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公開番号2025095805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212104
出願日2023-12-15
発明の名称電力システム及びその制御装置
出願人株式会社豊田中央研究所,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類H02M 3/00 20060101AFI20250619BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】指令する電圧制御目標値に対して安定した負荷分担を行うことができる電力システムを提供する。
【解決手段】DCバスラインに並列接続された複数のDC/DCコンバータ10と、複数のDC/DCコンバータ10の出力電流値に応じて複数のDC/DCコンバータ10の負荷分担を制御すると共に、DCバスラインのバス電圧を制御する電力システム200とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ＤＣバスラインに並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御すると共に、前記ＤＣバスラインのバス電圧を制御することを特徴とする電力システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力システムであって、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々に対して前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値に応じて前記バス電圧の制御の目標値を設定することで、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは前記バス電圧を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項３】
請求項１に記載の電力システムであって、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値の分担比に応じて前記バス電圧の制御の目標値をオフセットさせることで、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々の負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の電力システムであって、
前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々における出力電流値と電流基準値の差分を求め、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電力システムであって、
アナログ信号ラインに前記出力電流値と前記電流基準値の差分を出力することによって、当該差分の平均値を求めて、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項６】
請求項４に記載の電力システムであって、
有線方式又は無線方式のデジタル信号ラインを介して、前記出力電流値と前記電流基準値の差分を共有することによって当該差分の平均値を求めて、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項７】
請求項１に記載の電力システムであって、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの外部に設けられた制御装置を備え、
前記制御装置は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御すると共に、前記バス電圧を制御する処理を行うことを特徴とする電力システム。
【請求項８】
請求項７に記載の電力システムであって、
前記制御装置は、通信装置を介して前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値を受信することを特徴とする電力システム。
【請求項９】
請求項１に記載の電力システムであって、
さらに、前記バス電圧と目標バス電圧の差分に応じて、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力システムであって、
アナログ信号ラインに前記バス電圧と前記目標バス電圧の差分を出力することによって、当該差分の平均値を求めて、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することを特徴とする電力システム。
（【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】
本発明は、電力システム及びその制御装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
複数台の電池が接続された直流バスラインにおける電流・電力のバランスを自律分散的に制御する方法が開示されている（特許文献１、特許文献２）。具体的には、制御目標状態量の指令値と当該状態量のフィードバック値との差を積分する要素がない閉ループ制御系において、フィードバック値より一定の量だけ小さく、差が残った状態で整定するドループ制御が適用されている。ドループ制御では、制御対象において特性や負荷の変動がある場合に動作点が変動し、制御を安定化させることができるという特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２２３３１号公報
特開２０２２－７２３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ドループ制御は、定常的な電圧偏差が生ずる制御であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータの電力変換効率が最大となる条件下において定常動作させることができなかった。また、安定性に加えてオーバーシュート、アンダーシュート電圧を含めて上下限電圧範囲を守ることや検出可能なレベル以上の電圧偏差が必要という制約があり、負荷分担率の補正や過渡安定性など様々な制御目標を考慮すると制御系の設計が複雑化するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの態様は、ＤＣバスラインに並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御すると共に、前記ＤＣバスラインのバス電圧を制御することを特徴とする電力システムである。
【０００６】
ここで、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々に対して前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値に応じて前記バス電圧の制御の目標値を設定することで、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは前記バス電圧を制御することが好適である。
【０００７】
また、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流値の分担比に応じて前記バス電圧の制御の目標値をオフセットさせることで、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々の負荷分担を制御することが好適である。
【０００８】
また、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの各々における出力電流値と電流基準値の差分を求め、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することが好適である。
【０００９】
また、アナログ信号ラインに前記出力電流値と前記電流基準値の差分を出力することによって、当該差分の平均値を求めて、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することが好適である。
【００１０】
また、有線方式又は無線方式のデジタル信号ラインを介して、前記出力電流値と前記電流基準値の差分を共有することによって当該差分の平均値を求めて、当該差分の平均値に応じて前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの負荷分担を制御することが好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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