电压转换装置及车辆

摘要

本发明提供一种电压转换装置，能够以反映电源的输出特性的适当形式来进行如下操作：选择性切换电压转换部的电压控制与电流控制并加以执行。电压转换装置(1)的控制部(10)是将电压转换部(3)的控制模式以基于电源(2)的电流电压特性的形式，选择性切换为电流控制模式或电压控制模式来执行各控制模式的控制处理。电源(2)具有如下电流电压特性：输出电压根据输出电流而发生变化，并且输出电压相对于输出电流的变化的变化率根据输出电流而发生变化。

权利要求

1.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压根据输出电流而发生变化，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率根据所述输出电流而发生变化；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，在由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率大于电流变化率的区域，执行所述电压控制模式的控制处理，所述电流变化率大于所述电压变化率的区域，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率，以基于所述电流电压特性的形式，选择性切换所述电流控制模式与所述电压控制模式来执行各控制模式的控制处理，且基于所述电源的输出电流或输出电压的测量值与既定的阈值的大小关系，决定所述电压控制模式及所述电流控制模式中的执行对象的控制模式，并执行所决定的控制模式的控制处理。

2.根据权利要求1所述的电压转换装置，其特征在于：

所述既定的阈值设定为，和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，所述电流变化率与所述电压变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值或输出电流值一致的值。

3.根据权利要求1所述的电压转换装置，其特征在于：

所述既定的阈值包含上侧阈值及下侧阈值，所述上侧阈值及下侧阈值分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，所述电流变化率与所述电压变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值或输出电流值一致的值的上下，且所述控制部构成为，当所述电源的输出电流或输出电压的测量值大于所述上侧阈值时与小于所述下侧阈值时，执行所述电压控制模式及所述电流控制模式中的彼此不同的控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为所述上侧阈值及所述下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生所述变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理。

4.根据权利要求2所述的电压转换装置，其特征在于：

所述电压控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据所述操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电压或输出电压接近于目标电压的处理，且所述电流控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据所述操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电流或输出电流接近于目标电流的处理，且所述控制部构成为，根据所述电源的输出电流或输出电压的测量值而使所述电压控制模式中的反馈控制处理的增益即电压控制用增益、与所述电流控制模式中的反馈控制处理的增益即电流控制用增益发生变化，同时构成为，使所述电源的输出电流或输出电压的测量值与所述工作点中的值一致的状态下的所述电压控制用增益的值和所述电流控制用增益的值一致。

5.根据权利要求3所述的电压转换装置，其特征在于：

所述电压控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据所述操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电压或输出电压接近于目标电压的处理，且所述电流控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据所述操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电流或输出电流接近于目标电流的处理，且所述控制部构成为，根据所述电源的输出电流或输出电压的测量值而使所述电压控制模式中的反馈控制处理的增益即电压控制用增益、与所述电流控制模式中的反馈控制处理的增益即电流控制用增益发生变化，同时构成为，使所述电源的输出电流或输出电压的测量值与所述工作点中的值一致的状态下的所述电压控制用增益的值和所述电流控制用增益的值一致，且所述电压控制模式及所述电流控制模式中，当所述电源的输出电流或输出电压的测量值大于所述上侧阈值时，将要执行的控制处理的模式定义为上侧用控制模式，当所述测量值小于所述下侧阈值时，将要执行的控制处理的模式定义为下侧用控制模式，且，所述电压控制用增益及所述电流控制用增益中，当将与所述上侧用控制模式相对应的所述增益定义为上侧控制用增益，将与所述下侧用控制模式相对应的所述增益定义为下侧控制用增益时，所述上侧阈值及下侧阈值设定为，使所述电源的输出电流或输出电压的值与所述上侧阈值一致时的所述下侧控制用增益的值、和所述电源的输出电流或输出电压的值与所述下侧阈值一致时的所述上侧控制用增益的值彼此一致。

6.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压根据输出电流而发生变化，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率根据所述输出电流而发生变化；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，在由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率大于电流变化率的区域，执行所述电压控制模式的控制处理，所述电流变化率大于所述电压变化率的区域，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率，且基于所述电源的输出电流或输出电压的测量值与既定的阈值的大小关系，决定所述电压控制模式及所述电流控制模式中的执行对象的控制模式，并执行所决定的控制模式的控制处理。

7.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率伴随所述输出电流的增加而减少；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，使用设定为和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电流值一致的值的阈值，当所述电源的输出电流的测量值小于所述阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率。

8.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率伴随所述输出电流的增加而减少；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，使用设定为和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值一致的值的阈值，当所述电源的输出电压的测量值大于所述阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值小于所述阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率。

9.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率伴随所述输出电流的增加而减少；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，使用分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电流值一致的值的上下的上侧阈值及下侧阈值，当所述电源的输出电流的测量值小于所述下侧阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述上侧阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为所述上侧阈值及所述下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生所述变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率。

10.一种电压转换装置，其特征在于包括：

电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由所述电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且所述输出电压相对于所述输出电流的变化的变化率伴随所述输出电流的增加而减少；及控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对所述电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且所述控制部构成为，使用分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值一致的值的上下的上侧阈值及下侧阈值，当所述电源的输出电压的测量值小于所述下侧阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述上侧阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为所述上侧阈值及所述下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生所述变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于所述电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于所述电源的输出电压的变化的变化率。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电压转换装置，其特征在于：

所述电源为燃料电池。

12.一种车辆，其特征在于包括：根据权利要求1至11中任一项所述的电压转换装置。

说明书

电压转换装置及车辆

技术领域

[0001] 本发明是涉及一种具有如下功能的电压转换装置：对能够转换输出由电源所输入的电力的电压的电压转换部进行控制。

背景技术

[0002] 开关方式的直流/直流(Direct Current/Direct Current，DC/DC)转换器等的电压转换部能够将电压转换部的输出电压或输出电流、或者输入电压或输入电流控制为所需的目标值。

[0003] 关于包括此种电压转换部的装置，自先前以来已知有如下者：该装置可使电压转换部以将电压转换部的输出电压或输入电压控制为目标值的电压控制模式、与将电压转换部的输出电流或输入电流控制为目标值的电流控制模式的各个控制模式选择性工作。

[0004] 例如，专利文献1中记载有如下技术：直至电压转换部的输出电流达到既定值为止，进行将电压转换部的输出电压维持为固定值的恒电压控制，若输出电流为既定值以上而成为过大的电流，则进行将电压转换部的输出电流维持为固定值的恒电流控制。

[0005] [现有技术文献]

[0006] [专利文献]

[0007] [专利文献1]日本专利特开2009-148107号公报

发明内容

[0008] [发明所要解决的问题]

[0009] 对电压转换部输入电力的电源可使用各种各样的输出特性的电源。而且，根据本申请发明人的各种研究，判明：当选择性切换电压转换部的控制模式(电压控制模式或电流控制模式)来使电压转换部工作时，就提高电压转换部的工作的稳定性或提高各控制模式下的电压或电流的控制性的方面而言，优选为根据电源的输出特性不同而以考虑了该电源的输出特性的形式来进行控制模式的选定及切换。

[0010] 然而，如所述专利文献1中所发现般的先前的技术中，并未考虑电源的输出特性与电压转换部的控制模式的切换的关系。

[0011] 本发明是鉴于所述背景而成者，其目的在于提供一种电压转换装置，能够以反映电源的输出特性的适当形式来进行如下操作：选择性切换电压转换部的电压控制与电流控制并加以执行。

[0012] 另外，目的在于提供一种包括所述电压转换装置的机器。

[0013] [解决问题的技术手段]

[0014] 为了达成所述目的，本发明的电压转换装置的第1形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压根据输出电流而发生变化，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率根据该输出电流而发生变化；及[0015] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使该电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0016] 所述控制部构成为，以基于所述电流电压特性而预先设定的形式，选择性切换所述电流控制模式与所述电压控制模式来执行各控制模式的控制处理(技术方案1)。

[0017] 所述技术方案1中，所述电源为具有如下电流电压特性的电源：输出电压根据输出电流而发生变化，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率根据该输出电流而发生变化。在该情况下，根据本申请发明人的各种研究，通过以基于所述电流电压特性而预先设定的形式，选择性切换所述电流控制模式与所述电压控制模式来执行各控制模式的控制处理，而能够以反映电源的输出特性的适当形式来进行如下操作：选择性切换电压转换部的电压控制与电流控制并加以执行。

[0018] 所述技术方案1中，所述控制部优选为构成为，在由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率大于电流变化率的区域，执行所述电压控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案2)。

[0019] 此处，所述电压变化率大于所述电流变化率的区域中的所述电源的工作状态为该电源的输出电压容易发生变动的状态。在此种状态下，通过执行所述电压控制模式的控制处理，而能够将所述电源的输出电流的变动抑制为少者，且能够提高所述电压转换部的输入电压或输出电压的稳定性。甚至，能够提高电压转换部的工作状态的稳定性。

[0020] 所述技术方案1或技术方案2中，所述控制部优选为构成为，在由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电流变化率大于电压变化率的区域，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率(技术方案3)。

[0021] 此处，所述电流变化率大于所述电压变化率的区域中的所述电源的工作状态为该电源的输出电流容易发生变动的状态。在此种状态下，通过执行所述电流控制模式的控制处理，而能够将所述电源的输出电压的变动抑制为少者，且能够提高所述电压转换部的输入电流或输出电流的稳定性。甚至，能够提高电压转换部的工作状态的稳定性。

[0022] 另外，当将技术方案3与所述技术方案2组合时，能够在所述电压变化率与所述电流变化率一致或大致一致的状态下，进行自电压控制模式及电流控制模式的其中一者向另一者的切换，因此能够提高其切换前后的电压转换部的工作的稳定性。

[0023] 所述技术方案2或技术方案3中，所述控制部可构成为，基于所述电源的输出电流或输出电压的测量值与既定的阈值的大小关系，决定所述电压控制模式及所述电流控制模式中的执行对象的控制模式，并执行所决定的控制模式的控制处理(技术方案4)。

[0024] 即，在所述电压变化率大于所述电流变化率的区域(以后有时称为电压变化率大的区域)与所述电流变化率大于所述电压变化率的区域(以后有时称为电流变化率大的区域)的任一区域，所述电源是否工作取决于该电源的输出电流或输出电压的测量值为哪个范围的值。

[0025] 因此，根据技术方案4，能够无须把握所述电压变化率及电流变化率的值的处理地基于所述电源的输出电流或输出电压的测量值与既定的阈值的大小关系，来执行适合于所述电源的工作状态的控制模式的控制处理。

[0026] 所述技术方案4中，所述既定的阈值可设定为，和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，所述电流变化率与所述电压变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值或输出电流值一致的值(技术方案5)。

[0027] 由此，根据所述电源的输出电压或输出电流是大于还是小于所述阈值，而将所述电源的工作状态规定为是所述电压变化率大的区域的工作状态还是所述电流变化率大的区域的工作状态。

[0028] 因此，能够以高可靠性进行如下操作：在所述电压变化率大的区域执行所述电压控制模式的控制处理，或在所述电流变化率大的区域执行所述电流控制模式的控制处理。

[0029] 另外，在所述电压变化率与所述电流变化率成为彼此相同的工作点，进行控制模式的切换，因此能够将其切换时的电压转换部的工作的变化抑制为最小限度。

[0030] 所述技术方案4也可采用如下形式：所述既定的阈值包含上侧阈值及下侧阈值，所述上侧阈值及下侧阈值分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，所述电流变化率与所述电压变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值或输出电流值一致的值的上下，且所述控制部构成为，当所述电源的输出电流或输出电压的测量值大于所述上侧阈值时与小于所述下侧阈值时，执行所述电压控制模式及所述电流控制模式中的彼此不同的控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为该上侧阈值及该下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生该变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理(技术方案6)。

[0031] 由此，与所述电源的输出电流或输出电压的测量值的变化相对应的所述控制模式的切换是在所述电流变化率与所述电压变化率成为彼此相同的工作点的附近，以具有滞后特性的形式进行。因此，能够防止频繁地产生控制模式的切换。

[0032] 再者，虽然有在电源的输出电流或输出电压的测量值是所述上侧阈值及下侧阈值之间的范围内的值时，在电压变化率大的区域执行电流控制模式的控制处理、或在电流变化率大的区域执行电压控制模式的控制处理的情况，但可将所述上侧阈值及下侧阈值之间的范围设定为所述工作点的附近的范围。甚至，可将所述上侧阈值及下侧阈值之间的范围设定为电压变化率与电流变化率并无那么大不同的范围。因此，在该范围内，也能够充分确保电流控制的稳定性与电压控制的稳定性。

[0033] 所述技术方案5或技术方案6可采用如下形式：所述电压控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据该操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电压或输出电压接近于目标电压的处理，且所述电流控制模式的控制处理是通过反馈控制处理来决定操作量，并根据该操作量来控制所述电压转换部以使所述电压转换部的输入电流或输出电流接近于目标电流的处理。

[0034] 在该情况下，所述控制部优选为构成为，根据所述电源的输出电流或输出电压的测量值而使所述电压控制模式中的反馈控制处理的增益即电压控制用增益、与所述电流控制模式中的反馈控制处理的增益即电流控制用增益发生变化，同时构成为，使所述电源的输出电流或输出电压的测量值与所述工作点中的值一致的状态下的所述电压控制用增益的值和所述电流控制用增益的值一致(技术方案7)。

[0035] 再者，在技术方案7中，所谓“电压控制模式中的反馈控制处理的增益”，是指电压控制模式中的操作量(控制输入)的变化相对于电压转换部的输入电压或输出电压的测量值与目标电压的偏差的变化的灵敏度。另外，所谓“电流控制模式中的反馈控制处理的增益”，是指电流控制模式中的操作量(控制输入)的变化相对于电压转换部的输入电流或输出电流的测量值与目标电流的偏差的变化的灵敏度。该情况在后述技术方案8中也相同。

[0036] 根据所述技术方案7，能够在所述电压控制用增益的值与所述电流控制用增益的值彼此一致的状态下进行控制模式的切换(将技术方案7与技术方案5组合的情况)。或，能够在所述电压控制用增益的值与所述电流控制用增益的值成为彼此相近的值的状态下进行控制模式的切换(将技术方案7与技术方案6组合的情况)。

[0037] 因此，可防止在控制模式的切换的前后，通过电压控制模式及电流控制模式的其中一者的控制模式的控制处理所生成的操作量(控制输入)与通过另一者的控制模式的控制处理所生成的操作量(控制输入)变化得大。甚至，能够提高电压转换部的工作的稳定性。

[0038] 在所述技术方案6中，当采用所述技术方案7的构成时，进而优选为，所述电压控制模式及所述电流控制模式中，当所述电源的输出电流或输出电压的测量值大于所述上侧阈值时，将要执行的控制处理的模式定义为上侧用控制模式，当该测量值小于所述下侧阈值时，将要执行的控制处理的模式定义为下侧用控制模式，且，所述电压控制用增益及所述电流控制用增益中，当将与所述上侧用控制模式相对应的所述增益定义为上侧控制用增益，将与所述下侧用控制模式相对应的所述增益定义为下侧控制用增益时，所述上侧阈值及下侧阈值设定为，使所述电源的输出电流或输出电压的值与所述上侧阈值一致时的所述下侧控制用增益的值、和所述电源的输出电流或输出电压的值与所述下侧阈值一致时的所述上侧控制用增益的值彼此一致(技术方案8)。

[0039] 由此，能够提高电压转换部的控制的稳定性。

[0040] 另外，本发明的电压转换装置的第2形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压根据输出电流而发生变化，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率根据该输出电流而发生变化；及

[0041] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0042] 所述控制部构成为，在由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率大于电流变化率的区域，执行所述电压控制模式的控制处理，所述电流变化率大于所述电压变化率的区域，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案9)。

[0043] 由此，能够起到与所述技术方案2及技术方案3相同的效果。

[0044] 另外，本发明的电压转换装置的第3形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少；及

[0045] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使该电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0046] 所述控制部构成为，使用设定为和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电流值一致的值的阈值，当所述电源的输出电流的测量值小于所述阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案10)。

[0047] 另外，本发明的电压转换装置的第4形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少；及

[0048] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使该电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0049] 所述控制部构成为，使用设定为和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值一致的值的阈值，当所述电源的输出电压的测量值大于所述阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值小于所述阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案11)。

[0050] 根据所述技术方案10或技术方案11，关于使用具有如下电流电压特性的电源的电压转换装置，能够起到与所述技术方案2～技术方案5相同的效果，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少。

[0051] 另外，本发明的电压转换装置的第5形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少；及

[0052] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使该电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0053] 所述控制部构成为，使用分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电流值一致的值的上下的上侧阈值及下侧阈值，当所述电源的输出电流的测量值小于所述下侧阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述上侧阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为该上侧阈值及该下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生该变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案12)。

[0054] 另外，本发明的电压转换装置的第6形式的特征在于包括：电压转换部，连接于具有如下电流电压特性的电源，构成为能够输出将由该电源所输入的电力的电压转换而成的电力，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少；及

[0055] 控制部，构成为可选择性执行电流控制模式的控制处理与电压控制模式的控制处理，所述电流控制模式的控制处理是使所述电压转换部工作以对该电压转换部的输入电流或输出电流进行控制，所述电压控制模式的控制处理是使该电压转换部工作以对该电压转换部的输入电压或输出电压进行控制，且

[0056] 所述控制部构成为，使用分别设定于和由所述电流电压特性所规定的所述电源的工作区域中，电压变化率与电流变化率成为彼此相同的工作点中的所述电源的输出电压值一致的值的上下的上侧阈值及下侧阈值，当所述电源的输出电压的测量值小于所述下侧阈值时，执行所述电流控制模式的控制处理，当所述测量值大于所述上侧阈值时，执行所述电压控制模式的控制处理，当所述测量值自大于所述上侧阈值的值或小于所述下侧阈值的值变化为该上侧阈值及该下侧阈值之间的范围内时，执行与即将发生该变化之前的控制模式相同的控制模式的控制处理，所述电压变化率是所述电源的输出电压相对于该电源的输出电流的变化的变化率，所述电流变化率是所述电源的输出电流相对于该电源的输出电压的变化的变化率(技术方案13)。

[0057] 根据所述技术方案12或技术方案13，关于使用具有如下电流电压特性的电源的电压转换装置，能够起到与所述技术方案2、技术方案3及技术方案6相同的效果，所述电流电压特性是指输出电压伴随输出电流的增加而减少，并且该输出电压相对于该输出电流的变化的变化率伴随该输出电流的增加而减少。

[0058] 再者，所述技术方案10～技术方案13中，进而可采用与所述技术方案7相同的构成。另外，所述技术方案12或技术方案13中，进而可采用与所述技术方案8相同的构成。

[0059] 另外，所述技术方案1～技术方案13中，例如可使用燃料电池作为所述电源(技术方案14)。

[0060] 由此，能够提供一种对于燃料电池而言可优选地应用的电压转换装置。再者，在该情况下，燃料电池的电流电压特性与所述技术方案10～技术方案14的电源的电流电压特性相同。

[0061] 另外，本发明的机器的特征在于包括所述技术方案1～技术方案14中任一项的发明的电压转换装置(技术方案15)。

[0062] 由此，能够提供一种起到关于所述技术方案1～技术方案14所说明的效果的机器。再者，作为机器的一例，可采用车辆等输送机器。

附图说明

[0063] 图1是表示本发明的实施方式的电压转换装置的整体构成的图。

[0064] 图2A是表示实施方式中的电源(燃料电池)的输出电压相对于输出电流的变化的特性的图表，图2B是表示实施方式中的电源(燃料电池)的电压变化率相对于输出电流的变化的特性的图表，图2C是表示电压控制及电流控制的各个的增益根据电源(燃料电池)的输出电流而发生变化的特性的图表。

[0065] 图3是用以说明实施方式中的电压控制模式的控制处理的图表。

[0066] 符号的说明

[0067] 1：电压转换装置

[0068] 2：电源(燃料电池)

[0069] 3：电压转换部

[0070] 4：电流检测器

[0071] 5：电压检测器

[0072] 10：控制部

[0073] 11：管理控制部

[0074] 12：电压控制部

[0075] 12a、13a：反馈控制部

[0076] 12b：电压控制用目标电流决定部

[0077] 13：电流控制部

[0078] 14：控制信号生成部

[0079] 15：切换部

[0080] I1_act：电压转换部的输入电流(燃料电池的输出电流)

[0081] I1_cmd、I1_cmd1、I1_cmd2_a、I1_cmd2_b：目标电流

[0082] I1_cmd2：电压控制用的目标电流

[0083] IthL、IthH：阈值

[0084] L：电负荷

[0085] P0：基准工作点

[0086] V1_act：电压转换部的输入电压(燃料电池的输出电压)

[0087] V1_cmd、V1_cmd_a、V1_cmd_b：目标电压

[0088] ΔI、ΔIa、ΔIb：电流调整量

具体实施方式

[0089] 以下，参照图1～图3对本发明的一实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的电压转换装置1包括：电压转换部3，输出将由电源2所输入的电力(直流电力)的电压转换而成的电力(直流电力)；及控制部10，对电压转换部3进行控制。

[0090] 该电压转换装置1搭载于包括使用电源2的电力而进行工作的致动器等的机器(省略图示)。例如，电压转换装置1可搭载于包括使用电源2的电力而进行工作的行驶用电动机的车辆(电动车辆或混合式车辆)等。

[0091] 本实施方式中，电源2例如为燃料电池。该电源2(以后称为燃料电池2)具有如图2A及图2B的图表所例示般的图案的电流电压特性。

[0092] 图2A是表示燃料电池2的输出电压相对于输出电流的变化而如何变化的特性的图表。如图示般，燃料电池2的输出电压伴随输出电流的增加而单调地逐渐减少。

[0093] 另外，图2B是表示燃料电池2的输出电压相对于输出电流的变化的变化率即电压变化率相对于输出电流的变化而如何变化的特性的图表。再者，更详细而言，电压变化率是燃料电池2的输出电流的每单位变化量(单位增加量)的输出电压的变化量(换言之，利用输出电流I将输出电压V微分而成的值dV/dI)的绝对值。如图示般，燃料电池2的电压变化率伴随输出电流的增加而单调地逐渐减少。

[0094] 再者，在本说明书中，任意的状态量A相对于状态量B的增加而单调地减少是指可部分性包含状态量A被维持为固定的区间的形态下的单调减少(广义的单调减少)。

[0095] 根据图2A及图2B的图表判明：燃料电池2的输出电流及输出电压一组成为某值(I0，V0)的工作点P0中的电压变化率成为“1”。换言之，该工作点P0中，燃料电池2的电压变化率与其倒数值一致。

[0096] 此处，电压变化率的倒数值相当于燃料电池2的输出电流相对于输出电压的变化的变化率(详细而言，输出电压的每单位变化量的输出电流的变化量的绝对值；以后称为电流变化率)。因此，所述工作点P0中，燃料电池2的电压变化率与电流变化率成为彼此相同的值。以后，将燃料电池2的所述工作点P0称为基准工作点P0。

[0097] 再者，燃料电池2的所述电流电压特性并不限于本实施方式者，是通常的燃料电池中所发现的特性。

[0098] 电压转换部3是开关方式的公知的构成的DC/DC转换器，其输入侧(一次侧)连接于燃料电池2的正极端子及负极端子，输出侧(二次侧)连接于电动致动器等电负荷L。

[0099] 再者，电负荷L并不限于能够利用直流电力进行工作者。例如，通过在电压转换部3与电负荷L之间介隔安装逆变器，而可使用能够利用交流电力进行工作者(例如，感应机、同步机等电动机)作为电负荷L。

[0100] 所述电压转换部3能够将使由燃料电池2所输入的直流电力的电压转换(升压或降压)而成的直流电力输出至电负荷L侧。更详细而言，电压转换部3通过在由燃料电池2输入了直流电力的状态下，对包含于该电压转换部3中的开关元件(省略图示)的导通断开的占空进行控制，而以对应于该占空的升压率(或降压率)使所输入的直流电力的电压升压(或降压)，并将该升压(或降压)后的直流电力输出至电负荷L侧。

[0101] 为了进行该电压转换部3的工作控制，而电压转换部3的输入侧(一次侧)包括：电流检测器4，对电压转换部3的实际输入电流I1_act(换言之，燃料电池2的输出电流)进行检测；及电压检测器5，对电压转换部3的实际输入电压V1_act(换言之，燃料电池2的输出电压)进行检测。

[0102] 再者，本实施方式中，电压转换部3的输入电流I1_act及输入电压V1_act各个与燃料电池2的输出电流及输出电压各个一致。因此，本实施方式的说明中，以相同的参照符号I1_act表示电压转换部3的输入电流与燃料电池2的输出电流，以相同的参照符号V1_act表示电压转换部3的输入电压与燃料电池2的输出电压。

[0103] 若进行补充，则也可在电压转换部3的输入侧进而连接燃料电池2以外的电源(例如二次电池)。在该情况下，也可独立于对电压转换部3的输入电流I1_act或输入电压V1_act进行检测的检测器而包括对燃料电池2的输出电流或输出电压进行检测的检测器。

[0104] 控制部10包括包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、接口电路等的一个或多个电子电路单元。所述电流检测器4及电压检测器5各个的检测资料被输入至该控制部10。另外，表示电负荷L的工作状态的检测资料或表示电负荷L的工作目标的资料等也被输入至控制部10。

[0105] 而且，控制部10通过利用所安装的硬件构成或程序(软件构成)所实现的功能来对电压转换部3进行控制。

[0106] 本实施方式中，控制部10以对电压转换部3的输入电压V1_act进行控制的电压控制模式与对电压转换部3的输入电流I1_act进行控制的电流控制模式这两种控制模式选择性控制电压转换部3。

[0107] 更详细而言，电压控制模式是以使电压转换部3的实际输入电压V1_act接近(甚至收敛)于所需的目标电压的方式控制电压转换部3的模式。另外，更详细而言，电流控制模式是以使电压转换部3的实际输入电流I1_act接近(甚至收敛)于所需的目标电流的方式控制电压转换部3的模式。

[0108] 为了进行这些控制模式的控制处理，控制部10作为其功能而包括：管理控制部11，执行决定控制模式的决定(选定)与各控制模式下的控制目标值(目标电压V1_cmd或目标电流I1_cmd1)的处理；电压控制部12，执行电压控制模式的控制处理；电流控制部13，执行电流控制模式的控制处理；控制信号生成部14，生成对电压转换部3的工作进行规定的控制信号；及切换部15，执行根据控制模式来切换对电流控制部13赋予的目标电流的处理。

[0109] 此处，本实施方式中，在电压控制模式下，控制部10使用与在电流控制模式下电流控制部13所执行的反馈控制处理相同的控制处理，来决定对控制信号生成部14赋予的控制输入(操作量)。因此，在电压控制模式下，电压控制部12依次生成电压控制用的目标电流I1_cmd2。

[0110] 而且，切换部15在电压控制模式下，将电压控制部12所生成的电压控制用的目标电流I1_cmd2输出至电流控制部13，另一方面，在电流控制模式下，将零输出至电流控制部13。

[0111] 另外，本实施方式中，控制信号生成部14所生成的控制信号是对电压转换部3的开关元件的导通断开的占空进行规定的占空信号。

[0112] 以下，对控制部10的处理的详细情况进行说明。

[0113] 控制部10通过管理控制部11的处理来决定控制模式。该管理控制部11根据燃料电池2的输出电流I1_act及输出电压V1_act的任一者、例如输出电流I1_act的测量值来决定控制模式。

[0114] 此处，当关注由图2A所示的电流电压特性所规定的燃料电池2的工作区域中，输出电流I1_act小于所述基准工作点P0中的电流值I0的区域(＝输出电压V1_act大于基准工作点P0中的电压值V0的区域)与输出电流I1_act大于所述基准工作点P0中的电流值I0的区域(＝输出电压V1_act小于基准工作点P0中的电压值V0的区域)时，成为I1_act＜I0的区域(成为V1_act＞V0的区域)换言之是由燃料电池2的电流电压特性所规定的电压变化率大于电流变化率的区域。因此，该区域中，相对于输出电流I1_act的变化，输出电压V1_act高灵敏度地变化。因此，该领域是适合于电压控制模式的控制处理的区域。

[0115] 另一方面，成为I1_act＞I0的区域(成为V1_act＜V0的区域)换言之是由燃料电池2的电流电压特性所规定的电流变化率大于电压变化率的区域。因此，该区域中，相对于输出电压V1_act的变化，输出电流I1_act高灵敏度地变化。因此，该领域是适合于电流控制模式的控制处理的区域。

[0116] 因此，基本而言，管理控制部11在成为I1_act＜I0的区域(成为V1_act＞V0的区域)中，选定电压控制模式作为执行对象的控制模式，在成为I1_act＞I0的区域(成为V1_act＜V0的区域)中，选定电流控制模式作为执行对象的控制模式。

[0117] 其中，若根据I1_act是否大于基准工作点P0中的电流值I0(或V1_act是否大于基准工作点P0中的电流值V0)来决定控制模式，则在燃料电池2在基准工作点P0的附近进行电力供给的状况下，有过剩频繁地切换控制模式之虞。

[0118] 因此，本实施方式中，管理控制部11使用预先设定为稍微小于基准工作点P0中的电流值I0的值的下侧阈值IthL与预先设定为稍微大于电流值I0的值的上侧阈值IthH，并根据这些阈值IthL、IthH与燃料电池2的输出电流I1_act的大小关系来进行控制模式的决定及切换，以使其具有滞后特性。

[0119] 具体而言，管理控制部11在燃料电池2的输出电流I1_act的测量值为下侧阈值IthL以下的值时，选定电压控制模式作为要执行的控制模式，在I1_act的测量值为上侧阈值IthH以上的值时，选定电流控制模式作为要执行的控制模式。

[0120] 另外，当I1_act的测量值自脱离下侧阈值IthL与上侧阈值IthH之间的范围的值变化为该范围内的值时，管理控制部11选定与即将发生该变化之前的控制模式相同的控制模式作为该变化后的控制模式。即，当I1_act的测量值自成为I1_act≦IthL的状态变化为成为IthL＜I1_act＜IthH的状态时，选定电压控制模式作为该变化后的控制模式，当I1_act的测量值自成为I1_act≧IthH的状态变化为成为IthL＜I1_act＜IthH的状态时，选定电流控制模式作为该变化后的控制模式。

[0121] 由此，能够防止频繁地产生控制模式的切换。

[0122] 再者，所述下侧阈值IthL及上侧阈值IthH例如可设定为如图2C的C部的放大图所示般。关于该情况，将于后叙述。

[0123] 若进行补充，虽然所述中对根据燃料电池2的输出电流I1_act的测量值来决定控制模式的情况进行了说明，但也可根据输出电压V1_act的测量值来决定控制模式。

[0124] 例如，能够使用稍微小于基准工作点P0中的电压值V0的下侧阈值VthL与稍微大于电压值V0的上侧阈值VthH，来与所述同样地决定控制模式。

[0125] 在该情况下，关于输出电压V1_act的下侧阈值VthL及上侧阈值VthH，在燃料电池2的电流电压特性中，可分别采用输出电流I1_act为所述上侧阈值IthH时的输出电压V1_act的值与输出电流I1_act为所述下侧阈值IthL时的输出电压V1_act的值作为和输出电压V1_act相关的下侧阈值VthL、上侧阈值VthH。

[0126] 而且，当燃料电池2的输出电压V1_act的测量值为V1_act≧VthH时，选定电压控制模式，当燃料电池2的输出电压V1_act的测量值为V1_act≦VthL时，选定电流控制模式。另外，当V1_act的测量值自从成为VthL＜V1_act＜VthH的范围脱离的值变化为该范围内的值时，该变化后的控制模式维持为即将发生该变化之前的控制模式。

[0127] 另外，例如，也可预先制作表示由燃料电池2的电流电压特性所规定的电压变化率或电流变化率与燃料电池2的输出电流或输出电压的关系的相关资料(地图数据(map data)或函数式等)，并存储保持于控制部10的存储器。而且，也可通过根据输出电流或输出电压的测量值并利用所述相关资料而求出电压变化率或电流变化率，将该电压变化率或电流变化率与在所述基准工作点P0中的电压变化率或电流变化率的值(＝1)的上下所设定的上侧阈值及下侧阈值相比较，来选定控制模式。

[0128] 管理控制部11在如上所述般选定的控制模式各个中，依次决定控制目标值。在该情况下，管理控制部11在电流控制模式下，决定与电压转换部3的输入电流相关的目标电流I1_cmd1，在电压控制模式下，决定与电压转换部3的输入电压相关的目标电压V1_cmd。

[0129] 这些目标电流I1_cmd1或目标电压V1_cmd例如可根据电负荷L的实际工作状态或作为目标的工作状态等来决定。

[0130] 在管理控制部11选定电流控制模式的状态下，控制部10通过执行电流控制部13的处理，进而执行控制信号生成部14的处理来生成电压转换部3的控制信号(占空信号)。而且，控制部10通过由控制信号生成部14所生成的控制信号来控制电压转换部3的开关元件的导通断开的占空。

[0131] 在该情况下，电流控制部13的处理如下所述般执行。在电流控制模式下，自管理控制部11向电流控制部13输入目标电流I1_cmd1，并且自电流检测器4向电流控制部13输入电压转换部3的输入电流I1_act的测量值。另外，自切换部15向电流控制部13的输入值为零。

[0132] 而且，电流控制部13如图1所示般，根据目标电流I1_cmd1与输入电流I1_act的测量值的偏差(＝I1_cmd1-I1_act；以后称为电流偏差)，并通过反馈控制部13a来依次决定对控制信号生成部14赋予的控制输入(操作量)。

[0133] 在该情况下，反馈控制部13a通过既定的反馈控制律而决定控制输入以使所述电流偏差接近于零。作为该反馈控制律，例如能够使用比例律、比例·微分律(PD(proportion differentiation)控制律)、比例·积分律(PI(proportion integration)控制律)、比例·微分·积分律(PID(proportion integration differentiation)控制律)等。

[0134] 而且，该反馈控制部13a的处理中，反馈控制的增益(电流控制用增益)如图2C所例示般，根据燃料电池2的输出电流I1_act的测量值而可变地设定。更详细而言，该电流控制用增益为控制输入(操作量)的变化相对于所述电流偏差的变化的灵敏度(电流偏差的每单位变化量的控制输入的变化量)，例如相当于反馈控制处理的演算处理中的比例项(与电流偏差成比例的项)的系数。

[0135] 在该情况下，电流控制用增益可通过预先制作的地图或演算式等而设定为以与图2B所示的电压变化率相同的倾向，根据输出电流I1_act而发生变化，即，伴随输出电流I1_act的增加而单调地逐渐减少。

[0136] 再者，本实施方式中，电流控制模式相当于本发明中的上侧用控制模式，电流控制用增益相当于本发明中的上侧控制用增益。

[0137] 若进行补充，则电流控制用增益也可根据燃料电池2的输出电压V1_act的测量值而设定。在该情况下，电流控制用增益设定为伴随输出电压V1_act的增加而单调地逐渐增加。

[0138] 通过控制信号生成部14根据电流控制部13如上所述般决定的控制输入而生成的控制信号，来控制电压转换部3的开关元件的导通断开的占空。由此，以电压转换部3的实际输入电流I1_act接近(甚至收敛)于由管理控制部11所决定的目标电流I1_cmd的方式控制电压转换部3的升压率(或降压率)。

[0139] 继而，在管理控制部11选定电压控制模式的状态下，控制部10通过执行电压控制部12的处理，依次决定电压控制用的目标电流I1_cmd2，并将该目标电流I1_cmd2经由切换部15而输入至电流控制部13。

[0140] 另外，在电压控制模式下，控制部10经常将管理控制部11所决定的目标电流I1_cmd1固定为零或在电流控制模式下所使用的最终值。即，在电流控制模式下，并非电压控制用的目标电流I1_cmd2及管理控制部11所决定的目标电流I1_cmd1这两者发生变动，而是目标电流I1_cmd2基于由管理控制部11所输入的目标电压V1_cmd而发生变动。

[0141] 因此，在电压控制模式下，电流控制部13根据使用管理控制部11所决定的固定值的目标电流I1_cmd1与由电压控制部12所决定的目标电流I1_cmd2而算出的电流偏差(＝I1_cmd1+I1_cmd2-I1_act)来执行所述反馈控制部13a的处理，由此决定控制输入(操作量)。

[0142] 该电压控制模式下的电压控制部12的处理如下所述般执行。在电压控制模式下，自管理控制部11向电压控制部12输入目标电压V1_cmd，并且自电压检测器5向电压控制部12输入电压转换部3的输入电压V1_act的测量值。

[0143] 而且，电压控制部12根据目标电压V1_cmd与输入电压V1_act的测量值的偏差(＝V1_cmd-V1_act；以后称为电压偏差)，并通过反馈控制部12a来依次决定电压转换部3的输入电流I1_act的电流调整量ΔI(输入电流I1_act的增减量)。

[0144] 在该情况下，反馈控制部12a根据既定的反馈控制律，而决定作为控制输入(操作量)的电流调整量ΔI以使所述电压偏差接近于零。作为该反馈控制律，例如能够使用比例律、比例·微分律(PD控制律)、比例·积分律(PI控制律)、比例·微分·积分律(PID控制律)等。

[0145] 而且，该反馈控制部12a的处理中，反馈控制的增益(电压控制用增益)如图2C所例示般，根据燃料电池2的输出电流I1_act的测量值而可变地设定。更详细而言，该电压控制用增益为电流调整量ΔI的变化相对于所述电压偏差的变化的灵敏度(电压偏差的每单位变化量的电流调整量ΔI的变化量)，例如相当于反馈控制处理的演算处理中的比例项(与电压偏差成比例的项)的系数。

[0146] 在该情况下，电压控制用增益可通过预先制作的地图或演算式等而设定为以与图2B所示的电压变化率的倒数值(即，电流变化率)相同的倾向，根据输出电流I1_act而发生变化，即，伴随输出电流I1_act的增加而单调地逐渐增加。

[0147] 另外，用以分别决定电压控制用增益及电流控制用增益的地图或演算式设定为所述基准工作点P0中的电压控制用增益的值与基准工作点P0中的所述电流控制用增益的值相同。

[0148] 再者，本实施方式中，电压控制模式相当于本发明中的下侧用控制模式，电压控制用增益相当于本发明中的下侧控制用增益。

[0149] 若进行补充，则电压控制用增益也可根据燃料电池2的输出电压V1_act的测量值而设定。在该情况下，电压控制用的增益设定为伴随输出电压V1_act的增加而单调地逐渐减少。

[0150] 通过如上所述般执行反馈控制部12a的处理，而依次决定电流调整量ΔI以使电压转换部3的实际输入电压V1_act接近(甚至收敛)于由管理控制部11所决定的目标电压V1_cmd。

[0151] 图3例示出以所述方式所决定的电流调整量ΔI。在图3中，ΔIa例示出在电压转换部3的输入电压V1_act的测量值低于目标电压V1_cmd_a时所决定的电流调整量ΔI。在该情况下，为了使输入电压V1_act上升，电流调整量ΔIa成为减小燃料电池2的输出电流(电压转换部3的输入电流)I1_act的方向的值(＜0)。

[0152] 另外，在图3中，ΔIb例示出在电压转换部3的输入电压V1_act的测量值高于目标电压V1_cmd_b时所决定的电流调整量ΔI。在该情况下，为了使输入电压V1_act降低，电流调整量ΔIb成为增大燃料电池2的输出电流(电压转换部3的输入电流)I1_act的方向的值(＞0)。

[0153] 继而，电压控制部12通过电压控制用目标电流决定部12b来执行如下处理：使用如上所述般决定的电流调整量ΔI与燃料电池2的输出电压V1_act的目前的测量值来决定目标电流I1_cmd2。

[0154] 在该情况下，表示图2A所表示的燃料电池2的电流电压特性的资料以地图或函数式的形态预先存储保持于控制部10。而且，电压控制用目标电流决定部12b基于所述资料而求出与输出电压V1_act的测量值相对应的输出电流I1_act的值，并将电流调整量ΔI与该电流值相加，由此决定目标电流I1_cmd2。

[0155] 例如，分别对应于图3所例示的电流调整量ΔIa、ΔIb而决定如图示般的目标电流I1_cmd2_a、I1_cmd2_b。

[0156] 再者，也可通过将电流调整量ΔI与燃料电池2的输出电流I1_act的目前的测量值相加，来决定目标电流I1_cmd2。

[0157] 在电压控制模式下，如上所述般由电压控制部12所依次决定的目标电流I1_cmd2经由切换部15而赋予至电流控制部13。而且，电流控制部13通过使用该目标电流I1_cmd2来执行与电流控制模式相同的处理，而依次决定控制输入，以使电压转换部3的输入电流I1_act接近(甚至收敛)于目标电流I1_cmd2。进而，通过控制信号生成部14根据该控制输入而生成的控制信号，来控制电压转换部3的开关元件的导通断开的占空。

[0158] 由此，以电压转换部3的实际输入电压V1_act接近(甚至收敛)于由管理控制部11所决定的目标电压V1_cmd的方式控制电压转换部3的升压率(或降压率)。

[0159] 此处，参照图2C对本实施方式中的所述上侧阈值IthH及下侧阈值IthL的设定形式进行补充。

[0160] 本实施方式中，电流控制模式下的电流控制用增益与电压控制模式下的电压控制用增益可根据燃料电池2的输出电流I1_act的测量值(或输出电压V1_act的测量值)而如上所述般可变地设定。而且，本实施方式中，如图2C的C部的放大图所示般，上侧阈值IthH及下侧阈值IthL设定为燃料电池2的输出电流I1_act与上侧阈值IthH一致时的电压控制用增益(下侧控制用增益)的值和燃料电池2的输出电流I1_act与下侧阈值IthL一致时的电流控制用增益(上侧控制用增益)的值一致。

[0161] 根据以上所说明的实施方式，如上所述般进行控制模式的选定及切换，因此除燃料电池2的基准工作点P0的附近的工作区域(成为IthL＜I1_act＜IthH的区域)外，在燃料电池2的电压变化率大于电流变化率的区域进行电压控制模式的控制处理，在燃料电池2的电流变化率大于电压变化率的区域进行电流控制模式的控制处理。因此，能够分别以高稳定性进行利用电压控制模式的控制处理的电压控制与利用电流控制模式的控制处理的电流控制。

[0162] 而且，由于在电压变化率与电流变化率成为彼此相同的基准工作点P0的附近切换控制模式，并且如上所述般设定各控制模式下的增益(电压控制用增益及电流控制用增益)，因此能够防止控制模式的切换前后中电压转换部3的工作变化得大，且能够提高该电压转换部3的工作、甚至由该电压转换部3所输出的电力的稳定性。

[0163] 尤其，本实施方式中，电压控制模式与电流控制模式的任一控制模式下，通过共用的反馈控制部13a的控制处理来决定对控制信号生成部14赋予的控制输入(操作量)，因此能够在控制模式的切换前后使对控制信号生成部14所赋予的控制输入(操作量)顺畅地变化。甚至，能够提高电压转换部3的工作的稳定性。

[0164] 再者，以上所说明的实施方式中，电压控制模式下，虽然控制了电压转换部3的输入电压V1_act，但也可代替输入电压V1_act而控制电压转换部3的输出电压。

[0165] 另外，电流控制模式下，虽然控制了电压转换部3的输入电流I1_act，但也可代替输入电流I1_act而控制电压转换部3的输出电流。

[0166] 另外，所述实施方式中，为了进行控制模式的切换，虽使用了上侧阈值IthH及下侧阈值IthL，但也可使用基准工作点P0中的燃料电池2的输出电流值I0或输出电压值V0作为阈值来进行控制模式的切换。在该情况下，只要为如下方式即可：当输出电流I1_act的测量值大于阈值I0时，或当输出电压V1_act的测量值小于阈值V0时，选定电流控制模式，当输出电流I1_act的测量值小于阈值I0时，或当输出电压V1_act的测量值大于阈值V0时，选定电压控制模式。

[0167] 另外，所述实施方式中，在电压控制模式与电流控制模式中共用反馈控制部13a的处理，但也能够设为在电压控制模式与电流控制模式中，通过各别的反馈控制处理来决定对控制信号生成部14赋予的控制输入(操作量)。例如，也可将电压控制部12的反馈控制部12a构成为直接生成对控制信号生成部14赋予的控制输入(操作量)。

[0168] 另外，所述实施方式中，采取电源2为燃料电池的情况为例进行了说明，但电源2也可为燃料电池以外的电源。而且，电源2的电流电压特性也可为与图2A及图2B所示的图案不同的图案的特性。