JP2009055699A - 車両用昇圧コンバータ回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池と、一方の端子が電池の一方の端子に接続されるインダクタと、インダクタの他方の端子と電池の他方の端子との間に接続される第1スイッチと、インダクタの他方の端子に一方の端子が接続される第2スイッチと、第2スイッチの他方の端子と電池の他方の端子との間に接続されるキャパシタと、第1スイッチおよび第2スイッチを制御するスイッチ制御部と、を備え、第1スイッチおよび第2スイッチの制御によってキャパシタを充電し、キャパシタが保持する電圧を出力電圧として出力する車両用昇圧コンバータ回路において、スイッチ制御部は、第1スイッチを所定のデューティ比でオンオフ制御することで出力電圧を調整する
【選択図】図3
Description
図1に本発明の実施形態に係るモータ駆動車両の構成を示す。モータ駆動車両は、電池10から供給される電力に基づいてモータ16を回転させ、モータ16の駆動力によって走行する。モータ駆動車両の加減速制御は、電池10からモータ16に供給される電力を調整することによって行う。そのため、モータ駆動車両には、電池電圧を昇圧し、昇圧電圧を調整する昇圧コンバータ回路12が用いられる。また、交流電圧によって回転するモータ16を用いるため、昇圧コンバータ回路12の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ回路14が用いられる。
昇圧コンバータ回路12の構成および昇圧コンバータ回路12の制御について説明する。図2に本発明の実施形態に係る昇圧コンバータ回路12の構成を示す。コントロールユニット18は、運転操作に基づいて決定した目標出力電圧と出力電圧との差異が小さくなるよう昇圧コンバータ回路12を制御する。
コントロールユニット18は、出力電圧計34から読み込んだ測定出力電圧が目標出力電圧以下であるときは、出力電圧の上昇/維持制御を行う。この制御は、上アームトランジスタ26をオフに維持しつつ、下アームトランジスタ28をオンオフ制御することによって行う。
コントロールユニット18は、出力電圧計34から読み込んだ測定出力電圧が目標出力電圧を超えるときは、出力電圧を下げる制御を行う。この制御は、下アームトランジスタ28をオフに維持し、上アームトランジスタ26をオンオフ制御することによって行う。
図6に制御開始時からの経過時間に応じてデューティ比を決定する制御のシミュレーション結果を示す。図6の下側のグラフは上アームトランジスタ26のデューティ比時間変化テーブルを示し、上側のグラフは出力電圧を示す。シミュレーションでは、昇圧コンバータ回路12の出力端子に負荷を接続しない状態を想定した。また、インダクタ24のインダクタンス値を0.2mH、抵抗成分を0.2Ω、キャパシタ32の静電容量を1000μFとし、電池電圧を200Vとした。シミュレーションの結果、0.9秒でデューティ比を0から1まで直線的に増加させたところ、1400Vから電池電圧の200Vまで、0.4秒で出力電圧を低下させることができることが確かめられた。また、このとき上アームトランジスタ26およびインダクタ24に流れる電流の大きさの最大値は、20Aであることが確かめられた。
Claims (3)
- 車両駆動用モータに電力を供給する電池と、
一方の端子が電池の一方の端子に接続されるインダクタと、
インダクタの他方の端子と電池の他方の端子との間に接続される第1スイッチと、
インダクタの他方の端子に一方の端子が接続される第2スイッチと、
第2スイッチの他方の端子と電池の他方の端子との間に接続されるキャパシタと、
第1スイッチおよび第2スイッチを制御するスイッチ制御部と、
を備え、
第1スイッチおよび第2スイッチの制御によって、電池の端子間電圧にインダクタの誘導起電力が加えられた電圧をキャパシタに印加し、キャパシタが保持する電圧を出力電圧として出力し、
車両の走行制御に応じた第1スイッチおよび第2スイッチの制御によって出力電圧を調整する車両用昇圧コンバータ回路において、
スイッチ制御部は、
第1スイッチを所定のデューティ比でオンオフ制御することで出力電圧を調整することを特徴とする車両用昇圧コンバータ回路。 - 請求項1に記載の車両用昇圧コンバータ回路において、
電池電圧と出力電圧との差異に対しデューティ比を対応付けたデューティ比テーブルを記憶するテーブル記憶部を備え、
スイッチ制御部は、
デューティ比テーブルに含まれる複数のデューティ比のうち一つを電池電圧と出力電圧との差異に基づいて選択し、選択したデューティ比に従って第1スイッチを制御することを特徴とする車両用昇圧コンバータ回路。 - 請求項1に記載の車両用昇圧コンバータ回路において、
制御開始からの経過時間に対しデューティ比を対応付けたデューティ比時間変化テーブルを記憶するテーブル記憶部を備え、
スイッチ制御部は、
デューティ比時間変化テーブルに含まれる複数のデューティ比のうち一つを制御開始からの経過時間に基づいて選択し、選択したデューティ比に従って第1スイッチを制御することを特徴とする車両用昇圧コンバータ回路。
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