by selecting more appropriate detection values VH1 and VH2 based on the determination results of the controllers 31, 32 reliability determination units 311 and 321 or by temperature-correcting the detection values VH2, the subsequent controller The reliability of control in 31 and 32 can be improved.

(実施形態4)
電力変換システムに係る実施形態4について、図10~図11を参照して説明する。
上記実施形態2では、電力変換システム1を、概略同一構造の降圧コンバータである3つの電力変換装置DDC1~DDC3にて構成したが、降圧コンバータ以外の電力変換装置を備える構成であってもよい。それ以外の電力変換システム1の基本構成は、上記実施形態1と同様であり、説明を省略する。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment of the power conversion system will be described with reference to FIGS. 10 to 11.
In the second embodiment, the power conversion system 1 is composed of three power conversion devices DDC1 to DDC3, which are buck converters having substantially the same structure, but may be configured to include a power conversion device other than the buck converter. Other than that, the basic configuration of the power conversion system 1 is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

例えば、図10に示す電力変換システム1では、電力変換装置101を降圧コンバータとすると共に、電力変換装置102を昇圧コンバータとし、電力変換装置103を充電器にて構成している。電力変換装置102を構成する昇圧コンバータは、例えば、電力変換装置101を構成する降圧コンバータと同様の絶縁型DC/DCコンバータであり、絶縁用トランスの一次側と二次側の巻数比を適切に設定することにより、昇圧コンバータとして用いることができる。昇圧コンバータは、共通情報となる主バッテリBの電圧VHを入力電圧Vinとし、所定の昇圧比で電圧変換して出力する。 For example, in the power conversion system 1 shown in FIG. 10, the power conversion device 101 is a step-down converter, the power conversion device 102 is a boost converter, and the power conversion device 103 is composed of a charger. The boost converter constituting the power conversion device 102 is, for example, an isolated DC / DC converter similar to the step-down converter constituting the power conversion device 101, and appropriately adjusts the turns ratio between the primary side and the secondary side of the insulating transformer. By setting it, it can be used as a boost converter. The boost converter uses the voltage VH of the main battery B, which is common information, as the input voltage Vin, converts the voltage at a predetermined boost ratio, and outputs the voltage.

電力変換装置103を構成する充電器は、例えば、他電源としての外部の商用電源や専用電源等に接続されて、共通の主バッテリBを充電するためのものであればよい。その場合には、共通の主バッテリBは、出力側となり、充電器は、例えば、入力側となる外部の商用電源からの交流電力を直流電力に変換し、共通情報となる主バッテリBの電圧VHに昇圧して出力する、ACDCコンバータとして構成することができる。 The charger constituting the power conversion device 103 may be connected to, for example, an external commercial power source as another power source, a dedicated power source, or the like to charge a common main battery B. In that case, the common main battery B becomes the output side, and the charger converts, for example, AC power from an external commercial power source on the input side into DC power, and the voltage of the main battery B becomes common information. It can be configured as an ACDC converter that boosts the voltage to VH and outputs it.

本形態においても、3つの電力変換装置101~103を、通信部CAN1~CAN3にて互いに通信可能に接続し、共通情報となる入力電圧又は出力電圧の検出部を設けることで、互いの検出値を共有することができる。そして、電力変換装置101~103の各コントローラに、共有される検出値の信頼性を判定する信頼性判定部を設けることで、その判定結果に基づいて、より適切な検出値を選択して、電力変換装置101~103を制御することができる。 Also in this embodiment, the three power conversion devices 101 to 103 are connected to each other so as to be able to communicate with each other by the communication units CAN1 to CAN3, and an input voltage or output voltage detection unit that serves as common information is provided to detect each other. Can be shared. Then, by providing a reliability determination unit for determining the reliability of the shared detection value in each of the controllers of the power conversion devices 101 to 103, a more appropriate detection value is selected based on the determination result. The power conversion devices 101 to 103 can be controlled.

また、図11に変形例として示すように、2つの電力変換装置101、102を備える電力変換システム1において、降圧コンバータと昇圧コンバータ、昇圧コンバータと昇圧コンバータ、充電器と昇圧又は高圧コンバータ、充電器と充電器、といった組み合わせとすることもできる。
このように、2つ以上の電力変換装置を備える電力変換システム1は、降圧コンバータ、昇圧コンバータ及び充電器の1つ又は2つ以上を、任意に組み合わせた構成とすることができる。
Further, as shown in FIG. 11 as a modification, in the power conversion system 1 provided with the two power conversion devices 101 and 102, a step-down converter and a boost converter, a boost converter and a boost converter, a charger and a boost-up or high-pressure converter, and a charger It can also be a combination of a charger and a charger.
As described above, the power conversion system 1 including two or more power conversion devices can be configured by arbitrarily combining one or two or more of a step-down converter, a boost converter, and a charger.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、電力変換システム1の複数の電力変換装置は、降圧コンバータや昇圧コンバータ又は充電器以外の電力変換回路部を備える構成であってもよい。また、共通情報は、共通の電源の電圧に限らず、電力変換装置の制御に用いられる他の情報であってもよい。例えば、複数の電力変換装置の温度環境が同じである場合には、温度の検出情報を共有するようにしてもよい。
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
For example, in the above embodiment, the plurality of power conversion devices of the power conversion system 1 may be configured to include a power conversion circuit unit other than a step-down converter, a boost converter, or a charger. Further, the common information is not limited to the voltage of the common power supply, and may be other information used for controlling the power conversion device. For example, when the temperature environment of a plurality of power converters is the same, the temperature detection information may be shared.

また、上記実施形態では、電力変換システム1の共通の電源を、車両用の直流高電圧バッテリとし、電動車両への適用例として説明したが、これに限定されるものではなく、複数の電力変換装置を備える任意の電力変換システム1に適用可能である。 Further, in the above embodiment, the common power source of the power conversion system 1 is a DC high voltage battery for a vehicle, which has been described as an example of application to an electric vehicle, but the present invention is not limited to this, and a plurality of power conversions are performed. It is applicable to any power conversion system 1 provided with a device.

1 電力変換システム
11、12 、13 電力変換回路部
14、15 温度検出部
21、22、23 検出部
31、32、33 コントローラ
311、321、331 信頼性判定部
B 主バッテリ(共通の電源)
CAN1、CAN2、CAN3 通信部
DDC1、DDC2、DDC3 電力変換装置
VH1、VH2 検出値
1 Power conversion system 11, 12, 13 Power conversion circuit unit 14, 15 Temperature detection unit 21, 22, 23 Detection unit 31, 32, 33 Controller 311, 321, 331 Reliability judgment unit B Main battery (common power supply)
CAN1, CAN2, CAN3 Communication unit DDC1, DDC2, DDC3 Power converter VH1, VH2 Detection value

Claims (7)

共通の電源(B)に接続され、入力される電力を変換して出力する複数の電力変換装置(DDC1、DDC2、DDC3)と、
複数の上記電力変換装置の間で通信を行う通信部(CAN1、CAN2、CAN3)と、を備える電力変換システム(1)において、
複数の上記電力変換装置は、それぞれ、少なくとも1つの共通情報を検出するための検出部(21、22、23)と、上記共通情報に基づいて電力変換回路部(11、12、13)の駆動を制御するコントローラ(31、32、33)と、を有しており、
複数の上記コントローラは、上記通信部を介して上記共通情報の検出値(VH1、VH2、VH3)を互いに共有可能であると共に、複数の上記コントローラのうちの少なくとも1つは、共有される上記検出値を比較監視して上記検出部の検出信頼性の有無を判定する信頼性判定部(311、321、331)を備えている、電力変換システム。
A plurality of power conversion devices (DDC1, DDC2, DDC3) connected to a common power supply (B) to convert and output the input power, and
In the power conversion system (1) including a communication unit (CAN1, CAN2, CAN3) that communicates between the plurality of power conversion devices.
Each of the plurality of power conversion devices drives a detection unit (21, 22, 23) for detecting at least one common information, and a power conversion circuit unit (11, 12, 13) based on the common information. Has a controller (31, 32, 33) to control the
The plurality of controllers can share the detection values (VH1, VH2, VH3) of the common information with each other via the communication unit, and at least one of the plurality of controllers is shared. A power conversion system including a reliability determination unit (311, 321, 331) for comparing and monitoring values to determine the presence or absence of detection reliability of the detection unit.
上記信頼性判定部は、複数の上記検出値の差分値(ΔVH)を、上記検出部の検出誤差情報に基づいて予め設定された差分閾値(Vth1)と比較して、上記検出信頼性を判定する、請求項1に記載の電力変換システム。 The reliability determination unit determines the detection reliability by comparing the difference value (ΔVH) of the plurality of detection values with the difference threshold value (Vth1) set in advance based on the detection error information of the detection unit. The power conversion system according to claim 1. 上記検出誤差情報は、上記検出部の個体差又は周辺環境条件に起因する検出特性の誤差情報を含む、請求項2に記載の電力変換システム。 The power conversion system according to claim 2, wherein the detection error information includes error information of detection characteristics due to individual differences of the detection unit or surrounding environmental conditions. 上記コントローラは、上記信頼性判定部にて上記検出信頼性が高いと判定されたときには、共有される上記検出値のうち、検出誤差がより小さい上記検出部による上記検出値を優先的に用いる、請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換システム。 When the reliability determination unit determines that the detection reliability is high, the controller preferentially uses the detection value by the detection unit having a smaller detection error among the shared detection values. The power conversion system according to any one of claims 1 to 3. 上記コントローラは、上記信頼性判定部にて上記検出信頼性が低いと判定されたときには、同じ上記電力変換装置に属する上記検出部から送信される上記検出値を用いる、請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換システム。 Any of claims 1 to 4, wherein the controller uses the detection value transmitted from the detection unit belonging to the same power conversion device when the reliability determination unit determines that the detection reliability is low. The power conversion system according to item 1. 複数の上記電力変換装置は、それぞれ、上記電力変換回路部の温度を検出するための温度検出部(14、15)を有しており、
上記コントローラは、同じ上記電力変換装置に属する上記検出部から送信される上記検出値を用いると共に、上記信頼性判定部にて上記検出信頼性が高いと判定されたときには、送信される上記検出値に対して、上記温度検出部の検出結果に基づく温度補正を行う、請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換システム。
Each of the plurality of power conversion devices has a temperature detection unit (14, 15) for detecting the temperature of the power conversion circuit unit.
The controller uses the detection value transmitted from the detection unit belonging to the same power conversion device, and when the reliability determination unit determines that the detection reliability is high, the detection value is transmitted. The power conversion system according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is corrected based on the detection result of the temperature detection unit.
上記共通情報は、上記共通の電源の電圧(VH)を含み、
複数の上記電力変換装置は、上記共通の電源の電圧を降圧して出力する降圧コンバータ、上記共通の電源の電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータ、及び、他電源からの電圧を変換して上記共通の電源を充電する充電器のうちの少なくとも1つを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の電力変換システム。
The common information includes the voltage (VH) of the common power supply.
The plurality of power converters include a buck converter that steps down the voltage of the common power supply and outputs it, a step-up converter that boosts and outputs the voltage of the common power supply, and the above-mentioned power converter that converts the voltage from another power source and outputs the voltage. The power conversion system according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one of chargers for charging a common power source.
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