JP2019054649A - AC inverter - Google Patents

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Abstract

To provide an AC inverter which can output stable AC voltage to load even when an actual value of AC current flowing through the load fluctuates.SOLUTION: An AC inverter has an insulation type DCDC conversion portion 11, a control portion 13, a DCAC conversion portion 15, and a control portion 16. The insulation type DCDC conversion portion 11 converts DC power into AC power by making a switching element SWdc ON/OFF according to a duty ratio of a control signal Sdc, transmits the same from primary coil of a transformer to secondary coil, and rectifies and smooths the AC power transmitted to the secondary coil to be converted into the DC power. The control portion 13 obtains the duty ratio of the control signal Sdc based on input voltage vin, and corrects the duty ratio based on at least input current Iin. The DCAC conversion portion 15 converts the DC power outputted from the insulation type DCDC conversion portion 11 into commercial AC power.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ACインバータに関する。   The present invention relates to an AC inverter.

既存のACインバータとして、例えば、絶縁型DCDC変換部と、DCAC変換部とを備えるものがある。
絶縁型DCDC変換部は、スイッチング素子がオン、オフすることにより、入力される直流電力を交流電力に変換してトランスの1次コイルから2次コイルへ伝え、2次コイルへ伝わった交流電力を整流するとともに平滑することにより直流電力に変換する。
Some existing AC inverters include, for example, an insulation type DCDC converter and a DCAC converter.
The insulation type DCDC converter converts the input DC power into AC power by turning on and off the switching element, and transmits the AC power from the primary coil to the secondary coil of the transformer. It is converted into DC power by rectifying and smoothing.

DCAC変換部は、例えばHブリッジ状に接続されたスイッチング素子がオン、オフすることにより、絶縁型DCDC変換部から出力される直流電力を交流電力に変換して負荷へ出力する。   The DCAC converter converts, for example, DC power output from the isolated DCDC converter into AC power and outputs the AC power to a load by turning on and off switching elements connected in an H-bridge shape.

また、上述の既存のACインバータでは、負荷へ出力される交流電流の実効値の増加に伴って、ACインバータ内の抵抗成分による電圧降下により絶縁型DCDC変換部から出力される出力電圧が低下すると、その分、DCAC変換部のスイッチング素子のオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を大きくして、負荷へ出力される交流電圧の実効値が減少することを抑える。   Further, in the above-described existing AC inverter, as the effective value of the alternating current output to the load increases, the output voltage output from the isolated DCDC converter decreases due to the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter. Accordingly, the duty ratio of the control signal for controlling the on / off of the switching element of the DCAC converter is increased to suppress the decrease in the effective value of the AC voltage output to the load.

関連する技術として、例えば、特許文献1参照。   See, for example, Patent Document 1 as related technology.

特開2013−219982号公報JP 2013-219982 A

しかしながら、上述の既存のACインバータでは、負荷へ出力される交流電流の実効値の変動に伴って、ACインバータ内の抵抗成分による電圧降下により絶縁型DCDC変換部の出力電圧が変動すると、制御信号のデューティ比も変動するため、負荷へ出力される交流電圧の波形が不安定になり、負荷を安定して駆動させることができなくなるおそれがある。   However, in the above-described existing AC inverter, when the output voltage of the insulation type DCDC converter fluctuates due to the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter with the fluctuation of the effective value of the alternating current output to the load, the control signal Since the duty ratio also fluctuates, the waveform of the AC voltage output to the load becomes unstable, and the load may not be driven stably.

また、上述の既存のACインバータでは、負荷へ出力される交流電流の実効値の増加に伴って、ACインバータ内の抵抗成分による電圧降下により絶縁型DCDC変換部の出力電圧が低下すると、負荷へ出力される交流電圧の最大値(波高値)が、負荷を駆動させるために必要な交流電圧の最大値よりも小さくなり、負荷を駆動することができなくなるおそれがある。   Further, in the above-described existing AC inverter, when the effective value of the alternating current output to the load increases, the output voltage of the insulation type DCDC converter decreases due to the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter. The maximum value (crest value) of the output AC voltage may be smaller than the maximum value of the AC voltage necessary for driving the load, and the load may not be driven.

本発明の一側面に係る目的は、負荷へ流れる交流電流の実効値が変動しても、安定した波形の交流電圧を負荷へ出力することが可能なACインバータを提供することである。   An object of one aspect of the present invention is to provide an AC inverter that can output an AC voltage having a stable waveform to a load even if the effective value of the AC current flowing to the load varies.

本発明に係る一つの形態であるACインバータは、車両に搭載され、入力される直流電力を商用交流電力に変換するACインバータであって、絶縁型DCDC変換部と、制御部と、DCAC変換部とを備える。   An AC inverter according to one embodiment of the present invention is an AC inverter that is mounted on a vehicle and converts input DC power into commercial AC power, and includes an insulated DCDC converter, a controller, and a DCAC converter. With.

絶縁型DCDC変換部は、スイッチング素子がオン、オフすることにより、直流電力を交流電力に変換してトランスの1次コイルから2次コイルへ伝え、2次コイルへ伝わった交流電力を整流するとともに平滑することにより直流電力に変換する。   The insulation type DCDC converter converts the DC power into AC power by turning on and off the switching element, transmits the AC power from the primary coil of the transformer to the secondary coil, and rectifies the AC power transmitted to the secondary coil. Converts to DC power by smoothing.

制御部は、絶縁型DCDC変換部に入力される入力電圧に基づいてスイッチング素子のオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を求めるとともに、そのデューティ比を、少なくとも絶縁型DCDC変換部に入力される入力電流に基づいて補正する。   The control unit obtains a duty ratio of a control signal for controlling on / off of the switching element based on an input voltage input to the isolated DCDC converter, and the duty ratio is input to at least the isolated DCDC converter. Correction based on the input current.

DCAC変換部は、絶縁型DCDC変換部から出力される直流電力を商用交流電力に変換する。   The DCAC converter converts the DC power output from the isolated DCDC converter into commercial AC power.

本発明によれば、ACインバータから負荷へ流れる交流電流の実効値が変動しても、安定した波形の交流電圧を負荷へ出力することができる。   According to the present invention, even if the effective value of the alternating current flowing from the AC inverter to the load fluctuates, an alternating voltage having a stable waveform can be output to the load.

実施形態のACインバータを示す図である。It is a figure which shows the AC inverter of embodiment. 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of a control part. 記憶部に記憶される情報の一例を示す図である。It is a figure showing an example of information memorized by a storage part.

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態のACインバータを示す図である。
図1に示すACインバータは、プラグインハイブリッド車や電気自動車などの車両に搭載され、バッテリBから出力される直流電力を商用交流電力に変換してパーソナルコンピュータやゲーム機器などの負荷Loへ供給する。例えば、商用交流電力は、商用電源の交流電力と周波数が同じ矩形波の交流電力とする。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an AC inverter according to an embodiment.
The AC inverter shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such as a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle, converts DC power output from the battery B into commercial AC power, and supplies the commercial AC power to a load Lo such as a personal computer or a game machine. . For example, the commercial AC power is a rectangular wave AC power having the same frequency as the AC power of the commercial power source.

また、図1に示すACインバータは、絶縁型DCDC変換部11と、電流検出部12と、制御部13と、記憶部14と、DCAC変換部15と、制御部16とを備える。
絶縁型DCDC変換部11は、スイッチング素子SWdcと、トランスTと、ダイオードD1と、ダイオードD2と、インダクタLと、コンデンサCとを備える。
The AC inverter shown in FIG. 1 includes an insulation type DCDC conversion unit 11, a current detection unit 12, a control unit 13, a storage unit 14, a DCAC conversion unit 15, and a control unit 16.
The isolated DCDC converter 11 includes a switching element SWdc, a transformer T, a diode D1, a diode D2, an inductor L, and a capacitor C.

スイッチング素子SWdcは、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)とする。スイッチング素子SWdcのソース端子はバッテリBのマイナス端子に接続されている。バッテリBのプラス端子は電流検出部12を介してトランスTの1次コイルの一方端に接続されている。トランスTの1次コイルの他方端はスイッチング素子SWdcのドレイン端子に接続されている。トランスTの2次コイルの一方端はダイオードD1のアノード端子に接続されている。ダイオードD1のカソード端子はダイオードD2のカソード端子及びインダクタLの一方端に接続されている。インダクタLの他方端はコンデンサCの一方端に接続されている。コンデンサCの他方端はトランスTの2次コイルの他方端及びダイオードD2のアノード端子に接続されている。なお、絶縁型DCDC変換部11の回路構成は、図1に示す回路構成に限定されない。   The switching element SWdc is, for example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). The source terminal of the switching element SWdc is connected to the negative terminal of the battery B. The positive terminal of the battery B is connected to one end of the primary coil of the transformer T via the current detection unit 12. The other end of the primary coil of the transformer T is connected to the drain terminal of the switching element SWdc. One end of the secondary coil of the transformer T is connected to the anode terminal of the diode D1. The cathode terminal of the diode D1 is connected to the cathode terminal of the diode D2 and one end of the inductor L. The other end of the inductor L is connected to one end of the capacitor C. The other end of the capacitor C is connected to the other end of the secondary coil of the transformer T and the anode terminal of the diode D2. Note that the circuit configuration of the insulation type DCDC converter 11 is not limited to the circuit configuration shown in FIG.

絶縁型DCDC変換部11は、スイッチング素子SWdcがオン、オフすることにより、バッテリBから出力され絶縁型DCDC変換部11に入力される直流電力を交流電力に変換してトランスTの1次コイルから2次コイルへ伝え、2次コイルへ伝わった交流電力をダイオードD1、D2により整流するとともにインダクタL及びコンデンサCにより平滑することにより直流電力に変換する。   The insulation type DCDC conversion unit 11 converts the DC power output from the battery B and input to the insulation type DCDC conversion unit 11 into AC power by switching the switching element SWdc on and off, and from the primary coil of the transformer T. The AC power transmitted to the secondary coil is rectified by the diodes D1 and D2 and smoothed by the inductor L and the capacitor C to be converted to DC power.

電流検出部12は、例えば、シャント抵抗やホール素子により構成され、絶縁型DCDC変換部11の入力電流Iinを検出する。
制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはプログラマブルデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)により構成される。
The current detection unit 12 includes, for example, a shunt resistor or a Hall element, and detects an input current Iin of the isolated DCDC conversion unit 11.
The control unit 13 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device), etc.).

また、制御部13は、スイッチング素子SWdcのオン、オフを制御する制御信号Sdcのデューティ比を制御することにより、絶縁型DCDC変換部11の入力電圧Vinに対する絶縁型DCDC変換部11の出力電圧Voutの昇圧比または降圧比を制御する。   In addition, the control unit 13 controls the duty ratio of the control signal Sdc for controlling on / off of the switching element SWdc, so that the output voltage Vout of the isolated DCDC converter 11 with respect to the input voltage Vin of the isolated DCDC converter 11 is controlled. The step-up ratio or step-down ratio is controlled.

また、制御部13は、入力電圧Vinに基づいて、制御信号Sdcのデューティ比を求める。このように、入力電圧Vinだけでなく出力電圧Voutに基づいて、制御信号Sdcのデューティ比を求める構成に比べて、出力電圧Voutを制御部13へフィードバックさせるためのフォトカプラなどの絶縁素子をACインバータに備える必要がない分、ACインバータの製造コストを抑えることができる。   Further, the control unit 13 obtains a duty ratio of the control signal Sdc based on the input voltage Vin. In this way, an insulating element such as a photocoupler for feeding back the output voltage Vout to the control unit 13 is AC compared to a configuration in which the duty ratio of the control signal Sdc is obtained based not only on the input voltage Vin but also on the output voltage Vout. Since it is not necessary to provide the inverter, the manufacturing cost of the AC inverter can be reduced.

また、制御部13は、少なくとも絶縁型DCDC変換部11に入力される入力電流Iin(電流検出部12により検出される電流値)に基づいて、制御信号Sdcのデューティ比を補正する。例えば、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値が大きくなり、すなわち、入力電流Iinが大きくなり、ACインバータ内の抵抗成分による電圧降下が増加する分、制御信号Sdcのデューティ比を大きくして出力電圧Voutを増加させることにより、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値の変動に伴う出力電圧Voutの変動を抑えることができる。これにより、出力電圧Voutの変動に伴う制御信号Sac1〜Sac4のデューティ比の変動を抑えることができる。また、出力電圧Voutが低下することによる、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電圧の最大値(波高値)が低下することを抑えることができる。従って、安定した波形の交流電圧を負荷Loへ出力することができるため、負荷Loを安定して駆動させることができる。   Further, the control unit 13 corrects the duty ratio of the control signal Sdc based on at least the input current Iin (current value detected by the current detection unit 12) input to the isolated DCDC conversion unit 11. For example, the effective value of the alternating current output from the AC inverter to the load Lo increases, that is, the input current Iin increases, and the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter increases, so the duty ratio of the control signal Sdc is increased. By increasing the output voltage Vout, the fluctuation of the output voltage Vout accompanying the fluctuation of the effective value of the alternating current output from the AC inverter to the load Lo can be suppressed. Thereby, the fluctuation | variation of the duty ratio of control signals Sac1-Sac4 accompanying the fluctuation | variation of the output voltage Vout can be suppressed. Moreover, it can suppress that the maximum value (peak value) of the alternating voltage output from the AC inverter to the load Lo due to the decrease in the output voltage Vout decreases. Accordingly, since an AC voltage having a stable waveform can be output to the load Lo, the load Lo can be driven stably.

記憶部14は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)により構成される。
DCAC変換部15は、スイッチング素子SWac1〜スイッチング素子SWac4を備える。
The storage unit 14 is configured by, for example, a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory).
The DCAC conversion unit 15 includes switching elements SWac1 to SWac4.

スイッチング素子SWac1〜スイッチング素子SWac4は、それぞれ、例えば、MOSFETとする。スイッチング素子SWac1のドレイン端子はコンデンサCの一方端及びスイッチング素子SWac2のドレイン端子に接続され、スイッチング素子SWac1のソース端子はスイッチング素子SWac3のドレイン端子及び負荷Loの一方の入力端子に接続されている。スイッチング素子SWac3のソース端子はコンデンサCの他方端及びスイッチング素子SWac4のソース端子に接続されている。スイッチング素子SWac4のドレイン端子はスイッチング素子SWac2のソース端子及び負荷Loの他方の入力端子に接続されている。なお、DCAC変換部15の回路構成は、図1に示す回路構成に限定されない。スイッチング素子SWac1は、制御信号Sac1によりオン、オフが制御され、スイッチング素子SWac2は、制御信号Sac2によりオン、オフが制御され、スイッチング素子SWac3は、制御信号Sac3によりオン、オフが制御され、スイッチング素子SWac4は、制御信号Sac4によりオン、オフが制御される。   Each of the switching elements SWac1 to SWac4 is, for example, a MOSFET. The drain terminal of the switching element SWac1 is connected to one end of the capacitor C and the drain terminal of the switching element SWac2, and the source terminal of the switching element SWac1 is connected to the drain terminal of the switching element SWac3 and one input terminal of the load Lo. The source terminal of the switching element SWac3 is connected to the other end of the capacitor C and the source terminal of the switching element SWac4. The drain terminal of the switching element SWac4 is connected to the source terminal of the switching element SWac2 and the other input terminal of the load Lo. The circuit configuration of the DCAC conversion unit 15 is not limited to the circuit configuration illustrated in FIG. The switching element SWac1 is controlled to be turned on / off by a control signal Sac1, the switching element SWac2 is controlled to be turned on / off by a control signal Sac2, and the switching element SWac3 is controlled to be turned on / off by a control signal Sac3. SWac4 is controlled to be turned on / off by a control signal Sac4.

DCAC変換部15は、スイッチング素子SWac1及びスイッチング素子SWac4がオンするとともに、スイッチング素子SWac2及びスイッチング素子SWac3がオフした後、スイッチング素子SWac1及びスイッチング素子SWac4がオフするとともに、スイッチング素子SWac2及びスイッチング素子SWac3がオンすることを繰り返すことにより、絶縁型DCDC変換部11から出力される直流電力を商用交流電力に変換する。   In the DCAC converter 15, the switching element SWac1 and the switching element SWac4 are turned on, the switching element SWac2 and the switching element SWac3 are turned off, the switching element SWac1 and the switching element SWac4 are turned off, and the switching element SWac2 and the switching element SWac3 are turned on. By repeating the turn-on, the DC power output from the insulated DCDC converter 11 is converted into commercial AC power.

制御部16は、例えば、CPUまたはプログラマブルデバイスにより構成される。
また、制御部16は、DCAC変換部15から負荷Loへ出力される交流電圧の実効値が、負荷Loを駆動させることが可能な交流電圧の実効値の許容範囲内になるように、絶縁型DCDC変換部11の出力電圧Voutに基づいて、制御信号Sac1〜制御信号Sac4のデューティ比を求める。
The control part 16 is comprised by CPU or a programmable device, for example.
Further, the control unit 16 is insulated so that the effective value of the AC voltage output from the DCAC conversion unit 15 to the load Lo is within the allowable range of the effective value of the AC voltage that can drive the load Lo. Based on the output voltage Vout of the DCDC converter 11, the duty ratio of the control signal Sac1 to the control signal Sac4 is obtained.

図2は、制御部13の動作の一例を示すフローチャートである。なお、制御部13は、例えば、制御タイミング毎に、図2に示すS21〜S26の処理を実行するものとする。
まず、制御部13は、入力電圧Vinを取得するとともに(S21)、入力電流Iinを取得する(S22)。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control unit 13. In addition, the control part 13 shall perform the process of S21-S26 shown in FIG. 2 for every control timing, for example.
First, the control unit 13 acquires the input voltage Vin (S21) and acquires the input current Iin (S22).

次に、制御部13は、入力電圧Vinに基づいて、制御信号Sdcのデューティ比を求める(S23)。
例えば、制御部13は、図3(a)に示すように、入力電圧Vinと、制御信号Sdcのデューティ比Dutyとの関係を示す入力電圧−デューティ比対応情報D1を参照して、S21で取得した入力電圧Vinに対応するディーティ比Dutyを、今回の制御タイミングにおける制御信号Sdcのデューティ比として求める。
Next, the control unit 13 obtains the duty ratio of the control signal Sdc based on the input voltage Vin (S23).
For example, as shown in FIG. 3A, the control unit 13 refers to the input voltage-duty ratio correspondence information D1 indicating the relationship between the input voltage Vin and the duty ratio Duty of the control signal Sdc, and acquires it in S21. The duty ratio Duty corresponding to the input voltage Vin is obtained as the duty ratio of the control signal Sdc at the current control timing.

図3(a)に示す入力電圧Vin1〜入力電圧Vin3の大小関係は、入力電圧Vin1<入力電圧Vin2<入力電圧Vin3とし、図3(a)に示すデューティ比Duty1〜デューティ比Duty3の大小関係は、デューティ比Duty1<デューティ比Duty2<デューティ比Duty3とする。すなわち、入力電圧Vinが大きくなるほど、制御信号Sdcのデューティ比が小さくなる。   The magnitude relationship between the input voltage Vin1 to the input voltage Vin3 shown in FIG. 3A is the input voltage Vin1 <input voltage Vin2 <the input voltage Vin3, and the magnitude relationship between the duty ratio Duty1 to the duty ratio Duty3 shown in FIG. , Duty ratio Duty1 <duty ratio Duty2 <duty ratio Duty3. That is, as the input voltage Vin increases, the duty ratio of the control signal Sdc decreases.

これにより、入力電圧Vinが大きくなるほど、制御信号Sdcのデューティ比を低下させることができるため、入力電圧Vinの変動に伴って出力電圧Voutが変動することを抑えることができる。なお、図3(a)に示す入力電圧−デューティ比対応情報D1は、例えば、実験やシミュレーションなどを行うことにより予め求められ、記憶部14に記憶されているものとする。   As a result, the duty ratio of the control signal Sdc can be reduced as the input voltage Vin increases, so that it is possible to suppress the output voltage Vout from fluctuating with the fluctuation of the input voltage Vin. It is assumed that the input voltage-duty ratio correspondence information D1 shown in FIG. 3A is obtained in advance, for example, through experiments or simulations, and stored in the storage unit 14.

次に、図2に示すフローチャートにおいて、制御部13は、少なくとも入力電流Iinに基づいて、補正値Duty+を求めるとともに(S24)、その求めた補正値Duty+に基づいて、S23で求めた制御信号Sdcのデューティ比を補正する(S25)。   Next, in the flowchart shown in FIG. 2, the control unit 13 obtains a correction value Duty + based on at least the input current Iin (S24), and based on the obtained correction value Duty +, the control signal Sdc obtained in S23. The duty ratio is corrected (S25).

例えば、制御部13は、図3(b)に示すように、入力電流Iinと、補正値Duty+との関係を示す入力電流−補正値対応情報D2を参照して、今回の制御タイミングのS22で取得した入力電流Iinに対応する補正値Duty+を、今回の制御タイミングにおける補正値Duty+として取得し、その取得した補正値Duty+を、S23で求めたデューティ比Dutyに加算することにより、制御信号Sdcのデューティ比を補正する。   For example, as illustrated in FIG. 3B, the control unit 13 refers to the input current-correction value correspondence information D2 indicating the relationship between the input current Iin and the correction value Duty +, and at S22 of the current control timing. The correction value Duty + corresponding to the acquired input current Iin is acquired as the correction value Duty + at the current control timing, and the acquired correction value Duty + is added to the duty ratio Duty obtained in S23, whereby the control signal Sdc Correct the duty ratio.

図3(b)に示す入力電流Iin1〜入力電流Iin3の大小関係は、入力電流Iin1<入力電流Iin2<入力電流Iin3とする。図3(b)に示す補正値Duty+1〜補正値Duty+3の大小関係は、補正値Duty+1<補正値Duty+2<補正値Duty+3とする。すなわち、入力電流Iinが大きくなるほど、補正値Duty+が大きくなる。   The magnitude relationship between the input current Iin1 to the input current Iin3 shown in FIG. 3B is set such that the input current Iin1 <the input current Iin2 <the input current Iin3. The magnitude relationship between the correction value Duty + 1 to the correction value Duty + 3 shown in FIG. 3B is correction value Duty + 1 <correction value Duty + 2 <correction value Duty + 3. That is, the correction value Duty + increases as the input current Iin increases.

これにより、入力電流Iinが大きくなるほど、すなわち、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値が大きくなるほど、補正値Duty+が大きくなるため、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値が大きくなるほど、制御信号Sdcのデューティ比が大きくなる。そのため、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値の増加に伴ってACインバータ内の抵抗成分による電圧降下が増加する分、制御信号Sdcのデューティ比を大きくして出力電圧Voutを上昇させることができ、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電流の実効値の変動に伴う出力電圧Voutの変動を抑えることができる。そのため、出力電圧Voutの変動に伴う制御信号Sac1〜Sac4のデューティ比の変動を抑えることができる。また、出力電圧Voutが低下することによる、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電圧の最大値(波高値)が低下することを抑えることができる。従って、安定した波形の交流電圧を負荷Loへ出力することができるため、負荷Loを安定して駆動させることができる。   Accordingly, the correction value Duty + increases as the input current Iin increases, that is, as the effective value of the AC current output from the AC inverter to the load Lo increases. Therefore, the AC current output from the AC inverter to the load Lo increases. As the effective value increases, the duty ratio of the control signal Sdc increases. Therefore, as the effective value of the alternating current output from the AC inverter to the load Lo increases, the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter increases, so the duty ratio of the control signal Sdc is increased and the output voltage Vout is increased. Thus, fluctuations in the output voltage Vout accompanying fluctuations in the effective value of the alternating current output from the AC inverter to the load Lo can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the variation in the duty ratio of the control signals Sac1 to Sac4 due to the variation in the output voltage Vout. Moreover, it can suppress that the maximum value (peak value) of the alternating voltage output from the AC inverter to the load Lo due to the decrease in the output voltage Vout decreases. Accordingly, since an AC voltage having a stable waveform can be output to the load Lo, the load Lo can be driven stably.

なお、制御部13は、図3(c)に示すように、入力電流Iinと、入力電圧Vinと、補正値Duty+との関係を示す入力電流−入力電圧−補正値対応情報D3を参照して、今回の制御タイミングのS22で取得した入力電流Iin及びS21で取得した入力電圧Vinに対応する補正値Duty+を、今回の制御タイミングにおける補正値Duty+として取得し、その取得した補正値Duty+を、S23で求めたデューティ比に加算することにより、制御信号Sdcのデューティ比を補正するように構成してもよい。   As shown in FIG. 3C, the control unit 13 refers to the input current-input voltage-correction value correspondence information D3 indicating the relationship among the input current Iin, the input voltage Vin, and the correction value Duty +. The correction value Duty + corresponding to the input current Iin acquired at S22 of the current control timing and the input voltage Vin acquired at S21 is acquired as the correction value Duty + at the current control timing, and the acquired correction value Duty + is acquired at S23. The duty ratio of the control signal Sdc may be corrected by adding to the duty ratio obtained in step (1).

図3(c)に示す入力電流Iin1〜入力電流Iin3の大小関係は、入力電流Iin1<入力電流Iin2<入力電流Iin3とする。図3(c)に示す入力電圧Vin1〜入力電圧Vin3の大小関係は、入力電圧Vin1<入力電圧Vin2<入力電圧Vin3とする。図3(c)に示す補正値Duty+1〜補正値Duty+5の大小関係は、補正値Duty+1<補正値Duty+2<補正値Duty+3<補正値Duty+4<補正値Duty+5とする。すなわち、入力電流Iin及び入力電圧Vinが大きくなるほど、補正値Duty+が大きくなる。   The magnitude relationship between the input current Iin1 to the input current Iin3 shown in FIG. 3C is set such that the input current Iin1 <the input current Iin2 <the input current Iin3. The magnitude relationship between the input voltage Vin1 to the input voltage Vin3 shown in FIG. 3C is set such that the input voltage Vin1 <the input voltage Vin2 <the input voltage Vin3. The magnitude relationship between the correction values Duty + 1 to the correction value Duty + 5 shown in FIG. 3C is correction value Duty + 1 <correction value Duty + 2 <correction value Duty + 3 <correction value Duty + 4 <correction value Duty + 5. In other words, the correction value Duty + increases as the input current Iin and the input voltage Vin increase.

このように、図3(c)に示す入力電流−入力電圧−補正値対応情報D3を参照して、補正値Duty+を求める場合は、図3(b)に示す入力電流−デューティ比対応情報D2を参照して、補正値Duty+を求める場合に比べて、入力電圧Vinの変動に伴うACインバータ内の抵抗成分による電圧降下の変動を考慮して、補正値Duty+をより正確に求めることができるため、出力電圧Voutをより安定させることができ、ACインバータから負荷Loへ出力される交流電圧の波形をより安定させることができる。   As described above, when the correction value Duty + is obtained with reference to the input current-input voltage-correction value correspondence information D3 shown in FIG. 3C, the input current-duty ratio correspondence information D2 shown in FIG. As compared with the case of obtaining the correction value Duty +, the correction value Duty + can be obtained more accurately in consideration of the fluctuation of the voltage drop due to the resistance component in the AC inverter accompanying the fluctuation of the input voltage Vin. The output voltage Vout can be further stabilized, and the waveform of the AC voltage output from the AC inverter to the load Lo can be further stabilized.

なお、図3(b)に示す入力電流−デューティ比対応情報D2、または、図3(c)に示す入力電流−入力電圧−補正値対応情報D3は、例えば、記憶部14に記憶され、実験やシミュレーションなどを行うことにより予め求められているものとする。また、入力電流−入力電圧−補正値対応情報D3の入力電圧Vin1〜入力電圧Vin3の大小関係は、図3(c)に示す大小関係に限定されない。   Note that the input current-duty ratio correspondence information D2 shown in FIG. 3B or the input current-input voltage-correction value correspondence information D3 shown in FIG. It is preliminarily obtained by performing a simulation or the like. Further, the magnitude relationship between the input voltage Vin1 to the input voltage Vin3 of the input current-input voltage-correction value correspondence information D3 is not limited to the magnitude relationship shown in FIG.

そして、図2に示すフローチャートにおいて、制御部13は、補正後の制御信号Sdcによりスイッチング素子SWdcのオン、オフを制御する(S26)。
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
In the flowchart shown in FIG. 2, the control unit 13 controls on / off of the switching element SWdc by the corrected control signal Sdc (S26).
In addition, this invention is not limited to the above embodiment, A various improvement and change are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.

11 絶縁型DCDC変換部
12 電流検出部
13 制御部
14 記憶部
15 DCAC変換部
16 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Insulation type DCDC conversion part 12 Current detection part 13 Control part 14 Storage part 15 DCAC conversion part 16 Control part

Claims (3)

車両に搭載され、入力される直流電力を商用交流電力に変換するACインバータであって、
スイッチング素子がオン、オフすることにより、前記直流電力を交流電力に変換してトランスの1次コイルから2次コイルへ伝え、前記2次コイルへ伝わった交流電力を整流するとともに平滑することにより直流電力に変換する絶縁型DCDC変換部と、
前記絶縁型DCDC変換部に入力される入力電圧に基づいて前記スイッチング素子のオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を求めるとともに、そのデューティ比を、少なくとも前記絶縁型DCDC変換部に入力される入力電流に基づいて補正する制御部と、
前記絶縁型DCDC変換部から出力される直流電力を前記商用交流電力に変換するDCAC変換部と、
を備えるACインバータ。
An AC inverter that is mounted on a vehicle and converts input DC power into commercial AC power,
When the switching element is turned on / off, the DC power is converted into AC power and transmitted from the primary coil of the transformer to the secondary coil, and the AC power transmitted to the secondary coil is rectified and smoothed to generate direct current. An insulated DCDC converter that converts power into power,
A duty ratio of a control signal for controlling on / off of the switching element is obtained based on an input voltage input to the isolated DCDC converter, and the duty ratio is input to at least the isolated DCDC converter. A controller for correcting based on the input current;
A DCAC converter that converts DC power output from the isolated DCDC converter into the commercial AC power;
An AC inverter comprising:
請求項1に記載のACインバータであって、
前記入力電流と、補正値とが対応付けられた入力電流−補正値対応情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記入力電流−補正値対応情報を参照して、前記絶縁型DCDC変換部に入力される入力電流に対応する補正値を求め、その補正値を、前記入力電圧に基づいて求めたデューティ比に加算することにより、前記制御信号のデューティ比を補正する
ことを特徴とするACインバータ。
The AC inverter according to claim 1,
A storage unit for storing input current-correction value correspondence information in which the input current is associated with a correction value;
The control unit obtains a correction value corresponding to the input current input to the insulation type DCDC conversion unit with reference to the input current-correction value correspondence information, and obtains the correction value based on the input voltage. An AC inverter characterized by correcting the duty ratio of the control signal by adding to the duty ratio.
請求項1に記載のACインバータであって、
前記入力電流と、前記入力電圧と、補正値とが対応付けられた入力電流−入力電圧−補正値対応情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記入力電流−入力電圧−補正値対応情報を参照して、前記絶縁型DCDC変換部に入力される入力電流及び前記絶縁型DCDC変換部に入力される入力電圧に対応する補正値を求め、その補正値を、前記入力電圧に基づいて求めたデューティ比に加算することにより、前記制御信号のデューティ比を補正する
ことを特徴とするACインバータ。
The AC inverter according to claim 1,
A storage unit for storing input current-input voltage-correction value correspondence information in which the input current, the input voltage, and the correction value are associated;
The controller refers to the input current-input voltage-correction value correspondence information, and corrects the input current input to the isolated DCDC converter and the input voltage input to the isolated DCDC converter. An AC inverter characterized by correcting a duty ratio of the control signal by obtaining a value and adding the correction value to a duty ratio obtained based on the input voltage.
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