JP2012019564A - 電力変換装置及び電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソフトスイッチングを行なう電力変換装置において、サージ電圧による補助スイッチング素子の耐圧破壊を抑制することのできる技術を提供する。
【解決手段】電力変換装置は、主スイッチング素子と補助スイッチング素子とを有し、補助スイッチング素子のスイッチングによって、主スイッチング素子がターンオンする際の主スイッチング素子への印加電圧を制御するソフトスイッチング動作を行なうチョッパ回路と、チョッパ回路を制御するための制御信号をケーブルを介して受信し、主スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第１の信号及び補助スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第２の信号を、制御信号に基づいて生成し、第１の信号を主スイッチング素子に供給し、第２の信号を補助スイッチング素子に供給する制御回路とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソフトスイッチングを行なう電力変換装置及び電源装置に関するものである。

従来、ソフトスイッチングを行なう電力変換装置に関する技術としては、例えば、特許文献１に開示されたソフトスイッチングコンバータが知られている。

特許文献１に開示されたソフトスイッチングコンバータは、ソフトスイッチングを行なうための補助スイッチング素子を備えている。このソフトスイッチングコンバータでは、補助スイッチング素子がオンになった後、補助スイッチング素子に入力されるゲート信号が、例えば、ケーブルの断線やノイズ等の影響により、補助スイッチング素子が異常なタイミングでオフする場合があり得る。この場合、リアクトルに流れる共振電流の急激な変化に起因してサージ電圧が発生し、補助スイッチング素子が耐圧破壊されるおそれがあった。なお、このような問題は、ソフトスイッチングコンバータに限らず、ソフトスイッチングを行なう電力変換装置全般に共通する問題であった。

国際公開ＷＯ２００６／０９８３７６号パンフレット

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、ソフトスイッチングを行なう電力変換装置において、サージ電圧による補助スイッチング素子の耐圧破壊を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。

［適用例１］
電力変換装置であって、
主スイッチング素子と補助スイッチング素子とを有し、前記補助スイッチング素子のスイッチングによって、前記主スイッチング素子がターンオンする際の該主スイッチング素子への印加電圧を制御するソフトスイッチング動作を行なうチョッパ回路と、
前記チョッパ回路を制御するための制御信号をケーブルを介して受信し、前記主スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第１の信号及び前記補助スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第２の信号を、前記制御信号に基づいて生成し、前記第１の信号を前記主スイッチング素子に供給し、前記第２の信号を前記補助スイッチング素子に供給する制御回路と
を備える電力変換装置。

この構成によれば、補助スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第２の信号は、外部から供給されず、制御信号より生成される。したがって、第２の信号を伝達するケーブルやコネクタの不具合等によって補助スイッチング素子が異常なタイミングでターンオフになることを抑制することができる。すなわち、サージ電圧の発生を抑制することができ、補助スイッチング素子の耐圧破壊を抑制することができる。

［適用例２］
適用例１に記載の電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記補助スイッチング素子がターンオンした場合に所定期間ターンオンを維持するように、前記第２の信号を生成する
電力変換装置。

この構成によれば、サージ電圧の発生を抑制することができ、補助スイッチング素子の耐圧破壊を抑制することができる。第２の信号の生成方法としては、例えば、制御信号の立ち上がりエッジ又は立ち下りエッジを検出すると所定期間ハイレベルを示す信号を出力するワンショットマルチバイブレータを用いる方法や、第２の信号の出力を維持するための回路（例えばコンデンサ等）を設ける方法等を挙げることができる。

［適用例３］
電源装置であって、
適用例１または適用例２に記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置に対して直流電力を供給する燃料電池と
を備え、
前記電力変換装置は、前記燃料電池から供給された直流電力の電圧を変換し、前記電圧が変換された直流電力を負荷に対して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである、
電源装置。

この構成によれば、燃料電池を利用した電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、補助スイッチング素子の耐圧破壊を抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、ソフトスイッチング方法および装置、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

燃料電池システム１０の構成を説明する説明図である。 ソフトスイッチングコンバータ５０の回路構成を示す説明図である。 各種の信号を示すタイミングチャートである。 ソフトスイッチング処理を説明する状態遷移図である。 ソフトスイッチング処理における初期状態を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード１を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード２を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード３を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード４を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード５を説明する説明図である。 ソフトスイッチング処理におけるモード６を説明する説明図である。 他の回路構成のソフトスイッチングコンバータの例を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．燃料電池システムの構成：
図１は、第１実施例として車両に搭載された燃料電池システム１０の構成を説明する説明図である。本実施例においては、車両の一例として、燃料電池自動車（FCHV: Fuel Cell Hyblid Vehicle）を想定しているが、電気自動車やハイブリッド自動車にも適用可能である。

燃料電池システム１０は、制御ユニット２０と、電源装置３０と、負荷ＬＯＡＤとを備える。電源装置３０は、負荷ＬＯＡＤに対して直流電力を供給する。負荷ＬＯＡＤは、主に車両走行用モータであり、その他の負荷として、周辺機器（照明やオーディオ等）などの負荷が含まれる。これらの負荷には直流で動作する負荷や、インバータを介して交流で動作する負荷等が含まれる。電源装置３０と制御ユニット２０とはワイヤーハーネスＷＨによって接続されている。制御ユニット２０は、例えば車両が走行中であれば、ドライバーのアクセル操作に基づいて、車両走行用モータに必要なパワーを演算し、演算結果に応じて電源装置３０から負荷ＬＯＡＤに出力する電力を制御する。電源装置３０は、燃料電池ＦＣと、ソフトスイッチングコンバータ５０と、スイッチ制御部６０とを備える。

燃料電池ＦＣは、供給される燃料ガス（例えば水素ガス）及び酸化ガスから電力を発生する発電方式を採用しており、膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly）などを備えた単セルを複数、直列に積層したスタック構造を有している。燃料電池ＦＣとしてはこういった固体高分子型をはじめ、燐酸型や溶融炭酸塩型など種々のタイプの燃料電池を利用することができる。

ソフトスイッチングコンバータ５０は、燃料電池ＦＣから供給される直流電力の電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧コンバータ）である。ソフトスイッチングコンバータ５０は、後述するスイッチング素子Ｓ１およびスイッチング素子Ｓ２を備えている。ソフトスイッチングコンバータ５０は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング動作によって、負荷ＬＯＡＤに供給される電力を制御するチョッパ回路として構成されている。

制御ユニット２０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、ワイヤーハーネスＷＨを介してスイッチ制御部６０に電気的に接続されている。制御ユニット２０は、ソフトスイッチングコンバータ５０を制御するための制御信号を出力する。制御ユニット２０は、上述した加速度等に基づく演算によって算出された電力が負荷ＬＯＡＤに供給されるように、制御信号のデューティ比や周波数を制御する。この制御信号は、ワイヤーハーネスＷＨを介してスイッチ制御部６０に入力される。

スイッチ制御部６０は、制御ユニット２０から入力される制御信号に基づいて、スイッチング素子Ｓ１のスイッチングのタイミングを制御するＳ１ゲート信号と、スイッチング素子Ｓ２のスイッチングのタイミングを制御するＳ２ゲート信号とを生成する。Ｓ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号は、ソフトスイッチングコンバータ５０のスイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２にそれぞれ入力される。すなわち、スイッチ制御部６０は、ソフトスイッチングコンバータ５０に対してＳ１ゲート信号およびＳ２ゲート信号を出力することによって、電源装置３０から負荷ＬＯＡＤに供給される電力を制御する。

Ａ２．ソフトスイッチングコンバータの構成・動作：
次にソフトスイッチングコンバータ５０の構成および動作について説明する。図２は、ソフトスイッチングコンバータ５０の回路構成を示す説明図である。ソフトスイッチングコンバータは、回路を構成する補助スイッチング素子（本実施例ではスイッチング素子Ｓ２）のスイッチング動作のタイミングを制御することによって、主スイッチング素子（本実施例ではスイッチング素子Ｓ１）がスイッチング動作をする際の、主スイッチング素子の両端にかかる電圧を低減し、スイッチング素子Ｓ１のスイッチングによる電力損失を低減するソフトスイッチング動作を用いたコンバータである。なお、ソフトスイッチングコンバータの詳細な動作原理については、特開２００９−１６５２４５において開示されている。

ソフトスイッチングコンバータ５０は、主回路５１と補助回路５２とを備えるチョッパ回路で構成されている。主回路５１は、リアクトルＬ１、ダイオードＤ５、スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ４、フィルタコンデンサＣ１、平滑コンデンサＣ３から構成されている。リアクトルＬ１は、一端が燃料電池ＦＣ（図１）である直流電源Ｅの正極に接続される。ダイオードＤ５は、アノードがリアクトルＬ１の他端に接続されるとともに、カソードが負荷ＬＯＡＤの一端に接続される。スイッチング素子Ｓ１は、一端がリアクトルＬ１の他端に接続されるとともに、他端が直流電源Ｅの負極、および、負荷ＬＯＡＤの他極に接続され、制御ユニット２０から送信されるＳ１ゲート信号に応じてターンオン・オフ動作をする。本実施例ではスイッチング素子Ｓ１は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いる。その他、スイッチング素子Ｓ１としてはサイリスタ、ダイオード等の半導体素子を用いることもできる。スイッチング素子Ｓ１には、ダイオードＤ４がスイッチング素子Ｓ１の保護のために並列に接続される。フィルタコンデンサＣ１は、直流電源Ｅの正極−負極間に接続される。平滑コンデンサＣ３は、負荷ＬＯＡＤに並列に接続される。フィルタコンデンサＣ１および平滑コンデンサＣ３は、それぞれ、ソフトスイッチングコンバータ５０の入出力を安定化させるものである。

一方、補助回路５２は、リアクトルＬ２、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２、スナバダイオードＤ３、スナバコンデンサＣ２を備える。リアクトルＬ２は、一端がリアクトルＬ１の高電位側に接続される。ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｓ２とスナバダイオードＤ３との間に接続される。スイッチング素子Ｓ２は、一端がダイオードＤ２のアノードに接続され、制御ユニット２０から送信されたＳ２ゲート信号に応じてターンオン・オフ動作する。スナバダイオードＤ３は、アノードがスイッチング素子Ｓ１の一端に接続されるとともに、カソードがスイッチング素子Ｓ２に他端に接続される。スナバコンデンサＣ２は、一端がスナバダイオードＤ３のカソードに接続されるとともに、他端がスイッチング素子Ｓ１に接続される。ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｓ２を保護するために並列に接続されている。スナバダイオードＤ３およびスナバコンデンサＣ２は、スイッチング素子Ｓ１のオフ時に生じる過渡的な逆起電力を吸収するためのものである。スナバコンデンサＣ２とスナバダイオードＤ３との間には、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧を監視する電圧センサ７０が設けられている。電圧センサ７０は、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧がゼロになった段階で立ち上がり、所定期間経過後に立ち下がる信号を出力する。電圧センサ７０から出力される信号は、スイッチ制御部６０に入力される。

図３は、各種の信号を示すタイミングチャートである。スイッチ制御部６０は、ワンショットマルチバイブレータやＡＮＤゲート等の論理回路によって構成されており、制御信号及び電圧センサ７０からの出力に基づいて、Ｓ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号を生成する。図３に示されるように、Ｓ２ゲート信号は、制御信号の立ち上がりエッジが検出されると立ち上がり、所定時間の経過後に立ち下がる。電圧センサ７０の出力は、上述したように、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧がゼロになった段階で立ち上がり、所定時間経過後に立ち下がる。Ｓ１ゲート信号は、電圧センサ７０の出力の立ち上がりエッジが検出されると立ち上がり、制御信号の立ち下りエッジが検出されると立ち下がる。ソフトスイッチングコンバータ５０は、Ｓ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号に基づいて、以下に説明するソフトスイッチング動作を実行する。なお、スイッチ制御部６０は、ＣＰＵを備えた電子回路で構成されていてもよく、また、１チップのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）として構成されていてもよい。

図４はソフトスイッチングコンバータ５０のソフトスイッチング動作による昇圧のための１サイクルの処理（以下、「ソフトスイッチング処理」とも呼ぶ）を説明する状態遷移図である。

ソフトスイッチング処理は、状態Ｓ１０１〜Ｓ１０６の各処理が制御ユニット２０によって順次行われて１サイクルを形成するが、各処理によるソフトスイッチングコンバータ５０での電流、電圧の状態をそれぞれモード１〜モード６として表現し、初期状態を図５に、モード１〜モード６の状態をそれぞれ図６〜図１１に示す。以下、これらの図に基づいて、ソフトスイッチングコンバータ５０でのソフトスイッチング処理について説明する。図５〜図１１においては、図面の表示を簡潔にするため、主回路５１と補助回路５２の符号の記載は省略しているが、各モードの説明においては、各回路を引用する場合がある。

図４に示すソフトスイッチング処理が行われる直前の初期状態（図５参照）は、燃料電池ＦＣから負荷ＬＯＡＤに電力が供給されている状態、即ちスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２がともにターンオフされることで、リアクトルＬ１、ダイオードＤ５を介して電流が負荷ＬＯＡＤ側に流れている状態である。従って、当該ソフトスイッチング処理の一サイクルが終了すると、この初期状態と同じ状態に至ることになる。

ソフトスイッチング処理（図４参照）において、初期状態からモード１（図６参照）の状態に遷移し、図６に示されるモード１の電流・電圧状態が形成される（状態Ｓ１０１）。具体的には、スイッチング素子Ｓ１はターンオフの状態で、スイッチング素子Ｓ２をターンオンする。このようにすると、ソフトスイッチングコンバータ５０の出口電圧ＶＨと入口電圧ＶＬの電位差によって、リアクトルＬ１及びダイオードＤ５を介して負荷ＬＯＡＤ側に流れていた電流が、補助回路５２側に徐々に移行していく。

モード１の状態が所定時間継続すると、ダイオードＤ５を流れる電流がゼロとなり、代わってスナバコンデンサＣ２と燃料電池ＦＣの電圧ＶＬとの電位差により、スナバコンデンサＣ２に蓄電されていた電荷が補助回路５２側に流れ込んでいく（状態Ｓ１０２：図７に示すモード２の状態）。スイッチング素子Ｓ１をターンオンするときにスイッチング素子Ｓ１に印加される電圧に影響を与えるスナバコンデンサＣ２の電荷が、モード２では補助回路５２のダイオードＤ２→スイッチング素子Ｓ２→リアクトルＬ２に流れ込むことで、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧が低下していく。このとき、リアクトルＬ２とスナバコンデンサＣ２の半波共振により、スナバコンデンサＣ２の電圧がゼロとなるまで、電流は流れ続ける。スナバコンデンサＣ２の電荷が、スナバコンデンサＣ２と並列に接続されているスイッチング素子Ｓ１の両端の電圧を決定している。結果として、状態Ｓ１０３（図４）でのスイッチング素子Ｓ１のターンオン時には、スイッチング素子Ｓ１の両端にかかる印加電圧を下げることが可能となる。

更に、状態Ｓ１０３においては、スナバコンデンサＣ２の電荷が抜け切ったタイミングで、スイッチング素子Ｓ１がターンオンされ、図８に示されるモード３の電流・電圧状態が形成される。すなわち、スナバコンデンサＣ２の電圧がゼロとなった状態ではスイッチング素子Ｓ１の両端にかかる電圧もゼロとなる。そして、その状態でスイッチング素子Ｓ１をターンオンすることにより、スイッチング素子Ｓ１はゼロ電圧の状態であり、その状態から電流が流れ始めるため、スイッチング素子Ｓ１におけるスイッチングによる電力損失（以下、「スイッチング損失」とも呼ぶ）が理論上、ゼロになっている。なお、上述したように、スイッチ制御部６０は、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧を監視しており、スナバコンデンサＣ２にかかる電圧がゼロになった段階でスイッチング素子Ｓ１がターンオンするように、Ｓ１ゲート信号を生成する。

そして、状態Ｓ１０４では、状態Ｓ１０３の状態が継続することで、リアクトルＬ１に流れ込んでいく電流量を増加させて、リアクトルＬ１に蓄えられるエネルギを徐々に増やしていく。この状態が、図９に示されるモード４の電流・電圧状態である。その後、リアクトルＬ１に所望のエネルギが蓄えられた状態で、状態Ｓ１０５において、スイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２をターンオフする。すると、モード２で電荷を放出して低電圧状態となっているスナバコンデンサＣ２に電荷が充電され、ソフトスイッチングコンバータ５０の出口電圧ＶＨと同電圧に至る。この状態が、図１０に示されるモード５の電流・電圧状態である。そして、スナバコンデンサＣ２が電圧ＶＨになるまで電荷が充電されると、状態Ｓ１０６においてリアクトルＬ１に蓄えられたエネルギが負荷ＬＯＡＤ側に解放される。この状態が、図１１に示されるモード６の電流・電圧状態である。尚、モード４の状態からモード５の状態への遷移の際、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のターンオフ時のスイッチング素子Ｓ１にかかる電圧を、スナバコンデンサＣ２により立ち上がりを遅らせられるため、スイッチング素子Ｓ１におけるテール電流によるスイッチング損失をより小さくできる。

上述のように状態Ｓ１０１〜Ｓ１０６の処理を一サイクルとしてソフトスイッチング処理を行うことで、ソフトスイッチングコンバータ５０におけるスイッチング損失を可及的に抑制して、燃料電池ＦＣの出力電圧を昇圧し負荷ＬＯＡＤに供給可能となる。

以上説明した第１実施例では、スイッチング素子Ｓ２のスイッチングを制御するＳ２ゲート信号は、ワイヤーハーネスＷＨを介することなく、スイッチ制御部６０からソフトスイッチングコンバータ５０へ供給されている。このため、Ｓ２ゲート信号が制御ユニット２０によって出力され、Ｓ２ゲート信号がワイヤーハーネスＷＨを介してソフトスイッチングコンバータ５０に供給される構成に比べて、ワイヤーハーネスＷＨの異常や断線の発生等によってスイッチング素子Ｓ２が予期せぬタイミングでターンオフとなってしまうことを抑制することができる。したがって、第１実施例によれば、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制することができる。

なお、スイッチング素子Ｓ１は、本発明における主スイッチング素子に相当し、スイッチング素子Ｓ２は、本発明における補助スイッチング素子に相当する。スイッチ制御部６０は、本発明における制御回路に相当する。

Ｂ．他の実施例：
上記実施例では、Ｓ２ゲート信号を生成するスイッチ制御部６０を設けることによって、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制していたが、スイッチ制御部６０を設ける代わりに、以下の構成を採用してもよい。以下では、制御ユニット２０がＳ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号を生成し、Ｓ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号がワイヤーハーネスＷＨを介してソフトスイッチングコンバータ５０に供給される構成を前提として説明する。

構成１：
スイッチング素子Ｓ２に流れる電流を検知する検知部を設け、スイッチング素子Ｓ２に流れる電流が所定値以上の場合には、スイッチング素子Ｓ２のターンオフを禁止する構成としてもよい。このような構成とすれば、スイッチング素子Ｓ２は、所定値以上の電流が流れている場合にはターンオフしないので、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制することができる。

構成２：
制御ユニット２０は、ソフトスイッチングコンバータ５０の動作を停止させる停止指令、すなわちスイッチング素子Ｓ１のスイッチング動作を停止させる指令を受けた場合であっても、スイッチング素子Ｓ２のスイッチング動作は停止させない制御を実行することとしてもよい。このような制御を実行すれば、制御ユニット２０が停止指令を受けた場合であっても、スイッチング素子Ｓ２のスイッチング動作は停止しない。したがって、スイッチング素子Ｓ２が予期せぬタイミングでターンオフすることを抑制することができ、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制することができる。

構成３：
スイッチング素子Ｓ２として、ゲートに電圧が与えられた場合にターンオフとなる素子（例えば、ＦＥＴ等）を採用することとしてもよい。このようにすれば、Ｓ２ゲート信号の供給が予期せぬタイミングで途絶えた場合であっても、スイッチング素子Ｓ２はターンオンとなる。したがって、スイッチング素子Ｓ２が予期せぬタイミングでターンオフすることを抑制することができ、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制することができる。

構成４：
電源装置３０内に、Ｓ２ゲート信号の電圧を保持するための回路、例えばコンデンサを設けて、Ｓ２ゲート信号の電圧を保持する構成としてもよい。このような構成とすれば、Ｓ２ゲート信号の電圧が予期せぬタイミングで低下した場合であっても、コンデンサに蓄えられた電荷によってＳ２ゲート信号の電圧の低下を抑制することができるので、スイッチング素子Ｓ２が予期せぬタイミングで早期にターンオフすることを抑制することができ、スイッチング素子Ｓ２が耐圧破壊されてしまうことを抑制することができる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

変形例１：
上記実施例では、図２に示された回路構成のソフトスイッチングコンバータについて説明したが、本発明は、他の回路構成のソフトスイッチングコンバータにも適用することができる。図１２は、他の回路構成のソフトスイッチングコンバータの例を示す説明図である。図１２（Ａ）に示された回路構成のソフトスイッチングコンバータでは、スイッチング素子Ｓ１ａが、主スイッチング素子に相当し、スイッチング素子Ｓ２ａが、補助スイッチング素子に相当する。また、リアクトルＬ１ａが、図２におけるリアクトルＬ１に相当し、リアクトルＬ２ａが、図２におけるリアクトルＬ２に相当する。図１２（Ｂ）に示された回路構成のソフトスイッチングコンバータでは、スイッチング素子Ｓ１ｂが、主スイッチング素子に相当し、スイッチング素子Ｓ２ｂが、補助スイッチング素子に相当する。また、リアクトルＬ１ｂが、図２におけるリアクトルＬ１に相当し、リアクトルＬ２ｂが、図２におけるリアクトルＬ２に相当する。

変形例２：
上記実施例では、スイッチ制御部６０が制御信号に基づいてＳ１ゲート信号及びＳ２ゲート信号を生成していたが、この代わりに、Ｓ１ゲート信号は、制御信号に含まれていることとしてもよい。

変形例３：
上記実施例では、車両に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータを例に説明したが、これに限ることなく、本発明は、直流を昇圧または降圧して電力を機器に供給する種々のＤＣ／ＤＣコンバータに適用することができる。

変形例４：
上記実施例では、ソフトスイッチング動作を用いたＤＣ／ＤＣコンバータを例に説明したが、これに限らず、ソフトスイッチング動作を用いたチョッパ回路に対して、本発明を適用することができる。例えば、ソフトスイッチング動作を用いたチョッパ回路としては、上記説明したＤＣ／ＤＣコンバータや、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＰＦＣ回路（Power Factor Correction回路：力率改善回路）、ＵＰＳ（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply：無停電電源装置）、パワーコンディショナ等の電力変換装置、周波数変換装置等を挙げることができる。

１０…燃料電池システム
２０…制御ユニット
３０…電源装置
５０…ソフトスイッチングコンバータ
６０…スイッチ制御部
５１…主回路
５２…補助回路
６０…電圧測定器
ＬＯＡＤ…負荷
Ｅ…直流電源
Ｓ１…スイッチング素子
Ｓ２…スイッチング素子
Ｌ１…リアクトル
Ｌ２…リアクトル
Ｃ１…フィルタコンデンサ
Ｃ２…スナバコンデンサ
Ｃ３…平滑コンデンサ
Ｄ１…ダイオード
Ｄ２…ダイオード
Ｄ３…スナバダイオード
Ｄ４…ダイオード
Ｄ５…ダイオード
ＦＣ…燃料電池
ＷＨ…ワイヤーハーネス
Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ…スイッチング素子
Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ…スイッチング素子
Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ…リアクトル
Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ…リアクトル

Claims (3)

1. 電力変換装置であって、
   主スイッチング素子と補助スイッチング素子とを有し、前記補助スイッチング素子のスイッチングによって、前記主スイッチング素子がターンオンする際の該主スイッチング素子への印加電圧を制御するソフトスイッチング動作を行なうチョッパ回路と、
   前記チョッパ回路を制御するための制御信号をケーブルを介して受信し、前記主スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第１の信号及び前記補助スイッチング素子のスイッチングのタイミングを制御する第２の信号を、前記制御信号に基づいて生成し、前記第１の信号を前記主スイッチング素子に供給し、前記第２の信号を前記補助スイッチング素子に供給する制御回路と
   を備える電力変換装置。
2. 請求項１に記載の電力変換装置であって、
   前記制御回路は、前記補助スイッチング素子がターンオン後、所定期間の経過前にターンオフしないように、前記第２の信号を生成する
   電力変換装置。
3. 電源装置であって、
   請求項１または請求項２に記載の電力変換装置と、
   前記電力変換装置に対して直流電力を供給する燃料電池と
   を備え、
   前記電力変換装置は、前記燃料電池から供給された直流電力の電圧を変換し、前記電圧が変換された直流電力を負荷に対して出力するＤＣ／ＤＣコンバータである、
   電源装置。

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