转换器控制装置的制作方法

专利名称：转换器控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转换器控制装置，特别是，包括并联连接的多个 转换器并根据转换器的通过电力而改变驱动的转换器的相数的转换器
控制装置，所述转换器连接在第1电源和第2电源之间，具备多个开
关元件和电抗器，向双方向进行电压转换。
背景技术：
在利用燃料电池的电源系统中，为了应付超过燃料电池的发电能 力的负荷变动，提高系统效率，或者作为负荷利用可再生的电动机时 回收再生电力，设置用于对二次电池的输出进行升压或降压的电压转 换器并与燃料电池的输出端子连接而提供电力。其中，电压转换器是
具有转换直流电压功能的转换器，有时叫做DC/DC转换器，例如，使 用包括开关元件和电抗器的转换器。并且考虑到减小开关元件的额定 容量等，并联连接多个转换器而使用。
例如，日本特开2006-33934号公报中公开了以下内容，为了应付 超过燃料电池充电能力的急剧的负荷量变化，将多相动作的电压转换 器连接在燃料电池和蓄电池之间，预测负荷量的变化而改变电压转换 器的相数和占空比(duty)。并且， 一般，在包括多相的电压转换器中， 根据与输入输出转换能量或动作工作量对应的通过电力的值，在转换 器中所损失的损失电力发生变动，当通过电力多时，相数多的三相运 转比单相运转损失少，当通过电力少时，单相运转比三相运转损失少。 也就是说，这是因为，在三相桥式转换器中的损失有由于电抗器的线 圈而损失的电抗器铜损、由于开关元件的动作而损失的模块损失以及 由于电抗器磁性体而损失的电抗器铁损，其中，电抗器铜损和模块损 失随着通过电力增大而增大，单相运转比三相运转大，而电抗器铁损几乎不受通过电力影响，三相运转比单相运转大。并且，在通过电力 少的区域进行单相运转，而在通过电力大的区域进行三相运转，从三 相运转切换成单相运转时，由于电压转换所涉及的交流电流的实效值 变动，在PID控制中电压、电流和电力暂时发生变动，因此使占空比 暂时上升而补充不足的电力。
另外，日本特开2003-235252号公报中公开了以下方法，在多个 DC/DC转换器设置在逆变器和蓄电池之间时使转换效率最大化。其中， 使用主从式DC/DC转换器，多个DC/DC转换器中一个作为主DC/DC 转换器，将主DC/DC转换器的输入电力或输出电力作为参考电力，确 定包括主DC/DC转换器的动作的DC/DC转换器的数量，然后在不超 过蓄电池的最大允许充电电压和最大允许充电电流的范围内，增减所 述主从式DC/DC转换器的输出电压而计算其转换效率，调整输出电压 使得转换效率与最大转换效率大概一致。另外，DC/DC转换器的转换 效率有一次侧的开关损失和由于二次侧的整流二极管的正方向电压下 降引起的损失，高输入电力时一次侧的损失增大，低输入电力时一次 侧的损失减少而二次侧的损失占主导。
日本特开2003-111384号公报中公开了以下方法，在通过并联连 接的多个DC/DC转换器转换主电源的电力的电压并提供给辅助蓄电池 的情况下，避免特定的DC/DC转换器的使用频率变高。其中，按照预 定的规定顺序改变多个DC/DC转换器的各启动顺序，作为预定的规定 顺序，测定各DC/DC转换器的电压一电流特性，并根据其内容设定等。
这样，在并联连接多个转换器而使用的结构中，进行以下控制， 根据其通过电力改变驱动的转换器的相数。其中，例如可以利用映射 等通过运算而求得通过电力。举一个例子，从二次电池的输出电压和 输出电流的测定值求得对于二次电池的转换器的输出电力，从中减去 负荷损失，对此乘以转换器的转换效率，从而求得转换器的通过电力。 但是，这种运算存在运算延迟或运算误差，因此不能确切地求得转换器的通过电力，还不足以使转换器的驱动相数的变更确切地跟随于负 荷的变动。并且，在多相驱动时，出现各相的通过电力不均匀的情况 是不理想的。
本发明的目的在于提供一种转换器控制装置，能够确切地求得转 换器的通过电力。另外目的在于提供一种转换器控制装置，对于由多 相驱动的转换器，能够使各相的通过电力均匀化。

发明内容
本发明涉及的转换器控制装置，包括并联连接多相转换器的结构， 所述转换器连接在第1电源和第2电源之间，所述转换器具备多个开 关元件和电抗器并向双方向进行电压转换，所述转换器控制装置根据 转换器的通过电力改变被驱动的转换器的相数，所述转换器控制装置 的特征在于，包括电流检测装置，检测流过电抗器的电流，以及根 据检测出的电流求得通过驱动中的转换器的电力的装置。
另外，本发明涉及的转换器控制装置，包括并联连接三相转换器 的结构，所述转换器连接在第1电源和第2电源之间，所述转换器具 备多个开关元件和电抗器并向双方向进行电压转换，所述转换器控制 装置根据转换器的通过电力改变被驱动的转换器的相数，所述转换器 控制装置的特征在于，包括第一差动电流计，设置在与三相对应的 三个电抗器中的一个共用电抗器和另两个电抗器中的一个电抗器之 间，检测流过共用电抗器的电流和流过所述一个电抗器的电流之差； 第二差动电流计，设置在共用电抗器和另两个电抗器中的另一个电抗 器之间，检测流过共用电抗器的电流和流过所述另一个电抗器的电流 之差；以及根据第一差动电流计的检测值和第二差动电流计的检测值 求得通过驱动中的电抗器的电力的装置。
另外，在本发明涉及的转换器控制装置中，当被驱动的转换器的 相数是单相时，根据第一差动电流计和第二差动电流计中的设置在驱
6动中的电抗器上的差动电流计的检侧值求得通过驱动中的电抗器的电 力。
另外，在本发明涉及的转换器控制装置中，当被驱动的转换器的 相数是两相时，停止相当于共用电抗器的相，根据第一差动电流计的 检测值和第二差动电流计的检测值求得通过驱动中的电抗器的电力。
另外，在本发明涉及的转换器控制装置中，优选包括电力均匀化 装置，求得多个被驱动时的平均通过电力，使各相的电力均匀化。
并且，电力均匀化装置，优选包括平均通过电流计算装置，根据 第一差动电流计的检测值和第二差动电流计的检测值，求得流过多个 相的通过电流之和并计算每个相的平均通过电流，以及驱动占空比计 算装置，根据平均通过电流与流过各相的通过电流之差求得使各相的 电力均匀化的各相驱动占空比。
并且，电力均匀化装置，优选在每个驱动占空比的计算周期执行 使各相的电力均匀化的处理。
根据上述结构的至少之一，转换器控制装置，包括并联连接三相 转换器的结构，转换器具备多个开关元件和电抗器并向双方向进行电 压转换，并且所述转换器控制装置在根据转换器的通过电压改变被驱 动的转换器相数时，检测流过电抗器的电流，根据其检测出的电流求 得通过被驱动的转换器的电力。能够实时检测流过电抗器的电流，通 过对此乘以电压，能够实时取得通过转换器的电力。因此，与利用映 射等的运算相比，运算延迟或运算误差等少，能够确切地求得转换器 的通过电力。
另外，由于将两个差动电流计设置在与三相转换器分别对应的三 个电抗器之间，根据这两个差动电流计的检测值求得通过被驱动的电抗器的电力，因此，与对三个电抗器都分别设置电流检测计相比，能 够实现简单的结构。
另外，如果被驱动的转换器的相数是单相时，从第一差动电流计 和第二差动电流计中，根据设置在被驱动的电抗器上的差动电流计的 检侧值求得通过被驱动的电抗器的电力。另外，如果被驱动的转换器 的相数是两相时，停止相当于共用电抗器的相，根据第一差动电流计 的检测值和第二差动电流计的检测值求得通过被驱动的电抗器的电 力。这样，即使转换器的相数变更，也能够根据两个差动电流计的检 测值求得通过被驱动的电抗器的电力。
另外，由于求得在多相驱动时的平均通过电力，使各相的电力均 匀化，因此，对于设置多个的各转换器，能够使各个负荷均匀化。
另外，由于根据第一差动电流计的检测值和第二差动电流计的检 测值求得流过多相的通过电流之和并计算每个相的平均通过电流，并 根据平均通过电流和流过各相的通过电流之差求得使各相的电力均匀 化的各相驱动占空比，因此，对于与各相对应的转换器，能够使各个 负荷均匀化。
另外，由于按照计算驱动占空比的周期执行使各相的电力均匀化 的处理，因此，对于设置多个的各转换器，在时问上能够仔细地使各 个负荷均匀化。


图1是表示包括本发明实施方式的转换器控制装置的车辆用电源 系统结构的图。
图2是在本发明的实施方式中，将转换器装置的驱动相数作为参 数，示意性地说明通过转换器的电力和转换器装置的损失之间的关系 的图。图3是在本发明的实施方式中，按照转换器装置的各驱动相数分 别表示利用两个差动电流计求得通过电流的情况的图。
图4是表示在本发明的实施方式中，根据第一差动电流计的检测 值和第二差动电流计的检测值，求得流过三相的通过电流之和并计算 每个相的平均通过电流的情况的图。
图5是表示在本发明的实施方式中，求得每个相的平均通过电流 值和流过各相的电流值之间的偏差的情况的图。
图6是表示在本发明的实施方式中，为了使由各相通过电流值的
平均通过电流值的偏差接近于零，改变各相位的驱动占空比的情况的 图。
具体实施例方式
下面使用附图详细说明本发明涉及的实施方式。下面，作为适用 转换器控制装置的电源系统，对连接在车辆驱动用电动机/发电机上的 车辆搭载用电源系统进行说明，但也可以是适用于车辆以外的电源系 统的转换器控制装置。例如，建筑内固定的电源系统等。另外，作为 适用转换器控制装置的电源系统，对第一电源为镍氢型二次电池，第 二电源为固体高分子膜型燃料电池的情况进行说明，但也可以是这些 种类之外的电源。例如，作为二次电池，可以使用锂离子型电池，作 为燃料电池，可以使用固体电解质型以外的电池。另外，下面，作为 转换器，对并联连接三个转换器电路的结构进行说明，但构成转换器 装置的转换器电路的数量可以是三以外的多个。
图1是表示包括转换器控制装置20的车辆用电源系统结构的图。 其中，作为连接在车辆用电动机/发电机16上的电源系统，表示了作为 第一电源的二次电池10、作为第二电源的燃料电池12以及设置在其之 间的转换器装置30。通过控制部40控制转换器装置30的动作。因此， 包括转换器装置30和控制部40而构成了转换器控制装置20。
另外，所述电源系统经由逆变器14连接在电动机/发电机16上。
9逆变器14具有以下功能，将所述电源系统的直流电力转换成三相交流 电力，并提供给电动机/发电机16，作为车辆驱动源起作用，另外，在
制动车辆时，将由电动机/发电机16所回收的再生能量转换成直流电
力，并作为充电电力提供给所述电源系统。
二次电池IO是可充放电高电压电源组，组合如镍氢单电池或锂离 子单电池等多个单电池，具有所希望的高电压。例如，可以将200V 400V左右的高电压提供给正极母线和负极母线之间。
燃料电池12是一种组合多个燃料电池单元而能够取出所希望的 高电压的发电电力的组电池，叫做燃料电池堆。其中，各燃料电池单 元具有以下功能，向阳极侧提供作为燃料气体的氢，向阴极侧提供作 为氧化气体的空气，通过经由作为固体高分子膜的电解质膜的电池化 学反应而取出所需要的电力。例如，燃料电池12可以将200V 400 V左右的高电压提供给正极母线和负极母线之间。
转换器装置30是包括多个转换器电路的装置。转换器电路是具有 在作为第一电源的二次电池10和作为第二电源的燃料电池12之间进 行电压转换的功能的直流电压转换电路。使用多个转换器电路是为了 不增大构成转换器电路的电子元件的额定容量而应付大的负荷。图1 的例子中，并联连接三个转换器电路而构成了一个转换器装置30。例 如，通过将三个转换器电路的相位相互错开120°，并进行所谓的三相 驱动，从而能够减轻各个转换器电路的负荷。
转换器装置30具有以下功能，例如，在燃料电池12的发电能力 不能够应付电动机/发电机16等的负荷变动时等，对二次电池10的电 力进行电压转换，提供给燃料电池12侧，作为电源系统整体应付电动 机/发电机16等的负荷。
构成转换器装置30的转换器电路包括包括设置在第一电源侧的多个开关元件和多个整流器的一次侧开关电路、同样包括设置在第二 电源侧的多个开关元件和多个整流器的二次侧开关电路、以及设置在 一次侧开关电路和二次侧开关电路之间的电抗器。
一次侧开关电路可以包括，串联连接在高电压线的正极母线和负 极母线之间的两个开关元件和分别与各开关元件并联连接的两个整流 器。有时会将连接在正极母线侧的开关元件等叫做上侧臂，将连接在 负极母线侧的开关元件等叫做下侧臂。二次侧开关电路也可以同样构
成。作为开关元件，例如可以使用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅极型功率管)等高电压大功率用开关元件，作为整 流器可以使用大功率用二极管。
电抗器是具有能够蓄积或放出磁能量的功能的元件，使用空心线
圈或具有磁心的线圈。电抗器设置成连接一次侧开关电路的两个开关 元件的连接点与二次侧开关电路的两个开关元件的连接点。
转换器电路，能够以适当的时序，对于构成一次侧开关电路的上 侧臂和下侧臂以及构成二次侧开关电路的上侧臂和下侧臂的每一个进 行ON/OFF控制，从而将第一电源侧的电力转换成交流能量并作为磁 能量暂时蓄积在电抗器中，再将该蓄积的磁能量转换成交流能量并作 为电力提供给第二电源侧。通过改变其开关的ON/OFF比，即占空比 (duty)，能够使第一电源侧的电压升压而提供给第二电源侧，或者也 能够使第一电源侧的电压降压而提供给第二电源侧。同样，也能够对 第二电源侧的电力进行电压转换而提供给第一电源侧。
设置在电抗器的两个差动电流计54、 56具有检测流过电抗器的电 流的功能。为了检测流过电抗器的电流，在各电抗器上分别设置电流 探测器等电流检测元件即可。因此，在这里采用了以下结构，将第一 差动电流计54设置在与三相对应的三个电抗器中的一个共用电抗器和 另外两个电抗器中的一个电抗器之间，而将第二差动电流计56设置在共用电抗器和另外两个电抗器中的另一个电抗器之间，通过这两个差 动电流计检测流过转换器装置30的电流。作为差动电流计，可以使用 具有检测由电流产生的磁场的线圈的磁场检测型电流探测器等。
控制部40与转换器装置30 —起构成转换器控制装置20，具体说， 具有对应于负荷而控制转换器装置30的电压转换动作的功能。控制部 40可以由车辆搭载用的计算机来构成。控制部40可以由独立的计算机 来构成，但是也可以使其他车载用计算机具有控制部40的功能。例如， 如果车辆设有混合CPU等，则可以使混合CPU具有控制器40的功能。
控制部40包括通过电力计算模块42，计算通过转换器装置30的 电力；电力均匀化模块44，在构成转换器装置30的各转换器电路之间 进行通过电力的均匀化；驱动相数变更模块46，根据通过电力改变转 换器装置30的驱动相数；以及电压转换控制模块48，控制转换器装置 30而执行所希望的电压转换。可以通过软件来实现这些功能，具体的 说，通过执行对应的转换器控制程序来实现。另外，也可以通过硬件 来实现部分功能。
控制部40中的电压转换控制模块48具有以下功能，对构成转换 器装置30的各开关元件的ON/OFF的时序和ON/OFF的占空比等进行 控制，在二次电池10和燃料电池12之间执行所希望的电压转换。例 如，可以通过增大占空比使二次电池10的电压升压并提供给燃料电池 12侧，通过减少占空比使二次电池10的电压降压并提供给燃料电池 12侧。
驱动相数变更模块46具有以下功能，根据通过转换器装置30的 电力，改变构成转换器装置30的三个转换器电路中驱动的数量。图2 是将转换器装置30的驱动相数作为参数，示意地说明通过转换器装置 30的电力和转换器装置30的损失之间关系的图。图2中，横轴是转换 器通过电力，纵轴是转换器装置30的损失。关于转换器通过电力的符号，电流从二次电池侧流到燃料电池侧时使用+来表示，电流从燃料电 池侧流到二次电池侧时使用-来表示。其中，损失特性曲线51表示在转
换器装置30中仅驱动一个转换器电路的单相驱动的情况、损失特性曲 线52表示驱动两个转换器电路的两相驱动的情况，损失特性曲线53 表示驱动三个转换器电路的三相驱动的情况。
如上述日本特开2006-33934号公报中所述，使用开关元件和电抗
器的转换器的损失，有由于电抗器的线圈而损失的电抗器铜损、由于
开关元件的动作而损失的模块损失以及由于电抗器磁性体而损失的电 抗器铁损。其中，电抗器铜损和模块损失随着通过电力增大而增大，
单相运转比三相运转大，而电抗器铁损几乎不受通过电力影响，三相 运转比单相运转大。图2中表示了这样的情况。也就是说，通过电力 小而处于A范围时，单相驱动的损失特性曲线51损失最少。然后，通 过电流增大而处于B范围时，两相驱动的损失特性曲线52损失最少。 进一步，通过电力增大而处于C范围时，三相驱动的损失特性曲线53 损失最少。
基于图2的结果，控制部40的驱动相数变更模块46根据转换器 装置30的通过电力，通过电力处于A范围时指示单相驱动，通过电力 处于B范围时指示两相驱动，通过电力处于C范围时指示三相驱动。
在此，单相驱动时的损失特性曲线51和两相驱动时损失特性曲线 52的交点是A范围和B范围的分歧点，而两相驱动时的损失特性曲线 52和三相驱动时损失特性曲线53的交点是B范围和C范围的分歧点。 由于可以预先求得各损失特性曲线，因此可以分别预先设定成为A范 围和B范围的分歧点的单相驱动-两相驱动变更的通过电力的值，以及 成为B范围和C范围的分歧点的两相驱动-三相驱动变更的通过电力的 值。假如将前者的绝对值作为单相-两相变更阈值Pu，将后者的绝对值 作为两相-三相变更阈值P23，那么求得转换器装置30的通过电力的绝
对值P，可以当P《P,2时指示单相驱动，当Pi2〈P〈P23时指示两相驱动，当P》P23时指示三相驱动。
再回到图1，控制部40的通过电力计算模块42具有以下功能， 根据设置在电抗器上的两个差动电流计54、 56的检测值，实时计算通 过转换器装置30的电力。
图3是表示按照转换器的各驱动相数分别表示利用两个差动电流 计54、 56求得通过电流的情况的图。另外，使用在图l中的符号来说 明。图3 (a)是三相驱动，即电流分别流过与三个转换器电路对应的 三个电抗器的情况。如图3 (a)所示，流过与三相对应的三个电抗器 的电流分别为U、 IB、 Ic， lB所流过的电抗器作为共用电抗器。两个差 动电流计54、 56是检测流过电抗器的电流的装置。第一差动电流计54 设置在共用电抗器和另外两个电抗器中U所流过的一个电抗器之间。 因此，第一差动电流计54可以检测差动电流X二lA-lB。第二差动电流 计56设置在共用电抗器和另外两个电抗器中Ic所流过的另一个电抗器 之间。因此，第二差动电流计56可以检测差动电流Y = IC-IB。基于这 些检测值，可以分别求得流过各电抗器的电流U、 IB、 Ic。
图3 (b)是两相驱动，即电流分别流过与三个转换器电路中的两 个电路对应的两个电抗器的情况。在这种情况下，将与未驱动的转换 器电路对应的电抗器作为共用电抗器，设置两个差动电流计54、 56。 也就是说，如图3 (b)所示，第一差动电流计54设置在未流过电流的 共用电抗器和电流IA所流过的电抗器之间，第二差动电流计56设置在 未流过电流的共用电抗器和电流Ic所流过的电抗器之间。因此，第一 差动电流计54可以检测差动电流X二U，而第二差动电流计56可以检 测差动电流Y = IC。
换句话说，从三相驱动改变成两相驱动时，只要停止与两个差动 电流计54、 56共用的共用电抗器对应的转换器电路的驱动即可。这样， 即使不一一改变两个差动电流计54、 56的连接，也可以进行转换器装
14置30的驱动相数的变更，从而直接检测流过被驱动的电抗器的电流。
图3 (C)是单相驱动，即电流只流过与三个转换器电路中的一个 转换器电路对应的一个电抗器的情况。在这种情况下，可以利用连接 在与被驱动的转换器电路对应的电抗器上的差动电流计，检测流过电 抗器的电流。图3 (C)中表示，假定电流lA所流过的电抗器被驱动，
利用第一差动电流计54检测差动电流X二U的情况。在其他的情况下， 例如，与图3 (a)中说明的电流Ic所流过的电抗器对应的转换器电路 被驱动时，可以利用第二差动电流计56检测差动电流X = IC。如果与 共用电抗器对应的转换器电路被驱动时，可以利用第一差动电流计54 或者第二差动电流计56检测差动电流X二-lB或者差动电流Y=-IB。
这样，根据两个差动电流计54、 56的检测值，可以实时检测与被 驱动的转换器电路对应的电抗器中流过的电流。因此，根据这样检测 出的各电流值以及对转换器装置30施加的电压，即二次电池10或燃 料电池12的电压，可以实时计算通过转换器装置30的电力。另外， 当构成转换器装置30的转换器电路的数量为三以外的多个吋，也可以 通过利用合适数量的电流检测装置而检测流过各电抗器的电流，从而 实时求得转换器的通过电力。另外，如上所述，通过利用差动电流计， 可以利用比电抗器数量少的电流检测装置而求得转换器的通过电力。
再回到图1，控制部40的电力均匀化模块44具有以下功能，使 构成转换器装置30的各转换器电路中分别流过的电流均匀化。也就是 说，具有在各转换器电路之间使各通过电力均匀的功能。具体说具有 以下功能，求得三相驱动时的平均通过电力，以及执行各相中的开关 的占空比的变更，以使各相的电力成为所述平均通过电力的1/3的值。 优选按照在电压转换时执行的计算驱动占空比的周期进行这些功能。 这样，在时间上能够仔细地使通过各转换器电路的电力均匀化。
图4是表示根据第一差动电流计54的检测值X和第二差动电流计56的检测值Y，求得流过三个相的通过电流之和并计算每个相的平均
通过电流的情况的图。如图3 (a)中说明，假定流过三个电抗器的电 流分别为U、 IB、 Ic，第一差动电流计54的检测值X =IA-IB，第二差 动电流计56的检测值Y=IC-IB。因此，流过三个相的通过电流之总和 是Ia+Ib+Ic二3Ib+X+Y。其中，如上所述，lB是流过共用电抗器的电流。 由此，三相驱动时的每个相的平均通过电流是Iave = IB+(X+Y)/3，对此 乘以二次电池或燃料电池的输出电压V，从而可以求得每个相的平均 通过电力。
图5是表示求得每个相的平均通过电流值和流过各相的电流值之 间的偏差的情况的图。例如，流过共用电抗器的电流值lB与平均通过 电流值Iave的偏差AlB为AIB = Iave-IB = IB+{ (X+Y) /3}-IB= (X+Y)
/3，因此，可以根据第一差动电流计54的检测值X和第二差动电流计 56的检测值Y求得。如图5所示，流过其他电抗器的电流值与平均通 过电流值的偏差也可以根据第一差动电流计54的检测值X和第二差动 电流计56的检测值Y求得。
图6是表示为了使图5中求得的各相通过电流值与平均通过电流 值的偏差接近于零而改变各相的驱动占空比的情况的图。例如，为了 使流过共用电抗器的电流值IB与平均通过电流值Iave的偏差(X +Y) /3 接近于零，对该偏差相对于额定通过电流的比例乘以预定的系数，校 正之前的占空比。图6中，假定现在的前一个驱动占空比为Duty-B (old)，额定的通过电力为P， 二次电池或燃料电池的电压为V，由 于每一个的额定通过电流可以为P/3V，因此对偏差(X+Y) /3相对于 该额定通过电流的比例乘以系数KB，对Duty-B (old)进行校正，而作 为下一个占空比Duty-B。也就是说，通过Duty-B = Duty- B (old) + KB[{ (X+Y) /3}/{P/3V}]，可以使与流过共用电抗器的电流值IB的平 均通过电流值Ue的偏差(X +Y) /3接近于零。同样，对于其他相的 通过电流值也可以求得用于尽可能接近于平均通过电流值Iave的占空 比变更值。这样，可以利用差动电流计检测流过电抗器的电流，根据该检测 值实时计算通过转换器装置的通过电力，并且即使流过各相的电流相 互有差异，也可以计算每一个相的平均通过电流或平均通过电力，并 且，可以求得用于在各相之间使通过电流或通过电力均匀化的各相的 驱动占空比的校正量。由此，可以对应于负荷变动等确切地改变转换 器的驱动相数，并且可以使各相的动作状态均匀化。
产业上利用的可能性
本发明应用于转换器控制装置中。特别是，应用于以下结构的转 换器控制装置，包括并联连接的多个转换器，所述转换器连接在第1 电源和第2电源之间，所述转换器具备多个开关元件和电抗器并向双 方向进行电压转换，所述转换器控制装置根据转换器通过电力改变驱 动的转换器的相数。
权利要求
1.一种转换器控制装置，包括并联连接多相转换器的结构，所述转换器连接在第1电源和第2电源之间，所述转换器具备多个开关元件和电抗器并向双方向进行电压转换，所述转换器控制装置根据转换器的通过电力改变被驱动的转换器的相数，所述转换器控制装置的特征在于，包括电流检测装置，检测流过电抗器的电流，以及根据检测出的电流求得通过驱动中的转换器的电力的装置。
2. —种转换器控制装置，包括并联连接三相转换器的结构，所述 转换器连接在第1电源和第2电源之间，所述转换器具备多个开关元 件和电抗器并向双方向进行电压转换，所述转换器控制装置根据转换 器的通过电力改变被驱动的转换器的相数，所述转换器控制装置的特征在于，包括第 一 差动电流计设置在与三相对应的三个电抗器中的 一 个共用电 抗器和另两个电抗器中的 一 个电抗器之间，检测流过共用电抗器的电流和流过所述一个电抗器的电流之差；第二差动电流计设置在共用电抗器和另两个电抗器中的另一个电 抗器之间，检测流过共用电抗器的电流和流过所述另一个电抗器的电流之差；以及根据第一差动电流计的检测值和第二差动电流计的检测值求得通 过驱动中的电抗器的电力的装置。
3. 根据权利要求2所述的转换器控制装置，其特征在于，当被驱动的转换器的相数是单相时，根据第一差动电流计和第二 差动电流计中的设置在驱动中的电抗器上的差动电流计的检侧值求得 通过驱动中的电抗器的电力。
4. 根据权利要求2所述的转换器控制装置，其特征在于，当被驱动的转换器的相数是两相时，停止相当于共用电抗器的相， 根据第一差动电流计的检测值和第二差动电流计的检测值求得通过驱 动中的电抗器的电力。
5. 根据权利要求1或2所述的转换器控制装置，其特征在于，包括电力均匀化装置求得多个被驱动时的平均通过电力，使各相的电 力均匀化。
6. 根据权利要求5所述的转换器控制装置，其特征在于， 所述电力均匀化装置包括平均通过电流计算装置，根据第一差动电流计的检测值和第二差 动电流计的检测值，求得流过多个相的通过电流之和并计算每个相的 平均通过电流，以及驱动占空比计算装置，根据平均通过电流与流过各相的通过电流 之差求得使各相的电力均匀化的各相驱动占空比。
7. 根据权利要求6所述的转换器控制装置，其特征在于，所述电力均匀化装置在每个驱动占空比的计算周期执行使各相的 电力均匀化的处理。
全文摘要
由并联连接三个转换器电路而构成的转换器装置(30)被设置在作为第一电源的二次电池(10)和作为第二次电源的燃料电池(12)之间。两个差动电流计(54，56)被设置在对与三个转换器电路对应的三个电抗器上。控制部(40)包括通过电力计算模块(42)，根据两个差动电流计(54，56)的检测值计算通过转换器装置(30)的电力；电力均匀化模块(44)，在构成转换器装置(30)的各转换器电路之间进行通过电力的均匀化；驱动相数变更模块(46)，根据通过电力改变转换器装置(30)的驱动相数；以及电压转换控制模块(48)，控制转换器装置而执行所希望的电压转换。
文档编号H02M3/155GK101529703SQ20078003872
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月1日 优先权日2006年10月17日
发明者今西启之, 真锅晃太, 长谷川贵彦 申请人:丰田自动车株式会社