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公開番号2025119535
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014492
出願日2024-02-01
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H02J 1/00 20060101AFI20250806BHJP(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、各蓄電池31,61,91の蓄電量が目標値に近づくように、各電力変換器40,70,100のスイッチング処理を行う制御部16aと、各電力変換器40,70,100のうち少なくとも1つにおける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、各蓄電池モジュール30,60,90のうち少なくとも1つのモジュール電流を調整するスイッチング処理を行う調整部16b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、
前記各蓄電部の蓄電量が目標値に近づくように、前記各電力変換器のスイッチング処理を行う制御部（１６ａ）と、
調整処理を行う調整部（１６ｂ）と、
を備え、
前記調整処理は、前記各電力変換器のうち少なくとも１つにおける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、前記各蓄電部モジュールのうち少なくとも１つに流れるモジュール電流を調整する前記スイッチング処理である、電力変換器の制御装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記各蓄電部モジュール（３０，６０，９０，１３０，１６０，１９０）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ており、
前記調整部は、前記各電力変換器のうち少なくとも１つにおける２次側端子対に印加される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、前記調整処理を行う、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記各蓄電部の蓄電量を前記目標値に近づけることに比べて、前記調整処理を優先して行う、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項４】
前記各蓄電部の蓄電量又は電圧である蓄電パラメータを取得する取得部（１６ｃ）を備え、
前記目標値は、前記蓄電パラメータの目標値である目標パラメータであり、
前記制御部は、前記各蓄電部モジュールのうち、取得された前記蓄電パラメータと前記目標パラメータとの乖離値が大きい蓄電部モジュールの前記モジュール電流の大きさを、前記乖離値が小さい蓄電部モジュールの前記モジュール電流の大きさよりも大きくする前記スイッチング処理を行う、請求項１に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記各蓄電部が放電状態から充電状態へと切り替わったと判定した場合、前記各蓄電部モジュールのうち、取得された前記蓄電パラメータから、現状で設定されている前記目標パラメータを差し引いた前記乖離値が小さい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、前記乖離値が大きい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よりも大きくする前記スイッチング処理と、
前記各蓄電部が充電状態から放電状態へと切り替わったと判定した場合、前記各蓄電部モジュールのうち、現状で設定されている前記目標値から、取得された前記蓄電部の蓄電量を差し引いた前記乖離値が小さい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、前記乖離値が大きい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よりも大きくする前記スイッチング処理と、
を行う、請求項４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、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（１６ｄ）を備え、
前記調整部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記調整処理において、
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の前記モジュール電流を調整する前記スイッチング処理と、
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における前記モジュール電流を、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調整分に応じて調整する前記スイッチング処理と、
を行う、請求項２に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項７】
前記調整部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記調整処理において、
前記蓄電部の放電中である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する前記スイッチング処理と、
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前記スイッチング処理と、
を行う、請求項６に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項８】
前記調整部は、前記電圧超過モジュールがあると判定された場合、前記調整処理において、
前記蓄電部の充電中である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する前記スイッチング処理と、
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前記スイッチング処理と、
を行う、請求項６に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項９】
前記各蓄電部モジュールのうち、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）を備え、
前記調整部は、前記電流超過モジュールがあると判定された場合、分配処理を行い、
前記分配処理は、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の蓄電部モジュールに分配する前記スイッチング処理である、請求項６に記載の電力変換器の制御装置。
【請求項１０】
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、
前記調整部は、
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前記スイッチング処理を行う、請求項９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 1,400 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を変換する。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蓄電部モジュールを、電気的に並列接続することがある。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、各蓄電部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電力変換器の制御装置、電力変換システム、プログラム、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、
前記各蓄電部の蓄電量が目標値に近づくように、前記各電力変換器のスイッチング処理を行う制御部と、
調整処理を行う調整部と、
を備え、
前記調整処理は、前記各電力変換器のうち少なくとも１つにおける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、前記各蓄電部モジュールのうち少なくとも１つに流れるモジュール電流を調整する前記スイッチング処理である。
【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、各蓄電部を適切に使用できなかったり、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たりする懸念がある。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、各蓄電部の蓄電量を目標値に近づけるように、各電力変換器のスイッチング処理が行われる。目標値は、電力変換システムに対する要求に対応可能な範囲内において、各蓄電部に対して任意に設定可能である。そのため、各蓄電部の蓄電量を制御でき、各蓄電部の適切な使用を図ることができる。
【０００９】
そして、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、各蓄電部モジュールのうち少なくとも１つに流れるモジュール電流を調整するスイッチング処理が行われる。これにより、電力変換器に過電圧が印加されることを抑制できる。
【００１０】
以上説明した本開示によれば、蓄電部の適切な使用を図りつつ、電力変換器に過電圧が印加されることを抑制できる。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】
（【００１１】以降は省略されています）

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