DE102019101827A1

DE102019101827A1 - Umrichter und Umrichtungsverfahren

Info

Publication number: DE102019101827A1
Application number: DE102019101827.7A
Authority: DE
Inventors: Shuhei CHIZUWA; Isao ISOGAI
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-07-25
Also published as: CN110086359B; CN110086359A; JP2019129630A; US10658924B2; US20190229611A1

Abstract

Ein Umrichter enthält einen Eingangsspannungserfassungsabschnitt, einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt, einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt und einen Steuerabschnitt, der den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem ein Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, stoppt. Der Steuerabschnitt nimmt den Umrichtungsbetrieb auf solche Weise wieder auf, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, in den LFK-Abschnitt eingegeben wird, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Umrichter und ein Umrichtungsverfahren.
Technischer Hintergrund
Eine wiederaufladbare Batterie wie eine fahrzeuginterne Batterie, die in einem umweltfreundlichen Fahrzeug wie einem elektrischen Fahrzeug installiert ist, nimmt über ein Ladegerät (Umrichter) elektrische Energie von einer externen Wechselstromquelle auf. Dabei kann der Wert der in das Ladegerät eingegebenen Spannung in Abhängigkeit von der externen Wechselstromquelle variabel sein. Um Eingangsspannungswerte handhaben zu können, die in Abhängigkeit von der externen Wechselstromquelle variabel sind, wird die Verstärkung in einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung (LFK-Schaltung), die in dem Ladegerät installiert ist, für die Ausgabe angepasst.
Genauer wird die Verstärkung in der LFK-Schaltung durch Empfangen einer Eingabe von Stromwerten angepasst, die jeweils einem der mehreren Eingangsspannungswerte entsprechen. Wenn beispielsweise ein Eingangsspannungswert einer externen Wechselstromquelle von einer Steuervorrichtung ausgelesen wird, wird ein Eingangsstromwert der LFK-Schaltung entsprechend dem Eingangsspannungswert eingestellt. Da die Verstärkung in der LFK-Schaltung auf diese Weise angepasst wird, kann das Ladegerät auch bei unterschiedlichen Eingangsspannungswerten eine gewünschte Ausgabe bereitstellen.
Bei einer bekannten Technik eines solchen Ladegeräts wird, wenn ein Eingangsspannungswert einer externen Wechselstromquelle ein zu großer Wert ist, der einen angenommenen Bereich überschreitet, der Ladevorgang, d. h. der Umrichtungsbetrieb durch ein Ladegerät, gestoppt, und anschließend wird der Umrichtungsbetrieb durch das Ladegerät wieder aufgenommen.
Beispielsweise wird bei einer herkömmlichen Technik der Umrichtungsbetrieb durch ein Ladegerät gestoppt, wenn während des Ladevorgangs eine Störung wie eine Beeinträchtigung durch eine Blitzstoßspannung oder dergleichen auftritt, und der Umrichtungsbetrieb durch das Ladegerät wird wieder aufgenommen, wenn die Störung nicht mehr besteht.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
Patentschrift 1
Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-100382
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Jedoch gibt es in einem Verbindungsteil zwischen einer externen Wechselstromquelle und einem Ladegerät eine gewisse Induktivität und einen gewissen Widerstand. Wenn also der Widerstandswert auf der Seite der externen Wechselstromquelle zu groß ist, kann der Eingangsspannungswert des Ladegeräts stärker fallen als der angenommene Betrag. Nachdem ein Eingangsstromwert eingestellt wurde, fällt in diesem Fall der in eine LFK-Schaltung eingebenene Spannungswert aufgrund des Abfalls des Spannungswerts zu stark ab, wenn der Betrieb der LFK-Schaltung gestartet wird, und der Eingangsspannungswert ändert sich in einen deutlich anderen Wert um.
Folglich kann der Eingangsstromwert in der Mitte des Ladevorgangs auf einen Eingangsstromwert umgeschaltet werden, der einem anderen Eingangsspannungswert entspricht. Dann kann der Anstieg des Stromschwankungsbetrags innerhalb eines kurzen Zeitraums dazu führen, dass der Ausgangsspannungswert der LFK-Schaltung einen gewünschten Wert überschreitet, wodurch die LFK-Schaltung so gesteuert werden kann, dass sie den Betrieb stoppt.
Wenn der Betrieb der LFK-Schaltung gestoppt wird, wird der Eingangsstrom der LFK-Schaltung unterbrochen und fällt auf 0 oder einen sehr kleinen Wert. Da der Stromschwankungsbetrag innerhalb eines kurzen Zeitraums ansteigt, verursacht die Induktivität auf der Seite der externen Wechselstromquelle eine Stoßspannung. Wenn der Betrag der Induktivität auf der Seite der externen Wechselstromquelle zu groß ist, wird die Stoßspannung groß, die Eingangsspannung steigt auf einen zu großen Wert an, und das Ladegerät stellt den Betrieb ein.
Da immer noch die gleiche externe Wechselstromquelle mit dem Ladegerät verbunden ist, treten bei der herkömmlichen Technik ähnliche Stoßspannungen auch dann auf, wenn der Umrichtungsbetrieb nach dem Stoppen des Ladegeräts wieder aufgenommen wird. Somit werden das Stoppen des Ladegeräts und die Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs endlos wiederholt. Dies führt zu einer unzureichenden Aufladung der wiederaufladbaren Batterie und kann auch aufgrund des wiederholten Aufladens und Entladens interner Komponenten zu einer Verkürzung der Lebensdauer interner Komponenten wie beispielsweise eines im Ladegerät installierten Kondensators führen.
Ziele der vorliegenden Offenbarung sind die Unterdrückung einer unzureichenden Aufladung einer wiederaufladbaren Batterie während des Ladevorgangs und die Unterdrückung der Verkürzung der Lebensdauer einer installierten internen Komponente.
Lösung der Aufgabe
Ein Umrichter gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Umrichter, der einen Eingangswechselstrom in Gleichstrom umwandelt, wobei der Umrichter enthält:

einen Eingangsspannungserfassungsabschnitt, der einen Eingangsspannungswert des Wechselstroms erfasst;
einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt, wobei ein Stromwert, der in den LFK-Abschnitt einzugeben ist, in Abhängigkeit von dem Eingangsspannungswert variabel ist,
einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt, der nach dem LFK-Abschnitt vorgesehen ist; und
einen Steuerabschnitt, der den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, stoppt, wobei
der Steuerabschnitt den Umrichtungsbetrieb auf solche Weise wieder aufnimmt, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, in den LFK-Abschnitt eingegeben wird, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde.

Ein Umrichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Umrichtungsverfahren eines Umrichters, der einen Eingangsspannungserfassungsabschnitt, der einen Eingangsspannungswert eines Eingangswechselstroms erfasst, einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt, wobei ein Stromwert, der in den LFK-Abschnitt einzugeben ist, in Abhängigkeit von dem Eingangsspannungswert variabel ist, und einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt, der nach dem LFK-Abschnitt vorgesehen ist, enthält, wobei der Umrichter ausgelegt ist, den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, wobei das Umrichtungsverfahren umfasst:

Stoppen des Umrichtungsbetriebs in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist; und
Wiederaufnehmen der Umrichtung auf solche Weise, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, in den LFK-Abschnitt eingegeben wird, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine unzureichende Aufladung einer wiederaufladbaren Batterie während des Ladevorgangs unterdrückt werden, und eine Reduzierung der Lebensdauer einer installierten internen Komponente kann unterdrückt werden.
Figurenliste

1 stellt einen Umrichter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
2 stellt Änderungen eines Eingangsstroms und einer Ausgangsspannung eines Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitts im Laufe der Zeit dar;
3 stellt in Abhängigkeit von einer Eingangsspannung einer externen Wechselstromquelle und einer Kabelbaumlänge einen Bereich dar, in dem eine starke Stoßspannung auftritt,
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter darstellt; und
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detailbetriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung genau beschrieben. 1 stellt einen Umrichter 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
Wie in 1 dargestellt, ist der Umrichter 100 ein Ladegerät, das über einen Kabelbaum 11 mit einer externen Wechselstromquelle 10 verbunden ist und Wechselstrom, der von der externen Wechselstromquelle 10 geliefert wird, in Gleichstrom zum Aufladen der Batterie 20 umwandelt. Die Batterie 20 ist eine wiederaufladbare Batterie wie eine fahrzeuginterne Batterie.
Der Umrichter 100 enthält einen Wechselstromfilter 110, einen Gleichrichtungsabschnitt 120, einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt 130, einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt 140, einen ersten Spannungserfassungsabschnitt 150, einen zweiten Spannungserfassungsabschnitt 160 und einen Steuerabschnitt 170.
Der Wechselstromfilter 110 eliminiert Rauschen im Wechselstrom, der von der externen Wechselstromquelle 10 eingegeben wird.
Der Gleichrichtungsabschnitt 120 weist eine Diodenbrückenschaltung auf, die beispielsweise aus vier Dioden besteht, wandelt Wechselstrom, der von der externen Wechselstromquelle 10 ausgegeben wird, mittels Vollweggleichrichtung in Gleichstrom um, und gibt den Gleichstrom an den LFK-Abschnitt 130 aus.
Der LFK-Abschnitt 130 ist eine LFK-Schaltung, die den Leistungsfaktor des von dem Gleichrichtungsabschnitt 120 eingegebenen Gleichstroms korrigiert. Der Elektrolytkondensator 131 ist mit der Ausgangsseite des LFK-Abschnitts 130 verbunden. Der Elektrolytkondensator 131 wird entsprechend der Ausgabe des LFK-Abschnitts 130 mit elektrischer Ladung geladen, um dadurch den Gleichstrom, der von dem LFK-Abschnitt 130 ausgegeben wird, zu glätten.
Der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt 140 ist eine Schaltung, die unter der Steuerung durch den Steuerabschnitt 170 Gleichstrom, der von dem LFK-Abschnitt 130 ausgegeben wird, in Gleichstrom umwandelt, der die Batterie 20 aufladen kann, und ist über den Elektrolytkondensator 131 nach dem LFK-Abschnitt 130 angeschlossen. Der durch den Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt 140 umgewandelte Gleichstrom wird an die Batterie 20 ausgegeben, um die Batterie 20 aufzuladen.
Der erste Spannungserfassungsabschnitt 150 ist zwischen dem Wechselstromfilter 110 und dem Gleichrichtungsabschnitt 120 vorgesehen, um eine Eingangsspannung zu erfassen, die von der externen Wechselstromquelle 10 eingegeben wird, und den erfassten Eingangsspannungswert an den Steuerabschnitt 170 auszugeben. Der erste Spannungserfassungsabschnitt 150 entspricht dem „Eingangsspannungserfassungsabschnitt“ der vorliegenden Offenbarung. Es ist anzumerken, dass der erste Spannungserfassungsabschnitt 150 zwischen dem Gleichrichtungsabschnitt 120 und dem LFK-Abschnitt 130 vorgesehen sein kann.
Der zweite Spannungserfassungsabschnitt 160 ist zwischen dem LFK-Abschnitt 130 und dem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt 140 vorgesehen, um einen Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 zu erfassen. Der zweite Spannungserfassungsabschnitt 160 gibt den erfassten Ausgangsspannungswert an den Steuerabschnitt 170 aus.
Der Steuerabschnitt 170 enthält eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und andere Komponenten. Die CPU liest ein dem Verarbeitungsinhalt entsprechendes Programm aus dem ROM aus, entwickelt das Programm in dem RAM und arbeitet mit dem entwickelten Programm zusammen, um eine zentralisierte Steuerung über den Betrieb der Blöcke des Umrichters 100 durchzuführen. Dabei ruft die CPU verschiedene Daten ab, die in einem Speicherabschnitt 30 gespeichert sind. Der Speicherabschnitt 30 besteht beispielsweise aus einem nicht-flüchtigen Halbleiterspeicher (sogenannter Flash-Speicher) und einem Festplattenlaufwerk.
Der Steuerabschnitt 170 erlangt einen Eingangsspannungswert der externen Wechselstromquelle 10, der von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 erfasst wurde, und bestimmt einen Eingangsstromwert, der in den LFK-Abschnitt 130 einzugeben ist, entsprechend dem Eingangsspannungswert, um die Steuerung zur Anpassung der Verstärkung der Ausgabe des LFK-Abschnitts 130 durchzuführen.
Genauer führt der Steuerabschnitt 170 eine Steuerung durch, um von dem Speicherabschnitt 30 einen Eingangsstromwert zu erlangen, der entsprechend dem erlangten Eingangsspannungswert eingestellt ist, und den erlangten Eingangsstromwert in den LFK-Abschnitt 130 einzugeben.
Hierbei kann der in den Umrichter 100 einzugebende Eingangsspannungswert in Abhängigkeit der Schwankung der Spannung in der externen Wechselstromquelle 10 variieren. Die Variation des Eingangsspannungswerts, der in den Umrichter 100 eingegeben wird, kann die Ausgabe der Komponenten des Umrichters 100 schwanken lassen und eine gewünschte Ausgabe beeinträchtigen. Um einer solchen Schwankung des Eingangsspannungswerts zu begegnen, wird die Verstärkung für die Ausgabe des LFK-Abschnitts 130 angepasst.
Dementsprechend wird die Verstärkung des LFK-Abschnitts 130 auch bei Schwankungen des Eingangsspannungswerts von der externen Wechselstromquelle 10 in geeigneter Weise angepasst.
Der Speicherabschnitt 30 speichert Informationen über Entsprechungen zwischen dem Eingangsspannungswert und dem Eingangsstromwert, wie beispielsweise in Tabelle 1 dargestellt.
[Tabelle 1]

Eingangsspannungswert Eingangsstromwert

100V A

120V B

140V C
Die Eingangsstromwerte A, B und C in Tabelle 1 stehen in dem Größenverhältnis A > B > C. Wie in Tabelle 1 dargestellt, ist der Eingangsspannungswert desto kleiner, je größer der Eingangsstromwert ist. Mit dieser Einstellung ist der in den LFK-Abschnitt 130 einzugebende Stromwert entsprechend dem Eingangsspannungswert variabel, und die Verstärkung des LFK-Abschnitts 130 kann in geeigneter Weise angepasst werden.
Der Steuerabschnitt 170 erlangt einen Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 von dem zweiten Spannungserfassungsabschnitt 160 und bestimmt in Abhängigkeit von dem Ausgangsspannungswert, ob der Betrieb des LFK-Abschnitts 130 zu stoppen ist. In einem Fall, in welchem der Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 größer oder gleich einem Schwellenwert ist, bestimmt der Steuerabschnitt 170, dass der Betrieb des LFK-Abschnitts 130 zu stoppen ist, und stoppt den Betrieb des LFK-Abschnitts 130.
Der Schwellenwert ist beispielsweise ein Spannungswert, der einem Zustand äquivalent ist, in welchem in dem Elektrolytkondensator 131, der in dem LFK-Abschnitt 130 vorgesehen ist, eine Überspannung auftritt. Eine solche Überspannung tritt auf, wenn ein Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 auf einen zu großen Wert ansteigt, z. B. durch äußere Störungen, oder wenn der Stromschwankungsbetrag innerhalb kurzer Zeit durch Umschalten Stromwerts, der in den LFK-Abschnitt 130 eingegeben wird, in der Mitte des Ladevorgangs ansteigt, wie weiter unten beschrieben.
Bei dieser Auslegung wird der Betrieb des LFK-Abschnitts 130 gestoppt, wenn in dem Elektrolytkondensator 131 eine Überspannung auftritt. Daher tritt keine wiederholte Überspannung in dem Elektrolytkondensator 131 auf, und somit kann ein Versagen des Elektrolytkondensators 131 verhindert werden.
Darüber hinaus führt der Steuerabschnitt 170 in einem Fall, in welchem ein Eingangsspannungswert, der von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 erlangt wird, größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, eine Steuerung durch, um den Umrichtungsbetrieb in dem Umrichter 100, d. h. den Ladebetrieb der Batterie 20, zu stoppen.
Der vorgegebene Wert ist beispielsweise ein Spannungswert, der größer ist als die in der Tabelle 1 oben eingestellten Eingangsspannungswerte.
Das Stoppen des Umrichtungsbetriebs in dem Umrichter 100 beinhaltet Zustände, in welchen der Betrieb des LFK-Abschnitts 130, des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitts 140 und anderer Komponenten gestoppt ist, und Zustände, in welchen keine Ausgabe von dem LFK-Abschnitt 130 und dem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt 140 erfolgt.
Die Eingabe einer Überspannung, wie beispielsweise einer Blitzstoßspannung, in den Umrichter 100 kann zu Störungen führen wie z. B. dem Versagen interner Komponenten des Umrichters 100. In einem solchen Fall jedoch können die zuvor erwähnten Störungen vermieden werden, indem eine Steuerung durchgeführt wird, um den Umrichtungsbetrieb in dem Umrichter 100 zu stoppen.
Nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs in dem Umrichter 100 führt der Steuerabschnitt 170 zum Verhindern eines fortgesetzten Stopps des Ladevorgangs der Batterie 20 eine Steuerung durch, um den Umrichtungsbetrieb des Umrichters 100 wieder aufzunehmen.
Genauer führt der Steuerabschnitt 170 eine Steuerung durch, um den Umrichtungsbetrieb auf solche Weise wieder aufzunehmen, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der anfangs vor dem Stoppen eingestellt wurde, nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs in den LFK-Abschnitt 130 eingegeben wird.
In einem Verbindungsteil zwischen der externen Wechselstromquelle 10 und dem Umrichter 100 befinden sich eine Induktivität und ein Widerstand. Beispiele der Induktivität und des Widerstands sind die Drahtinduktivität und der Drahtwiderstand des Kabelbaums 11 der externen Wechselstromquelle 10, der eine Verbindung zum Umrichter 100 herstellt, und eine parasitäre Induktivität und ein parasitärer Widerstand der externen Wechselstromquelle 10. Es ist anzumerken, dass in der folgenden Beschreibung die Induktivität L und der Widerstand R des Kabelbaums 11, der in 1 dargestellt ist, als ein Beispiel verwendet werden.
Wenn der Wert des Widerstands R auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 zu groß ist, kann der Eingangsspannungswert des Umrichters 100 stärker abfallen als der angenommene Betrag. Nachdem vor dem Start des Umrichtungsbetriebs ein Eingangsstromwert eingestellt wurde, fällt in diesem Fall der Wert der in den LFK-Abschnitt 130 eingegebenen Spannung aufgrund des Abfalls des Spannungswerts zu stark ab, wenn der Betrieb des LFK-Abschnitts 130 gestartet wird, und der Eingangsspannungswert ändert sich in einen deutlich anderen Wert um. Folglich kann der Eingangsstromwert in der Mitte des Ladevorgangs auf einen Eingangsstromwert umgeschaltet werden, der einem anderen Eingangsspannungswert entspricht.
2 stellt Änderungen in der Ausgangsspannung und dem Eingangsstrom des LFK-Abschnitts 130 im Laufe der Zeit dar. Das obere Diagramm in 2 stellt Änderungen des Eingangsstroms des LFK-Abschnitts 130 im Laufe der Zeit dar. Das untere Diagramm in 2 stellt Änderungen der Ausgangsspannung des LFK-Abschnitts 130 im Laufe der Zeit dar.
Wie in 2 dargestellt, stellt der Steuerabschnitt 170 den Eingangsstromwert des LFK-Abschnitts 130 auf B ein, wenn der Eingangsspannungswert (von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 erfasster Spannungswert) des LFK-Abschnitts 130 vor dem Start des Umrichtungsbetriebs 120 V beträgt, und der Stromwert, der in den LFK-Abschnitt 130 eingegeben wird, erhöht sich nach dem Start des Umrichtungsbetriebs (Zeit T1) allmählich. Wenn dann der Betrag des Spannungsabfalls, der durch den Widerstand R verursacht wird, aufgrund eines Zusammenhangs zwischen B und dem Wert des Widerstands R beispielsweise 20 V beträgt, wenn der Eingangsstromwert den eingestellten Wert B erreicht, liegt der von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 erfasste Spannungswert bei 100 V (Abfall von 20 V gegenüber 120 V). Der Betrag des Spannungsabfalls wird als das Produkt des Eingangsstromwerts und des Widerstands R berechnet.
Zu diesem Zeitpunkt bestimmt der Steuerabschnitt 170, dass der Eingangsspannungswert bei 100 V liegt, und schaltet den Eingangsstromwert des LFK-Abschnitts 130 in der Mitte des Ladevorgangs gemäß Tabelle 1 von B auf A um (Zeit T2). Somit steigt der Eingangsstromwert des LFK-Abschnitts 130 in Richtung A an, und die Stromschwankung innerhalb eines kurzen Zeitraums erhöht dabei die Menge der elektrischen Ladungen, mit denen der Elektrolytkondensator 131 aufgeladen wird, wodurch an dem Elektrolytkondensator 131 eine Überspannung entsteht.
Der Steuerabschnitt 170 stoppt den Betrieb des LFK-Abschnitts 130 (Zeit T3) auf Grundlage des Ausgabeergebnisses des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 160. Dadurch wird der Stromwert, der in den LFK-Abschnitt 130 eingegeben wird, auf 0 oder einen sehr kleinen Wert reduziert.
Zu diesem Zeitpunkt tritt in Verbindung mit dem Stoppen des LFK-Abschnitts 130 eine Stoßspannung aufgrund der Induktivität L auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 auf. Wenn der Wert der Induktivität durch L und der Eingangsstromwert durch I angegeben wird, ist die Stoßspannung ein Wert, der sich aus by 1/2 × L × I² ergibt.
Das heißt, wenn die Induktivität L auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 zu groß ist, tritt in dem Umrichter 100 zum Zeitpunkt des Stoppens des Betriebs des LFK-Abschnitts 130 eine starke Stoßspannung auf.
Da der von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 erfasste Eingangsspannungswert nach dem Stoppen des Betriebs des LFK-Abschnitts 130 zum Zeitpunkt T3 zu groß wird, führt der Steuerabschnitt 170 dementsprechend eine Steuerung durch und stoppt den Umrichtungsbetrieb des Umrichters 100. Das heißt dass, obwohl aufgrund der Induktivität L und des Widerstands R auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 der Umrichtungsbetrieb des Umrichters 100 gestoppt wird, kann, wenn ein solches Phänomen auftritt, ein ähnliches Phänomen erneut auftreten, wenn die Steuerung durchgeführt wird, um den Betrieb des Umrichters 100 wieder aufzunehmen, solange die gleiche externe Wechselstromquelle 10 mit dem Umrichter 100 verbunden ist.
In einem Fall, in welchem der Eingangsstromwert des LFK-Abschnitts 130 auf einen Stromwert eingestellt wird, der dem Eingangsspannungswert der externen Wechselstromquelle 10 entspricht, reduziert insbesondere ein ähnlicher Spannungsabfall den Eingangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 und führt dazu, dass der Eingangsstromwert umgeschaltet wird, sodass ähnliche Stoßspannungen auch nach der Wiederaufnahme des Ladevorgangs auftreten. Infolgedessen werden das Stoppen des Umrichters 100 und die Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs endlos wiederholt.
In der Ausführungsform wird der Eingangsstromwert nach der Wiederaufnahme auf einen zweiten Eingangsstromwert eingestellt, der niedriger ist als der erste Eingangsstromwert, der entsprechend dem Eingangsspannungswert eingestellt wurde. Dadurch kann der Betrag des Spannungsabfalls (Produkt von Eingangsstromwert und Widerstand R), der durch den Widerstand R auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 verursacht wird, reduziert werden, sodass das Umschalten des Eingangsstromwerts des LFK-Abschnitts 130 in der Mitte des Ladevorgangs unterdrückt werden kann.
Selbst wenn der LFK-Abschnitt 130 aufgrund des Spannungsabfalls gestoppt wird, kann die Energiemenge des Spannungsstoßes (ein Wert, der sich aus 1/2 × L × I² ergibt), der durch die Induktivität L auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 verursacht wird, reduziert werden, und daher kann das Stoppen des Umrichtungsbetriebs in dem Umrichter 100 unterdrückt werden.
Darüber hinaus zählt der Steuerabschnitt 170 die Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs und stellt den zweiten Eingangsstromwert so ein, dass der Betrag der Reduzierung gegenüber dem ersten Eingangsstromwert entsprechend der Anzahl der Male der Wiederaufnahme ansteigt. Das heißt, je häufiger der Umrichtungsbetrieb wieder aufgenommen wird, desto kleiner wird der von dem Steuerabschnitt 170 zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs eingestellte Eingangsstromwert.
Wie in Tabelle 2 dargestellt, kann der Eingangsstromwert mit zunehmender Anzahl der Male der Wiederaufnahme laufend reduziert werden.
[Tabelle 2]

Anzahl der Male der Wiederaufnahme Eingangsstromwert

0 32A

1 29A

2 26A

3 23A

4 20A

5 17A
In Tabelle 2 liegt der vor dem Stoppen eingestellte Eingangsstromwert bei 32 A, und der Eingangswert ist so eingestellt, dass er jedes Mal, wenn sich die Anzahl der Male der Wiederaufnahme erhöht, um 3 A reduziert wird.
3 ist ein Ergebnis eines Experiments, das in Abhängigkeit von der Eingangsspannung der externen Wechselstromquelle 10 und einer Kabelbaumlänge den Bereich angibt, in dem ein starker Spannungsstoß auftritt. In 3 ist die Kabelbaumlänge in der Einheit m aufgetragen und die Eingangsspannung der externen Wechselstromquelle 10 ist in der Einheit V aufgetragen. Es ist anzumerken, dass 3 ein Ergebnis eines Experiments darstellt, bei dem nur für den Kabelbaum 11 eine Induktivität und ein Widerstand angenommen wurden. Der Drahtdurchmesser des Kabelbaums 11 beträgt 5,5 mm, und der Kabelbaum 11 besteht aus einem geraden Draht.
In 3 ist ein Bereich, der zwischen der oberen und unteren Seite liegt und durch eine im Wesentlichen U-förmige durchgezogene Linie L1, die sich nach schräg oben öffnet, gekennzeichnet ist, der Bereich, in welchem bei einem Eingangsstromwert von 32 A ein starker Spannungsstoß auftritt. In 3 ist ein Bereich, der zwischen einer gestrichelten Linie L2 und der unteren durchgezogene Linie L1 liegt, der Bereich, in welchem bei einem Eingangsstromwert von 29 A ein starker Spannungsstoß auftritt. In 3 ist ein Bereich, der zwischen einer gestrichelten Linie L3 und der unteren durchgezogene Linie L1 liegt, der Bereich, in welchem bei einem Eingangsstromwert von 26 A ein starker Spannungsstoß auftritt. In 3 ist ein Bereich, der zwischen einer gestrichelten Linie L4 und der unteren durchgezogene Linie L1 liegt, der Bereich, in welchem bei einem Eingangsstromwert von 23 A ein starker Spannungsstoß auftritt.
Wie in 3 dargestellt, tritt beispielsweise innerhalb des Bereichs, der zwischen dem oberen und unteren Teil der durchgezogene Linie L1 liegt, ein starker Spannungsstoß auf, wenn der Eingangsstromwert 32 A beträgt. Es wurde jedoch durch Experimente wie Simulationen bestätigt, dass der Bereich, in welchem ein starker Spannungsstoß auftritt, desto schmaler wird, je kleiner der Eingangsstromwert eingestellt wird (siehe gestrichelte Linien L2 bis L4). Das heißt, dass durch Reduzierung des Eingangsstromwerts der Bereich, in welchem ein starker Spannungsstoß auftritt, reduziert werden kann und daher die Häufigkeit des Stoppens des Umrichters 100 aufgrund eines Spannungsstoßes reduziert werden kann.
Nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs kann der Steuerabschnitt 170 den Umrichtungsbetrieb mit dem zuvor erwähnten ersten Eingangsstromwert wieder aufnehmen. Wenn dann der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert wird, nachdem die Wiederaufnahmesteuerung mit dem ersten Eingangsstromwert eine vorgegebene Anzahl von Malen (z. B. drei) ausgeführt wurde, kann der Steuerabschnitt 170 den Umrichtungsbetrieb auf solche Weise wieder aufnehmen, dass der zweite Eingangsstromwert in den LFK-Abschnitt 130 eingegeben werden kann.
Auch wenn beispielsweise eine große Spannung wie eine Blitzstoßspannung in den Umrichter 100 eingegeben wird, tritt eine solche große Spannung nicht häufig auf und tritt vermutlich nicht häufiger als ein oder zweimal auf. Aus diesem Grund wird der Eingangsstromwert nicht gegenüber dem ersten Eingangsstromwert abgesenkt, wenn der Umrichtungsbetrieb des Umrichters 100 nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs aufgrund eines Phänomens wie z B. einer Blitzstoßspannung wieder aufgenommen werden soll.
Durch diese Auslegung kann der Umrichtungsbetrieb wieder aufgenommen werden, ohne dass der Eingangsstromwert abgesenkt wird, wenn der Umrichtungsbetrieb aufgrund eines anderen Faktors als der Induktivität und des Widerstands auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 gestoppt wird. Daher wird die Ladezeit desto länger, je kleiner der Eingangsstromwert ist. Durch die Ausführung einer solchen Steuerung ist es möglich, eine unnötige Verlängerung der Ladezeit zu unterdrücken, wenn der Umrichtungsbetrieb durch andere Faktoren als Induktivität und Widerstand auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 gestoppt wird.
Ein Betriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter 100, der auf die vorstehende Weise ausgelegt ist, ist nachfolgend beschrieben. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter 100 darstellt. Die Verarbeitung in 4 wird beispielsweise durchgeführt, wenn der Umrichter 100 mit der externen Wechselstromquelle 10 verbunden ist.
Wie in 4 dargestellt, erlangt der Steuerabschnitt 170 einen Eingangsspannungswert von dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 150 und stellt den Eingangsstrom des LFK-Abschnitts 130 auf den ersten Eingangsstromwert entsprechend Tabelle 1 ein (Schritt S101). Dann startet der Steuerabschnitt 170 den Umrichtungsbetrieb (Schritt S102). Als Nächstes bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob der Eingangsspannungswert schwankt (Schritt S103).
Wenn bestimmt wird, dass der Eingangsspannungswert nicht schwankt (Schritt S103, NEIN), wird die Verarbeitung mit Schritt S112 fortgesetzt. Wenn der Eingangsspannungswert dagegen schwankt (Schritt S103, JA), schaltet der Steuerabschnitt 170 den Eingangsstromwert des LFK-Abschnitts 130 um (Schritt S104).
Als Nächstes bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob der Ausgangsspannungswert größer oder gleich dem Schwellenwert ist (Schritt S105). Es ist anzumerken, dass die Verarbeitung von Schritt S105 während des Umrichtungsbetriebs des Umrichters 100 laufend durchgeführt wird, unabhängig davon, ob in Schritt S103 die Bestimmung JA getroffen wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Ausgangsspannungswert kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S105, NEIN), wird die Verarbeitung mit Schritt S112 fortgesetzt. In einem Fall dagegen, in welchem der Ausgangsspannungswert größer oder gleich dem Schwellenwert ist (Schritt S105, JA), stoppt der Steuerabschnitt 170 den LFK-Abschnitt 130 (Schritt S106).
Als Nächstes bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist (Schritt S107). Es ist anzumerken, dass die Verarbeitung von Schritt S107 während des Umrichtungsbetriebs des Umrichters 100 laufend durchgeführt wird, unabhängig davon, ob in den Schritten S103 und S105 die Bestimmung JA getroffen wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Eingangsspannungswert kleiner als der vorgegebene Wert ist (Schritt S107, NEIN), bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob der Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S108).
Wenn bestimmt wird, dass der Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 größer oder gleich dem Schwellenwert ist (Schritt S108, NEIN), wird die Verarbeitung von Schritt S108 wiederholt. In einem Fall dagegen, in welchem die Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts 130 kleiner als der Schwellenwert ist (Schritt S108, JA), veranlasst der Steuerabschnitt 170 den LFK-Abschnitt 130 zum Arbeiten (S109), und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S103 zurück.
Um zur Bestimmung von Schritt S107 zurückzukehren, stoppt der Steuerabschnitt 170 in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist (Schritt S107, JA), den Umrichtungsbetrieb (Schritt S110). Als Nächstes führt der Steuerabschnitt 170 eine Steuerung durch, um den Umrichtungsbetrieb wieder aufzunehmen (Schritt S111). Als Nächstes bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob der Umrichtungsbetrieb des Umrichters 100 abgeschlossen ist (Schritt S112).
Wenn bestimmt wird, dass der Umrichtungsbetrieb nicht abgeschlossen ist (Schritt S112, NEIN), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S103 zurück. Wenn der Umrichtungsbetrieb dagegen abgeschlossen ist (Schritt S112, JA), ist die Steuerung abgeschlossen.
Als Nächstes ist ein Detailbetriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter 100 beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detailbetriebsbeispiel der Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung durch den Umrichter 100 darstellt. Die Verarbeitung von 5 wird durchgeführt, wenn die Verarbeitung von Schritt S111 von 4 durchgeführt wird.
Wie in 5 dargestellt, bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs in der Verarbeitung von Schritt S110 in 4 eine vorgegebene Zeit verstrichen ist (Schritt S201). Wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Zeit nicht verstrichen ist (Schritt S201, NEIN), wird die Verarbeitung von Schritt S201 wiederholt.
In einem Fall dagegen, in welchem die vorgegebene Zeit verstrichen ist (Schritt S201, JA), zählt der Steuerabschnitt 170 die Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs (Schritt S202). Als Nächstes bestimmt der Steuerabschnitt 170, ob die Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs drei oder mehr beträgt (Schritt S203).
Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Male der Wiederaufnahme kleiner als drei ist (Schritt S203, NEIN), erlangt der Steuerabschnitt 170 einen Eingangsspannungswert und stellt den Eingangsstromwert auf den ersten Eingangsstromwert entsprechend Tabelle 1 ein (Schritt S204). Durch diese Verarbeitung kann der Umrichtungsbetrieb (Ladevorgang der Batterie 20) zügig abgeschlossen werden, ohne dass der Eingangsstromwert reduziert wird, wenn der Umrichtungsbetrieb durch eine kurze Stoßspannung wie eine Blitzstoßspannung gestoppt wird.
Wenn die Anzahl der Male der Wiederaufnahme dagegen drei oder mehr beträgt (Schritt S203, JA), erlangt der Steuerabschnitt 170 einen Eingangsspannungswert und extrahiert einen ersten Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, entsprechend Tabelle 1 (Schritt S205).
Als Nächstes liest der Steuerabschnitt 170 einen Reduzierungswert entsprechend der Anzahl der Male der Wiederaufnahme aus. Tabelle 3 enthält Informationen über Entsprechungen zwischen der Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs und dem Reduzierungswert entsprechend der Anzahl der Male der Wiederaufnahme, der beispielsweise in dem Speicherabschnitt 30 gespeichert ist.
[Tabelle 3]

Anzahl der Male der Wiederaufnahme Reduzierungswert

0-2 0A

3 -3A

4 -6A

5 -9A

6 -12A

7 -15A
Anschließend stellt der Steuerabschnitt 170 einen Wert, der durch Subtrahieren des ausgelesenen Reduzierungswerts von dem ersten Eingangsstromwert erhalten wird, als den Eingangsstromwert ein (Schritt S206). Nach den Schritten S204 und S206 nimmt der Steuerabschnitt 170 den Umrichtungsbetrieb wieder auf (Schritt S207). Anschließend ist die Steuerung abgeschlossen.
Gemäß der in der vorstehenden Weise ausgelegten Ausführungsform wird der Eingangsstrom des LFK-Abschnitts 130 auf einen zweiten Eingangsstromwert, der kleiner als der anfangs eingestellte erste Eingangsstromwert ist, eingestellt, wenn der Steuerabschnitt 170 die Steuerung zur Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs durchführt. Dadurch kann der Betrag des Spannungsabfalls, der durch den Widerstand R auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 verursacht wird, reduziert werden, sodass das Umschalten des Eingangsstromwerts des LFK-Abschnitts 130 unterdrückt werden kann.
Auch wenn der Betrag des Spannungsabfalls groß genug ist, um zum Umschalten des Eingangsstromwerts des LFK-Abschnitts 130 zu führen, kann der Betrag der Stoßspannung, die durch die Induktivität L auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 verursacht wird, unterdrückt werden, und daher kann ein Stoppen des Umrichtungsbetriebs durch den Umrichter 100 verhindert werden. Folglich kann eine unzureichende Aufladung der Batterie 20 verhindert werden, und auch eine Reduzierung der Lebensdauer interner Komponenten wie eines Elektrolytkondensators 131, die in dem Umrichter 100 installiert sind, aufgrund des wiederholten Auf- und Entladens der internen Komponenten kann unterdrückt werden.
In der obigen Ausführungsform wird die Anzahl der Male der Wiederaufnahme verwendet, um zu bestimmen, ob ein Stoppen des Umrichters 100 auf die Induktivität und den Widerstand auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 oder auf andere Faktoren zurückzuführen ist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Beispielsweise kann der Steuerabschnitt 170 die Steuerung zur Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem zweiten vorgegebenen Wert ist, der größer als der zuvor erwähnte vorgegebene Wert ist, mit dem ersten Eingangsstromwert durchführen, und den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist und den zweiten vorgegebenen Wert nicht überschreitet, mit dem zweiten Eingangsstromwert wieder aufnehmen.
Der zweite vorgegebene Wert ist ein Spannungswert, der größer ist als ein Spannungswert, der ein Kriterium ist zum Stoppen des Umrichtungsbetriebs beispielsweise aufgrund des Auftretens einer Stoßspannung, die durch die Induktivität und den Widerstand auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 verursacht wird.
Dies erleichtert die Beurteilung, ob das Stoppen des Umrichters 100 auf die Induktivität und den Widerstand auf der Seite der externen Wechselstromquelle 10 oder auf andere Faktoren zurückzuführen ist.
Weiterhin kann der Steuerabschnitt 170 ausgelegt sein, im Speicherabschnitt 30 einen zweiten Eingangsstromwert zu speichern, der den Umrichtungsbetrieb ohne Stoppen des Umrichtungsbetriebs ermöglichte, wenn in der Vergangenheit eine vorgegebene externe Wechselstromquelle 10 verbunden war. In diesem Fall kann der Steuerabschnitt 170 den Umrichtungsbetriebs mit dem zweiten Eingangsstromwert, der in dem Speicherabschnitt 30 gespeichert ist, durchführen, wenn die vorgegebene externe Wechselstromquelle 10 mit dem Umrichter 100 verbunden ist.
Durch diese Auslegung ist es möglich, eine wiederholte Umrichtungsbetrieb-Wiederaufnahmesteuerung zu unterdrücken, wenn die gleiche externe Wechselstromquelle 10 für den Umrichtungsbetrieb verwendet wird.
In der obigen Ausführungsform wird der Eingangsstromwert mit zunehmender Anzahl der Male der Wiederaufnahme nach dem Stoppen des Umrichtungsbetriebs reduziert. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wenn der Umrichtungsbetrieb beispielsweise nicht gestoppt wird, nachdem der Eingangsstromwert einmal gesenkt wurde, kann der Eingangsstromwert auf einen Wert angehoben werden, der kleiner als der anfangs eingestellte erste Eingangsstromwert ist.
Wenn der Umrichtungsbetrieb beispielsweise in einem Fall gestoppt wird, in welchem der anfangs eingestellte Stromwert 32 A beträgt, kann der Eingangsstromwert auf 20 A abgesenkt werden. Wenn der Umrichtungsbetrieb dann nach der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs nicht erneut gestoppt wird, wird der Eingangsstromwert auf 26 A angehoben. Wenn der Umrichtungsbetrieb dann nach der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs auf diese Weise nicht gestoppt wird, wird der Eingangsstromwert auf 29 A angehoben. Wenn in diesem Fall der Umrichtungsbetrieb nach der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs nicht gestoppt wird, wird der Eingangsstromwert auf 29 A eingestellt, und wenn der Umrichtungsbetrieb gestoppt wird, wird der Eingangsstromwert auf 26 A eingestellt.
Somit kann der Eingangsstromwert allmählich näher an einen optimalen Wert gebracht werden.
Die obigen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung und sollen den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken. Die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne vom Erfindungsgeist und den Hauptmerkmalen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Während vorstehend verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgeist und Umfang der hier oder später beanspruchten Erfindung(en) abzuweichen.
Diese Anmeldung ist berechtigt zu und beansprucht den Nutzen der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-010541 , eingereicht am 25. Januar 2018, deren Offenbarung einschließlich der Beschreibung, der Zeichnung und der Zusammenfassung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Umrichter der vorliegenden Offenbarung ist nützlich als ein Umrichter, der eine unzureichende Aufladung einer wiederaufladbaren Batterie während des Ladevorgangs und eine Verkürzung der Lebensdauer einer installierten internen Komponente unterdrücken kann.
Bezugszeichenliste

10: Externe Wechselstromquelle
11: Kabelbaum
20: Batterie
30: Speicherabschnitt
100: Umrichter
110: Wechselstromfilter
120: Gleichrichtungsabschnitt
130: Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Ab schnitt
131: Elektrolytkondensator
140: Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt
150: Erster Spannungserfassungsabschnitt
160: Zweiter Spannungserfassungsabschnitt
170: Steuerabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018010541 [0091]

Claims

Umrichter (100), der Eingangswechselstrom in Gleichstrom umwandelt, wobei der Umrichter (100) umfasst: einen Eingangsspannungserfassungsabschnitt (150), der einen Eingangsspannungswert des Wechselstroms erfasst; einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt (130), wobei ein Stromwert, der in den LFK-Abschnitt (130) einzugeben ist, in Abhängigkeit von dem Eingangsspannungswert variabel ist, einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt (140), der nach dem LFK-Abschnitt (130) vorgesehen ist; und einen Steuerabschnitt (170), der den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, stoppt, wobei der Steuerabschnitt (170) den Umrichtungsbetrieb auf solche Weise wieder aufnimmt, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, in den LFK-Abschnitt (130) eingegeben wird, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde.
Umrichter (100) nach Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt (170) den Betrieb des LFK-Abschnitts (130) in einem Fall, in welchem ein Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts (130) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, stoppt.
Umrichter (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerabschnitt (170) den Umrichtungsbetrieb anhand des ersten Eingangsstromwerts wieder aufnimmt, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde, und der Steuerabschnitt (170), nachdem der Umrichtungsbetrieb anhand des ersten Eingangsstromwerts wieder aufgenommen wurde, den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, auf solche Weise wieder aufnimmt, dass der zweite Eingangsstromwert in den LFK-Abschnitt angegeben wird.
Umrichter (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuerabschnitt (170) den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem zweiten vorgegebenen Wert ist, der größer als der vorgegebene Wert ist, anhand des ersten Eingangsstromwerts wieder aufnimmt, und der Steuerabschnitt (170) den Umrichtungsbetrieb in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist und kleiner als der zweite vorgegebene Wert ist, anhand des zweiten Eingangsstromwerts wieder aufnimmt.
Umrichter (100) nach Anspruch 4, wobei der zweite vorgegebene Wert ein Spannungswert ist, der größer ist als ein Spannungswert, der ein Kriterium zum Stoppen des Umrichtungsbetriebs ist.
Umrichter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Steuerabschnitt (170) zu einem Zeitpunkt der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs einen kleineren Wert für den zweiten Eingangsstromwert einstellt, während sich eine Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs erhöht.
Umrichter (100) nach Anspruch 6, wobei: der Steuerabschnitt (170) die Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs zählt, und der Steuerabschnitt (170) den zweiten Eingangsstromwert auf solche Weise einstellt, dass ein Betrag der Reduzierung gegenüber dem ersten Eingangsstromwert entsprechend der Anzahl der Male der Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs ansteigt.
Umrichter (100) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend einen Speicherabschnitt (30) der den zweiten Eingangsstromwert speichert, welcher den Umrichtungsbetrieb ohne Stoppen des Umrichtungsbetriebs ermöglichte, wenn zuvor eine vorgegebene Wechselstromquelle angeschlossen war, wobei der Steuerabschnitt (170) den Umrichtungsbetrieb anhand des zweiten Eingangsstromwert, der in dem Speicherabschnitt (30) gespeichert ist, durchführt, wenn die vorgegebene Wechselstromquelle angeschlossen ist.
Umrichter (100) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, wobei: der Steuerabschnitt (170) den Betrieb des LFK-Abschnitts (130) in einem Fall, in welchem ein Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts (130) größer oder gleich einem Schwellenwert ist, stoppt, der LFK-Abschnitt (130) einen Elektrolytkondensator (131) zur Verbindung mit einer Ausgangsseite des LFK-Abschnitts (130) enthält, und der Schwellenwert ein Spannungswert ist, der einem Zustand äquivalent ist, in welchem eine Überspannung in dem Elektrolytkondensator (131) auftritt.
Umrichter (100) nach Anspruch 9, wobei die Überspannung eine Spannung ist, die in einem Fall, in welchem die Spannung kontinuierlich in dem Elektrolytkondensator (131) auftritt, zum Versagen des Elektrolytkondensators (131) führt.
Umrichter (100) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10, wobei der vorgegebene Wert ein Wert ist, der einem Spannungswert äquivalent ist, der größer als ein maximaler Wert des Eingangsspannungswerts ist.
Umrichter (100) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, weiter umfassend einen Ausgangsspannungserfassungsabschnitt (160), der einen Ausgangsspannungswert des LFK-Abschnitts (130) erfasst.
Umrichter (100) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 12, wobei in einem Fall, in welchem der Umrichtungsbetrieb nach einer Reduzierung eines Eingangsspannungswerts und anschließender Wiederaufnahme des Umrichtungsbetriebs nicht erneut gestoppt wird, der Steuerabschnitt (170) den Eingangsspannungswert auf einen Wert anhebt, der kleiner ist als der erste Eingangsstromwert.
Umrichtungsverfahren eines Umrichters (100), der einen Eingangsspannungserfassungsabschnitt (150), der einen Eingangsspannungswert eines Eingangswechselstroms erfasst, einen Leistungsfaktorkorrektur-(LFK)-Abschnitt (130), wobei ein Stromwert, der in den LFK-Ab schnitt (130) einzugeben ist, in Abhängigkeit von dem Eingangsspannungswert variabel ist, und einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlungsabschnitt (140), der nach dem LFK-Ab schnitt (130) vorgesehen ist, enthält, wobei der Umrichter (100) ausgelegt ist, den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, wobei das Umrichtungsverfahren umfasst: Stoppen des Umrichtungsbetriebs in einem Fall, in welchem der Eingangsspannungswert größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist; und Wiederaufnehmen der Umrichtung auf solche Weise, dass ein zweiter Eingangsstromwert, der niedriger ist als ein erster Eingangsstromwert, der dem Eingangsspannungswert entspricht, in den LFK-Abschnitt (130) eingegeben wird, nachdem der Umrichtungsbetrieb gestoppt wurde.