(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を直流に変換するコンバータ回路と、前記コンバータ回路の正極に接続される正極母線と前記コンバータ回路の負極に接続される負極母線との間に接続されるインバータ回路と、前記正極母線と前記負極母線との間に前記コンバータ回路に並列に配置される母線電圧平滑コンデンサと、前記インバータ回路に対して駆動指令を出力する駆動制御部と、を備えた駆動装置に対して複数並列に接続可能な電力アシスト装置であって、
前記正極母線と前記負極母線との間に前記母線電圧平滑コンデンサと並列に接続され、リアクトルに接続される出力端を有する昇降圧チョッパ回路と、
前記リアクトルと前記負極母線との間に接続される蓄電デバイスにおける蓄電電圧及び充放電電流に応じて前記駆動装置に供給する供給電力を算出し、算出結果に応じて前記昇降圧チョッパ回路を制御する第１運転モードと、前記第１運転モードにおいて算出された前記供給電力の値を含む電力情報を前記駆動装置に並列に接続される他の電力アシスト装置の制御部に送信する第２運転モードと、前記駆動装置に並列に接続される他の電力アシスト装置の前記制御部から送信された前記電力情報を受信し、受信した前記電力情報に含まれる前記供給電力に応じて前記昇降圧チョッパ回路を制御する第３運転モードと、を切り換えて行わせ、前記第２運転モードにおいて、単位サイクル当たりの前記蓄電電圧の変化量の値を前記電力情報に含ませて送信させ、前記第３運転モードにおいて、単位サイクル当たりの前記蓄電電圧の変化量に基づいて前記蓄電デバイスの推定蓄電容量を算出すると共に、前記電力情報に含まれる外部の前記蓄電デバイスの前記蓄電電圧の変化量の値に基づいて単位サイクル当たりの外部の前記蓄電デバイスの推定蓄電容量を算出し、算出結果に基づいて前記供給電力を補正することで、単位サイクル当たりの前記蓄電デバイスの前記蓄電電圧の変化量と外部の前記蓄電デバイスの前記蓄電電圧の変化量とを同一にする制御部と、
を備えることを特徴とする電力アシスト装置。 
【請求項２】
前記制御部は、前記第３運転モードにおいて、前記電力情報に含まれる前記供給電力と同一の電力を前記駆動装置に供給させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力アシスト装置。 
【請求項３】
前記電力情報を送受信する通信部を更に備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力アシスト装置。 
【請求項４】
前記通信部は、アナログインターフェースを有する
ことを特徴とする請求項３に記載の電力アシスト装置。 
【請求項５】
前記通信部は、前記蓄電デバイスを制御する制御信号を送受信可能である
ことを特徴とする請求項３に記載の電力アシスト装置。 
【請求項６】
交流を直流に変換するコンバータ回路と、前記コンバータ回路の正極に接続される正極母線と前記コンバータ回路の負極に接続される負極母線との間に接続されるインバータ回路と、前記正極母線と前記負極母線との間に前記コンバータ回路に並列に配置される母線電圧平滑コンデンサと、前記インバータ回路に対して駆動指令を出力する駆動制御部と、を備えた駆動装置に接続される電力アシストシステムであって、
前記駆動装置に複数並列に接続された請求項１又は請求項２に記載の電力アシスト装置と、
前記電力アシスト装置毎に、前記昇降圧チョッパ回路の出力端に接続されたリアクトルと、
前記リアクトルと前記負極母線との間に接続される蓄電デバイスと
を備えることを特徴とする電力アシストシステム。 
【請求項７】
前記蓄電デバイスは、前記電力アシスト装置毎に設けられる
ことを特徴とする請求項６に記載の電力アシストシステム。 
【請求項８】
複数の前記リアクトルは、前記蓄電デバイス側の端部同士が接続されている
ことを特徴とする請求項７に記載の電力アシストシステム。 
【請求項９】
複数の前記蓄電デバイスは、並列に接続される
ことを特徴とする請求項８に記載の電力アシストシステム。 
【請求項１０】
２つ以上の前記電力アシスト装置及び前記リアクトルが、１つの前記蓄電デバイスに対して並列に接続される
ことを特徴とする請求項６に記載の電力アシストシステム。 
【請求項１１】
複数の前記電力アシスト装置は、シリアル通信回線又はパラレル通信回線によって接続される
ことを特徴とする請求項６から請求項１０のうちいずれか一項に記載の電力アシストシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動する駆動装置の電力アシストを行う電力アシスト装置及び電力アシストシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータで発生する回生電力をモータの駆動電力に利用する電力アシスト装置が開発されている。特許文献１には、駆動装置に設けられる母線電圧平滑コンデンサに対して並列に昇降圧チョッパ回路を設け、この昇降圧チョッパ回路により充電及び放電の制御が行われる構成が記載されている。また、特許文献２には、母線電圧平滑コンデンサに対して電力アシスト装置であるモジュールを複数並列に接続させる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６４８６２号公報
【特許文献２】特開２００８−３５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、１台の駆動装置に対して１台の電力アシスト装置を接続させる構成が前提となっている。近年、駆動装置は、短時間で大きな電力を供給することが求められており、駆動装置の規模に応じて電力アシスト装置を大型化させる必要がある。そのため、電力アシスト装置の開発及び使用において高コスト化する可能性がある。【０００５】
また、特許文献２の構成では、複数の電力アシスト装置間において、昇降圧チョッパ回路の抵抗値、リアクトルのインダクタンス値及び蓄電デバイスの容量値にバラつきが含まれる場合がある。この場合、複数の電力アシスト装置間で駆動装置に供給する電力にバラつきが生じ、駆動装置に均等に電力を供給することが困難となる可能性がある。したがって、駆動装置に供給する電力を増加させる目的で電力アシスト装置を複数台用いることが困難となる可能性がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動装置に複数並列に接続されて用いられる場合に、駆動装置に供給する電力のバラつきが生じることを抑制できる電力アシスト装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、交流を直流に変換するコンバータ回路と、コンバータ回路の正極に接続される正極母線とコンバータ回路の負極に接続される負極母線との間に接続されるインバータ回路と、正極母線と負極母線との間にコンバータ回路に並列に配置される母線電圧平滑コンデンサと、インバータ回路に対して駆動指令を出力する駆動制御部と、を備えた駆動装置に接続される電力アシスト装置であって、正極母線と負極母線との間に母線電圧平滑コンデンサと並列に接続され、リアクトルに接続される出力端を有する昇降圧チョッパ回路と、リアクトルと負極母線との間に接続される蓄電デバイスにおける蓄電電圧及び充放電電流に応じて駆動装置に供給する供給電力を算出し、算出結果に応じて昇降圧チョッパ回路を制御する第１運転モードと、第１運転モードを行うと共に第１運転モードにおいて算出された供給電力の値を含む電力情報を外部に送信する第２運転モードと、電力情報に含まれる供給電力に応じて昇降圧チョッパ回路を制御する第３運転モードと、を切り換えて行わせる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、駆動装置に複数の電力アシスト装置が並列に接続されて用いられる場合に、電力アシスト装置間で駆動装置に供給する電力のバラつきが生じることを抑制できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図２】実施の形態２に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図３】実施の形態３に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図４】実施の形態４に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図５】実施の形態５に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図６】実施の形態６に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【図７】実施の形態７に係る電力アシストシステムを示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る電力アシスト装置及び電力アシストシステムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電力アシストシステム３０を示すブロック図である。図１に示すように、電力アシストシステム３０は、モータ１６を駆動する駆動装置１０に接続されている。この駆動装置１０は、交流電源１５から供給される交流を直流に変換するコンバータ回路１１と、コンバータ回路１１の正極に接続される正極母線１７とコンバータ回路１１の負極に接続される負極母線１８との間に接続されるインバータ回路１２と、正極母線１７と負極母線１８との間にコンバータ回路１１に並列に配置される母線電圧平滑コンデンサ１３と、インバータ回路１２に対して駆動指令を出力する駆動制御部１４と、を備えている。
【００１２】
電力アシストシステム３０は、モータ１６で発生する回生電力をモータ１６の駆動電力として利用する。電力アシストシステム３０は、複数の電力アシスト装置２０，４０と、電力アシスト装置２０，４０毎に設けられたリアクトル２２，４２と、リアクトル２２，４２と負極母線１８との間に接続される蓄電デバイス２１，４１とを備えている。
【００１３】
電力アシスト装置２０，４０は、駆動装置１０に並列に接続されている。以下、電力アシスト装置２０の構造を説明する。電力アシスト装置２０は、正極母線１７と負極母線１８との間に母線電圧平滑コンデンサ１３と並列に接続される昇降圧チョッパ回路２３と、昇降圧チョッパ回路２３を制御する制御部２４と、蓄電デバイス２１における蓄電電圧及び充放電電流を検出する蓄電デバイス検出部２５とを有している。
【００１４】
昇降圧チョッパ回路２３は、降圧素子２３ａ及び昇圧素子２３ｂを有している。降圧素子２３ａ及び昇圧素子２３ｂは、半導体スイッチング素子である。降圧素子２３ａ及び昇圧素子２３ｂには、シリコン製もしくはシリコンカーバイト製の絶縁ゲートバイポーラトランジスタが用いられてもよい。降圧素子２３ａ及び昇圧素子２３ｂは、正極母線１７と負極母線１８との間に直列に接続された単相ブリッジ構造となっている。なお、昇降圧チョッパ回路２３には、直列に接続した２つの半導体スイッチング素子の３組を、正極母線１７と負極母線１８との間に並列に配置した三相ブリッジ構造が用いられてもよい。降圧素子２３ａ及び昇圧素子２３ｂには、還流ダイオードが逆並列に接続されている。
【００１５】
昇降圧チョッパ回路２３は、降圧素子２３ａと昇圧素子２３ｂとの間に出力端２３ｃを有している。出力端２３ｃは、リアクトル２２に接続されている。昇降圧チョッパ回路２３では、降圧素子２３ａとリアクトル２２とで降圧動作が行われる。また、昇降圧チョッパ回路２３では、昇圧素子２３ｂとリアクトル２２とで昇圧動作が行われる。
【００１６】
制御部２４は、指令生成部２６と、モード切替部２７と、通信部２８とを有している。指令生成部２６は、昇降圧チョッパ回路２３を制御する指令モードを生成する。指令モードには、第１モードである単体運転モードと、第２モードであるマスタ運転モードと、第３モードであるスレーブ運転モードとが含まれる。
【００１７】
単体運転モードは、蓄電デバイス２１における蓄電電圧及び充放電電流に応じて駆動装置１０に供給する供給電力を算出し、算出結果に応じて昇降圧チョッパ回路２３を制御する。単体運転モードでは、外部との通信は行われない。マスタ運転モードは、単体運転モードを行うと共に、単体運転モードにおいて算出された供給電力の値を含む電力情報を通信部２８から外部に送信する。スレーブ運転モードは、外部で送信された電力情報を通信部２８で受信し、電力情報に応じて昇降圧チョッパ回路２３を制御する。
【００１８】
モード切替部２７は、単体運転モード、マスタ運転モード及びスレーブ運転モードを切り替えて行わせる。通信部２８は、電力情報を含む情報の送受信を行う。通信部２８は、アナログインターフェースを有してもよい。この場合、通信の高速化を図ることができる。
【００１９】
また、電力アシスト装置４０は、電力アシスト装置２０と同一構成である。電力アシスト装置４０は、正極母線１７と負極母線１８との間に母線電圧平滑コンデンサ１３と並列に接続される昇降圧チョッパ回路４３と、昇降圧チョッパ回路４３を制御する制御部４４と、蓄電デバイス４１における蓄電電圧及び充放電電流を検出する蓄電デバイス検出部４５とを有している。昇降圧チョッパ回路４３は、降圧素子４３ａ及び昇圧素子４３ｂを有している。昇降圧チョッパ回路４３の出力端４３ｃは、リアクトル４２に接続されている。制御部４４は、指令生成部４６と、モード切替部４７と、通信部４８とを有している。なお、電力アシスト装置２０，４０、蓄電デバイス２１，４１及びリアクトル２２，４２と同一の構造が３以上設けられた構成であってもよい。
【００２０】
電力アシスト装置２０の通信部２８と、電力アシスト装置４０の通信部４８との間は、回線６０を介して接続されている。回線６０には、シリアル通信回線又はパラレル通信回線が用いられる。回線６０にシリアル通信回線が用いられる場合、電線本数を削減することが可能となる。また、回線６０にパラレル通信回線が用いられる場合、通信の高速化を図ることが可能となる。
【００２１】
次に、電力アシストシステム３０の動作を説明する。モータ１６において回生電力が発生した場合、この回生電力はインバータ回路１２に供給される。回生電力が供給されたことにより、正極母線１７の電圧が上昇する。このとき、制御部２４，４４は、まず、昇降圧チョッパ回路２３，４３の降圧素子２３ａ，４３ａをオンにし、昇圧素子２３ｂ，４３ｂをオフにする。この動作により、正極母線１７の電圧上昇分のエネルギーが蓄電デバイス２１，４１に蓄積される。この状態から、制御部２４，４４は、降圧素子２３ａ，４３ａをオフにし、昇圧素子２３ｂ，４３ｂをオンにする。これにより、蓄電デバイス２１，４１からリアクトル２２，４２及び昇圧素子２３ｂ，４３ｂに放電電流が流れ、リアクトル２２，４２に電流付勢エネルギーが蓄積される。
【００２２】
リアクトル２２，４２に電流付勢エネルギーが蓄積された後、制御部２４，４４は、放電電流が流れている昇圧素子２３ｂ，４３ｂをオフにする。この動作により、蓄電デバイス２１，４１の放電電流は、降圧素子２３ａ，４３ａに逆並列接続された還流ダイオードを介して正極母線１７に流れる。この放電電流は母線電圧平滑コンデンサ１３の正極端に供給され、母線電圧平滑コンデンサ１３に電気エネルギーが蓄積される。これにより、母線電圧平滑コンデンサ１３からインバータ回路１２に電力が供給され、モータ１６の力行動作時の駆動電力に利用される。このように、電力アシスト装置２０，４０は、モータ１６で生じる回生電力のエネルギーを蓄積し、母線電圧平滑コンデンサ１３に供給することで、駆動装置１０の電力アシストを行う。
【００２３】
複数の電力アシスト装置２０，４０を用いて電力アシストを行う場合、電力アシスト装置２０，４０間において、昇降圧チョッパ回路２３，４３の抵抗値、リアクトル２２，４２のインダクタンス値及び蓄電デバイス２１，４１の容量値にバラつきが含まれる可能性がある。
【００２４】
これに対して、電力アシスト装置２０，４０は、制御部２４，４４の指令モードを切り替えることにより、母線電圧平滑コンデンサ１３に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。実施の形態１において、電力アシスト装置２０の制御部２４がマスタ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う。なお、電力アシスト装置２０の制御部２４がスレーブ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う場合においても同様の説明が可能である。
【００２５】
マスタ運転モードを行う制御部２４は、蓄電デバイス検出部２５により蓄電デバイス２１の蓄電電圧及び充放電電流を検出させ、検出された蓄電電圧及び充放電電流に基づいて、母線電圧平滑コンデンサ１３に供給する供給電力を算出する。なお、この場合の供給電力には、１つの電力アシスト装置を単体運転モードで動作させた場合に母線電圧平滑コンデンサ１３に供給される供給電力を、駆動装置１０に接続される電力アシスト装置の台数で除算して得られる値が用いられてもよい。そして、制御部２４は、算出結果に基づいて母線電圧平滑コンデンサ１３に電気エネルギーを供給する。また、制御部２４は、算出した供給電力の値に関する電力情報を通信部２８から出力させる。
【００２６】
スレーブ運転モードを行う制御部４４は、通信部２８から出力された電力情報を、回線６０及び通信部４８を介して受信させる。制御部４４は、昇降圧チョッパ回路４３を制御し、受信した電力情報に含まれる供給電力と同一の電力を母線電圧平滑コンデンサ１３に供給させる。これにより、複数の電力アシスト装置２０，４０から母線電圧平滑コンデンサ１３に供給される電力が均一となる。なお、電力アシスト装置４０において、１つの電力アシスト装置を単体運転モードで動作させた場合に母線電圧平滑コンデンサ１３に供給される供給電力を、駆動装置１０に接続される電力アシスト装置の台数で除算して得られる値が供給電力の初期値に用いられてもよい。
【００２７】
以上のように、実施の形態１によれば、制御部２４がマスタ運転モードで昇降圧チョッパ回路２３を制御し、制御部４４がスレーブ運転モードで昇降圧チョッパ回路４３を制御する。このため、駆動装置１０に複数の電力アシスト装置２０，４０が並列に接続されて用いられる場合に、電力アシスト装置２０，４０の間で駆動装置１０に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。これにより、電力アシスト装置２０，４０及び蓄電デバイス２１，４１の長寿命化を図ることができる。また、駆動装置１０に供給する電力が均一化されるため、駆動装置１０で電力のピーク値を出力する際に電力アシスト装置２０，４０から電力を供給する場合にも、供給電力のばらつきが生じることを抑制できる。また、電力アシスト装置を増設することで、駆動装置に供給する電力を増加させることが可能となる。これにより、駆動装置１０及びモータ１６が設置される施設の電源設備容量を抑制することが可能となる。
【００２８】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係る電力アシストシステム３０を示すブロック図である。実施の形態２では、実施の形態１と同一構成の電力アシストシステム３０において、運転モードを単体モードに切り替えて制御を行う場合を説明する。
【００２９】
図２に示すように、電力アシスト装置２０の制御部２４は、運転モードをマスタ運転モードから単体運転モードに切り替えて制御を行ってもよい。この場合、電力アシスト装置４０の制御部４４は、運転モードをスレーブ運転モードから単体運転モードに切り替えて制御を行ってもよい。制御部２４，４４は、いずれかが運転モードを先に切り替えてもよいし、同時に運転モードを切り替えてもよい。また、電力アシスト装置２０，４０のいずれか一方が単体モードで動作する場合に、他方を停止させてもよい。
【００３０】
このように、実施の形態２によれば、複数の電力アシスト装置２０，４０の運転モードを切り替えることにより、動作の多様化を図ることができる。
【００３１】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３に係る電力アシストシステム３０Ａを示すブロック図である。実施の形態３では、実施の形態１に係る電力アシストシステム３０と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００３２】
図３に示すように、電力アシストシステム３０Ａは、電力アシスト装置２０，４０及びリアクトル２２，４２が、１つの蓄電デバイス２１Ａに対して並列に接続されている。実施の形態３では、電力アシスト装置２０の制御部２４がマスタ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う場合を説明する。
【００３３】
この構成では、電力アシスト装置２０と、電力アシスト装置４０とが１つの蓄電デバイス２１Ａを共有している。この場合、電力アシスト装置２０，４０の間では蓄電電圧が共通の値となる。したがって、制御部２４，４４において蓄電電圧の制御を行う必要がない。
【００３４】
また、電力アシスト装置２０がマスタ運転モードで制御され、電力アシスト装置４０がスレーブ運転モードで制御されるため、電力アシスト装置２０，４０の間で駆動装置１０に供給する電力が同一となる。したがって、電力アシスト装置２０の制御部２４は、昇降圧チョッパ回路２３を制御する制御信号を電力情報に含めて通信部２８から送信してもよい。
【００３５】
この場合、電力アシスト装置４０の制御部４４は、電力情報に含まれる制御信号を用いて昇降圧チョッパ回路４３を制御する。これにより、電力アシスト装置２０の昇降圧チョッパ回路２３と、電力アシスト装置４０の昇降圧チョッパ回路４３とに対して、同一の制御が行われることになる。
【００３６】
以上のように、実施の形態３によれば、電力アシスト装置２０，４０の間で駆動装置１０に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。これにより、電力アシスト装置２０，４０及び蓄電デバイス２１Ａの長寿命化を図ることができる。
【００３７】
実施の形態４．
図４は、実施の形態４に係る電力アシストシステム３０Ｂを示すブロック図である。実施の形態４では、実施の形態１に係る電力アシストシステム３０と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００３８】
図４に示すように、電力アシストシステム３０Ｂは、電力アシスト装置２０，４０毎に蓄電デバイス２１，４１が接続されている。また、リアクトル２２，４２は、蓄電デバイス２１，４１側の端部同士が接続されている。実施の形態４では、電力アシスト装置２０の制御部２４がマスタ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う場合を説明する。
【００３９】
この構成では、蓄電デバイス２１における蓄電電圧と、蓄電デバイス４１における蓄電電圧とが等しくなる。したがって、制御部２４，４４において蓄電電圧の制御を行う必要がない。
【００４０】
また、蓄電デバイス２１における蓄電電圧と、蓄電デバイス４１における蓄電電圧とが等しいため、実施の形態３と同様に、電力アシスト装置２０の昇降圧チョッパ回路２３と、電力アシスト装置４０の昇降圧チョッパ回路４３とに対して、同一の制御を行うことができる。この場合、電力アシスト装置２０の制御部２４は、昇降圧チョッパ回路２３を制御する制御信号を電力情報に含めて通信部２８から送信する。また、電力アシスト装置４０の制御部４４は、電力情報に含まれる制御信号を用いて昇降圧チョッパ回路４３を制御する。
【００４１】
以上のように、実施の形態４によれば、電力アシスト装置２０，４０の間で駆動装置１０に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。これにより、電力アシスト装置２０，４０及び蓄電デバイス２１，４１の長寿命化を図ることができる。
【００４２】
実施の形態５．
図５は、実施の形態５に係る電力アシストシステム３０Ｃを示すブロック図である。実施の形態５では、実施の形態１に係る電力アシストシステム３０と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００４３】
図５に示すように、電力アシストシステム３０Ｃでは、蓄電デバイス２１、４１が並列に接続されている。また、リアクトル２２，４２は、蓄電デバイス２１，４１側の端部同士が接続されている。実施の形態５では、電力アシスト装置２０の制御部２４がマスタ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う場合を説明する。
【００４４】
この構成では、蓄電デバイス２１における蓄電電圧と、蓄電デバイス４１における蓄電電圧とが等しくなる。したがって、制御部２４，４４において蓄電電圧の制御を行う必要がない。
【００４５】
また、蓄電デバイス２１における蓄電電圧と、蓄電デバイス４１における蓄電電圧とが等しいため、実施の形態３及び実施の形態４と同様に、電力アシスト装置２０の昇降圧チョッパ回路２３と、電力アシスト装置４０の昇降圧チョッパ回路４３とに対して、同一の制御を行うことができる。この場合、電力アシスト装置２０の制御部２４は、昇降圧チョッパ回路２３を制御する制御信号を電力情報に含めて通信部２８から送信する。また、電力アシスト装置４０の制御部４４は、電力情報に含まれる制御信号を用いて昇降圧チョッパ回路４３を制御する。
【００４６】
以上のように、実施の形態５によれば、電力アシスト装置２０，４０の間で駆動装置１０に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。これにより、電力アシスト装置２０，４０及び蓄電デバイス２１，４１の長寿命化を図ることができる。また、追加の蓄電デバイスを蓄電デバイス２１，４１に対して並列に接続することにより、蓄電デバイスの増設を行うことができる。
【００４７】
実施の形態６．
図６は、実施の形態６に係る電力アシストシステム３０を示すブロック図である。実施の形態６では、実施の形態１と同一構成の電力アシストシステム３０において、蓄電デバイス２１，４１の蓄電電圧の変化量を同一にする制御を説明する。実施の形態６では、電力アシスト装置２０の制御部２４がマスタ運転モードで制御を行い、電力アシスト装置４０の制御部４４がスレーブ運転モードで制御を行う場合を説明する。
【００４８】
マスタ運転モードを行う制御部２４は、蓄電デバイス検出部２５により蓄電デバイス２１の蓄電電圧及び充放電電流を検出させ、検出された蓄電電圧及び充放電電流に基づいて、母線電圧平滑コンデンサ１３に供給する電力の値を算出する。そして、制御部２４は、算出結果に基づいて母線電圧平滑コンデンサ１３に電気エネルギーを供給する。また、制御部２４は、単位サイクル当たりについて、蓄電デバイス２１の蓄電電圧の変化量を求める。制御部２４は、この変化量の値と、母線電圧平滑コンデンサ１３に供給する電力の値とを含む電力情報を、通信部２８から出力させる。
【００４９】
スレーブ運転モードを行う制御部４４は、通信部２８から出力された電力情報を、回線６０及び通信部４８を介して受信させる。また、制御部４４は、蓄電デバイス検出部４５により、単位サイクル当たりの蓄電デバイス４１の蓄電電圧の変化量を検出させる。そして、制御部４４は、検出結果と、受信した電力情報に含まれる蓄電電圧の変化量の値とに基づいて、蓄電デバイス２１の推定蓄電容量及び蓄電デバイス４１の推定蓄電容量を算出する。
【００５０】
ここで、単位サイクルにおいて電力アシスト装置２０から母線電圧平滑コンデンサ１３に供給された電気エネルギーをＷｍ［Ｊ］とし、電力アシスト装置４０から母線電圧平滑コンデンサ１３に供給された電気エネルギーをＷｓ［Ｊ］とし、蓄電デバイス２１の蓄電電圧の変化量をΔＶｍとし、蓄電デバイス４１の蓄電電圧の変化量をΔＶｓとする。制御部４４は、以下の式により、蓄電デバイス２１の推定蓄電容量Ｃｍ［Ｆ］及び蓄電デバイス４１の推定蓄電容量Ｃｓ［Ｆ］を算出する。
【００５１】
Ｃｍ＝２・Ｗｍ／（ΔＶｍ）２
Ｃｓ＝２・Ｗｓ／（ΔＶｓ）２
【００５２】
なお、電力アシスト装置２０，４０から母線電圧平滑コンデンサ１３に供給された電気エネルギーＷｍ，Ｗｓについては、単位サイクルにおいて電力アシスト装置２０，４０から母線電圧平滑コンデンサ１３に供給された電力の時間積分値を用いてもよい。
【００５３】
次に、制御部４４は、電力アシスト装置２０におけるアシスト電力Ｐｍ［Ｗ］と、蓄電デバイス２１の推定蓄電容量Ｃｍ［Ｆ］と、蓄電デバイス４１の推定蓄電容量Ｃｓ［Ｆ］とを用いて、以下の式により、電力アシスト装置４０におけるアシスト電力Ｐｓ［Ｗ］を算出する。
【００５４】
Ｐｓ＝（Ｐｍ・Ｃｓ）／Ｃｍ
【００５５】
制御部４４は、この算出結果に基づいて、母線電圧平滑コンデンサ１３にアシスト電力Ｅｓを供給する。これにより、蓄電デバイス２１の蓄電電圧の変化量ΔＶｍと、蓄電デバイス４１の蓄電電圧の変化量ΔＶｓとが同一となる。
【００５６】
蓄電デバイス２１，４１の寿命は、蓄電電圧の変化量ΔＶｍ、ΔＶｓが大きいほど短くなることが知られている。これに対して、実施の形態６では、蓄電デバイス２１，４１の蓄電電圧の変化量ΔＶｍ，ΔＶｓを同一にすることにより、蓄電デバイス２１，４１の寿命の減少にバラつきが生じることを抑制できる。
【００５７】
実施の形態７．
図７は、実施の形態７に係る電力アシストシステム３０Ｄを示すブロック図である。実施の形態７では、実施の形態１に係る電力アシストシステム３０と同一の構成要素には同一の符号を付すこととし、説明を省略又は簡略化する。
【００５８】
図７に示すように、電力アシストシステム３０Ｄでは、昇降圧チョッパ回路２３，４３を制御する制御装置３４が電力アシスト装置２０Ｄ，４０Ｄの外部に設けられている。この場合、制御装置３４は、昇降圧チョッパ回路２３，４３毎に、単体運転モードと、マスタ運転モードと、スレーブ運転モードとを外部からの制御により切り換えて行わせる。
【００５９】
このように、実施の形態７では、制御装置３４が外部から昇降圧チョッパ回路２３，４３の運転モードを個別に切り替えて制御する場合において、電力アシスト装置２０Ｄ，４０Ｄの間で駆動装置１０に供給する電力にバラつきが生じることを抑制できる。これにより、電力アシスト装置２０Ｄ，４０Ｄ及び蓄電デバイス２１，４１の長寿命化を図ることができる。
【００６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  駆動装置、１１  コンバータ回路、１２  インバータ回路、１３  母線電圧平滑コンデンサ、１４  駆動制御部、１５  交流電源、１６  モータ、１７  正極母線、１８  負極母線、２０，２０Ｄ，４０，４０Ｄ  電力アシスト装置、２１，２１Ａ，４１  蓄電デバイス、２２，４２  リアクトル、２３ａ，４３ａ  降圧素子、２３ｃ，４３ｃ  出力端、２３ｂ，４３ｂ  昇圧素子、２３，４３  昇降圧チョッパ回路、２４，４４  制御部、２５，４５  蓄電デバイス検出部、２６，４６  指令生成部、２７，４７  モード切替部、２８，４８  通信部、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  電力アシストシステム、３４  制御装置、６０  回線。
【要約】
母線電圧平滑コンデンサ（１３）と並列に接続され、リアクトル（２２，４２）に接続される出力端（２３ｃ，４３ｃ）を有する昇降圧チョッパ回路（２３，４３）と、リアクトル（２１，４１）と負極母線（１８）との間に接続される蓄電デバイス（２２，４２）における蓄電電圧及び充放電電流に応じて駆動装置（１０）に供給する供給電力を算出し、算出結果に応じて昇降圧チョッパ回路（２３，４３）を制御する単体運転モードと、単体運転モードを行うと共に算出された供給電力の値を含む電力情報を外部に送信するマスタ運転モードと、電力情報に含まれる供給電力に応じて昇降圧チョッパ回路（２３，４３）を制御するスレーブ運転モードと、を切り換えて行わせる制御部（２４，４４）と、を備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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