[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及连接于蓄电池与交流系统之间，通过来自交流系统的电力对蓄电池进行充电并将来自蓄电池的电力向交流系统放电的电力变换装置，特别涉及其控制方式。

背景技术

近年来，为了降低环境负荷，不排出二氧化碳的太阳能发电等利用了自然能量的发电系统在各家庭中得到了普及。例如，在下述专利文献1中，公开了组合太阳能发电和蓄电池，联合地向系统供给电力的供电系统的结构、以及该供电系统的控制技术。

具体而言，包括：第一DC/DC转换器，将来自太阳能发电的第一直流电压变换为第二直流电压；第二DC/DC转换器，将来自蓄电池的第三直流电压变换为第四直流电压；供给部，将上述第一以及第二DC/DC转换器的输出连接到负载；以及DC/AC逆变器，使来自该供给部的直流电压与从系统供给的交流电压波形同步地输出交流电力。另外，例如，记载了在为了消除电力不足而进行削峰时，使太阳能发电优先，在向交流负载供给电力的情况下，将通过第一DC/DC转换器产生第二直流电压时的目标直流电压值设定得高于通过第二DC/DC转换器产生第四直流电压时的目标直流电压值，从而使太阳能发电的发电电力优先而向交流负载供给电力的方式。

但是，关于使用了以太阳能发电为代表的自然能量的发电，在停电时，仅能够从预先在电力变换装置中装备了的独立运转用的插座输出最大1500W的电力。另一方面，在东日本大地震以后，为了对应于电力不足等，在各公司中发展了具备蓄电池的系统、将电动汽车用作蓄电池的系统、组合了太阳能发电和蓄电池的系统等的开发/产品化。另外，在上述各系统中，大多使用锂离子电池作为蓄电池。

专利文献1日本专利第4641507号公报

发明内容

如上所述，在最近的具备蓄电池的各种系统中，成为其充电放电的对象的蓄电池有各种种类。例如，虽然从汽车制造商销售电动汽车，但所搭载的蓄电池的蓄电电力量(SoC：State of Charge)根据车种而不同。另外，内置了蓄电池的电力变换装置也由很多公司销售，但其蓄电池的SoC也按照每个制造商而不同。

进而，例如，电动汽车、家庭用的蓄电池系统中使用的锂离子电池作为蓄电池通过化学反应进行电力的充电或者放电。因此，例如，在进行向蓄电池的充电的情况下，在使充电电流急剧变化了的情况下，有造成化学反应未追随充电电流的变化，金属锂析出，蓄电池劣化这样的损伤的可能。

因此，在将这些额定不同的各种类别的蓄电池作为充电放电的处理对象的情况下，需要具备可准确地对应于各个蓄电池的额定、蓄电池的特性的控制单元。

特别，在进行从交流系统的充电、向交流系统的放电的情况下，一般，在构成该各种供电系统的电力变换装置中设定的直流母线电压的控制范围基于该交流系统的电压，另一方面，应处理的蓄电池的电压与该控制范围无关地设定。

然而，在上述专利文献1所述的供电系统中，记载了使来自太阳能发电的电力优先而变换为交流电力并供给到交流负载的情况，但未记载可准确地处置作为处理对象的各种蓄电池的控制单元、控制方法。

本发明是为了解决上述那样的现有技术的课题而进行的，其目的在于，提供一种能够针对各种蓄电池进行充电以及放电的准确的处理控制的电力变换装置。

本发明的电力变换装置，连接于蓄电池与交流系统之间，通过来自交流系统的电力对蓄电池进行充电并将来自蓄电池的电力向交流系统放电，其特征在于，具备：

DC/DC变换电路，进行蓄电池的蓄电池电压和直流母线电压的变换；

DC/AC变换电路，进行直流母线电压和交流系统的交流电压的变换；和

控制电路，控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路，

所述控制电路基于蓄电池电压、蓄电池的蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围，选择升压控制和降压控制中的某一个作为DC/DC变换电路的控制方式，并且设定直流母线电压的控制目标值，通过选择了的控制方式，控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路，使得直流母线电压成为控制目标值。

如以上说明，本发明的电力变换装置的控制功能，基于蓄电池电压、蓄电池的蓄电电力量以及直流母线电压的控制范围，选择升压控制和降压控制中的某一个，作为DC/DC变换电路的控制方式，并且设定直流母线电压的控制目标值，通过选择了的控制方式控制DC/DC变换电路以及DC/AC变换电路，使得直流母线电压成为控制目标值，所以能够得到即使针对各种电压不同的蓄电池，也能够进行充电以及放电的准确的处理控制的电力变换装置。

附图说明