电力变换装置

技术领域

本发明涉及电力变换装置。

背景技术

以往，已知一种电源装置，其具备：变换模块，其具有多个变换部，该多个变换部能够进行电源所供给的电力的电压变换，且多个变换部以并联的方式电连接；以及变更部，其对进行电压变换的变换部的数量即动作数量进行变更(例如，参照日本特开2017-153240号(以下称作专利文献1))。

发明内容

在专利文献1所记载的电源装置中，未采用如下想法：在使进行电压变换的变换部的数量增加的情况下，欲使自未进行动作的状态开始动作的变换部的温度与在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部的温度尽早均等。

因此，在专利文献1所记载的电源装置中，当在多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加了之后，不能使自未进行动作的状态开始动作的变换部的温度与在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部的温度尽早均等。

鉴于上述的问题，本发明所涉及的方案的目的在于提供一种电力变换装置，该电力变换装置当在多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加了之后，能够使自未进行动作的状态开始动作的变换部的温度与在进行动作的变换部的数量增加之前及之后持续进行动作的变换部的温度尽早均等。

为了解决上述课题而达成该目的，本发明采用了以下的方案。

(1)本发明的一个方案所涉及的电力变换装置具备：多个变换部，它们以相互并联的方式电连接，并进行由电源供给的电力的电压变换；以及控制装置，其设定在所述多个变换部之中进行动作的变换部，所述控制装置当在所述多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加了之后，使自未进行动作的状态开始动作的变换部中流动的电流比在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部中流动的电流大。

(2)在上述(1)的方案中，也可以是，所述控制装置当在所述多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加的期间内使自未进行所述动作的状态开始动作的变换部、即动作开始变换部中流动的电流比在所述期间之后所述动作开始变换部中流动的电流大。

(3)在上述(2)的方案中，也可以是，从所述期间的开始时刻起，到比所述开始时刻靠后的规定时刻之间，所述控制装置使所述动作开始变换部中流动的电流比在进行所述动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部、即动作维持变换部中流动的电流小，且从所述规定时刻到所述期间的结束时刻之间，所述控制装置使所述动作开始变换部中流动的电流比所述动作维持变换部中流动的电流大。

(4)在上述(1)至(3)中的任一方案中，也可以是，所述控制装置在所述多个变换部的温度差为阈值以上的情况下，使温度较低的变换部中流动的电流比温度较高的变换部中流动的电流大。

(5)在上述(1)至(4)中的任一方案中，也可以是，在所述多个变换部中至少包括：第一变换部及第二变换部，它们作为在进行所述动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部即动作维持变换部；以及第三变换部，其作为自未进行所述动作的状态开始动作的变换部即动作开始变换部，在从所述第一变换部和所述第二变换部进行动作而所述第三变换部未进行动作的第二状态变成所述第一变换部、所述第二变换部以及所述第三变换部进行动作的第三状态的情况下，所述控制装置使所述第三变换部中流动的电流比所述第一变换部及所述第二变换部中流动的电流大。

(6)在上述(5)的方案中，也可以是，在当从所述第二状态切换到所述第三状态之后，所述第一变换部与所述第二变换部之间的温度差小于阈值的情况下，所述控制装置使所述第二变换部中流动的电流与所述第一变换部中流动的电流相等，并使所述第三变换部中流动的电流比所述第一变换部中流动的电流大。

(7)在上述(6)的方案中，也可以是，从所述第一变换部进行动作、而所述第二变换部和所述第三变换部未进行动作的第一状态变成所述第一变换部和所述第二变换部进行动作、而所述第三变换部未进行动作的所述第二状态，接下来，从所述第二状态切换到所述第一变换部、所述第二变换部以及所述第三变换部进行动作的所述第三状态后，在所述第一变换部与所述第二变换部之间的温度差为阈值以上的情况下，所述控制装置使所述第二变换部中流动的电流及所述第三变换部中流动的电流比所述第一变换部中流动的电流大，并使所述第三变换部中流动的电流的增加速度比所述第二变换部中流动的电流的增加速度大。

(8)在上述(1)至(4)中的任一方案中，也可以是，在所述多个变换部中至少包括：第一变换部、第二变换部及第三变换部，它们作为在进行所述动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部即动作维持变换部；以及第四变换部，其作为自未进行所述动作的状态开始动作的变换部即动作开始变换部，在从所述第一变换部、所述第二变换部以及所述第三变换部进行动作而所述第四变换部未进行动作的第三状态变成所述第一变换部、所述第二变换部、所述第三变换部以及所述第四变换部进行动作的第四状态的情况下，所述控制装置使所述第四变换部中流动的电流比所述第一变换部、所述第二变换部以及所述第三变换部中流动的电流大。

在上述(1)的方案中，当在多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加了之后，控制装置使自未进行动作的状态开始动作的变换部(动作开始变换部)中流动的电流比在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部(动作维持变换部)中流动的电流大。

因此，在上述(1)的方案中，在进行动作的变换部的数量增加之前的时刻，比动作维持变换部低温的动作开始变换部的温度迅速上升。其结果是，能够当在多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加了之后，使动作开始变换部的温度与动作维持变换部的温度尽早均等。

在上述(2)及(3)的方案中，也可以是，使当在多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加的期间内动作开始变换部中流动的电流比在该期间之后动作开始变换部中流动的电流大。也就是说，也可以是，动作开始变换部中流动的电流在该期间内过冲。详细而言，也可以是，从该期间的开始时刻起，到比开始时刻靠后的规定时刻之间，使动作开始变换部中流动的电流比动作维持变换部中流动的电流小，且从该规定时刻到该期间的结束时刻之间，使动作开始变换部中流动的电流比动作维持变换部中流动的电流大。

在像那样构成的情况下，能够比动作开始变换部中流动的电流未过冲的情况迅速地使动作开始变换部的温度上升。其结果是，能够比动作开始变换部中流动的电流未过冲的情况尽早使动作开始变换部的温度与动作维持变换部的温度均等。

在上述(4)的方案中，也可以是，在多个变换部的温度差为阈值以上的情况下，使温度较低的变换部中流动的电流比温度较高的变换部中流动的电流大。

在像那样构成的情况下，能够使多个变换部的温度差尽早小于阈值。

在上述(5)的方案中，也可以是，在从第二状态切换到第三状态的情况下，使第三变换部中流动的电流比第一变换部及第二变换部中流动的电流大。

在像那样构成的情况下，能够在从第二状态切换到第三状态之后，使第一变换部及第二变换部的温度与第三变换部的温度尽早均等。

在上述(6)及(7)的方案中，也可以是，在当从所述第二状态切换到所述第三状态之后，所述第一变换部与所述第二变换部之间的温度差小于阈值的情况下，使所述第二变换部中流动的电流与所述第一变换部中流动的电流相等，并使所述第三变换部中流动的电流比所述第一变换部中流动的电流大。另一方面，也可以是，在当从第二状态切换到第三状态之后，第一变换部与第二变换部之间的温度差为阈值以上的情况下，使第二变换部中流动的电流及第三变换部中流动的电流比第一变换部中流动的电流大，并使第三变换部中流动的电流的增加速度比第二变换部中流动的电流的增加速度大。

在像那样构成的情况下，能够比使第三变换部中流动的电流的增加速度不大于第二变换部中流动的电流的增加速度的情况迅速地使第三变换部的温度上升。

在上述(8)的方案中，也可以是，在从第一变换部、第二变换部以及第三变换部进行动作而第四变换部未进行动作的第三状态变成第一变换部、第二变换部、第三变换部以及第四变换部进行动作的第四状态的情况下，使第四变换部中流动的电流比第一变换部、第二变换部以及第三变换部中流动的电流大。

在像那样构成的情况下，能够在从第三状态切换到第四状态之后，使第一变换部、第二变换部以及第三变换部的温度与第四变换部的温度尽早均等。

附图说明

图1是示出第一实施方式的电力变换装置的概要结构的一例的图。

图2是示出当在第一实施方式的电力变换装置的多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加时，多个变换部中流动的电流等的图。

图3是示出当在构成为与图1所示的第一实施方式的电力变换装置同样的比较例的电力变换装置的多个变换部之中进行动作的变换部的数量增加时，多个变换部中流动的电流等的图。

图4是用于对在第一实施方式的电力变换装置中执行的处理的一例进行说明的流程图。

图5是用于对在图4的步骤S16中执行的不平衡控制等的一例进行说明的流程图。

图6是示出第二实施方式的电力变换装置的概要结构的一例的图。

图7是用于对第二实施方式的电力变换装置中的第一状态、第二状态及第三状态的一例进行说明的图。

图8是用于对在第二实施方式的电力变换装置中执行的处理的一例进行说明的流程图。

图9是示出应用有第二实施方式的电力变换装置的车辆的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电力变换装置的实施方式进行说明。

<第一实施方式>

图1是示出第一实施方式的电力变换装置1的概要结构的一例的图。

在图1所示的例子中，电力变换装置1进行由电源PS供给的电力的电压变换。电力变换装置1具备变换部11、12、电容器C1、C2以及控制装置15。

变换部11、12进行由电源PS供给的电力的电压变换。变换部11与变换部12以相互并联的方式电连接。变换部11具备电抗器L1、二极管D1以及开关S1。变换部12具备电抗器L2、二极管D2以及开关S2。

电容器C1对输入到电力变换装置1的电压的变动进行抑制。电容器C2对由电力变换装置1输出的电压的变动进行抑制。

控制装置15对在变换部11、12之中动作的变换部进行设定。详细而言，控制装置15执行变换部11的开关S1的控制和变换部12的开关S2的控制。

在图1所示的例子中，电源PS的正极与电力变换装置1的输入端子IT1连接，电源PS的负极与电力变换装置1的输入端子IT2连接。

输入端子IT1与电容器C1的一端、电抗器L1的一端以及电抗器L2的一端连接。

输入端子IT2与电容器C1的另一端、开关S1的一端、开关S2的一端、电容器C2的一端以及输出端子OT2连接。

电抗器L1的另一端与开关S1的另一端以及二极管D1的一端连接。开关S1与控制装置15连接。

电抗器L2的另一端与开关S2的另一端以及二极管D2的一端连接。开关S2与控制装置15连接。

输出端子OT1与二极管D1的另一端、二极管D2的另一端以及电容器C2的另一端连接。

图2是示出当在第一实施方式的电力变换装置1的变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时，变换部11、12中流动的电流I1、I2等的图。详细而言，图2的(A)示出了当在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时变换部11、12中流动的电流I1、I2等，图2的(B)示出了在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时的变换部11、12的温度T1、T2，图2的(C)示出了在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时的变换部11、12的温度差|T1-T2|。

图3是示出当在以与图1所示的第一实施方式的电力变换装置1同样的方式构成的比较例的电力变换装置的变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时，变换部11、12中流动的电流I1、I2等的图。详细而言，图3的(A)示出了当在比较例的电力变换装置中，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时，变换部11、12中流动的电流I1、I2等，图3的(B)示出了在比较例的电力变换装置中，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时的变换部11、12的温度T1、T2，图3的(C)示出了在比较例的电力变换装置中，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加时的变换部11、12的温度差|T1-T2|。

在图2及图3所示的例子中，在时刻t1以前，变换部11、12中流动的合计电流IT小于相切换阈值Ith，因此只有变换部11进行动作，而变换部12未进行动作(变换部12中流动的电流I2为零)。也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量为“1”。

接下来，在时刻t1，变换部11、12中流动的合计电流IT达到相切换阈值Ith，并在时刻t1～时刻t5的期间内，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”。

在图2所示的例子(第一实施方式的电力变换装置1)中，在时刻t1以后，控制装置15执行用于使自未进行动作的状态开始动作的变换部12的温度T2与在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部11的温度T1尽早均等的控制。

具体而言，在时刻t1～时刻t4，控制装置15以使变换部11、12中流动的合计电流IT增加的方式，使变换部11中流动的电流I1减少，并且使变换部12中流动的电流I2增加。详细而言，在时刻t1～时刻t2之间，变换部11中流动的电流I1变得比变换部12中流动的电流I2大。接下来，在时刻t2～时刻t4之间，变换部12中流动的电流I2变得比变换部11中流动的电流I1大。其结果是，在时刻t4，变换部11的温度T1与变换部12的温度T2变得均等。

在图2所示的例子中，在时刻t5以后，控制装置15将变换部11、12控制成：使变换部11中流动的电流I1变成变换部11、12中流动的合计电流IT的50％，并且使变换部12中流动的电流I2变成变换部11、12中流动的合计电流IT的50％。

因此，在时刻t4～时刻t5之间，控制装置15执行用于在时刻t5变换部11中流动的电流I1成为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％、并且变换部12中流动的电流I2成为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％的控制。具体而言，在时刻t4～时刻t5之间，控制装置15使变换部11中流动的电流I1增加，并且使变换部12中流动的电流I2减少。其结果是，在时刻t5，变换部11中流动的电流I1成为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％，并且变换部12中流动的电流I2成为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％。

也就是说，在图2所示的例子中，当在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加了之后(详细而言，时刻t2～时刻t5)，控制装置15使自未进行动作的状态开始动作的变换部12中流动的电流I2比在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部11中流动的电流I1大。

因此，在图2所示的例子中，能够使自未进行动作的状态开始动作的变换部12的温度T2与在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部11的温度T1与图3所示的例子相比尽早均等。

在图2所示的例子中，控制装置15当在多个变换部11、12之中进行动作的变换部的数量增加的期间内(详细而言，时刻t3A～时刻t5)，使自未进行动作的状态开始动作的变换部12中流动的电流I2比在时刻t5以后变换部12中流动的电流I2大。也就是说，控制装置15在时刻t3A～时刻t5使变换部12中流动的电流I2过冲。

因此，在图2所示的例子中，能够比未使变换部12中流动的电流I2过冲的情况迅速地使变换部12的温度T2上升。其结果是，能够与未使变换部12中流动的电流I2过冲的情况相比尽早使变换部11的温度T1与变换部12的温度T2均等。

详细而言，在图2所示的例子中，从在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量“1”增至“2”的期间(时刻t1～时刻t5)的开始时刻t1到时刻t2之间(时刻t1～时刻t2)，控制装置15使变换部12中流动的电流I2比变换部11中流动的电流I1小。接下来，从时刻t2到该期间(时刻t1～时刻t5)的结束时刻t5之间(时刻t2～时刻t5)，控制装置15使变换部12中流动的电流I2比变换部11中流动的电流I1大。

在图2所示的例子中，控制装置15在变换部11、12的温度差|T1-T2|为阈值以上的情况下(实质上是在变换部11与变换部12之间存在温度差(|T1-T2|＞0)的期间(时刻t1～时刻t4)内的时刻t2～t4)，使温度T2较低的变换部12中流动的电流I2比温度T1较高的变换部11中流动的电流I1大。

因此，在图2所示的例子中，与图3所示的例子(比变换部11低温的变换部12中流动的电流I2不大于变换部11中流动的电流I1的例子)相比，能够尽早成为在变换部11与变换部12之间不存在温度差(

在图1及图2所示的例子中，变换部11及变换部12分别具备温度传感器(未图示)。在变换部11的温度T1与变换部12的温度T2应该一致的运转条件下，在变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|为故障检知阈值ΔTH(参照图2的(C))以上的情况下，判定为变换部11的温度传感器及变换部12的温度传感器中的至少任一个产生了故障(故障检知)。在图2所示的例子中，在时刻t3以后，变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|成为故障检知阈值ΔTH以下，因此上述的故障检知能够在时刻t3以后实施。

详细而言，在图2所示的例子中，如上述的那样，能够使变换部12的温度T2与变换部11的温度T1与图3所示的例子相比尽早均等，因此与图3所示的例子(能够在时刻t5R以后实施故障检知的例子)相比，能够尽早实施故障检知。

另一方面，在图3所示的例子(比较例的电力变换装置)中，在时刻t1以后，执行使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等的控制。

也就是说，在图3所示的例子中，在时刻t1～时刻t5，虽然变换部12中流动的电流I2增加，但是变换部12中流动的电流I2的增加速度(图3的(A)中的时刻t1～时刻t5的电流I2的倾斜度)比图2所示的例子中的变换部12中流动的电流I2的增加速度(图2的(A)中的时刻t1～时刻t4的电流I2的倾斜度)小。

因此，在图3所示的例子中，变换部12的温度T2上升缓慢，到变换部11的温度T1与变换部12的温度T2均等为止，花费了较长时间(时刻t1～时刻t6)。

详细而言，在图3所示的例子中，若不是在变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|成为故障检知阈值ΔTH以下的时刻t5R以后，则不能实施故障检知。

图4是用于说明在第一实施方式的电力变换装置1中执行的处理的一例的流程图。

在图4所示的例子中，在步骤S11中，控制装置15执行动作相数判定(在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量的判定)。

详细而言，在步骤S11中，控制装置15对变换部11、12中流动的合计电流IT是小于相切换阈值Ith(参照图2的(A))或者是相切换阈值Ith以上进行判定。在变换部11、12中流动的合计电流IT小于相切换阈值Ith的情况下，控制装置15判定为动作相数是1相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量是“1”)。在变换部11、12中流动的合计电流IT为相切换阈值Ith以上的情况下，控制装置15判定为动作相数是2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量是“2”)。在变换部11、12中流动的合计电流IT从小于相切换阈值Ith变化到相切换阈值Ith以上的情况下，控制装置15判定为动作相数从1相切换到2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”)。

接下来，在步骤S12中，控制装置15基于步骤S11中的判定结果，来判定动作相数是否从1相切换到2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量是否从“1”增至“2”)。在动作相数未从1相切换到2相的情况(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量未从“1”增至“2”的情况)下，进入步骤S13。另一方面，在动作相数从1相切换到2相的情况(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”的情况)下，进入步骤S14。

在步骤S13中，控制装置15执行平衡控制。

详细而言，在变换部11、12中流动的合计电流IT小于相切换阈值Ith的情况下，控制装置15使变换部11中流动的电流I1等于变换部11、12中流动的合计电流IT，并且使变换部12中流动的电流I2为零。

在变换部11、12中流动的合计电流IT为相切换阈值Ith以上的情况下，控制装置15使变换部11中流动的电流I1为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％，并且使变换部12中流动的电流I2为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％(也就是说，使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等)，或者欲使变换部11中流动的电流I1为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％，并且欲使变换部12中流动的电流I2为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％(也就是说，欲使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等)(例如参照图2的(A)的时刻t4～时刻t5)。

在步骤S14中，控制装置15读取由变换部11的温度传感器检测到的变换部11的温度T1，并且读取由变换部12的温度传感器检测到的变换部12的温度T2。

接下来，在步骤S15中，控制装置15基于在步骤S14中读取到的变换部11的温度T1和变换部12的温度T2，来判定变换部11、12的温度差|T1-T2|是否为阈值以上。在变换部11、12的温度差|T1-T2|不是阈值以上的情况(实质上在变换部11与变换部12之间不存在温度差的(

在步骤S16中，控制装置15执行不平衡控制。

图5是用于对在图4的步骤S16中执行的不平衡控制等的一例进行说明的流程图。图5所示的例程例如在图4的步骤S16的执行时开始。

在图5所示的例子中，在步骤S21中，控制装置15基于在图4的步骤S14中读取到的变换部11的温度T1和变换部12的温度T2，来判定变换部11的温度T1是否比变换部12的温度T2高。在变换部11的温度T1比变换部12的温度T2高的情况下，进入步骤S22。另一方面，在变换部11的温度T1不比变换部12的温度T2高的情况(详细而言，变换部11的温度T1与变换部12的温度T2相等的情况)下，进入步骤S23。

在步骤S22中，控制装置15以使变换部11、12中流动的合计电流IT增加的方式，使变换部11中流动的电流I1减少，并且使变换部12中流动的电流I2增加(例如参照图2的(A)的时刻t1～时刻t4)。接下来，返回步骤S21。

在步骤S23中，控制装置15判定变换部11、12中流动的合计电流IT是否达到合计电流目标值ITt(参照图2的(A))。在变换部11、12中流动的合计电流IT未达到合计电流目标值ITt的情况下，进入步骤S24。另一方面，在变换部11、12中流动的合计电流IT达到了合计电流目标值ITt的情况下，进入步骤S25。

在步骤S24中，控制装置15以使变换部11、12中流动的合计电流IT增加的方式，使变换部11中流动的电流I1增加，并且使变换部12中流动的电流I2减少(例如参照图2的(A)的时刻t4～时刻t5)。接下来，返回步骤S23。

在步骤S25中，控制装置15以使变换部11、12中流动的合计电流IT与合计电流目标值ITt一致的方式，对变换部11中流动的电流I1进行维持，并且对变换部12中流动的电流I2进行维持(例如参照图2的(A)的时刻t5以后)。

在图2所示的例子中，在时刻t1以前，在图4的步骤S11中，控制装置15判定为动作相数是1相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量是“1”)。在图4的步骤S12中，控制装置15判定为动作相数未从1相切换到2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量未从“1”增至“2”)，在图4的步骤S13中，控制装置15执行平衡控制(详细而言，使变换部11中流动的电流I1与变换部11、12中流动的合计电流IT相等，并且使变换部12中流动的电流I2为零)。

在图2所示的例子中，在时刻t1～时刻t5，在图4的步骤S11及步骤S12中，控制装置15判定为动作相数从1相切换到2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”)，在图4的步骤S14中，控制装置15读取变换部11的温度T1，并且读取变换部12的温度T2。

在图2所示的例子中，在时刻t1～时刻t4，在图4的步骤S15中，控制装置15判定为变换部11、12的温度差|T1-T2|为阈值以上(实质上是在变换部11与变换部12之间存在温度差(|T1-T2|＞0))，在图5的步骤S21中，控制装置15判定为变换部11的温度T1比变换部12的温度T2高，在图5的步骤S22中，控制装置15以使变换部11、12中流动的合计电流IT增加的方式，使变换部11中流动的电流I1减少，并且使变换部12中流动的电流I2增加。

在图2所示的例子中，在时刻t4～时刻t5，在图4的步骤S15中，控制装置15判定为变换部11、12的温度差|T1-T2|不是阈值以上(也就是说，在变换部11与变换部12之间不存在温度差(

在图2所示的例子中，在时刻t5以后，在图4的步骤S11中，控制装置15判定为动作相数是2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量是“2”)。在图4的步骤S12中，控制装置15判定为动作相数并未从1相切换到2相(也就是说，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量并未从“1”增至“2”)，并在图4的步骤S13中，控制装置15执行平衡控制。详细而言，在图4的步骤S13中，控制装置15使变换部11中流动的电流I1为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％，并且使变换部12中流动的电流I2为变换部11、12中流动的合计电流IT的50％(也就是说，使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等)。

在如图3所示那样的比较例的电力变换装置(也就是说，通常的电力变换装置)中，根据电力变换装置中流动的合计电流来决定在多个变换部11、12之中进行动作的变换部的数量(动作相数)。在多个变换部11、12进行动作的情况(也就是说，动作相数是2相的情况)下，使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等(参照图3的(A)的时刻t1以后)。

详细而言，在如图3所示那样的比较例的电力变换装置中，在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”的期间内(时刻t1～时刻t5)，也使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等。

因此，在图3所示那样的比较例的电力变换装置中，到变换部11的温度T1与变换部12的温度T2变得均等为止需要较长时间(时刻t1～时刻t6)，伴随于此，到能够实施故障检知为止需要较长时间(时刻t1～时刻t5R)。

另一方面，在图2所示的例子(第一实施方式的电力变换装置1)中，当在变换部11、12之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”的期间内(时刻t1～时刻t5)包括：自未进行动作的状态开始动作的变换部12中流动的电流I2变得比在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部11中流动的电流I1大的期间(时刻t2～时刻t5)。

具体而言，在图2所示的例子中，在变换部11、12的温度差|T1-T2|为阈值以上的时刻t1～时刻t4(也就是说，在变换部11与变换部12之间存在温度差的时刻t1～时刻t4)，执行使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2不同的不平衡控制。详细而言，控制装置15在时刻t1～时刻t4，使低温的变换部12中流动的电流I2增加，并使高温的变换部11中流动的电流I1减少。

因此，在图2所示的例子中，与图3所示的例子相比，能够尽早使变换部12的温度T2与变换部11的温度T1均等。

<第二实施方式>

以下，对本发明的电力变换装置的第二实施方式进行说明。

第二实施方式的电力变换装置1除了后述的点以外，与上述的第一实施方式的电力变换装置1同样地构成。因此，根据第二实施方式的电力变换装置1，除了后述的点以外，能够起到与上述的第一实施方式的电力变换装置1同样的效果。

图6是示出第二实施方式的电力变换装置1的概要结构的一例的图。

在图1所示的例子中，电力变换装置1具备两个变换部11、12，但在图6所示的例子中，电力变换装置1具备四个变换部11～14。在其他例中，电力变换装置1也可以具备四以外数量(其中，三以上的自然数)的变换部。

在图6所示的例子中，电力变换装置1具备变换部11～14、电容器C1、C2以及控制装置15。详细而言，电力变换装置1具备在进行动作的变换部的数量增加之前以及之后持续进行动作的变换部11和自未进行动作的状态开始动作的变换部12～14，以作为多个变换部。

变换部11～14进行由电源PS供给的电力的电压变换。变换部11、变换部12、变换部13以及变换部14以相互并联的方式电连接。变换部11具备电抗器L1、二极管D1以及开关S1。变换部12具备电抗器L2、二极管D2以及开关S2。变换部13具备电抗器L3、二极管D3以及开关S3。变换部14具备电抗器L4、二极管D4以及开关S4。

控制装置15对在变换部11～14之中进行动作的变换部进行设定。详细而言，控制装置15执行变换部11的开关S1的控制、变换部12的开关S2的控制、变换部13的开关S3的控制以及变换部14的开关S4的控制。

在图6所示的例子中，输入端子IT1与电容器C1的一端、电抗器L1的一端、电抗器L2的一端、电抗器L3的一端以及电抗器L4的一端连接。

输入端子IT2与电容器C1的另一端、开关S1的一端、开关S2的一端、开关S3的一端、开关S4的一端、电容器C2的一端以及输出端子OT2连接。

电抗器L1的另一端与开关S1的另一端以及二极管D1的一端连接。开关S1与控制装置15连接。电抗器L2的另一端与开关S2的另一端以及二极管D2的一端连接。开关S2与控制装置15连接。电抗器L3的另一端与开关S3的另一端以及二极管D3的一端连接。开关S3与控制装置15连接。电抗器L4的另一端与开关S4的另一端以及二极管D4的一端连接。开关S4与控制装置15连接。

输出端子OT1与二极管D1的另一端、二极管D2的另一端、二极管D3的另一端、二极管D4的另一端以及电容器C2的另一端连接。

图7是用于说明第二实施方式的电力变换装置1中的第一状态、第二状态以及第三状态的一例的图。详细而言，图7的(A)示出了变换部11进行动作而变换部12～14未进行动作的、电力变换装置1的第一状态(1相动作状态)，图7的(B)示出了变换部11、12进行动作而变换部13、14未进行动作的、电力变换装置1的第二状态(2相动作状态)，图7的(C)示出了变换部11～14进行动作的、电力变换装置1的第三状态(4相动作状态)。

在图6及图7所示的例子中，当电力变换装置1中流动的合计电流例如从零开始增加时，电力变换装置1变成图7的(A)所示的第一状态(1相动作状态)；当电力变换装置1中流动的合计电流进一步增加而达到第一状态-第二状态切换阈值(相当于图2所示的例子的相切换阈值Ith)时，电力变换装置1变成图7的(B)所示的第二状态(2相动作状态)；当电力变换装置1中流动的合计电流进一步增加而达到第二状态-第三状态切换阈值时，电力变换装置1变成图7的(C)所示的第三状态(4相动作状态)。

在图6及图7所示的例子中，在电力变换装置1从第一状态变化到第三状态的情况下，在电力变换装置1从第一状态切换到第二状态之后，控制装置15使比变换部11低温的变换部12中流动的电流I2比变换部11中流动的电流I1大。因此，在图6及图7所示的例子中，与图2所示的例子同样，也能够使变换部12的温度T2与变换部11的温度T1尽早均等。

接下来，在电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，控制装置15使比变换部11低温的变换部13中流动的电流I3以及比变换部11低温的变换部14中流动的电流I4大于变换部11中流动的电流I1。因此，在图6及图7所示的例子中，能够使变换部13的温度T3及变换部14的温度T4与变换部11的温度T1尽早均等。

在图6及图7所示的例子中，在电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，控制装置15使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4比在变换部13的温度T3及变换部14的温度T4与变换部11的温度T1变得均等之后变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4大。也就是说，控制装置15在电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4过冲。

因此，在图6及图7所示的例子中，能够比未使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4过冲的情况迅速地使变换部13的温度T3及变换部14的温度T4上升。其结果是，与未使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4过冲的情况相比，能够尽早使变换部13的温度T3及变换部14的温度T4与变换部11的温度T1均等。

此外，在图6及图7所示的例子(第二实施方式的电力变换装置1)中，在电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，有可能存在变换部12的温度T2已经变得与变换部11的温度T1均等的第一情况(也就是说，变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|已经小于阈值的情况)和变换部12的温度T2未变得与变换部11的温度T1均等的第二情况(也就是说，变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|为阈值以上的情况)。

因此，在图6及图7所示的例子(第二实施方式的电力变换装置1)中，在电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，控制装置15在第一情况与第二情况下执行不同的控制。

在图6及图7所示的例子(第二实施方式的电力变换装置1)中，在当电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，变换部12的温度T2与变换部11的温度T1已经变得均等的第一情况(也就是说，变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|已经小于阈值的情况)下，控制装置15使变换部12中流动的电流I2与变换部11中流动的电流I1相等，并且使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4比变换部11中流动的电流I1大。另一方面，在当电力变换装置1从第二状态切换到第三状态之后，变换部12的温度T2与变换部11的温度T1未变得均等的第二情况(也就是说，变换部11与变换部12之间的温度差|T1-T2|为阈值以上的情况)下，控制装置15使变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4比变换部11中流动的电流I1大。而且，控制装置15使变换部13中流动的电流I3的增加速度及变换部14中流动的电流I4的增加速度比变换部12中流动的电流I2的增加速度(相当于图2的(A)中的电流I2的倾斜度)大。

因此，在图6及图7所示的例子中，能够比使变换部13中流动的电流I3的增加速度及变换部14中流动的电流I4的增加速度不大于变换部12中流动的电流I2的增加速度的情况迅速地使变换部13的温度T3及变换部14的温度T4上升，从而能够使变换部11的温度T1、变换部12的温度T2、变换部13的温度T3以及变换部14的温度T4尽早均等。

图8是用于对在第二实施方式的电力变换装置1中执行的处理的一例进行说明的流程图。

在图8所示的例子中，在步骤S31中，控制装置15执行动作相数判定(在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量的判定)。

详细而言，在步骤S31中，控制装置15对变换部11～14中流动的合计电流IT是小于第一状态-第二状态切换阈值，或者是第一状态-第二状态切换阈值以上且小于第二状态-第三状态切换阈值，亦或者是第二状态-第三状态切换阈值以上等进行判定。在变换部11～14中流动的合计电流IT小于第一状态-第二状态切换阈值的情况下，控制装置15判定为动作相数是1相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量是“1”)。在变换部11～14中流动的合计电流IT为第一状态-第二状态切换阈值以上且小于第二状态-第三状态切换阈值的情况下，控制装置15判定为动作相数是2相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量是“2”)。在变换部11～14中流动的合计电流IT为第二状态-第三状态切换阈值以上的情况下，控制装置15判定为动作相数是4相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量是“4”)。

在变换部11～14中流动的合计电流IT从小于第一状态-第二状态切换阈值起变化到第一状态-第二状态切换阈值以上且小于第二状态-第三状态切换阈值的情况下，控制装置15判定为动作相数从1相切换到2相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”)。在变换部11～14中流动的合计电流IT从第一状态-第二状态切换阈值以上且小于第二状态-第三状态切换阈值起变化到第二状态-第三状态切换阈值以上的情况下，控制装置15判定为动作相数从2相切换到4相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量从“2”增至“4”)。

接下来，在步骤S32中，控制装置15基于步骤S31中的判定结果，来对动作相数是否从1相切换到2相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量是否从“1”增至“2”)进行判定。在动作相数未从1相切换到2相的情况(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量未从“1”增至“2”的情况)下，进入步骤S32A。另一方面，在动作相数从1相切换到2相的情况(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量从“1”增至“2”的情况)下，进入步骤S34。

在步骤S32A中，控制装置15基于步骤S31中的判定结果，来对动作相数是否从2相切换到4相(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量是否从“2”增至“4”)进行判定。在动作相数未从2相切换到4相的情况(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量未从“2”增至“4”的情况)下，进入步骤S33。另一方面，在动作相数从2相切换到4相的情况(也就是说，在变换部11～14之中进行动作的变换部的数量从“2”增至“4”的情况)下，进入步骤S37A。

在步骤S33中，控制装置15执行平衡控制。

详细而言，在变换部11～14中流动的合计电流IT小于第一状态-第二状态切换阈值的情况下，控制装置15使变换部11中流动的电流I1与变换部11～14中流动的合计电流IT相等，并且使变换部12～14中流动的电流I2～I4为零。

在变换部11～14中流动的合计电流IT为第一状态-第二状态切换阈值以上且小于第二状态-第三状态切换阈值的情况下，控制装置15使变换部11中流动的电流I1为变换部11～14中流动的合计电流IT的50％，并且使变换部12中流动的电流I2为变换部11～14中流动的合计电流IT的50％(也就是说，使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等)；或者欲使变换部11中流动的电流I1为变换部11～14中流动的合计电流IT的50％，并且欲使变换部12中流动的电流I2为变换部11～14中流动的合计电流IT的50％(也就是说，欲使变换部11中流动的电流I1与变换部12中流动的电流I2均等)。

在变换部11～14中流动的合计电流IT为第二状态-第三状态切换阈值以上的情况下，控制装置15使变换部11中流动的电流I1、变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4分别为变换部11～14中流动的合计电流IT的25％(也就是说，使变换部11中流动的电流I1、变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4均等)；或者欲使变换部11中流动的电流I1、变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4分别为变换部11～14中流动的合计电流IT的25％(也就是说，欲使变换部11中流动的电流I1、变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4均等)。

在步骤S34中，控制装置15读取由变换部11的温度传感器检测到的变换部11的温度T1，并且读取由变换部12的温度传感器检测到的变换部12的温度T2。

接下来，在步骤S35中，控制装置15基于在步骤S34中读取到的变换部11的温度T1和变换部12的温度T2，来判定变换部11、12的温度差|T1-T2|是否为阈值以上。在变换部11、12的温度差|T1-T2|不为阈值以上的情况(实质上在变换部11与变换部12之间不存在温度差的(

在步骤S36中，控制装置15与图4的步骤S16同样地执行不平衡控制。

在步骤S37A中，控制装置15读取由变换部11的温度传感器检测到的变换部11的温度T1，并读取由变换部12的温度传感器检测到的变换部12的温度T2，并读取由变换部13的温度传感器检测到的变换部13的温度T3。

在图8所示的例子中，控制装置15推定变换部13的温度T3与变换部14的温度T4相等。在其他例中，也可以是，控制装置15读取由变换部14的温度传感器检测到的变换部14的温度T4。

接下来，在步骤S37B中，控制装置15基于在步骤S37A中读取到的变换部11的温度T1、变换部12的温度T2以及变换部13的温度T3，来判定变换部11、12的温度差|T1-T2|是否为阈值以上、以及变换部11、13的温度差|T1-T3|是否为阈值以上。在变换部11、12的温度差|T1-T2|不为阈值以上的情况(实质上在变换部11与变换部12之间不存在温度差(

在步骤S37C中，控制装置15基于在步骤S37A中读取到的变换部11的温度T1、变换部12的温度T2以及变换部13的温度T3，来判定是否是变换部11、12的温度差|T1-T2|为阈值以上并且变换部11、13的温度差|T1-T3|为阈值以上。在变换部11、12的温度差|T1-T2|为阈值以上并且变换部11、13的温度差|T1-T3|为阈值以上的情况(实质上在变换部11与变换部12之间存在温度差(|T1-T2|＞0)、并且在变换部11与变换部13之间存在温度差(|T1-T3|＞0)的情况)下，进入步骤S37D。另一方面，在变换部11、12的温度差|T1-T2|不为阈值以上的情况(实质上在变换部11与变换部12之间不存在温度差(

在步骤S37D中，控制装置15使变换部12中流动的电流I2、变换部13中流动的电流I3以及变换部14中流动的电流I4比变换部11中流动的电流I1大。也就是说，控制装置15在变换部11与变换部12之间执行不平衡控制，并且在变换部11与变换部13及变换部14之间执行不平衡控制。

而且，控制装置15使变换部13中流动的电流I3的增加速度及变换部14中流动的电流I4的增加速度比变换部12中流动的电流I2的增加速度(相当于图2的(A)中的电流I2的倾斜度)大。

在步骤S37E中，控制装置15使变换部12中流动的电流I2与变换部11中流动的电流I1相等，并且使变换部13中流动的电流I3及变换部14中流动的电流I4比变换部11中流动的电流I1大。也就是说，控制装置15在变换部11与变换部12之间执行平衡控制，并且在变换部11与变换部13及变换部14之间执行不平衡控制。

在比较例的电力变换装置中，存在过渡到2相动作之后的故障检知开始延迟，而招致变换部的温度上升的风险等情况，对此，在第一或者第二实施方式的电力变换装置1中能够抑制那样的风险。

在第一实施方式或者第二实施方式的电力变换装置1中，能够较早检知故障，且减轻了由传感器故障导致的异常动作的风险，从而能够带来商品性提升。

<应用例>

图9是示出应用有第二实施方式的电力变换装置1的车辆V的一例的图。详细而言，图9的(A)示出了电力变换装置1的动作相数为1相的状态(图7的(A)所示的状态)下的车辆V，图9的(B)示出了电力变换装置1的动作相数为2相或者4相的状态(图7的(B)或者图7的(C)所示的状态)下的车辆V。

在图9所示的例子中，车辆V具备行驶马达V1、PDU(Power Drive Unit)V2、FC-VCU(Fuel Cell Voltage Control Unit)V3、FC控制部V4、FC堆V5、氢喷射器V6、气泵V7、蓄电池-VCUV8、蓄电池控制部V9、蓄电池V10、电动空调V11以及DC/DC转换器V12。

行驶马达V1具有与例如日本特开2018-207620号公报所记载的行驶马达同样的功能。PDU(Power Drive Unit)V2具有与例如专利文献1所记载的PDU同样的功能。FC-VCU(Fuel Cell Voltage Control Unit)V3具有与例如专利文献1所记载的FC-VCU同样的功能。FC控制部V4具有与例如日本特开2010-124588号公报所记载的燃料电池控制部(FC控制部)同样的功能。FC堆V5具有与例如专利文献1所记载的FC堆同样的功能。氢喷射器V6对FC堆V5供给氢。气泵V7对FC堆V5供给空气(氧)。蓄电池VCUV8具有与例如专利文献1所记载的VCU同样的功能。蓄电池控制部V9具有与例如日本特开2010-124588号公报所记载的蓄电池控制部同样的功能。蓄电池V10具有与例如专利文献1所记载的蓄电池同样的功能。电动空调V11及DC/DC转换器V12构成车辆V的辅机的一部分。

在图9所示的例子中，将第二实施方式的电力变换装置1用作FC-VCU(Fuel CellVoltage Control Unit)V3。

在车辆V的怠速运转时或低速运转时，电力变换装置1(FC-VCUV3)变成上述的第一状态(1相动作状态)。如图9的(A)所示，由FC堆V5进行发电，FC堆V5的发电电力被向行驶马达V1、作为辅机的气泵V7、电动空调V11以及DC/DC转换器V12供给，并且根据需要对蓄电池V10充电。

在车辆V的中速运转时或高速运转时(包括WOT(节气门全开)运转时)，电力变换装置1(FC-VCUV3)变成上述的第二状态(2相动作状态)或者第三状态(4相动作状态)。如图9的(B)所示，由FC堆V5进行发电，且FC堆V5的发电电力及来自蓄电池V10的电力被向行驶马达V1供给。而且，来自蓄电池V10的电力还被向作为辅机的气泵V7、电动空调V11及DC/DC转换器V12供给。在本发明者的深入研究中，在图9所示的应用例中，能够使车辆V的运转中的损失与应用有比较例的电力变换装置的车辆相比较减少30％。

在图9所示的例子中，将第二实施方式的电力变换装置1用作了FC-VCUV3，但在其他例子中，也可以将第一实施方式的电力变换装置1用作FC-VCUV3。在别的例子中，也可以是，第一或者第二实施方式的电力变换装置1进行由蓄电池V10向行驶马达V1供给的电力的电压变换。

本发明的实施方式是作为例子而提出的，并不意在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，且能够在不脱离发明的主旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形与包含于发明的范围、主旨中同样地，包含于专利技术方案所记载的发明及其等同的范围内。