電源装置及び電源システム
【課題】一時的にエネルギーを貯蔵する機能を備えた外部装置系に電力を供給する電源装置の低コスト化，低損失化および高密度化を実現する。
【解決手段】本発明では蓄電装置の電圧指令値を、一時的に外部にエネルギーを貯蔵していた量と同量相当低く設定する。これにより、エネルギーの移動は最適化され、低損失化および高密度化が実現でき、エネルギーの移動タイミングの最適化により電圧変動幅が減少するため、部品点数の削減につながり、低コスト化，低損失化および高密度化を実現できる。
【解決手段】本発明では蓄電装置の電圧指令値を、一時的に外部にエネルギーを貯蔵していた量と同量相当低く設定する。これにより、エネルギーの移動は最適化され、低損失化および高密度化が実現でき、エネルギーの移動タイミングの最適化により電圧変動幅が減少するため、部品点数の削減につながり、低コスト化，低損失化および高密度化を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時的にエネルギーを貯蔵する機能を有する装置に電力を供給する電源装置及び電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一時的にエネルギーを貯蔵する機能を有する系に電力を供給する電源装置には、一時的に供給した電力が戻ってきた際にエネルギーを蓄電するか、系統に戻す手段が必要となる。例えば、電源装置がモータを回すため電力を供給した場合、モータの回転エネルギーは一時的にモータに貯蔵され、ブレーキをかけた際に回生エネルギーが発生する。この時、損失を最小限に抑えるためには、コンデンサや二次電池などの大容量の蓄電装置に回生エネルギーを蓄電する方法が望ましい。しかし、電源制御で一般的な、一定電圧制御方式では、回生エネルギーを予測できないため、蓄電装置が過充電となる恐れがある。
【０００３】
また、従来技術として回生エネルギーを予測し、制御する手段には、例えば〔特許文献１〕に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献は発電エネルギーを最適に配分することを目的にしたものであるが、必要なエネルギーだけではなく、余分なエネルギーも蓄電装置に蓄えなければならず、蓄電装置の大型化，高コスト化の課題が残る。
【０００６】
本発明の目的は、必要なエネルギーを逐次演算し、低コスト，低損失かつ高密度な電源装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記の通りである。
【０００９】
すなわち、まず、「現在必要なエネルギー：Ｅref」と「満充電時のエネルギー：ＥＭＡＸ」と「一時的に貯蔵され、戻ってくる（回生される）エネルギー：Ｅback」の式を立てる。次に、エネルギー保存の法則より、「Ｅref＝ＥＭＡＸ−Ｅback」とし、Ｅref内の項である制御指令値（電圧指令値：Ｖrefまたは、電流指令値：Ｉref）を求める。最後に、ＶrefまたはＩrefに応じて制御量を決定し、電源回路を駆動するよう構成したものである。
【００１０】
例えば、一時的にエネルギーを貯蔵する装置がモータである場合、モータの回転速度情報とイナーシャ情報より、ブレーキをかけた時に発生する回生エネルギーは、「Ｅback(ｔ)＝１／２×Ｊ×ω(ｔ)2」と式が立てられ、蓄電装置の満充電時のエネルギーは「ＥＭＡＸ＝１／２×Ｃ×ＶＭＡＸ2」、蓄電装置が現在必要なエネルギーを「Ｅref(ｔ)＝１／２×Ｃ×Ｖref(ｔ)2」となる。エネルギー保存の法則より、以下の式（１）を立て、電圧指令値を逐次求める。
【００１１】
【数１】
ここで、Ｖref(ｔ)：電圧指令値
ＶＭＡＸ：電圧の最大値
Ｊ：モータおよびモータ負荷のイナーシャ
Ｃ：蓄電装置の容量
ω(ｔ)：モータ角速度
を、示すものとする。
【００１２】
上記した式（１）に従い、電源装置の電圧指令値Ｖrefを設定することにより実施する。
【００１３】
なお、モータに限らず、一時的に貯蔵したエネルギー量を推定できる装置であれば、本発明は実施できる。
【００１４】
そして、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、エネルギーを貯蔵する機能を備えた装置に電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、プレス機用電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、射出成型機用電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された運動エネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報を受け取る受信手段と、前記イナーシャ情報と前記モータ角速度情報に基づき蓄電装置の制御指令値を可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報の関数である制御指令値演算用情報を受け取る受信手段と、前記制御指令値演算用情報に基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記制御指令値は、電圧の基準値ＶMAX，回生時のエネルギー効率Ｘ、モータおよびモータ負荷のイナーシャＪ、蓄電装置の容量Ｃ、モータ角速度ω(ｔ)から、デジタル演算を行い可変に設定されることを特徴とするものである。
【００２２】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記制御指令値は、前記モータおよびモータ負荷のばね係数情報と、前記モータおよびモータ負荷の角度変位情報とを用いた関数であることを特徴とするものである。
【００２３】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、充電時に前記蓄電装置の容量を演算する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記蓄電装置の容量Ｃは蓄電装置の電圧変動幅ΔＶ，蓄電装置の電流Ｉ(ｔ)，時間ｔを用いてデジタル演算されることを特徴とするものである。
【００２５】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、演算した前記容量より、容量の寿命を推定することを特徴とするものである。
【００２６】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源回路の出力電流は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に集中し、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に対して微小であることを特徴とするものである。
【００２７】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源回路の駆動信号は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、一時的に停止することがあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、予測した回生エネルギー量と同等のエネルギーに相当する蓄電容量を常に確保しているため、蓄電装置が過充電になる恐れを大幅に軽減できる。さらに、従来一般的に用いられてきた一定電圧制御では過充電を回避するため、電圧範囲の上限にマージンを確保していたが、本発明によれば、過充電を回避できるため、マージンを削減し、電圧範囲の上限を引き上げることができる。
【００２９】
上記の効果から、蓄電装置の容量が同量でも蓄電できるエネルギーが上昇するため、蓄電装置の容量を減少でき、電源装置の低コスト化特徴高密度化を実現することができる。
【００３０】
さらに、電源回路が蓄電装置に供給するエネルギーは必要最小限に抑えられるため、電源回路損失が最小化され、低損失の回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電源装置の第１の実施例の図。
【図２】本発明に係る電源装置の第１の実施例のモータの角速度ωの変化に対する、モータの回転エネルギーの変化と、電圧指令値の変化と、電源回路から出力するエネルギーと、の概念図。
【図３】本発明に係る電源装置の第２の実施例の図。
【図４】本発明に係る電源装置の第３の実施例の図。
【図５】本発明に係る電源装置の第３の実施例の蓄電装置の容量Ｃを演算する手段の概念図。
【図６】本発明に係る電源装置の第４の実施例の図。
【図７】本発明に係る電源装置の第５の実施例の図。
【図８】本発明に係る電源装置の第６の実施例の図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明に係る電源制御装置の第１の実施例を示す。
【００３４】
図１の電源装置０１は、電源回路０３と蓄電装置０４と電源制御回路０７から構成されている。入力電力供給装置０２からの電力を、電源装置０１は受け取り、装置としてのインバータ０５へ電力を供給し、インバータ０５はモータ０６へ電力を供給する。インバータ０５とモータ０６はインバータ制御回路０８へ、電圧情報，電流情報，温度情報，モータの角速度情報ωなどの状態情報を送信し、インバータ制御回路０８は、上位制御回路０９の駆動指令に基づき、インバータ０５とモータ０６の状態情報をフィードバックし、インバータ０５へ駆動信号を送る。
【００３５】
電源制御回路０７は、電源回路０３からの電圧情報，電流情報，温度情報などの状態情報と、初期情報記憶ブロック１１に保存してある比例制御係数Ｋｐや積分制御係数Ｋｉなどの制御係数情報と、電圧指令値Ｖrefに基づき、制御量演算ブロック１２で制御量Ｄutyを演算し、Ｄutyに基づき駆動信号生成回路１３で駆動信号を生成し、電源回路０３を制御する。
【００３６】
さらに、本実施例では、電圧指令値演算ブロック１０に、インバータ制御回路０８からモータの角速度情報ωと、初期情報記憶ブロック１１から電圧の最大値情報ＶＭＡＸと、イナーシャ情報Ｊと、蓄電装置の容量情報Ｃと、を送信している。電圧指令値演算ブロック１０では上記受信した情報に基づき、逐次、式（１）の演算を行い、電圧指令値Ｖrefを演算している。
【００３７】
図２は本発明に係る第１の実施例の、モータの角速度ωと、モータの回転エネルギーと、電圧指令値Ｖrefと、電源回路０３から出力するエネルギーと、の時間推移の一例を示す。電源回路０３から出力するエネルギーは電源回路０３が出力する電流、または、電源回路０３に入力する電流とほぼ同義である。時刻ｔ１〜時刻ｔ３はモータが加速している期間であり、時刻ｔ２は加速度が最大の時刻である。時刻ｔ３〜時刻ｔ４はモータが等速回転をしている。時刻ｔ４〜時刻ｔ５はモータが減速している。モータの角速度ωが時刻ｔ１から時刻ｔ５まで図２のように変化した場合、モータの回転エネルギーは図２のように角速度ωに応じて変化する。電圧指令値Ｖrefは、電圧の最大値情報ＶＭＡＸと、イナーシャ情報Ｊと、蓄電装置０４の容量情報Ｃと、モータの角速度情報ωと、から、式（１）の関係を用いて逐次計算する。
【００３８】
第１の実施例のように構成すれば、蓄電装置０４の両端電圧は、モータの回転エネルギーが回生しても電圧の最大値ＶＭＡＸを超えない。そのため、電源回路０３は入力電力供給装置０２に電力を戻す回生機能を必要とせず、低コスト化が図れる。また、ハイブリット自動車などに用いる場合は、坂道を下る際などに発生する回生エネルギーを入力電力供給装置０２へ電力を戻す回生機能を有する電源回路０３が必要になるが、回転エネルギー相当の容量を常に確保しているため、入力電力供給装置０２へ回生するエネルギーは最小量に抑えられ、電源装置０１の損失を最小限に抑えられる。さらに、本発明の特徴には、電源回路から出力するエネルギーは、時刻ｔ１〜時刻ｔ３の間に集中し、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の間は、ほぼ電源回路からエネルギーが出力しないことがあげられる。これは最も電圧が低くなる時刻ｔ３の蓄電装置の両端電圧の変動幅を最小に抑えることと等しいため、蓄電装置容量の低容量化または出力電力の高出力化、および、蓄電装置容量の長寿命化の効果が得られる。
【００３９】
さらに、実施例１では時刻ｔ３以降の時間は次回モータが回転するまで、電源回路はエネルギーをほぼ供給しないため、蓄電装置の両端電圧が電圧指令値以上となったとき、かつ、時刻ｔ３以降のときは、電源回路の駆動を一時的に停止することが可能となり、電源回路の損失を低減する効果が得られる。なお、時刻ｔ３以降の時刻の設定は、モータの角速度ωの微分が０以下の時と設定することも可能であり、時刻ｔ３より、一定の時間後に充電を再開するように設定してもよい。
【００４０】
また、本実施例ではモータの回転エネルギーに限定して説明したが、回転運動のエネルギー：１／２・Ｊ・ω2を直線運動のエネルギー：１／２・ｍ・ｖ2と置き換えることもできるし（ｍはモータ負荷の質量、ｖはモータ負荷の速度）、モータの回転運動のばねに抗するエネルギー：１／２・ｋ・θ2を追加することもできる（ｋはばね係数、θはモータ角度変位）。直線運動のエネルギーとばねに抗するエネルギーを考慮した場合は、エネルギー保存式が式（２）となり、電圧指令値は式（３）で求まる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
【数３】
【実施例２】
【００４３】
図３は本発明に係る電源装置の第２の実施例を示す。
【００４４】
図３の実施例２は、実施例１で説明した制御係数情報を、電圧指令値Ｖrefに応じて変化するように構成している。
【００４５】
実施例２の構成とすれば、図２の電圧指令値Ｖrefが降下している期間、つまり、時刻ｔ１〜時刻ｔ３の期間は、制御係数を切り替え、電源回路から出力するエネルギーを高速に制御することが可能となる。
【００４６】
また、実施例２では電圧指令値Ｖrefより制御係数の切り替えを行ったが、モータの角速度ωや、モータの回転エネルギー情報など、時刻ｔ１〜時刻ｔ３を検出できる情報ならば、制御係数の切り替えは同様に行えるため、切り替えを行う制御手段を備えるように設定してもよい。
【実施例３】
【００４７】
図４は本発明に係る電源装置の第３の実施例を示す。
【００４８】
図４の実施例３は、実施例１で説明したイナーシャ情報Ｊを、インバータ制御回路０８より出力するように構成し、さらに、Ｃ容量演算ブロック２５で蓄電装置の容量情報Ｃを演算している。
【００４９】
図５は本発明に係る第３の実施例の、蓄電装置の容量情報Ｃを推定する手段の一例を示す。電荷Ｑの移動量は、蓄電装置の容量Ｃと電圧変動幅ΔＶの積、および、電流値の時間積分と等しいため、蓄電装置の容量Ｃは、Ｃ＝Ｉ・Δｔ／ΔＶで求めることができる。ここで、電源起動時の電圧情報と充電完了時の電圧情報の差をΔＶとし、充電時間をΔｔとし、充電電流値をＩとすれば、蓄電装置の容量Ｃを演算できる。このときの電流値の時間積分は、演算周期にあわせて時間積分を行うことも可能であるし、また、電源回路の電流制限値から、電流値は電流制限値と等しく一定であるとみなし、時間幅Δｔとの積として求めることも可能である。
【００５０】
実施例３のように構成すれば、装置を構成しているインバータ０５及びモータ０６の情報はインバータ制御回路０８で処理し、電源装置０１の情報は電源制御回路０７で処理することができる。イナーシャ情報Ｊを検出する必要がある装置では、インバータ制御回路０８でイナーシャ情報Ｊを処理することが望ましい。また、Ｃ容量演算ブロックを持つことで、蓄電装置の容量変化に対し、柔軟に対応でき、さらに、蓄電装置の容量Ｃの低下より、蓄電装置の寿命を推定し、蓄電装置の交換時期を表示することも可能となる。本発明では実施例３のように、電圧指令値演算ブロック１０に一時的に貯蔵したエネルギーを計算する手段を備えるようにしてもよい。
【実施例４】
【００５１】
図６は本発明に係る電源装置の第４の実施例を示す。
【００５２】
図６の実施例４は、実施例１で説明した電圧指令値演算ブロック１０をインバータ制御回路０８内部に有し、インバータ制御回路０８から電圧指令値Ｖrefを出力するように構成している。実施例４のように構成しても実施例１と同様の効果が得られる。この実施例４のように、電圧指令値演算ブロック１０をインバータ制御回路０８や上位制御回路０９において計算するようにしてもよい。
【実施例５】
【００５３】
図７は本発明に係る電源装置の第５の実施例を示す。
【００５４】
図７の実施例５は、実施例１で説明した電圧指令値演算ブロック１０内の演算に、回生時のエネルギー効率Ｘを考慮した式となっている。モータ０６に一時的に貯蔵したエネルギーは蓄電装置０４に回生するまでにインバータ０５などで一部減衰するため、回生効率Ｘを回転エネルギーと積算することにより、より精度の高い制御を実現できる。
【実施例６】
【００５５】
図８は本発明に係る電源装置の第６の実施例を示す。
【００５６】
図８の実施例６は、実施例１で説明したインバータ０５を共振型電源４０に置き換えたものである。それに伴いモータ０６は負荷４１となり、インバータ制御回路０８は共振型電源制御回路４２となっている。実施例６では一時的にエネルギーを貯蔵する装置がインダクタンス成分Ｌとキャパシタンス成分Ｃを備えているため、一時的に貯蔵したエネルギーはインダクタンス成分Ｌと、インダクタンスに流れる電流Ｉと、キャパシタンス成分Ｃと、キャパシタンスの電圧Ｖと、位相角θなどから求められる。電源装置０１が共振型電源４０を駆動する場合も実施例１〜５と同様の効果を得ることができる。実施例６のように、一時的にエネルギーを貯蔵する装置は、モータの回転エネルギーに限定するものではなく、実施例６に示す電気的なエネルギーや、直線運動エネルギーや、ばねによる位置エネルギーや、重力による位置エネルギーなどにも適用可能であり、また、それらのエネルギーを二つ以上組み合わせて電圧指令値を演算することも可能である。
【００５７】
以上、６つの実施例を具体的に説明したが、これらの実施例を組み合わせて用いることも可能である。
【００５８】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、実施例１では電圧の最大情報ＶＭＡＸと表現しているが、ハイブリット自動車などモータの回転エネルギーと坂道を下る時に発生する位置エネルギー成分の回生エネルギーなど、回生エネルギー量が２系統予測できる場合は、電圧の最大情報ＶＭＡＸは電圧の基準情報とすることができる。この場合は、回転エネルギー成分による回生エネルギーと、位置エネルギー成分の回生エネルギー量を予測し、エネルギー保存則から式（１）と同様に電圧指令値を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は一般的な産業用の電源装置に適用できる。例えば、モータを用いる、プレス機や射出成型機などの産業用機器や、ショベルカーなどの建設機器、エレベータ，ハイブリット自動車，プラグインハイブリット自動車，電気自動車，鉄道、または、共振型コンバータを用いるＤＣ／ＤＣコンバータなどの電源装置及び電源システムに適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
０１ 電源装置
０２ 入力電力供給装置
０３ 電源回路
０４ 蓄電装置
０５ インバータ
０６ モータ
０７ 電源制御回路
０８ インバータ制御回路
０９ 上位制御回路
１０ 電圧指令値演算ブロック
１１ 初期情報記憶ブロック
１２ 制御量演算ブロック
１３ 駆動信号生成回路
２０ 制御係数演算ブロック
２５ Ｃ容量演算ブロック
３０ 電源システム
４０ 共振型電源
４１ 負荷
４２ 共振型電源制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時的にエネルギーを貯蔵する機能を有する装置に電力を供給する電源装置及び電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一時的にエネルギーを貯蔵する機能を有する系に電力を供給する電源装置には、一時的に供給した電力が戻ってきた際にエネルギーを蓄電するか、系統に戻す手段が必要となる。例えば、電源装置がモータを回すため電力を供給した場合、モータの回転エネルギーは一時的にモータに貯蔵され、ブレーキをかけた際に回生エネルギーが発生する。この時、損失を最小限に抑えるためには、コンデンサや二次電池などの大容量の蓄電装置に回生エネルギーを蓄電する方法が望ましい。しかし、電源制御で一般的な、一定電圧制御方式では、回生エネルギーを予測できないため、蓄電装置が過充電となる恐れがある。
【０００３】
また、従来技術として回生エネルギーを予測し、制御する手段には、例えば〔特許文献１〕に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献は発電エネルギーを最適に配分することを目的にしたものであるが、必要なエネルギーだけではなく、余分なエネルギーも蓄電装置に蓄えなければならず、蓄電装置の大型化，高コスト化の課題が残る。
【０００６】
本発明の目的は、必要なエネルギーを逐次演算し、低コスト，低損失かつ高密度な電源装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記の通りである。
【０００９】
すなわち、まず、「現在必要なエネルギー：Ｅref」と「満充電時のエネルギー：ＥＭＡＸ」と「一時的に貯蔵され、戻ってくる（回生される）エネルギー：Ｅback」の式を立てる。次に、エネルギー保存の法則より、「Ｅref＝ＥＭＡＸ−Ｅback」とし、Ｅref内の項である制御指令値（電圧指令値：Ｖrefまたは、電流指令値：Ｉref）を求める。最後に、ＶrefまたはＩrefに応じて制御量を決定し、電源回路を駆動するよう構成したものである。
【００１０】
例えば、一時的にエネルギーを貯蔵する装置がモータである場合、モータの回転速度情報とイナーシャ情報より、ブレーキをかけた時に発生する回生エネルギーは、「Ｅback(ｔ)＝１／２×Ｊ×ω(ｔ)2」と式が立てられ、蓄電装置の満充電時のエネルギーは「ＥＭＡＸ＝１／２×Ｃ×ＶＭＡＸ2」、蓄電装置が現在必要なエネルギーを「Ｅref(ｔ)＝１／２×Ｃ×Ｖref(ｔ)2」となる。エネルギー保存の法則より、以下の式（１）を立て、電圧指令値を逐次求める。
【００１１】
【数１】
ここで、Ｖref(ｔ)：電圧指令値
ＶＭＡＸ：電圧の最大値
Ｊ：モータおよびモータ負荷のイナーシャ
Ｃ：蓄電装置の容量
ω(ｔ)：モータ角速度
を、示すものとする。
【００１２】
上記した式（１）に従い、電源装置の電圧指令値Ｖrefを設定することにより実施する。
【００１３】
なお、モータに限らず、一時的に貯蔵したエネルギー量を推定できる装置であれば、本発明は実施できる。
【００１４】
そして、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、エネルギーを貯蔵する機能を備えた装置に電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、プレス機用電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、射出成型機用電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、上記課題を達成するために本発明は、電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された運動エネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報を受け取る受信手段と、前記イナーシャ情報と前記モータ角速度情報に基づき蓄電装置の制御指令値を可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報の関数である制御指令値演算用情報を受け取る受信手段と、前記制御指令値演算用情報に基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記制御指令値は、電圧の基準値ＶMAX，回生時のエネルギー効率Ｘ、モータおよびモータ負荷のイナーシャＪ、蓄電装置の容量Ｃ、モータ角速度ω(ｔ)から、デジタル演算を行い可変に設定されることを特徴とするものである。
【００２２】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記制御指令値は、前記モータおよびモータ負荷のばね係数情報と、前記モータおよびモータ負荷の角度変位情報とを用いた関数であることを特徴とするものである。
【００２３】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、充電時に前記蓄電装置の容量を演算する機能を備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記蓄電装置の容量Ｃは蓄電装置の電圧変動幅ΔＶ，蓄電装置の電流Ｉ(ｔ)，時間ｔを用いてデジタル演算されることを特徴とするものである。
【００２５】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、演算した前記容量より、容量の寿命を推定することを特徴とするものである。
【００２６】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源回路の出力電流は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に集中し、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に対して微小であることを特徴とするものである。
【００２７】
更に、本発明は電源装置および電源システムにおいて、前記電源回路の駆動信号は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、一時的に停止することがあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、予測した回生エネルギー量と同等のエネルギーに相当する蓄電容量を常に確保しているため、蓄電装置が過充電になる恐れを大幅に軽減できる。さらに、従来一般的に用いられてきた一定電圧制御では過充電を回避するため、電圧範囲の上限にマージンを確保していたが、本発明によれば、過充電を回避できるため、マージンを削減し、電圧範囲の上限を引き上げることができる。
【００２９】
上記の効果から、蓄電装置の容量が同量でも蓄電できるエネルギーが上昇するため、蓄電装置の容量を減少でき、電源装置の低コスト化特徴高密度化を実現することができる。
【００３０】
さらに、電源回路が蓄電装置に供給するエネルギーは必要最小限に抑えられるため、電源回路損失が最小化され、低損失の回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電源装置の第１の実施例の図。
【図２】本発明に係る電源装置の第１の実施例のモータの角速度ωの変化に対する、モータの回転エネルギーの変化と、電圧指令値の変化と、電源回路から出力するエネルギーと、の概念図。
【図３】本発明に係る電源装置の第２の実施例の図。
【図４】本発明に係る電源装置の第３の実施例の図。
【図５】本発明に係る電源装置の第３の実施例の蓄電装置の容量Ｃを演算する手段の概念図。
【図６】本発明に係る電源装置の第４の実施例の図。
【図７】本発明に係る電源装置の第５の実施例の図。
【図８】本発明に係る電源装置の第６の実施例の図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明に係る電源制御装置の第１の実施例を示す。
【００３４】
図１の電源装置０１は、電源回路０３と蓄電装置０４と電源制御回路０７から構成されている。入力電力供給装置０２からの電力を、電源装置０１は受け取り、装置としてのインバータ０５へ電力を供給し、インバータ０５はモータ０６へ電力を供給する。インバータ０５とモータ０６はインバータ制御回路０８へ、電圧情報，電流情報，温度情報，モータの角速度情報ωなどの状態情報を送信し、インバータ制御回路０８は、上位制御回路０９の駆動指令に基づき、インバータ０５とモータ０６の状態情報をフィードバックし、インバータ０５へ駆動信号を送る。
【００３５】
電源制御回路０７は、電源回路０３からの電圧情報，電流情報，温度情報などの状態情報と、初期情報記憶ブロック１１に保存してある比例制御係数Ｋｐや積分制御係数Ｋｉなどの制御係数情報と、電圧指令値Ｖrefに基づき、制御量演算ブロック１２で制御量Ｄutyを演算し、Ｄutyに基づき駆動信号生成回路１３で駆動信号を生成し、電源回路０３を制御する。
【００３６】
さらに、本実施例では、電圧指令値演算ブロック１０に、インバータ制御回路０８からモータの角速度情報ωと、初期情報記憶ブロック１１から電圧の最大値情報ＶＭＡＸと、イナーシャ情報Ｊと、蓄電装置の容量情報Ｃと、を送信している。電圧指令値演算ブロック１０では上記受信した情報に基づき、逐次、式（１）の演算を行い、電圧指令値Ｖrefを演算している。
【００３７】
図２は本発明に係る第１の実施例の、モータの角速度ωと、モータの回転エネルギーと、電圧指令値Ｖrefと、電源回路０３から出力するエネルギーと、の時間推移の一例を示す。電源回路０３から出力するエネルギーは電源回路０３が出力する電流、または、電源回路０３に入力する電流とほぼ同義である。時刻ｔ１〜時刻ｔ３はモータが加速している期間であり、時刻ｔ２は加速度が最大の時刻である。時刻ｔ３〜時刻ｔ４はモータが等速回転をしている。時刻ｔ４〜時刻ｔ５はモータが減速している。モータの角速度ωが時刻ｔ１から時刻ｔ５まで図２のように変化した場合、モータの回転エネルギーは図２のように角速度ωに応じて変化する。電圧指令値Ｖrefは、電圧の最大値情報ＶＭＡＸと、イナーシャ情報Ｊと、蓄電装置０４の容量情報Ｃと、モータの角速度情報ωと、から、式（１）の関係を用いて逐次計算する。
【００３８】
第１の実施例のように構成すれば、蓄電装置０４の両端電圧は、モータの回転エネルギーが回生しても電圧の最大値ＶＭＡＸを超えない。そのため、電源回路０３は入力電力供給装置０２に電力を戻す回生機能を必要とせず、低コスト化が図れる。また、ハイブリット自動車などに用いる場合は、坂道を下る際などに発生する回生エネルギーを入力電力供給装置０２へ電力を戻す回生機能を有する電源回路０３が必要になるが、回転エネルギー相当の容量を常に確保しているため、入力電力供給装置０２へ回生するエネルギーは最小量に抑えられ、電源装置０１の損失を最小限に抑えられる。さらに、本発明の特徴には、電源回路から出力するエネルギーは、時刻ｔ１〜時刻ｔ３の間に集中し、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の間は、ほぼ電源回路からエネルギーが出力しないことがあげられる。これは最も電圧が低くなる時刻ｔ３の蓄電装置の両端電圧の変動幅を最小に抑えることと等しいため、蓄電装置容量の低容量化または出力電力の高出力化、および、蓄電装置容量の長寿命化の効果が得られる。
【００３９】
さらに、実施例１では時刻ｔ３以降の時間は次回モータが回転するまで、電源回路はエネルギーをほぼ供給しないため、蓄電装置の両端電圧が電圧指令値以上となったとき、かつ、時刻ｔ３以降のときは、電源回路の駆動を一時的に停止することが可能となり、電源回路の損失を低減する効果が得られる。なお、時刻ｔ３以降の時刻の設定は、モータの角速度ωの微分が０以下の時と設定することも可能であり、時刻ｔ３より、一定の時間後に充電を再開するように設定してもよい。
【００４０】
また、本実施例ではモータの回転エネルギーに限定して説明したが、回転運動のエネルギー：１／２・Ｊ・ω2を直線運動のエネルギー：１／２・ｍ・ｖ2と置き換えることもできるし（ｍはモータ負荷の質量、ｖはモータ負荷の速度）、モータの回転運動のばねに抗するエネルギー：１／２・ｋ・θ2を追加することもできる（ｋはばね係数、θはモータ角度変位）。直線運動のエネルギーとばねに抗するエネルギーを考慮した場合は、エネルギー保存式が式（２）となり、電圧指令値は式（３）で求まる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
【数３】
【実施例２】
【００４３】
図３は本発明に係る電源装置の第２の実施例を示す。
【００４４】
図３の実施例２は、実施例１で説明した制御係数情報を、電圧指令値Ｖrefに応じて変化するように構成している。
【００４５】
実施例２の構成とすれば、図２の電圧指令値Ｖrefが降下している期間、つまり、時刻ｔ１〜時刻ｔ３の期間は、制御係数を切り替え、電源回路から出力するエネルギーを高速に制御することが可能となる。
【００４６】
また、実施例２では電圧指令値Ｖrefより制御係数の切り替えを行ったが、モータの角速度ωや、モータの回転エネルギー情報など、時刻ｔ１〜時刻ｔ３を検出できる情報ならば、制御係数の切り替えは同様に行えるため、切り替えを行う制御手段を備えるように設定してもよい。
【実施例３】
【００４７】
図４は本発明に係る電源装置の第３の実施例を示す。
【００４８】
図４の実施例３は、実施例１で説明したイナーシャ情報Ｊを、インバータ制御回路０８より出力するように構成し、さらに、Ｃ容量演算ブロック２５で蓄電装置の容量情報Ｃを演算している。
【００４９】
図５は本発明に係る第３の実施例の、蓄電装置の容量情報Ｃを推定する手段の一例を示す。電荷Ｑの移動量は、蓄電装置の容量Ｃと電圧変動幅ΔＶの積、および、電流値の時間積分と等しいため、蓄電装置の容量Ｃは、Ｃ＝Ｉ・Δｔ／ΔＶで求めることができる。ここで、電源起動時の電圧情報と充電完了時の電圧情報の差をΔＶとし、充電時間をΔｔとし、充電電流値をＩとすれば、蓄電装置の容量Ｃを演算できる。このときの電流値の時間積分は、演算周期にあわせて時間積分を行うことも可能であるし、また、電源回路の電流制限値から、電流値は電流制限値と等しく一定であるとみなし、時間幅Δｔとの積として求めることも可能である。
【００５０】
実施例３のように構成すれば、装置を構成しているインバータ０５及びモータ０６の情報はインバータ制御回路０８で処理し、電源装置０１の情報は電源制御回路０７で処理することができる。イナーシャ情報Ｊを検出する必要がある装置では、インバータ制御回路０８でイナーシャ情報Ｊを処理することが望ましい。また、Ｃ容量演算ブロックを持つことで、蓄電装置の容量変化に対し、柔軟に対応でき、さらに、蓄電装置の容量Ｃの低下より、蓄電装置の寿命を推定し、蓄電装置の交換時期を表示することも可能となる。本発明では実施例３のように、電圧指令値演算ブロック１０に一時的に貯蔵したエネルギーを計算する手段を備えるようにしてもよい。
【実施例４】
【００５１】
図６は本発明に係る電源装置の第４の実施例を示す。
【００５２】
図６の実施例４は、実施例１で説明した電圧指令値演算ブロック１０をインバータ制御回路０８内部に有し、インバータ制御回路０８から電圧指令値Ｖrefを出力するように構成している。実施例４のように構成しても実施例１と同様の効果が得られる。この実施例４のように、電圧指令値演算ブロック１０をインバータ制御回路０８や上位制御回路０９において計算するようにしてもよい。
【実施例５】
【００５３】
図７は本発明に係る電源装置の第５の実施例を示す。
【００５４】
図７の実施例５は、実施例１で説明した電圧指令値演算ブロック１０内の演算に、回生時のエネルギー効率Ｘを考慮した式となっている。モータ０６に一時的に貯蔵したエネルギーは蓄電装置０４に回生するまでにインバータ０５などで一部減衰するため、回生効率Ｘを回転エネルギーと積算することにより、より精度の高い制御を実現できる。
【実施例６】
【００５５】
図８は本発明に係る電源装置の第６の実施例を示す。
【００５６】
図８の実施例６は、実施例１で説明したインバータ０５を共振型電源４０に置き換えたものである。それに伴いモータ０６は負荷４１となり、インバータ制御回路０８は共振型電源制御回路４２となっている。実施例６では一時的にエネルギーを貯蔵する装置がインダクタンス成分Ｌとキャパシタンス成分Ｃを備えているため、一時的に貯蔵したエネルギーはインダクタンス成分Ｌと、インダクタンスに流れる電流Ｉと、キャパシタンス成分Ｃと、キャパシタンスの電圧Ｖと、位相角θなどから求められる。電源装置０１が共振型電源４０を駆動する場合も実施例１〜５と同様の効果を得ることができる。実施例６のように、一時的にエネルギーを貯蔵する装置は、モータの回転エネルギーに限定するものではなく、実施例６に示す電気的なエネルギーや、直線運動エネルギーや、ばねによる位置エネルギーや、重力による位置エネルギーなどにも適用可能であり、また、それらのエネルギーを二つ以上組み合わせて電圧指令値を演算することも可能である。
【００５７】
以上、６つの実施例を具体的に説明したが、これらの実施例を組み合わせて用いることも可能である。
【００５８】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、実施例１では電圧の最大情報ＶＭＡＸと表現しているが、ハイブリット自動車などモータの回転エネルギーと坂道を下る時に発生する位置エネルギー成分の回生エネルギーなど、回生エネルギー量が２系統予測できる場合は、電圧の最大情報ＶＭＡＸは電圧の基準情報とすることができる。この場合は、回転エネルギー成分による回生エネルギーと、位置エネルギー成分の回生エネルギー量を予測し、エネルギー保存則から式（１）と同様に電圧指令値を算出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は一般的な産業用の電源装置に適用できる。例えば、モータを用いる、プレス機や射出成型機などの産業用機器や、ショベルカーなどの建設機器、エレベータ，ハイブリット自動車，プラグインハイブリット自動車，電気自動車，鉄道、または、共振型コンバータを用いるＤＣ／ＤＣコンバータなどの電源装置及び電源システムに適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
０１ 電源装置
０２ 入力電力供給装置
０３ 電源回路
０４ 蓄電装置
０５ インバータ
０６ モータ
０７ 電源制御回路
０８ インバータ制御回路
０９ 上位制御回路
１０ 電圧指令値演算ブロック
１１ 初期情報記憶ブロック
１２ 制御量演算ブロック
１３ 駆動信号生成回路
２０ 制御係数演算ブロック
２５ Ｃ容量演算ブロック
３０ 電源システム
４０ 共振型電源
４１ 負荷
４２ 共振型電源制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、エネルギーを貯蔵する機能を備えた装置に電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記装置に貯蔵されたエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項２】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項３】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、プレス機用電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするプレス機用電源装置および電源システム。
【請求項４】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、射出成型機用電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする射出成型機用電源装置および電源システム。
【請求項５】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された運動エネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項６】
請求項２から請求項５のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報を受け取る受信手段と、前記イナーシャ情報と前記モータ角速度情報に基づき蓄電装置の制御指令値を可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項７】
請求項２から請求項５のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報の関数である制御指令値演算用情報を受け取る受信手段と、前記制御指令値演算用情報に基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７の電源装置および電源システムにおいて、
前記制御指令値は、電圧の基準値ＶMAX，回生時のエネルギー効率Ｘ，モータおよびモータ負荷のイナーシャＪ，蓄電装置の容量Ｃ，モータ角速度ω(ｔ)から、デジタル演算を行い可変に設定されることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項９】
請求項２から請求項８のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記制御指令値は、前記モータおよびモータ負荷のばね係数情報と、前記モータおよびモータ負荷の角度変位情報とを用いた関数であることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
充電時に前記蓄電装置の容量を演算する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１１】
請求項１０の電源装置および電源システムにおいて、
前記蓄電装置の容量Ｃは、蓄電装置の電圧変動幅ΔＶ，蓄電装置の電流Ｉ(ｔ)，時間ｔを用いてデジタル演算されることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１の電源装置および電源システムにおいて、
演算した前記容量より、容量の寿命を推定することを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源回路の出力電流は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に集中し、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に対して微小であることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源回路の駆動信号は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、一時的に停止することがあることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、エネルギーを貯蔵する機能を備えた装置に電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記装置に貯蔵されたエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項２】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項３】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、プレス機用電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とするプレス機用電源装置および電源システム。
【請求項４】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、射出成型機用電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された一時的なエネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする射出成型機用電源装置および電源システム。
【請求項５】
電源回路と電源制御回路と蓄電装置を備え、インバータおよびモータに電力を供給する、電源装置および電源システムにおいて、
前記モータおよびモータ負荷に貯蔵された運動エネルギーに基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項６】
請求項２から請求項５のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報を受け取る受信手段と、前記イナーシャ情報と前記モータ角速度情報に基づき蓄電装置の制御指令値を可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項７】
請求項２から請求項５のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源制御回路には、前記モータおよびモータ負荷のイナーシャ情報とモータ角速度情報の関数である制御指令値演算用情報を受け取る受信手段と、前記制御指令値演算用情報に基づき蓄電装置の制御指令値を、可変に設定する機能と、を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７の電源装置および電源システムにおいて、
前記制御指令値は、電圧の基準値ＶMAX，回生時のエネルギー効率Ｘ，モータおよびモータ負荷のイナーシャＪ，蓄電装置の容量Ｃ，モータ角速度ω(ｔ)から、デジタル演算を行い可変に設定されることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項９】
請求項２から請求項８のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記制御指令値は、前記モータおよびモータ負荷のばね係数情報と、前記モータおよびモータ負荷の角度変位情報とを用いた関数であることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
充電時に前記蓄電装置の容量を演算する機能を備えたことを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１１】
請求項１０の電源装置および電源システムにおいて、
前記蓄電装置の容量Ｃは、蓄電装置の電圧変動幅ΔＶ，蓄電装置の電流Ｉ(ｔ)，時間ｔを用いてデジタル演算されることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１の電源装置および電源システムにおいて、
演算した前記容量より、容量の寿命を推定することを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源回路の出力電流は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に集中し、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが増加する期間に対して微小であることを特徴とする電源装置および電源システム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のうちの１つの電源装置および電源システムにおいて、
前記電源回路の駆動信号は、前記装置に貯蔵された一時的なエネルギーが一定である期間および減少する期間では、一時的に停止することがあることを特徴とする電源装置および電源システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０００４８（Ｐ２０１１−２０００４８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６５４１９（Ｐ２０１０−６５４１９）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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