[发明专利]电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统，更确切而言，涉及用于在两个直流电源与负载之间执行直流电力转换的电源系统。

背景技术

在日本特开2000-295715号公报（专利文献1）中记载一种从两个直流电源向负载（车辆驱动电动机）供给电力的电力汽车的电源系统。在专利文献1中，使用两个双电荷层电容器作为直流电源。并且，记载有将两个双电荷层电容器并联连接而向负载供给电力的动作模式。

另外，在日本特开2008-54477号公报（专利文献2）中记载有一种以多个直流电压为输入并输出多个直流电压的电压转换装置。在专利文献2记载的电力转换装置中，对能量蓄积单元（线圈）的端子与多个输入电位及多个输出电位之间的连接进行切换，由此来切换动作模式。并且，在动作模式中包含两个直流电源并联连接而向负载供给电力的模式。

专利文献1：日本特开2000-295715号公报

专利文献2：日本特开2008-54477号公报

发明内容

在日本特开2000-295715号公报（专利文献1）的结构中，在第一及第二电池块（直流电源）之间设有电流双向型升降压斩波器。并且，通过使斩波器进行升压动作，能够从两个电池块同时供给电力。然而，在专利文献1的电源系统中，虽然通过斩波器对第一电池块的输出电压进行转换，但无法对第二电压块的输出电压进行转换。

在日本特开2008-54477号公报（专利文献2）的电力转换装置中，记载了具有对两个电源的输出电压分别进行降压而向共同的负载供给电力的动作模式。然而，来自两个电源的直流电力转换由不具有电流路径的两个半导体开关（图9的17、43）分别控制。而且，这两个半导体开关的PWM（Pulse Width Modulation：脉宽调制）控制所使用的载波信号间的相位关系被固定。

在专利文献1的结构中，无法对两个直流电源的输出电压双方具有电压转换功能。因此，可能无法有效地利用两个直流电源。

另外，在专利文献2的结构中，由于用于对两个直流电源的输出电压分别进行降压的两个半导体开关不共有电流路径，因此难以抑制基于PWM控制的半导体开关的开关损失。

本发明为了解决这种问题点而作出，本发明的目的是关于具备两个直流电源的电源系统，对各直流电源的输出电压进行转换而向负载供给，并减少直流电力转换中的电力损失。

在本发明的一方面中，电源系统具备第一直流电源、第二直流电源、电力转换器、控制装置。电力转换器用于在与负载电连接的电源配线和第一及第二直流电源之间执行直流电力转换。控制装置用于根据脉宽调制控制来控制多个开关元件的通断，以控制电源配线上的输出电压。电力转换器所包含的多个开关元件以包含于第一电力转换路径和第二电力转换路径双方的方式配置，该第一电力转换路径形成于第一直流电源与电源配线之间，该第二电力转换路径形成于第二直流电源与电源配线之间。电力转换器具有第一及第二直流电源与电源配线之间并联连接的状态下执行直流电力转换的第一动作模式。在第一动作模式下，控制装置使第一载波信号与第二载波信号的相位差根据电力转换器的动作状态进行变化，其中第一载波信号在用于对基于第一电力转换路径的第一电力转换进行控制的第一脉宽调制控制中使用，第二载波信号在用于对基于第二电力转换路径的第二电力转换进行控制的第二脉宽调制控制中使用。而且，控制装置基于通过第一脉宽调制控制而得到的第一控制脉冲信号及通过第二脉宽调制控制而得到的第二控制脉冲信号来生成多个开关元件的通断的控制信号。例如，基于第一及第二控制脉冲信号的逻辑运算来生成多个开关元件的通断控制信号。

优选的是，控制装置基于第一控制脉冲信号及第二控制脉冲信号的占空比来可变地设定第一载波信号与第二载波信号的相位差。

还优选的是，控制装置基于第一直流电源为输出及再生中的哪种状态与第二直流电源为输出及再生中的哪种状态的组合、和第一控制脉冲信号及第二控制脉冲信号的占空比，来可变地设定第一载波信号与第二载波信号的相位差。

优选的是，控制装置以第一控制脉冲信号的上升沿及下降沿中的一方与第二控制脉冲信号的上升沿及下降沿中的另一方重叠的方式使第一载波信号与第二载波信号的相位差变化。

而且，优选的是，在第一动作模式下，控制装置控制第一及第二电力转换中的一方，以控制第一及第二直流电源中的一方的电压与输出电压的电压比，另一方面控制装置控制第一及第二电力转换中的另一方，以控制第一及第二直流电源中的另一方的电流。