JP2009219227A - Direct-current bidirectional converter and control method for the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a small, lightweight, and inexpensive direct-current bidirectional converter of a simple configuration, and to provide a control method for the same. <P>SOLUTION: The direct-current bidirectional converter is connected between a first direct-current voltage source and a second direct-current voltage source and transmits electric power energy from the first direct-current voltage source to the second direct-current voltage source, and vice versa. The converter includes: a transformer that bidirectionally converts voltage to a predetermined value between the first direct-current voltage source and the second direct-current voltage source; a second rectifying and smoothing unit provided on the second direct-current voltage source side of the transformer; and a first rectifying and smoothing unit provided on the first direct-current voltage source side of the transformer. When electric power energy is transmitted from the second direct-current voltage source to the first direct-current voltage source, the first rectifying and smoothing unit rectifies the first secondary current of the transformer. When electric power energy is transmitted from the first direct-current voltage source to the second direct-current voltage source, the second rectifying and smoothing unit rectifies the second secondary current of the transformer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流双方向コンバータと直流双方向コンバータの制御方法とに関する。   The present invention relates to a direct current bidirectional converter and a control method for a direct current bidirectional converter.

従来の直流双方向コンバータでは、交流電源と蓄電池との間で、蓄電池から交流電源への電力回生と交流電源から蓄電池への充電とを行なうために、電力回生時と充電時とで異なる別個のトランスを用いていた。   In the conventional DC bidirectional converter, in order to perform power regeneration from the storage battery to the AC power supply and charging from the AC power supply to the storage battery between the AC power supply and the storage battery, different power storage is performed at the time of power regeneration and charging. A transformer was used.

また、電力回生時と充電時とで異なる別個の回路系統を用いるとともに各回路系統に各々トランスの二次電流を直流に整流する整流平滑部を設けていた。   In addition, different circuit systems are used for power regeneration and for charging, and each circuit system is provided with a rectifying and smoothing unit that rectifies the secondary current of the transformer to direct current.

図７は、従来の直流双方向コンバータを示すブロック図である。図７において直流双方向コンバータ７０１は、二次電池等の蓄電池７０３の充電時（力行時）には、三相２００Ｖ等の交流の商用電圧を直流電圧に変換する電圧モード回生コンバータ部７０２の出力電圧を、ＤＣ−ＤＣ変換して蓄電池７０３に伝達する。   FIG. 7 is a block diagram showing a conventional DC bidirectional converter. In FIG. 7, a DC bidirectional converter 701 outputs an output of a voltage mode regenerative converter unit 702 that converts an AC commercial voltage such as three-phase 200 V into a DC voltage when charging a storage battery 703 such as a secondary battery (powering). The voltage is DC-DC converted and transmitted to the storage battery 703.

また、直流双方向コンバータ７０１は、二次電池等の蓄電池７０３の放電時（回生時）には、蓄電池７０３の出力電圧を、ＤＣ−ＤＣ変換して電圧モード回生コンバータ部７０２に伝達する。   The DC bidirectional converter 701 DC-DC converts the output voltage of the storage battery 703 when the storage battery 703 such as a secondary battery is discharged (during regeneration) and transmits the output voltage to the voltage mode regenerative converter 702.

また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３への充電時に、電圧モード回生コンバータ部７０２の電圧を、蓄電池７０３に整合する電圧へと電圧変換する第一トランス７１１を備える。また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３への充電時に、トランス７１１の起電圧を平滑化して整流する第二整流平滑部７０４を備える。   The DC bidirectional converter 701 includes a first transformer 711 that converts the voltage of the voltage mode regenerative converter 702 into a voltage that matches the storage battery 703 when the storage battery 703 is charged. Moreover, the DC bidirectional converter 701 includes a second rectifying / smoothing unit 704 that smoothes and rectifies the electromotive voltage of the transformer 711 when the storage battery 703 is charged.

また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３の放電時に、蓄電池７０３の電圧を、電圧モード回生コンバータ部７０２に整合する電圧へと電圧変換する第二トランス７１４を備える。また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３の放電時に、第二トランス７１４の起電圧を平滑化して整流する第一整流平滑部７０５を備える。   Further, the DC bidirectional converter 701 includes a second transformer 714 that converts the voltage of the storage battery 703 into a voltage that matches the voltage mode regenerative converter unit 702 when the storage battery 703 is discharged. Further, the DC bidirectional converter 701 includes a first rectifying / smoothing unit 705 that smoothes and rectifies the electromotive voltage of the second transformer 714 when the storage battery 703 is discharged.

また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３への充電時にトランス７１１の一次側電流を、開放短絡動作によりパルス電流とする第一スイッチ７０７を備える。また、直流双方向コンバータ７０１は、蓄電池７０３の放電時に第二トランス７１４の一次側電流を、開放短絡動作によりパルス電流とする第二スイッチ７０８を備える。また、直流双方向コンバータ７０１は、第一スイッチ７０７と第二スイッチ７０８との開放短絡動作を各々指示するスイッチ制御部７０６を備える。   In addition, the DC bidirectional converter 701 includes a first switch 707 that converts the primary side current of the transformer 711 into a pulse current by an open short circuit operation when the storage battery 703 is charged. In addition, the DC bidirectional converter 701 includes a second switch 708 that converts the primary current of the second transformer 714 to a pulse current by an open-circuit operation when the storage battery 703 is discharged. In addition, the DC bidirectional converter 701 includes a switch control unit 706 that instructs an open / short circuit operation between the first switch 707 and the second switch 708.

また、直流双方向コンバータ７０１では、電力エネルギーを一方向にしか伝達できないため、充電用と放電用の二つの回路系統を備える必要があった。一方、充電用と放電用とに各々専用の回路を設けることなく、第一及び第二の直流電圧源を互いに絶縁して安全性を向上した直流双方向コンバータも提案されている。   Moreover, since the DC bidirectional converter 701 can transmit electric power energy only in one direction, it is necessary to have two circuit systems for charging and discharging. On the other hand, there has also been proposed a DC bidirectional converter in which safety is improved by insulating the first and second DC voltage sources from each other without providing dedicated circuits for charging and discharging.

例えば、第一の直流電圧源から第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する際も、第二の直流電圧源から第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する際も、互いに絶縁された二つのコンバータ／整流器を利用することにより、回路構成を簡略化したコンバータがある。   For example, when transferring power energy from a first DC voltage source to a second DC voltage source, and when transferring power energy from a second DC voltage source to the first DC voltage source, they are insulated from each other. Some converters have a simplified circuit configuration by using two converters / rectifiers.

このような直流双方向コンバータは、例えば下記特許文献１に開示されている。
特開２００１−３７２２６号公報 Such a DC bidirectional converter is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
JP 2001-37226 A

従来の直流双方向コンバータにおいては、充電時と放電時とで、各々専用の回路や専用のトランス等を備える必要があり、構成が複雑となり重量化する傾向にあった。   In the conventional direct current bidirectional converter, it is necessary to provide a dedicated circuit, a dedicated transformer, and the like at the time of charging and discharging, and the configuration tends to be complicated and heavy.

本発明は、このような問題点に鑑み為されたものであり、小型軽量かつ簡易な構成で、安価な直流双方向コンバータと直流双方向コンバータの制御方法を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to realize an inexpensive DC bidirectional converter and a DC bidirectional converter control method with a small, light, and simple configuration.

この発明にかかる直流双方向コンバータは、第一の直流電圧源と第二の直流電圧源との間に接続され、第一の直流電圧源と第二の直流電圧源との間で双方向に電力エネルギーを伝達する直流双方向コンバータであって、第一の直流電圧源と第二の直流電圧源との間で双方向に、電圧を所定の値に変換するトランスと、トランスの第二の直流電圧源側に備えられる第二整流平滑部と、トランスの第一の直流電圧源側に備えられる第一整流平滑部とを備え、第一整流平滑部は、第二の直流電圧源から第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、トランスの第一の二次電流を整流し、第二整流平滑部は、第一の直流電圧源から第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、トランスの第二の二次電流を整流することを特徴とする。   The direct current bidirectional converter according to the present invention is connected between the first direct current voltage source and the second direct current voltage source, and bidirectionally between the first direct current voltage source and the second direct current voltage source. A DC bidirectional converter for transmitting power energy, wherein a transformer converts a voltage into a predetermined value bidirectionally between a first DC voltage source and a second DC voltage source, and a second transformer A second rectifying / smoothing unit provided on the DC voltage source side; and a first rectifying / smoothing unit provided on the first DC voltage source side of the transformer. When transmitting power energy to one DC voltage source, the first secondary current of the transformer is rectified, and the second rectifying and smoothing unit transfers power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source. Rectifying the secondary secondary current of the transformer when transmitting

また、この発明にかかる直流双方向コンバータは、好ましくは第一の直流電圧源から第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、第一の直流電圧源とトランスとの間に第一整流平滑部を介さない第一の一次電流経路を生成する第一スイッチと、第二の直流電圧源から第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、第二の直流電圧源とトランスとの間に第二整流平滑部を介さない第二の一次電流経路を生成する第二スイッチと、を備えることを特徴とする。   The direct current bidirectional converter according to the present invention is preferably configured such that when power energy is transmitted from the first direct current voltage source to the second direct current voltage source, the first direct current voltage source is connected between the first direct current voltage source and the transformer. A first switch that generates a first primary current path that does not go through the rectifying and smoothing unit; and a second DC voltage source and a transformer when transmitting power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source. And a second switch that generates a second primary current path without a second rectifying and smoothing unit therebetween.

また、この発明にかかる直流双方向コンバータは、さらに好ましくは第一の一次電流経路が、第一の一次電流経路上のトランスの巻数が、第一の二次電流経路上のトランスの巻数よりも小さくなるように、トランスに接続されて形成されることを特徴とする。   In the DC bidirectional converter according to the present invention, more preferably, the first primary current path has a number of turns of the transformer on the first primary current path that is greater than the number of turns of the transformer on the first secondary current path. It is formed by being connected to a transformer so as to be small.

また、この発明にかかる直流双方向コンバータは、さらに好ましくは第一の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより第一の一次電流をパルス電流とする第三スイッチと、第二の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより第二の一次電流をパルス電流とする第四スイッチと、第一乃至第四スイッチを各々制御するスイッチ制御部とを備え、スイッチ制御部は、第一の直流電圧源から第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、第一スイッチを短絡させ、第二スイッチを開放させ、第三スイッチをパルス駆動させ、第四スイッチを開放し、第二の直流電圧源から第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、第一スイッチを開放させ、第二スイッチを短絡させ、第三スイッチを開放させ、第四スイッチをパルス駆動させることを特徴とする。   The DC bidirectional converter according to the present invention is more preferably provided on the first primary current path, and includes a third switch that uses the first primary current as a pulse current by an open operation and a short-circuit operation, and a second switch A fourth switch that is provided on the primary current path and that uses the second primary current as a pulse current by an open operation and a short-circuit operation, and a switch control unit that controls each of the first to fourth switches. When transferring power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source, the first switch is short-circuited, the second switch is opened, the third switch is pulse-driven, and the fourth switch Is opened, the power is transferred from the second DC voltage source to the first DC voltage source, the first switch is opened, the second switch is short-circuited, the third switch is opened, Wherein the pulse-drives the switch.

また、この発明にかかる直流双方向コンバータは、好ましくは第一の直流電圧源は電圧モード回生コンバータであり、第二の直流電圧源は蓄電池であることを特徴とする。   The DC bidirectional converter according to the present invention is preferably characterized in that the first DC voltage source is a voltage mode regenerative converter and the second DC voltage source is a storage battery.

また、この発明にかかる直流双方向コンバータの制御方法は、直流双方向コンバータが、第一の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより第一の一次電流をパルス電流とする第三スイッチと、第二の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより第二の一次電流をパルス電流とする第四スイッチと、第一乃至第四スイッチを各々制御するスイッチ制御部とを備え、第一の直流電圧源から第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、スイッチ制御部が、第一スイッチを短絡し、第二スイッチを開放し、第三スイッチをパルス駆動し、第四スイッチを開放する工程と、第二の直流電圧源から第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、スイッチ制御部が、第一スイッチを開放し、第二スイッチを短絡し、第三スイッチを開放し、第四スイッチをパルス駆動する工程とを有することを特徴とする。   In the DC bidirectional converter control method according to the present invention, the DC bidirectional converter is provided on the first primary current path, and the first primary current is changed to the pulse current by the open operation and the short circuit operation. Three switches, a fourth switch that is provided on the second primary current path and uses the second primary current as a pulse current by an open operation and a short-circuit operation, and a switch control unit that controls each of the first to fourth switches When the power energy is transmitted from the first DC voltage source to the second DC voltage source, the switch controller short-circuits the first switch, opens the second switch, and pulses the third switch. Driving and opening the fourth switch, and when transferring power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source, the switch control unit opens the first switch and opens the second switch. Short And, the third switch is opened, characterized in that a step of the fourth switch is pulse-driven.

小型軽量かつ簡易な構成で、安価な直流双方向コンバータと直流双方向コンバータの制御方法とを実現できる。   An inexpensive DC bidirectional converter and a control method for the DC bidirectional converter can be realized with a small, light and simple configuration.

本実施形態で例示する直流双方向コンバータ回路１について、図面を用いて以下に詳細に説明する。図１は、直流双方向コンバータ回路のブロック概念図を例示する図である。   The DC bidirectional converter circuit 1 exemplified in this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a block conceptual diagram of a DC bidirectional converter circuit.

図１において、直流双方向コンバータ回路１は、電圧モード回生コンバータ部２の出力電圧を直流電源部３に整合する電圧に変換して出力する。これにより、直流電源部３は、直流双方向コンバータ回路１の出力電圧により充電される。また、電圧モード回生コンバータ部２は、三相交流２００Ｖ等の商用電源を直流電圧に変換するインバータ回路又はコンバータ回路等である。また、直流電源部３は、例えば１２Ｖの蓄電池とすることができる。   In FIG. 1, a DC bidirectional converter circuit 1 converts the output voltage of the voltage mode regenerative converter unit 2 into a voltage matching the DC power source unit 3 and outputs the voltage. Thereby, the DC power supply unit 3 is charged by the output voltage of the DC bidirectional converter circuit 1. The voltage mode regenerative converter unit 2 is an inverter circuit or a converter circuit that converts a commercial power source such as a three-phase AC 200V into a DC voltage. Moreover, the DC power supply unit 3 can be a 12 V storage battery, for example.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の出力電圧を電圧モード回生コンバータ部２に整合する電圧に変換して出力する。これにより、直流電源部３は、直流双方向コンバータ回路１を介して放電する。   The DC bidirectional converter circuit 1 converts the output voltage of the DC power supply unit 3 into a voltage that matches the voltage mode regenerative converter unit 2 and outputs the voltage. As a result, the DC power supply unit 3 discharges via the DC bidirectional converter circuit 1.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３と電圧モード回生コンバータ部２との間で相互に伝達する電圧を変圧するトランス１１を備える。また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３に充電するトランス二次電流を平滑化し整流する第二整流平滑部４を備える。また、以下の直流双方向コンバータ回路１の説明においては特に断りのない限りトランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側を第一、直流電源部３側を第二として各部の説明をする。   In addition, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a transformer 11 that transforms a voltage transmitted between the DC power supply unit 3 and the voltage mode regenerative converter unit 2. In addition, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a second rectifying / smoothing unit 4 that smoothes and rectifies the transformer secondary current charged in the DC power supply unit 3. In the following description of the DC bidirectional converter circuit 1, unless otherwise specified, each part will be described with the voltage mode regenerative converter section 2 side of the transformer 11 as the first and the DC power supply section 3 side as the second.

また、直流双方向コンバータ回路１は、電圧モード回生コンバータ部２に回生させるトランス二次電流を平滑化し整流する第一整流平滑部５を備える。ここで、トランス１１は、直流電源部３と電圧モード回生コンバータ部２との間で双方向に電圧変換を行うので、伝達方向によって一次電流側と二次電流側とが逆になる。   Further, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a first rectifying / smoothing unit 5 that smoothes and rectifies a transformer secondary current that is regenerated by the voltage mode regenerative converter unit 2. Here, since the transformer 11 performs bidirectional voltage conversion between the DC power supply unit 3 and the voltage mode regenerative converter unit 2, the primary current side and the secondary current side are reversed depending on the transmission direction.

すなわち、直流電源部３への充電時（力行時）には、電圧モード回生コンバータ部２から直流電源部３へ電力が伝達される。この場合には、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側が、一次側（一次巻線側）となり、トランス１１の直流電源部３側が、二次側（二次巻線側）となる。   That is, when the DC power supply unit 3 is charged (powering), power is transmitted from the voltage mode regenerative converter unit 2 to the DC power supply unit 3. In this case, the voltage mode regenerative converter section 2 side of the transformer 11 is the primary side (primary winding side), and the DC power supply section 3 side of the transformer 11 is the secondary side (secondary winding side).

また、直流電源部３からの放電（回生時）時には、直流電源部３から電圧モード回生コンバータ部２へ電力が伝達される。この場合には、トランス１１の直流電源部３側が、一次側（一次巻線側）となり、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側が、二次側（二次巻線側）となる。   Further, during discharging (during regeneration) from the DC power supply unit 3, power is transmitted from the DC power supply unit 3 to the voltage mode regenerative converter unit 2. In this case, the DC power supply unit 3 side of the transformer 11 is a primary side (primary winding side), and the voltage mode regenerative converter unit 2 side of the transformer 11 is a secondary side (secondary winding side).

また、第一整流平滑部５と第二整流平滑部４とは、各々トランス１１の二次電流を整流し、平滑化する。すなわち、第一整流平滑部５は、直流電源部３の放電（回生時）時に直流電源部３から電圧モード回生コンバータ部２へ電力が伝達されるに際し、トランス１１で生じた二次電流を整流して平滑化し、電圧モード回生コンバータ部２へ回生させる。また、第二整流平滑部４は、直流電源部３への充電（力行時）時に電圧モード回生コンバータ部２から直流電源部３へ電力が伝達されるに際し、トランス１１で生じた二次電流を整流して平滑化し、直流電源部３を充電する。   The first rectifying / smoothing unit 5 and the second rectifying / smoothing unit 4 each rectify and smooth the secondary current of the transformer 11. That is, the first rectification smoothing unit 5 rectifies the secondary current generated in the transformer 11 when electric power is transmitted from the DC power supply unit 3 to the voltage mode regenerative converter unit 2 when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). Then, it is smoothed and regenerated to the voltage mode regenerative converter unit 2. In addition, the second rectifying / smoothing unit 4 generates a secondary current generated in the transformer 11 when electric power is transmitted from the voltage mode regenerative converter unit 2 to the DC power source unit 3 when the DC power source unit 3 is charged (powering). The DC power supply unit 3 is charged by rectifying and smoothing.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電（力行時）時に、第一整流平滑部５を介さずに、電圧モード回生コンバータ部２の電力をトランス１１に伝達する。このため、直流双方向コンバータ回路１は、電圧モード回生コンバータ部２の高電圧側とトランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側（この場合の一次側）とを接続する第一スイッチ９を備える。   Further, the DC bidirectional converter circuit 1 transmits the electric power of the voltage mode regenerative converter unit 2 to the transformer 11 without passing through the first rectifying / smoothing unit 5 when charging the DC power supply unit 3 (during power running). For this reason, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a first switch 9 that connects the high voltage side of the voltage mode regenerative converter unit 2 and the voltage mode regenerative converter unit 2 side of the transformer 11 (primary side in this case).

典型的には、電圧モード回生コンバータ部２の高電圧側は、第一スイッチ９により、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側巻線の中点に接続される。すなわち、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電（力行時）時に、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側の全巻線のうちの半分が、一次巻線として機能する。   Typically, the high voltage side of the voltage mode regenerative converter unit 2 is connected to the middle point of the voltage mode regenerative converter unit 2 side winding of the transformer 11 by the first switch 9. That is, in the DC bidirectional converter circuit 1, half of all windings on the voltage mode regenerative converter unit 2 side of the transformer 11 function as primary windings when the DC power supply unit 3 is charged (during power running).

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電（力行時）時に、開放短絡動作によりトランス１１の一次電流をパルス電流とする第三スイッチ７を備える。第三スイッチ７は、第一スイッチ９により形成される一次電流経路上に備えられる。また、図１に示すように、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電（力行時）時に、電圧モード回生コンバータ部２の高圧側から、第一スイッチ９とトランス１１の中点と第三スイッチ７とを介して電圧モード回生コンバータ部２の低圧側までの第一の一次電流経路を有する。   Further, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a third switch 7 that uses the primary current of the transformer 11 as a pulse current by an open short circuit operation when the DC power supply unit 3 is charged (during powering). The third switch 7 is provided on the primary current path formed by the first switch 9. As shown in FIG. 1, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a first switch 9 and a transformer 11 that are connected from the high voltage side of the voltage mode regenerative converter unit 2 when the DC power supply unit 3 is charged (during powering). A first primary current path to the low voltage side of the voltage mode regenerative converter unit 2 is provided via the point and the third switch 7.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電（力行時）時に、トランス１１の直流電源部３側（この場合の二次側）から第二整流平滑部４を介して直流電源部３までの第二の二次電流経路を有する。   Further, the DC bidirectional converter circuit 1 directs the DC power source 3 from the DC power source 3 side (secondary side in this case) of the transformer 11 via the second rectifying / smoothing unit 4 when charging the DC power source unit 3 (during powering). A second secondary current path to the power supply unit 3 is provided.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の放電（回生時）時に、第二整流平滑部４を介さずに、直流電源部３の電力をトランス１１に伝達する。このため、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の高電圧側とトランス１１の直流電源部３側（この場合の一次側）とを接続する第二スイッチ１０を備える。   Further, the DC bidirectional converter circuit 1 transmits the power of the DC power supply unit 3 to the transformer 11 without passing through the second rectifying / smoothing unit 4 when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). For this reason, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a second switch 10 that connects the high voltage side of the DC power supply unit 3 and the DC power supply unit 3 side of the transformer 11 (primary side in this case).

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の放電（回生時）時に、開放短絡動作によりトランス１１の一次電流をパルス電流とする第四スイッチ８を備える。第四スイッチ８は、第二スイッチ１０により形成される一次電流経路上に備えられる。また、図１に示すように、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の放電（回生時）時に、直流電源部３の高圧側から、第二スイッチ１０とトランス１１と第四スイッチ８とを介して直流電源部３への低圧側までの第二の一次電流経路を有する。   In addition, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a fourth switch 8 that uses the primary current of the transformer 11 as a pulse current by an open short circuit operation when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). The fourth switch 8 is provided on the primary current path formed by the second switch 10. As shown in FIG. 1, the DC bidirectional converter circuit 1 includes a second switch 10, a transformer 11, and a fourth switch 8 from the high voltage side of the DC power supply unit 3 when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). And a second primary current path to the DC power supply unit 3 to the low voltage side.

また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の放電（回生時）時に、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側（この場合の二次側）から第一整流平滑部５を介して電圧モード回生コンバータ部２までの第二の二次電流経路を有する。   In addition, the DC bidirectional converter circuit 1 is connected to the transformer 11 from the voltage mode regenerative converter unit 2 side (secondary side in this case) via the first rectifying and smoothing unit 5 when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). A second secondary current path to the voltage mode regenerative converter unit 2 is provided.

また、直流双方向コンバータ回路１はスイッチ制御部６を備え、第一乃至第四スイッチ８は、全てスイッチ制御部６からの開放短絡指示に基づいて動作するものとする。   The DC bidirectional converter circuit 1 includes a switch control unit 6, and all of the first to fourth switches 8 operate based on an open / short circuit instruction from the switch control unit 6.

次に、図２を用いて直流電源部３への充電（力行時）時の電流経路等についてさらに詳細に説明する。図２は、直流電源部３への充電時の直流双方向コンバータ回路１の動作を説明する図である。   Next, the current path and the like during charging (powering) the DC power supply unit 3 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the DC bidirectional converter circuit 1 when the DC power supply unit 3 is charged.

図２において、第一の一次電流２００は、電圧モード回生コンバータ部２からの高圧側入力端子（Ｖｉｎ＋）から、短絡された第一スイッチ９と、トランス１１の巻線Ｎ１とパルス動作をする第三スイッチ７とを介して電圧モード回生コンバータ部２からの低圧側入力端子（Ｖｉｎー）となる経路を流れる。   In FIG. 2, the first primary current 200 performs a pulse operation with the short-circuited first switch 9 and the winding N <b> 1 of the transformer 11 from the high voltage side input terminal (Vin +) from the voltage mode regenerative converter unit 2. It flows through a path serving as a low-voltage side input terminal (Vin−) from the voltage mode regenerative converter section 2 through the three switches 7.

また、トランス１１は、電圧モード回生コンバータ部２側において、（Ｎ３＋Ｎ１）の巻線数を有するが、典型的には一次巻線数Ｎ１の部分についてのみ第一の一次電流経路とする。Ｎ１とＮ３と二次巻線Ｎ３とを適宜調整することで、任意の電圧調整を行えるがここでは説明を省略する。   The transformer 11 has (N3 + N1) number of windings on the voltage mode regenerative converter unit 2 side. Typically, only the portion of the number of primary windings N1 is used as the first primary current path. Arbitrary voltage adjustment can be performed by adjusting N1 and N3 and the secondary winding N3 as appropriate, but description thereof is omitted here.

ここで、第三スイッチの動作シーケンスを図３（ａ）に、第四スイッチの動作シーケンスを図３（ｂ）に、第一スイッチの動作シーケンスを図３（ｃ）に、第二スイッチの動作シーケンスを図３（ｄ）に示す。図３は、直流電源部３への充電時のスイッチの動作シーケンスを例示する図である。   Here, the operation sequence of the third switch is shown in FIG. 3A, the operation sequence of the fourth switch is shown in FIG. 3B, the operation sequence of the first switch is shown in FIG. 3C, and the operation of the second switch. The sequence is shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of switches when charging the DC power supply unit 3.

図３に示すように、直流電源部３への充電時には、第一スイッチ９を短絡させ、第三スイッチ７を開放短絡パルス動作とさせて第一の一次電流２００をパルス電流とする。これにより、トランス１１の二次側では、巻線数Ｎ２に対応した起電力が発生し、第二の二次電流２０１が生成される。   As shown in FIG. 3, when charging the DC power supply unit 3, the first switch 9 is short-circuited, the third switch 7 is operated in an open short-circuit pulse operation, and the first primary current 200 is used as a pulse current. As a result, an electromotive force corresponding to the number of windings N2 is generated on the secondary side of the transformer 11, and a second secondary current 201 is generated.

第二の二次電流２０１は、直流電源部３への低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）からダイオード１３とトランス１１の巻線Ｎ２とダイオード２６とコイル２５とを介して直流電源部３への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）への経路を流れる。   The second secondary current 201 is supplied from the low-voltage side output terminal (Vout−) to the DC power supply unit 3 via the diode 13, the winding N <b> 2 of the transformer 11, the diode 26, and the coil 25. It flows through the path to the side output terminal (Vout +).

また、第三スイッチ７の開放動作に対応して、ダイオード２７とコイル２５とを介する電流２０２が流れる。電流２０２は、直流電源部３への低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）から、ダイオード２７とコイル２５と介して直流電源部３への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）への経路を流れる。ここで、第二スイッチ１０と第四スイッチ８とは直流電源部３への充電時には、開放にしておく。   Corresponding to the opening operation of the third switch 7, a current 202 flows through the diode 27 and the coil 25. The current 202 flows through a path from the low-voltage side output terminal (Vout−) to the DC power supply unit 3 to the high-voltage side output terminal (Vout +) to the DC power supply unit 3 through the diode 27 and the coil 25. Here, the second switch 10 and the fourth switch 8 are kept open when the DC power supply unit 3 is charged.

また、第二整流平滑部４は、直流電源部３への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）と低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）とを短絡するコンデンサ２８を備える。また、第二整流平滑部４は、第二の二次電流２０１と電流２０２とを相互に平滑化するコイル２５と、第二の二次電流２０１を整流するダイオード２６と、電流２０２を整流するダイオード２７とを備える。   The second rectifying / smoothing unit 4 includes a capacitor 28 that short-circuits the high-voltage side output terminal (Vout +) and the low-voltage side output terminal (Vout−) to the DC power supply unit 3. The second rectifying / smoothing unit 4 rectifies the current 202, the coil 25 that smoothes the second secondary current 201 and the current 202, the diode 26 that rectifies the second secondary current 201, and the like. And a diode 27.

次に、図４を用いて直流電源部３の放電（回生時）時の電流経路等についてさらに詳細に説明する。図４は、直流電源部３の放電時の直流双方向コンバータ回路１の動作を説明する図である。   Next, the current path and the like during discharge (during regeneration) of the DC power supply unit 3 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the DC bidirectional converter circuit 1 when the DC power supply unit 3 is discharged.

図４において、第二の一次電流４００は、直流電源部３からの高圧側入力端子（Ｖｉｎ＋）から、短絡された第二スイッチ１０と、トランス１１の巻線Ｎ２と、パルス動作をする第四スイッチ８とを介して直流電源部３からの低圧側入力端子（Ｖｉｎー）となる経路を流れる。   In FIG. 4, the second primary current 400 is supplied from the high-voltage side input terminal (Vin +) from the DC power supply unit 3 to the second switch 10 that is short-circuited and the winding N <b> 2 of the transformer 11 to perform the fourth operation. It flows through a path serving as a low-voltage side input terminal (Vin−) from the DC power supply unit 3 via the switch 8.

また、第三スイッチの動作シーケンスを図５（ａ）に、第四スイッチの動作シーケンスを図５（ｂ）に、第一スイッチの動作シーケンスを図５（ｃ）に、第二スイッチの動作シーケンスを図５（ｄ）に示す。図５は、直流電源部３の放電時のスイッチの動作シーケンスを例示する図である。   FIG. 5A shows the operation sequence of the third switch, FIG. 5B shows the operation sequence of the fourth switch, FIG. 5C shows the operation sequence of the first switch, and FIG. Is shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the switch when the DC power supply unit 3 is discharged.

図５に示すように、直流電源部３の放電時には、第二スイッチ１０を短絡させ、第四スイッチ８を開放短絡パルス動作とさせて第二の一次電流４００をパルス電流とする。これにより、トランス１１の二次側には、巻線数（Ｎ１＋Ｎ２）に対応した起電力が発生し、第一の二次電流４０１が生成される。   As shown in FIG. 5, when the DC power supply unit 3 is discharged, the second switch 10 is short-circuited, the fourth switch 8 is operated as an open short-circuit pulse operation, and the second primary current 400 is used as a pulse current. As a result, an electromotive force corresponding to the number of windings (N1 + N2) is generated on the secondary side of the transformer 11, and a first secondary current 401 is generated.

第一の二次電流４０１は、電圧モード回生コンバータ部２への低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）からダイオード１２とトランス１１の巻線（Ｎ１＋Ｎ３）とダイオード２３とコイル２１とを介して電圧モード回生コンバータ部２への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）への経路を流れる。   The first secondary current 401 is supplied from the low voltage side output terminal (Vout−) to the voltage mode regenerative converter unit 2 through the diode 12, the winding (N 1 + N 3) of the transformer 11, the diode 23, and the coil 21. It flows through the path to the high-voltage side output terminal (Vout +) to the converter unit 2.

また、第四スイッチ８の開放動作に対応して、ダイオード２２とコイル２１とを介する電流４０２が流れる。電流４０２は、電圧モード回生コンバータ部２への低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）から、ダイオード２２とコイル２１と介して電圧モード回生コンバータ部２への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）への経路を流れる。ここで、第一スイッチ９と第三スイッチ７とは直流電源部３の放電時には、開放にしておく。   In response to the opening operation of the fourth switch 8, a current 402 flows through the diode 22 and the coil 21. The current 402 flows through a path from the low voltage side output terminal (Vout−) to the voltage mode regenerative converter unit 2 to the high voltage side output terminal (Vout +) to the voltage mode regenerative converter unit 2 via the diode 22 and the coil 21. . Here, the first switch 9 and the third switch 7 are kept open when the DC power supply unit 3 is discharged.

また、第一整流平滑部５は、電圧モード回生コンバータ部２への高圧側出力端子（Ｖｏｕｔ＋）と低圧側出力端子（Ｖｏｕｔー）とを短絡するコンデンサ２４を備える。また、第一整流平滑部５は、第一の二次電流４０１と電流４０２とを相互に平滑化するコイル２１と、第一の二次電流４０１を整流するダイオード２３と、電流４０２を整流するダイオード２２とを備える。   The first rectifying / smoothing unit 5 includes a capacitor 24 that short-circuits the high-voltage side output terminal (Vout +) and the low-voltage side output terminal (Vout−) to the voltage mode regenerative converter unit 2. The first rectifying / smoothing unit 5 rectifies the current 402, the coil 21 that smoothes the first secondary current 401 and the current 402, the diode 23 that rectifies the first secondary current 401, and the current 402. And a diode 22.

また、図６は、直流双方向コンバータ回路１のスイッチ制御部６のスイッチ動作を説明するフローチャートである。以下、図６に示す各ステップについて順次説明する。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the switch operation of the switch control unit 6 of the DC bidirectional converter circuit 1. Hereinafter, each step shown in FIG. 6 will be described in order.

（ステップＳ６１）
スイッチ制御部６は、直流双方向コンバータ回路１が直流電源部３への充電動作を行うのか否かを判断する。直流双方向コンバータ回路１が直流電源部３への充電動作を行うのであれば、ステップＳ６２へと進む。また、直流双方向コンバータ回路１が直流電源部３への充電動作を行わないのであれば、ステップＳ６５へと進む。 (Step S61)
The switch control unit 6 determines whether or not the DC bidirectional converter circuit 1 performs a charging operation for the DC power supply unit 3. If the DC bidirectional converter circuit 1 performs the charging operation to the DC power supply unit 3, the process proceeds to step S62. Further, if the DC bidirectional converter circuit 1 does not perform the charging operation to the DC power supply unit 3, the process proceeds to step S65.

直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電時（力行時）には、電圧モード回生コンバータ部２からの電力を直流電源部３へと伝達する。また、直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３の放電時（回生時）には、直流電源部３からの電力を電圧モード回生コンバータ部２へと伝達する。このため、電力エネルギーを伝達する方向が異なるので、スイッチ制御部６は、直流電源部３への充電時（力行時）と放電時（回生時）とで、異なるスイッチ制御を行う。   The DC bidirectional converter circuit 1 transmits the electric power from the voltage mode regenerative converter unit 2 to the DC power source unit 3 when the DC power source unit 3 is charged (powering). Further, the DC bidirectional converter circuit 1 transmits power from the DC power supply unit 3 to the voltage mode regenerative converter unit 2 when the DC power supply unit 3 is discharged (during regeneration). For this reason, since the direction in which electric power energy is transmitted is different, the switch control unit 6 performs different switch control when charging (powering) the DC power supply unit 3 and discharging (during regeneration).

（ステップＳ６２）
スイッチ制御部６は、第二スイッチ１０と第四スイッチ８とをオフにする。直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３への充電時には、第二整流平滑部４を用いて第二の二次電流２０１を平滑化する。このため、第二スイッチ１０と第四スイッチ８とを介する電流経路を用いない。 (Step S62)
The switch control unit 6 turns off the second switch 10 and the fourth switch 8. The DC bidirectional converter circuit 1 uses the second rectifying / smoothing unit 4 to smooth the second secondary current 201 when charging the DC power supply unit 3. For this reason, the current path through the second switch 10 and the fourth switch 8 is not used.

（ステップＳ６３）
スイッチ制御部６は、第一スイッチ９をオン（短絡）にする。 (Step S63)
The switch control unit 6 turns on (short-circuits) the first switch 9.

（ステップＳ６４）
スイッチ制御部６は、第三スイッチ７をオン（短絡）・オフ（開放）動作させる。これにより、図３（ａ）に示すように第三スイッチ７はパルス電流を生成する。生成されたパルス電流は第一の一次電流２００であり、トランス１１の直流電源部３側に第二の二次電流２０１を生成させる。また、第二整流平滑部４は第二の二次電流２０１を平滑化し、第二の二次電流２０１と電流２０２とにより直流電源部３が充電される。 (Step S64)
The switch control unit 6 causes the third switch 7 to be turned on (short circuit) / off (open). Thereby, as shown in FIG. 3A, the third switch 7 generates a pulse current. The generated pulse current is the first primary current 200, and a second secondary current 201 is generated on the DC power supply unit 3 side of the transformer 11. The second rectifying / smoothing unit 4 smoothes the second secondary current 201, and the DC power supply unit 3 is charged by the second secondary current 201 and the current 202.

（ステップＳ６５）
スイッチ制御部６は、第一スイッチ９と第三スイッチ７とをオフにする。直流双方向コンバータ回路１は、直流電源部３からの放電時には、第一整流平滑部５を用いて第一の二次電流４０１を平滑化する。このため、第一スイッチ９と第三スイッチ７とを介する電流経路を用いない。 (Step S65)
The switch control unit 6 turns off the first switch 9 and the third switch 7. The DC bidirectional converter circuit 1 uses the first rectifying / smoothing unit 5 to smooth the first secondary current 401 when discharging from the DC power supply unit 3. For this reason, the current path through the first switch 9 and the third switch 7 is not used.

（ステップＳ６６）
スイッチ制御部６は、第二スイッチ１０をオン（短絡）にする。 (Step S66)
The switch control unit 6 turns on (short-circuits) the second switch 10.

（ステップＳ６７）
スイッチ制御部６は、第四スイッチ８をオン（短絡）・オフ（開放）動作させる。これにより、図５（ｂ）に示すように第四スイッチ８はパルス電流を生成する。生成されたパルス電流は第二の一次電流４００であり、トランス１１の電圧モード回生コンバータ部２側に第一の二次電流４０１を生成させる。また、第一整流平滑部５は第一の二次電流４０１を平滑化し、第一の二次電流４０１と電流４０２とにより電圧モード回生コンバータ部２側を電力回生する。
また、実施形態で例示する直流双方向コンバータ回路１は、スイッチング制御が複雑とならず容易に行える直流双方向コンバータとできる。また、直流双方向コンバータ回路１は、自明な範囲で構成と動作を適宜変更して用いることができる。 (Step S67)
The switch control unit 6 operates the fourth switch 8 on (short circuit) / off (open). Thereby, as shown in FIG. 5B, the fourth switch 8 generates a pulse current. The generated pulse current is the second primary current 400, and the first secondary current 401 is generated on the voltage mode regenerative converter unit 2 side of the transformer 11. Further, the first rectifying / smoothing unit 5 smoothes the first secondary current 401, and regenerates power on the voltage mode regenerative converter unit 2 side by the first secondary current 401 and the current 402.
In addition, the DC bidirectional converter circuit 1 exemplified in the embodiment can be a DC bidirectional converter that can easily perform switching control without being complicated. Further, the DC bidirectional converter circuit 1 can be used by appropriately changing the configuration and operation within a self-evident range.

直流双方向コンバータ回路のブロック概念図を例示する図である。It is a figure which illustrates the block conceptual diagram of a direct current | flow bidirectional converter circuit. 直流電源部への充電時の直流双方向コンバータ回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the direct current | flow bidirectional converter circuit at the time of charge to a direct-current power supply part. 直流電源部への充電時のスイッチの動作シーケンスを例示する図である。It is a figure which illustrates the operation | movement sequence of the switch at the time of charge to a DC power supply part. 直流電源部の放電時の直流双方向コンバータ回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the direct current | flow bidirectional converter circuit at the time of discharge of a direct-current power supply part. 直流電源部の放電時のスイッチの動作シーケンスを例示する図である。It is a figure which illustrates the operation | movement sequence of the switch at the time of discharge of a DC power supply part. 直流双方向コンバータ回路のスイッチ制御部のスイッチ動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the switch operation | movement of the switch control part of a direct current | flow bidirectional converter circuit. 従来の直流双方向コンバータを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional direct current | flow bidirectional converter.

符号の説明Explanation of symbols

１・・直流双方向コンバータ回路、２・・電圧モード回生コンバータ部、３・・直流電源部、４・・第二整流平滑部、５・・第一整流平滑部、６・・スイッチ制御部、７・・第三スイッチ、８・・第四スイッチ、９・・第一スイッチ、１０・・第二スイッチ、１１・・トランス、１２・・ダイオード、１３・・ダイオード、２１・・コイル、２２・・ダイオード、２３・・ダイオード、２４・・コンデンサ、２５・・コイル、２６・・ダイオード、２７・・ダイオード、２８・・コンデンサ、２００・・第一の一次電流、２０１・・第二の二次電流、２０２・・電流、４００第二の・・一次電流、４０１・・第一の二次電流、４０２・・電流、７０１・・直流双方向コンバータ、７０２・・電圧モード回生コンバータ部、７０３・・蓄電池、７０４・・第二整流平滑部、７０５・・第一整流平滑部、７０６・・スイッチ制御部、７０７・・第一スイッチ、７０８・・第二スイッチ、７１１・・第一トランス、７１４・・第二トランス。 1 .... DC bi-directional converter circuit 2 .... Voltage mode regenerative converter unit 3 .... DC power supply unit 4 .... Second rectification smoothing unit 5 .... First rectification smoothing unit 6, ... Switch control unit, 7 .. Third switch, 8 .. Fourth switch, 9 .. First switch, 10 .. Second switch, 11 .. Transformer, 12 .. Diode, 13 .. Diode, 21 .. Coil, 22 .. .. diode, 23 .. diode, 24 .. capacitor, 25 .. coil, 26 .. diode, 27 .. diode, 28 .. capacitor, 200 .. first primary current, 201 .. second secondary Current, 202 ···, Current 400, ··· Secondary current · · · · · · · · · · · · · · Secondary current, 402 · · Current, 701 · · DC bidirectional converter, 702 · · Voltage mode regenerative converter, 703 · ·・ Storage battery, 04 ··· Second rectifying and smoothing unit, 705 ··· First rectifying and smoothing unit, 706 · · Switch control unit, 707 · · First switch, 708 · · · Second switch, 711 · · · First transformer, 714 · · · Two transformers.

Claims (6)

第一の直流電圧源と第二の直流電圧源との間に接続され、前記第一の直流電圧源と前記第二の直流電圧源との間で双方向に電力エネルギーを伝達する直流双方向コンバータにおいて、
前記第一の直流電圧源と前記第二の直流電圧源との間で双方向に、電圧を所定の値に変換するトランスと、
前記トランスの前記第二の直流電圧源側に備えられる第二整流平滑部と、前記トランスの前記第一の直流電圧源側に備えられる第一整流平滑部と、を備え、
前記第一整流平滑部は、前記第二の直流電圧源から前記第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記トランスの第一の二次電流を整流し、
前記第二整流平滑部は、前記第一の直流電圧源から前記第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記トランスの第二の二次電流を整流する
ことを特徴とする直流双方向コンバータ。 DC bidirectional power source connected between the first DC voltage source and the second DC voltage source and transmitting power energy bidirectionally between the first DC voltage source and the second DC voltage source In the converter
A transformer that bidirectionally converts the voltage to a predetermined value between the first DC voltage source and the second DC voltage source;
A second rectifying / smoothing unit provided on the second DC voltage source side of the transformer, and a first rectifying / smoothing unit provided on the first DC voltage source side of the transformer,
The first rectifying / smoothing unit rectifies a first secondary current of the transformer when transmitting power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source,
The second rectifying / smoothing unit rectifies a second secondary current of the transformer when transmitting power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source. Bidirectional converter. 請求項１に記載の直流双方向コンバータにおいて、
前記第一の直流電圧源から前記第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記第一の直流電圧源と前記トランスとの間に前記第一整流平滑部を介さない第一の一次電流経路を生成する第一スイッチと、
前記第二の直流電圧源から前記第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記第二の直流電圧源と前記トランスとの間に前記第二整流平滑部を介さない第二の一次電流経路を生成する第二スイッチと、を備える
ことを特徴とする直流双方向コンバータ。 The DC bidirectional converter according to claim 1, wherein
When transferring power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source, the first rectifying / smoothing unit is not interposed between the first DC voltage source and the transformer. A first switch for generating a primary current path;
When transmitting power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source, a second rectifying / smoothing unit is not interposed between the second DC voltage source and the transformer. And a second switch that generates a primary current path. 請求項２に記載の直流双方向コンバータにおいて、
前記第一の一次電流経路は、
前記第一の一次電流経路上の前記トランスの巻数が、前記第一の二次電流経路上の前記トランスの巻数よりも小さくなるように、前記トランスに接続されて形成される
ことを特徴とする直流双方向コンバータ。 The direct current bidirectional converter according to claim 2,
The first primary current path is:
The transformer is formed to be connected to the transformer so that the number of turns of the transformer on the first primary current path is smaller than the number of turns of the transformer on the first secondary current path. DC bidirectional converter. 請求項３に記載の直流双方向コンバータにおいて、
前記第一の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより前記第一の一次電流をパルス電流とする第三スイッチと、
前記第二の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより前記第二の一次電流をパルス電流とする第四スイッチと、
前記第一乃至第四スイッチを各々制御するスイッチ制御部と、を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記第一の直流電圧源から前記第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記第一スイッチを短絡させ、前記第二スイッチを開放させ、前記第三スイッチをパルス駆動させ、前記第四スイッチを開放し、
前記第二の直流電圧源から前記第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記第一スイッチを開放させ、前記第二スイッチを短絡させ、前記第三スイッチを開放させ、前記第四スイッチをパルス駆動させる
ことを特徴とする直流双方向コンバータ。 In the DC bidirectional converter according to claim 3,
A third switch that is provided on the first primary current path and uses the first primary current as a pulse current by an open operation and a short-circuit operation;
A fourth switch provided on the second primary current path, wherein the second primary current is a pulse current by an open operation and a short-circuit operation;
A switch control unit for controlling each of the first to fourth switches,
The switch controller is
When transmitting power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source, the first switch is short-circuited, the second switch is opened, and the third switch is pulse-driven, Open the fourth switch,
When transmitting power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source, the first switch is opened, the second switch is short-circuited, the third switch is opened, and the first switch is opened. A DC bidirectional converter characterized by driving four switches in pulses. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の直流双方向コンバータにおいて、
前記第一の直流電圧源は電圧モード回生コンバータであり、前記第二の直流電圧源は蓄電池である
ことを特徴とする直流双方向コンバータ。 The direct current bidirectional converter according to any one of claims 1 to 4,
The DC bidirectional converter, wherein the first DC voltage source is a voltage mode regenerative converter, and the second DC voltage source is a storage battery. 請求項３に記載する直流双方向コンバータの制御方法であって、
前記直流双方向コンバータは、
前記第一の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより前記第一の一次電流をパルス電流とする第三スイッチと、
前記第二の一次電流経路上に設けられ、開放動作と短絡動作とにより前記第二の一次電流をパルス電流とする第四スイッチと、
前記第一乃至第四スイッチを各々制御するスイッチ制御部と、を備え、
前記第一の直流電圧源から前記第二の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記スイッチ制御部が、前記第一スイッチを短絡し、前記第二スイッチを開放し、前記第三スイッチをパルス駆動し、前記第四スイッチを開放する工程と、
前記第二の直流電圧源から前記第一の直流電圧源に電力エネルギーを伝達する場合に、前記スイッチ制御部が、前記第一スイッチを開放し、前記第二スイッチを短絡し、前記第三スイッチを開放し、前記第四スイッチをパルス駆動する工程と、
を有することを特徴とする直流双方向コンバータの制御方法。 A control method for a DC bidirectional converter according to claim 3,
The DC bidirectional converter is
A third switch that is provided on the first primary current path and uses the first primary current as a pulse current by an open operation and a short-circuit operation;
A fourth switch provided on the second primary current path, wherein the second primary current is a pulse current by an open operation and a short-circuit operation;
A switch control unit for controlling each of the first to fourth switches,
When transmitting power energy from the first DC voltage source to the second DC voltage source, the switch control unit short-circuits the first switch, opens the second switch, and the third switch. Pulsing and opening the fourth switch;
When transferring power energy from the second DC voltage source to the first DC voltage source, the switch control unit opens the first switch, short-circuits the second switch, and the third switch. A step of pulsing the fourth switch;
A control method for a DC bidirectional converter, comprising:
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