JP2012060819A - Dcdcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】DCDCコンバータ211の電力変換部121は、高圧バッテリ111から入力される電圧を降圧して低圧バッテリ113および低圧負荷102に供給する。電流センサ221は、電力変換部121の出力電流Ioutを検出し、電圧センサ222は、電力変換部121の出力電圧Voutを検出する。制御部223は、電力変換部121の出力電圧Voutをソフトスタートさせるとともに、電力変換部121の出力が停止されているときに検出された出力電圧Voutと出力電流Ioutに基づいて、ソフトスタート中の出力電圧Voutを制御する。本発明は、例えば、電動車両用のDCDCコンバータに適用できる。
【選択図】図8
Description
1.基本構成
2.実施の形態
3.変形例
まず、図1乃至図7を参照して、本発明を適用した電源システムの基本構成について説明する。
図1は、本発明を適用した電源システムの基本構成を示す回路図である。電源システム101は、EV、HEV、PHEVなどの電動車両に設けられ、電動車両の各部に電力を供給するシステムである。電源システム101は、高圧バッテリ111、DCDCコンバータ112、および、低圧バッテリ113を含むように構成される。
次に、図2のフローチャートを参照して、DCDCコンバータ112により実行されるソフトスタート制御処理について説明する。なお、この処理は、例えば、電動車両の電源をオンするために、電動車両のイグニッションスイッチまたはスタートスイッチがオンされたときに開始される。
次に、図8乃至図14を参照して、本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態では、ソフトスタート時の電力変換部121の出力電圧Voutの傾きαを制御するパラメータとして、低圧負荷102の負荷インピーダンスZLを用いる。
図8は、本発明を適用した電源システムの一実施の形態を示す回路図である。電源システム201は、図1の電源システム101と同様に、EV、HEV、PHEVなどの電動車両に設けられ、電動車両の各部に電力を供給するシステムである。なお、図中、図1と対応する部分には同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるため適宜省略する。
図9は、制御部223の機能の構成例を示すブロック図である。制御部223は、インピーダンス算出部251、傾き設定部252、および、出力電圧制御部253を含むように構成される。
次に、図10のフローチャートを参照して、DCDCコンバータ211により実行されるソフトスタート制御処理について説明する。なお、この処理は、例えば、電動車両の電源をオンするために、電動車両のイグニッションスイッチまたはスタートスイッチがオンされたときに開始される。なお、このとき、DCDCコンバータ211(電力変換部121)の出力は停止されている。
f(ZL)=a×ZL×ZL+b×ZL+c ・・・(6)
f(ZL)=loga(ZL)+b ・・・(7)
f(ZL)=aZL+b ・・・(8)
以上の説明では、常に傾きα≧α0となるように傾きαを制御する例を示したが、傾きαを更新する際に、傾きαの許容範囲も更新するようにしてもよい。例えば、上述した図14の時刻T11において傾きαを更新する際に、傾きαを傾きα0より小さく設定しても、ソフトスタート時間を最大許容時間Tmaxの範囲内に収めることができる場合がある。
102 低圧負荷
111 高圧バッテリ
112 DCDCコンバータ
113 低圧バッテリ
121 電力変換部
122 制御部
201 電源システム
211 DCDCコンバータ
212 電流センサ
221 電流センサ
222 電圧センサ
223 制御部
251 インピーダンス算出部
252 傾き設定部
253 出力電圧制御部
Claims (6)
- 入力される電圧を降圧してバッテリおよび負荷に供給する電力変換手段と、
前記電力変換手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電力変換手段の出力電流を検出する電流検出手段と、
起動時に前記出力電圧を目標電圧に到達するまで徐々に増加させるソフトスタートを実行するとともに、前記電力変換手段の出力が停止されているときに検出された前記出力電圧および前記出力電流に基づいて、ソフトスタート中の前記出力電圧を制御する電圧制御手段と
を備えることを特徴とするDCDCコンバータ。 - 前記電力変換手段の出力が停止されているときに検出された前記出力電圧および前記出力電流に基づいて、前記負荷のインピーダンスを算出する算出手段を
さらに備え、
前記電圧制御手段は、算出された前記負荷のインピーダンスに基づいて、ソフトスタート中の前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のDCDCコンバータ。 - 前記算出手段は、前記バッテリの電流の検出値を取得するとともに、ソフトスタート中の前記出力電圧、前記出力電流、および、前記バッテリの電流に基づいて、前記負荷のインピーダンスを再計算し、
前記電圧制御手段は、再計算された前記負荷のインピーダンスに基づいて、ソフトスタート中の前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載のDCDCコンバータ。 - 前記算出手段は、前記負荷の状態を示す情報を取得するとともに、前記負荷の状態が変化したときに前記負荷のインピーダンスを再計算する
ことを特徴とする請求項3に記載のDCDCコンバータ。 - 前記負荷のインピーダンスに基づいて、前記出力電圧の時間に対する変化率を設定する設定手段を
さらに備え、
前記電圧制御手段は、設定された前記変化率に基づいて、ソフトスタート中の前記出力電圧を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載のDCDCコンバータ。 - 前記設定手段は、ソフトスタートに要する時間が所定の最大許容時間となる場合の変化率以上の値に前記変化率を設定する
ことを特徴とする請求項5に記載のDCDCコンバータ。
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