CN118056350A - 电力转换装置和电力转换系统 - Google Patents

电力转换装置和电力转换系统 Download PDF

Info

Publication number
CN118056350A
CN118056350A CN202280067298.0A CN202280067298A CN118056350A CN 118056350 A CN118056350 A CN 118056350A CN 202280067298 A CN202280067298 A CN 202280067298A CN 118056350 A CN118056350 A CN 118056350A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
power conversion
terminal
output
duty ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280067298.0A
Other languages
English (en)
Inventor
针屋昭典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN118056350A publication Critical patent/CN118056350A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明的电力转换装置具备第一电力端子、开关电路、变压器、整流电路、平滑电路、第二电力端子和控制电路。开关电路具有可以根据第一驱动信号进行开关的第一多个开关元件。整流电路具有可以根据第二驱动信号进行开关的第二多个开关元件。控制电路在从第一电力端子向第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且在第一电力端子的电压的电压值达到第一阈值的情况下,进行从输出第二驱动信号的输出状态向停止输出第二驱动信号的输出停止状态的切换或从输出停止状态向输出状态的切换。

Description

电力转换装置和电力转换系统
技术领域
本发明涉及一种转换电力的电力转换装置和电力转换系统。
背景技术
对于转换一次侧电池的电力提供给二次侧电池的电力转换装置,在进行电力转换动作之前,进行一些所谓预充电动作,也就是通过电力转换装置将二次侧电池的电力提供给一次侧的电容器。例如在专利文献1中,公开了控制预充电动作的电流的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2019-205293号公报
发明内容
在进行这样的预充电动作的电力转换装置中,例如因为一次侧的电容器的电压变化量随着充电的进行而减小,所以充电需要时间。另外,例如对应一次侧的电容器的电容值,预充电动作所需的充电时间、预充电动作的电压梯度也可能变化。这样的预充电动作的充电特性期望能够设定为例如所定的特性。在电力转换装置中,期望能够通过简单的结构,设定这样的充电特性。
期望提供一种能够通过简单的结构来设定预充电动作的充电特性的电力转换装置和电力转换系统。
本发明的一种实施方式的电力转换装置具备第一电力端子、开关电路、变压器、整流电路、平滑电路、第二电力端子和控制电路。开关电路连接于第一电力端子,并且具有可以根据第一驱动信号进行开关的第一多个开关元件。变压器具有第一绕组和第二绕组,第一绕组连接于开关电路。整流电路连接于第二绕组,并且具有可以根据第二驱动信号进行开关的第二多个开关元件。平滑电路连接于整流电路。第二电力端子连接于平滑电路。控制电路可以控制第一多个开关元件和第二多个开关元件的动作。控制电路可以在从第一电力端子向第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且可以在第一电力端子的电压的电压值达到第一阈值的情况下,进行从输出第二驱动信号的输出状态向停止输出第二驱动信号的输出停止状态的切换或从输出停止状态向输出状态的切换。
本发明的一种实施方式的电力转换系统具备第一电池、电容器、第一开关、第二开关、电力转换装置和第二电池。第一电池具有第一端子和第二端子。电容器具有第一端子和第二端子。第一开关设置在连接第一电池的第一端子与电容器的第一端子的路径上。第二开关设置在连接第一电池的第二端子与电容器的第二端子的路径上。电力转换装置具有第一电力端子、开关电路、变压器、整流电路、平滑电路、第二电力端子和控制电路。第一电力端子具有第一接线端子和第二接线端子,第一接线端子连接于电容器的第一端子,第二接线端子连接于电容器的第二端子。开关电路连接于第一电力端子,并且具有可以根据第一驱动信号进行开关的第一多个开关元件。变压器具有第一绕组和第二绕组,第一绕组连接于开关电路。整流电路连接于第二绕组,并且具有可以根据第二驱动信号进行开关的第二多个开关元件。平滑电路连接于整流电路。第二电力端子连接于平滑电路。控制电路可以控制第一多个开关元件和第二多个开关元件的动作。控制电路可以在从第一电力端子向第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且可以在第一电力端子的电压的电压值达到第一阈值的情况下,进行从输出第二驱动信号的输出状态向停止输出第二驱动信号的输出停止状态的切换或从输出停止状态向输出状态的切换。
根据本发明的一种实施方式的电力转换装置和电力转换系统,能够通过简单的结构,设定预充电动作的充电特性。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的电力转换系统的一个结构例的电路图。
图2是表示图1所示的控制电路的一个结构例的方框图。
图3是表示图2所示的阈值生成部的一个动作例的说明图。
图4是表示图2所示的比较部的比较动作的一个特性例的说明图。
图5是表示图2所示的比较部的一个动作例的时序图。
图6是表示图1所示的电力转换系统的预充电动作的一例的时序图。
图7是表示图6所示的使能信号与栅极信号的关系的时序波形图。
图8是表示图1所示的电力转换系统的预充电动作的一例的时序波形图。
图9是表示变形例的阈值生成部的一个动作例的说明图。
图10是表示其他变形例的阈值生成部的一个动作例的说明图。
图11是表示其他变形例的控制电路的一个结构例的方框图。
图12是表示图11所示的比较部的一个动作例的时序图。
图13是表示其他变形例的控制电路的一个结构例的方框图。
图14是表示图13所示的比较部的一个动作例的时序图。
图15是表示其他变形例的电力转换系统的预充电动作的一例的时序图。
图16是表示其他变形例的电力转换系统的预充电动作的一例的时序图。
图17是表示其他变形例的控制电路的一个结构例的方框图。
图18是表示具备图7所示的控制电路的电力转换系统的预充电动作的一例的时序图。
图19是表示其他变形例的控制电路的一个结构例的方框图。
图20是表示其他变形例的电力转换系统的一个结构例的电路图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
<实施方式>
[结构例]
图1表示具备本发明的一种实施方式的电力转换装置的电力转换系统1的一个结构例。电力转换系统1具备高压电池BH、开关SW1,SW2、电容器9、电力转换装置10和低压电池BL。该电力转换系统1构成为:对由高压电池BH供给的电力进行转换,并且将转换后的电力提供给低压电池BL。
高压电池BH构成为储存电力。高压电池BH通过开关SW1,SW2将电力提供给电力转换装置10。
开关SW1,SW2构成为:通过成为开通状态,将储存在高压电池BH内的电力提供给电力转换装置10。开关SW1,SW2例如使用继电器构成。开关SW1通过成为开通状态,连接高压电池BH的正极端子与电力转换装置10的端子T11。开关SW2通过成为开通状态,连接高压电池BH的负极端子与电力转换装置10的端子T12。开关SW1,SW2根据来自未图示的系统控制部的指示开通或关断。
电容器9的一端连接于电力转换装置10的端子T11和开关SW1,另一端连接于电力转换装置10的端子T12和开关SW2。
电力转换装置10构成为:通过对由高压电池BH供给的电压进行降压,转换电力,并且将转换后的电力提供给低压电池BL。电力转换装置10具有端子T11,T12、电压传感器11、开关电路12、变压器13、整流电路14、平滑电路15、电压传感器18、控制电路19和端子T21,T22。高压电池BH、开关SW1,SW2、电容器9、电压传感器11和开关电路12构成电力转换系统1的一次侧电路,整流电路14、平滑电路15、电压传感器18和低压电池BL构成电力转换系统1的二次侧电路。
端子T11,T12构成为:通过开关SW1,SW2成为开通状态,从高压电池BH供给电压。在电力转换装置10的装置内,端子T11连接于电压线L11,端子T12连接于基准电压线L12。
电压传感器11构成为检测电压线L11的电压。电压传感器11的一端连接于电压线L11,另一端连接于基准电压线L12。电压传感器11检测以基准电压线L12上的电压为基准的电压线L11上的电压,并将其作为电压VH。并且,电压传感器11将电压VH的检测结果提供给控制电路19。
开关电路12构成为:将由高压电池BH供给的直流电压转换成交流电压。开关电路12是全桥型电路,具有晶体管S1~S4。晶体管S1~S4是分别根据栅极信号GA~GD进行切换动作的开关元件。晶体管S1~S4例如使用N型场效应晶体管(FET:Field EffectTransistor)构成。晶体管S1~S4分别具有体二极管D1~D4。例如,体二极管D1的阳极连接于晶体管S1的源极,阴极连接于晶体管S1的漏极。关于体二极管D2~D4也同样。再有,并不限定于该结构,例如也可以在晶体管S1~S4各自的漏极·源极之间,外接二极管元件。另外,在本例中,虽然使用了N型场效应晶体管,但是可以使用任何开关元件。
晶体管S1构成为:设置在连接电压线L11与节点N1的路径上,并且通过成为开通状态将节点N1连接于电压线L11。晶体管S1的漏极连接于电压线L11,栅极被供给栅极信号GA,源极连接于节点N1。晶体管S2构成为:设置在连接节点N1与基准电压线L12的路径上,并且通过成为开通状态将节点N1连接于基准电压线L12。晶体管S2的漏极连接于节点N1,栅极被供给栅极信号GB,源极连接于基准电压线L12。节点N1是晶体管S1的源极与晶体管S2的漏极的连接点。
晶体管S3构成为:设置在连接电压线L11与节点N2的路径上,并且通过成为开通状态将节点N2连接于电压线L11。晶体管S3的漏极连接于电压线L11,栅极被供给栅极信号GC,源极连接于节点N2。晶体管S4构成为:设置在连接节点N2与基准电压线L12的路径上,并且通过成为开通状态将节点N2连接于基准电压线L12。晶体管S4的漏极连接于节点N2,栅极被供给栅极信号GD,源极连接于基准电压线L12。节点N2是晶体管S3的源极与晶体管S4的漏极的连接点。
变压器13构成为:将一次侧电路与二次侧电路以直流方式绝缘且以交流方式连接,并且以变压器13的变压比N转换从一次侧电路供给的交流电压,再将转换后的交流电压提供给二次侧电路。变压器13具有绕组13A,13B。绕组13A的一端连接于开关电路12的节点N1,另一端连接于开关电路12的节点N2。绕组13B的一端连接于整流电路14的节点N4(后述),另一端连接于整流电路14的节点N5(后述)。
整流电路14构成为:通过对从变压器13的绕组13B输出的交流电压进行整流,生成输出电压。整流电路14是全桥型电路,具有晶体管S5~S8。晶体管S5~S8构成为根据栅极信号GE,GF进行切换动作。晶体管S5~S8与开关电路12的晶体管S1~S4同样,例如使用N型场效应晶体管构成。晶体管S5~S8与晶体管S1~S4同样,分别具有体二极管D5~D8。
晶体管S5构成为:设置在连接电压线L21A与节点N4的路径上,并且通过成为开通状态将节点N4连接于电压线L21A。晶体管S5的漏极连接于电压线L21A,栅极被供给栅极信号GF,源极连接于节点N4。晶体管S6构成为:设置在连接节点N4与基准电压线L22的路径上,并且通过成为开通状态将节点N4连接于基准电压线L22。晶体管S6的漏极连接于节点N4,栅极被供给栅极信号GE,源极连接于基准电压线L22。节点N4是晶体管S5的源极与晶体管S6的漏极的连接点。
晶体管S7构成为:设置在连接电压线L21A与节点N5的路径上,并且通过成为开通状态将节点N5连接于电压线L21A。晶体管S7的漏极连接于电压线L21A,栅极被供给栅极信号GE,源极连接于节点N5。晶体管S8构成为:设置在连接节点N5与基准电压线L22的路径上,并且通过成为开通状态将节点N5连接于基准电压线L22。晶体管S8的漏极连接于节点N5,栅极被供给栅极信号GF,源极连接于基准电压线L22。节点N5是晶体管S7的源极与晶体管S8的漏极的连接点。
平滑电路15构成为对整流电路14的输出电压进行平滑化。平滑电路15具有扼流电感器16和电容器17。扼流电感器16的一端连接于电压线L21A,另一端连接于电压线L21B。电容器17的一端连接于电压线L21B,另一端连接于基准电压线L22。再有,在本例中,虽然将扼流电感器16设置在电压线L21A,L21B上,但是并不限定于此,作为该替代,例如也可以将扼流电感器16设置在基准电压线L22上。
电压传感器18构成为检测电压线L21B的电压。电压传感器18的一端连接于电压线L21B,另一端连接于基准电压线L22。电压传感器18检测以基准电压线L22上的电压为基准的电压线L21B上的电压,并将其作为电压VL。并且,电压传感器18将电压VL的检测结果提供给控制电路19。
控制电路19构成为:根据由电压传感器11检出的电压VH、由电压传感器18检出的电压VL和由未图示的系统控制部供给的控制信息CTL,控制开关电路12和整流电路14的动作,由此控制电力转换装置10的动作。具体地说,控制电路19根据电压VH,VL生成栅极信号GA~GF,并且通过该栅极信号GA~GF进行PWM(Pulse Width Modulation)控制,由此控制电力转换装置10的动作。控制电路19例如使用微控制器等构成。控制电路19将供给的电压VH,VL进行AD转换,并且根据AD转换后的数字值进行处理。下面适宜地使用电压VH,VL来表示AD转换后的数字值。
端子T21,T22构成为:将电力转换装置10生成的电压提供给低压电池BL。在电力转换装置10的装置内,端子T21连接于电压线L21B,端子T22连接于基准电压线L22。另外,端子T21连接于低压电池BL的正极端子,端子T22连接于低压电池BL的负极端子。
低压电池BL构成为储存从电力转换装置10供给的电力。
在电力转换系统1中,由该结构进行如下电力转换动作:对由高压电池BH供给的电力进行转换,并且将转换后的电力提供给低压电池BL。
另外,在该电力转换系统1中,还具有如下功能:在开始这样的电力转换动作之前的准备期间(预充电期间P1),对电容器9充电,进行所谓的预充电动作。在该预充电动作中,开关SW1,SW2成为关断状态,控制电路19控制开关电路12和整流电路14的动作,由此电力转换系统1将低压电池BL的电力提供给电容器9。因此,在电力转换装置10中,当为了进行电力转换动作而接通开关SW1,SW2时,能够抑制从高压电池BH流入电容器9的浪涌电流。
图2表示控制电路19的一个结构例。控制电路19具有预充电控制部21、电力转换控制部27和栅极信号生成部28,29。
预充电控制部21构成为:在预充电期间P1和继该预充电期间P1之后的期间(电压维持期间P2),根据电压VL,生成开关电路12的转换动作的占空比DP和整流电路14的转换动作的占空比DS。另外,预充电控制部21还具有根据电压VH生成使能信号EN的功能,该使能信号EN表示控制电路19是否输出栅极信号GA~GF。预充电控制部21具有占空比生成部23,24、阈值生成部25和比较部26。
占空比生成部23构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据电压VL,生成开关电路12的占空比DP。具体地说,占空比生成部23在预充电期间P1,以电压VL越大占空比DP越低的方式生成占空比DP。占空比生成部23能够使用例如函数“DP=X1/VL”,根据电压VL生成占空比DP。在此,“X1”是具有电压量纲的常数,并且是小于电压VL的值的任意常数。另外,占空比生成部23也可以使用例如表示占空比DP与电压VL的关系的列表数据,根据电压VL生成占空比DP。占空比生成部23在预充电期间P1,以占空比DP逐渐增加的方式生成占空比DP。由此,在电力转换系统1中,能够降低电路内的电流应力。另外,占空比生成部23在电压维持期间P2,生成例如对应于电压VL的所定值的占空比DP。再有,并不限定于此,占空比生成部23在电压维持期间P2,也可以通过根据电压VL进行反馈控制来生成占空比DP。
占空比生成部24构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据电压VL,生成整流电路14的占空比DS。具体地说,占空比生成部24在预充电期间P1,以电压VL越大占空比DS越低的方式生成占空比DS。占空比生成部24能够使用例如函数“DS=X2/VL”,根据电压VL生成占空比DS。在此,“X2”是具有电压量纲的常数,并且是小于电压VL的值的任意常数。另外,占空比生成部24也可以使用例如表示占空比DS与电压VL的关系的列表数据,根据电压VL生成占空比DS。占空比生成部24在预充电期间P1,以占空比DS逐渐增加的方式生成占空比DS。由此,在电力转换系统1中,能够降低电路内的电流应力。另外,占空比生成部24在电压维持期间P2,生成例如对应于电压VL的所定值的占空比DS。再有,并不限定于此,占空比生成部24在电压维持期间P2,也可以通过根据电压VL进行反馈控制来生成占空比DS。
阈值生成部25构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据包含于控制信息CTL的电压VH的目标电压指令值VHtarget,生成阈值THtop,THbot。阈值THtop是对应于电压VH的上限电压的值,阈值THbot是对应于电压VH的下限电压的值。
图3表示阈值THtop,THbot的一例。在本例中,阈值生成部25在预充电期间P1开始的时刻t1之后,使阈值THtop随着时间的推移线性增加,并且在时刻t3之后,使阈值THtop的变化停止。该时刻t3之后的阈值THtop的值是目标电压指令值VHtarget。再有,虽然在本例中,阈值THtop的值在时刻t3之后与目标电压指令值VHtarget一样,但是并不限定于此,例如也可以是目标电压指令值VHtarget加上值ΔV的值(VHtarget+ΔV)。在此,ΔV是对应于目标电压指令值VHtarget的任意值。另外,阈值生成部25在时刻t1后的时刻t2之后,使阈值THbot随着时间的推移线性增加,并且在时刻t3后的时刻t4之后,使阈值THbot的变化停止。阈值THtop是比阈值THbot大的值。另外,在本例中,时刻t1~t3期间的阈值THtop的倾斜度ktop与时刻t2~t4期间的阈值THbot的倾斜度kbot相等。
如后所述,电压VH被控制为在阈值THbot以上且阈值THtop以下的电压范围内的电压。并且,在电压VH达到目标电压指令值VHtarget的时刻(在本例中为时刻t5),预充电期间P1结束,电压维持期间P2开始。于是之后,该电压维持期间P2结束,进行电力转换动作的期间(电力转换期间P3)开始。
阈值生成部25例如使用函数、列表数据,生成这样的阈值THtop,THbot。并且,阈值生成部25将这些阈值THtop,THbot提供给比较部26。
比较部26(图2)构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,通过对电压VH与阈值THtop,THbot进行比较,生成使能信号EN。
图4表示比较部26的比较动作的一个特性例。在电压VH比阈值THbot低的情况下,比较部26使使能信号EN为高电平。并且,如果电压VH逐渐升高,达到阈值THtop,那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平。另一方面,在电压VH比阈值THtop高的情况下,比较部26使使能信号EN为低电平。并且,如果电压VH逐渐降低,达到阈值THbot,那么比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平。像这样,比较部26的比较特性显示将阈值THtop和阈值THbot的差作为滞后量HYS的滞后特性。
在图3的例子中,时刻t1~t3期间的阈值THtop的倾斜度ktop与时刻t2~t4期间的阈值THbot的倾斜度kbot相等。因此,在时刻t2~t3期间,滞后量HYS一定。另外,在本例中,阈值THtop,THbot增加期间的滞后量HYS比电压维持期间P2的滞后量HYS大。再有,并不限定于此,例如阈值THtop,THbot增加期间的滞后量HYS也可以与电压维持期间P2的滞后量HYS相同。
图5表示比较部26的一个动作例。例如在时刻t11,使能信号EN从低电平变为高电平。如后所述,如果使能信号EN为高电平,那么控制电路19输出栅极信号GA~GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升。并且,在时刻t12,如果该电压VH达到阈值THtop,比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平。如后所述,如果使能信号EN为低电平,那么控制电路19维持栅极信号GA~GF为低电平。其结果是,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降。并且,在时刻t13,如果该电压VH达到阈值THbot,那么比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平。之后的动作也相同。
比较部26如此在预充电期间P1和电压维持期间P2,通过比较电压VH与阈值THtop,THbot,生成使能信号EN。另外,比较部26在电力转换期间P3,将使能信号EN维持为高电平。
电力转换控制部27(图2)构成为:在电力转换期间P3,根据电压VH,VL和由未图示的系统控制部供给的控制信息CTL,生成开关电路12的转换动作的占空比DP和整流电路14的转换动作的占空比DS。
栅极信号生成部28构成为:根据由占空比生成部23和电力转换控制部27生成的占空比DP和使能信号EN,生成栅极信号GA~GD。具体地说,栅极信号生成部28在预充电期间P1和电压维持期间P2,如果使能信号EN为高电平,那么根据由占空比生成部23生成的占空比DP来生成栅极信号GC,GD,并且维持栅极信号GA,GB为低电平;如果使能信号EN为低电平,那么维持栅极信号GA~GD为低电平。另外,栅极信号生成部28在电力转换期间P3,根据由电力转换控制部27生成的占空比DP生成栅极信号GA~GD。
栅极信号生成部29构成为:根据由占空比生成部24和电力转换控制部27生成的占空比DS和使能信号EN,生成栅极信号GE,GF。具体地说,栅极信号生成部29在预充电期间P1和电压维持期间P2,如果使能信号EN为高电平,那么根据由占空比生成部24生成的占空比DS来生成栅极信号GE,GF;如果使能信号EN为低电平,那么维持栅极信号GE,GF为低电平。另外,栅极信号生成部29在电力转换期间P3,根据由电力转换控制部27生成的占空比DS生成栅极信号GE,GF。
在此,端子T11,T12对应于本公开的“第一电力端子”的一个具体例子。端子T11对应于本公开的“第一接线端子”的一个具体例子。端子T12对应于本公开的“第二接线端子”的一个具体例子。开关电路12对应于本公开的“开关电路”的一个具体例子。变压器13对应于本公开的“变压器”的一个具体例子。绕组13A对应于本公开的“第一绕组”的一个具体例子。绕组13B对应于本公开的“第二绕组”的一个具体例子。整流电路14对应于本公开的“整流电路”的一个具体例子。平滑电路15对应于本公开的“平滑电路”的一个具体例子。控制电路19对应于本公开的“控制电路”的一个具体例子。阈值THbot对应于本公开的“第一阈值”的一个具体例子。阈值THtop对应于本公开的“第二阈值”的一个具体例子。比较部26对应于本公开的“比较部”的一个具体例子。占空比生成部24对应于本公开的“占空比生成部”的一个具体例子。栅极信号生成部29对应于本公开的“驱动部”的一个具体例子。
[动作和作用]
接着,对本实施方式的电力转换系统1的动作和作用进行说明。
(整体动作概要)
首先,参照图1,2,说明电力转换系统1的整体动作概要。在电力转换系统1起动时,开关SW1,SW2为关断状态。首先,在预充电期间P1和电压维持期间P2,控制电路19根据电压VH,VL和控制信息CTL生成栅极信号GC~GF且将栅极信号GA,GB维持为低电平。由此,开关电路12和整流电路14进行动作,电力转换装置10将低压电池BL的电力提供给电容器9。其结果是,电容器9被充电,电压VH上升且维持在目标电压指令值VHtarget所示的电压附近。并且,在电力转换期间P3,开关SW1,SW2为开通状态,控制电路19根据电压VH,VL生成栅极信号GA~GF。由此,电力转换装置10对由高压电池BH供给的电力进行转换,并且将转换后的电力提供给低压电池BL。
(详细动作)
图6表示电力转换系统1的预充电动作的一例,(A)表示使能信号EN的波形,(B)表示整流电路14的转换动作的占空比DS,(C)表示开关电路12的转换动作的占空比DP,(D)表示电压VH的波形和阈值THtop,THbot。图7表示栅极信号生成部28,29的一个动作例。
在本例中,在时刻t21开始预充电期间P1。预充电控制部21在该预充电期间P1,以占空比DP,DS逐渐增加的方式生成占空比DP,DS(图6(B),(C))。在本例中,预充电控制部21生成占空比DP,DS,以使占空比DS小于等于0.5,并且使占空比DP小于等于占空比DS。另外,阈值生成部25在预充电期间P1,以阈值THtop,THbot逐渐增加的方式生成阈值THtop,THbot(图6(D))。比较部26通过比较电压VH与阈值THtop,THbot,生成使能信号EN(图6(A))。如图7所示,栅极信号生成部28在使能信号EN为高电平的情况下,根据占空比DP生成栅极信号GC,GD,并且维持栅极信号GA,GB为低电平;在使能信号EN为低电平的情况下,维持栅极信号GA~GD为低电平。栅极信号生成部29在使能信号EN为高电平的情况下,根据占空比DS生成栅极信号GE,GF;在使能信号EN为低电平的情况下,维持栅极信号GE,GF为低电平。
在时刻t21,电力转换系统1开始预充电动作。在该时刻t21,比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平(图6(A))。栅极信号生成部28根据占空比DP(图6(C))生成栅极信号GC,GD,栅极信号生成部29根据占空比DS(图6(B))生成栅极信号GE,GF(图7)。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升(图6(D))。
如果在时刻t22,电压VH达到阈值THtop(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图6(A))。栅极信号生成部28将栅极信号GC,GD维持为低电平,栅极信号生成部29将栅极信号GE,GF维持为低电平。由此,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降(图6(D))。
如果在时刻t23,电压VH达到阈值THbot(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平(图6(A))。栅极信号生成部28根据占空比DP(图6(C))生成栅极信号GC,GD,栅极信号生成部29根据占空比DS(图6(B))生成栅极信号GE,GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升(图6(D))。
如果在时刻t24,电压VH达到阈值THtop(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图6(A))。
电力转换系统1反复进行该时刻t22~t24的动作。栅极信号生成部28,29在使能信号EN为高电平的期间输出栅极信号GC~GF,并且在使能信号EN为低电平的期间停止栅极信号GC~GF的输出。像这样,电力转换系统1在预充电期间P1进行间歇性动作。其结果是,电压VH在阈值THtop与阈值THbot之间往返。电压VH被控制为在阈值THtop以下且阈值THbot以上的电压范围内的电压。因为阈值THtop,THbot在预充电期间P1,各自被设定为随着时间的推移逐渐增加,所以电压VH随着阈值THtop,THbot的上升而上升。
图8表示预充电期间P1中的使能信号EN为高电平的期间的预充电动作的模拟波形例,(A)表示栅极信号GE,GF的波形,(B)表示栅极信号GC,GD的波形,(C)表示流入电容器9的电流(充电电流ICHG)的波形,(D)表示变压器13的励磁电流IM的波形,(E)表示在扼流电感器16中从电压线L21B流向电压线L21A的电流(电感器电流IL)的波形,(F)表示变压器13的绕组13B的以节点N5为基准的节点N4的电压(变压器电压VTR2)的波形,(G)表示电压VH的波形。在图8中,T表示转换动作的周期。
在预充电动作中,控制电路19根据占空比DP生成栅极信号GC,GD,并且根据占空比DS生成栅极信号GE,GF。占空比DP表示在将周期T(时刻t41~t43的时间长)作为“1”的情况下的栅极信号GC,GD各自的脉冲宽度,占空比DS表示在将周期T作为“1”的情况下的栅极信号GE,GF各自的脉冲宽度。控制电路19如图8(A),(B)所示,在时刻t41,将栅极信号GC,GF从低电平变为高电平。另外,控制电路19在从该时刻t41经过对应于占空比DP的时间(占空比DP×周期T)的时刻将栅极信号GC从高电平变为低电平,并且在从该时刻t41经过对应于占空比DS的时间(占空比DS×周期T)的时刻将栅极信号GF从高电平变为低电平。其次,控制电路19在时刻t42,将栅极信号GD,GE从低电平变为高电平。另外,控制电路19在从该时刻t42经过对应于占空比DP的时间(占空比DP×周期T)的时刻将栅极信号GD从高电平变为低电平,并且在从该时刻t42经过对应于占空比DS的时间(占空比DS×周期T)的时刻将栅极信号GE从高电平变为低电平。控制电路19将栅极信号GA,GB维持为低电平,对此没有图示。由此,如图8(C)所示的充电电流ICHG流入电容器9,电压VH逐渐上升(图8(G))。
像这样,在使能信号EN为高电平的期间,电压VH上升。图6所示的该电压VH的电压梯度由占空比DP,DS设定。因为该电压VH的电压梯度越是比阈值THtop,THbot的梯度大,电压VH从阈值THbot变为阈值THtop的时间就越短,所以使能信号EN(图6(A))变化更频繁。
在图6的例子中,阈值生成部25在时刻t25之后,将阈值THtop设定为目标电压指令值VHtarget所示的值,并且将阈值THbot设定为对应于目标电压指令值VHtarget的值(图6(D))。再有,并不限定于此,阈值生成部25也可以将阈值THbot设定为目标电压指令值VHtarget所示的值,并且将阈值THtop设定为对应于目标电压指令值VHtarget的值。另外,阈值生成部25也可以将阈值THtop设定为对应于目标电压指令值VHtarget的值(例如VHtarget+ΔV1),将阈值THbot设定为对应于目标电压指令值VHtarget的值(例如VHtarget-ΔV2)。在此,ΔV1,ΔV2是对应于目标电压指令值VHtarget的任意值。
另外,在时刻t26,电压VH达到为目标电压指令值VHtarget的阈值THtop(图6(D))。由此,预充电期间P1结束,电压维持期间P2开始。在电压维持期间P2,预充电控制部21分别将占空比DP,DS设定为所定值(图6(B),(C))。在本例中,预充电控制部21将占空比DP设定为稍低于即将时刻t26之前的值,并且将占空比DS设定为稍低于即将时刻t26之前的值。占空比生成部23,24在电压维持期间P2,生成对应于电压VL的所定值的占空比DP,DS。再有,并不限定于此,占空比生成部23,24也可以通过根据电压VL进行反馈控制来生成占空比DP,DS。
在时刻t26,如果电压VH达到阈值THtop(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图6(A))。栅极信号生成部28将栅极信号GC,GD维持为低电平,栅极信号生成部29将栅极信号GE,GF维持为低电平。由此,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降(图6(D))。
在时刻t27,如果电压VH达到阈值THbot(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平(图6(A))。栅极信号生成部28根据占空比DP(图6(C))生成栅极信号GC,GD,栅极信号生成部29根据占空比DS(图6(B))生成栅极信号GE,GF。由此,电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升(图6(D))。
在时刻t28,如果电压VH达到阈值THtop(图6(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图6(A))。
电力转换系统1反复进行该时刻t26~t28的动作。栅极信号生成部28,29在使能信号EN为高电平的期间输出栅极信号GC~GF,并且在使能信号EN为低电平的期间停止栅极信号GC~GF的输出。像这样,电力转换系统1在电压维持期间P2进行间歇性动作。其结果是,电压VH在阈值THtop与阈值THbot之间往返。电压VH被控制为在阈值THtop以下且阈值THbot以上的电压范围内的电压。因为阈值THtop,THbot在电压维持期间P2,被设定为对应于目标电压指令值VHtarget的值,所以电压VH被维持在目标电压指令值VHtarget所示的电压附近。
像这样,在电力转换系统1中,控制电路19在从第一电力端子(端子T11,T12)向第二电力端子(端子T21,T22)供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值(阈值THbot),并且在第一电力端子(端子T11,T12)的电压VH的电压值达到第一阈值(阈值THbot)的情况下,进行了从停止输出栅极信号GE,GF的输出停止状态向输出栅极信号GE,GF的输出状态的切换。另外,控制电路19在该第一期间,生成随着时间的推移而增加的大于第一阈值(阈值THbot)的第二阈值(阈值THtop),并且在第一电力端子(端子T11,T12)的电压VH的电压值达到第二阈值(阈值THtop)的情况下,进行了从输出栅极信号GE,GF的输出状态向停止输出栅极信号GE,GF的输出停止状态的切换。由此,在电力转换系统1中,在预充电期间P1,能够根据阈值THtop,THbot,控制电压VH的电压变化。因此,在电力转换系统1中,能够控制例如预充电动作所需的充电时间、预充电动作的电压VH的电压梯度等各种特性。另外,例如在电力转换系统1中,在根据用途变更电容器9的电容值的情况下,不管电容器9的电容值如何,能够使预充电动作的充电特性为所定特性。像这样,在电力转换系统1中,能够设定预充电动作的充电特性。
另外,在电力转换系统1中,像这样根据电压VH与阈值THtop,THbot的比较结果控制栅极信号GE,GF的输出。由此,在电力转换系统1中,因为不需设置例如使用专利文献1所述的技术的电流传感器,所以能够实现简单的结构。
另外,在电力转换系统1中,因为像这样根据电压VH与阈值THtop,THbot的比较结果控制栅极信号GE,GF的输出,所以如图6所示使能信号EN变化,进行间歇性动作。由此,在电力转换系统1中,例如能够抑制开关电路12、整流电路14的温升。
[效果]
如上所述在本实施方式中,在从第一电力端子向第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且在第一电力端子的电压的电压值达到第一阈值的情况下,进行从停止输出栅极信号的输出停止状态向输出栅极信号的输出状态的切换。另外,在该第一期间,生成随着时间的推移而增加的大于第一阈值的第二阈值,并且在第一电力端子的电压的电压值达到第二阈值的情况下,进行从输出栅极信号的输出状态向停止输出栅极信号的输出停止状态的切换。由此,能够通过简单的结构,设定预充电动作的充电特性。
[变形例1]
在上述实施方式中,虽然如图3所示,在预充电期间P1,阈值THtop的倾斜度ktop和阈值THbot的倾斜度kbot相等,但是并不限定于此,作为该替代,也可以如图9所示,阈值THtop的倾斜度ktop和阈值THbot的倾斜度kbot互相不同。在这种情况下,滞后量HYS随着时间的推移而变化。在本例中,使阈值THtop的倾斜度ktop比阈值THbot的倾斜度kbot小。因此,滞后量HYS随着时间的推移逐渐变小。
[变形例2]
在上述实施方式中,虽然如图3所示,在预充电期间P1,随着时间的推移,使阈值THtop线性增加且使阈值THbot线性增加,但是并不限定于此。作为该替代,如图10所示,也可以使阈值THtop变化为折线状,也可以使阈值THbot变化为折线状。再有,并不限定于此,例如也可以使阈值THtop变化为曲线状,也可以使阈值THbot变化为曲线状。
[变形例3]
在上述实施方式中,虽然阈值生成部25生成2个阈值THtop,THbot,比较部26比较电压VH与阈值THtop,THbot,由此生成使能信号EN,但是并不限定于此。作为该替代,例如也可以仅根据2个阈值THtop,THbot中的一方进行动作。下面列举几个例子进行说明。
图11表示本变形例的控制电路19A的一个结构例。控制电路19A具有预充电控制部21A。预充电控制部21A具有阈值生成部25A与比较部26A。阈值生成部25A构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据包含于控制信号CTL的电压VH的目标电压指令值VHtarget,生成阈值THbot。比较部26A构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,通过比较电压VH与阈值THbot,生成使能信号EN。
图12表示比较部26A的一个动作例。例如在时刻t51,使能信号EN从低电平变为高电平。如果使能信号EN为高电平,那么控制电路19A输出栅极信号GA~GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升。于是,在从时刻t51经过所定时间T1的时刻t52,比较部26A使使能信号EN从高电平变为低电平。如果使能信号EN为低电平,那么控制电路19A将栅极信号GA~GF维持为低电平。其结果是,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降。于是,在时刻t53,如果该电压VH达到阈值THbot,那么比较部26A使使能信号EN从低电平变为高电平。此后的动作也相同。
图13表示本变形例的其他控制电路19B的一个结构例。控制电路19B具有预充电控制部21B。预充电控制部21B具有阈值生成部25B与比较部26B。阈值生成部25B构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据包含于控制信号CTL的电压VH的目标电压指令值VHtarget,生成阈值THtop。比较部26B构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,通过比较电压VH与阈值THtop,生成使能信号EN。
图14表示比较部26B的一个动作例。例如在时刻t61,使能信号EN从低电平变为高电平。如果使能信号EN为高电平,那么控制电路19B输出栅极信号GA~GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升。于是,在时刻t62,如果该电压VH达到阈值THtop,那么比较部26B使使能信号EN从高电平变为低电平。如果使能信号EN为低电平,那么控制电路19将栅极信号GA~GF维持为低电平。其结果是,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降。于是,在从时刻t62经过所定时间T2的时刻t63,比较部26B使使能信号EN从低电平变为高电平。此后的动作也相同。
[变形例4]
在上述实施方式中,阈值生成部25根据包含于控制信号CTL的目标电压指令值VHtarget,生成阈值THtop,THbot。例如也可以如图15所示,在目标电压指令值VHtarget变更的情况下,阈值生成部25根据变更后的目标电压指令值VHtarget,更新阈值THtop,THbot。在本例中,阈值生成部25在直到时刻t72的期间,根据目标电压指令值VHtarget,以阈值THtop,THbot逐渐增加的方式生成阈值THtop,THbot。于是,阈值生成部25在时刻t72,将阈值THtop,THbot设定为对应于该目标电压指令值VHtarget的值。之后,如果目标电压指令值VHtarget变更,那么阈值生成部25在时刻t74,将阈值THtop,THbot设定为对应于该变更后的目标电压指令值VHtarget的值。在本例中,阈值THtop,THbot在时刻t74变化呈阶梯状。之后同样,阈值生成部25在时刻t75,t76将阈值THtop,THbot分别设定为对应于变更后的目标电压指令值VHtarget的值。
[变形例5]
在上述实施方式中,虽然控制电路19在预充电期间P1和电压维持期间P2,生成了占空比DP和占空比DS的双方,但是并不限定于此。作为该替代,也可以如图16所示,控制电路19仅生成占空比DS,并且将占空比DP维持为“0”。在这种情况下,开关电路12不进行转换动作,整流电路14进行转换动作。即使在这种情况下,也能够通过例如使占空比DS大于等于0.5,进行与上述实施方式的情况同样的预充电动作。
[变形例6]
在上述实施方式中,虽然栅极信号生成部28,29根据使能信号EN进行动作,来进行栅极信号GA~GF的输出和输出停止,但是并不限定于此,也可以例如占空比生成部根据使能信号EN进行动作,来进行栅极信号GA~GF的输出和输出停止。下面对本变形例进行详细说明。
图17表示本变形例的控制电路19C的一个结构例。控制电路19C具有预充电控制部21C与栅极信号生成部28C,29C。
预充电控制部21C具有占空比生成部23C,24C。占空比生成部23C构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,在使能信号EN为高电平的情况下,根据电压VL生成占空比DP。占空比生成部24C构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,在使能信号EN为高电平的情况下,根据电压VL生成占空比DS。
栅极信号生成部28C构成为:根据由占空比生成部23C和电力转换控制部27生成的占空比DP,生成栅极信号GA~GD。具体地说,栅极信号生成部28C在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据由占空比生成部23C生成的占空比DP来生成栅极信号GC,GD,并且将栅极信号GA,GB维持为低电平。另外,栅极信号生成部28C在电力转换期间P3,根据由电力转换控制部27生成的占空比DP,生成栅极信号GA~GD。
栅极信号生成部29C构成为:根据由占空比生成部24C和电力转换控制部27生成的占空比DS,生成栅极信号GE,GF。具体地说,栅极信号生成部29C在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据由占空比生成部24C生成的占空比DS,生成栅极信号GE,GF。另外,栅极信号生成部29C在电力转换期间P3,根据由电力转换控制部27生成的占空比DS,生成栅极信号GE,GF。
图18表示具备控制电路19C的电力转换系统1的预充电动作的一例,(A)表示使能信号EN的波形,(B)表示整流电路14的转换动作的占空比DS,(C)表示开关电路12的转换动作的占空比DP,(D)表示电压VH的波形和阈值THtop,THbot。
在时刻t81,电力转换系统1开始预充电动作。在该时刻t81,比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平(图18(A))。根据该使能信号EN,占空比生成部24C在该时刻t81开始生成占空比DS(图18(B)),占空比生成部23C在该时刻t81之后的时刻开始生成占空比DP(图18(C))。栅极信号生成部28C根据占空比DP生成栅极信号GC,GD,栅极信号生成部29C根据占空比DS生成栅极信号GE,GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升(图18(D))。
如果在时刻t82,电压VH达到阈值THtop(图18(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图18(A))。根据该使能信号EN,占空比生成部23C使占空比DS为“0”(图18(B)),占空比生成部24C使占空比DP为“0”(图18(C))。栅极信号生成部28C根据该占空比DP将栅极信号GC,GD维持为低电平,栅极信号生成部29C根据该占空比DS将栅极信号GE,GF维持为低电平。由此,电力转换装置10停止转换动作,电压VH下降(图18(D))。
如果在时刻t83,电压VH达到阈值THbot(图18(D)),那么比较部26使使能信号EN从低电平变为高电平(图18(A))。根据该使能信号EN,占空比生成部23C开始生成占空比DS(图18(B)),占空比生成部24C开始生成占空比DP(图18(C))。这时,占空比生成部23C使占空比DS逐渐增加,占空比生成部24C使占空比DP逐渐增加。栅极信号生成部28C根据该占空比DP生成栅极信号GC,GD,栅极信号生成部29C根据该占空比DS生成栅极信号GE,GF。电力转换装置10根据该栅极信号GA~GF进行转换动作,将低压电池BL的电力提供给电容器9,使电压VH上升(图18(D))。
如果在时刻t84,电压VH达到阈值THtop(图18(D)),那么比较部26使使能信号EN从高电平变为低电平(图18(A))。
电力转换系统1反复进行该时刻t82~t84的动作。像这样,在本变形例的电力转换系统1中,在使能信号EN为低电平的期间,使占空比DP,DS为“0”,当使能信号EN从低电平变为高电平时,使占空比DP,DS逐渐增加。由此,在该电力转换系统1中,能够降低使能信号EN从低电平变为高电平时的浪涌电流。
[变形例7]
在上述实施方式中,虽然控制电路19在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据电压VL生成占空比DP,DS,但是并不限定于此,作为该替代,也可以例如像图19所示的控制电路19D那样,根据电压VH生成占空比DP,DS。控制电路19D具有预充电控制部21D。预充电控制部21D具有占空比生成部23D,24D。占空比生成部23D构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据电压VH生成占空比DP。占空比生成部24D构成为:在预充电期间P1和电压维持期间P2,根据电压VH生成占空比DS。占空比生成部23D,24D也可以生成例如对应于电压VH的所定值的占空比DP,DS,也可以通过根据电压VH进行反馈控制来生成占空比DP,DS。
[变形例8]
在上述实施方式中,虽然如图1所示,使用全桥型电路构成了整流电路14,但是并不限定于此,能够适用各种各样的电路。例如也可以是所谓中心抽头型的电力转换系统。下面对本变形例进行详细说明。
图20表示本变形例的电力转换系统2的一例。电力转换系统2具有变压器33、整流电路34和控制电路39。
变压器33具有绕组33A,33B,33C。绕组33A的一端连接于开关电路12的节点N1,另一端连接于开关电路12的节点N2。绕组33B的一端连接于节点N6,另一端连接于绕组33C的一端和电压线L21A。绕组33C的一端连接于绕组33B的另一端和电压线L21A,另一端连接于节点N7。
整流电路34具有晶体管S9,S10。晶体管S9,S10例如使用N型场效应晶体管构成。晶体管S9,S10分别具有体二极管D9,D10。晶体管S9构成为:设置在连接节点N6与基准电压线L22的路径上,并且通过成为开通状态将节点N6连接于基准电压线L22。晶体管S9的漏极连接于节点N6,栅极被供给栅极信号GF,源极连接于基准电压线L22。晶体管S10构成为:设置在连接节点N7与基准电压线L22的路径上,并且通过成为开通状态将节点N7连接于基准电压线L22。晶体管S20的漏极连接于节点N7,栅极被供给栅极信号GE,源极连接于基准电压线L22。
控制电路39构成为:根据由电压传感器11检出的电压VH、由电压传感器18检出的电压VL和由未图示的系统控制部供给的控制信息CTL,控制开关电路12和整流电路14的动作,由此控制电力转换装置10的动作。具体地说,控制电路19根据电压VH,VL生成栅极信号GA~GF,并且通过该栅极信号GA~GF进行PWM控制,由此控制电力转换装置30的动作。
同样,在上述实施方式中,虽然如图1所示,使用全桥型电路构成了开关电路12,但是并不限定于此,能够适用各种各样的电路。
[其他变形例]
另外,也可以对这些变形例中的2个以上进行组合。
以上,虽然列举实施方式和变形例说明了本发明,但是本发明不限定于这些实施方式等,可以做出各种变化。
例如在上述实施方式中,虽然在电力转换动作中进行了降压动作,但是并不限定于此,也可以进行升压动作。
本申请含有涉及在2021年10月6日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2021-164651中公开的主旨,其全部内容包括在此,以供参考。

Claims (13)

1.一种电力转换装置,具备:
第一电力端子;
开关电路,连接于所述第一电力端子,并且具有第一多个开关元件,所述第一多个开关元件可以根据第一驱动信号进行开关;
变压器,具有第一绕组和第二绕组,所述第一绕组连接于所述开关电路;
整流电路,连接于所述第二绕组,并且具有第二多个开关元件,所述第二多个开关元件可以根据第二驱动信号进行开关;
平滑电路,连接于所述整流电路;
第二电力端子,连接于所述平滑电路;以及
控制电路,可以控制所述第一多个开关元件和所述第二多个开关元件的动作,
所述控制电路可以在从所述第一电力端子向所述第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且可以在所述第一电力端子的电压的电压值达到所述第一阈值的情况下,进行从输出所述第二驱动信号的输出状态向停止输出所述第二驱动信号的输出停止状态的切换或从所述输出停止状态向所述输出状态的切换。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置,其中,
所述输出状态是输出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的状态,
所述输出停止状态是停止输出所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的状态。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述第一期间,进一步生成随着时间的推移而增加的大于所述第一阈值的第二阈值,并且可以在所述电压值达到所述第一阈值的情况下,进行从所述输出停止状态向所述输出状态的切换,可以在所述电压值达到所述第二阈值的情况下,进行从所述输出状态向所述输出停止状态的切换。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述第一期间之后的第二期间,将所述第一阈值设定为第一所定值,并且将所述第二阈值设定为第二所定值。
5.根据权利要求3所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述第一期间之后的第二期间,根据从外部供给的控制信号,变更所述第一阈值和所述第二阈值。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述电压值达到所述第一阈值的情况下,进行从所述输出停止状态向所述输出状态的切换,并且可以在从所述电压值达到所述第一阈值的时刻经过所定长度的时间后的时刻,进行从所述输出状态向所述输出停止状态的切换。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述电压值达到所述第一阈值的情况下,进行从所述输出状态向所述输出停止状态的切换,并且可以在从所述电压值达到所述第一阈值的时刻经过所定长度的时间后的时刻,进行从所述输出停止状态向所述输出状态的切换。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述第一期间之后的第二期间,将所述第一阈值设定为所定值。
9.根据权利要求6或权利要求7所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路可以在所述第一期间之后的第二期间,根据从外部供给的控制信号,变更所述第一阈值。
10.根据权利要求1至权利要求9中的任一项所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路具有:
比较部,判定所述电压值是否达到所述第一阈值;
占空比生成部,可以在所述第一期间生成占空比;以及
驱动部,可以根据所述占空比生成所述第二驱动信号,并且可以根据所述比较部的判定结果,进行从所述输出停止状态向所述输出状态的切换或从所述输出状态向所述输出停止状态的切换。
11.根据权利要求1至权利要求9中的任一项所述的电力转换装置,其中,
所述控制电路具有:
比较部,判定所述电压值是否达到所述第一阈值;
占空比生成部,可以在所述第一期间根据所述比较部的比较结果生成占空比;以及
驱动部,可以根据所述占空比生成所述第二驱动信号。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的电力转换装置,其中,
所述占空比生成部可以在所述第一期间之后的第二期间,通过根据所述第一电力端子的电压或所述第二电力端子的电压进行反馈控制,来生成所述占空比。
13.一种电力转换系统,具备:
第一电池,具有第一端子和第二端子;
电容器,具有第一端子和第二端子;
第一开关,设置在连接所述第一电池的所述第一端子与所述电容器的所述第一端子的路径上;
第二开关,设置在连接所述第一电池的所述第二端子与所述电容器的所述第二端子的路径上;
电力转换装置;以及
第二电池,
所述电力转换装置具有:
第一电力端子,具有第一接线端子和第二接线端子,所述第一接线端子连接于所述电容器的所述第一端子,所述第二接线端子连接于所述电容器的所述第二端子;
开关电路,连接于所述第一电力端子,并且具有第一多个开关元件,所述第一多个开关元件可以根据第一驱动信号进行开关;
变压器,具有第一绕组和第二绕组,所述第一绕组连接于所述开关电路;
整流电路,连接于所述第二绕组,并且具有第二多个开关元件,所述第二多个开关元件可以根据第二驱动信号进行开关;
平滑电路,连接于所述整流电路;
第二电力端子,连接于所述平滑电路;以及
控制电路,可以控制所述第一多个开关元件和所述第二多个开关元件的动作,
所述控制电路可以在从所述第一电力端子向所述第二电力端子供电之前的第一期间,生成随着时间的推移而增加的第一阈值,并且可以在所述第一电力端子的电压的电压值达到所述第一阈值的情况下,进行从输出所述第二驱动信号的输出状态向停止输出所述第二驱动信号的输出停止状态的切换或从所述输出停止状态向所述输出状态的切换。
CN202280067298.0A 2021-10-06 2022-08-18 电力转换装置和电力转换系统 Pending CN118056350A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-164651 2021-10-06
JP2021164651A JP2023055351A (ja) 2021-10-06 2021-10-06 電力変換装置および電力変換システム
PCT/JP2022/031172 WO2023058335A1 (ja) 2021-10-06 2022-08-18 電力変換装置および電力変換システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118056350A true CN118056350A (zh) 2024-05-17

Family

ID=85803351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280067298.0A Pending CN118056350A (zh) 2021-10-06 2022-08-18 电力转换装置和电力转换系统

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023055351A (zh)
CN (1) CN118056350A (zh)
WO (1) WO2023058335A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6924103B2 (ja) * 2017-08-30 2021-08-25 株式会社Soken 電力変換装置
US10351004B1 (en) * 2018-01-03 2019-07-16 Lear Corporation Pre-charging DC link capacitor of on-board charger (OBC) using traction battery
CN111342676A (zh) * 2020-03-17 2020-06-26 深圳威迈斯新能源股份有限公司 一种可预充电的dcdc变换电路

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023058335A1 (ja) 2023-04-13
JP2023055351A (ja) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9054596B2 (en) Device for synchronous DC-DC conversion and synchronous DC-DC converter
US7633780B2 (en) Switching power supply apparatus with low loss synchronous rectification
US9399401B2 (en) Battery charging apparatus for electric vehicle
US9343986B2 (en) Power converter with current feedback loop
JP6559081B2 (ja) 電力変換装置
US7502235B2 (en) Output power limit for a switching mode power converter by a current limit signal having a multi-slope waveform
TW201112601A (en) Switching power supply and related control method
JP4247048B2 (ja) 直流電圧変換回路
JP2015139326A (ja) 電力変換装置及び電力変換方法
CN109149941B (zh) 独立电源供应器及其控制方法
US11689112B2 (en) DC-DC converter and vehicle
CN110768533B (zh) 电源控制器与相关的控制方法
TW201019583A (en) Negative lock loop and control method for flyback voltage converter
JP2015201999A (ja) 電力変換装置及びその制御方法
CN118056350A (zh) 电力转换装置和电力转换系统
US20220321019A1 (en) Power conversion apparatus and power conversion system
JP7275065B2 (ja) 電力変換装置
US11894713B2 (en) Power supply circuit providing control over adaptive charging and charging capability, power supply unit thereof, and charging control method thereof
US20130083579A1 (en) Pre-biased sampling filter
US9602008B1 (en) Power conversion apparatus and method for controlling power conversion apparatus
JP2013005642A (ja) 電力変換装置
WO2024013887A1 (ja) 電力変換装置および電力変換システム
JP2009296747A (ja) 電源装置
JP6464034B2 (ja) 電力変換装置
JP2013251965A (ja) 電源回路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination