DE112016002442T5 - Leistungsumwandlungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung - Google Patents

Leistungsumwandlungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112016002442T5
DE112016002442T5 DE112016002442.8T DE112016002442T DE112016002442T5 DE 112016002442 T5 DE112016002442 T5 DE 112016002442T5 DE 112016002442 T DE112016002442 T DE 112016002442T DE 112016002442 T5 DE112016002442 T5 DE 112016002442T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching element
transformer
control
state
control unit
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
DE112016002442.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Hirota
Keiji Tashiro
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.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Publication of DE112016002442T5 publication Critical patent/DE112016002442T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion 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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33584—Bidirectional converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade

Landscapes

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

Abstract

Vorgesehen sind eine erste Steuereinheit mit einem ersten Steuerzustand, bei welchem ein erste Schaltelement und ein zweites Schaltelement eine Serienschaltkreises eingeschaltet werden, und einem zweiten Steuer Zustand, bei welchem der erste Steuerzustand gewechselt wird und bei welchem ein erste Schaltelement eines anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreis eingeschaltet werden, und eine zweite Steuereinheit, welche eine Steuerung derart ausführt, dass eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite eines Transformators während einer vorbestimmten Zeitperiode während des ersten Steuerzustand vor einem Wechseln in den zweiten Steuerzustand angelegt wird.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil aus der am 1. Juni 2015 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-111542 und der am 12. Januar 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2016-003692 , wobei die Offenbarung dieser Anmeldungen hierin durch Bezugnahme eingebunden sind.
  • [Stand der Technik]
  • Ein Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) und ein Elektrofahrzeug (EV) sind mit einer Fahrzeugladeeinheit (beispielsweise AC/DC Konverter) ausgestattet, welche eine Fahrzeughochspannungsbatterie (DC Seite) von einem elektrischen Energiesystem (AC Seite) aufladen kann. Indessen sind die Erwartungen hoch daran, dass die Fahrzeughochspannungsbatterie als eine Heimenergiequelle (V2H: Fahrzeug-zu-Heim) oder als ein Puffer (V2G: Fahrzeug-zu-Netz) zum Stabilisieren des elektrischen Energiesystems verwendet wird. Dies erfordert eine bidirektionale Ladeeinheit, welche zum bidirektionalen Umwandeln einer elektrischen Leistung geeignet ist.
  • Eine solche bidirektionale Ladeeinheit ist mit einem AC-DC Umwandlungsschaltkreis mit einer Leistungsfaktorkorrektur (nachfolgend als PFC) Funktion zum Umwandeln eines Wechselstroms in einen Gleichstrom auf ein Laden und einer Inverterfunktion zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom auf ein Entladen und einem Gleichspannungswandler versehen.
  • Solch ein Gleichspannungswandler weist zwei Einzelphasenbrückeninverter und einen Transformator auf, welcher die Einzelphasenbrückeninverter isoliert. Die Einzelphasenbrückeninverter weisen zwei Serienschaltkreise auf, welche parallel verbunden sind, wobei jeder Serienschaltkreis zwei in Serie verbundene Schaltelemente aufweist (siehe Patentdokument 1).
  • [Stand der Technik Dokument]
  • [Patentdokument]
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentveröffentlichungsschrift mit der Nummer 2012-196089
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Mittel zum Lösen der Aufgabe]
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement aufweisen, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, jeder Anschluss der ersten Schaltelemente und der zweiten Schaltelemente mit einer Seite eines Transformators verbunden ist und eine Steuereinheit, welche eine Steuerung ausführt, um das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten; und die Steuereinheit eine Steuerung ausführt, um einen ersten Steuerzustand zu erlangen, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eines Serienschaltkreises eingeschaltet sind, um von dem ersten Steuerzustand in einen zweiten Steuerzustand zu wechseln, bei welchem das erste Schaltelement eines anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet sind, und um eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustand anzulegen, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Steuereinheit versehen ist, welche eine Steuerung ausführt, um ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten, umfasst, einem Induktor, welcher mit einem Ende des ersten Schaltelement und mit einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist; und einem Transformator mit einer Wicklung, wobei ein Ende der Wicklung auf einer Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, wobei das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und dieser eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators aufweist, und die Steuereinheit eine Steuerung ausführt, um einen ersten Steuerzustand zu erlangen, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eingeschaltet sind, um von dem ersten Steuerzustand in einen zweiten Steuerzustand zu wechseln, bei welchem das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement angeschaltet ist, und eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustands anzulegen, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird.
  • Das Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Vielzahl von Serienschaltkreisen versehen ist, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement aufweisen, welche in Serie miteinander verbunden sind, wobei der Serienschaltkreis parallel verbunden ist, ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, jede Verbindung des ersten Schaltelements des zweiten Schaltelements mit einer Seite eines Transformators verbunden ist, und das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder ausgeschaltet werden, umfasst einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements eines Serienschaltkreises durch eine Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten des ersten Schaltelements eines anderen Serienschaltkreises und des zweiten Schaltelements des einen Serienschaltkreises durch die Steuereinheit, und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerschritts, bevor in den zweiten Steuerschritt gewechselt wird.
  • Das Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Steuereinheit versehen ist, welche eine Steuerung ausführt, um ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten, einem Induktor, welche mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist, und einen Transformator, welcher mit einer Wicklung mit einem Ende der Wicklung auf einer Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, wobei das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und dieser eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators aufweist, umfasst einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten des ersten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerschritts, bevor in den zweiten Steuerschritt gewechselt wird.
  • [Kurzbeschreibung der Figuren]
  • 1 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Schaltkreiskonfiguration einer Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
  • 2 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Operation eines bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises darstellt.
  • 3 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands der bidirektionalen Umwandlungsvorrichtung darstellt.
  • 4 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welche ein Beispiel Stoßspannungen darstellt, welche in den Transistoren des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises auftritt.
  • 5 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welche ein Beispiel einer Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 7 ist eine darstellende Ansicht, welche ein anderes Beispiel der Schaltkreiskonfiguration der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 8 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Schaltkreiskonfiguration einer Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 9 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Operation des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 10 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 11 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welche ein Beispiel einer Stoßspannung darstellt, welche in dem bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis gemäß der zweiten Ausführungsform auftritt.
  • 12 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 13 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welches ein Beispiel von Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 14 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands einer Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
  • 15 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welche ein Beispiel von Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
  • [Modus zum Ausführen der Erfindung]
  • [Aufgabe der Erfindung]
  • Bei dem Gleichstromkonverter in Patentdokument 1 fließt allerdings, falls die Schaltelemente, welche die Einzelphasenbrücken bilden, in einer vorbestimmten Reihenfolge ein oder ausgeschaltet werden, ein spitzer Strom in den Transformator. Dies verursacht, dass eine übermäßige Stoßspannung, welche den Zeitvariationen des Stroms gehört, bei der Streuinduktivität des Transformators auftritt, und die auftretende Stoßspannung an dem Schaltelement in einem Aus-Zustand angelegt wird, was zu einer Beschädigung des Schaltelements führen kann.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um diese Aufgaben zu lösen und zielt darauf ab, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, welche zum Reduzieren des Auftretens der Vorspannung geeignet ist, und ein Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung.
  • [Effekte der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich das Auftreten einer Stoßspannung zu reduzieren.
  • [Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweite Schaltelement aufweisen, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, wobei jeweils Verbindungen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements mit einer Seite eines Transformators verbunden sind; und eine Steuereinheit, welche eine Steuerung ausführt, um das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten. Die Steuereinheit führt eine Steuerung zum Erlangen eines ersten Steuerzustands aus, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eines Serienschaltkreises eingeschaltet sind, zum Wechseln von dem ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement eines anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet sind, und zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustand, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird.
  • Das Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Vielzahl von Serienschaltkreisen versehen ist, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweite Schaltelement aufweisen, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, wobei jeweils Verbindungen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements mit einer Seite eines Transformators verbunden sind, und wobei das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder ausgeschaltet werden, umfasst: einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements eines Serienschaltkreises durch eine Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten des ersten Schaltelements eines anderen Serienschaltkreises und des zweiten Schaltelements des einen Serienschaltkreises durch die Steuereinheit, und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerschritts, bevor in den zweiten Steuerschritt gewechselt wird
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung umfasst die Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche jeweils das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement aufweisen, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit dem Induktor verbunden ist, wobei jede der Verbindungen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements mit der einen Seite des Transformators verbunden ist, und die erste Steuereinheit, welche eine Steuerung ausführt, um das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei der vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten. Mit anderen Worten ist ein Brückenschaltkreis durch die ersten Schaltelemente und die zweiten Schaltelemente, welche Serienschaltkreise bilden, geformt.
  • Die Steuereinheit führt eine Steuerung zum Erlangen des ersten Steuerzustand aus, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eines Serienschaltkreises eingeschaltet sind, zum Wechseln von dem ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement eines anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet sind. In dem ersten Steuerzustand sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet, um zu veranlassen, dass ein Strom in den Induktor fließt, und zum Veranlassen, dass eine elektrische Energie in dem Induktor gespeichert wird. In dem zweiten Steuerzustand sind das erste Schaltelement des oben beschriebenen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet zum Veranlassen, dass ein Spitzenstrom basierend auf der in dem Induktor gespeicherten Energie in den Transformator fließt. Hierbei kann die Stoßspannung basierend auf der Streuinduktivität des Transformators und den Zeitvariationen des Stroms an dem zweiten Schaltelement des oben beschriebenen anderen Serienschaltkreises und dem ersten Schaltelement des einen Serienschaltkreises, welche jeweils im Aus-Zustand sind, angelegt werden.
  • Hierbei steuert die Steuereinheit ein Anlegen der vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über die vorbestimmte Periode während des ersten Steuerzustand, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird. Durch Anlegen der vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über die vorbestimmte Zeitperiode vor dem Start des zweiten Steuerzustand, während welchem ein Spitzenstrom in den Transformator fließt, ist es möglich, dass ein Strom vorab in den Transformator fließt. Dies ermöglicht eine graduelle Änderung des Stroms, welche in den Transformator fließt, zu einem Zeitpunkt eines Wechselns in den zweiten Steuerzustand und eine Reduktion bei dem Auftreten der Stoßspannung.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Steuereinheit versehen ist, welche eine Steuerung ausführt, um ein erstes Schaltelement und ein zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten, umfasst: einen Induktor, welcher mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist; und einen Transformator mit einer Wicklung, wobei ein Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, das andere Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung an der einen Seite des Transformators aufweist, und die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum erlangen eines ersten Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eingeschaltet sind, zum Wechseln von dem ersten Steuerzustand in einen zweiten Steuerzustand, bei welchem entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement eingeschaltet ist, und zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustands, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird.
  • Das Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Steuereinheit versehen ist, welche eine Steuerung ausführt, um ein erste Schaltelement und ein zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten, einem Induktor, welcher mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist, und einen Transformator mit einer Wicklung, wobei ein Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, das andere Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung an der einen Seite aufweist, umfasst: einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelement und des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten entweder des ersten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit, und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeit während des ersten Steuerschritts, bevor in den zweiten Steuerschritt gewechselt wird.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung ist mit einer Steuereinheit versehen, welche eine Steuerung ausführt, um das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei der vorbestimmten Frequenz ein oder auszuschalten, dem Induktor, welcher mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist, und den Transformator mit der Wicklung, wobei das eine Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und die Verbindung in der Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators aufweist. Anderen Worten ist die eine Seite des Transformators ein Mittel-Abgriff-Transformator (Center-Tapped-typed-Transformer) mit der Wicklung mit beiden Enden der Wicklung, mit welchen das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement verbunden sind.
  • Die Steuereinheit führt eine Steuerung aus, um den ersten Steuerzustand zu erlangen, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eingeschaltet sind, und um von dem ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand zu wechseln, bei welchem entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement eingeschaltet ist. In den ersten Steuerzustand sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eingeschaltet, um zu veranlassen, dass ein Strom in den Induktor fließt, und um zu veranlassen, dass eine elektrische Energie in dem Induktor gespeichert wird. In dem zweiten Steuerzustand ist entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement eingeschaltet, das heißt entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement ist ausgeschaltet, wodurch veranlasst wird, dass ein spitzer Strom basierend auf der in dem Induktor gespeicherten Energie in den Transformator fließt. Hier kann durch den Strom, welche in den Transformator fließt, eine übermäßige Stoßspannung, welche zwischen dem einen Ende der Wicklung des Transformators, mit welchem das Schaltelement in einem ein-Zustand (beispielsweise das erste Schaltelement) und die Verbindung (Mittelabgriff) an das Schaltelement in einem Aus-Zustand (beispielsweise das zweite Schaltelement), welches mit dem anderen Ende der Wicklung des Transformators verbunden ist, angelegt werden.
  • Hier führt die Steuereinheit eine Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators über die vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustand anzulegen, bevor in den zweiten Steuerzustand gewechselt wird. Durch Anlegen der vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über die vorbestimmte Zeitperiode, bevor der zweite Steuerzustand beginnt, während welchem ein spitzer Strom in den Transformator fließt, ist es möglich, dass ein Strom vorab in den Transformator fließt. Dies ermöglicht graduelle Änderungen des Stroms, welche in den Transformator fließt, zu einer Zeit eines Wechsels in den zweiten Steuerzustand und eine Reduktion bei dem Auftreten der Stoßspannung.
  • Bei der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Steuereinheit eine Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung derart anzulegen, dass ein Strom in dieselbe Richtung wie ein Strom fließt, welcher in den Transformator in dem zweiten Steuerzustand fließt.
  • Die Steuereinheit für die Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung derart anzulegen, dass der Strom in dieselbe Richtung wie der Strom fließt, welche in den Transformator in dem zweiten Steuerzustand fließt. Durch vorheriges Fließen über die vorbestimmte Zeitperiode, bevor der zweite Steuerzustand beginnt, kann ein benötigter Strom in derselben Richtung wie der Strom, welcher in den Transformator fließt, bei dem Start des zweiten Steuerzustand, der scheinbare Spitzenwert des Stroms, welcher in den Transformator bei dem Start des zweiten Steuerzustand fließt, klein gemacht werden. Dies ermöglicht es das Auftreten der Stoßspannung bei dem Start des zweiten Steuerzustands zu reduzieren.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst weiter eine Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche ein drittes Schaltelement und ein viertes Schaltelement aufweisen, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei Verbindungen des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements jeweils mit der anderen Seite des Transformators verbunden sind, und die Steuereinheit eine Steuerung ausführt, um die vorbestimmte Spannung durch Einschalten des dritten Schaltelements eines Serienschaltkreises und des vierten Schaltelements eines anderen Serienschaltkreise des anzulegen.
  • Die Vielzahl von Serienschaltkreisen sind vorgesehen, jeweils mit dem dritten Schaltelement und dem vierten Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, und jeweils die Verbindungen des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements mit der anderen Seite des Transformators verbunden sind. Die Steuereinheit führt eine Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung durch Einschalten des dritten Schaltelements des einen Serienschaltkreise des und des vierten Schaltelements des oben beschriebenen Serienschaltkreise des anzulegen. Durch Einschalten des dritten Schaltelements des einen Serienschaltkreises und des vierten Schaltelements des oben beschriebenen Serienschaltkreises ist es möglich, dass die vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators angelegt wird, und ein Strom in dieselbe Richtung wie der Strom fließt, welcher in den Transformator während des zweiten Steuerzustand fließt, fließt. Dies verhindert, dass die Stoßspannung auftritt, welche an dem Schaltelement in einem Aus-Zustand bei dem Start des zweiten Steuerzustands anzulegen ist.
  • In der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine der Verbindungen des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements mit der anderen Seite des Transformators über einen Induktor verbunden und ist ein Kondensator mit beiden Enden des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements verbunden.
  • Durch Einschalten des dritten Schaltelements des einen Serienschaltkreises und des vierten Schaltelements des oben beschriebenen Serienschaltkreises wird zugelassen, dass die vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators angelegt wird, und dass ein Strom in dieselbe Richtung wie der Strom fließt, welcher in den Transformator während des zweiten Steuerzustand fließt. Dies verhindert, dass die Stoßspannung auftritt, welche an die Schaltelemente in einem Aus-Zustand bei dem Start des zweiten Steuerzustands anzulegen ist.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst weiter einen Serienschaltkreis mit einem dritten Schaltelement und einem vierten Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, und eine Verbindung des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements ist mit einem Ende einer Wicklung auf der anderen Seite des Transformators verbunden, und die Steuereinheit führt eine Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung durch Einschalten entweder des dritten Schaltelements oder des vierten Schaltelements anzulegen.
  • Der Serienschaltkreis, bei welchem das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement in Serie verbunden sind, ist vorgesehen. Die Verbindung des dritten Schaltelements des vierten Schaltelements ist mit dem einen Ende der Wicklung an der anderen Seite des Transformators verbunden. Das heißt, die andere Seite des Transformators bildet einen Halbbrückenschaltkreis. Die Steuereinheit für die Steuerung aus, um die vorbestimmte Spannung durch Einschalten entweder des dritten Schaltelements oder des vierten Schaltelements anzulegen
  • Durch Einschalten entweder des dritten Schaltelements oder des vierten Schaltelements wird zugelassen, dass die vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators angelegt wird und dass ein Strom in dieselbe Richtung wie der Strom fließt, welcher in den Transformator während des zweiten Steuerzustand fließt. Dies verhindert, dass die Stoßspannung auftritt, welche an die Schaltelemente in einem Aus-Zustand bei dem Start des zweiten Steuerzustands anzulegen ist.
  • [Detailbeschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
  • Erste Ausführungsform
  • Das Nachstehende beschreibt die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den Ausführungsformen darstellenden Figuren. 1 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Schaltkreiskonfiguration einer Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine isolierte Umwandlungsvorrichtung, welche beispielsweise in einem Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeug oder einem Elektrofahrzeug angebracht ist und eine bidirektionale Wechselstrom-Gleichstromumwandlung zwischen einer Wechselstromspannung und einer Gleichstromspannung ausführt. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 umfasst einen Rauschfilter 4, einen bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 5 mit einer PFC Funktionen, einen bidirektionale Gleichstromkonverter (beispielsweise einen isolierten Gleichstromkonverter) 6, einen Transformator 7, einen bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 8 und eine Steuereinheit 9, welche ein Ein- oder Ausschalten der später beschriebenen Schaltelemente, welche jeweils Umwandlungsschaltkreis bilden, steuert.
  • Der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 5 umfasst einen Schaltkreis mit zwei parallel verbundenen Serienschaltkreisen. Ein Serienschaltkreis weist in Serie verbundenen Transistoren 51 und 52 auf und der andere Serienschaltkreis weist in Serie verbundenen Transistoren 53 und 54 auf. Die Transistoren 51, 52, 53 und 54 können einen isolierten Gate-Bipolar-Transistor (nachfolgend als IGBT bezeichnet) verwenden, obwohl dies nicht auf den IGBT begrenzt ist, und können einen Metalloxid-Halbleiterfeldeffekt-Transistor (nachfolgend als MOSFET bezeichnet) anstelle des IGBT verwenden. Weiter sind Dioden 55, 56, 57 und 58 anti-parallel (der Kollektor ist mit der Katode verbunden und der Emitter ist mit der Anode verbunden) zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 51, 52, 53 und 54 jeweils verbunden.
  • Eine Verbindung des Emitters des Transistors 51 und des Kollektors des Transistors 15 ist mit einem Ende einer Spule L1 verbunden, während eine Verbindung des Emitters des Transistors 53 und des Kollektors des Transistors 54 mit einem Ende einer Spule L2 verbunden ist. Die anderen Enden der Spulen L1 und L2 sind mit Wechselstromeingangsanschlüssen T1 und T2 über den Rauschfilter 4 jeweils verbunden. Über die Spulen L1 und L2 ist ein Kondensator C1 verbunden. Die Spulen L1 und L2 und der Kondensator C1 bilden ein Filter. Die Wechselstromeingangsanschlüsse T1 und T2 sind mit einer Wechselstromenergieversorgung 2 verbunden.
  • Der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 8 weist einen ersten Serienschaltkreis 80a und einen zweiten Serienschaltkreis 80b auf, welche parallel verbunden sind. Der erste Serienschaltkreis 80a weist einen Transistor 81 auf, welcher als ein erstes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 82, welcher als ein zweites Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind, während der erste Serienschaltkreis 80b einen Transistor 83 aufweist, welcher als ein erstes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 84, welcher als ein zweites Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind. Insbesondere sind der Emitter des Transistors 81 und der Kollektor des Transistors 82 verbunden und der Emitter des Transistors 83 und der Kollektor des Transistors 84 sind verbunden. Weiter sind die Kollektoren der Transistoren 81 und 83 jeweils miteinander verbunden, während die Emitter der Transistoren 82 und 84 jeweils miteinander verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 82 und 84 sind mit einem Gleichstromausgangsanschluss T4 verbunden. Mit anderen Worten bildet der erste Serienschaltkreis 80a und der zweite Serienschaltkreis 80b einen Brückenschaltkreis.
  • Ein Induktor L3 ist an einem Ende mit einem Ende des ersten Serienschaltkreis 80a und des zweiten Serienschaltkreis 80b verbunden, das heißt die Kollektoren der Transistoren 81 und 83, und ist an dem anderen Ende mit einem Gleichstromausgangsanschluss T3 verbunden. Über die Gleichstromausgangsanschlüsse T3 und T4 ist ein Kondensator C3 verbunden. Über die Gleichstromausgangsanschlüsse T3 und T4 ist eine Batterie 3 verbunden.
  • Eine Verbindung des Emitters des Transistors 81 und des Kollektors des Transistors 82 und eine Verbindung des Emitters des Transistors 83 und des Kollektors des Transistors 84 sind mit einer Seite des Transformators 7 verbunden. Weiter sind Dioden 85, 86, 87 und 88 anti-parallel zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 81, 82, 83 und 84 jeweils verbunden.
  • Die Steuereinheit 9 steuert ein Einschalten oder Ausschalten jeweils der Transistoren 81, 82, 83 und 84 bei einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 50 kHz, obwohl die Frequenz nicht darauf beschränkt ist). Die Transistoren 81, 82, 83 und 84 können einen IGBT verwenden, obwohl dies nicht auf den IGBT beschränkt ist und können einen MOSFET anstelle des IGBT verwenden.
  • Der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 weist einen ersten Serienschaltkreis 60a und einen zweiten Serienschaltkreis 60a auf, welche parallel verbunden sind. Der erste Serienschaltkreis 6a weist einen Transistor 61 auf, welcher als ein drittes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 62, welcher als ein viertes Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind, während der zweite Serienschaltkreis 60a einen Transistor 63 aufweist, welcher als ein drittes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 64, welcher als ein viertes Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind. Insbesondere sind der Emitter des Transistors 61 und der Kollektor des Transistors 62 verbunden, und sind der Emitter des Transistors 63 der Kollektor des Transistors 64 verbunden. Weiter sind die Kollektoren der Transistoren 61 und 63 miteinander verbunden, während die Emitter der Transistoren 62 und 64 jeweils miteinander verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 62 und 64 sind mit den Emittern der Transistoren 52 und 54 des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 5 verbunden, während die Transistoren 61 und 63 mit den Kollektoren der Transistoren 51 und 53 des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 5 verbunden sind. Mit anderen Worten Bilden der erste Serienschaltkreis 60a und der zweite Serienschaltkreis 60a einen Brückenschaltkreis.
  • Eine Verbindung des Emitters des Transistors 61 und des Kollektors des Transistors 62 und eine Verbindung des Emitters des Transistors 63 und des Kollektors des Transistors 64 sind mit der anderen Seite des Transformators 7 verbunden. Weiter sind Dioden 65, 66, 67 und 68 antiparallel zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 61, 62, 63 und 64 jeweils verbunden.
  • Der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 ist mit einem Kondensator C2 auf der Seite verbunden, welche dem bidirektional Umwandlungsschaltkreis 5 näher ist. Mit anderen Worten ist der Kondensator C2 zwischen dem Kollektor des Transistors 61 und dem Emitter des Transistors 62 verbunden.
  • Die Steuereinheit 9 steuert ein Ein- oder Ausschalten jeweils der Transistoren 61, 62, 63 und 64 bei einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 50 kHz, obwohl die Frequenz nicht darauf beschränkt ist). Die Transistoren 61, 62, 63 und 64 können ein IGBT sein, obwohl dies nicht auf den IGBT beschränkt ist, und können ein MOSFET anstelle des IGBT sein.
  • Auf ein Laden wird durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 5 der von der Wechselstromenergieversorgung 2 zugeführte und über die Wechselstromeingangsanschlüsse T1 und T2 angelegte Wechselstrom in dem Leistungsfaktor verbessert und in einen Gleichstrom umgewandelt. Der umgewandelte Gleichstrom wird zeitweise in einen Wechselstrom durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 6 umgewandelt und der umgewandelte Wechselstrom wird weiter durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 8 gleichgerichtet und dann in die Batterie 3 geladen.
  • Auf ein Entladen wird der von der Batterie 3 zugeführte Gleichstrom zeitweise in einen Wechselstrom durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 8 umgewandelt und wird der umgewandelte Wechselstrom weiter in einen Gleichstrom durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 6 gleichgerichtet der umgewandelte Gleichstrom wird in einem Wechselstroms durch den bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 5 umgewandelt und der Wechselstrom wird ausgegeben.
  • Das Nachstehende beschreibt einen Betrieb des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 8. 2 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebs des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 8 darstellt. 2 stellt schematisch eine Art daran, bei welcher der Gleichstrom von der Batterie 3 in einen Wechselstrom umgewandelt wird. Die nachfolgende Beschreibung wird mit Bezug zu 2 gemacht. Die Beschreibung wird bezüglich der Zeitperiode von einem Zustand A in einem Zustand D in 2 gemacht, das heißt einem Zyklus T, während welchem die Transistoren 81, 82, 83 und 84 ein oder ausgeschaltet werden, als 20 µs, obwohl die Zeitperiode nicht darauf beschränkt ist.
  • Wie in dem Zustand A dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 81 und 82 aus und schaltet die Transistoren 83 und 84 ein. Die Zeitperiode während des Zustands A kann beispielsweise mehrere µs sein. In dem Zustand A fließt der Gleichstrom von der Batterie 3 in die Transistoren 83 und 84, um zu veranlassen, dass elektrische Energie in dem Induktor L3 gespeichert wird.
  • Dann, wie in dem Zustand B dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 83 und 82 aus und schaltet die Transistoren 81 und 84 1 die Zeitperiode während des Zustands B kann in der Größenordnung von beispielsweise (10 µs-mehrere µs) sein. In dem Zustand B fließt ein Strom in den Transformator 7 in der dargestellten Richtung. Hierbei wird die in dem Induktor L3 gespeicherte elektrische Energie freigegeben, um die Spannung hoch zu setzen, welche von dem Transformator ausgegeben wird.
  • Nach dem Verstreichen des halben Zyklus C/2 von dem Start des Zustands And schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 81 und 82 ein und schaltet die Transistoren 83 und 84 aus, wie in dem Zustand C dargestellt. Die Zeitperiode während des Zustands C kann beispielsweise mehrere µs sein. In dem Zustand C fließt der Gleichstrom von der Batterie 3 in die Transistoren 81 und 82, um zu veranlassen, dass die elektrische Energie in dem Induktor L3 gespeichert wird.
  • Dann, wie in dem Zustand D dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 81 und 84 aus und schaltet die Transistoren 82 und 83 ein. Die Zeitperiode während des Zustands de kann in der Größenordnung von beispielsweise (10 µs-mehrere µs) sein. In dem Zustand D fließt in den Transformator 7 ein Strom in der dargestellten Richtung (Richtung entgegengesetzt zu der in dem Zustand B). Hierbei wird die in dem Induktor L3 gespeicherte elektrische Energie freigegeben, um die Spannung hoch zu setzen, welche von dem Transformator ausgegeben wird.
  • Das nachstehende beschreibt 10 die Stoßspannung, welche auftritt, wenn der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 8 betrieben wird. 3 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 8 darstellt, und 4 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welche ein Beispiel der Stoßspannung darstellt, welche in dem Transistor in dem bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 8 auftritt. Der durch die gestrichelte Linie in 3 dargestellte Strom gibt einen Stromfluss während dem Zustand A in 2 an und der durch die durchgezogene Linie in 3 angegebene Strom gibt einen Stromfluss während des Zustands B in 2 an. Die in dem oberen Abschnitt von 4 dargestellten Zeitablaufsdiagramme zeigen die an die Basis der Transistoren 81, 82, 83 und 84 angelegten Spannungen und die Transistoren sind bei dem Vorhandensein der Basisspannungen eingeschaltet.
  • Die durch das Bezugszeichen t1 in 1 bezeichnete Zeitperiode ist eine Zeitperiode, während welcher der durch die gestrichelte Linie in 3 angegebene Strom fließt, und die Transistoren 83 und 84 eingeschaltet sind. Die durch das Bezugszeichen t2 in 4 bezeichnete Zeitperiode ist eine Zeitperiode, während welcher der durch die durchgezogene Linie in 3 angegebene Strom fließt, und die Transistoren 81 und 84 eingeschaltet sind. Die Zeitperiode d1 ist ein erster Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eines Serienschaltkreises (Transistoren 83 und 84 in dem Beispiel in 3) eingeschaltet sind. Die Zeitperiode t2 ist ein zweiter Steuerzustand, nach dem Wechsel von dem ersten Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement des anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises (Transistoren 81 und 84 in dem Beispiel in 3) eingeschaltet sind.
  • Wie in 4 dargestellt, wenn die Zeitperiode t1 sich in die Zeitperiode t2 verschiebt, das heißt, wenn der Transistor 81 von aus auf eingeschaltet wird, während der Transistor 84 beibehalten wird, fließt ein spitzer Strom in den Transformator 7. Wenn die Streuinduktivität in dem Transformator 7 somit durch die Bezugszeichen 71 und 72, wie in 3 dargestellt, bezeichnet wird, tritt die Spannung Vz proportional zu der zeitlichen Veränderungen des Spitzenstroms Ir (durch das Bezugszeichen S in 4 bezeichnet), welcher in die Streuinduktivität 71 fließt, zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 82 in einem Aus-Zustand als Stoßspannung (durch das Bezugszeichen S in 4 bezeichnet) auf. Es wird darauf hingewiesen, dass eine ähnliche Stoßspannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter eines anderen Transistors 83 in einem Aus-Zustand auftritt. Um einer solchen Stoßspannung standzuhalten, ist es notwendig einen Hochspannungstransistor zu verwenden oder einen Stoßunterdrückungsschaltkreis oder etwas Ähnliches getrennt vorzusehen, was zu einer Kostenerhöhung führt.
  • Hier wird ein Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform nachfolgend beschrieben. 5 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, und 6 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welches ein Beispiel von Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 71 die Streuinduktivität des Transformators 7. Ebenso stellt 6 schematisch die Basisspannungen der Transistoren 81, 82, 83, 84, 61, 62, 63 und 64, die Kollektor-Emitterspannung Vz des Transistors 82 in einem Aus-Zustand und den Strom Ir, welche in die Streuinduktivität 71 fließt, dar.
  • Die Steuereinheit 9 führt eine Steuerung derart aus, sodass eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators 7, wie in 5 dargestellt, über eine vorbestimmte Zeitperiode (Zeitperiode t3 in 6) während des ersten Steuerzustand (Zeitperiode t1 in 6) vor einem Wechseln in den zweiten Steuerzustand (Zeitperiode t2 in 6) angelegt wird.
  • Durch Anlegen der vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators 7 über die vorbestimmte Zeitperiode (Zeitperiode t3) vor dem Start der Zeitperiode t2, während welcher ein spitzer Strom in den Transformator 7 fließt, wird zugelassen, dass vor ab ein Strom in den Transformator 7 fließt. Dies ermöglicht graduelle Änderungen des Stroms, welcher in den Transformator 7 zu einer Zeit eines Wechsels in den Zustand t2 fließt, bei welchem die Transistoren 81 und 84 eingeschaltet sind, und ermöglicht eine Reduktion des Auftretens der Stoßspannung.
  • Insbesondere für die Steuereinheit 9 eine Steuerung derart aus, dass die vorbestimmte Spannung so angelegt wird, dass ein Strom in die gleiche Richtung fließt, wie der Strom in den Transformator 7 in dem Zustand t2 fließt, während welchem die Transistoren 81 und 84 eingeschaltet sind. Durch einen vorab Fließen über die vorbestimmte Zeitperiode t3 vor dem Start der Zeitperiode t2 kann ein benötigter Strom (durch das Bezugszeichen Ir1 in 6 bezeichneter Strom) in derselben Richtung wie der in den Transformator 7 bei dem Start der Zeitperiode t2 fließender Strom, der scheinbare Spitzenwert des in den Transformator 7 bei dem Start der Zeitperiode t2 fließenden Strom klein gemacht werden. Dies ermöglicht es die Spannung zu reduzieren, welche in der Streuinduktivität 71 auftritt, und das Auftreten der Stoßspannung bei dem Start der Zeitperiode t2 zu reduzieren.
  • Um die vorbestimmte Spannung an den Transformator 7 anzulegen, kann das nachstehende Verfahren als ein Beispiel angenommen werden. Wie in 5 dargestellt, für die Steuereinheit 9 eine Steuerung zum Anlegen der vorbestimmten Spannung durch Einschalten des dritten Schaltelements des einen Serienschaltkreises (Transistor 63 in dem Beispiel in 5) und Einschalten des vierten Schaltelements des anderen Serienschaltkreises (Transistor 62 in dem Beispiel in 5) aus. Durch Einschalten des dritten Schaltelements des einen Serienschaltkreises und des vierten Schaltelements des anderen Serienschaltkreises wird zugelassen, dass eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators 7 angelegt wird, und wird zugelassen, dass ein Strom in dieselbe Richtung wie der in den Transformator 7 während der Zeitperiode t2 fließende Strom fließt.
  • Dies verhindert, dass die Stoßspannungen bei dem Start der Zeitperiode t2, welche an die Schaltelemente in einem Aus-Zustand (Transistoren 82, 83 in dem Beispiel in 5) anzulegen ist, auftritt, und entfernt die Notwendigkeit zum Verwenden eines Hochspannungstransistors oder zum separaten Bereitstellen eines Stoßunterdrückungsschaltkreises, was zu einer Kostenreduktion führt.
  • 7 ist eine darstellende Ansicht, welche ein anderes Beispiel einer Schaltkreiskonfiguration der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Das Beispiel in 6 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten bidirektionalen Umwandlungsschaltkreis 6 darin, dass ein Resonanzkondensator und ein Resonanzinduktor hinzugefügt sind.
  • Mit anderen Worten, wie in 7 dargestellt, weist der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 den Serienschaltkreis 60a und den Serienschaltkreise 60a auf, welche parallel verbunden sind. Der erste Serienschaltkreis 60a weist den Transistor 61, welcher als ein drittes Schaltelement fungiert, und den Transistor 62, welche als ein viertes Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind, auf und der zweite Serienschaltkreis 60a weist den Transistor 63, welcher als ein drittes Schaltelement fungiert, und den Transistor 64, welcher als ein viertes Schaltelement fungiert, welche in Serie verbunden sind, auf. Insbesondere sind der Emitter des Transistors 61 und der Kollektor des Transistors 62 verbunden und sind der Emitter des Transistors 63 und der Kollektor des Transistors 64 verbunden. Weiter sind die Kollektoren der Transistoren 61 und 63 miteinander verbunden, während die Emitter der Transistoren 62 und 64 miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten Bilden der erste Serienschaltkreis 60a und der zweite Serienschaltkreis 60a einen Brückenschaltkreis.
  • Die Verbindung des Emitters des Transistors 61 und des Kollektors des Transistors 62 ist mit der anderen Seite des Transformators 7 über einen Resonanzinduktor 69 verbunden. Die Verbindung des Emitters des Transistors 63 und des Kollektors des Transistors 64 ist mit der anderen Seite des Transformators 7 verbunden. Weiter sind die Dioden 65, 66, 67 und 68 anti-parallel zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 61, 62, 63 und 64 jeweils verbunden. Zusätzlich sind Resonanzkondensatoren 611, 621, 631 und 641 zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 61, 62, 63 und 64 jeweils verbunden. Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Beispiel in 7 das eine Ende des Induktors 69 mit der Verbindung des Emitters des Transistors 61 und des Kollektors des Transistors 62 verbunden ist, allerdings das eine Ende des Induktors 69 alternativ mit der Verbindung des Emitters des Transistors 63 und des Kollektors des Transistors 64 verbunden sein kann.
  • Weiter können alternativ zwei Induktoren verwendet werden um zu ermöglichen, dass die Verbindung des Emitters des Transistors 61 und des Kollektors des Transistors 62 und die Verbindung des Emitters des Transistors 63 und des Kollektors des Transistors 64 mit den jeweiligen Enden der Induktoren verbunden werden.
  • In diesem Fall, bei welchem der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 in einem Lademodus betrieben wird, wird durch Ausführen einer Phasenverschiebungsteuerung mit den Resonanzkondensatoren 611, 621, 631 und 641 und dem Resonanzinduktor 69 die Überschneidung der Spannung und des Stroms zu einer Zeit eines Wechselns der Transistoren 61, 62, 63 und 64 reduziert, um dadurch eine Reduktion von Schaltverlusten zu ermöglichen.
  • Hier ist für den Fall, dass der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 in einem Entlademodus betrieben wird, der Betrieb des in 7 dargestellten Schaltkreises ähnlich zu denen in den Beispielen in 5 und 6, und somit wird die Beschreibung davon ausgelassen.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass die Steuereinheit 9 die Transistoren 81 und 82 ausschaltet und die Transistoren 83 und 84 einschaltet, wie in dem Zustand A in 2 dargestellt, und die Steuereinheit 9 die Transistoren 81 und 82 einschaltet und die Transistoren 83 und 84 ausschaltet, wie in dem Zustand C in 2 dargestellt, obwohl die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann in dem Zustand A in 2 und dem Zustand C in 2 alle Transistoren 81, 82, 83 und 84 eingeschaltet werden. In anderen Worten können bei dem ersten Steuerzustand, welche durch die Zeitperiode t1 angegeben ist, zusätzlich zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements des einen Serienschaltkreises (Transistoren 83, 84 in den Beispielen in 3 und 5) das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement des anderen Serienschaltkreises (Transistoren 81, 82 in den Beispielen in 3 und 5) eingeschaltet werden. Durch Einschalten aller Transistoren 81, 82, 83 und 84 wird ein Strom abgelenkt, um dadurch eine Reduktion in Leitungsverlusten der Transistoren 81, 82, 83 und 84 zu ermöglichen.
  • Zweite Ausführungsform
  • 8 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel einer Schaltkreiskonfiguration einer Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. In der zweiten Ausführungsform ist ein Transformator 11 (Potenzialtransformator) anstelle des Transformators 7 vorgesehen und ist ein bidirektionaler Umwandlungsschaltkreis 10 anstelle des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 8 vorgesehen. Es wird drauf hingewiesen, dass dieselben Bezugszeichen den Komponenten zugeschrieben sind, welche zu denen aus der ersten Ausführungsform ähnlich sind, und die Beschreibung davon ausgelassen wird.
  • Der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 10 weist einen Transistor 101, welcher als ein erstes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 102, welche als ein zweite Schaltelement fungiert, einen Induktor L3, welcher mit einem Ende des Transistors 101 und einem Ende des Transistors 102 verbunden ist, und den Transformator 11 auf, welcher mit einer Wicklung versehen ist, wobei ein Ende der Wicklung an der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des Transistors 101 verbunden ist, das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des Transistors 102 verbunden ist und eine Verbindung in der Mitte der Wicklung auf der einen Seite aufweist. Der Transformator 11 ist ein sogenanntes Mittelabgriffsystem, bei welchem eine Verbindung in der Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators vorgesehen ist.
  • Insbesondere sind die Kollektoren der Transistoren 101 und 102 miteinander verbunden und weiter mit dem einen Ende des Induktors L3 verbunden. Das andere Ende des Induktors L3 ist mit dem Gleichstromausgangsanschluss T3 verbunden. Der Emitter des Transistors 101 ist mit dem einen Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators 11 verbunden. Der Emitter des Transistors 102 ist mit dem anderen Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators 11 verbunden. Der Mittelabgriff immer auf Verbindung in der Mitte) der Wicklung auf der einen Seite des Transformators 11 ist mit dem Gleichstromausgangsanschluss T4 verbunden. Weiter sind Fotodioden 103 und 104 anti-parallel zwischen den Kollektoren und den Emittern der Transistoren 101 und 102 jeweils verbunden.
  • Die Steuereinheit 9 steuert ein Ein- oder Ausschalten der Transistoren 101 und 102 bei einer vorbestimmten Frequenz (beispielsweise 50 kHz, obwohl die Frequenz nicht darauf beschränkt ist). Die Transistoren 101 und 102 können ein IGBT verwenden, obwohl dies nicht auf das IGBT beschränkt ist, und können ein MOSFET anstelle des IGBT verwenden.
  • Das nachstehende beschreibt einen Betrieb des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 10. 9 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebs des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 10 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 9 stellt schematisch eine Art dar, bei welcher der Gleichstrom von der Batterie 3 in einen Wechselstrom umgewandelt wird. Die nachstehende Beschreibung wird mit Bezug zu 9 gemacht.
  • In einem Zustand A in 9 dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 101 und 102 1. Die Zeitperiode während des Zustands A kann beispielsweise mehrere µs sein. In dem Zustand A fließt der Gleichstrom von der Batterie 3 in die Transistoren 101 und 102, um zu veranlassen, dass eine elektrische Energie in dem Induktor L3 gespeichert wird.
  • Dann, wie in Zustand B dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 den Transistor 102 aus, während der Transistor 101 beibehalten wird. Die Zeitperiode während des Zustands B kann in der Größenordnung beispielsweise von (10 µs bis mehrere µs) liegen, obwohl die Zeitperiode nicht darauf beschränkt ist. In dem Zustand B fließt ein Strom in den Transformator 11 in der dargestellten Richtung. In diesem Fall wird die in dem Induktor L3 gespeicherte elektrische Energie freigegeben, um die Spannung hoch zu setzen, welche von den Transformator 11 ausgegeben wird.
  • Nach dem Ablauf des halben Zyklus T/2 von dem Start des Zustands A schaltet die Steuereinheit 9 die Transistoren 102 ein, während der Transistor 101 beibehalten wird, wie in einem Zustand C dargestellt. Die Zeitperiode während des Zustands C kann beispielsweise mehrere µs sein. In dem Zustand C fließt der Gleichstrom von der Batterie 3 in die Transistoren 101 und 102, um zu veranlassen, dass die elektrische Energie in dem Induktor L3 gespeichert wird.
  • Daten, wie in Zustand B dargestellt, schaltet die Steuereinheit 9 den Transistor 101 ein, während der Transistor 102 beibehalten wird. Die Zeitperiode während des Zustands D kann in der Größenordnung von beispielsweise (10-mehrere µs) sein. In dem Zustand D fließt ein Strom in den Transformator 11 in der dargestellten Richtung (Richtung entgegengesetzt zu der in dem Zustand B). In diesem Fall wird ebenso die in dem Induktor L3 gespeicherte elektrische Energie freigegeben, um die Spannung hoch zu setzen, welche von dem Transformator 11 ausgegeben wird.
  • Das nachstehende beschreibt eine Stoßspannung, welche auftritt, wenn der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 10 betrieben wird. 10 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 10 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt, und 11 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welches ein Beispiel einer Stoßspannung darstellt, welche in dem Transistor des bidirektionalen Umwandlungsschaltkreises 10 gemäß der zweiten Ausführungsform auftritt. Der durch die durchgezogene Linie in 10 angegebene Strom stellt den in dem Zustand B in 9 fließenden Strom dar. Ebenso stellt das Zeitablaufsdiagrammen 11 von oben die an die Basis des Transistors 101 angelegte Basisspannung, die an die Basis des Transistors 102 angelegte Basisspannung, den in den Transformator 11 fließenden Strom und die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors 102 dar. Die horizontale Achse in dem Zeitablaufsdiagramm in 11 gibt die Zeit an.
  • Die durch das Bezugszeichen t4 bezeichnete Zeitperiode in 11 ist eine Zeitperiode, während welcher die Transistoren 101 und 102 eingeschaltet sind. Die durch ein Bezugszeichen t5 in 11 bezeichnete Zeitperiode ist eine Zeitperiode, während welcher der durch die durchgezogene Linie in 10 angegebene Strom fließt, und der Transistor 101 eingeschaltet ist und der Transistor 102 ausgeschaltet ist. Die Zeitperiode t4 ist ein erster Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement (Transistoren ein 0 1 und 102 in dem Beispiel in 10) eingeschaltet sind, und die Zeitperiode t5 ist ein zweiter Steuerzustand, bei welchem der erste Steuerzustand gewechselt wird und bei welchem entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement (Transistoren 101 in dem Beispiel in 10) eingeschaltet ist.
  • Wie in 11 dargestellt, wenn die Zeitperiode t4 in die Zeitperiode t5 übergeht, das heißt, wenn der Transistor 102 von aus nach ein geschaltet wird, während der Transistor 101 beibehalten wird, fließt ein spitzer Strom basierend auf der in dem Induktor L3 gespeicherten Energie in den Transformator 11. Wenn die Streuinduktivität in dem Transformator 11 durch die Bezugszeichen 111 und 112 bezeichnet ist, wie in 10 dargestellt, tritt die Spannung Vz proportional zu der Zeit Veränderung des Spitzen Stroms Ir (bezeichnet durch ein Bezugszeichen R in 11), welcher in die Streuinduktivität 111 fließt, auf. Das heißt, durch den Spitzenstrom Ir, welche in den Transformator 11 fließt, tritt eine übermäßige Stoßspannung Vz zwischen dem einen Ende der Wicklung des Transformators 11, mit welchem der Emitter des Transistors 101 in einem ein-Zustand verbunden ist, und der Verbindung (Mittelabgriff) auf.
  • Da die Verbindung (Mittelabgriff) des Transformators 11 und des Emitters des Transistors 102 in einem Aus-Zustand leitet und der Transistor 101 in einem ein-Zustand ist, befinden sich der Kollektor des Transistors 101 (das heißt der Kollektor des Transistors 102) und der Emitter des Transistors 101 (das heißt das eine Ende der Wicklung des Transformators 11) ungefähr auf demselben Potenzial. Somit kann die oben beschriebene Stoßspannung Vz zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 102 in einem Aus-Zustand, welcher mit dem anderen Ende der Wicklung des Transformators 11 verbunden ist, auftreten.
  • Um einer solchen Stoßspannung standzuhalten, ist es notwendig einen Hochspannungstransistor zu verwenden oder einen Stoßunterdrückungsschaltkreis oder etwas Ähnliches getrennt vorzusehen, was in einer Kostenerhöhung resultiert.
  • Hier wird ein Steuerverfahren für die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform nachfolgend beschrieben. 12 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt, und 3 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welches ein Beispiel von Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Ebenso stellt 12 schematische von oben die Basisspannung des Transistors 101, die Basisspannung des Transistors 102, die Basisspannungen der Transistoren 62 und 63, die Basisspannungen der Transistoren 61 und 64, den in den Transformator 11 (Streuinduktivität 111) fließenden Strom Ir und die Kollektor-Emitter-Spannung Vz des Transistors 102 in einem Aus-Zustand dar. Die horizontale Achse in 13 gibt die Zeit an.
  • Die Steuereinheit 9 führt eine Steuerung derart aus, um eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators 11, wie in 12 dargestellt, über eine vorbestimmte Zeitperiode (Zeitperiode t6 in 3) während des ersten Steuerzustand (Zeitperiode t4 in 13) vor einem Wechsel in den zweiten Steuerzustand (Zeitperiode t5 in 13) anzulegen.
  • Durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators 11 über die vorbestimmte Zeitperiode (Zeitperiode t6) vor dem Start der Zeitperiode t5, während welcher ein spitzer Strom in den Transformator 11 fließt, wird zugelassen, dass ein Strom in den Transformator 11 vorab fließt. Dies ermöglicht graduelle Änderungen des Stroms, welche in den Transformator 11 zu einer Zeit eines Wechsels in den Zustand t5 fließt, während welchem die Transistoren 101 ein gehalten ist und der Transistor 102 aus ist, was eine Reduktion beim Auftreten der Stoßspannung ermöglicht.
  • Insbesondere führt die Steuereinheit 9 eine Steuerung derart aus, dass eine vorbestimmte Spannung so angelegt wird, dass ein Strom in dieselbe Richtung wie der in den Transformator 11 während der Zeitperiode t5 fließenden Strom fließt. Durch vorab fließen über eine vorbestimmte Zeitperiode t6 vor dem Start der Zeitperiode t5 kann ein benötigte Strom (durch das Bezugszeichen Ir1 in 13 angegebene Strom) in derselben Richtung wie der Strom, welche in den Transformator 11 bei dem Start der t5 fließt, der scheinbare Spitzenwert des Stroms, welcher in den Transformator 11 bei dem Start der Zeitperiode t5 fließt, klein gemacht werden. Dies ermöglicht es, die in der Streuinduktivität 111 auftretende Spannung zu reduzieren und das Auftreten der Stoßspannung bei dem Start der Zeitperiode t5, welche zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 102 in einem Aus-Zustand anzulegen ist, zu reduzieren. Es wird darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Anlegen der vorbestimmten Spannung an den Transformator 11 ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform ist, und somit die Beschreibung davon ausgelassen wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform weist der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 einen Serienschaltkreis 60a und den zweiten Serienschaltkreis 60a auf, um einen sogenannten Brückenschaltkreis zu bilden, obwohl die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 einen Halbbrückenschaltkreis bilden.
  • 14 ist eine darstellende Ansicht, welche ein Beispiel eines Betriebszustands einer Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt, und 15 ist ein Zeitablaufsdiagramm, welches ein Beispiel von Spannung oder Stromwellenformen der Komponenten der Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. Wie in 14 dargestellt, weist der bidirektionale Umwandlungsschaltkreis 6 gemäß der dritten Ausführungsform einen Transistor 121, welcher als ein drittes Schaltelement fungiert, und einen Transistor 122 auf, welcher als ein viertes Schaltelement fungiert. Insbesondere ist der Emitter des Transistors 121 mit dem Kollektor des Transistors 122 verbunden und sind in Serie verbundenen Kondensatoren C4 und C5 zwischen dem Kollektor des Transistors 121 und dem Emitter des Transistors 122 verbunden.
  • Die Verbindung des Transistors 121 und des Transistors 122 ist mit einem Ende der Wicklung der anderen Seite des Transformators 11 verbunden. Die Verbindung zwischen den Kondensatoren C4 und C5 ist mit dem anderen Ende der Wicklung der anderen Seite des Transformators 11 verbunden. Das heißt, auf der anderen Seite des Transformators 11 wird ein so genannter Halbbrückenschaltkreis gebildet.
  • Wie in 15 dargestellt, für die Steuereinheit 9 eine Steuerung derart aus, um eine vorbestimmte Spannung durch Einschalten eines der Transistoren 121 oder 122 anzulegen.
  • Durch Einschalten eines der Transistoren 121 oder 122 wird eine vorbestimmte Spannung an die andere Seite des Transformators 11 angelegt, um dadurch zuzulassen, dass ein Strom in dieselbe Richtung wie der in den Transformator 11 in dem zweiten Steuerzustand fließende Strom fließt. Dies ermöglicht es, das Auftreten der Stoßspannung Vz bei dem Start des zweiten Steuerzustand, welche an den Transistor in einem Aus-Zustand (Transistor 102 in dem Beispiel in 15) anzulegen ist, zu reduzieren. Es wird darauf hingewiesen, dass das in 15 dargestellte Zeitablaufsdiagramm ähnlich zu dem in 13 ist, und somit die detaillierte Beschreibung davon ausgelassen wird
  • Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen in allen Bezügen darstellend sind und nicht beschränkend sind. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche vielmehr als durch die oben beschriebene Ausführungsform und dieser vorangehenden Beispiele bestimmt und alle Änderungen, welche innerhalb der Bedeutung und des Bereichs der Ansprüche fallen, oder äquivalente von solchen Bedeutungen und Bereichen sind dazu gedacht, durch die Ansprüche umfasst zu sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 5, 6, 8
    bidirektionale Umwandlungsschaltkreis
    7, 11
    Transformatoren
    9
    Steuereinheit
    60a, 80a
    erste Serienschaltkreise
    60a, 80b
    zweite Serienschaltkreise
    51, 52, 53, 54
    Transistoren
    55, 56, 57, 58
    Dioden
    61, 62, 63, 64, 81, 82, 83, 84
    Transistoren
    65, 66, 67, 68, 85, 86, 87, 88
    Dioden
    101, 102, 121, 122
    Transistoren
    L3
    Induktor

Claims (8)

  1. Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, aufweisen, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei ein Ende eines jeden der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, wobei jede von Verbindungen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements mit einer Seite eines Transformators verbunden sind; und eine Steuereinheit, welche eine Steuerung ausführt, um das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein- oder auszuschalten, wobei die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum Erlangen eines ersten Steuerzustands, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eines Serienschaltkreises eingeschaltet sind, Wechseln von dem ersten Steuerzustand in einen zweiten Steuerzustand, bei welchem das erste Schaltelement eines anderen Serienschaltkreises und das zweite Schaltelement des einen Serienschaltkreises eingeschaltet sind, und Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustands vor dem Wechseln in den zweiten Steuerzustand.
  2. Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, versehen mit einer Steuereinheit, welche eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten eines ersten Schaltelements und eines zweiten Schaltelements bei einer vorbestimmten Frequenz ausführt, umfassend: einen Induktor, verbunden mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements; und einen Transformator mit einer Wicklung, wobei ein Ende der Wicklung auf einer Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und dieser eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators aufweist, wobei die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum Erlangen eines ersten Steuerzustands, bei welchem das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement eingeschaltet sind, Wechseln von dem ersten Steuerzustand in einen zweiten Steuerzustand, wobei entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement eingeschaltet ist, und Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerzustands vor dem Wechseln in den zweiten Steuerzustand.
  3. Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum Anlegen der vorbestimmten Spannung derart, dass ein Strom in eine selbe Richtung wie ein Strom fließt, welcher in den Transformator in dem zweiten Steuerzustand fließt.
  4. Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, weiter umfassend eine Vielzahl von Serienschaltkreisen, welche jeweils ein drittes Schaltelement und ein viertes Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, aufweisen, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei jede Verbindung des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements mit der anderen Seite des Transformators verbunden ist, wobei die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum Anlegen der vorbestimmten Spannung durch Einschalten des dritten Schaltelements eines Serienschaltkreises und des vierten Schaltelements eines anderen Serienschaltkreises.
  5. Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei zumindest eine der Verbindungen des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements mit der anderen Seite des Transformators über einen Induktor verbunden ist, und ein Kondensator mit beiden Enden des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements verbunden ist.
  6. Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, weiter umfassend einen Serienschaltkreis mit einem dritten Schaltelement und einem vierten Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, und wobei eine Verbindung des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements mit einem Ende einer Wicklung auf der anderen Seite des Transformators verbunden ist, wobei die Steuereinheit eine Steuerung ausführt zum Anlegen der vorbestimmten Spannung durch Einschalten entweder des dritten Schaltelements oder des vierten Schaltelements.
  7. Ein Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, welche mit einer Vielzahl von Serienschaltkreisen versehen ist, welche jeweils ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement, welche in Serie verbunden sind, aufweisen, wobei die Serienschaltkreise parallel verbunden sind, wobei ein Ende jedes der Serienschaltkreise mit einem Induktor verbunden ist, jede von Verbindungen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements mit einer Seite eines Transformators verbunden ist, und das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement bei einer vorbestimmten Frequenz ein- oder ausgeschaltet werden, umfassend: einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements eines Serienschaltkreises durch eine Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten des ersten Schaltelements eines anderen Serienschaltkreises und des zweiten Schaltelements des einen Serienschaltkreises durch die Steuereinheit, und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerschritts vor dem Wechseln in den zweiten Steuerzustand.
  8. Ein Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, welche mit einer Steuereinheit versehen ist, welche eine Steuerung zum Ein- oder Ausschalten eines ersten Schaltelements und eines zweiten Schaltelements bei einer vorbestimmten Frequenz ausführt, einem Induktor, welcher mit einem Ende des ersten Schaltelements und einem Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist, und einem Transformator mit einer Wicklung, wobei ein Ende der Wicklung auf einer Seite des Transformators mit dem anderen Ende des ersten Schaltelements verbunden ist, das andere Ende der Wicklung auf der einen Seite des Transformators mit dem anderen Ende des zweiten Schaltelements verbunden ist und dieser eine Verbindung in einer Mitte der Wicklung auf der einen Seite des Transformators aufweist, umfassend: einen ersten Steuerschritt zum Einschalten des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit; einen zweiten Steuerschritt zum Wechseln von dem ersten Steuerschritt und Einschalten entweder des ersten Schaltelements oder des zweiten Schaltelements durch die Steuereinheit, und einen Steuerschritt zum Ausführen einer Steuerung durch die Steuereinheit zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die andere Seite des Transformators über eine vorbestimmte Zeitperiode während des ersten Steuerschritts vor dem Wechseln in den zweiten Steuerschritt.
DE112016002442.8T 2015-06-01 2016-05-27 Leistungsumwandlungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung Pending DE112016002442T5 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015111542 2015-06-01
JP2015-111542 2015-06-01
JP2016003692A JP6710976B2 (ja) 2015-06-01 2016-01-12 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法
JP2016-003692 2016-01-12
PCT/JP2016/065662 WO2016194790A1 (ja) 2015-06-01 2016-05-27 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016002442T5 true DE112016002442T5 (de) 2018-03-01

Family

ID=57748791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016002442.8T Pending DE112016002442T5 (de) 2015-06-01 2016-05-27 Leistungsumwandlungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10224818B2 (de)
JP (1) JP6710976B2 (de)
CN (1) CN107636948B (de)
DE (1) DE112016002442T5 (de)
WO (1) WO2016194790A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6742145B2 (ja) * 2016-05-11 2020-08-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ、これを用いた電源システム及び当該電源システムを用いた自動車
US20180043790A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-15 Hamilton Sundstrand Corporation Active rectifier topology
US11043880B2 (en) 2016-11-10 2021-06-22 Hamilton Sunstrand Corporation Electric power generating system with a synchronous generator
US10498274B2 (en) 2016-11-10 2019-12-03 Hamilton Sundstrand Corporation High voltage direct current system for a vehicle
JP6727144B2 (ja) * 2017-01-25 2020-07-22 ニチコン株式会社 双方向絶縁型ｄｃ／ｄｃコンバータ
CN109951089B (zh) * 2019-03-26 2020-12-15 哈工大（张家口）工业技术研究院 单相准单级式ac-dc变换器的控制方法
JP7161447B2 (ja) * 2019-06-24 2022-10-26 株式会社Soken 電力変換装置
KR20210005754A (ko) * 2019-07-03 2021-01-15 현대자동차주식회사 사륜 구동 차량
US11418125B2 (en) 2019-10-25 2022-08-16 The Research Foundation For The State University Of New York Three phase bidirectional AC-DC converter with bipolar voltage fed resonant stages
WO2022120663A1 (zh) * 2020-12-09 2022-06-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 功率变换器的控制方法、装置及系统
US11509233B1 (en) * 2022-04-25 2022-11-22 Resilient Power Systems, Inc. Surge voltage protection for a power conversion system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4391496B2 (ja) * 2006-05-16 2009-12-24 菊水電子工業株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US8570769B2 (en) * 2009-12-21 2013-10-29 Intersil Americas LLC Bidirectional signal conversion
NZ586526A (en) * 2010-06-30 2012-12-21 Auckland Uniservices Ltd Inductive power transfer system with ac-ac converter and two-way power transmission ability
JP5834432B2 (ja) 2011-03-17 2015-12-24 シンフォニアテクノロジー株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP5575731B2 (ja) * 2011-11-17 2014-08-20 株式会社日立情報通信エンジニアリング 電源装置および電源装置の制御方法
JP5762617B2 (ja) * 2012-02-14 2015-08-12 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US8891254B2 (en) * 2012-06-01 2014-11-18 Panasonic Corporation Power converter and battery charger using the same
AU2013370231A1 (en) * 2012-12-30 2015-04-30 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for three port line frequency energy storage
CN103248234B (zh) * 2013-04-26 2015-04-22 上海交通大学 一种应用于电池储能的双向隔离全桥变流器的控制方法
JP6067116B2 (ja) * 2013-07-11 2017-01-25 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP6286793B2 (ja) * 2014-01-24 2018-03-07 株式会社日立情報通信エンジニアリング Ｄｃ−ｄｃコンバータ、二次電池充放電システム、およびｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法
JP6001587B2 (ja) * 2014-03-28 2016-10-05 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6590911B2 (ja) * 2014-08-13 2019-10-16 イーエニエーエスセー テック − インスティチュート デ エンゲンハリア デ システマス エ コンピュータドレス テクノロジア エ シエンシアＩｎｅｓｃ Ｔｅｃ − Ｉｎｓｔｉｔｕｔｏ Ｄｅ Ｅｎｇｅｎｈａｒｉａ Ｄｅ Ｓｉｓｔｅｍａｓ Ｅ Ｃｏｍｐｕｔａｄｏｒｅｓ， Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉａ Ｅ Ｃｉｅｎｃｉａ ３層−単層マトリクスコンバータ、フルブリッジａｃ／ｄｃコンバータ及びｈｆ変成器を備えたａｃ／ｄｃコンバータ
JP6490093B2 (ja) * 2014-10-20 2019-03-27 三菱電機株式会社 電力変換装置
US9543823B2 (en) * 2014-11-13 2017-01-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power conversion apparatus having a switching circuit unit that includes a switching device and an auxiliary switching device
JP6439482B2 (ja) * 2015-02-13 2018-12-19 住友電気工業株式会社 コンバータ及び制御回路
US9847723B2 (en) * 2016-05-09 2017-12-19 Omron Corporation Power conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
CN107636948B (zh) 2020-01-21
CN107636948A (zh) 2018-01-26
JP6710976B2 (ja) 2020-06-17
US10224818B2 (en) 2019-03-05
US20180109193A1 (en) 2018-04-19
JP2016226252A (ja) 2016-12-28
WO2016194790A1 (ja) 2016-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016002442T5 (de) Leistungsumwandlungsvorrichtung und Steuerverfahren für eine Leistungsumwandlungsvorrichtung
EP3172823B1 (de) Gleichspannungswandler mit transformator
EP2385909B1 (de) Verfahren für die steuerung einer stromversorgungseinrichtung mit einem wechselrichter
EP2144359A2 (de) DC/DC- Wandler
EP2623363B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs
EP2654190B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung
EP3123603B1 (de) Modulationsverfahren für den hochsetzsteller-betrieb eines gegentaktwandlers
DE102012216691A1 (de) Stromrichterschaltung und Verfahren zur Steuerung der Stromrichterschaltung
EP2845303B1 (de) Stromrichter und betriebsverfahren zum wandeln von spannungen
DE102011086087A1 (de) Elektrischer Umrichter
DE102012220371A1 (de) Vorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers aus einer Wechselspannungsquelle
EP3478527A1 (de) Bidirektionaler bordnetzumrichter und verfahren zu dessen betrieb
WO2020064429A1 (de) Ladeschaltung für einen fahrzeugseitigen elektrischen energiespeicher
DE102019005476A1 (de) Ladevorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102011078211A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung sowie elektrische Schaltung
DE102018216236A1 (de) Ladeschaltung für einen fahrzeugseitigen elektrischen Energiespeicher
DE102018221519B4 (de) Fahrzeugseitige Ladevorrichtung
DE102014200379A1 (de) Ladevorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102012206801A1 (de) Schaltung mit einer stromrichterschaltung und verfahren zur leistungsanpassung
EP3529102B1 (de) Gleichspannungswandler und verfahren zum betrieb eines gleichspannungswandlers
DE102019001138A1 (de) Verfahren zum Aufladen einer Batterie eines Bordnetzes und Bordlader hierzu
DE112016004305T5 (de) Stromversorgungsvorrichtung
EP2733837A1 (de) Umrichter
DE102016220679A1 (de) Gleichspannungswandler und Verfahren zur Ansteuerung eines Gleichspannungswandlers
DE102021206982A1 (de) Transformatorloses On-Board -Ladegerät für Elektrofahrzeuge und Verfahren zur Ansteuerung einer DC/DC-Stufe in einem transformatorlosen On-Board-Ladegerät für Elektrofahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication