特開 2024-143899 温調装置、温調装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143899

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】温調装置、温調装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241004BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 J

H02M7/48 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056838

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】椎山 拓己

(72)【発明者】

【氏名】江口 博之

(72)【発明者】

【氏名】田代 祐太郎

【テーマコード（参考）】

5E322

5H770

【Ｆターム（参考）】

5E322AA11

5E322AB10

5E322BB04

5E322BB05

5E322BB06

5H770BA04

5H770CA01

5H770GA19

5H770HA02Y

5H770HA02Z

5H770HA03W

5H770HA03Y

5H770HA03Z

5H770HA04Y

5H770HA06X

5H770HA06Z

5H770QA27

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電力装置を最大出力で運転させつつ、電力装置の運転時間を延長するためには、送風機の冷却能力（温調能力）を改善する必要がある。具体的には、発熱体である電力変換器に送風する冷却風量を増大させる必要がある。しかしながら、冷却風量を増大させると、冷却ファンの消費電力が増大する。
【解決手段】温調装置である電力装置１０において、温調対象である電力変換部９０の発熱量が推定すると共に、冷却ファン６６の冷却能力を推定する。冷却ファン６６は、コンバータＣＰＵの発熱量推定部が推定した発熱量及び冷却能力に基づいて制御される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

温調対象の温度を調節する温調装置であって、
前記温調対象の発熱量を推定する第１推定部と、
該温調装置の温調能力を推定する第２推定部と、
前記第１推定部が推定した前記発熱量と、前記第２推定部が推定した前記温調能力とに基づいて、該温調装置を制御する制御部と、
を備える、温調装置。

【請求項2】

請求項１記載の温調装置において、
前記制御部は、前記第１推定部が推定した前記発熱量と、前記第２推定部が推定した前記温調能力と、前記発熱量及び前記温調能力に応じて予め定められた前記温調装置の稼働度合いと、に基づいて、該温調装置を制御する、温調装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の温調装置において、
前記第２推定部は、前記温調対象の温度と、前記温調装置の温調状態と、に基づいて、前記温調能力を推定する、温調装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の温調装置において、
前記温調対象は、電力を消費する負荷であり、
前記第１推定部は、前記負荷で消費される前記電力に基づいて、前記発熱量を推定する、温調装置。

【請求項5】

請求項１～３に従属する請求項４記載の温調装置において、
前記制御部によって制御されることで、前記負荷を冷却する冷却ファンをさらに備え、
前記温調能力は、前記冷却ファンの冷却能力であり、
前記温調状態は、前記温調装置の冷却状態である、温調装置。

【請求項6】

請求項５記載の温調装置において、
前記負荷は、前記電力を変換する電力変換部であり、
前記電力変換部の入力側は、蓄電装置に接続され、
前記電力変換部の出力側は、前記温調装置の外部に存在する外部機器に接続可能である、温調装置。

【請求項7】

請求項６記載の温調装置において、
前記出力側の電力である出力電力を算出する電力算出部をさらに備え、
前記第１推定部は、前記入力側に供給される入力電圧と、前記電力算出部が算出した前記出力電力と、前記電力変換部の変換効率と、に基づいて、前記電力変換部の前記発熱量を推定し、
前記第２推定部は、前記電力変換部の現在の温度と、前記冷却ファンの現在の風量と、に基づいて、前記冷却ファンの前記冷却能力を推定する、温調装置。

【請求項8】

請求項７記載の温調装置において、
前記発熱量を用いて前記冷却能力を調整し、調整した前記冷却能力に基づいて、前記冷却ファンの前記風量の目標値である目標風量を決定する冷却風量決定部をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却風量決定部が決定した前記目標風量に基づいて、前記冷却ファンを制御する、温調装置。

【請求項9】

請求項８記載の温調装置において、
前記稼働度合いは、前記発熱量と前記冷却能力との関係を示す前記冷却ファンの制御モードであり、
前記冷却風量決定部は、複数の前記制御モードのうちの１つの制御モードと、前記発熱量と、を用いて、前記冷却能力を調整する、温調装置。

【請求項10】

請求項７～９のいずれか１項に記載の温調装置において、
前記第２推定部は、前記温調装置の現在の外気温と、前記電力変換部の現在の温度と、前記冷却ファンの現在の風量と、に基づいて、前記冷却能力を推定する、温調装置。

【請求項11】

請求項６～１０のいずれか１項に記載の温調装置において、
前記電力変換部の温度は、前記電力変換部を構成する半導体素子の温度である、温調装置。

【請求項12】

請求項１１記載の温調装置において、
前記電力変換部は、前記蓄電装置と電気的に接続され、直流電力を変換する直流変換器と、前記直流変換器と前記外部機器との間で電気的に接続され、前記直流電力と交流電力とを変換する交直変換器と、を有し、
前記半導体素子の温度は、少なくとも前記交直変換器を構成する半導体素子の温度である、温調装置。

【請求項13】

温調対象の温度を調節する温調装置の制御方法であって、
前記温調対象の発熱量を推定する第１ステップと、
前記温調装置の温調能力を推定する第２ステップと、
推定した前記発熱量及び前記温調能力に基づいて、前記温調装置を制御する第３ステップと、
を有する、温調装置の制御方法。

【請求項14】

請求項１３記載の温調装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項15】

請求項１４記載のプログラムを記憶する記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温調装置、温調装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電力装置が開示されている。電力装置は、筐体、発熱体及び送風機を備える。発熱体及び送風機は、筐体の内部に収容されている。発熱体は、電力を変換する電力変換器である。電力変換器は、電力を変換する（稼働する）ことで発熱する。送風機は、電力変換器に送風することで、電力変換器を冷却する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／２３５６１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電力装置を最大出力で運転させつつ、電力装置の運転時間を延長するためには、送風機の冷却能力（温調能力）を改善する必要がある。具体的には、発熱体である電力変換器に送風する冷却風量を増大させる必要がある。しかしながら、冷却風量を増大させると、冷却ファンの消費電力が増大する。

【0005】

本発明は、上記した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、温調対象の温度を調節する温調装置であって、前記温調装置は、前記温調対象の発熱量を推定する第１推定部と、該温調装置の温調能力を推定する第２推定部と、前記第１推定部が推定した前記発熱量と、前記第２推定部が推定した前記温調能力とに基づいて、該温調装置を制御する制御部と、を備える。

【0007】

本発明の第２の態様は、温調対象の温度を調節する温調装置の制御方法であって、前記制御方法は、前記温調対象の発熱量を推定する第１ステップと、前記温調装置の温調能力を推定する第２ステップと、推定した前記発熱量及び前記温調能力に基づいて、前記温調装置を制御する第３ステップと、を有する。

【0008】

本発明の第３の態様は、前記制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0009】

本発明の第４の態様は、前記プログラムを記憶する記憶媒体である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、温調対象の発熱量を推定し、温調装置の温調能力を推定し、推定した発熱量及び温調能力に基づいて温調装置を制御する。温調対象の将来の発熱量及び温調能力に応じて温調装置が制御されるので、温調対象の温度を適切に調節することができる。また、温調装置の消費電力の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本実施形態に係る電力装置の斜視図である。

【図2】図２は、図１の電力装置の回路図である。

【図3】図３は、インバータＣＰＵ、コンバータＣＰＵ、ファンドライバ及び冷却ファンのブロック図である。

【図4】図４は、比較例のマップを示す図である。

【図5】図５は、本実施形態のマップを示す図である。

【図6】図６は、本実施形態のマップを示す図である。

【図7】図７は、本実施形態のマップを示す図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る電力装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】図９は、本実施形態に係る電力装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本実施形態に係る電力装置１０（温調装置）の斜視図である。

【0013】

電力装置１０は、筐体１２を備える。筐体１２の形状は、略直方体状である。筐体１２は、内部空間１４を有する。内部空間１４には、バッテリ１６（蓄電装置）を収容するためのスロット１８が設けられている。バッテリ１６は、スロット１８に対して着脱可能である。

【0014】

電力装置１０には、少なくとも１つのバッテリ１６が装着されていればよい。電力装置１０が複数のバッテリ１６を備える場合、複数のバッテリ１６のうち、少なくとも１つのバッテリ１６が電力装置１０に対して着脱可能であればよい。バッテリ１６は、別途の作業工具等を用いることなく、電力装置１０に対して着脱可能であることがより好ましい。つまり、バッテリ１６は、作業工具等を用いなくても、電力装置１０に対して着脱可能に構成されている。また、「電力装置１０に対して着脱」には、電力装置１０に対してバッテリ１６を装着する場合と、電力装置１０に対してバッテリ１６を離脱させる場合とが含まれる。以下の説明では、電力装置１０に対して、１つのバッテリ１６が着脱可能である場合について説明する。

【0015】

バッテリ１６は、電力装置１０に対して着脱可能なモバイルバッテリである。バッテリ１６の形状は、略直方体状である。バッテリ１６は、充放電可能なモバイルバッテリである。バッテリ１６は、例えば、着脱式のリチウムイオンバッテリのバッテリパックが好適である。

【0016】

バッテリ１６は、ケース２０とハンドル２２とを備える。ケース２０は、ケース本体２４とボトムケース２６とを有する。ケース本体２４の内部には、バッテリ本体２８が収容されている。バッテリ本体２８は、電力を蓄電する。ボトムケース２６は、ケース本体２４の底部に固定されている。ハンドル２２は、ケース本体２４の上部に固定されている。ハンドル２２は、Ｔ字状に形成されている。ハンドル２２は、ハンドルカバー３０と、第１ハンドル部３２と、第２ハンドル部３４とを有する。ハンドルカバー３０は、ケース本体２４の上部に固定されている。第１ハンドル部３２は、ハンドルカバー３０の外周に沿って、ハンドルカバー３０の上部に設けられている。第２ハンドル部３４は、第１ハンドル部３２と直交する方向に延びるように配置されている。第２ハンドル部３４の一端は、第１ハンドル部３２の中央部分に連結されている。第２ハンドル部３４の他端は、ハンドルカバー３０の外周部のうち、第１ハンドル部３２から離れた箇所に連結されている。第１ハンドル部３２及び第２ハンドル部３４とハンドルカバー３０との間には、ユーザが手（指）を差し込める程度の隙間が形成されている。ユーザは、第２ハンドル部３４とハンドルカバー３０との隙間に指を差し込み、第２ハンドル部３４を把持することが可能である。

【0017】

筐体１２の上部には、スロット１８の開口３６が形成されている。筐体１２の上部には、開口３６を覆うカバー３８が設けられている。カバー３８には、不図示の開ボタンが設けられている。ユーザが開ボタンを押すと、カバー３８が開き、筐体１２の外部とスロット１８とが連通する。ユーザは、カバー３８が開いている状態で、スロット１８に対してバッテリ１６を着脱することができる。なお、図１は、カバー３８が開いている状態を示す。

【0018】

図１に示すように、筐体１２の側面には、電力装置１０に装着されたバッテリ１６の残容量を示すためのインジケータ４０が設けられている。また、筐体１２の側面には、複数の操作ボタン４２が配置されている。

【0019】

さらに、筐体１２の側面には、複数の出力端子４４が備えられている。複数の出力端子４４は交流出力端子である。複数の出力端子４４は、電力装置１０から該電力装置１０の外部に交流電力を出力するための端子である。複数の出力端子４４は、例えば、商用電源プラグの差し込み口である。複数の出力端子４４には、カバー４６が被せられている。カバー４６は、複数の出力端子４４を保護する。

【0020】

図２は、電力装置１０の回路図である。電力装置１０は、バッテリ１６と、スロット１８と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（直流変換器）と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２と、インバータ５６（交直変換器）と、フィルタ５８と、コンバータＣＰＵ６０と、インバータＣＰＵ６２と、ファンドライバ６４と、冷却ファン６６と、３つの電圧センサ６８、７０、７２と、２つの電流センサ７４、７６と、温度センサ７８と、外気温センサ８０と、入力部８２と、出力部８４とを備える。

【0021】

スロット１８には、コネクタ８６が設けられている。コネクタ８６は、スロット１８の底部に設けられている。バッテリ１６は、コネクタ８８を有する。コネクタ８８は、バッテリ１６の底部に設けられている（図１参照）。コネクタ８８は、バッテリ本体２８に接続されている。バッテリ１６をスロット１８に挿入し、バッテリ１６の底部がスロット１８の底部に当接するときに、２つのコネクタ８６、８８が接続される。２つのコネクタ８６、８８のうち、一方のコネクタが雄型コネクタである。他方のコネクタは、雄型コネクタに嵌合（接続）する雌型コネクタである。図２では、コネクタ８８が雌型コネクタであると共に、コネクタ８６が雄型コネクタである場合を図示している。

【0022】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２と、インバータ５６とは、電力を変換する電力変換部９０（温調対象）を構成する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、及び、インバータ５６の各々は、半導体素子を有する。なお、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、及び、インバータ５６の内部構成は、周知である。そのため、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２、及び、インバータ５６の内部構成の説明は省略する。

【0023】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、バッテリ本体２８に対して、電気的に並列に接続されている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の１次側（入力側）９２と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の１次側（入力側）９４とは、２つのコネクタ８６、８８を介して、バッテリ本体２８と電気的に接続されている。

【0024】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の２次側（出力側）９６は、インバータ５６の１次側（入力側）９８と電気的に接続されている。インバータ５６の２次側（出力側）１００は、フィルタ５８を介して、複数の出力端子４４に接続されている。複数の出力端子４４は、電力装置１０の外部に存在する外部機器１０２と接続可能である。図２では、２つの出力端子４４のうち、一方の出力端子４４に外部機器１０２が接続される場合を図示している。

【0025】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の２次側（出力側）１０４は、ファンドライバ６４を介して、冷却ファン６６と電気的に接続されている。

【0026】

バッテリ本体２８の電圧（直流電圧Ｖｉ）は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の１次側９２と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の１次側９４とに供給される。

【0027】

第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、昇圧用のコンバータである。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、１次側９２の電圧（直流電圧Ｖｉ）の電圧値を、２次側９６の直流電圧の電圧値に変換（昇圧）する。

【0028】

インバータ５６は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の２次側９６から供給された直流電圧（インバータ５６の１次側９８の電圧）を、交流電圧Ｖｏ（インバータ５６の２次側１００の電圧）に変換する。また、インバータ５６は、２次側１００の交流電圧Ｖｏを、１次側９８の直流電圧に変換可能である。

【0029】

従って、電力変換部９０は、バッテリ本体２８の直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を外部機器１０２に供給することが可能である。あるいは、電力変換部９０は、外部機器１０２から供給された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をバッテリ本体２８に蓄電することが可能である。

【0030】

以下の説明では、電力装置１０が、バッテリ本体２８の電力を、電力装置１０の外部（外部機器１０２）に供給する給電器として機能する場合について説明する。

【0031】

フィルタ５８は、交流電圧Ｖｏに重畳する高周波ノイズをカットする。

【0032】

第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、降圧用のコンバータである。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、１次側９４の直流電圧Ｖｉの電圧値を、２次側１０４の直流電圧Ｖｆの電圧値に変換（降圧）する。従って、直流電圧Ｖｆは、直流電圧Ｖｉ、及び、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の２次側９６の直流電圧よりも低い（Ｖｆ＜Ｖｉ）。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、変換した２次側１０４の直流電圧Ｖｆをファンドライバ６４に供給する。

【0033】

ファンドライバ６４は、冷却ファン６６の駆動回路（電源回路）である。ファンドライバ６４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２からの直流電力の供給を受けて、冷却ファン６６を駆動させる。冷却ファン６６は、ファンドライバ６４からの制御によって駆動する。冷却ファン６６は、電力変換部９０に冷却風を送風することで該電力変換部９０を冷却する。後述するように、冷却ファン６６は、電力変換部９０のうち、少なくともインバータ５６を冷却する。

【0034】

電圧センサ６８は、スロット１８のコネクタ８６と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の１次側９２及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の１次側９４との間に配置されている。電圧センサ６８は、バッテリ本体２８の直流電圧Ｖｉを逐次検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。

【0035】

電圧センサ７０及び電流センサ７４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２とファンドライバ６４との間に配置されている。電圧センサ７０は、ファンドライバ６４に供給される直流電圧Ｖｆを逐次検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。電流センサ７４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２からファンドライバ６４に流れる直流電流Ｉｆを逐次検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。

【0036】

電圧センサ７２及び電流センサ７６は、フィルタ５８と複数の出力端子４４との間に配置されている。電圧センサ７２は、インバータ５６の２次側１００の交流電圧Ｖｏを逐次検出し、検出結果をインバータＣＰＵ６２に逐次出力する。電流センサ７６は、インバータ５６から複数の出力端子４４に流れる交流電流Ｉｏを逐次検出し、検出結果をインバータＣＰＵ６２に逐次出力する。

【0037】

温度センサ７８は、電力変換部９０の現在の温度を検出する。より詳しくは、温度センサ７８は、インバータ５６を構成する半導体素子の温度Ｔｉを逐次検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。

【0038】

外気温センサ８０は、電力装置１０の外部の温度（外気温）Ｔｏを逐次検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。

【0039】

入力部８２は、電力装置１０のユーザが操作可能な複数の操作ボタン４２（図１参照）である。入力部８２は、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力の内容をコンバータＣＰＵ６０に出力する。出力部８４は、インジケータ４０（図１参照）等であって、コンバータＣＰＵ６０からの報知内容を、画像、音等によって電力装置１０の外部に報知する。

【0040】

コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２は、電力装置１０に搭載されるＥＣＵ（電子制御装置）である。コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２の各々は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含み構成され得るコンピュータである。すなわち、コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２は、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）によって構成され得る。コンバータＣＰＵ６０は、メモリ１１０（記憶媒体）に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、各種の機能を実現する。インバータＣＰＵ６２は、メモリ１１２（記憶媒体）に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、各種の機能を実現する。

【0041】

なお、コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２の各々について、少なくとも一部が、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路によって実現されてもよい。また、コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２の各々について、少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって構成されてもよい。

【0042】

２つのメモリ１１０、１１２の各々は、揮発性メモリ（不図示）と不揮発性メモリ（不図示）とによって構成され得る。揮発性メモリとしては、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等が挙げられ得る。この揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして使用され、処理又は演算に必要なデータ等を一時的に記憶する。不揮発性メモリとしては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等が挙げられ得る。不揮発性メモリは、保存用のメモリとして使用され、プログラム、テーブル、マップ等を記憶する。メモリ１１０、１１２の各々について、少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられていてもよい。

【0043】

インバータＣＰＵ６２は、電圧センサ７２及び電流センサ７６の検出結果等に基づき、インバータ５６の動作を制御する。コンバータＣＰＵ６０は、電圧センサ６８、７０及び電流センサ７４の検出結果等に基づき、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の動作を制御する。

【0044】

電力変換部９０では、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の各々について、半導体素子がスイッチング動作を行うことにより、直流電圧を変換する。また、インバータ５６は、半導体素子がスイッチング動作を行うことにより、交直変換を行う。各半導体素子は、スイッチング動作に伴い、電力を消費して発熱する。従って、電力変換部９０は、電力装置１０内の負荷であると共に、発熱体である。

【0045】

電力装置１０は、電力変換部９０を温調対象として、該電力変換部９０の温度を調節する。具体的には、冷却ファン６６を駆動させ、冷却ファン６６から電力変換部９０に冷却風を送風する。電力変換部９０に冷却風が送風されることで、各半導体素子が冷却され、電力変換部９０の温度（各半導体素子の温度）が調節される。

【0046】

電力変換部９０では、インバータ５６が最も発熱する。そのため、冷却ファン６６は、少なくとも、インバータ５６に冷却風を送風し、該インバータ５６の半導体素子を冷却できればよい。以下の説明では、説明の便宜上、インバータ５６を構成する半導体素子の温度Ｔｉを、電力変換部９０の温度Ｔｉと呼称する場合がある。

【0047】

インバータＣＰＵ６２及びコンバータＣＰＵ６０は、下記のように機能することで、冷却ファン６６の駆動を制御する。

【0048】

図３に示すように、インバータＣＰＵ６２は、瞬時電力演算部１１４（電力算出部）の機能を実現する。瞬時電力演算部１１４は、電圧センサ７２（図２参照）が逐次検出した交流電圧Ｖｏと、電流センサ７６が逐次検出した交流電流Ｉｏとに基づき、交流電力の瞬時値（瞬時電力Ｐ）を逐次算出する（Ｐ＝Ｖｏ×Ｉｏ）。上記のように、電力変換部９０は、電力装置１０内の負荷であると共に、各半導体素子が電力を消費することにより発熱する。また、瞬時電力Ｐは、電圧センサ７２が検出した現在の交流電圧Ｖｏと、電流センサ７６が検出した現在の交流電流Ｉｏとに基づいて算出される。そのため、瞬時電力Ｐは、電力変換部９０の消費電力に対応する電力であると共に、電力変換部９０の現在の出力電力である。瞬時電力演算部１１４は、算出した瞬時電力ＰをコンバータＣＰＵ６０に逐次出力する。

【0049】

コンバータＣＰＵ６０は、発熱量推定部１１６（第１推定部）、冷却能力推定部１１８（第２推定部）、冷却風量決定部１２０、及び、冷却ファン制御部１２２（制御部）の機能を実現する。また、コンバータＣＰＵ６０のメモリ１１０は、第１マップ１２４及び第２マップ１２６を有する。

【0050】

発熱量推定部１１６は、電力変換部９０の発熱量Ｘを推定する。

【0051】

具体的には、コンバータＣＰＵ６０のメモリ１１０には、電力変換部９０の変換効率を示す数式又はマップ（第１マップ１２４）が格納されている。発熱量推定部１１６は、メモリ１１０に格納された数式又はマップを参照して、瞬時電力演算部１１４が算出した瞬時電力Ｐと、電圧センサ６８が検出した直流電圧Ｖｉとから、電力変換部９０の現在の変換効率ηを算出する。なお、図３では、メモリ１１０に第１マップ１２４が格納されている場合を図示している。

【0052】

発熱量推定部１１６は、瞬時電力Ｐと現在の変換効率ηとに基づいて、電力変換部９０の発熱量Ｘを推定する（Ｘ＝Ｐ×（１－η））。

【0053】

なお、電圧センサ６８が検出した直流電圧Ｖｉは、バッテリ本体２８の現在の電圧である。また、瞬時電力Ｐは、電力変換部９０の現在の瞬時電力である。さらに、電力変換部９０の各半導体素子は、瞬時電力Ｐを消費し、その後、発熱する。従って、発熱量推定部１１６で推定される発熱量Ｘは、電力変換部９０が瞬時電力Ｐを消費して発熱するときの将来の発熱量である。

【0054】

また、上記のように、電力変換部９０のうち、インバータ５６が最も発熱する。従って、発熱量Ｘの大部分は、インバータ５６の発熱量である。そのため、発熱量推定部１１６は、実際には、インバータ５６の将来の発熱量を推定する。従って、メモリ１１０に格納される電力変換部９０の変換効率の数式又はマップは、インバータ５６の変換効率の数式又はマップであってもよい。この場合、発熱量推定部１１６が算出する変換効率ηは、インバータ５６の現在の変換効率である。

【0055】

冷却能力推定部１１８は、冷却ファン６６の冷却能力Ｙ（温調能力）を推定する。

【0056】

具体的には、冷却能力推定部１１８は、電力変換部９０の現在の温度と、電力装置１０での冷却状態（温調状態）とに基づいて、冷却ファン６６の冷却能力Ｙを推定する。

【0057】

上記のように、電力変換部９０のうち、インバータ５６が最も発熱する。そのため、電力変換部９０の現在の温度は、実際には、温度センサ７８が検出したインバータ５６の現在の温度Ｔｉである。

【0058】

また、電力装置１０での冷却状態には、冷却ファン６６の現在の風量と、外気温センサ８０が検出した現在の外気温Ｔｏとが含まれる。

【0059】

冷却ファン６６の現在の風量は、冷却ファン６６の出力である。冷却ファン６６の出力は、冷却ファン６６の入力から推定することができる。冷却ファン６６の入力は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２からファンドライバ６４に供給される直流電圧Ｖｆと、ファンドライバ６４に流れる直流電流Ｉｆとに基づく入力電力（Ｖｆ×Ｉｆ）である。従って、冷却能力推定部１１８は、冷却ファン６６に供給される入力電力（Ｖｆ×Ｉｆ）から冷却ファン６６の現在の風量を推定する。

【0060】

上記のように、温度Ｔｉは、電力変換部９０（インバータ５６）の現在の温度である。また、電力装置１０の冷却状態は、冷却ファン６６の現在の風量と、現在の外気温Ｔｏとである。従って、冷却能力推定部１１８が推定する冷却能力Ｙは、現在の環境で電力変換部９０を冷却しているときの将来の冷却ファン６６の冷却能力である。

【0061】

なお、外気温Ｔｏは、冷却能力Ｙの推定に必須の構成要素ではない。そのため、冷却能力推定部１１８は、電力変換部９０の現在の温度（温度Ｔｉ）と、冷却ファン６６の現在の風量とに基づいて、冷却ファン６６の冷却能力Ｙを推定してもよい。

【0062】

図４は、冷却ファン６６（図２参照）に対する従来の制御手法（比較例）を示す説明図である。

【0063】

従来は、電力変換部９０を構成する半導体素子の温度Ｔ（インバータ５６を構成する半導体素子の温度Ｔｉ）に応じて、冷却ファン６６の冷却風量Ｆの目標値（目標風量Ｆｔ）を決定している。図４では、半導体素子の温度Ｔ（Ｔｉ）がＴ１までは、目標風量ＦｔがＦ０に設定される。なお、Ｆ０は、冷却ファン６６が停止状態（無風状態）での風量である。Ｆ０＝０であってもよい。Ｔ１＜Ｔ（Ｔｉ）≦Ｔ２では、目標風量ＦｔがＦ１（Ｆ０＜Ｆ１）に設定される。Ｔ２＜Ｔ（Ｔｉ）では、目標風量ＦｔがＦ２（Ｆ１＜Ｆ２）に設定される。つまり、従来は、半導体素子の温度Ｔの上昇に伴い、目標風量Ｆｔがステップ状に大きくなる。また、従来は、冷却による半導体素子の温度Ｔの低下に伴い、目標風量Ｆｔがステップ状に小さくなる。

【0064】

しかしながら、この手法では、半導体素子の温度Ｔ（Ｔｉ）が大きくなると、単純に目標風量Ｆｔが大きく設定される。目標風量Ｆｔが大きくなることで冷却能力Ｙは大きくなるが、冷却ファン６６の消費電力が増大する。

【0065】

これに対して、本実施形態では、図３に示すように、コンバータＣＰＵ６０は、冷却風量決定部１２０を有する。冷却風量決定部１２０は、発熱量推定部１１６で推定された発熱量Ｘを用いて、冷却ファン６６の冷却能力Ｙを調整する。冷却風量決定部１２０は、調整した冷却能力Ｙに基づいて、目標風量Ｆｔを決定する。

【0066】

詳しく説明すると、本実施形態では、近い将来の電力変換部９０の発熱量Ｘを予測し、予測した発熱量Ｘに応じて近い将来の冷却ファン６６の冷却能力Ｙを調整する。これにより、調整された冷却能力Ｙは、発熱量Ｘに応じた最低限の冷却ファン６６の消費電力に相当する。このように調整された冷却能力Ｙに基づいて目標風量Ｆｔを決定し、決定した目標風量Ｆｔにて冷却ファン６６を駆動させると、電力変換部９０を適切に冷却できると共に、冷却ファン６６の消費電力の増大を抑えることが可能となる。

【0067】

図３に示すように、コンバータＣＰＵ６０のメモリ１１０には、第２マップ１２６が格納されている。第２マップ１２６には、発熱量Ｘと冷却能力Ｙとの関係を示す複数の制御モードのマップ（図５～図７参照）が格納されている。制御モードは、冷却ファン６６及びファンドライバ６４（図２参照）の制御手法を示すモードである。冷却風量決定部１２０は、複数の制御モードのうち、１つの制御モードのマップを参照し、参照したマップと、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘとを用いて、冷却能力Ｙを調整する。

【0068】

図５～図７には、複数の制御モードのマップが図示されている。図５～図７には、発熱量Ｘと冷却能力Ｙとの関係を示す特性線１３０、１３２、１３４が図示されている。これらの制御モードでは、特性線１３０、１３２、１３４に従って、発熱量Ｘに応じた冷却能力Ｙを設定可能である。

【0069】

図５は、通常の制御モードのマップである。通常の制御モードは、冷却ファン６６に対する通常の制御を示すマップである。図５では、発熱量ＸがＸ１になるまでは、冷却能力ＹがＹ０に設定される。なお、Ｙ０は、冷却ファン６６が停止状態（無風状態）での冷却能力である。Ｙ０＝０であってもよい。また、図５では、発熱量ＸがＸ１を超えると、発熱量Ｘの増加に伴い、冷却能力Ｙが線形的に増加する。

【0070】

図６は、電力変換部９０（インバータ５６）を先行して冷却するための制御モードのマップである。図６では、発熱量ＸがＸ１になるまでは、冷却能力ＹがＹ０に設定され、Ｘ＝Ｘ１では、冷却能力ＹがＹ０からＹ１（Ｙ０＜Ｙ１）に上昇する。また、図６では、発熱量ＸがＸ１を超えると、発熱量Ｘの増加に伴い、冷却能力Ｙが線形的に増加する。但し、Ｘ＞Ｘ１における特性線１３２での発熱量Ｘに対する冷却能力Ｙの増加量は、Ｘ＞Ｘ１における特性線１３０での発熱量Ｘに対する冷却能力Ｙの増加量よりも小さい。

【0071】

図６に示す制御モードでは、Ｘ＝Ｘ１で冷却能力ＹがＹ０からＹ１に上昇する。これにより、電力変換部９０が発熱量Ｘで発熱する前に、先行して冷却能力Ｙを増加させ、冷却ファン６６を駆動させる。この結果、冷却ファン６６は、発熱量Ｘに対して大きな冷却風量で電力変換部９０を冷却する。また、Ｘ＞Ｘ１では、発熱量Ｘの増加に伴い、冷却能力Ｙが徐々に増加する。これにより、発熱量Ｘが大きいときの冷却ファン６６の騒音を抑えることができる。

【0072】

図７は、電力装置１０を静粛に保ちたいときの制御モードのマップである。図７では、発熱量ＸがＸ２（Ｘ２＞Ｘ１）になるまでは、冷却能力ＹがＹ０に設定される。また、発熱量ＸがＸ２になると、冷却能力Ｙは、Ｙ０からＹ２（Ｙ２＜Ｙ１）にまで上昇する。また、図７では、発熱量ＸがＸ２を超えると、発熱量Ｘの増加に伴い、冷却能力Ｙが線形的に増加する。

【0073】

図７では、発熱量ＸがＸ２になるまでは、冷却能力ＹがＹ０に設定される。そのため、図７の制御モードでは、冷却ファン６６による電力変換部９０の冷却開始を遅らせることができる。これにより、冷却ファン６６の駆動によって発生する騒音を低く抑えることができる。

【0074】

ユーザは、入力部８２（図２参照）を操作して、複数の制御モードのうち、１つの制御モードを選択する。冷却風量決定部１２０（図３参照）は、第２マップ１２６に格納されている複数のマップのうち、ユーザが選択した制御モードに対応するマップを参照する（読み込む）。冷却風量決定部１２０は、参照したマップと、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘとを用いて、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力Ｙを調整する。

【0075】

具体的には、冷却風量決定部１２０は、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘ（発熱量Ｘｅ）と、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力Ｙ（冷却能力Ｙｅ０）とを、マップ上にプロットする。発熱量Ｘｅ及び冷却能力Ｙｅ０のプロット（Ｘｅ、Ｙｅ０）が特性線１３０、１３２、１３４上にあるときに、冷却風量決定部１２０は、プロットした冷却能力Ｙｅ０に応じた風量を目標風量Ｆｔに設定する。

【0076】

また、冷却風量決定部１２０は、発熱量Ｘ（発熱量Ｘｅ）及び冷却能力Ｙ（冷却能力Ｙｅ１又はＹｅ２）のプロットが特性線１３０、１３２、１３４から外れている場合には、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力の値（Ｙｅ１又はＹｅ２）を、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘｅにおける特性線１３０、１３２、１３４上での冷却能力の値（冷却能力Ｙｅａ）に補正する。

【0077】

すなわち、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘｅにおいて、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力の値が、特性線１３０、１３２、１３４上の冷却能力の値よりも大きい場合には、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙｅ２が過剰である。つまり、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙｅ２で目標風量Ｆｔを設定し、設定した目標風量Ｆｔで冷却ファン６６を駆動すれば、発熱量Ｘｅに対して過剰な風量で電力変換部９０が冷却される。この結果、冷却ファン６６の消費電力が増大する可能性がある。この場合には、冷却風量決定部１２０は、冷却能力Ｙｅ２を特性線１３０、１３２、１３４上の冷却能力Ｙｅａにまで低く抑え、低く抑えた冷却能力Ｙｅａに応じた風量を目標風量Ｆｔに設定する。

【0078】

また、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘｅにおいて、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力の値が、特性線１３０、１３２、１３４上の冷却能力の値よりも小さい場合には、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙｅ１が小さい。つまり、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙｅ１で目標風量Ｆｔを設定し、設定した目標風量Ｆｔで冷却ファン６６を駆動すれば、発熱量Ｘｅに対して過小な風量で電力変換部９０が冷却される。この結果、電力変換部９０の冷却を効果的に行うことができない。この場合には、冷却風量決定部１２０は、冷却能力Ｙｅ１を特性線１３０、１３２、１３４上の冷却能力Ｙｅａにまで増大させ、増大させた冷却能力Ｙｅａに応じた風量を目標風量Ｆｔに設定する。

【0079】

冷却ファン制御部１２２は、冷却風量決定部１２０が決定した目標風量Ｆｔに基づいて、ファンドライバ６４を制御することで、冷却ファン６６の駆動を制御する。具体的には、冷却ファン制御部１２２は、目標風量Ｆｔに応じた制御信号をファンドライバ６４に供給する。ファンドライバ６４は、冷却ファン制御部１２２から供給される制御信号と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２から供給される直流電力とに基づき、冷却ファン６６の駆動を制御する。

【0080】

本実施形態に係る電力装置１０は、以上のように構成される。次に、電力装置１０の動作について、図８及び図９のフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、主として、冷却ファン６６（図２及び図３参照）による電力変換部９０の冷却方法（温調方法）について説明する。

【0081】

図８のステップＳ１において、電力変換部９０（インバータ５６）（図２参照）の変換効率ηを測定する。この場合、電力変換部９０を動作させ、電圧センサ６８が検出した直流電圧Ｖｉと、電圧センサ７２が検出した交流電圧Ｖｏとを取得する。不図示のコンピュータは、取得した直流電圧Ｖｉと交流電圧Ｖｏとを用いて変換効率ηを算出する。

【0082】

ステップＳ２において、不図示のコンピュータは、測定した変換効率ηの数式又はマップを作成する。

【0083】

ステップＳ３において、不図示のコンピュータは、作成した変換効率ηの数式又はマップ（第１マップ１２４）をメモリ１１０に格納する。

【0084】

なお、ステップＳ１～Ｓ３では、コンバータＣＰＵ６０が、変換効率ηの算出と、数式又はマップの作成と、作成した数式又はマップをメモリ１１０への格納とを行ってもよい。

【0085】

図９のステップＳ１１において、電力装置１０（図１及び図２参照）が運転を開始する。この場合、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の各々は、バッテリ本体２８の直流電圧Ｖｉを出力電圧に変換する。インバータ５６は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力電圧を交流電圧Ｖｏに変換し、変換した交流電圧Ｖｏ（交流電力）を外部機器１０２に供給する。ファンドライバ６４は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２から供給される直流電力を受けて、冷却ファン６６を駆動させる。これにより、冷却ファン６６は、電力変換部９０に冷却風を送風する。冷却風が送風されることで、電力変換部９０の温度（温度Ｔｉ）が調節される。

【0086】

ステップＳ１２において、各電圧センサ６８、７０、７２は、電圧（直流電圧又は交流電圧）Ｖｉ、Ｖｏ、Ｖｆを検出し、検出結果をインバータＣＰＵ６２又はコンバータＣＰＵ６０に出力する。各電流センサ７４、７６は、電流（直流電流又は交流電流）Ｉｏ、Ｉｆを検出し、検出結果をインバータＣＰＵ６２又はコンバータＣＰＵ６０に出力する。温度センサ７８は、半導体素子の温度Ｔｉを検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に出力する。外気温センサ８０は、外気温Ｔｏを検出し、検出結果をコンバータＣＰＵ６０に出力する。

【0087】

ステップＳ１３において、瞬時電力演算部１１４（図３参照）は、電圧センサ７２が検出した交流電圧Ｖｏと、電流センサ７６が検出した交流電流Ｉｏとに基づき、瞬時電力Ｐを算出する。瞬時電力演算部１１４は、算出した瞬時電力ＰをコンバータＣＰＵ６０に出力する。

【0088】

ステップＳ１４（第１ステップ）において、発熱量推定部１１６は、メモリ１１０に格納された数式又はマップ（第１マップ１２４）を参照し、瞬時電力Ｐと、電圧センサ６８が検出した直流電圧Ｖｉとから、電力変換部９０の現在の変換効率ηを算出する。次に、発熱量推定部１１６は、算出した変換効率ηと、瞬時電力Ｐとを用いて、電力変換部９０の発熱量Ｘを推定する。発熱量推定部１１６は、推定した発熱量Ｘを冷却風量決定部１２０に出力する。

【0089】

ステップＳ１５（第２ステップ）において、冷却能力推定部１１８は、温度センサ７８が検出した温度Ｔｉと、外気温センサ８０が検出した外気温Ｔｏと、冷却ファン６６の現在の風量（冷却ファン６６の出力）とから、冷却ファン６６の冷却能力Ｙを推定する。冷却能力推定部１１８は、推定した冷却能力Ｙを冷却風量決定部１２０に出力する。

【0090】

ステップＳ１６において、冷却風量決定部１２０は、ユーザが複数の制御モードの中から１つの制御モードを選択している場合、第２マップ１２６に格納された複数のマップ（図５～図７参照）の中から、ユーザが選択した制御モードのマップを参照する（読み込む）。

【0091】

ステップＳ１７において、冷却風量決定部１２０は、参照しているマップと、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力Ｙと、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘとを用いて、該冷却能力Ｙが適切かどうかを判定する。

【0092】

冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙがマップの特性線１３０、１３２、１３４（図５～図７参照）から外れている場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、冷却風量決定部１２０は、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、冷却風量決定部１２０は、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力Ｙ（Ｙｅ１又はＹｅ２）を、発熱量推定部１１６が推定した発熱量Ｘ（発熱量Ｘｅ）に応じた特性線１３０、１３２、１３４上の冷却能力Ｙｅａに調整（補正）する。

【0093】

なお、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙ（Ｙｅ０）がマップの特性線１３０、１３２、１３４上にプロットされる場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、冷却風量決定部１２０は、ステップＳ１８の処理をスキップする。

【0094】

ステップＳ１９において、冷却風量決定部１２０は、冷却能力推定部１１８が推定した冷却能力Ｙ（Ｙｅ０）、又は、ステップＳ１８で補正した冷却能力Ｙ（Ｙｅａ）に応じた風量を、目標風量Ｆｔとして決定する。

【0095】

ステップＳ２０（第３ステップ）において、冷却ファン制御部１２２は、目標風量Ｆｔに基づく制御信号をファンドライバ６４に出力する。ファンドライバ６４は、冷却ファン制御部１２２からの制御信号に基づき、冷却ファン６６の駆動を制御する。これにより、冷却ファン６６からインバータ５６に送風される冷却風の風量が目標風量Ｆｔに調整される。

【0096】

電力装置１０の運転を継続する場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、電力装置１０は、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２～Ｓ２１の処理を繰り返し実行する。

【0097】

また、電力装置１０が運転を終了する場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、電力装置１０は、電力変換部９０の動作を停止させる。

【0098】

なお、本実施形態では、電力装置１０がバッテリ１６の電力を外部に供給する給電器である場合について説明した。本実施形態では、電力装置１０は、電力装置１０が外部から供給される電力をバッテリ１６に蓄電する充電器として機能してもよい。あるいは、電力装置１０は、給電器及び充電器として機能してもよい。

【0099】

また、本実施形態では、電力装置１０にコンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２の２つのコンピュータが設けられる場合について説明した。電力装置１０では、コンバータＣＰＵ６０及びインバータＣＰＵ６２の機能を１つのコンピュータで実現してもよい。

【0100】

さらに、本実施形態では、温度センサ７８がインバータ５６を構成する半導体素子の温度Ｔｉを検出し、冷却能力推定部１１８が該温度Ｔｉを用いて冷却能力Ｙを推定する場合について説明した。本実施形態では、冷却能力推定部１１８は、電力変換部９０の現在の温度に基づいて冷却能力Ｙを推定できればよい。従って、温度センサ７８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２及びインバータ５６のうち、少なくともいずれか１つの変換器の温度を検出してもよい。より詳しくは、温度センサ７８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２及びインバータ５６のうち、少なくともいずれか１つの変換器に備わるとよい。これにより、温度センサ７８が備わる変換器を構成する半導体素子の温度を検出することができる。具体的には、温度センサ７８は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０を構成する半導体素子の温度を検出してもよい。温度センサ７８は、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２を構成する半導体素子の温度を検出してもよい。あるいは、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２の双方に温度センサ７８が設置されてもよい。この場合、２つの温度センサ７８の各々は、設置対象の変換器を構成する半導体素子の温度を検出することができる。あるいは、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ５２及びインバータ５６に温度センサ７８がそれぞれ設置されてもよい。この場合、３つの温度センサ７８の各々は、設置対象の変換器を構成する半導体素子の温度を検出することができる。いずれの場合でも、冷却能力推定部１１８は、温度センサ７８が検出した温度を用いて、冷却能力Ｙを推定することができる。

【0101】

本実施形態は、以下の効果を有する。

【0102】

図３及び図９に示すように、電力変換部９０（温調対象）の発熱量Ｘを推定し、冷却ファン６６の冷却能力Ｙ（温調装置の温調能力）を推定し、推定した発熱量Ｘ及び冷却能力Ｙに基づいて冷却ファン６６を制御する。将来の発熱量及び温調能力に応じて冷却ファン６６が制御されるので、電力変換部９０の温度（温度Ｔｉ）を適切に調節することができる。また、冷却ファン６６の冷却能力Ｙを増大させても、冷却ファン６６を含む電力装置１０（図１及び図２参照）の消費電力の増加を抑制することができる。

【0103】

発熱量推定部１１６（第１推定部）が推定した発熱量Ｘと、冷却能力推定部１１８（第２推定部）が推定した冷却能力Ｙと、発熱量Ｘ及び冷却能力Ｙに応じて予め定められた制御モードのマップの特性線１３０、１３２、１３４（温調装置の稼働度合い）（図５～図７参照）とに基づいて、冷却ファン６６が制御される。これにより、冷却ファン６６の稼働度合いに応じて、冷却ファン６６を適切に制御することができる。

【0104】

電力変換部９０の温度と電力装置１０の冷却状態とに基づいて、将来の冷却能力Ｙを精度よく推定することができる。

【0105】

電力変換部９０（負荷）で消費される現在の瞬時電力Ｐ（電力）に基づいて、将来の発熱量Ｘを精度よく推定することができる。これにより、電力変換部９０の温度を適切に調節することができる。すなわち、電力変換部９０を適切に冷却することができる。

【0106】

直流電圧Ｖｉ（入力電圧）、瞬時電力Ｐ（出力電力）及び変換効率ηに基づき将来の発熱量Ｘが推定されると共に、電力変換部９０の現在の温度（温度Ｔｉ）及び冷却ファン６６の現在の風量に基づき将来の冷却能力Ｙが推定される。これにより、電力変換部９０の温度上昇を予測して、冷却ファン６６から電力変換部９０に送風される風量を先行して多くすることができる。この結果、電力装置１０を最大出力で運転する場合に、電力装置１０の運転開始から、該電力装置１０の加熱保護のために運転を終了するまでの運転時間を、できる限り長く延ばすことができる。

【0107】

また、現在の直流電圧Ｖｉ、瞬時電力Ｐ及び変換効率ηを用いて将来の発熱量Ｘを推定すると共に、電力変換部９０の現在の温度及び現在の風量を用いて将来の冷却能力Ｙを推定する。これにより、電力変換部９０の状態が変化する場合（瞬時電力Ｐの瞬間的な変動）、バッテリ１６（蓄電装置）の状態が変化する場合（直流電圧Ｖｉの変動）でも、状態の変化に対応して冷却ファン６６を適切に制御することが可能となる。このように、過渡的な変化に対応して、フィードフォワード制御で冷却ファン６６を制御することで、電力変換部９０の温度上昇を効果的に抑制することができる。

【0108】

図５～図７に示すように、将来の発熱量Ｘを用いて将来の冷却能力Ｙを調整し、調整した冷却能力Ｙに基づき目標風量Ｆｔが決定される。これにより、冷却ファン６６（図２及び図３参照）から電力変換部９０に送風される風量を最適な冷却風量に制御することができる。この結果、電力変換部９０を効果的に冷却することができる。

【0109】

また、冷却能力Ｙが将来の発熱量Ｘに応じて調整されることで、該発熱量Ｘに対して冷却能力Ｙが不足したり、又は、該発熱量Ｘに対して冷却能力Ｙが過大になることを回避することができる。すなわち、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙが、将来の発熱量Ｘに対して不足している場合には、推定した冷却能力Ｙに不足分を上乗せする。また、冷却能力推定部１１８で推定された冷却能力Ｙが、将来の発熱量Ｘに対して過大である場合には、過剰分だけ冷却能力Ｙを低くする。これにより、発熱量Ｘと冷却能力Ｙとのバランスを取ることができる。このようなフィードフォワード制御によって、冷却ファン６６は、電力変換部９０が温度上昇する前に、先回りして必要最低限の消費電力で電力変換部９０を適切に冷却することができる。また、発熱量Ｘと冷却能力Ｙとのバランスを取ることで、冷却ファン６６の消費電力を抑えると共に、冷却ファン６６の騒音を抑えることができる。

【0110】

また、従来は、電力変換部９０を構成する半導体素子の熱損失及び熱抵抗等から該半導体素子の接合部の温度を推定し、推定した接合部の温度から目標風量Ｆｔを決定していた。そのため、従来の手法では、目標風量Ｆｔを決定するための処理が複雑であった。

【0111】

これに対して、本実施形態では、現在の直流電圧Ｖｉ、瞬時電力Ｐ及び変換効率ηを用いて、電力変換部９０全体の将来の発熱量Ｘが推定される。また、電力変換部９０を構成する半導体素子の現在の温度（温度Ｔｉ）と、冷却ファン６６の現在の風量とを用いて、冷却ファン６６の将来の冷却能力Ｙが推定される。さらに、推定した将来の発熱量Ｘを用いて冷却能力Ｙを調整し、調整した冷却能力Ｙに応じた目標風量Ｆｔを決定する。このように、本実施形態は、簡易的な推定手法で目標風量Ｆｔが決定されるので、汎用の低スペックのマイクロコンピュータを用いて、目標風量Ｆｔを決定するための処理を実行させることが可能となる。これにより、電力装置１０を安価に実現することが可能となる。

【0112】

ユーザは、複数の制御モード（図５～図７参照）のうち、所望の１つの制御モードを選択すればよい。これにより、ユーザが所望するモードにて、冷却ファン６６の消費電力の増加を抑えつつ、電力変換部９０を冷却することができる。例えば、通常の制御モード（図５参照）、静粛性が求められる制御モード（図７参照）、発熱に備えて先行して冷却するような制御モード（図６参照）等を予め用意しておくことで、ユーザは、所望のモードを選択することができる。

【0113】

図２、図３及び図９に示すように、電力装置１０の現在の外気温Ｔｏと、電力変換部９０の現在の温度（温度Ｔｉ）と、冷却ファン６６の現在の風量とに基づいて、将来の冷却能力Ｙを精度よく推定することができる。

【0114】

電力変換部９０の温度が該電力変換部９０を構成する半導体素子の温度であるので、将来の冷却能力Ｙを一層精度よく推定することができる。

【0115】

半導体素子の温度が少なくともインバータ５６（交直変換器）を構成する半導体素子の温度Ｔｉである。これにより、電力変換部９０のうち、最も発熱するインバータ５６の半導体素子の温度Ｔｉを考慮して、将来の冷却能力Ｙを推定することができる。

【0116】

上述した開示に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0117】

（付記１）
温調対象（９０）の温度（Ｔｉ）を調節する温調装置（１０）であって、前記温調装置は、前記温調対象の発熱量（Ｘ）を推定する第１推定部（１１６）と、該温調装置の温調能力（Ｙ）を推定する第２推定部（１１８）と、前記第１推定部が推定した前記発熱量と、前記第２推定部が推定した前記温調能力とに基づいて、該温調装置を制御する制御部（１２２）と、を備える。

【0118】

この構成によれば、温調対象の発熱量を推定し、温調装置の温調能力を推定し、推定した発熱量及び温調能力に基づいて温調装置を制御する。温調対象の将来の発熱量及び温調能力に応じて温調装置が制御されるので、温調対象の温度を適切に調節することができる。また、温調装置の消費電力の増加を抑制することができる。

【0119】

（付記２）
付記１に記載の温調装置において、前記制御部は、前記第１推定部が推定した前記発熱量と、前記第２推定部が推定した前記温調能力と、前記発熱量及び前記温調能力に応じて予め定められた前記温調装置の稼働度合い（１３０、１３２、１３４）と、に基づいて、該温調装置を制御してもよい。

【0120】

この構成によれば、第１推定部が推定した発熱量と、第２推定部が推定した温調能力と、発熱量及び温調能力に応じて予め定められた温調装置の稼働度合いと、に基づいて、温調装置が制御される。これにより、温調装置の稼働度合いに応じて、温調装置を適切に制御することができる。

【0121】

（付記３）
付記１又は２に記載の温調装置において、前記第２推定部は、前記温調対象の温度と、前記温調装置の温調状態と、に基づいて、前記温調能力を推定してもよい。

【0122】

この構成によれば、温調対象の温度と温調装置の温調状態とに基づいて、将来の温調能力を精度よく推定することができる。

【0123】

（付記４）
付記１～３のいずれかに記載の温調装置において、前記温調対象は、電力（Ｐ）を消費する負荷であり、前記第１推定部は、前記負荷で消費される前記電力に基づいて、前記発熱量を推定してもよい。

【0124】

この構成によれば、負荷で消費される現在の電力に基づいて、将来の発熱量を精度よく推定することができる。これにより、温調対象である負荷の温度を適切に調節することができる。

【0125】

（付記５）
付記１～３に従属する付記４に記載の温調装置において、前記温調装置は、前記制御部によって制御されることで、前記負荷を冷却する冷却ファン（６６）をさらに備え、前記温調能力は、前記冷却ファンの冷却能力であり、前記温調状態は、前記温調装置の冷却状態であってもよい。

【0126】

この構成によれば、負荷の将来の発熱量と冷却ファンの将来の冷却能力とに基づいて、冷却ファンが制御される。これにより、温調対象である負荷を適切に冷却することができる。また、冷却ファンの冷却能力を増大させても、冷却ファンの消費電力の増加を抑制することができる。

【0127】

（付記６）
付記５に記載の温調装置において、前記負荷は、前記電力を変換する電力変換部（９０）であり、前記電力変換部の入力側（９２）は、蓄電装置（１６）に接続され、前記電力変換部の出力側（１００）は、前記温調装置の外部に存在する外部機器（１０２）に接続可能であってもよい。

【0128】

この構成によれば、電力変換部を適切に冷却することができる。

【0129】

（付記７）
付記６に記載の温調装置において、前記温調装置は、前記出力側の電力である出力電力（Ｐ）を算出する電力算出部（１１４）をさらに備え、前記第１推定部は、前記入力側に供給される入力電圧（Ｖｉ）と、前記電力算出部が算出した前記出力電力と、前記電力変換部の変換効率（η）と、に基づいて、前記電力変換部の前記発熱量を推定し、前記第２推定部は、前記電力変換部の現在の温度（Ｔｉ）と、前記冷却ファンの現在の風量と、に基づいて、前記冷却ファンの前記冷却能力を推定してもよい。

【0130】

この構成によれば、入力電圧、出力電力及び変換効率に基づき将来の発熱量が推定されると共に、電力変換部の現在の温度及び冷却ファンの現在の風量に基づき将来の冷却能力が推定される。これにより、電力変換部の温度上昇を予測して、冷却ファンから電力変換部に送風される風量を先行して多くすることができる。この結果、電力装置を最大出力で運転する場合に、電力装置の運転開始から、該電力装置の加熱保護のために運転を終了するまでの運転時間を、できる限り長く延ばすことができる。

【0131】

また、現在の入力電圧、出力電力及び変換効率を用いて将来の発熱量を推定すると共に、電力変換部の現在の温度及び現在の風量を用いて将来の冷却能力を推定する。これにより、電力変換部の状態が変化する場合（出力電力の瞬間的な変動）、蓄電装置の状態が変化する場合（入力電圧の変動）でも、状態の変化に対応して冷却ファンを適切に制御することが可能となる。このように、過渡的な変化に対応して、フィードフォワード制御で冷却ファンを制御することで、電力変換部の温度上昇を効果的に抑制することができる。

【0132】

（付記８）
付記７に記載の温調装置において、前記発熱量を用いて前記冷却能力を調整し、調整した前記冷却能力に基づいて、前記冷却ファンの前記風量の目標値である目標風量（Ｆｔ）を決定する冷却風量決定部（１２０）をさらに備え、前記制御部は、前記冷却風量決定部が決定した前記目標風量に基づいて、前記冷却ファンを制御してもよい。

【0133】

この構成によれば、将来の発熱量を用いて将来の冷却能力を調整し、調整した冷却能力に基づき目標風量が決定される。これにより、冷却ファンから電力変換部に送風される風量を最適な冷却風量に制御することができる。この結果、電力変換部を効果的に冷却することができる。

【0134】

また、将来の発熱量に応じた冷却能力に調整されることで、該発熱量に対して冷却能力が不足したり、又は、該発熱量に対して冷却能力が過大になることを回避することができる。すなわち、第２推定部で推定された冷却能力が、将来の発熱量に対して不足している場合には、推定した冷却能力に不足分を上乗せする。また、第２推定部で推定された冷却能力が、将来の発熱量に対して過大である場合には、過剰分だけ冷却能力を低くする。これにより、発熱量と冷却能力とのバランスを取ることができる。このようなフィードフォワード制御によって、冷却ファンは、電力変換部が温度上昇する前に、先回りして必要最低限の消費電力で電力変換部を適切に冷却することができる。また、発熱量と冷却能力とのバランスを取ることで、冷却ファンの消費電力を抑えると共に、冷却ファンの騒音を抑えることができる。

【0135】

また、従来は、電力変換部を構成する半導体素子の熱損失及び熱抵抗等から該半導体素子の接合部の温度を推定し、推定した接合部の温度から目標風量を決定していた。そのため、従来の手法では、目標風量を決定するための処理が複雑であった。

【0136】

これに対して、本発明では、現在の入力電圧、出力電力及び変換効率を用いて、電力変換部全体の将来の発熱量が推定される。また、電力変換部を構成する半導体素子の現在の温度と、冷却ファンの現在の風量とを用いて、冷却ファンの将来の冷却能力が推定される。さらに、推定した将来の発熱量を用いて冷却能力を調整し、調整した冷却能力に応じた目標風量を決定する。このように、本発明は、簡易的な推定手法で目標風量が決定されるので、汎用の低スペックのマイクロコンピュータを用いて、目標風量を決定するための処理を実行させることが可能となる。これにより、温調装置を安価に実現することが可能となる。

【0137】

（付記９）
付記８に記載の温調装置において、前記稼働度合いは、前記発熱量と前記冷却能力との関係を示す前記冷却ファンの制御モードであり、前記冷却風量決定部は、複数の前記制御モードのうちの１つの制御モードと、前記発熱量と、を用いて、前記冷却能力を調整してもよい。

【0138】

この構成によれば、ユーザは、複数の制御モードのうち、所望の１つの制御モードを選択すればよい。これにより、ユーザが所望するモードにて、冷却ファンの消費電力の増加を抑えつつ、電力変換部を冷却することができる。例えば、通常の制御モード、静粛性が求められる制御モード、発熱に備えて先行して冷却するような制御モード等を予め用意しておくことで、ユーザは、所望のモードを選択することができる。

【0139】

（付記１０）
付記７～９のいずれかに記載の温調装置において、前記第２推定部は、前記温調装置の現在の外気温（Ｔｏ）と、前記電力変換部の現在の温度と、前記冷却ファンの現在の風量と、に基づいて、前記冷却能力を推定してもよい。

【0140】

この構成によれば、温調装置の現在の外気温と、電力変換部の現在の温度と、冷却ファンの現在の風量とに基づいて、将来の冷却能力を精度よく推定することができる。

【0141】

（付記１１）
付記６～１０のいずれかに記載の温調装置において、前記電力変換部の温度は、前記電力変換部を構成する半導体素子の温度であってもよい。

【0142】

この構成によれば、電力変換部の温度が該電力変換部を構成する半導体素子の温度であるので、将来の冷却能力を一層精度よく推定することができる。

【0143】

（付記１２）
付記１１に記載の温調装置において、前記電力変換部は、前記蓄電装置と電気的に接続され、直流電力を変換する直流変換器（５０）と、前記直流変換器と前記外部機器との間で電気的に接続され、前記直流電力と交流電力（Ｐ）とを変換する交直変換器（５６）と、を有し、前記半導体素子の温度は、少なくとも前記交直変換器を構成する半導体素子の温度（Ｔｉ）であってもよい。

【0144】

この構成によれば、半導体素子の温度が少なくとも交直変換器を構成する半導体素子の温度である。これにより、電力変換部のうち、最も発熱する交直変換器の半導体素子の温度を考慮して、将来の冷却能力を推定することができる。

【0145】

（付記１３）
温調対象の温度を調節する温調装置の制御方法であって、前記制御方法は、前記温調対象の発熱量を推定する第１ステップ（Ｓ１４）と、前記温調装置の温調能力を推定する第２ステップ（Ｓ１５）と、推定した前記発熱量及び前記温調能力に基づいて、前記温調装置を制御する第３ステップ（Ｓ２０）と、を有する。

【0146】

この方法によれば、温調対象の発熱量を推定し、温調装置の温調能力を推定し、推定した発熱量及び温調能力に基づいて温調装置を制御する。温調対象の将来の発熱量及び温調能力に応じて温調装置が制御されるので、温調対象の温度を適切に調節することができる。また、温調装置の消費電力の増加を抑制することができる。

【0147】

（付記１４）
付記１３に記載の温調装置の制御方法をコンピュータ（６０、６２）に実行させるためのプログラムである。

【0148】

（付記１５）
付記１４に記載のプログラムを記憶する記憶媒体（１１０、１１２）である。

【0149】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0150】

１０…電力装置（温調装置）
６０…コンバータＣＰＵ（コンピュータ）
６２…インバータＣＰＵ（コンピュータ）
９０…電力変換部（温調対象）
１１０、１１２…メモリ（記憶媒体）
１１６…発熱量推定部（第１推定部）
１１８…冷却能力推定部（第２推定部）
１２２…冷却ファン制御部（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】