JP2001178016A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無停電電源装置などに用いられ、昇圧チョッ
パおよび降圧チョッパを備えて蓄電池の充放電を行う電
力変換装置において、小型で経済性および信頼性の良好
な構造を提供する。 【解決手段】 昇圧チョッパ１８と降圧チョッパ１９と
を別構成としてそれぞれの入出力端子を蓄電池５および
それより高電圧の直流電源９の両極間に接続し、降圧チ
ョッパ１９の帰路電流経路９６に逆流防止用のダイオー
ド９５を設けて、昇圧時の帰路電流が降圧チョッパ１９
内をバイパスするのを防止し、降圧チョッパ１９を電流
容量の小さい部品、材料で構成する。
パおよび降圧チョッパを備えて蓄電池の充放電を行う電
力変換装置において、小型で経済性および信頼性の良好
な構造を提供する。 【解決手段】 昇圧チョッパ１８と降圧チョッパ１９と
を別構成としてそれぞれの入出力端子を蓄電池５および
それより高電圧の直流電源９の両極間に接続し、降圧チ
ョッパ１９の帰路電流経路９６に逆流防止用のダイオー
ド９５を設けて、昇圧時の帰路電流が降圧チョッパ１９
内をバイパスするのを防止し、降圧チョッパ１９を電流
容量の小さい部品、材料で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、無停電電源装置
等に用いられる、バッテリの充放電を行う電力変換装置
に関するものである。
等に用いられる、バッテリの充放電を行う電力変換装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は、例えば「電気学会技術報告 第
５９６号 無停電電源システム（ＵＰＳ）の動向 Ｐ．
２７」に示された従来の無停電電源装置である。図にお
いて、１は商用電源、２はコンバータ、３はインバー
タ、４は双方向チョッパ回路、５はバッテリとしての蓄
電池、６は負荷、７は直流スイッチ、８は双方向チョッ
パ回路４、蓄電池５および直流スイッチ７で構成された
充放電装置である。次に動作について説明する。コンバ
ータ２は、商用電源１から与えられる交流電力を直流電
力に変換し、インバータ３に直流電力を供給する。イン
バータ３は、コンバータ２から与えられる直流電力を交
流電力に変換し、負荷６に交流電力を供給する。充放電
装置８は、コンバータ２から与えられる直流電力を双方
向チョッパ回路４により所定の電圧に降圧し、直流スイ
ッチ７を通して蓄電池５に供給し充電する。次に商用電
源１が停電すると、充放電装置８は、直流スイッチ７を
通して蓄電池５から与えられる直流電力を双方向チョッ
パ回路４により所定の電圧に昇圧し、インバータ３に供
給する。インバータ３には、常に直流電力が与えられ負
荷６に無停電で電力を供給し続ける。
５９６号 無停電電源システム（ＵＰＳ）の動向 Ｐ．
２７」に示された従来の無停電電源装置である。図にお
いて、１は商用電源、２はコンバータ、３はインバー
タ、４は双方向チョッパ回路、５はバッテリとしての蓄
電池、６は負荷、７は直流スイッチ、８は双方向チョッ
パ回路４、蓄電池５および直流スイッチ７で構成された
充放電装置である。次に動作について説明する。コンバ
ータ２は、商用電源１から与えられる交流電力を直流電
力に変換し、インバータ３に直流電力を供給する。イン
バータ３は、コンバータ２から与えられる直流電力を交
流電力に変換し、負荷６に交流電力を供給する。充放電
装置８は、コンバータ２から与えられる直流電力を双方
向チョッパ回路４により所定の電圧に降圧し、直流スイ
ッチ７を通して蓄電池５に供給し充電する。次に商用電
源１が停電すると、充放電装置８は、直流スイッチ７を
通して蓄電池５から与えられる直流電力を双方向チョッ
パ回路４により所定の電圧に昇圧し、インバータ３に供
給する。インバータ３には、常に直流電力が与えられ負
荷６に無停電で電力を供給し続ける。
【０００３】図９は充放電装置８の詳細を示すもので、
蓄電池５とそれより高い電源電圧の直流電源（負荷電
源）９との間で、双方向チョッパ４により降圧、昇圧双
方の動作を伴って蓄電池５の充放電を行う。直流電源９
は、ここではコンバータ２から与えられ、インバータ３
を介して負荷電源となるものである。図９において、１
０ａ、１０ｂは過電流保護用のヒューズ、１１、１２は
トランジスタ等によって構成する直流スイッチング素
子、１３、１４はダイオード、１５、１６はコンデン
サ、１７はリアクトルである。双方向チョッパ回路４
は、トランジスタ１１、ダイオード１４、リアクトル１
７で構成される降圧チョッパと、トランジスタ１２、ダ
イオード１３、リアクトル１７で構成される昇圧チョッ
パとからなり、降圧、昇圧双方の動作が行える。
蓄電池５とそれより高い電源電圧の直流電源（負荷電
源）９との間で、双方向チョッパ４により降圧、昇圧双
方の動作を伴って蓄電池５の充放電を行う。直流電源９
は、ここではコンバータ２から与えられ、インバータ３
を介して負荷電源となるものである。図９において、１
０ａ、１０ｂは過電流保護用のヒューズ、１１、１２は
トランジスタ等によって構成する直流スイッチング素
子、１３、１４はダイオード、１５、１６はコンデン
サ、１７はリアクトルである。双方向チョッパ回路４
は、トランジスタ１１、ダイオード１４、リアクトル１
７で構成される降圧チョッパと、トランジスタ１２、ダ
イオード１３、リアクトル１７で構成される昇圧チョッ
パとからなり、降圧、昇圧双方の動作が行える。
【０００４】次に充放電装置８の動作を示す。まず、双
方向チョッパ回路４の降圧チョッパによる蓄電池５の充
電について説明する。トランジスタ１１がオンの間（オ
ン時間＝ＴAon）、直流電源９によりリアクトル１７に
電流を流し、リアクトル１７にエネルギーを蓄積すると
共に、蓄電池５に供給し充電する。トランジスタ１１が
オフの間（オフ時間＝ＴAoff）、リアクトル１７に蓄積
したエネルギーを、ダイオード１４を通して蓄電池５に
供給し、蓄電池５を連続して充電する。このように、ト
ランジスタ１１のオン、オフを繰り返すことにより、直
流電源９の出力電圧VDを電圧VBへ、変圧比α＝ＴAon／
（ＴAon＋ＴAoff）＝VB／VD、（α＜1）にて降圧し、蓄
電池５へエネルギーを供給し充電をおこなうことができ
る。ここでコンデンサ１６は、蓄電池５への充電電流の
脈流を緩和するものである。
方向チョッパ回路４の降圧チョッパによる蓄電池５の充
電について説明する。トランジスタ１１がオンの間（オ
ン時間＝ＴAon）、直流電源９によりリアクトル１７に
電流を流し、リアクトル１７にエネルギーを蓄積すると
共に、蓄電池５に供給し充電する。トランジスタ１１が
オフの間（オフ時間＝ＴAoff）、リアクトル１７に蓄積
したエネルギーを、ダイオード１４を通して蓄電池５に
供給し、蓄電池５を連続して充電する。このように、ト
ランジスタ１１のオン、オフを繰り返すことにより、直
流電源９の出力電圧VDを電圧VBへ、変圧比α＝ＴAon／
（ＴAon＋ＴAoff）＝VB／VD、（α＜1）にて降圧し、蓄
電池５へエネルギーを供給し充電をおこなうことができ
る。ここでコンデンサ１６は、蓄電池５への充電電流の
脈流を緩和するものである。
【０００５】次に、双方向チョッパ回路４の昇圧チョッ
パによる蓄電池５の放電について説明する。トランジス
タ１２がオンの間（オン時間＝ＴBon）、蓄電池５の放
電にて与えられる直流電力により、リアクトル１７にエ
ネルギーを蓄積する。トランジスタ１２がオフの間（オ
フ時間＝ＴBoff）、蓄電池５の放電にて与えられる直流
電力と、リアクトル１７に蓄積したエネルギーとを加え
て、ダイオード１３を通して直流電源９に供給する。こ
のように、トランジスタ１２のオン、オフを繰り返すこ
とにより、蓄電池５の電圧VBを電圧VDへ、変圧比β＝
（ＴBon＋ＴBoff）／ＴBoff＝VD／VB（β＞1）にて昇圧
し、蓄電池５からの放電電圧よりも高い出力電圧を得
る。ここでコンデンサ１５は、電圧VDの脈流を緩和する
ものである。
パによる蓄電池５の放電について説明する。トランジス
タ１２がオンの間（オン時間＝ＴBon）、蓄電池５の放
電にて与えられる直流電力により、リアクトル１７にエ
ネルギーを蓄積する。トランジスタ１２がオフの間（オ
フ時間＝ＴBoff）、蓄電池５の放電にて与えられる直流
電力と、リアクトル１７に蓄積したエネルギーとを加え
て、ダイオード１３を通して直流電源９に供給する。こ
のように、トランジスタ１２のオン、オフを繰り返すこ
とにより、蓄電池５の電圧VBを電圧VDへ、変圧比β＝
（ＴBon＋ＴBoff）／ＴBoff＝VD／VB（β＞1）にて昇圧
し、蓄電池５からの放電電圧よりも高い出力電圧を得
る。ここでコンデンサ１５は、電圧VDの脈流を緩和する
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】無停電電源装置などに
用いられて蓄電池の充放電を行う充放電装置は、以上の
ように構成されている。通常蓄電池５の充電動作すなわ
ち双方向チョッパ４に降圧動作をさせる場合は、放電動
作すなわち昇圧動作をさせる場合に比べ、約１／１０の
電流しか通電せず、トランジスタ１１とダイオード１４
は、トランジスタ１２とダイオード１３の約１／１０の
電流容量しか必要としない。しかし、双方向チョッパ４
は通常１パッケージで構成され、トランジスタ１１およ
びダイオード１４とトランジスタ１２およびダイオード
１３とは、同一パッケージ内に納められる。このため、
双方とも、昇圧動作時の電流を考慮する必要があり、配
線材料、構造部品も同様に昇圧動作の電流を考慮した構
成にしなくてはならず、不経済であると共にコンパクト
化できないという問題点があった。
用いられて蓄電池の充放電を行う充放電装置は、以上の
ように構成されている。通常蓄電池５の充電動作すなわ
ち双方向チョッパ４に降圧動作をさせる場合は、放電動
作すなわち昇圧動作をさせる場合に比べ、約１／１０の
電流しか通電せず、トランジスタ１１とダイオード１４
は、トランジスタ１２とダイオード１３の約１／１０の
電流容量しか必要としない。しかし、双方向チョッパ４
は通常１パッケージで構成され、トランジスタ１１およ
びダイオード１４とトランジスタ１２およびダイオード
１３とは、同一パッケージ内に納められる。このため、
双方とも、昇圧動作時の電流を考慮する必要があり、配
線材料、構造部品も同様に昇圧動作の電流を考慮した構
成にしなくてはならず、不経済であると共にコンパクト
化できないという問題点があった。
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、蓄電池の充電動作すなわち
降圧動作に寄与する部分と、放電動作すなわち昇圧動作
に寄与する部分とを、それぞれの電流容量に適合した電
気部品、配線材料、構造部品で構成して不経済性を無く
すと共に、装置のコンパクト化を図ることを目的とす
る。
ためになされたものであり、蓄電池の充電動作すなわち
降圧動作に寄与する部分と、放電動作すなわち昇圧動作
に寄与する部分とを、それぞれの電流容量に適合した電
気部品、配線材料、構造部品で構成して不経済性を無く
すと共に、装置のコンパクト化を図ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電力変換装置は、バッテリと、該バッテリより高電圧
の直流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続
され、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇
圧チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が
接続され、上記バッテリの両極間に出力端子が接続され
た降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電
を行うものであって、上記昇圧チョッパ回路動作時に帰
路電流が上記降圧チョッパ回路内にバイパスするのを防
止するように、上記降圧チョッパ回路の帰路電流経路に
逆流防止用のダイオードを設けたものである。
る電力変換装置は、バッテリと、該バッテリより高電圧
の直流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続
され、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇
圧チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が
接続され、上記バッテリの両極間に出力端子が接続され
た降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電
を行うものであって、上記昇圧チョッパ回路動作時に帰
路電流が上記降圧チョッパ回路内にバイパスするのを防
止するように、上記降圧チョッパ回路の帰路電流経路に
逆流防止用のダイオードを設けたものである。
【０００９】この発明の請求項２に係る電力変換装置
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源に入力端子が、上記バッテリに出力端
子が接続された降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッ
テリの充放電を行うものであって、上記昇圧チョッパ回
路動作時に帰路電流が上記降圧チョッパ回路内にバイパ
スするのを防止するように、上記降圧チョッパ回路の入
力端子か出力端子のいずれか一方を正極側のみの１端
子、他方を正負２端子として、該３端子を対応する上記
直流電源あるいは上記バッテリの端子に接続したもので
ある。
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源に入力端子が、上記バッテリに出力端
子が接続された降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッ
テリの充放電を行うものであって、上記昇圧チョッパ回
路動作時に帰路電流が上記降圧チョッパ回路内にバイパ
スするのを防止するように、上記降圧チョッパ回路の入
力端子か出力端子のいずれか一方を正極側のみの１端
子、他方を正負２端子として、該３端子を対応する上記
直流電源あるいは上記バッテリの端子に接続したもので
ある。
【００１０】この発明の請求項３に係る電力変換装置
は、請求項２において、昇圧チョッパ回路とバッテリと
の間に過電流保護用ヒューズを配し、降圧チョッパ回路
が、入力端子が正極側のみの１端子で該入力端子にコン
デンサが接続された構成であって、昇圧チョッパ回路の
動作時において、上記ヒューズの断線時、上記昇圧チョ
ッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギーによって
上記コンデンサに過電圧が印加されないように、上記降
圧チョッパ回路の負極側出力端子を上記ヒューズの上記
昇圧チョッパ回路側に接続したものである。
は、請求項２において、昇圧チョッパ回路とバッテリと
の間に過電流保護用ヒューズを配し、降圧チョッパ回路
が、入力端子が正極側のみの１端子で該入力端子にコン
デンサが接続された構成であって、昇圧チョッパ回路の
動作時において、上記ヒューズの断線時、上記昇圧チョ
ッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギーによって
上記コンデンサに過電圧が印加されないように、上記降
圧チョッパ回路の負極側出力端子を上記ヒューズの上記
昇圧チョッパ回路側に接続したものである。
【００１１】この発明の請求項４に係る電力変換装置
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリに接続される正負端子間に入力端子が接続
され、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇
圧チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が
接続され、上記正負端子間に出力端子が接続された降圧
チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電を行う
電力変換装置において、上記昇圧チョッパ回路動作時に
おいて、上記正負端子と上記バッテリとの間での開離時
に上記昇圧チョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネ
ルギーによって上記正負端子間に過電圧が印加されない
ように、上記正負端子間に環流用ダイオードを設けたも
のである。
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリに接続される正負端子間に入力端子が接続
され、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇
圧チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が
接続され、上記正負端子間に出力端子が接続された降圧
チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電を行う
電力変換装置において、上記昇圧チョッパ回路動作時に
おいて、上記正負端子と上記バッテリとの間での開離時
に上記昇圧チョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネ
ルギーによって上記正負端子間に過電圧が印加されない
ように、上記正負端子間に環流用ダイオードを設けたも
のである。
【００１２】この発明の請求項５に係る電力変換装置
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源の両極間に入力端子が接続され、上記
バッテリの両極間に出力端子が接続された降圧チョッパ
回路とを備えて、上記バッテリの充放電を行うものであ
って、上記直流電源の両極間の短絡時に、上記バッテリ
からの電荷により上記降圧チョッパ回路のスイッチング
素子に逆過電圧が印加されないように、上記降圧チョッ
パ回路内に上記バッテリからの電荷を循環させる環流用
ダイオードを上記スイッチング素子と並列に設けたもの
である。
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源の両極間に入力端子が接続され、上記
バッテリの両極間に出力端子が接続された降圧チョッパ
回路とを備えて、上記バッテリの充放電を行うものであ
って、上記直流電源の両極間の短絡時に、上記バッテリ
からの電荷により上記降圧チョッパ回路のスイッチング
素子に逆過電圧が印加されないように、上記降圧チョッ
パ回路内に上記バッテリからの電荷を循環させる環流用
ダイオードを上記スイッチング素子と並列に設けたもの
である。
【００１３】この発明の請求項６に係る電力変換装置
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源の両極間に入力端子が接続され、出力
端子が該出力端子間にコンデンサを配して上記バッテリ
の両極間に接続された降圧チョッパ回路とを備えて、上
記バッテリの充放電を行うものであって、上記コンデン
サが上記バッテリからの電荷で充電されないように、上
記バッテリと上記コンデンサとの間に逆流防止用ダイオ
ードを設けたものである。
は、バッテリと、該バッテリより高電圧の直流電源と、
上記バッテリの両極間に入力端子が接続され、上記直流
電源の両極間に出力端子が接続された昇圧チョッパ回路
と、上記直流電源の両極間に入力端子が接続され、出力
端子が該出力端子間にコンデンサを配して上記バッテリ
の両極間に接続された降圧チョッパ回路とを備えて、上
記バッテリの充放電を行うものであって、上記コンデン
サが上記バッテリからの電荷で充電されないように、上
記バッテリと上記コンデンサとの間に逆流防止用ダイオ
ードを設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図を用いて説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による電力変換装置を用いた無停電電源
装置を示すものであり、この電力変換装置の詳細回路図
を図２に示す。図において、１〜３、５〜７、９および
１０ａ、１０ｂは従来と同じもの、２０は昇圧チョッパ
１８および降圧チョッパ１９を備えて蓄電池５を充放電
する電力変換装置、２１は直流電源９の両極間に設けら
れたコンデンサである。また、図において昇圧チョッパ
１８に関する機能については８０番台の符号を付し、降
圧チョッパ１９に関する機能については９０番台の符号
を付している。８１、９１はトランジスタによって構成
する直流スイッチング素子、８２、９２、９５はダイオ
ード、８３、９３はリアクトル、９４ａ、９４ｂはコン
デンサ、８４、９６は昇圧および降圧チョッパ１８、１
９におけるそれぞれの帰路電流経路である。
実施の形態１を図を用いて説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による電力変換装置を用いた無停電電源
装置を示すものであり、この電力変換装置の詳細回路図
を図２に示す。図において、１〜３、５〜７、９および
１０ａ、１０ｂは従来と同じもの、２０は昇圧チョッパ
１８および降圧チョッパ１９を備えて蓄電池５を充放電
する電力変換装置、２１は直流電源９の両極間に設けら
れたコンデンサである。また、図において昇圧チョッパ
１８に関する機能については８０番台の符号を付し、降
圧チョッパ１９に関する機能については９０番台の符号
を付している。８１、９１はトランジスタによって構成
する直流スイッチング素子、８２、９２、９５はダイオ
ード、８３、９３はリアクトル、９４ａ、９４ｂはコン
デンサ、８４、９６は昇圧および降圧チョッパ１８、１
９におけるそれぞれの帰路電流経路である。
【００１５】図２に示すように、昇圧チョッパ１８は入
力端子が蓄電池５の両極間に接続され、出力端子が直流
電源９の両極間に接続されて蓄電池５の放電を行い、降
圧チョッパ１９は入力端子が端子間にコンデンサ９４ａ
を配して直流電源９の両極間に接続され、出力端子が端
子間にコンデンサ９４ｂを配して蓄電池５の両極間に接
続されて蓄電池５の充電を行う。また、降圧チョッパ１
９の帰路電流経路９６には、ダイオード９５を配し、逆
流を防止する。
力端子が蓄電池５の両極間に接続され、出力端子が直流
電源９の両極間に接続されて蓄電池５の放電を行い、降
圧チョッパ１９は入力端子が端子間にコンデンサ９４ａ
を配して直流電源９の両極間に接続され、出力端子が端
子間にコンデンサ９４ｂを配して蓄電池５の両極間に接
続されて蓄電池５の充電を行う。また、降圧チョッパ１
９の帰路電流経路９６には、ダイオード９５を配し、逆
流を防止する。
【００１６】次に、この電力変換装置２０の動作を説明
する。まず降圧チョッパ１９の動作について説明する。
トランジスタ９１がオンの間（オン時間＝ＴAon）、直
流電源９から与えられる直流電力により、リアクトル９
３にエネルギーを蓄積すると共に、蓄電池５を充電す
る。トランジスタ９１がオフの間（オフ時間＝ＴAof
f）、リアクトル９３に蓄積したエネルギーを、ダイオ
ード９２を通して蓄電池５に供給し連続して充電する。
このように、トランジスタ９１のオン、オフを繰り返す
ことにより、直流電源９の出力電圧VDを電圧VBへ、変圧
比α＝ＴAon／（ＴAon＋ＴAoff）＝VB／VD、（α＜1）
にて降圧し、蓄電池５へエネルギーを供給し充電をおこ
なうことができる。ここでコンデンサ９４ｂは、蓄電池
５への充電電流の脈流を緩和するもので、コンデンサ９
４ａは、降圧チョッパ１９に与えられる入力電圧VDの脈
流を緩和するものである。
する。まず降圧チョッパ１９の動作について説明する。
トランジスタ９１がオンの間（オン時間＝ＴAon）、直
流電源９から与えられる直流電力により、リアクトル９
３にエネルギーを蓄積すると共に、蓄電池５を充電す
る。トランジスタ９１がオフの間（オフ時間＝ＴAof
f）、リアクトル９３に蓄積したエネルギーを、ダイオ
ード９２を通して蓄電池５に供給し連続して充電する。
このように、トランジスタ９１のオン、オフを繰り返す
ことにより、直流電源９の出力電圧VDを電圧VBへ、変圧
比α＝ＴAon／（ＴAon＋ＴAoff）＝VB／VD、（α＜1）
にて降圧し、蓄電池５へエネルギーを供給し充電をおこ
なうことができる。ここでコンデンサ９４ｂは、蓄電池
５への充電電流の脈流を緩和するもので、コンデンサ９
４ａは、降圧チョッパ１９に与えられる入力電圧VDの脈
流を緩和するものである。
【００１７】次に、昇圧チョッパ１８の動作について説
明する。トランジスタ８１がオンの間（オン時間＝ＴBo
n）、蓄電池５の放電にて与えられる直流電力により、
リアクトル８３にエネルギーを蓄積する。トランジスタ
８１がオフの間（オフ時間＝ＴBoff）、蓄電池５の放電
にて与えられる直流電力に加え、リアクトル８３に蓄積
したエネルギーを、ダイオード８２を通して直流電源９
に供給する。このように、トランジスタ８１のオン、オ
フを繰り返すことにより、蓄電池５の電圧VBを電圧VD
へ、変圧比β＝（ＴBon＋ＴBoff）／ＴBoff＝VD／VB
（β＞1）にて昇圧し、蓄電池５からの放電電圧よりも
高い出力電圧を得る。ここでコンデンサ２１は、出力電
圧VDの脈流を緩和するものである。
明する。トランジスタ８１がオンの間（オン時間＝ＴBo
n）、蓄電池５の放電にて与えられる直流電力により、
リアクトル８３にエネルギーを蓄積する。トランジスタ
８１がオフの間（オフ時間＝ＴBoff）、蓄電池５の放電
にて与えられる直流電力に加え、リアクトル８３に蓄積
したエネルギーを、ダイオード８２を通して直流電源９
に供給する。このように、トランジスタ８１のオン、オ
フを繰り返すことにより、蓄電池５の電圧VBを電圧VD
へ、変圧比β＝（ＴBon＋ＴBoff）／ＴBoff＝VD／VB
（β＞1）にて昇圧し、蓄電池５からの放電電圧よりも
高い出力電圧を得る。ここでコンデンサ２１は、出力電
圧VDの脈流を緩和するものである。
【００１８】上記のような昇圧チョッパ１８の動作時に
おいて、蓄電池５から直流電源９へ供給する直流電力の
帰路電流は、昇圧チョッパ１８の負極側出力端子から負
極側入力端子に至る帰路電流経路８４を通る。この帰路
電流は、降圧チョッパ１９の負極側出力端子から負極側
入力端子に至る降圧チョッパ１９用の帰路電流経路９６
を逆流してバイパスしようとするが、この降圧チョッパ
１９の帰路電流経路９６には逆流防止用ダイオード９５
が備えられているため、降圧チョッパ１９内に上記昇圧
チョッパ１８動作時の帰路電流が流れ込むことはない。
おいて、蓄電池５から直流電源９へ供給する直流電力の
帰路電流は、昇圧チョッパ１８の負極側出力端子から負
極側入力端子に至る帰路電流経路８４を通る。この帰路
電流は、降圧チョッパ１９の負極側出力端子から負極側
入力端子に至る降圧チョッパ１９用の帰路電流経路９６
を逆流してバイパスしようとするが、この降圧チョッパ
１９の帰路電流経路９６には逆流防止用ダイオード９５
が備えられているため、降圧チョッパ１９内に上記昇圧
チョッパ１８動作時の帰路電流が流れ込むことはない。
【００１９】通常、蓄電池５の充電動作すなわち降圧チ
ョッパ１９を動作させる場合は、放電動作すなわち昇圧
チョッパ１８を動作をさせる場合に比べ、約１／１０の
電流しか通電しない。上記のように降圧チョッパ１９の
帰路電流経路９６にダイオード９５を備えて、昇圧チョ
ッパ１８動作時の帰路電流が降圧チョッパ１９内を通る
ことを防止したため、降圧チョッパ１９内には昇圧時の
大きな電流が流れることはなく、降圧チョッパ１９の回
路は、昇圧チョッパ１８の回路の約１／１０の電流容量
で構成可能となる。このように、降圧チョッパ１９は、
蓄電池５の放電動作時の大きな電流を考慮することな
く、蓄電池５の充電動作時の小さな電流のみを考慮した
電気部品、配線材料、構造部品で構成でき経済的である
と共に、コンパクト化できる。降圧チョッパ１９部分を
コンパクト化できるため、従来のように、１つのパッケ
ージで構成されたものであっても、それぞれの部品が大
きく、全体として大きな双方向チョッパ回路４を用いた
ものに比べ、電力変換装置２０全体のサイズもコンパク
ト化できる。また、降圧チョッパ１９は小型の部品のみ
で構成されるため、パッケージに収納することなく実装
基板に実装でき、さらにコンパクト化が図れる。
ョッパ１９を動作させる場合は、放電動作すなわち昇圧
チョッパ１８を動作をさせる場合に比べ、約１／１０の
電流しか通電しない。上記のように降圧チョッパ１９の
帰路電流経路９６にダイオード９５を備えて、昇圧チョ
ッパ１８動作時の帰路電流が降圧チョッパ１９内を通る
ことを防止したため、降圧チョッパ１９内には昇圧時の
大きな電流が流れることはなく、降圧チョッパ１９の回
路は、昇圧チョッパ１８の回路の約１／１０の電流容量
で構成可能となる。このように、降圧チョッパ１９は、
蓄電池５の放電動作時の大きな電流を考慮することな
く、蓄電池５の充電動作時の小さな電流のみを考慮した
電気部品、配線材料、構造部品で構成でき経済的である
と共に、コンパクト化できる。降圧チョッパ１９部分を
コンパクト化できるため、従来のように、１つのパッケ
ージで構成されたものであっても、それぞれの部品が大
きく、全体として大きな双方向チョッパ回路４を用いた
ものに比べ、電力変換装置２０全体のサイズもコンパク
ト化できる。また、降圧チョッパ１９は小型の部品のみ
で構成されるため、パッケージに収納することなく実装
基板に実装でき、さらにコンパクト化が図れる。
【００２０】実施の形態２．上記実施の形態１による電
力変換装置２０は、昇圧チョッパ１８の入力端子および
降圧チョッパ１９の出力端子が、蓄電池５の両極間に直
列スイッチ７を介して接続されている。蓄電池５の放電
動作時すなわち昇圧チョッパ１８の動作時、直流スイッ
チ７がその操作コイルの異常等により突然開くと、トラ
ンジスタ８１のオン、オフ動作によりリアクトル８３に
蓄積したエネルギーが、ダイオード８２、コンデンサ２
１、ヒューズ１０ｂ、ヒューズ１０ａを通して降圧チョ
ッパ１９の出力端子間に過電圧として印加される。図３
は、この発明の実施の形態２による電力変換装置であ
り、この実施の形態２では、図に示すように、上記実施
の形態１で示した電力変換装置２０において、降圧チョ
ッパ１９の出力端子間に環流用のダイオード９７を設け
る。
力変換装置２０は、昇圧チョッパ１８の入力端子および
降圧チョッパ１９の出力端子が、蓄電池５の両極間に直
列スイッチ７を介して接続されている。蓄電池５の放電
動作時すなわち昇圧チョッパ１８の動作時、直流スイッ
チ７がその操作コイルの異常等により突然開くと、トラ
ンジスタ８１のオン、オフ動作によりリアクトル８３に
蓄積したエネルギーが、ダイオード８２、コンデンサ２
１、ヒューズ１０ｂ、ヒューズ１０ａを通して降圧チョ
ッパ１９の出力端子間に過電圧として印加される。図３
は、この発明の実施の形態２による電力変換装置であ
り、この実施の形態２では、図に示すように、上記実施
の形態１で示した電力変換装置２０において、降圧チョ
ッパ１９の出力端子間に環流用のダイオード９７を設け
る。
【００２１】これにより、上述したように昇圧チョッパ
１８の動作時に直流スイッチ７が異常により突然開いて
も、リアクトル８３に蓄積したエネルギーをダイオード
８２、コンデンサ２１、ヒューズ１０ｂ、ダイオード９
７、ヒューズ１０ａを通して循環させることにより、降
圧チョッパ１９の出力端子間に過電圧が印加されること
を防ぎ、降圧チョッパ１９に内蔵する部品の破損を防止
することができる。ここで、ダイオード９７は、リアク
トル８３に蓄積したエネルギーを瞬間的に通電できれば
よく、連続の通電容量を考慮する必要がないので極小容
量の定格でよい。このため、蓄電池５の充電動作時の小
さな電流のみを考慮した経済的でコンパクトな構成であ
る降圧チョッパ１９の信頼性をさらに向上できる。
１８の動作時に直流スイッチ７が異常により突然開いて
も、リアクトル８３に蓄積したエネルギーをダイオード
８２、コンデンサ２１、ヒューズ１０ｂ、ダイオード９
７、ヒューズ１０ａを通して循環させることにより、降
圧チョッパ１９の出力端子間に過電圧が印加されること
を防ぎ、降圧チョッパ１９に内蔵する部品の破損を防止
することができる。ここで、ダイオード９７は、リアク
トル８３に蓄積したエネルギーを瞬間的に通電できれば
よく、連続の通電容量を考慮する必要がないので極小容
量の定格でよい。このため、蓄電池５の充電動作時の小
さな電流のみを考慮した経済的でコンパクトな構成であ
る降圧チョッパ１９の信頼性をさらに向上できる。
【００２２】なお、この実施の形態では、直流スイッチ
７が異常により突然開くとしたが、蓄電池５と接続され
る正負端子２２として、昇圧チョッパ１８の入力端子お
よび降圧チョッパ１９の出力端子が該正負端子２２の両
極間に接続されている配線上の位置を考えると、蓄電池
５と上記正負端子２２との間で、直流スイッチ７に限ら
ず、何らかの要因で開離した場合に、上記と同様の効果
を有する。また、ダイオード９７を降圧チョッパ１９の
出力端子間に配置するとしたが、上記正負端子間２２に
配置しても良く、この正負端子間２２に過電圧が印加さ
れるのを防ぎ、即ち、降圧チョッパ１９の出力端子間に
も過電圧は印加されず、同様の効果を有する。
７が異常により突然開くとしたが、蓄電池５と接続され
る正負端子２２として、昇圧チョッパ１８の入力端子お
よび降圧チョッパ１９の出力端子が該正負端子２２の両
極間に接続されている配線上の位置を考えると、蓄電池
５と上記正負端子２２との間で、直流スイッチ７に限ら
ず、何らかの要因で開離した場合に、上記と同様の効果
を有する。また、ダイオード９７を降圧チョッパ１９の
出力端子間に配置するとしたが、上記正負端子間２２に
配置しても良く、この正負端子間２２に過電圧が印加さ
れるのを防ぎ、即ち、降圧チョッパ１９の出力端子間に
も過電圧は印加されず、同様の効果を有する。
【００２３】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３による電力変換装置を示すもので、降圧チョッパ１
９内に、コンデンサ９４ｂに蓄積された電荷を循環させ
る環流用ダイオード９８をトランジスタ９１と並列に接
続して配置する。通常、降圧チョッパ１９内のトランジ
スタ９１の両端には、直流電源９の電圧VDと蓄電池５の
電圧VBとの差電圧がリアクトル９３を介して順方向に印
加されている。ここで直流電源９の両極間に配したコン
デンサ２１に短絡故障が発生した場合、蓄電池５側のコ
ンデンサ９４ｂに蓄積された電荷をダイオード９８、短
絡故障を発生したコンデンサ２１を通して循環させる。
上記ダイオード９８が設けられていないと、コンデンサ
９４ｂに蓄積された電荷は、リアクトル９３、短絡故障
を発生したコンデンサ２１を通してトランジスタ９１の
両端に逆過電圧として印加されてしまうため、該ダイオ
ード９８の配設により、トランジスタ９１へ逆過電圧が
印加することを防ぎ、破損を防止することができる。こ
のため、経済的でコンパクトな構成である降圧チョッパ
１９の信頼性をさらに向上できる。なお、降圧チョッパ
１９の入力端子間に配されたコンデンサ９４ａに短絡故
障が発生しても同様である。
態３による電力変換装置を示すもので、降圧チョッパ１
９内に、コンデンサ９４ｂに蓄積された電荷を循環させ
る環流用ダイオード９８をトランジスタ９１と並列に接
続して配置する。通常、降圧チョッパ１９内のトランジ
スタ９１の両端には、直流電源９の電圧VDと蓄電池５の
電圧VBとの差電圧がリアクトル９３を介して順方向に印
加されている。ここで直流電源９の両極間に配したコン
デンサ２１に短絡故障が発生した場合、蓄電池５側のコ
ンデンサ９４ｂに蓄積された電荷をダイオード９８、短
絡故障を発生したコンデンサ２１を通して循環させる。
上記ダイオード９８が設けられていないと、コンデンサ
９４ｂに蓄積された電荷は、リアクトル９３、短絡故障
を発生したコンデンサ２１を通してトランジスタ９１の
両端に逆過電圧として印加されてしまうため、該ダイオ
ード９８の配設により、トランジスタ９１へ逆過電圧が
印加することを防ぎ、破損を防止することができる。こ
のため、経済的でコンパクトな構成である降圧チョッパ
１９の信頼性をさらに向上できる。なお、降圧チョッパ
１９の入力端子間に配されたコンデンサ９４ａに短絡故
障が発生しても同様である。
【００２４】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４による電力変換装置を示すもので、直流電源９に接
続する降圧チョッパ１９の入力端子を正極側の１端子の
みにし、負極側の電位の入力は、出力の配線と共通にし
て行う。即ち、蓄電池５に接続された出力端子の負極側
端子により直流電源９の負極側電位も入力する。降圧チ
ョッパ１９は、入出力にコンデンサ９４ａ、９４ｂを有
し、トランジスタ９１がオン、オフの動作をする時のリ
ップル電流を、このコンデンサ９４a、９４ｂから供給
する。降圧チョッパ１９の入出力の配線にはトランジス
タ９１のオン、オフの動作によるリップル電流は流れ
ず、蓄電池５を充電するための直流電流しか流れない。
そのため、降圧チョッパ１９の入出力の配線では、トラ
ンジスタ９１のオン、オフの動作時のリップル電流によ
るノイズを考慮する必要もなく、降圧チョッパ１９の負
極側電位の入力と出力の配線を共通にしても何ら問題は
ない。
態４による電力変換装置を示すもので、直流電源９に接
続する降圧チョッパ１９の入力端子を正極側の１端子の
みにし、負極側の電位の入力は、出力の配線と共通にし
て行う。即ち、蓄電池５に接続された出力端子の負極側
端子により直流電源９の負極側電位も入力する。降圧チ
ョッパ１９は、入出力にコンデンサ９４ａ、９４ｂを有
し、トランジスタ９１がオン、オフの動作をする時のリ
ップル電流を、このコンデンサ９４a、９４ｂから供給
する。降圧チョッパ１９の入出力の配線にはトランジス
タ９１のオン、オフの動作によるリップル電流は流れ
ず、蓄電池５を充電するための直流電流しか流れない。
そのため、降圧チョッパ１９の入出力の配線では、トラ
ンジスタ９１のオン、オフの動作時のリップル電流によ
るノイズを考慮する必要もなく、降圧チョッパ１９の負
極側電位の入力と出力の配線を共通にしても何ら問題は
ない。
【００２５】ところで、昇圧チョッパ１８の動作時にお
いて、蓄電池５から直流電源９へ供給する直流電力の帰
路電流は、昇圧チョッパ１８の負極側出力端子から負極
側入力端子に至る帰路電流経路８４を通る。通常、この
帰路電流は、上記実施の形態１で述べたように、降圧チ
ョッパ１９の負極側入力端子から負極側出力端子にバイ
パスしようとするが、この実施の形態では、降圧チョッ
パ１９の入力端子を正極側の１端子のみにし、負極側の
電位の入力を出力の配線と共通にして行っているため、
降圧チョッパ１９内に上記帰路電流のバイパス経路はな
くなり、昇圧時の大きな電流が降圧チョッパ１９内を流
れることはない。このため、上記実施の形態１と同様
に、降圧チョッパ１９は、蓄電池５の放電動作時の大き
な電流を考慮することなく経済的でコンパクトに構成で
き、電力変換装置２０全体のサイズもコンパクト化でき
る。さらに、降圧チョッパ１９は実装基板に実装するこ
とによりコンパクト化が一層図れる。
いて、蓄電池５から直流電源９へ供給する直流電力の帰
路電流は、昇圧チョッパ１８の負極側出力端子から負極
側入力端子に至る帰路電流経路８４を通る。通常、この
帰路電流は、上記実施の形態１で述べたように、降圧チ
ョッパ１９の負極側入力端子から負極側出力端子にバイ
パスしようとするが、この実施の形態では、降圧チョッ
パ１９の入力端子を正極側の１端子のみにし、負極側の
電位の入力を出力の配線と共通にして行っているため、
降圧チョッパ１９内に上記帰路電流のバイパス経路はな
くなり、昇圧時の大きな電流が降圧チョッパ１９内を流
れることはない。このため、上記実施の形態１と同様
に、降圧チョッパ１９は、蓄電池５の放電動作時の大き
な電流を考慮することなく経済的でコンパクトに構成で
き、電力変換装置２０全体のサイズもコンパクト化でき
る。さらに、降圧チョッパ１９は実装基板に実装するこ
とによりコンパクト化が一層図れる。
【００２６】なお、この実施の形態では、降圧チョッパ
１９内に昇圧チョッパ１８動作時の帰路電流のバイパス
経路がないため、上記実施の形態１で示した逆流防止用
のダイオード９５を降圧チョッパ１９内に設ける必要は
ない。
１９内に昇圧チョッパ１８動作時の帰路電流のバイパス
経路がないため、上記実施の形態１で示した逆流防止用
のダイオード９５を降圧チョッパ１９内に設ける必要は
ない。
【００２７】また、この実施の形態では降圧チョッパ１
９の入力端子を正極側の１端子のみにしたが、蓄電池５
に接続する出力端子の方を正極側の１端子のみにして、
入力端子は正負２端子で直流電源９の両極間に接続させ
ても同様の効果を有する。
９の入力端子を正極側の１端子のみにしたが、蓄電池５
に接続する出力端子の方を正極側の１端子のみにして、
入力端子は正負２端子で直流電源９の両極間に接続させ
ても同様の効果を有する。
【００２８】さらにまた図５に示すように、上記実施の
形態２および３を適用できる。即ち、降圧チョッパ１９
の出力端子間にダイオード９７を配置すると、昇圧チョ
ッパ１８の動作時に直流スイッチ７が異常により突然開
いても、降圧チョッパ１９の出力端子間に過電圧が印加
されることが防止でき、上記実施の形態２と同様の効果
が得られる。また、コンデンサ９４ｂに蓄積された電荷
を循環させる環流用ダイオード９８をトランジスタ９１
と並列に接続して配置すると、コンデンサ２１（９４
ａ）が短絡故障してもトランジスタ９１へ逆過電圧が印
加することを防止でき、上記実施の形態３と同様の効果
が得られる。
形態２および３を適用できる。即ち、降圧チョッパ１９
の出力端子間にダイオード９７を配置すると、昇圧チョ
ッパ１８の動作時に直流スイッチ７が異常により突然開
いても、降圧チョッパ１９の出力端子間に過電圧が印加
されることが防止でき、上記実施の形態２と同様の効果
が得られる。また、コンデンサ９４ｂに蓄積された電荷
を循環させる環流用ダイオード９８をトランジスタ９１
と並列に接続して配置すると、コンデンサ２１（９４
ａ）が短絡故障してもトランジスタ９１へ逆過電圧が印
加することを防止でき、上記実施の形態３と同様の効果
が得られる。
【００２９】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５による電力変換装置を示すもので、降圧チョッパ１
９の出力端子間に配設されたコンデンサ９４ｂが蓄電池
５からの電荷で充電されないように、逆流防止用のダイ
オード９９を蓄電池５とコンデンサ９４ｂとの間に設け
る。昇圧チョッパ１８の動作時において、上記のような
逆流防止用のダイオード９９が設けられていない場合、
トランジスタ８１がオフの期間、降圧チョッパ１９内の
コンデンサ９４ｂは蓄電池５によりエネルギーが蓄積さ
れ、トランジスタ８１がオンの期間、コンデンサ９４ｂ
に蓄積されたエネルギーはヒューズ１０ａ、トランジス
タ８１、ヒューズ１０ｂを通してリアクトル８３に供給
される。このようにトランジスタ８１がオン、オフを繰
り返す昇圧チョッパ１８の動作時において、コンデンサ
９４ｂは不要な充電、放電を繰り返すことになる。
態５による電力変換装置を示すもので、降圧チョッパ１
９の出力端子間に配設されたコンデンサ９４ｂが蓄電池
５からの電荷で充電されないように、逆流防止用のダイ
オード９９を蓄電池５とコンデンサ９４ｂとの間に設け
る。昇圧チョッパ１８の動作時において、上記のような
逆流防止用のダイオード９９が設けられていない場合、
トランジスタ８１がオフの期間、降圧チョッパ１９内の
コンデンサ９４ｂは蓄電池５によりエネルギーが蓄積さ
れ、トランジスタ８１がオンの期間、コンデンサ９４ｂ
に蓄積されたエネルギーはヒューズ１０ａ、トランジス
タ８１、ヒューズ１０ｂを通してリアクトル８３に供給
される。このようにトランジスタ８１がオン、オフを繰
り返す昇圧チョッパ１８の動作時において、コンデンサ
９４ｂは不要な充電、放電を繰り返すことになる。
【００３０】このため、上記のように、逆流防止用のダ
イオード９９を蓄電池５とコンデンサ９４ｂとの間に設
けることにより、コンデンサ９４ｂは蓄電池５からのエ
ネルギーの供給がなくなって不要な充電、放電の繰り返
しがなくなる。このためコンデンサ９４ｂが劣化により
寿命を不要に短くすることがなくなり、降圧チョッパ１
９の信頼性が向上する。
イオード９９を蓄電池５とコンデンサ９４ｂとの間に設
けることにより、コンデンサ９４ｂは蓄電池５からのエ
ネルギーの供給がなくなって不要な充電、放電の繰り返
しがなくなる。このためコンデンサ９４ｂが劣化により
寿命を不要に短くすることがなくなり、降圧チョッパ１
９の信頼性が向上する。
【００３１】なお、この実施の形態５では、上記実施の
形態４で示した降圧チョッパ１９にダイオード９９を設
けたものを図６で示したが、上記実施の形態１〜３で示
した、入出力端子が正負の２端子ずつある降圧チョッパ
１９に適用しても良く、同様の効果を有する。
形態４で示した降圧チョッパ１９にダイオード９９を設
けたものを図６で示したが、上記実施の形態１〜３で示
した、入出力端子が正負の２端子ずつある降圧チョッパ
１９に適用しても良く、同様の効果を有する。
【００３２】実施の形態６．図７はこの発明の実施の形
態６による電力変換装置を示すもので、上記実施の形態
４で示した、入力端子が正極側のみの１端子である降圧
チョッパ１９において、降圧チョッパ１９の負極側出力
端子を、昇圧チョッパ１８と蓄電池５との間に配された
過電流保護用ヒューズ１０ｂの昇圧チョッパ１８側に接
続する。蓄電池５に接続する降圧チョッパ１９の負極側
出力端子を、過電流保護用ヒューズ１０ｂの蓄電池５側
に接続する場合では、ヒューズ１０ｂが断線した時、蓄
電池５、直流スイッチ７、ヒューズ１０ａ、リアクトル
８３、ダイオード８２、コンデンサ９４ａのみで構成す
る閉回路ができてしまう。即ち、昇圧チョッパ１８動作
時にヒューズ１０ｂが断線した場合、昇圧チョッパ１８
のリアクトル８３に蓄積されたエネルギーにより、降圧
チョッパ１９の入力端子に接続されたコンデンサ９４ａ
に上記閉回路を介して過電圧が印加されることになる。
態６による電力変換装置を示すもので、上記実施の形態
４で示した、入力端子が正極側のみの１端子である降圧
チョッパ１９において、降圧チョッパ１９の負極側出力
端子を、昇圧チョッパ１８と蓄電池５との間に配された
過電流保護用ヒューズ１０ｂの昇圧チョッパ１８側に接
続する。蓄電池５に接続する降圧チョッパ１９の負極側
出力端子を、過電流保護用ヒューズ１０ｂの蓄電池５側
に接続する場合では、ヒューズ１０ｂが断線した時、蓄
電池５、直流スイッチ７、ヒューズ１０ａ、リアクトル
８３、ダイオード８２、コンデンサ９４ａのみで構成す
る閉回路ができてしまう。即ち、昇圧チョッパ１８動作
時にヒューズ１０ｂが断線した場合、昇圧チョッパ１８
のリアクトル８３に蓄積されたエネルギーにより、降圧
チョッパ１９の入力端子に接続されたコンデンサ９４ａ
に上記閉回路を介して過電圧が印加されることになる。
【００３３】この実施の形態では、降圧チョッパ１９の
負極側出力端子を、昇圧チョッパ１８と蓄電池５との間
に配された過電流保護用ヒューズ１０ｂの昇圧チョッパ
１８側に接続するため、ヒューズ１０ｂが断線しても上
記のような閉回路を構成することなく、降圧チョッパ１
９内のコンデンサ９４ａへの過電圧の印加を防ぎ、コン
デンサ９４ａの破損を防止することができる。これによ
り降圧チョッパ１９の信頼性が向上する。
負極側出力端子を、昇圧チョッパ１８と蓄電池５との間
に配された過電流保護用ヒューズ１０ｂの昇圧チョッパ
１８側に接続するため、ヒューズ１０ｂが断線しても上
記のような閉回路を構成することなく、降圧チョッパ１
９内のコンデンサ９４ａへの過電圧の印加を防ぎ、コン
デンサ９４ａの破損を防止することができる。これによ
り降圧チョッパ１９の信頼性が向上する。
【００３４】なお、図７に示すように、この実施の形態
では上記実施の形態２、３および５で示したダイオード
９７、９８、９９を備えても良く、それぞれ上記実施の
形態２、３、５で示したものと同様の効果を有する。
では上記実施の形態２、３および５で示したダイオード
９７、９８、９９を備えても良く、それぞれ上記実施の
形態２、３、５で示したものと同様の効果を有する。
【００３５】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１に係る
電力変換装置は、昇圧チョッパ回路動作時に帰路電流が
降圧チョッパ回路内にバイパスするのを防止するよう
に、上記降圧チョッパ回路の帰路電流経路に逆流防止用
のダイオードを設けたため、降圧チョッパ回路は、バッ
テリの放電動作時の大きな電流を考慮することなく、充
電動作時の小さな電流のみを考慮した電気部品、配線材
料、構造部品で構成でき経済性が向上すると共に、電力
変換装置のコンパクト化が図れる。
電力変換装置は、昇圧チョッパ回路動作時に帰路電流が
降圧チョッパ回路内にバイパスするのを防止するよう
に、上記降圧チョッパ回路の帰路電流経路に逆流防止用
のダイオードを設けたため、降圧チョッパ回路は、バッ
テリの放電動作時の大きな電流を考慮することなく、充
電動作時の小さな電流のみを考慮した電気部品、配線材
料、構造部品で構成でき経済性が向上すると共に、電力
変換装置のコンパクト化が図れる。
【００３６】またこの発明の請求項２に係る電力変換装
置は、昇圧チョッパ回路動作時に帰路電流が降圧チョッ
パ回路内にバイパスするのを防止するように、上記降圧
チョッパ回路の入力端子か出力端子のいずれか一方を正
極側のみの１端子、他方を正負２端子として、該３端子
を対応する直流電源あるいはバッテリの端子に接続した
ため、降圧チョッパ回路は、バッテリの放電動作時の大
きな電流を考慮することなく、充電動作時の小さな電流
のみを考慮した電気部品、配線材料、構造部品で構成で
き経済性が向上すると共に、電力変換装置のコンパクト
化が図れる。
置は、昇圧チョッパ回路動作時に帰路電流が降圧チョッ
パ回路内にバイパスするのを防止するように、上記降圧
チョッパ回路の入力端子か出力端子のいずれか一方を正
極側のみの１端子、他方を正負２端子として、該３端子
を対応する直流電源あるいはバッテリの端子に接続した
ため、降圧チョッパ回路は、バッテリの放電動作時の大
きな電流を考慮することなく、充電動作時の小さな電流
のみを考慮した電気部品、配線材料、構造部品で構成で
き経済性が向上すると共に、電力変換装置のコンパクト
化が図れる。
【００３７】またこの発明の請求項３に係る電力変換装
置は、請求項２において、昇圧チョッパ回路とバッテリ
との間に過電流保護用ヒューズを配し、降圧チョッパ回
路が、入力端子が正極側のみの１端子で該入力端子にコ
ンデンサが接続された構成であって、昇圧チョッパ回路
の動作時において、上記ヒューズの断線時、上記昇圧チ
ョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギーによっ
て上記コンデンサに過電圧が印加されないように、上記
降圧チョッパ回路の負極側出力端子を上記ヒューズの上
記昇圧チョッパ回路側に接続したため、降圧チョッパ回
路内のコンデンサへの過電圧の印加を防いでコンデンサ
の破損を防止することができ、降圧チョッパ回路の信頼
性が向上する。
置は、請求項２において、昇圧チョッパ回路とバッテリ
との間に過電流保護用ヒューズを配し、降圧チョッパ回
路が、入力端子が正極側のみの１端子で該入力端子にコ
ンデンサが接続された構成であって、昇圧チョッパ回路
の動作時において、上記ヒューズの断線時、上記昇圧チ
ョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギーによっ
て上記コンデンサに過電圧が印加されないように、上記
降圧チョッパ回路の負極側出力端子を上記ヒューズの上
記昇圧チョッパ回路側に接続したため、降圧チョッパ回
路内のコンデンサへの過電圧の印加を防いでコンデンサ
の破損を防止することができ、降圧チョッパ回路の信頼
性が向上する。
【００３８】またこの発明の請求項４に係る電力変換装
置は、昇圧チョッパ回路動作時において、バッテリに接
続される正負端子と上記バッテリとの間での開離時に、
昇圧チョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギー
によって上記正負端子間に過電圧が印加されないよう
に、上記正負端子間に環流用ダイオードを設けたため、
降圧チョッパ回路の出力端子間に過電圧が印加されるこ
とを防ぎ、降圧チョッパ回路に内蔵する部品の破損を防
止することができ、信頼性が向上する。
置は、昇圧チョッパ回路動作時において、バッテリに接
続される正負端子と上記バッテリとの間での開離時に、
昇圧チョッパ回路のリアクトルに蓄積されたエネルギー
によって上記正負端子間に過電圧が印加されないよう
に、上記正負端子間に環流用ダイオードを設けたため、
降圧チョッパ回路の出力端子間に過電圧が印加されるこ
とを防ぎ、降圧チョッパ回路に内蔵する部品の破損を防
止することができ、信頼性が向上する。
【００３９】またこの発明の請求項５に係る電力変換装
置は、直流電源の両極間の短絡時にバッテリからの電荷
により降圧チョッパ回路のスイッチング素子に逆過電圧
が印加されないように、降圧チョッパ回路内に上記バッ
テリからの電荷を循環させる環流用ダイオードを上記ス
イッチング素子と並列に設けたため、上記スイッチング
素子への逆過電圧の印加を防いで破損を防止することが
でき降圧チョッパ回路の信頼性が向上する。
置は、直流電源の両極間の短絡時にバッテリからの電荷
により降圧チョッパ回路のスイッチング素子に逆過電圧
が印加されないように、降圧チョッパ回路内に上記バッ
テリからの電荷を循環させる環流用ダイオードを上記ス
イッチング素子と並列に設けたため、上記スイッチング
素子への逆過電圧の印加を防いで破損を防止することが
でき降圧チョッパ回路の信頼性が向上する。
【００４０】この発明の請求項６に係る電力変換装置
は、直流電源の両極間に入力端子が接続され、出力端子
が該出力端子間にコンデンサを配してバッテリの両極間
に接続された降圧チョッパ回路を備え、上記コンデンサ
が上記バッテリからの電荷で充電されないように、上記
バッテリと上記コンデンサとの間に逆流防止用ダイオー
ドを設けたため、上記コンデンサの不要な充電、放電の
繰り返しがなくなり、該コンデンサの劣化が防止でき、
降圧チョッパ回路の信頼性が向上する。
は、直流電源の両極間に入力端子が接続され、出力端子
が該出力端子間にコンデンサを配してバッテリの両極間
に接続された降圧チョッパ回路を備え、上記コンデンサ
が上記バッテリからの電荷で充電されないように、上記
バッテリと上記コンデンサとの間に逆流防止用ダイオー
ドを設けたため、上記コンデンサの不要な充電、放電の
繰り返しがなくなり、該コンデンサの劣化が防止でき、
降圧チョッパ回路の信頼性が向上する。
【図１】 この発明の実施の形態１による電力変換装置
を用いた無停電電源装置を示すものである。
を用いた無停電電源装置を示すものである。
【図２】 この発明の実施の形態１による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図３】 この発明の実施の形態２による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図４】 この発明の実施の形態３による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図５】 この発明の実施の形態４による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図６】 この発明の実施の形態５による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図７】 この発明の実施の形態６による電力変換装置
を示すものである。
を示すものである。
【図８】 従来の無停電電源装置を示すものである。
【図９】 従来の電力変換装置を示すものである。
５ バッテリとしての蓄電池、９ 直流電源、１０ａ，
１０ｂ ヒューズ、１８ 昇圧チョッパ回路、１９ 降
圧チョッパ回路、２０ 電力変換装置、２２ 正負端
子、８３ リアクトル、９４ａ，９４ｂ コンデンサ、
９１ スイッチング素子としてのトランジスタ、９５
逆流防止用ダイオード、９６ 帰路電流経路、９７，９
８ 環流用ダイオード、９９ 逆流防止用ダイオード。
１０ｂ ヒューズ、１８ 昇圧チョッパ回路、１９ 降
圧チョッパ回路、２０ 電力変換装置、２２ 正負端
子、８３ リアクトル、９４ａ，９４ｂ コンデンサ、
９１ スイッチング素子としてのトランジスタ、９５
逆流防止用ダイオード、９６ 帰路電流経路、９７，９
８ 環流用ダイオード、９９ 逆流防止用ダイオード。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CC02 DA07 FA04 GB03 GB06 5G015 FA05 GA03 GA06 HA03 JA06 JA07 JA21 JA52 5H730 AA15 AS08 AS17 AS21 BB13 BB14 BB81 CC01 DD03 FG05
Claims (6)
- 【請求項１】 バッテリと、該バッテリより高電圧の直
流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続さ
れ、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇圧
チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が接
続され、上記バッテリの両極間に出力端子が接続された
降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電を
行う電力変換装置において、上記昇圧チョッパ回路動作
時に帰路電流が上記降圧チョッパ回路内にバイパスする
のを防止するように、上記降圧チョッパ回路の帰路電流
経路に逆流防止用のダイオードを設けたことを特徴とす
る電力変換装置。 - 【請求項２】 バッテリと、該バッテリより高電圧の直
流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続さ
れ、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇圧
チョッパ回路と、上記直流電源に入力端子が、上記バッ
テリに出力端子が接続された降圧チョッパ回路とを備え
て、上記バッテリの充放電を行う電力変換装置におい
て、上記昇圧チョッパ回路動作時に帰路電流が上記降圧
チョッパ回路内にバイパスするのを防止するように、上
記降圧チョッパ回路の入力端子か出力端子のいずれか一
方を正極側のみの１端子、他方を正負２端子として、該
３端子を対応する上記直流電源あるいは上記バッテリの
端子に接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】 昇圧チョッパ回路とバッテリとの間に過
電流保護用ヒューズを配し、降圧チョッパ回路が、入力
端子が正極側のみの１端子で該入力端子にコンデンサが
接続された構成であって、昇圧チョッパ回路の動作時に
おいて、上記ヒューズの断線時、上記昇圧チョッパ回路
のリアクトルに蓄積されたエネルギーによって上記コン
デンサに過電圧が印加されないように、上記降圧チョッ
パ回路の負極側出力端子を上記ヒューズの上記昇圧チョ
ッパ回路側に接続したことを特徴とする請求項２記載の
電力変換装置。 - 【請求項４】 バッテリと、該バッテリより高電圧の直
流電源と、上記バッテリに接続される正負端子間に入力
端子が接続され、上記直流電源の両極間に出力端子が接
続された昇圧チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に
入力端子が接続され、上記正負端子間に出力端子が接続
された降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充
放電を行う電力変換装置において、上記昇圧チョッパ回
路動作時において、上記正負端子と上記バッテリとの間
での開離時に上記昇圧チョッパ回路のリアクトルに蓄積
されたエネルギーによって上記正負端子間に過電圧が印
加されないように、上記正負端子間に環流用ダイオード
を設けたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項５】 バッテリと、該バッテリより高電圧の直
流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続さ
れ、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇圧
チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が接
続され、上記バッテリの両極間に出力端子が接続された
降圧チョッパ回路とを備えて、上記バッテリの充放電を
行う電力変換装置において、上記直流電源の両極間の短
絡時に、上記バッテリからの電荷により上記降圧チョッ
パ回路のスイッチング素子に逆過電圧が印加されないよ
うに、上記降圧チョッパ回路内に上記バッテリからの電
荷を循環させる環流用ダイオードを上記スイッチング素
子と並列に設けたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項６】 バッテリと、該バッテリより高電圧の直
流電源と、上記バッテリの両極間に入力端子が接続さ
れ、上記直流電源の両極間に出力端子が接続された昇圧
チョッパ回路と、上記直流電源の両極間に入力端子が接
続され、出力端子が該出力端子間にコンデンサを配して
上記バッテリの両極間に接続された降圧チョッパ回路と
を備えて、上記バッテリの充放電を行う電力変換装置に
おいて、上記コンデンサが上記バッテリからの電荷で充
電されないように、上記バッテリと上記コンデンサとの
間に逆流防止用ダイオードを設けたことを特徴とする電
力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36378099A JP3553448B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36378099A JP3553448B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178016A true JP2001178016A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3553448B2 JP3553448B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=18480180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36378099A Expired - Lifetime JP3553448B2 (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 電力変換装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3553448B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278192A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 誘導加熱調理器 |
| JP2007228692A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Fujitsu Access Ltd | 電源装置およびその制御方法 |
| JP2009153282A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | バックアップ電源およびその制御方法 |
| JP2010104120A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 電源装置および作業機械 |
| KR101371703B1 (ko) | 2012-12-13 | 2014-03-13 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 직류 무정전 전원 공급 장치 |
| CN116667503A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 电源管理系统和电源管理方法 |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36378099A patent/JP3553448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278192A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 誘導加熱調理器 |
| JP4650057B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2011-03-16 | 東京電力株式会社 | 誘導加熱調理器 |
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| CN116667503A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 电源管理系统和电源管理方法 |
| CN116667503B (zh) * | 2023-07-26 | 2024-01-02 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 电源管理系统和电源管理方法 |
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