JP5354457B2 - コンバータ制御装置 - Google Patents
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Description
図Aに示すDC−DCコンバータ1100から燃料電池1200側に流れる電流I2がゼロの状態において、DC−DCコンバータ1100の二次側電圧V2を変化させる場合、二次側のコンデンサC2への充放電に要するエネルギーは一次側から二次側へと移動する。
<システム構成>
図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムのシステム全体図である。
本実施形態に係るハイブリッド型燃料電池システム(ハイブリッド燃料電池システム1)は、DC−DCコンバータ20、蓄電装置に相当する高圧バッテリ21、燃料電池22、逆流防止用ダイオード23、インバータ24、トラクションモータ25、ディファレンシャル26、シャフト27、車輪29、ハイブリッド制御部10、および電源制御部11を備えている。
図2に示すように、DC−DCコンバータ20は、スイッチング素子Tr1〜4、ダイオードD1〜4、およびリアクトルLを有し、燃料電池22の出力側(二次側)では、スイッチング素子Tr1とダイオードD1の並列接続回路と、スイッチング素子Tr2とダイオードD2との並列接続回路とが直列接続(2段重ね)された構成となっている。また、高圧バッテリ21の出力側(一次側)では、スイッチング素子Tr3とダイオードD3の並列接続回路と、スイッチング素子Tr4とダイオードD4との並列接続回路とが直列接続(2段重ね)された構成となっている。
図3に示すのは電力の流れの一例であり、トラクションモータ25に対し、バッテリ21と燃料電池22とから電力が供給される場合を示している。図3に示すように、高圧バッテリ21からの出力電力が、インバータ84への駆動電力とDC−DCコンバータ20への入力電力へ分岐し、インバータ84からは高圧補機85へ駆動電力(補機損失)が供給される。DC−DCコンバータ20の出力電力Piは走行モータ用インバータ24経由でトランクションモータ25に出力される。
図6〜図8は、それぞれDC−DCコンバータ20の駆動相数決定動作を示すフローチャートであり、図6はDC−DCコンバータ20の第1駆動相数決定動作を示し、図7はDC−DCコンバータ20の第2駆動相数決定動作を示し、図8はDC−DCコンバータ20の第3駆動相数決定動作を示す。なお、図7、図8に示す駆動相数決定動作について、図6に示す駆動相数決定動作と対応するステップには同一符号を付し、詳細な説明を割愛する。
ハイブリッド制御部10の演算部は、各センサ等からの入力情報に基づいてDC−DCコンバータ20への指令電圧値(目標電圧)を導出し(ステップS1)、ステップS2に進む。ステップS2に進むと、ハイブリッド制御部10の急変検出部(検出手段)は、DC−DCコンバータ20の指令電圧値の変化分(ここでは、指令電圧値の時間変化率)を検出し、検出した指令電圧値の時間変化率とメモリ(図示略)に格納されている時間変化率閾値とを比較することで、指令電圧値が急変したか否かを判断する(ステップS2)。ここで、時間変化率閾値は、予め実験などによって求めておくことができる。この時間変化率閾値は、固定値として設定しても良いが、ユーザのボタン操作などによって適宜変更可能な変動値として設定しても良い。ハイブリッド制御部10の急変検出部(決定手段)は、検出した指令値の時間変化率が時間変化率閾値を超えていると判断すると(ステップS2;YES)、DC−DCコンバータ20の駆動相数を所定値(たとえば2相)以下にすることを禁止する(ステップS3)。これを受け、ハイブリッド制御部10のコンバータ制御部(決定手段)は、所定値よりも大きな相数でDC−DCコンバータ20を駆動すべきコンバータ制御信号Ccを生成し(ステップS4)、これを電源制御部(駆動相数制御手段)11に出力した後、処理を終了する。
ステップS2aに進むと、ハイブリッド制御部10の急変検出部(検出手段)は、DC−DCコンバータ20の指令電圧値とDC−DCコンバータ20の実測電圧値との偏差(以下、電圧偏差)を検出し、検出した電圧偏差とメモリ(図示略)に格納されている電圧偏差閾値とを比較することで、指令電圧値が急変したか否かを判断する(ステップS2a)。ここで、電圧偏差閾値は、予め実験などによって求めておくことができる。この電圧偏差閾値は、固定値として設定しても良いが、ユーザのボタン操作などによって適宜変更可能な変動値として設定しても良い。ハイブリッド制御部10の急変検出部は、検出した電圧偏差が電圧偏差閾値を超えていると判断すると(ステップS2a;YES)、DC−DCコンバータ20の駆動相数を所定値(たとえば2相)以下にすることを禁止する一方(ステップS3)、検出した電圧偏差が電圧偏差閾値未満であると判断した場合には(ステップS2a;NO)、DC−DCコンバータ20の駆動相数を所定値以下にすることを禁止することなく、この結果をコンバータ制御部に通知する。なお、この後の動作については、第1駆動相数決定動作と同様に説明することができるため、説明を割愛する。
ステップS2bに進むと、ハイブリッド制御部10の急変検出部(検出手段)は、DC−DCコンバータ20の指令電圧値とDC−DCコンバータ20の実測電圧値との偏差(以下、電圧偏差)を求めた後、該電圧偏差の積分値を検出する。そして、ハイブリッド制御部10の急変検出部は、検出した電圧偏差の積分値とメモリ(図示略)に格納されている電圧偏差積分閾値とを比較することで、指令電圧値が急変したか否かを判断する(ステップS2b)。ここで、電圧偏差積分閾値は、予め実験などによって求めておくことができる。この電圧偏差積分閾値は、固定値として設定しても良いが、ユーザのボタン操作などによって適宜変更可能な変動値として設定しても良い。ハイブリッド制御部10の急変検出部は、検出した電圧偏差の積分値が電圧偏差積分閾値を超えていると判断すると(ステップS2b;YES)、DC−DCコンバータ20の駆動相数を所定値(たとえば2相)以下にすることを禁止する一方(ステップS3)、検出した電圧偏差が電圧偏差閾値未満であると判断した場合には(ステップS2b;NO)、DC−DCコンバータ20の駆動相数を所定値以下にすることを禁止することなく、この結果をコンバータ制御部に通知する。なお、この後の動作については、第1駆動相数決定動作と同様に説明することができるため、説明を割愛する。
Claims (1)
- 燃料電池の出力電圧を制御する多相コンバータと、
前記多相コンバータへの指令電圧の変化分を検出する検出手段と、
検出される前記指令電圧の変化分である該指令電圧の時間変化率、該指令電圧と実測電圧との偏差、該指令電圧と実測電圧との偏差の積分値のいずれかと該指令電圧が急変したか否かを判断するための変化閾値との比較結果に基づき、前記指令電圧の変化分が前記変化閾値を超えた場合に、該多相コンバータの駆動相数を、所定値を上回る相数に決定する決定手段と、
前記指令電圧に従い、決定された前記駆動相数にて前記多相コンバータの駆動を制御する駆動相数制御手段と
を具備するコンバータ制御装置。
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JP2009070388A JP5354457B2 (ja) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | コンバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=43043440
Family Applications (1)
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