JP7379298B2 - 電源システム - Google Patents
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Description
電動車両のバッテリと接続し、前記バッテリに蓄電された直流を単相交流に変換して出力する第1外部給電器、第2外部給電器及び第3外部給電器と、
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器から出力される前記単相交流を120°の位相差で同期させた三相交流を生成する制御手段と、を備え、
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器は、
前記直流を前記単相交流に変換した第1単相交流を出力する第1インバータ回路と、
前記直流を前記単相交流に変換し、前記第1単相交流に対して120°の位相差を有する第2単相交流を出力する第2インバータ回路と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1外部給電器から出力された前記第2単相交流と、前記第2外部給電器から出力された前記第1単相交流との位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第2外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第1位相同期部と、
前記第2補正単相交流と、前記第3外部給電器から出力された前記第1単相交流と、の位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第3外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第2位相同期部と、
を備えることを特徴とする。
(電源システム10の構成)
図1は実施形態に係る電源システムの構成を示す図であり、電源システム10は、第1外部給電器20A、第2外部給電器20B及び第3外部給電器20Cと、給電制御装置30とを有する。
第1外部給電器20A、第2外部給電器20B、及び第3外部給電器20Cは、それぞれ同一の構成を有しており、以下の説明では、代表として第1外部給電器20Aの構成について説明する。図2は第1外部給電器20Aの構成を示す図である。図2に示すように、第1外部給電器20Aは、コネクタ60を介して電動車両VEHと接続可能なインタフェース部21と、電動車両VEHからの直流を単相交流に変換して出力するインバータユニット22と、フィルタ部24と、接続部26とを有する。
第2U単層交流=A・sin(ωt-2π/3) ・・・(2)
以上の説明では、第1外部給電器20Aの構成を代表例として説明したが、第2外部給電器20B、第3外部給電器20Cについても同様である。
第2V単層交流=A・sin(ωt-2π/3) ・・・(4)
また、第3外部給電器20Cについて、三相交流モードが設定されると、制御回路23及び位相調整回路29による出力電力の制御により、接続部26から出力される第1インバータ回路22aの出力として、第1単相交流(第1W単層交流)を得ることができ、第2インバータ回路22bの出力として、第2単相交流(第2W単層交流)を得ることができる。
第3W単層交流=A・sin(ωt-2π/3) ・・・(6)
(給電制御装置30の構成)
(1)~(6)式で示される単相交流が給電制御装置30に入力される。給電制御装置30は、第1外部給電器20A、第2外部給電器20B及び第3外部給電器20Cから出力される(1)~(6)式で示される単相交流に基づいて三相交流を生成し、出力する。
第1位相同期部33は、第1外部給電器20Aから出力された第2単相交流(第2U単層交流)と、第2外部給電器20Bから出力された第1単相交流(第1V単層交流)との位相を同期させる。
第2V補正単相交流=A・sin(ωt-2π/3+α) ・・・(8)
(第2位相同期部34の処理)
第2位相同期部34は、第2補正単相交流(第2V補正単相交流)と、第3外部給電器20Cから出力された第1単相交流(第1W単層交流)との位相を同期させる。
第2W補正単相交流=A・sin(ωt-2π/3+β) ・・・(10)
(生成部35の処理)
生成部35は、第1外部給電器20Aからの出力、第1位相同期部33及び第2位相同期部34からの出力に基づいて三相交流を生成する。
生成部35は、3つの外部給電器20の出力を用いて三相交流を生成することが可能である。この他、位相差をゼロに補正する際に予め設定した同期精度が得られない場合や、所定の時間内に同期処理が完了しない場合など、第2外部給電器20B及び第3外部給電器20Cのいずれか一方からの出力が、予め設定したタイミングで得られない場合が発生し得る。このような場合であっても、生成部35は、第1外部給電器20Aの出力と、第2外部給電器20B及び第3外部給電器20Cのうち、出力が得られた他方からの出力と、に基づいて三相交流を生成し、出力することも可能である。
第1実施形態では、給電制御装置30の内部に第1位相同期部33及び第2位相同期部34を設けた構成を説明したが、第1位相同期部33及び第2位相同期部34の構成を、外部給電器20の制御回路23の内部に設けてもよい。
また、実施形態で説明された外部給電器20や給電制御装置30の各機能を実現するプログラムは、ネットワーク又は記憶媒体を介して外部給電器20や給電制御装置30に供給され、外部給電器20や給電制御装置30のコンピュータにおける1以上のプロセッサは、このプログラムを読み出して実行することができる。
構成1.上記実施形態の電源システムは、電動車両(例えば、図1のVEH)のバッテリ(例えば、図1のBT)と接続し、前記バッテリに蓄電された直流を単相交流に変換して出力する第1外部給電器、第2外部給電器及び第3外部給電器と(例えば、図1の20A、20B、20C)、
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器から出力される前記単相交流を120°の位相差で同期させた三相交流を生成する制御手段と(例えば、図1の23、30)、を備える。
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器(20A、20B、20C)は、
前記直流を前記単相交流に変換した第1単相交流を出力する第1インバータ回路(例えば、図2の22a)と、
前記直流を前記単相交流に変換し、前記第1単相交流に対して120°の位相差を有する第2単相交流を出力する第2インバータ回路(例えば、図2の22b)と、
を備え、
前記制御手段(23、30)は、
前記第1外部給電器から出力された前記第2単相交流と、前記第2外部給電器(20B)から出力された前記第1単相交流との位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第2外部給電器(20B)から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第1位相同期部(例えば、図3の33)と、
前記第2補正単相交流と、前記第3外部給電器(20C)から出力された前記第1単相交流と、の位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第3外部給電器(20C)から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第2位相同期部(例えば、図3の34)と、
を備える。
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器(20A、20B、20C)は、
単相交流を出力する単相交流モード、または、三相交流を出力するための三相交流モードの運転モードに基づいて、前記第1インバータ回路(22a)及び前記第2インバータ回路(22b)の出力を制御する制御回路(例えば、図2の23)を更に備え、
前記三相交流モードが設定された場合に、前記制御回路(23)は、前記第1単相交流に対する前記第2単相交流の位相差を120°に設定する。
前記第1外部給電器(20A)からの出力、前記第1位相同期部(33)及び前記第2位相同期部(34)からの出力に基づいて前記三相交流を生成する生成手段(例えば、図3の35)を更に備える。
前記第1外部給電器(20A)から出力された前記第1単相交流と、
前記第1位相同期部(33)から出力され、前記第1外部給電器(20A)の前記第1単相交流に対して120°の位相差を有する前記第2外部給電器(20B)の前記第1補正単相交流と、
前記第2位相同期部(34)から出力され、前記第2外部給電器(20B)の前記第1補正単相交流に対して120°の位相差を有する、前記第3外部給電器(20C)の前記第1補正単相交流と、
に基づいて前記三相交流を生成する。
前記生成手段(35)は、前記第3外部給電器(20C)からの出力が予め設定したタイミングで得られない場合、
前記第1外部給電器(20A)から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流と、
前記第1位相同期部(33)から出力され、前記第1外部給電器(20A)の前記第2単相交流に対して120°の位相差を有する前記第2外部給電器(20B)の前記第2補正単相交流と、に基づいて前記三相交流を生成する。
前記生成手段(35)は、前記第2外部給電器(20B)からの出力が予め設定したタイミングで得られない場合、
前記第1外部給電器(20A)から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流と、
前記第2位相同期部(34)から出力され、前記第1外部給電器(20A)の前記第2単相交流に対して120°の位相差を有する前記第3外部給電器(20C)の前記第1補正単相交流と、に基づいて前記三相交流を生成する。
Claims (6)
- 電動車両のバッテリと接続し、前記バッテリに蓄電された直流を単相交流に変換して出力する第1外部給電器、第2外部給電器及び第3外部給電器と、
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器から出力される前記単相交流を120°の位相差で同期させた三相交流を生成する制御手段と、を備え、
前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器は、
前記直流を前記単相交流に変換した第1単相交流を出力する第1インバータ回路と、
前記直流を前記単相交流に変換し、前記第1単相交流に対して120°の位相差を有する第2単相交流を出力する第2インバータ回路と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1外部給電器から出力された前記第2単相交流と、前記第2外部給電器から出力された前記第1単相交流との位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第2外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第1位相同期部と、
前記第2補正単相交流と、前記第3外部給電器から出力された前記第1単相交流と、の位相を同期させ、当該位相の同期に合わせて、前記第3外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流の位相を補正した第1補正単相交流及び第2補正単相交流を出力する第2位相同期部と、
を備えることを特徴とする電源システム。 - 前記第1外部給電器、前記第2外部給電器及び前記第3外部給電器は、
単相交流を出力する単相交流モード、または、三相交流を出力するための三相交流モードの運転モードに基づいて、前記第1インバータ回路及び前記第2インバータ回路の出力を制御する制御回路を更に備え、
前記三相交流モードが設定された場合に、前記制御回路は、前記第1単相交流に対する前記第2単相交流の位相差を120°に設定することを特徴とする請求項1に記載の電源システム。 - 前記第1外部給電器からの出力、前記第1位相同期部及び前記第2位相同期部からの出力に基づいて前記三相交流を生成する生成手段を更に備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電源システム。
- 前記生成手段は、
前記第1外部給電器から出力された前記第1単相交流と、
前記第1位相同期部から出力され、前記第1外部給電器の前記第1単相交流に対して120°の位相差を有する前記第2外部給電器の前記第1補正単相交流と、
前記第2位相同期部から出力され、前記第2外部給電器の前記第1補正単相交流に対して120°の位相差を有する、前記第3外部給電器の前記第1補正単相交流と、
に基づいて前記三相交流を生成することを特徴とする請求項3に記載の電源システム。 - 前記生成手段は、前記第3外部給電器からの出力が予め設定したタイミングで得られない場合、
前記第1外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流と、
前記第1位相同期部から出力され、前記第1外部給電器の前記第2単相交流に対して120°の位相差を有する前記第2外部給電器の前記第2補正単相交流と、
に基づいて前記三相交流を生成することを特徴とする請求項3に記載の電源システム。 - 前記生成手段は、前記第2外部給電器からの出力が予め設定したタイミングで得られない場合、
前記第1外部給電器から出力された前記第1単相交流及び前記第2単相交流と、
前記第2位相同期部から出力され、前記第1外部給電器の前記第2単相交流に対して120°の位相差を有する前記第3外部給電器の前記第1補正単相交流と、
に基づいて前記三相交流を生成することを特徴とする請求項3に記載の電源システム。
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JP2014110665A (ja) | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Panasonic Corp | 双方向コンバータ |
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