[发明专利]转换器控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种转换器控制装置，特别是涉及如下的转换器控制 装置：连接于第一电源和第二电源之间，包括将具有多个开关元件和 电抗器并双方向进行电压转换的转换器多个并列连接的结构，根据转 换器通过电力来变更所驱动的转换器相数。

背景技术

在使用燃料电池的电源系统中，为了应对超过燃料电池发电能力 的负载变动等，设置使二次电池的输出升压或降压的电压转换器并与 燃料电池的输出端子相连接而供给电力。在此，电压转换器是具有直 流电压转换功能的转换器，也称作DC/DC转换器，例如使用由开关元 件和电抗器构成的构造。并且，考虑到使开关元件的额定容量减小等， 将多个转换器并列连接而使用。

例如，在日本特开2006-33934号公报中公开了下述内容：为了应 对超过燃料电池充电能力的急剧的负载量变化，在燃料电池和蓄电池 之间连接有以多相动作的电压转换器，预测负载量的变化而进行电压 转换器的相数的变更、占空比的变更。并且，记载了如下内容：一般 地，在具有多个相的电压转换器中，转换器中损失的损失电力根据与 输入输出转换能量及动作作功量相对应的通过电力的值而变动，在通 过电力较多时，相数较多的三相运转比单相运转损失小，在通过电力 较少时，单相运转比三相运转损失小。即，进行了如下说明：三相桥 式转换器的损失有：由电抗器的线圈损失的电抗器铜损、由开关元件 的动作损失的模块损失、由电抗器的磁性体损失的电抗器铁损，电抗 器铜损和模块损失随着通过电力增大而增大，单相运转比三相运转大， 电抗器铁损几乎不依赖于通过电力，这是因为三相运转比单相运转大。 并且，记载了如下内容：在通过电力较少的区域为单相运转，通过电 力较大的区域为三相运转，在从三相运转变更为单相运转时电压转换 的交流电流的有效值变动，由此在PID控制中电压、电流、电力暂时 变动，从而使占空比暂时上升，补偿电力不足。

另外，在日本特开2003-235252号公报中公开了使在逆变器和蓄 电池之间设置多个DC/DC转换器时的转换效率最大化的方法。在此， 记载了在多个DC/DC转换器中，作为将一个DC/DC转换器作为主 DC/DC转换器的主从型DC/DC转换器，将主DC/DC转换器的输入电 力或输出电力作为参考电力，确定包含主DC/DC转换器在内的动作的 DC/DC转换器的个数，接着在不超过蓄电池的最大容许充电电压及最 大容许充电电流的范围内增减该主从型DC/DC转换器的输出电压并计 算该转换效率，调整输出电压以使其与最大转换效率几乎一致。另外， DC/DC转换器的转换效率存在一次侧的开关损失和由二次侧的整流二 极管的正向的电压下降引起的损失，高输入电力时一次侧的损失增大， 低输入电力时一次侧的损失减少，二次侧的损失变为主要损失。

在日本特开2003-111384号公报中公开了在用多个并列连接的 DC/DC转换器转换主电源的电力的电压并供给辅助蓄电池的情况下， 特定的DC/DC转换器的使用频率不会提高的方法。在此，记载了下述 内容：使多个DC/DC转换器的各起动顺序按照预定的规定顺序变化， 所谓预定的规定顺序是测定各DC/DC转换器的电压-电流特性，并根据 其内容来设定的顺序等。

这样，在将多个转换器并列连接而使用的结构中，根据该通过电 力来进行变更所驱动的转换器相数的控制。另外，为了进行电压转换 以实现所需的升压或降压，通过控制开关的占空比来执行。关于该控 制，采用相对于占空比指令值反馈实际动作的占空比实测值以抑制其 偏差的反馈控制等。

然而，存在如下情况：变更了用于电压转换的转换器相数后，该 反馈回路的状态变化，在该状态下有时并不一定达到最佳的反馈控制。

本发明的目的在于提供一种转换器控制装置，其根据负载变更转 换器的驱动相数来进行电压转换时，可进行与其驱动相数相适的反馈 控制。

发明内容

本发明的转换器控制装置连接于第一电源和第二电源之间，包括 将具有多个开关元件和电抗器并双方向进行电压转换的转换器多个并 列连接的结构，根据转换器通过电力来变更所驱动的转换器相数，其 特征在于，具有：控制部，相对于为了进行电压转换而给予多个开关 元件的占空比指令值，反馈实际动作的占空比实测值以抑制其偏差； 存储单元，预先求出并存储反馈控制的增益和驱动相数之间的关系； 和增益切换单元，在根据转换器通过电力来变更驱动相数时，将反馈 控制的增益切换为与变更目标的驱动相数相对应的增益。