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公開番号2025093450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209101
出願日2023-12-12
発明の名称電力変換器の制御装置、電力変換システム、プログラム、及び電力変換器の制御方法
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250617BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の蓄電池モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムを適切に実現することができる電力変換器の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置16は、蓄電池31,61,91と、電力変換器40,70,100と、を有する複数の蓄電池モジュール30,60,90が電気的に並列接続される電力変換システム10に適用される。制御装置16は、各電力変換器40,70,100のうち少なくとも1つの端子電圧を取得する電圧取得部16aと、取得された端子電圧の大きさが上限電圧を超過することを抑制するように、各電力変換器40,70,100のスイッチング制御を行う制御部16cと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電部（３１，６１，９１，１３１，１６１，１９１，２３１，２６１，２９１）と、前記蓄電部に電気的に接続される電力変換器（４０，７０，１００，１４０，１７０，１１００，２４０，２７０，２１００）と、を有する複数の蓄電部モジュール（３０，６０，９０，１３０，１６０，１９０，２３０，２６０，２９０）を備えるシステムであって、前記各蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システム（１０）に適用される電力変換器の制御装置（１６～１９）において、
前記各電力変換器のうち少なくとも１つの端子電圧を取得する電圧取得部（１６ａ）と、
取得された前記端子電圧の大きさが上限電圧を超過することを抑制するように、前記各電力変換器のスイッチング制御を行う制御部（１６ｃ）と、
を備える、電力変換器の制御装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記各蓄電部モジュール（３１，６１，９１，１３１，１６１，１９１）において、前記電力変換器（４０，７０，１００，１４０，１７０，１１００）の１次側端子対のうち一方が、前記蓄電部の正極側に電気的に接続され、他方が、前記蓄電部の負極側に電気的に接続され、
前記各蓄電部モジュールにおいて、前記電力変換器の２次側端子対のうち一方が、前記蓄電部の正極側又は負極側に電気的に接続され、他方が、負荷（２１）に電気的に接続され、
前記各蓄電部モジュールにおいて、前記蓄電部の正極側及び負極側のうち、前記電力変換器の２次側端子対に接続されていない方が、前記負荷に電気的に接続され、
前記電圧取得部は、前記各電力変換器のうち少なくとも１つの２次側端子対に印加される２次側端子電圧を取得し、
前記制御部は、取得された前記２次側端子電圧の大きさが前記上限電圧を超過することを抑制するように、前記スイッチング制御を行う、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項３】
前記各蓄電部モジュールのうち、取得された前記２次側端子電圧の大きさが前記上限電圧を超過している電圧超過モジュールがあるか否かを判定する電圧判定部（１６ｂ）を備え、
前記制御部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記スイッチング制御において、
前記電圧超過モジュールにおける前記２次側端子電圧の大きさが低減するように、前記電圧超過モジュールに流れるモジュール電流を変更し、
前記各蓄電部モジュールのうち前記電圧超過モジュール以外である蓄電部モジュールに流れるモジュール電流を、前記電圧超過モジュールにおける前記モジュール電流の変更分に応じて変更する、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記電圧超過モジュールの前記蓄電部を放電させる前記スイッチング制御において、
前記電圧超過モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを低減し、
前記各蓄電部モジュールのうち前記電圧超過モジュール以外の蓄電部モジュールであって、前記蓄電部の放電中である蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを増大する、又は前記蓄電部の充電中である蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを低減する、請求項３に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記電圧超過モジュールの前記蓄電部を充電させる前記スイッチング制御において、
前記電圧超過モジュールの前記モジュール電流の大きさを増大し、
前記各蓄電部モジュールのうち前記電圧超過モジュール以外の蓄電部モジュールであって、前記蓄電部の充電中である蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを低減する、又は前記蓄電部の放電中である蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを増大する、請求項３に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項６】
前記各蓄電部モジュールのうち少なくとも１つの前記モジュール電流を取得する電流取得部（１６ｄ）と、
前記各蓄電部モジュールのうち、取得された前記モジュール電流の大きさが上限電流を超過している電流超過モジュールがあるか否かを判定する電流判定部（１６ｅ）と、を備え、
前記制御部は、前記電流超過モジュールがあると判定された場合、前記スイッチング制御において、前記電流超過モジュールにおける前記モジュール電流の前記上限電流に対する超過分を、前記各蓄電部モジュールのうち前記電流超過モジュール以外である蓄電部モジュールに分配する分配処理を行う、請求項３に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項７】
前記電流超過モジュールがあると判定された場合に、前記分配処理を実行するか否かを判定する分配判定部（１６ｆ）を備え、
前記制御部は、前記スイッチング制御において、
前記分配処理を実行すると判定された場合に、前記分配処理を実行し、
前記分配処理を実行しないと判定された場合に、前記各蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の合計電流を低減する、請求項６に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記スイッチング制御において、前記電圧超過モジュール及び前記電流超過モジュールがないと判定された場合、前記各蓄電部モジュールにおける前記モジュール電流の大きさを維持させる、請求項６に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項９】
前記電圧取得部は、前記各電力変換器のうち少なくとも１つの２次側端子対に設けられた電圧センサ（４５，７５，１０５）の検出電圧を、前記２次側端子電圧として取得する、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項１０】
前記電圧取得部は、前記各蓄電部のうち少なくとも１つの電圧に基づいて算出された前記２次側端子電圧を取得する、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換器の制御装置、電力変換システム、プログラム、及び電力変換器の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電力変換器と複数の蓄電池とを有する電力変換システムが知られている。電力変換器は、各蓄電池の間の電力変換を行う。このような技術の例として、特許文献１に開示された技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２‐２３７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電部と電力変換器とを有する複数の蓄電部モジュールが、電気的に並列接続されることがある。この場合に、各蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムを適切に実現することが望まれる。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、複数の蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムを適切に実現することができる電力変換器の制御装置、電力変換システム、プログラム、及び電力変換器の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
蓄電部と、前記蓄電部に電気的に接続される電力変換器と、を有する複数の蓄電部モジュールを備えるシステムであって、前記各蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムに適用される電力変換器の制御装置において、
前記各電力変換器のうち少なくとも１つの端子電圧を取得する電圧取得部と、
取得された前記端子電圧の大きさが上限電圧を超過することを抑制するように、前記各電力変換器のスイッチング制御を行う制御部と、
を備える。
【０００７】
複数の蓄電部モジュールが電気的に並列接続される構成では、各蓄電部モジュールが電力変換システムに対する要求電力を分担する。この場合に、要求電力の分担が適切でないと、各電力変換器のうち少なくとも１つに過電圧が印加される懸念がある。この場合に、各蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムを適切に実現できない懸念がある。
【０００８】
そこで、本開示では、各電力変換器のうち少なくとも１つの端子電圧の大きさが上限電圧を超過することを抑制するように、各電力変換器のスイッチング制御が行われる。この場合に、各電力変換器に過電圧が印加されることを抑制するための電力調整を、各蓄電部モジュールで行うことが可能である。これにより、電力変換システムに対する要求に対応しつつ、電力変換器に過電圧が印加されることを抑制することができる。その結果、各蓄電部モジュールが電気的に並列接続される電力変換システムを適切に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る電力変換システムの構成図。
電力変換器の一例を示す図。
過電圧抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
過電圧抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電圧抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電圧抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電圧抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電流抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
過電流抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電流抑制制御における再分配処理の一例を示す図。
過電流抑制制御における低減処理の一例を示す図。
第２実施形態に係る電力変換システムの構成図。
その他の実施形態に係る電力変換システムの構成図。
その他の実施形態に係る電力変換システムの構成図。
その他の実施形態に係る電力変換システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には同一の参照符号、又は百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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