JP6464910B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る電力変換装置の構成について説明する。本実施形態に係る電力変換装置100は、1個の基準となる電源装置であるマスタ20と、電源装置であるN(Nは自然数)個のスレーブ30(#1)〜(#N)とを備える。マスタ20及びN個のスレーブ30は、入力電源10に対して互いに並列に接続されているとともに、負荷50に対して互いに並列に接続されている。すなわち、マスタ20及びN個のスレーブ30の入力端子は互いに並列に接続されているとともに、出力端子も互いに並列に接続されている。入力電源10は、電力変換装置100に、入力電圧V1の電力を供給する直流電源であり、例えば高圧バッテリである。負荷50は、電力変換装置100から電力の供給を受ける負荷であり、例えば低圧バッテリである。なお、図2では、N個のスレーブ30(#1)〜(#N)のうち、スレーブ30(#1)のみを記載し、他のスレーブ30(#2)〜(#N)は省略している。
次に、第2実施形態に係る電力変換装置100aについて、第1実施形態に係る電力変換装置100と異なる点を、図9を参照して説明する。
次に、第3実施形態に係る電力変換装置100bについて、第2実施形態に係る電力変換装置100aと異なる点を、図10を参照して説明する。
次に、第4実施形態に係る電力変換装置100cについて、第1〜3実施形態に係る電力変換装置100,100a,100bと異なる点を、図11及び図12を参照して説明する。
上記各実施形態の電力変換部21,31は、降圧型コンバータ以外のコンバータでもよい。降圧型コンバータ以外のコンバータの例を図14〜図24に示す。
Claims (11)
- 1個の基準となる第1電源装置(20,20a〜20c)及び少なくとも1個の第2電源装置(30,30a〜30c)を備え、前記第1電源装置及び前記第2電源装置が互いに負荷(50)に対して並列に接続された電力変換装置であって、
前記第1電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第1電力変換部(21)と、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第1制御信号を生成する第1制御回路部(22,22a〜22c)と、を含み、
各前記第2電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第2電力変換部(31)と、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第2制御信号を生成する第2制御回路部(32,32a〜32c)と、前記第1制御回路部により生成された前記第1制御信号を観測する信号観測部(33)と、を含み、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号の状態に基づいて、前記第2制御信号を生成し、
前記第1制御回路部は、前記第1制御信号の時比率を制御して、前記第1電力変換部の出力電圧を所望の値に調整するとともに、前記第1制御信号のオフ時間を制御して、前記第1電力変換部を電流臨界モードで作動させ、
前記信号観測部は、前記第1制御信号のオン時間を観測し、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号のオン時間を、前記第2制御信号のオン時間にするとともに、前記第2制御信号のオフ時間を制御して、前記第2電力変換部を電流臨界モードで作動させることを特徴とする電力変換装置。 - 前記信号観測部は、前記第1制御信号のオン時間を観測し、
前記第2制御回路部は、前記信号観測部により、閾値時間よりも長い前記第1制御信号のオン時間が観測されたことを条件として、観測された前記第1制御信号のオン時間を前記第2制御信号のオン時間にして、生成した前記第2制御信号を前記第2電力変換部へ出力する請求項1に記載の電力変換装置。 - 1個の基準となる第1電源装置(20,20a〜20c)及び少なくとも1個の第2電源装置(30,30a〜30c)を備え、前記第1電源装置及び前記第2電源装置が互いに負荷(50)に対して並列に接続された電力変換装置であって、
前記第1電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第1電力変換部(21)と、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第1制御信号を生成する第1制御回路部(22,22a〜22c)と、を含み、
各前記第2電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第2電力変換部(31)と、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第2制御信号を生成する第2制御回路部(32,32a〜32c)と、前記第1制御回路部により生成された前記第1制御信号を観測する信号観測部(33)と、を含み、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号の状態に基づいて、前記第2制御信号を生成し、
前記信号観測部は、前記第1制御信号のオン時間を観測し、
前記第2制御回路部は、前記信号観測部により、閾値時間よりも長い前記第1制御信号のオン時間が観測されたことを条件として、観測された前記第1制御信号のオン時間を前記第2制御信号のオン時間にして、生成した前記第2制御信号を前記第2電力変換部へ出力することを特徴とする電力変換装置。 - 前記信号観測部は、前記第1制御信号のオフ時間を観測し、
前記第2制御回路部は、前記信号観測部により、前記第1制御回路部の制御周期の間、前記第1制御信号のオフ時間が継続していることが観測されたことを条件として、前記第2制御信号の出力を停止する請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 1個の基準となる第1電源装置(20,20a〜20c)及び少なくとも1個の第2電源装置(30,30a〜30c)を備え、前記第1電源装置及び前記第2電源装置が互いに負荷(50)に対して並列に接続された電力変換装置であって、
前記第1電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第1電力変換部(21)と、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第1制御信号を生成する第1制御回路部(22,22a〜22c)と、を含み、
各前記第2電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第2電力変換部(31)と、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第2制御信号を生成する第2制御回路部(32,32a〜32c)と、前記第1制御回路部により生成された前記第1制御信号を観測する信号観測部(33)と、を含み、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号の状態に基づいて、前記第2制御信号を生成し、
前記信号観測部は、前記第1制御信号のオフ時間を観測し、
前記第2制御回路部は、前記信号観測部により、前記第1制御回路部の制御周期の間、前記第1制御信号のオフ時間が継続していることが観測されたことを条件として、前記第2制御信号の出力を停止することを特徴とする電力変換装置。 - 前記第2電源装置を複数備え、
複数の前記第2電源装置は、それぞれ、生成した前記第2制御信号を直列に次の前記第2電源装置へ送信するものであり、
前記第1制御回路部は、前記複数の第2電源装置のうちの1番目の第2電源装置へ、前記第1制御信号を送信し、
前記1番目の第2電源装置の前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号のオン時間を前記第2制御信号のオン時間にして、生成した前記第2制御信号を2番目の前記第2電源装置へ送信し、
前記2番目以降の前記第2電源装置は、1つ前の前記第2電源装置から送信された前記第2制御信号のオン時間を、前記第1制御信号のオン時間として観測する請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第2電源装置を複数備え、
前記第1制御回路部は、前記第2電源装置のそれぞれへ、前記第1制御信号を並列に送信し、
各前記第2電源装置の前記信号観測部は、それぞれ、前記第1制御回路から送信された前記第1制御信号を観測する請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 1個の基準となる第1電源装置(20,20a〜20c)及び少なくとも1個の第2電源装置(30,30a〜30c)を備え、前記第1電源装置及び前記第2電源装置が互いに負荷(50)に対して並列に接続された電力変換装置であって、
前記第1電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第1電力変換部(21)と、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第1制御信号を生成する第1制御回路部(22,22a〜22c)と、を含み、
各前記第2電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第2電力変換部(31)と、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第2制御信号を生成する第2制御回路部(32,32a〜32c)と、前記第1制御回路部により生成された前記第1制御信号を観測する信号観測部(33)と、を含み、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号の状態に基づいて、前記第2制御信号を生成し、
前記第2電源装置を複数備え、
前記第1制御回路部は、前記第2電源装置のそれぞれへ、前記第1制御信号を並列に送信し、
各前記第2電源装置の前記信号観測部は、それぞれ、前記第1制御回路から送信された前記第1制御信号を観測することを特徴とする電力変換装置。 - 前記第1電源装置は、第2制御信号観測部(25)を含み、
前記第2制御信号観測部は、前記複数の第2電源装置のうち最後の第2電源装置から送信された前記第2制御信号を観測する請求項6に記載の電力変換装置。 - 1個の基準となる第1電源装置(20,20a〜20c)及び少なくとも1個の第2電源装置(30,30a〜30c)を備え、前記第1電源装置及び前記第2電源装置が互いに負荷(50)に対して並列に接続された電力変換装置であって、
前記第1電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第1電力変換部(21)と、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第1制御信号を生成する第1制御回路部(22,22a〜22c)と、を含み、
各前記第2電源装置は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する第2電力変換部(31)と、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御するPWM信号である第2制御信号を生成する第2制御回路部(32,32a〜32c)と、前記第1制御回路部により生成された前記第1制御信号を観測する信号観測部(33)と、を含み、
各前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号の状態に基づいて、前記第2制御信号を生成し、
前記第2電源装置を複数備え、
複数の前記第2電源装置は、それぞれ、生成した前記第2制御信号を直列に次の前記第2電源装置へ送信するものであり、
前記第1制御回路部は、前記複数の第2電源装置のうちの1番目の第2電源装置へ、前記第1制御信号を送信し、
前記1番目の第2電源装置の前記第2制御回路部は、前記信号観測部により観測された前記第1制御信号のオン時間を前記第2制御信号のオン時間にして、生成した前記第2制御信号を2番目の前記第2電源装置へ送信し、
前記2番目以降の前記第2電源装置は、1つ前の前記第2電源装置から送信された前記第2制御信号のオン時間を、前記第1制御信号のオン時間として観測し、
前記第1電源装置は、第2制御信号観測部(25)を含み、
前記第2制御信号観測部は、前記複数の第2電源装置のうち最後の第2電源装置から送信された前記第2制御信号を観測することを特徴とする電力変換装置。 - 前記第1制御回路部は、前記第1電力変換部に含まれるスイッチング素子に印加される電圧が零になった時に、前記第1電力変換部に含まれる前記スイッチング素子のオン状態を開始し、
各前記第2制御回路部は、前記第2電力変換部に含まれるスイッチング素子に印加される電圧が零になった時に、前記第2電力変換部に含まれる前記スイッチング素子のオン状態を開始する請求項1〜10のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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