[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，包括并联连接的多个 转换器并根据转换器的通过电力而改变驱动的转换器的相数的转换器 控制装置，所述转换器连接在第1电源和第2电源之间，具备多个开 关元件和电抗器，向双方向进行电压转换。

背景技术

在利用燃料电池的电源系统中，为了应付超过燃料电池的发电能 力的负荷变动，提高系统效率，或者作为负荷利用可再生的电动机时 回收再生电力，设置用于对二次电池的输出进行升压或降压的电压转 换器并与燃料电池的输出端子连接而提供电力。其中，电压转换器是 具有转换直流电压功能的转换器，有时叫做DC/DC转换器，例如，使 用包括开关元件和电抗器的转换器。并且考虑到减小开关元件的额定 容量等，并联连接多个转换器而使用。

例如，日本特开2006-33934号公报中公开了以下内容，为了应付 超过燃料电池充电能力的急剧的负荷量变化，将多相动作的电压转换 器连接在燃料电池和蓄电池之间，预测负荷量的变化而改变电压转换 器的相数和占空比(duty)。并且，一般，在包括多相的电压转换器中， 根据与输入输出转换能量或动作工作量对应的通过电力的值，在转换 器中所损失的损失电力发生变动，当通过电力多时，相数多的三相运 转比单相运转损失少，当通过电力少时，单相运转比三相运转损失少。 也就是说，这是因为，在三相桥式转换器中的损失有由于电抗器的线 圈而损失的电抗器铜损、由于开关元件的动作而损失的模块损失以及 由于电抗器磁性体而损失的电抗器铁损，其中，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，而电抗器铁损 几乎不受通过电力影响，三相运转比单相运转大。并且，在通过电力 少的区域进行单相运转，而在通过电力大的区域进行三相运转，从三 相运转切换成单相运转时，由于电压转换所涉及的交流电流的实效值 变动，在PID控制中电压、电流和电力暂时发生变动，因此使占空比 暂时上升而补充不足的电力。

另外，日本特开2003-235252号公报中公开了以下方法，在多个 DC/DC转换器设置在逆变器和蓄电池之间时使转换效率最大化。其中， 使用主从式DC/DC转换器，多个DC/DC转换器中一个作为主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 定包括主DC/DC转换器的动作的DC/DC转换器的数量，然后在不超 过蓄电池的最大允许充电电压和最大允许充电电流的范围内，增减所 述主从式DC/DC转换器的输出电压而计算其转换效率，调整输出电压 使得转换效率与最大转换效率大概一致。另外，DC/DC转换器的转换 效率有一次侧的开关损失和由于二次侧的整流二极管的正方向电压下 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 侧的损失减少而二次侧的损失占主导。

日本特开2003-111384号公报中公开了以下方法，在通过并联连 接的多个DC/DC转换器转换主电源的电力的电压并提供给辅助蓄电池 的情况下，避免特定的DC/DC转换器的使用频率变高。其中，按照预 定的规定顺序改变多个DC/DC转换器的各启动顺序，作为预定的规定 顺序，测定各DC/DC转换器的电压-电流特性，并根据其内容设定等。

这样，在并联连接多个转换器而使用的结构中，进行以下控制， 根据其通过电力改变驱动的转换器的相数。其中，例如可以利用映射 等通过运算而求得通过电力。举一个例子，从二次电池的输出电压和 输出电流的测定值求得对于二次电池的转换器的输出电力，从中减去 负荷损失，对此乘以转换器的转换效率，从而求得转换器的通过电力。 但是，这种运算存在运算延迟或运算误差，因此不能确切地求得转换 器的通过电力，还不足以使转换器的驱动相数的变更确切地跟随于负 荷的变动。并且，在多相驱动时，出现各相的通过电力不均匀的情况 是不理想的。

本发明的目的在于提供一种转换器控制装置，能够确切地求得转 换器的通过电力。另外目的在于提供一种转换器控制装置，对于由多 相驱动的转换器，能够使各相的通过电力均匀化。

发明内容