JP2015061392A - Voltage converter, electric motor vehicle, voltage conversion method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電圧変換装置、電気車、電圧変換方法、及びプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a voltage conversion device, an electric vehicle, a voltage conversion method, and a program.
燃料電池を鉄道車両に適用する研究がさまざまな企業や機関で行われている。燃料電池を鉄道車両に適用する技術の1つとして燃料電池を動力源の1つとするハイブリッド鉄道車両が考案されている(例えば、特許文献1、非特許文献1〜4参照)。 Research on the application of fuel cells to railway vehicles is being conducted by various companies and institutions. As one of the technologies for applying a fuel cell to a railway vehicle, a hybrid railway vehicle having a fuel cell as one of power sources has been devised (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 to 4).
ところで、鉄道車両の電化状況は、鉄道車両の運転頻度が高い地域が直流電化であり、低い地域が非電化であり、その間の地域が交流電化である傾向が見られる。従って、非電化区間と隣接するのは直流電化区間である場合よりも交流電化区間である場合の方が多い。そのため、燃料電池を適用する鉄道車両として、非電化区間で燃料電池を利用する場合と、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合とを切り替えることができる技術が求められていた。また、1つのコンバータで燃料電池が出力する直流電圧と交流電源側のトランスが出力する交流電圧を直流電圧に変換できる技術が求められていた。 By the way, as for the electrification situation of the railway vehicle, there is a tendency that the area where the operation frequency of the railway vehicle is high is DC electrification, the area where the railway vehicle is low is non-electrified, and the area between them is AC electrification. Therefore, there are more cases where the AC electrification section is adjacent to the non-electrification section than the DC electrification section. Therefore, as a railway vehicle to which a fuel cell is applied, there has been a demand for a technique capable of switching between a case where a fuel cell is used in a non-electrified section and a case where an AC power source from an overhead line is used in an AC electrified section. In addition, there is a need for a technique that can convert a DC voltage output from a fuel cell and an AC voltage output from a transformer on the AC power source into a DC voltage by a single converter.
本発明が解決しようとする課題は、非電化区間で燃料電池を利用する場合と、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合とを切り替えることができ、さらに、1つのコンバータで燃料電池が出力する直流電圧と交流電源側のトランスが出力する交流電圧を直流電圧に変換できる電圧変換装置、電気車、電圧変換方法、及びプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that it is possible to switch between using a fuel cell in a non-electrified section and using an AC power source from an overhead line in an AC electrified section. Is to provide a voltage converter, an electric vehicle, a voltage conversion method, and a program capable of converting the DC voltage output by the converter and the AC voltage output by the transformer on the AC power supply side into a DC voltage.
本発明の電圧変換装置は、スイッチと、電圧変換制御部とを備える。スイッチは、交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータに入力されるように接続が切り替わる。電圧変換制御部は、スイッチを切り替える制御を行い、コンバータに交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とでコンバータに対する制御を変更し、コンバータに直流電圧を出力させる。 The voltage conversion device of the present invention includes a switch and a voltage conversion control unit. The switch is switched so that either an AC voltage or a DC voltage is input to the converter. The voltage conversion control unit performs control to switch the switch, changes the control for the converter between when the AC voltage is input to the converter and when the DC voltage is input, and causes the converter to output the DC voltage.
以下、実施形態による電圧変換装置、電気車、電圧変換方法、及びプログラムについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, a voltage conversion device, an electric vehicle, a voltage conversion method, and a program according to embodiments will be described with reference to the drawings.
<第一の実施形態>
図1は、第一の実施形態による電圧変換装置10を備える電気車1の例を示す図である。
第一の実施形態による電気車1は、図1に示すように、電圧変換装置10と、パンタグラフ20と、真空遮断器30と、トランス40と、燃料電池50と、補助回路用静止形補助電源装置60と、フィルタコンデンサ70と、バッテリ80と、ブレーキチョッパ90と、インバータ100と、インダクションモータ110と、インダクタ120(120a、120b)と、インダクタ130(130a、130b)とを備えている。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an electric vehicle 1 including a
As shown in FIG. 1, the electric vehicle 1 according to the first embodiment includes a
第一の実施形態による電圧変換装置10は、交流電圧または直流電圧を入力し、直流電圧を作る機能部である。電圧変換装置10は、スイッチ101と、電圧変換制御部102と、コンバータ103とを備えている。
スイッチ101は、交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータ103に入力されるように接続が切り替わる機能部である。スイッチ101は、スイッチ101aと、スイッチ101bとを備えている。スイッチ101aとスイッチ101bはそれぞれ、2つの接続先を切り替える。
電圧変換制御部102は、スイッチ101を切り替える制御を行う機能部である。また電圧変換制御部102は、コンバータ103に交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とでコンバータ103に対する制御を変更し、コンバータ103に直流電圧を出力させる制御部である。
コンバータ103は、電圧変換制御部102による制御に基づいて直流電圧を出力する機能部である。コンバータ103は、スイッチング素子Q1〜Q4を備えている。スイッチング素子Q1〜Q4は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar、Transistor)である。
The
The
The voltage
The
パンタグラフ20は、電気車1の屋根の上に取り付けて架線から電気エネルギを接触集電する機能部である。
真空遮断器30は、事故電流、特に短絡事故電流が生じたときに遮断し、負荷側の装置を保護する機能部である。真空遮断器30は、VCB(Vacuum Circuit Breaker)とも呼ばれる。
The
The
トランス40は、トランス一次側とトランス二次側との関係に基づいて、トランス一次側電圧をトランス二次側の電圧に変換する機能部である。トランス40は、トランス一次側40aとトランス二次側40bとを備えている。
燃料電池50は、正極剤と負極剤を化学反応させて電気エネルギを作り出す機能部である。燃料電池50は、正極剤と負極剤とを共に補充し続けることで電気エネルギを作り出すことができる。
例えば、燃料電池50は、正極剤となる酸素と負極剤となる水素とを化学反応させ、水の電気分解と逆の反応を利用して電気エネルギを作り出す。燃料電池50が電気エネルギを作り出す際に排出する排出物は、大半が水であり、環境にやさしいエネルギ源である。
The
The
For example, the
補助回路用静止形補助電源装置60は、インバータ100やその他の装置が故障した場合に、故障したインバータ100やその他の装置に代わって直流電圧を交流電圧に変換する機能部である。補助回路用静止形補助電源装置60は、故障率の高い装置を代替する機能を備え、故障率の低い装置は共通とすることで小型化を図っている。
この補助回路用静止形補助電源装置60により、例えば、インバータ100が故障した場合であっても空調装置や低減運転などの負荷低減を行う必要がなく、サービス向上につなげることができる。
The auxiliary
With this auxiliary auxiliary static
フィルタコンデンサ70は、コンバータ103が出力した直流電圧を平滑化する機能部である。
バッテリ80は、パンタグラフ20を介して架線から供給される電力または燃料電池50から供給される電力で不足した電力を補う機能部である。
The
The
ブレーキチョッパ90は、ブレーキ抵抗として働く抵抗器R1に流れる電流を制御する機能部である。パワートランジスタであるバイポーラトランジスタQ5がチョッパ素子として動作し、ダイオードD1が還流ダイオードとして動作する。
ダイオードD1は、ブレーキ抵抗である抵抗器R1に流れる電流をバイポーラトランジスタQ5がオフしたタイミングで還流させる。また、バイポーラトランジスタQ5とダイオードD1は、抵抗器R1に流れる電流の割合を制御する。これにより、回生できない余分な電力を適切に消費することができる。
The
The diode D1 circulates the current flowing through the resistor R1, which is a brake resistor, at the timing when the bipolar transistor Q5 is turned off. Bipolar transistor Q5 and diode D1 also control the rate of current flowing through resistor R1. Thereby, the extra electric power which cannot be regenerated can be consumed appropriately.
インバータ100は、コンバータ103から入力した直流電圧をインダクションモータ110の動作に必要な交流電圧に変換する機能部である。
インダクションモータ110は、電気車1の車輪を駆動する機能部である。
インダクタ120は、電圧変換装置10が燃料電池50の出力電圧を昇圧して出力する電圧を決定する機能部である。
インダクタ130は、バッテリ80が出力電圧における出力電流を安定させる機能部である。
The
The
The inductor 120 is a functional unit that determines the voltage output by the
The inductor 130 is a functional unit that stabilizes the output current of the
図2は、第一の実施形態による電圧変換装置10を備える電気車1の処理フローの例を示す図である。
次に、電気車1が交流電化区間から非電化区間に走行区間が変わった場合を例に、第一の実施形態による電圧変換装置10を備える電気車1の処理フローを説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the electric vehicle 1 including the
Next, the processing flow of the electric vehicle 1 including the
架線に例えば交流電圧20000ボルトが印加され、電気車1が備えるパンタグラフ20が架線に接触している場合、電気車1が備えるトランス40のトランス一次側40aに交流電圧20000ボルトが印加される。電圧変換装置10が備える電圧変換制御部102は、トランス一次側40aに所定の電圧が印加されているか否かを判定する(ステップS1)。
For example, when an AC voltage of 20000 volts is applied to the overhead line and the
このとき、電圧変換制御部102は、トランス一次側40aに印加される電圧を検出し、その検出電圧が所定のしきい値を超えている場合に、トランス一次側40aに所定の電圧が印加されていると判定する(ステップS1、YES)。そして、電圧変換制御部102は、スイッチ101(101a、101b)がトランス二次側40bに接続されるように制御する(ステップS2)。
トランス40は、トランス一次側40aとトランス二次側40bとのコイルの巻線回数比などの関係に基づいて、交流電圧20000ボルトを例えば交流電圧1500ボルトに変換する(ステップS3)。
スイッチ101がトランス二次側40bに接続されると、トランス二次側40bの交流電圧1500ボルトがコンバータ103に印加される(ステップS4)。
At this time, the voltage
The
When
図3は、スイッチ101がトランス二次側40bに接続され場合にコンバータ103を制御する制御信号の例を示す図である。
電圧変換制御部102は、スイッチ101をトランス二次側40bに接続するように制御する。そして電圧変換制御部102は、コンバータ103が備えるスイッチング素子Q1〜4であるIBGT(Insulated Gate Bipolar Transistor)のゲート電圧を図3で示す制御信号を使用して制御する。
この場合、電圧変換制御部102は、すべてのスイッチング素子Q1〜4のゲート電圧をゼロにする制御を行う(ステップS5)。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control signal for controlling the
The voltage
In this case, the voltage
トランス二次側40bのスイッチ101a側の端子電圧がトランス二次側40bのスイッチ101bの端子電圧よりも高い半波区間では、スイッチ101a、スイッチング素子Q1、フィルタコンデンサ70(及びフィルタコンデンサ70に並列接続されたその他の負荷)、スイッチング素子Q4、スイッチ101bの順に電流が流れる。
また、トランス二次側40bのスイッチ101a側の端子電圧がトランス二次側40bのスイッチ101bの端子電圧よりも低い半波区間では、スイッチ101b、スイッチング素子Q2、フィルタコンデンサ70(及びフィルタコンデンサ70に並列接続されたその他の負荷)、スイッチング素子Q3、スイッチ101aの順に電流が流れる。
これらの半波区間が交互に繰り返されることにより、CR並列負荷の単相整流ブリッジの動作に基づいて、コンバータ103が交流電圧1500ボルトを例えば直流電圧1500ボルトに変換される(ステップS6)。
In the half-wave section where the terminal voltage on the switch
Further, in the half-wave section where the terminal voltage on the
By alternately repeating these half-wave sections,
また、ステップS1の処理において、トランス一次側40aに印加される電圧が所定のしきい値を超えていないと電圧変換制御部102が判定した場合(ステップS1、NO)。電圧変換制御部102は、スイッチ101が燃料電池50に接続されるように制御する(ステップS7)。
スイッチ101が燃料電池50に接続されると、燃料電池50の電圧である、例えば直流電圧500ボルトがコンバータ103に印加される(ステップS8)。
In the process of step S1, when the voltage
When the
図4は、スイッチ101が燃料電池50に接続された場合にコンバータ103を制御する制御信号の例を示す図である。
電圧変換制御部102は、スイッチ101が燃料電池50に接続されるように制御すると、コンバータ103が備えるスイッチング素子Q1〜4であるIBGTのゲート電圧を図4で示す制御信号を使用して制御する。
この場合、電圧変換制御部102は、スイッチング素子Q1、Q2のゲート電圧をゼロにし、Q3、Q4に流れる電流量に応じて交互にオンするようにゲート電圧のタイミング、周期、デューティ比などを制御する(ステップS9)。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a control signal for controlling the
When the voltage
In this case, the voltage
ゲート電圧が印加されスイッチング素子Q3がオンする区間では、スイッチング素子Q1のダイオードがオフする。そして、スイッチ101a、スイッチング素子Q3、燃料電池50の順に電流が流れる。また、ゲート電圧が印加されスイッチング素子Q3がオフする区間では、スイッチング素子Q1のダイオードがオンする。そして、スイッチ101a、スイッチング素子Q1のダイオード、フィルタコンデンサ70(及びフィルタコンデンサ70に並列接続されたその他の負荷)、燃料電池50の順に電流が流れる。
同様に、ゲート電圧が印加されスイッチング素子Q4がオンする区間では、スイッチング素子Q2のダイオードがオフする。そして、スイッチ101b、スイッチング素子Q4、燃料電池50の順に電流が流れる。また、ゲート電圧が印加されスイッチング素子Q4がオフする区間では、スイッチング素子Q2のダイオードがオンする。そして、スイッチ101b、スイッチング素子Q2のダイオード、フィルタコンデンサ70(及びフィルタコンデンサ70に並列接続されたその他の負荷)、燃料電池50の順に電流が流れる。
これらの区間が繰り返されることにより、CR並列負荷の直流昇圧チョッパの動作に基づいて、コンバータ103が直流電圧500ボルトを例えば直流電圧1500ボルトに変換される(ステップS10)。
In a section in which the gate voltage is applied and the switching element Q3 is turned on, the diode of the switching element Q1 is turned off. A current flows in the order of the
Similarly, in a section in which the gate voltage is applied and the switching element Q4 is turned on, the diode of the switching element Q2 is turned off. A current flows in the order of the
By repeating these sections, the
コンバータ103は、ステップS6またはステップS10の処理で変換した直流電圧1500ボルトをインバータ100に出力する。
インバータ100は、コンバータ103から直流電圧1500ボルトを入力すると(ステップS11)、走行に適した電圧に変換するような制御の下、その直流電圧1500ボルトを、例えば、インダクションモータ110(110a、110b、110c、110d)を駆動するための三相の交流電圧0〜1500ボルトに変換する(ステップS12)。
なお、インバータ100は、直流電圧をインダクションモータ110が駆動できる交流電圧に変換できるものであればどのようなものでもよい。インバータ100は、例えばVVVF(Variable Voltage Variable Frequency)インバータである。
When the
The
インバータ100は、変換した交流電圧0〜1500ボルトをインダクションモータ110に出力する。インダクションモータ110は、交流電圧0〜1500ボルトを入力すると、その入力した交流電圧に応じて車輪を駆動する(ステップS13)。
なお、架線と燃料電池50のどちらの電圧源に対してもバッテリ80を並行して利用してもよい。また、ブレーキチョッパ90が回生制動時に回生できないエネルギを消費してもよい。さらに、補助回路用静止形補助電源装置60が、インバータ100やその他の装置が故障した場合に、故障したインバータ100やその他の装置に代わって直流電圧を交流電圧に変換してもよい。
Note that the
以上のように、電気車1は電圧変換装置10を備える。電圧変換装置10は、スイッチ101と、電圧変換制御部102とを備える。スイッチ101は、交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータ103に入力されるように接続が切り替わる。電圧変換制御部102は、スイッチ101を切り替える制御を行い、コンバータ103に交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とでコンバータ103に対する制御を変更し、コンバータ103に直流電圧を出力させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出した場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q1〜4をオフするゲート電圧が印加されるように制御することで、コンバータ103を単相整流ブリッジとして動作させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出した場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q1〜Q4をオフする電圧がゲートに印加されるように制御することで、コンバータ103を単相整流ブリッジとして動作させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出しない場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q3,Q4がオンとオフを繰り返す電圧がゲートに印加されるように制御することで、コンバータ103を直流昇圧チョッパとして動作させる。
こうすることで、非電化区間で燃料電池50を利用する場合と、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合とを切り替えることができ、さらに、1つのコンバータ103で燃料電池50が出力する直流電圧と交流電源側のトランス40が出力する交流電圧を直流電圧に変換できる。
As described above, the electric vehicle 1 includes the
By doing so, it is possible to switch between the case where the
<第二の実施形態>
図5は、第二の実施形態による電圧変換装置10を備える電気車1の例を示す図である。
第二の実施形態による電気車1は、図5に示すように、第一の実施形態による電気車1に対して、さらに、スイッチ140、150、160a、160bを備えている。
こうすることで、第一の実施形態による電気車1が燃料電池50と交流のデュアルモードの電車であるのに対して、第二の実施形態による電気車1は、燃料電池50と交直流のデュアルモードの電車を実現している。
なお、第二の実施形態による電圧変換装置10は、第一の実施形態による電圧変換装置10と同様の構成である。
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the electric vehicle 1 including the
As shown in FIG. 5, the electric vehicle 1 according to the second embodiment further includes
By doing so, the electric vehicle 1 according to the first embodiment is an AC dual mode train with the
In addition, the
第二の実施形態による電気車1は、スイッチ140とスイッチ150を制御することで、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合と直流電化区間で架線からの直流電源を利用する場合とを切り替える。
具体的には、電気車1が交流電化区間を走行中には、例えば電圧変換制御部102がスイッチ140、150を図5で示す“A”側に接続するように制御する。このとき第二の実施形態による電気車1は、第一の実施形態による電気車1が交流電圧20000ボルトを検出した場合と同様であり、説明を省略する。
The electric vehicle 1 according to the second embodiment controls the
Specifically, when the electric vehicle 1 is traveling in the AC electrification section, for example, the voltage
また、電気車1が直流電化区間を走行中には、例えば電圧変換制御部102がスイッチ140、150を図5で示す“B”側に接続するように制御する。
スイッチ140、150が“B”側に接続されると、架線から例えば直流電圧1500ボルトがインバータ100に印加される。その後電気車1が行う処理は、図2で示した第一の実施形態による電気車1の処理フローのS11〜S13と同様である。
なお、スイッチ160a、160bは、バッテリ80を必要に応じてインバータ100の入力に接続するためのスイッチである。
Further, when the electric vehicle 1 is traveling in the DC electrification section, for example, the voltage
When the
The
以上のように、電気車1は電圧変換装置10と、さらに、スイッチ140と、スイッチ150とを備える。電圧変換装置10は、スイッチ101と、電圧変換制御部102とを備える。スイッチ101は、交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータ103に入力されるように接続が切り替わる。電圧変換制御部102は、スイッチ101を切り替える制御を行い、コンバータ103に交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とでコンバータ103に対する制御を変更し、コンバータ103に直流電圧を出力させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出した場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q1〜4をオフするゲート電圧が印加されるように制御することで、コンバータ103を単相整流ブリッジとして動作させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出した場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q1〜Q4をオフする電圧がゲートに印加されるように制御することで、コンバータ103を単相整流ブリッジとして動作させる。また、電圧変換制御部102は、交流電圧を検出しない場合にコンバータ103を構成するスイッチング素子Q3,Q4がオンとオフを繰り返す電圧がゲートに印加されるように制御することで、コンバータ103を直流昇圧チョッパとして動作させる。
こうすることで、非電化区間で燃料電池50を利用する場合と、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合とを切り替えることができ、さらに、1つのコンバータ103で燃料電池50が出力する直流電圧と交流電源側のトランス40が出力する交流電圧を直流電圧に変換できる。また、直流電化区間にも対応できる電気車を実現できる。
As described above, the electric vehicle 1 includes the
By doing so, it is possible to switch between the case where the
以上実施形態の電圧変換装置10によれば、非電化区間で燃料電池50を利用する場合と、交流電化区間で架線からの交流電源を利用する場合とを切り替えることができ、さらに、1つのコンバータ103で燃料電池50が出力する直流電圧と交流電源側のトランス40が出力する交流電圧を直流電圧に変換できる。
According to the
なお実施形態について説明したが、上述の電圧変換装置10は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
In addition, although embodiment was described, the above-mentioned
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. Various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
10・・・電圧変換装置
20・・・パンタグラフ
30・・・真空遮断器
40・・・トランス
40a・・・トランス一次側
40b・・・トランス二次側
50・・・燃料電池
60・・・補助回路用静止形補助電源装置
70・・・フィルタコンデンサ
80・・・バッテリ
90・・・ブレーキチョッパ
100・・・インバータ
101、101a、101b、140、150、160a、160b・・・スイッチ
102・・・電圧変換制御部
103・・・コンバータ
110、110a、110b、110c、110d・・・インダクションモータ
D1・・・ダイオード
120a、120b、130、130a、130b・・・インダクタ
Q1、Q2、Q3、Q4・・・IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)
Q5・・・バイポーラトランジスタ
R1・・・抵抗器
DESCRIPTION OF
Q5 ... Bipolar transistor R1 ... Resistor
Claims (9)
前記スイッチを切り替える制御を行い、前記コンバータに交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とで前記コンバータに対する制御を変更し、前記コンバータに直流電圧を出力させる電圧変換制御部と
を備えることを特徴とする電圧変換装置。 A switch for switching the connection so that either one of the AC voltage and the DC voltage is input to the converter;
A voltage conversion control unit that performs control to switch the switch, changes control for the converter between when an AC voltage is input to the converter and when a DC voltage is input, and causes the converter to output a DC voltage; A voltage conversion device comprising:
前記交流電圧を検出した場合に前記コンバータに前記交流電圧が入力されるように前記スイッチを接続し、前記交流電圧を検出しない場合には前記コンバータに前記直流電圧が入力されるように前記スイッチを接続する
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧変換装置。 The voltage conversion controller is
The switch is connected so that the AC voltage is input to the converter when the AC voltage is detected, and the switch is connected so that the DC voltage is input to the converter when the AC voltage is not detected. The voltage converter according to claim 1, wherein the voltage converter is connected.
前記交流電圧を検出した場合に前記コンバータを構成するスイッチング素子をオフする電圧がゲートに印加されるように制御することで、単相整流ブリッジとして動作させ、
前記交流電圧を検出しない場合に前記コンバータを構成するスイッチング素子がオンとオフを繰り返す電圧がゲートに印加されるように制御することで、直流昇圧チョッパとして動作させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電圧変換装置。 The voltage conversion controller is
By controlling so that the voltage that turns off the switching element that constitutes the converter when the AC voltage is detected is applied to the gate, it operates as a single-phase rectifier bridge,
2. The operation as a DC boosting chopper by controlling the switching element that constitutes the converter to be turned on and off so as to be applied to the gate when the AC voltage is not detected. The voltage converter according to claim 2.
前記スイッチが切り替わるタイミングに基づいて前記コンバータに対する制御を変更する
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の電圧変換装置。 The voltage conversion controller is
The voltage converter according to any one of claims 1 to 3, wherein the control for the converter is changed based on a timing at which the switch is switched.
交流電源が接続されたトランス一次側の電源よりも低い電圧を出力するトランス二次側の電源の電圧であり、
前記直流電圧は燃料電池が出力する電圧である
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の電圧変換装置。 The AC voltage is
It is the voltage of the transformer secondary power supply that outputs a lower voltage than the power supply of the transformer primary connected to the AC power supply,
The voltage conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the DC voltage is a voltage output from a fuel cell.
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の電圧変換装置。 In the AC electrification section, it is connected to the transformer side, and in the DC electrification section, it has two switches connected to the output of the converter,
The voltage converter according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする電気車。 An electric vehicle comprising the voltage conversion device according to any one of claims 1 to 6.
交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータに入力されるように接続が切り替わり、
前記コンバータに交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とで前記コンバータに対する制御を変更し、前記コンバータに直流電圧を出力させる
ことを特徴とする電圧変換方法。 Control to switch,
The connection is switched so that either AC voltage or DC voltage is input to the converter.
A voltage conversion method, wherein the control for the converter is changed depending on whether an AC voltage is input to the converter or a DC voltage is input to the converter, and the DC voltage is output to the converter.
交流電圧及び直流電圧の何れか一方がコンバータに入力されるように接続が切り替わるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段を切り替える制御を行い、前記コンバータに交流電圧が入力される場合と直流電圧が入力される場合とで前記コンバータに対する制御を変更し、前記コンバータに直流電圧を出力させる電圧変換制御手段
として機能させるためのプログラム。 The voltage converter computer,
Switch means for switching the connection so that either one of the AC voltage and the DC voltage is input to the converter;
Voltage conversion control means for performing control to switch the switch means, changing control for the converter between when an AC voltage is input to the converter and when a DC voltage is input, and outputting the DC voltage to the converter A program to make it work.
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