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公開番号2025125877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022121
出願日2024-02-16
発明の名称電力変換装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 3/00 20060101AFI20250821BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数のDC-DCコンバータを並列運転させるための中央制御部を必要とせず、電力変換装置内の構成をより簡易化する。
【解決手段】並列に接続された第1及び第2のDC-DCコンバータ(21、22)の第1及び第2制御部(51、52)は、第1及び第2出力電流が第1及び第2電流制御値を超えないように第1及び第2出力電圧を制御する。第2のDC-DCコンバータ(22)の電力容量は第1のDC-DCコンバータ(21)より小さく、第2電流制御値は第1電流制御値より低い。第1制御部(51)は第1出力電流が第1電流制御値になるまでは第1出力電圧を第1電圧値に一定に制御し、第2制御部(52)は第2出力電圧を第1電圧値よりも低い第2電圧値に一定に制御し、負荷電流が第2電流制御値以下の所定値まで増加すると、第2出力電圧を第2電圧値から1電圧値よりも高い第3電圧値に切り替える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
並列に接続され、互いに電力容量が異なる第１及び第２のＤＣ－ＤＣコンバータを備え、負荷に対して負荷電流を出力する電力変換装置であって、
前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量は、前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量より小さく、
前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータは、自己の出力電流である第１出力電流が第１電流制御値を超えないように、自己の出力電圧である第１出力電圧を制御する第１制御部を有し、
前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータは、自己の出力電流である第２出力電流が前記第１電流制御値より低い第２電流制御値を超えないように、自己の出力電圧である第２出力電圧を制御する第２制御部を有し、
前記第１制御部は、前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータから前記第１出力電流の出力を開始し、前記第１出力電流が前記第１電流制御値になるまでは前記第１出力電圧を第１電圧値に一定に制御し、
前記第２制御部は、
前記第２出力電圧を前記第１電圧値よりも低い第２電圧値に一定に制御し、
前記第１出力電流が出力を開始した後に前記負荷電流が前記第２電流制御値以下の所定値まで増加すると、前記第２出力電圧を前記第２電圧値から前記第１電圧値よりも高い第３電圧値に切り替えて、前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータから前記第２出力電流の出力を開始する
電力変換装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記所定値は、前記第２電流制御値より低い値に設定される
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
並列に接続され、互いに電力容量が異なる第１及び第２のＤＣ－ＤＣコンバータを備え、負荷に対して負荷電流を出力する電力変換装置であって、
前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータは、自己の出力電流である第１出力電流の値が第１電流制御値を超えないように、自己の出力電圧である第１出力電圧を制御する第１制御部を有し、
前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータは、自己の出力電流である第２出力電流の値が前記第１電流制御値と異なる第２電流制御値を超えないように、自己の出力電圧である第２出力電圧を制御する第２制御部を有し、
前記第１制御部は、前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータから前記第１出力電流の出力を開始し、前記第１出力電流が前記第１電流制御値になるまでは前記第１出力電圧を第１電圧値に一定に制御し、
前記第２制御部は、
前記第２出力電圧を前記第１電圧値よりも低い第２電圧値に一定に制御し、
前記第１出力電流が出力を開始した後に前記負荷電流が前記第１電流制御値まで増加すると、前記第２出力電圧を前記第２電圧値から前記第１電圧値よりも高い第３電圧値に切り替えて、前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータから第２出力電流の出力を開始する
電力変換装置。
【請求項４】
前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量は、前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量より小さく、
前記第２電流制御値は、前記第１電流制御値より低い
請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量は、前記第２のＤＣ－ＤＣコンバータの前記電力容量より小さく、
前記第１電流制御値は、前記第２電流制御値より低い
請求項３に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１導電路と第２導電路との間で電力を変換する２つのＤＣ－ＤＣコンバータ（第１電力変換部及び第２電力変換部）を並列接続した電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、第２導電路を介して出力される出力電流の値が第１閾値未満である場合に、第１電力変換部及び第２電力変換部のうちの第２電力変換部のみが動作する第１動作状態に切り替わり得る。特許文献１の電力変換装置は、出力電流の値が第１閾値以上である場合又は第１閾値よりも大きい第２閾値以上である場合に、第１電力変換部及び第２電力変換部のうちの少なくとも第１電力変換部が動作する第２動作状態に切り替わり得る。特許文献１の技術は、この構成により、複数のＤＣ－ＤＣコンバータが並列に接続された電力変換装置において負荷状態に応じた動作を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１－１８２４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の電力変換装置は、並列接続された複数のＤＣ－ＤＣコンバータを協調させて並列運転させるための制御信号を各ＤＣ－ＤＣコンバータに送信する並列運転用の中央制御部を必要とする。また、中央制御部と各ＤＣ－ＤＣコンバータを接続する信号線を必要とする。このため、電力変換装置内の構成が複雑化する。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のＤＣ－ＤＣコンバータを並列運転させるための中央制御部を必要とせず、電力変換装置内の構成をより簡易化した電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、並列に接続され、互いに電力容量が異なる第１及び第２のＤＣ－ＤＣコンバータを備え、負荷に対して負荷電流を出力する。第１のＤＣ－ＤＣコンバータは、自己の第１出力電流が第１電流制御値を超えないように、自己の第１出力電圧を制御する第１制御部を有する。第２のＤＣ－ＤＣコンバータは、電力容量が第１のＤＣ－ＤＣコンバータの電力容量より小さく、自己の第２出力電流が第１電流制御値より低い第２電流制御値を超えないように、自己の第２出力電圧を制御する第２制御部を有する。第１制御部は、第１のＤＣ－ＤＣコンバータから第１出力電流の出力を開始し、第１出力電流が第１電流制御値になるまでは第１出力電圧を第１電圧値に一定に制御する。第２制御部は、第２出力電圧を第１電圧値よりも低い第２電圧値に一定に制御し、第１出力電流が出力を開始した後に負荷電流が第２電流制御値以下の所定値まで増加すると、第２出力電圧を第２電圧値から１電圧値よりも高い第３電圧値に切り替えて、第２のＤＣ－ＤＣコンバータから第２出力電流の出力を開始する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、複数のＤＣ－ＤＣコンバータを並列運転させるための中央制御部を必要とせず、電力変換装置内の構成をより簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態に係る電力変換装置を含む車載用の電源システムを概略的に例示するブロック図である。
図２は、第１実施形態に係る電力変換装置の構成の一例を示すブロック図である。
図３は、第１実施形態に係る電力変換装置の第１電力変換部及び第２電力変換部の各々を単独で動作させたときの、第１電力変換部及び第２電力変換部の電流電圧特性の一例を示すグラフである。
図４は、第１実施形態に係る電力変換装置全体の出力電流（負荷電流）と、第１出力電流及び第２出力電流との関係を示すグラフである。
図５は、負荷電流が緩慢に変化する時と、急激に変化する時の第１実施形態に係る電力変換装置の動作の特徴を説明するための図である。
図６は、第１実施形態の変形例に係る電力変換装置全体の出力電流と、第１出力電流及び第２出力電流との関係を示すグラフである。
図７は、第２実施形態に係る電力変換装置全体の出力電流と、第１出力電流及び第２出力電流との関係を示すグラフである。
図８は、第３実施形態に係る電力変換装置全体の出力電流と、第１出力電流及び第２出力電流との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る電力変換装置を含む車載用の電源システムの概要について説明する。図１で示される車載用の電源システム１００は、例えば電気自動車等の車両に搭載される車載用の直流電圧供給システムとして機能し得る。電源システム１００は、負荷１０２に一定の直流電圧を供給し得る。電源システム１００は、電力変換装置２０とバッテリ１０１とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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