电源系统技术方案

操作模式选择单元(600)根据负荷状态和电源状态选择电力变换器的操作模式，并且产生指示选择结果的模式选择信号(MD#)。操作模式切换控制单元(710)产生指定电力变换器的操作模式的模式控制信号(MD)。当模式控制信号(MD)目前选择的操作模式不同于模式选择信号(MD#)指示的操作模式时，操作模式切换控制单元(710)调整多个DC电源之间的电力分配比或电力线上的输出电压以使其不会急剧地变化，然后允许操作模式的转换。

power supply system

The operation mode selection unit (600) selects an operation mode of the power converter according to the load condition and the power supply state, and generates a mode selection signal (MD#) indicating the selection result. An operation mode switching control unit (710) generates a mode control signal (MD) for specifying an operation mode of the power converter. When the mode control signal (MD) is the choice of the operation mode is different from the mode select signal (MD#) indicating the operation mode, operation mode switching control unit (710) output voltage of the power distribution between the adjustment of a plurality of DC power supply or power line so that it will not be changed dramatically, and then allow conversion mode of operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电源系统，更具体地，涉及控制这样的电源系统：该电源系统被配置为包括跨(across)多个直流DC电源和电力线连接的电力变换器。
技术介绍
例如在公开号为2010-57288(PTL1)、2008-54477(PTL2)和2000-295715(PTL3)的日本专利公开中描述了其中组合多个电源来为负荷提供电力的电力供应装置。在这些文献描述的电力供应装置中，多个操作模式被切换以被应用于控制电力变换器，这些操作模式在所述多个电源之间的连接模式上不同。公开号为2012-70514(PTL4)的日本专利公开描述这样一种电力变换器的配置：该配置能够通过控制多个开关元件，在利用串联连接的两个DC电源执行DC/DC变换的操作模式(串联连接模式)与利用并联使用的两个DC电源执行DC/DC变换的操作模式(并联连接模式)之间进行切换。引用列表专利文献[PTL1]公开号为2010-57288的日本专利公开[PTL2]公开号为2008-54477的日本专利公开[PTL3]公开号为2000-295715的日本专利公开[PTL4]公开号为2012-70514的日本专利公开
技术实现思路
技术问题其中根据负荷等的操作条件切换电力变换器的操作模式的PTL1到4未明确地描述在此类切换时应该给出哪种限制或控制。另一方面，当操作模式改变时，在多个DC电源与电力线之间的电力变换模式改变。因此，r>如果DC电源的输出根据操作模式切换而显著地变化，则可能影响DC电源的保护以及到负荷的输出的变化。问题解决方案为了解决这些问题而做出本专利技术，本专利技术的目的是在其中跨多个DC电源和电力线连接的电力变换器被配置为具有多个操作模式的电源系统中，控制电力变换器的操作以使得平顺地执行多个操作模式之间的切换。在本专利技术的一方面，一种电源系统包括：电力线，其被连接到负荷；多个DC电源；电力变换器，其跨所述多个DC电源和所述电力线连接；以及控制装置，其被配置为控制所述电力变换器的操作。所述电力变换器包括多个开关元件，并且被配置为通过使用多个操作模式中的一个进行操作来控制所述电力线上的输出电压，所述多个操作模式在所述多个DC电源与所应用的所述电力线之间的电力变换模式上不同。所述多个操作模式包括第一操作模式，在该操作模式下，能够通过所述电力变换器控制所述多个DC电源之间的电力分配；以及第二操作模式，在该操作模式下，通过所述电力变换器以固定的方式确定所述多个DC电源之间的电力分配。所述控制装置包括模式选择单元和操作模式切换控制单元。所述模式选择单元根据所述负荷和所述多个DC电源的状态，从所述多个操作模式中选择操作模式。当目前被应用于所述电力变换器的当前操作模式与通过所述模式选择单元选择的转换后的操作模式不同时，所述操作模式切换控制单元控制从所述当前操作模式向所述转换后的操作模式的切换。当所述当前操作模式是所述第一操作模式并且所述转换后的操作模式是所述第二操作模式时，所述操作模式切换控制单元在所述第一操作模式下控制以应用所述转换后的操作模式的情况下的电力分配比进行的所述多个DC电源之间的电力分配，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。优选地，当属于所述多个操作模式中的所述第二操作模式的一个模式是所述当前操作模式，并且所述转换后的操作模式是属于所述多个操作模式中的所述第二操作模式的另一模式时，所述操作模式切换控制单元将所述当前操作模式切换到所述第一操作模式，并且在所述第一操作模式下控制所述多个DC电源之间的电力分配，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。或者优选地，当根据应用所述转换后的操作模式的情况下的电力分配比的所述DC电源中的每一个的电力达到所述DC电源中的每一个的限制值时，所述操作模式切换控制单元禁止向所述转换后的操作模式的切换。更优选地，当目前的所述输出电压通过所述转换后的操作模式落在所述输出电压的可控范围之外时，所述操作模式切换控制单元通过所述当前操作模式操作所述电力变换器以使得所述输出电压落在所述可控范围内，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。优选地，所述多个DC电源通过第一DC电源和第二DC电源实现。所述多个开关元件包括第一到第四开关元件。所述第一开关元件跨第一节点和所述电力线而被电连接。所述第二开关元件跨第二节点和所述第一节点而被电连接。所述第三开关元件跨第三节点和所述第二节点而被电连接，所述第三节点被电连接到所述第二DC电源的负电极端子。所述第四开关元件跨所述第一DC电源的负电极端子和所述第三节点而被电连接。所述电力变换器进一步包括第一电抗器和第二电抗器。所述第一电抗器跨所述第二节点和所述第一DC电源的正电极端子而被电连接。所述第二电抗器跨所述第一节点和所述第二DC电源的正电极端子而被电连接。所述第一操作模式包括第一模式，在该第一模式下，所述第一和第二DC电源通过控制所述第一到第四开关元件的接通/关断，并联地执行与所述电力线之间的DC电压变换。所述第二操作模式包括第二模式，在该第二模式下，串联连接的所述第一和第二DC电源通过使所述第三开关元件保持接通并且控制所述第一、第二和第四开关元件的接通/关断，执行与所述电力线之间的DC电压变换。更优选地，当属于所述多个操作模式中的所述第二操作模式的一个模式是所述当前操作模式，并且所述转换后的操作模式是属于所述多个操作模式中的所述第二操作模式的另一模式时，所述操作模式切换控制单元将所述当前操作模式切换到所述第一操作模式，以在所述第一操作模式下控制所述第一与第二DC电源之间的电力分配，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。更优选地，当根据应用所述转换后的操作模式的情况下的电力分配比的所述DC电源中的每一个的电力达到所述DC电源中的每一个的限制值时，所述操作模式切换控制单元禁止向所述转换后的操作模式的切换。更加优选地，当目前的所述输出电压通过所述转换后的操作模式落在所述输出电压的可控范围之外时，所述操作模式切换控制单元通过所述当前操作模式操作所述电力变换器以使得所述输出电压落在所述可控范围内，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。或者优选地，所述控制装置包括占空比计算单元、脉宽调制控制单元和载波相位控制单元。所述占空比计算单元计算用于控制来自所述第一DC电源的输出的第一占空比，以及用于控制来自所述第二DC电源的输出的第二占空比。所述脉宽调制控制单元根据第一载波与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，包括：电力线，其被连接到负荷；多个DC电源；电力变换器，其跨所述多个DC电源和所述电力线连接；以及控制装置，其被配置为控制所述电力变换器的操作，所述电力变换器包括多个开关元件，并且被配置为通过使用多个操作模式中的一个进行操作来控制所述电力线上的输出电压，所述多个操作模式在所述多个DC电源与所应用的所述电力线之间的电力变换模式上不同，所述多个操作模式包括：第一操作模式，在该操作模式下，能够通过所述电力变换器控制所述多个DC电源之间的电力分配，以及第二操作模式，在该操作模式下，通过所述电力变换器以固定的方式确定所述多个DC电源之间的电力分配，所述控制装置包括：模式选择单元，其被配置为根据所述负荷和所述多个DC电源的状态，从所述多个操作模式中选择操作模式，以及操作模式切换控制单元，其被配置为，当目前被应用于所述电力变换器的当前操作模式与通过所述模式选择单元选择的转换后的操作模式不同时，控制从所述当前操作模式向所述转换后的操作模式的切换，当所述当前操作模式是所述第一操作模式并且所述转换后的操作模式是所述第二操作模式时，所述操作模式切换控制单元在所述第一操作模式下控制以应用所述转换后的操作模式的情况下的电力分配比进行的所述多个DC电源之间的电力分配，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.04 JP 2013-1831551.一种电源系统，包括：
电力线，其被连接到负荷；
多个DC电源；
电力变换器，其跨所述多个DC电源和所述电力线连接；以及
控制装置，其被配置为控制所述电力变换器的操作，
所述电力变换器包括多个开关元件，并且被配置为通过使用多个操作
模式中的一个进行操作来控制所述电力线上的输出电压，所述多个操作模
式在所述多个DC电源与所应用的所述电力线之间的电力变换模式上不
同，
所述多个操作模式包括：
第一操作模式，在该操作模式下，能够通过所述电力变换器控制所述
多个DC电源之间的电力分配，以及
第二操作模式，在该操作模式下，通过所述电力变换器以固定的方式
确定所述多个DC电源之间的电力分配，
所述控制装置包括：
模式选择单元，其被配置为根据所述负荷和所述多个DC电源的状态，
从所述多个操作模式中选择操作模式，以及
操作模式切换控制单元，其被配置为，当目前被应用于所述电力变换
器的当前操作模式与通过所述模式选择单元选择的转换后的操作模式不同
时，控制从所述当前操作模式向所述转换后的操作模式的切换，
当所述当前操作模式是所述第一操作模式并且所述转换后的操作模式
是所述第二操作模式时，所述操作模式切换控制单元在所述第一操作模式
下控制以应用所述转换后的操作模式的情况下的电力分配比进行的所述多
个DC电源之间的电力分配，然后执行向所述转换后的操作模式的切换。
2.根据权利要求1所述的电源系统，其中，当属于所述多个操作模式
中的所述第二操作模式的一个模式是所述当前操作模式，并且所述转换后

\t的操作模式是属于所述多个操作模式中的所述第二操作模式的另一模式
时，所述操作模式切换控制单元将所述当前操作模式切换到所述第一操作
模式，并且在所述第一操作模式下控制所述多个DC电源之间的电力分配，
然后执行向所述转换后的操作模式的切换。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，当根据应用所述转换
后的操作模式的情况下的电力分配比的所述DC电源中的每一个的电力达
到所述DC电源中的每一个的限制值时，所述操作模式切换控制单元禁止
向所述转换后的操作模式的切换。
4.根据权利要求1或2所述的电源系统，其中，当目前的所述输出电
压通过所述转换后的操作模式落在所述输出电压的可控范围之外时，所述
操作模式切换控制单元通过所述当前操作模式操作所述电力变换器以使得
所述输出电压落在所述可控范围内，然后执行向所述转换后的操作模式的
切换。
5.根据权利要求1所述的电源系统，其中
所述多个DC电源通过第一DC电源和第二DC电源实现，
所述多个开关元件包括：
第一开关元件，其跨第一节点和所述电力线而被电连接，
第二开关元件，其跨第二节点和所述第一节点而被电连接，
第三开关元件，其跨第三节点和所述第二节点而被电连接，所述第三
节点被电连接到所述第二DC电源的负电极端子；以及
第四开关元件，其跨所述第一DC电源的负电极端子和所述第三节点
而被电连接，
所述电力变换器进一步包括：
第一电抗器，其跨所述第二节点和所述第一DC电源的正电极端子而
被电连接，以及
第二电抗器，其跨所述第一节点和所述第二DC电源的正电极端子而
被电连接，
所述第一操作模式包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：石垣将纪，户村修二，柳沢直树，冈村贤树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP