[发明专利]电力供给系统、控制装置以及电抗器电流测定方法

说明书

本发明涉及电力供给系统、控制装置以及电抗器电流测定方法，电力供给系统的控制装置(8)具有：存储部(22)，对升压转换器(3)的相互能够磁耦合的两个电抗器(11、12)的自感以及互感进行存储；动作状态判定部(31)，基于升压转换器(3)的输入电压相对于输出电压的比、应用于升压转换器(3)的各开关元件(15、16)的占空比、自感以及互感来对电抗器电流的波形不同的多个动作状态中的升压转换器(3)的当前的动作状态进行判定；以及电流测定部(32)，基于输入电压、输出电压以及占空比并根据与升压转换器的当前的动作状态对应的电抗器电流的波形来测定各开关元件的规定的开关周期中的电抗器电流的平均值。

技术领域

本发明涉及具有将被输入的直流电力升压的升压转换器的电力供给系统、控制这样的升压转换器的控制装置、以及对流动至升压转换器所具有的电抗器的电抗器电流进行测定的电抗器电流测定方法。

背景技术

为了将从燃料电池等直流电源供给的直流电力升压，有时利用升压型的DC－DC转换器(以下，简称为升压转换器)。这样的升压转换器例如具有电抗器与开关元件。而且，通过控制开关元件接通的期间相对于开关元件的开关周期的比亦即占空比来控制在电抗器中流动的电流(以下，有时简称为电抗器电流)，作为其结果，可控制从升压转换器输出的电压相对于输入至升压转换器的电压的升压比。因此，为了适当地控制升压比，要求准确地测定电抗器电流。鉴于此，提出了一种测定升压转换器的电抗器电流的技术(例如，参照国际公开第2013/098999号)。

例如，国际公开第2013/098999号所记载的燃料电池系统具有设置在燃料电池与负载之间并使燃料电池的输出升压的转换器与控制单元。而且，控制单元根据使用在转换器内的电抗器中流动的电抗器电流的指令值或者/以及测定值计算出的前馈占空比以及反馈占空比来决定对于转换器的占空比指令值。此时，在低负载运转时，控制单元将在处于工作(on-duty)的期间中的中间的时机测定出的中点测定值乘以规定的系数所得的值设定为电抗器电流的测定值。

在上述的技术中，当如低负载运转时那样，升压转换器以在开关周期中存在成为不流动电抗器电流的状态的期间的、所谓的不连续模式进行动作时，通过对电抗器电流的中点测定值乘以规定的系数而得的值被重新设定为电抗器电流的测定值。由此，可实现抑制在反馈控制中使用的电抗器电流的测定值与实际电流的平均值的偏差。

然而，作为升压转换器，在两个电抗器被配置为相互能够磁耦合的、所谓的磁耦合型的升压转换器中，即便是升压转换器以不连续模式进行动作的情况，电抗器电流的波形也根据升压转换器的动作状态而不同。鉴于此，要求能够更高精度地测定磁耦合型的升压转换器的电抗器电流的手法。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够提高磁耦合型的升压转换器的电抗器电流的测定精度的电力供给系统。

根据本发明的一个方式，提供一种电力供给系统。该电力供给系统具有：电源，供给直流电力；升压转换器，对从电源供给的直流电力进行升压；第1电压计，测定向升压转换器的输入电压；第2电压计，测定来自升压转换器的输出电压；以及控制装置，控制升压转换器。升压转换器具有：第1电抗器以及第2电抗器，相对于电源并联连接，并且被设置为相互能够磁耦合；第1开关元件，连接在与第1电抗器的和电源连接一侧的一端相反侧的第1电抗器的另一端；以及第2开关元件，连接在与第2电抗器的和电源连接一侧的一端相反侧的第2电抗器的另一端。而且，控制装置具有：存储部，对第1电抗器以及第2电抗器的自感和第1电抗器与第2电抗器间的互感进行存储；控制部，每隔规定的开关周期，按所设定的占空比交替地切换第1开关元件与第2开关元件各自的接通与断开；动作状态判定部，基于输入电压相对于输出电压的比、占空比、自感以及互感来对开关周期中的、流动至第1电抗器以及第2电抗器的一方的电抗器电流的波形不同的多个动作状态中的升压转换器的当前的动作状态进行判定；以及电流测定部，基于输入电压、输出电压以及占空比并根据与升压转换器的当前的动作状态对应的电抗器电流的波形来测定规定的开关周期中的电抗器电流的平均值。