JP2015139358A5

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Publication number: JP2015139358A5
Application number: JP2014011776A
Authority: JP
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-01-24

Claims

直流端子間に第１の平滑コンデンサが接続され、かつ交流端子間に１次巻線が接続された第１のスイッチング回路と、
直流端子間に平滑インダクタと第２の平滑コンデンサとが直列接続され、かつ交流端子間に２次巻線が接続された第２のスイッチング回路と、
前記１次巻線と前記２次巻線とを磁気結合するトランスと、
直列に接続されたクランプコンデンサとクランプスイッチング素子とを含み、前記第２のスイッチング回路の直流端子間、または前記第２のスイッチング回路の交流端子と前記第２の平滑コンデンサの一端との間に接続された電圧クランプ回路と、
前記第１の平滑コンデンサの両端間である第１の端子間に入力した電力を、前記第２の平滑コンデンサの両端間である第２の端子間に出力する第１の動作モードまたは前記第２の端子間に入力した電力を前記第１の端子間に出力する第２の動作モードで制御可能であり、前記第１の動作モードの後または前記第２の動作モードの中断後に実施する前記第２の動作モードとの間に、前記クランプスイッチング素子をスイッチングして前記クランプコンデンサが放電した電力を前記第１の端子間および／または前記第２の端子間に出力する第３の動作モードで制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記制御部は、前記第３の動作モードにて、前記第２のスイッチング回路が含むスイッチング素子がすべてオフのときには、前記クランプスイッチング素子をオフに制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第２のスイッチング回路は、
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを直列接続した第１のスイッチングレッグと、
第３のスイッチング素子と第４のスイッチング素子とを直列接続し、かつ前記第１のスイッチングレッグに並列接続した第２のスイッチングレッグと、
を備え、
前記第１のスイッチングレッグの両端間を直流端子間とし、
前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子の直列接続点と、前記第３のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子の直列接続点との間を交流端子間とした、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第２のスイッチング回路の直流端子間に前記電圧クランプ回路を接続し、前記第２の動作モードは、前記クランプスイッチング素子をオン状態に固定して前記第１のスイッチング素子ないし前記第４のスイッチング素子をスイッチングする動作を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記２次巻線は、第１の２次巻線の一端と第２の２次巻線の一端との接続体を備え、
前記第２のスイッチング回路は、第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子を備え、
前記第１の２次巻線の他端に前記第１のスイッチング素子の一端を接続し、
前記第２の２次巻線の他端に前記第２のスイッチング素子の一端を接続し、
前記第１のスイッチング素子の他端と前記第２のスイッチング素子の他端とを接続し、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子の接続点と前記第１の２次巻線と前記第２の２次巻線の接続点との間を直流端子間とし、
前記第１のスイッチング素子の一端と前記第２のスイッチング素子の一端との間を交流端子間とした、ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記平滑インダクタは、第１の平滑インダクタの一端と第２の平滑インダクタの一端との接続体を備え、
前記第２のスイッチング回路は、第１のスイッチング素子の一端と第２のスイッチング素子の一端との接続体とを備え、
前記第１のスイッチング素子の他端に前記第１の平滑インダクタの他端を接続し、
前記第２のスイッチング素子の他端に前記第２の平滑インダクタの他端を接続し、
前記第１の平滑インダクタと前記第２の平滑インダクタの接続点と、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との接続点との間に前記第２の平滑コンデンサを接続し、
前記第１のスイッチング素子の両端間および前記第２のスイッチング素子の両端間を直流端子間とし、
前記第１のスイッチング素子の他端と前記第２のスイッチング素子の他端との間を交流端子間とした、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第３の動作モードは、前記第１の動作モードおよび前記第２の動作モードにおける前記クランプスイッチング素子のスイッチング周波数より低いスイッチング周波数で前記クランプスイッチング素子をスイッチングする動作を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第１のスイッチング回路は、
第５のスイッチング素子と第６のスイッチング素子とを直列接続した第３のスイッチングレッグと、
第７のスイッチング素子と第８のスイッチング素子とを直列接続し、かつ前記第３のスイッチングレッグに並列接続した第４のスイッチングレッグと、
を備え、
前記第３のスイッチングレッグの両端間を直流端子間とし、
前記第５のスイッチング素子と前記第６のスイッチング素子の直列接続点と、前記第７のスイッチング素子と前記第８のスイッチング素子の直列接続点との間を交流端子間とした、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第１の端子間に接続された第１の直流電源と、前記第２の端子間に接続された第２の直流電源との間で電力を授受する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記１次巻線および／または前記２次巻線と直列接続された共振コンデンサおよび／または共振インダクタを備えた、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
前記第１、第２のスイッチング回路が含むスイッチング素子のそれぞれに逆並列接続されたダイオードを備えた、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ、
を備えたことを特徴とする二次電池充放電システム。
直流端子間に第１の平滑コンデンサが接続され、かつ交流端子間に１次巻線が接続された第１のスイッチング回路と、
直流端子間に第２の平滑コンデンサと平滑インダクタが直列接続され、かつ交流端子間に２次巻線が接続された第２のスイッチング回路と、
前記１次巻線と前記２次巻線とを磁気結合するトランスと、
直列に接続されたクランプコンデンサとクランプスイッチング素子とを含み、前記第２のスイッチング回路の直流端子間、または前記第２のスイッチング回路の交流端子と前記第２の平滑コンデンサの一端との間に接続された電圧クランプ回路と、
前記第１のスイッチング回路および前記第２のスイッチング回路を制御する制御部と、
を備えたＤＣ−ＤＣコンバータの制御方法であって、
前記制御部は、
前記第１の平滑コンデンサの両端間である第１の端子間に入力した電力を、前記第２の平滑コンデンサの両端間である第２の端子間に出力する第１の動作モードで制御するか、または、前記第２の端子間に入力した電力を前記第１の端子間に出力する第２の動作モードで制御したのちに中断するステップと、
前記クランプスイッチング素子をスイッチングして前記クランプコンデンサが放電した電力を前記第１の端子間および／または前記第２の端子間に出力する第３の動作モードで制御するステップと、
前記第３の動作モードの後に、前記第２の動作モードの制御を開始するステップと、
を実行することを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータの制御方法。