JP2019129630A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電の際に充電池への充電が不足することを抑制し、かつ、搭載される内部部品の寿命劣化を低減することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置は、入力される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、交流電力に係る入力電圧値を検出する入力電圧検出部と、入力電圧値に応じて、入力される電流値が可変する力率改善部と、力率改善部の後段に設けられるＤＣ／ＤＣ変換部と、入力電圧値が所定値以上である場合、電力変換動作を停止させる制御部と、を備え、制御部は、電力変換動作を停止させた後、入力電圧値に応じた第１入力電流値より低い第２入力電流値が力率改善部に入力されるように電力変換動作を再開させる。【選択図】図１

Description

本開示は、電力変換装置に関する。

電気自動車等の環境対応車両に搭載される車載電池等の充電池は、外部交流電源から充電器（電力変換装置）を介して電力供給されるが、外部交流電源によっては、充電器への入力電圧値が異なる場合がある。外部交流電源によって異なる入力電圧値に対応するため、充電器に搭載される力率改善回路において、出力に対するゲインの調整が行われる。

具体的には、力率改善回路において、複数の入力電圧値のそれぞれに対応した値の電流が入力されるようにすることでゲインの調整が行われる。外部交流電源の入力電圧値が制御装置等に読み込まれると、その入力電圧値に対応した、力率改善回路の入力電流値が設定される。このように力率改善回路において、ゲインの調整が行われることで、入力電圧値が異なる値であっても、充電器において所望の出力がなされるようになっている。

また、このような充電器では、外部交流電源からの入力電圧値が想定した範囲を超えるような過剰な値である場合、充電器における充電動作、つまり、電力変換動作を停止し、その後、充電器における電力変換動作を再開させる技術が知られている。

例えば、特許文献１では、雷サージ等の影響を受ける等、充電中に何らかの異常が発生した場合、充電器における電力変換動作を停止するとともに、当該異常が解消された場合、充電器における電力変換動作を再開させる技術が開示されている。

特開２０１２−１００３８２号公報

しかしながら、外部交流電源と充電器との間における接続部分には、何らかのインダクタンス及び抵抗が存在する。そのため、外部交流電源側に存在する抵抗の値が過大であると、充電器における入力電圧値の電圧降下量が想定以上に大きくなってしまう場合がある。このような場合、一旦入力電流値が設定された後、力率改善回路の動作を開始した際に、力率改善回路への入力電圧値が、電圧降下の影響で過剰に下がってしまい、実質的に異なる入力電圧値となってしまう。

その結果、充電の途中で、異なる入力電圧値に対応した入力電流値に切り替わる可能性がある。そうすると、短時間での電流変動量が大きくなることに起因して、力率改善回路の出力電圧値が所望の値を超えてしまう可能性があり、力率改善回路の動作を停止する制御がなされることがある。

力率改善回路の動作が停止されると、力率改善回路における入力電流が遮断されて０又は微小な値になり、短時間での電流変動量が大きくなるため、外部交流電源側に存在するインダクタンスに起因して電圧サージが発生する。外部交流電源側に存在するインダクタンスの値が過大であると、電圧サージが過剰になり、入力電圧が過剰な値となってしまい、充電器が停止してしまう。

特許文献１に記載の技術では、充電器に接続されている外部交流電源が同じである以上、充電器の停止後に電力変換動作を再開した後も、同様の電圧サージが発生する。その結果、充電器の停止、及び、電力変換動作の再開を延々と繰り返すこととなるので、充電池への充電量が不足するとともに、充電器に搭載されるコンデンサ等の内部部品が充放電を繰り返すことに起因した内部部品の寿命劣化につながるおそれがあった。

本開示の目的は、充電の際に充電池への充電量が不足することを抑制し、かつ、搭載される内部部品の寿命劣化を低減することが可能な電力変換装置を提供することである。

本開示に係る電力変換装置は、
入力される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、
前記交流電力に係る入力電圧値を検出する入力電圧検出部と、
前記入力電圧値に応じて、入力される電流値が可変する力率改善部と、
前記力率改善部の後段に設けられるＤＣ／ＤＣ変換部と、
前記入力電圧値が所定値以上である場合、電力変換動作を停止させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電力変換動作を停止させた後、前記入力電圧値に応じた第１入力電流値より低い第２入力電流値が前記力率改善部に入力されるように前記電力変換動作を再開させる。

本開示によれば、充電の際に充電池への充電が不足することを抑制し、かつ、搭載される内部部品の寿命劣化を低減することができる。

本開示の実施の形態に係る電力変換装置を示す図である。 力率改善部における入力電流および出力電圧の時間変化を示す図である。 外部交流電源の入力電圧とハーネス長との関係において、過剰な電圧サージが発生する範囲を示す図である。 電力変換装置における電力変換動作の再開制御の動作例の一例を示すフローチャートである。 電力変換装置における電力変換動作の再開制御の詳細動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る電力変換装置１００を示す図である。

図１に示すように、電力変換装置１００は、外部交流電源１０にハーネス１１を介して接続され、外部交流電源１０から供給される交流電力を直流電力に電力変換してバッテリー２０を充電する充電器である。バッテリー２０は、例えば、車載電池等の充電池である。

電力変換装置１００は、交流フィルタ１１０と、整流部１２０と、力率改善部１３０と、ＤＣ／ＤＣ変換部１４０と、第１電圧検出部１５０と、第２電圧検出部１６０と、制御部１７０と、を備える。

交流フィルタ１１０は、外部交流電源１０から入力される交流電力のノイズを除去する。

整流部１２０は、例えば、４つのダイオードからなるダイオードブリッジ回路を有しており、外部交流電源１０から出力された交流電力を全波整流して直流電力に変換し、力率改善部１３０に出力する。

力率改善部１３０は、整流部１２０から入力された直流電力の力率を改善する力率改善回路である。力率改善部１３０の出力側には、電解コンデンサ１３１が接続されている。電解コンデンサ１３１は、力率改善部１３０の出力に応じた電荷がチャージされることで、力率改善部１３０が出力する直流電力を平滑化する。

ＤＣ／ＤＣ変換部１４０は、制御部１７０の制御の下、力率改善部１３０が出力した直流電力を、バッテリー２０に充電可能な直流電力に変換する回路であり、電解コンデンサ１３１を介して力率改善部１３０の後段に接続されている。ＤＣ／ＤＣ変換部１４０によって変換された直流電力が、バッテリー２０に出力されることにより、バッテリー２０が充電される。

第１電圧検出部１５０は、交流フィルタ１１０と整流部１２０との間に設けられ、外部交流電源１０から入力される入力電圧値を検出し、検出した入力電圧値を制御部１７０に出力する。第１電圧検出部１５０は、本開示の「入力電圧検出部」に対応する。なお、第１電圧検出部１５０は、整流部１２０と力率改善部１３０との間に設けられていても良い。

第２電圧検出部１６０は、力率改善部１３０とＤＣ／ＤＣ変換部１４０との間に設けられ、力率改善部１３０の出力電圧値を検出する。第２電圧検出部１６０は、検出した出力電圧値を制御部１７０に出力する。

制御部１７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して電力変換装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部３０に格納されている各種データが参照される。記憶部３０は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１７０は、第１電圧検出部１５０から検出された、外部交流電源１０の入力電圧値を取得し、当該入力電圧値に応じて、力率改善部１３０に入力される入力電流値を決定することで、力率改善部１３０の出力のゲインを調整する制御を行う。

具体的には、制御部１７０は、取得した入力電圧値に応じた設定された入力電流値を記憶部３０から取得して、取得した入力電流値を力率改善部１３０に入力する制御を行う。

ここで、外部交流電源１０における電圧の変動よって、電力変換装置１００に入力される入力電圧値が異なる場合がある。電力変換装置１００に入力される入力電圧値が異なると、電力変換装置１００の各部における出力が変動して、所望の出力が得られなくなる可能性がある。このような入力電圧値の変動に対応するため、力率改善部１３０の出力に対するゲインの調整が行われる。

これにより、外部交流電源１０からの入力電圧値が異なっても、力率改善部１３０のゲインが適切に調整される。

記憶部３０には、例えば、表１に示すような入力電圧値と入力電流値との間の対応関係の情報が記憶されている。

表１における入力電流値におけるＡ、Ｂ、Ｃの大小関係は、Ａ＞Ｂ＞Ｃである。表１に示すように、入力電流値は、入力電圧値が減少するほど、増大するように設定されている。このようにすることで、入力電圧値に応じて力率改善部１３０に入力される電流値が可変し、力率改善部１３０のゲインが適切に調整される。

制御部１７０は、第２電圧検出部１６０から、力率改善部１３０の出力電圧値を取得し、当該出力電圧値に応じて、力率改善部１３０の動作を停止するか否かについて判定する。制御部１７０は、力率改善部１３０の出力電圧値が閾値以上となった場合、力率改善部１３０の動作を停止すると判定し、力率改善部１３０の動作を停止する。

閾値は、例えば、力率改善部１３０に設けられる電解コンデンサ１３１に過電圧がかかった状態に相当する電圧値である。このような過電圧は、外乱等の影響により、力率改善部１３０の出力電圧値が過剰になる場合や、後述するように、充電の途中で、力率改善部１３０への入力電流値が切り替わることで、短時間での電流変動量が多くなるような場合に起因して発生する。

このようにすることで、電解コンデンサ１３１に過電圧がかかった場合に力率改善部１３０の動作が停止する。そのため、過電圧が電解コンデンサ１３１にかかり続けることが抑制され、ひいては電解コンデンサ１３１が破損することが防止される。

また、制御部１７０は、第１電圧検出部１５０から取得した入力電圧値が所定値以上となる場合、電力変換装置１００における電力変換動作、つまり、バッテリー２０への充電の動作を停止する制御を行う。

所定値は、例えば、上記の表１において設定されている入力電圧値の最大値を超えるような電圧値に相当する値である。

電力変換装置１００における電力変換動作の停止は、例えば、力率改善部１３０およびＤＣ／ＤＣ変換部１４０等の動作が停止される状態や、力率改善部１３０の出力およびＤＣ／ＤＣ変換部１４０の出力がない状態となること等が含まれる。

例えば雷サージのような、過剰な電圧が電力変換装置１００に入力された場合、電力変換装置１００の内部部品が破損する等の不具合が発生するおそれがある。しかし、このような場合に、電力変換装置１００における電力変換動作を停止する制御を行うことで、上記のような不具合が発生することが防止される。

電力変換装置１００における電力変換動作が停止された後、バッテリー２０への充電が停止された状態が継続されることを防止するため、制御部１７０は、電力変換装置１００の電力変換動作を再開させる制御を行う。

具体的に、制御部１７０は、電力変換動作を停止させた後、停止前に最初に設定された第１入力電流値より低い第２入力電流値が力率改善部１３０に入力されるように電力変換動作を再開させる制御を行う。

外部交流電源１０と電力変換装置１００との間の接続部分には、何らかのインダクタンス及び抵抗が存在する。何らかのインダクタンス及び抵抗には、例えば、外部交流電源１０における、電力変換装置１００に接続するハーネス１１の配線インダクタンス及び配線抵抗や、外部交流電源１０における寄生のインダクタンス及び抵抗等が含まれる。なお、以下の説明では、図１に示すハーネス１１に含まれるインダクタンスＬ及び抵抗Ｒを一例として示している。

外部交流電源１０側に存在する抵抗Ｒの値が過大であると、電力変換装置１００における入力電圧値の電圧降下量が想定以上に大きくなってしまう場合がある。このような場合、電力変換動作開始前に一旦入力電流値が設定された後、力率改善部１３０の動作を開始した際に、力率改善部１３０への入力電圧値が、電圧降下の影響で過剰に下がってしまい、実質的に異なる入力電圧値となってしまう。その結果、充電の途中で、異なる入力電圧値に対応した入力電流値に入力電流の設定を切り替える可能性がある。

図２は、力率改善部１３０における入力電圧および入力電流の時間変化を示す図である。図２における上側の図が、力率改善部１３０における入力電流の時間変化を示している。図２における下側の図が、力率改善部１３０における出力電圧の時間変化を示す図である。

図２に示すように、例えば、電力変換動作開始前の力率改善部１３０における入力電圧値（第１電圧検出部１５０において検出される電圧値）が１２０Ｖである場合、制御部１７０により、力率改善部１３０の入力電流値がＢに設定され、電力変換動作を開始した後（時刻Ｔ１）、力率改善部１３０への入力電流値が徐々に上昇する。そして、抵抗Ｒに起因する電圧降下量が、Ｂと抵抗Ｒの値との関係から、例えば２０Ｖ程度である場合、入力電流値が設定された値のＢに到達した際、第１電圧検出部１５０において検出される電圧値は、１２０Ｖから２０Ｖ降下した１００Ｖとなる。電圧降下量は、入力電流値と抵抗Ｒとの積によって算出される。

このとき、制御部１７０は、入力電圧値が１００Ｖであると判断し、表１に基づいて、充電の途中で、力率改善部１３０における入力電流値をＢからＡに切り替える（時刻Ｔ２）。これによって、力率改善部１３０の入力電流値がＡに上昇していくが、このときにおける短時間での電流変動に起因して、電解コンデンサ１３１にチャージされた電荷量が増加し、電解コンデンサ１３１に過電圧がかかった状態になる。

制御部１７０は、第２電圧検出部１６０の出力結果に基づいて、力率改善部１３０の動作を停止する（時刻Ｔ３）。このようにすると、力率改善部１３０への入力電流値が０又は微小な値に減少した状態になる。

この際、力率改善部１３０の動作停止に伴い、外部交流電源１０側に存在するインダクタンスＬに起因して電圧サージが発生する。電圧サージは、インダクタンスの値をＬ、入力電流値をＩとした場合、１／２×Ｌ×Ｉ^２に基づく値となる。

すなわち、外部交流電源１０側に存在するインダクタンスＬが過大であると、力率改善部１３０の動作停止の際に過大な電圧サージが電力変換装置１００にかかる。

そのため、力率改善部１３０の動作を停止した時刻Ｔ３の後に、第１電圧検出部１５０により検出される入力電圧値が過剰に高くなる状態が発生するので、制御部１７０の制御により、電力変換装置１００の電力変換動作が停止する。つまり、外部交流電源１０側に存在するインダクタンスＬ及び抵抗Ｒに起因して、電力変換装置１００の電力変換動作が停止されるが、このような現象が発生すると、電力変換装置１００を再開させる制御が行われても、外部交流電源１０が変わらない限り、同様の現象が再度発生する可能性がある。

具体的には、外部交流電源１０における入力電圧値に応じた電流値に、力率改善部１３０の入力電流値が設定されると、同様の電圧降下により、力率改善部１３０における入力電圧値が下がるため、入力電流値の切り替えが行われ、充電を再開した後も同様の電圧サージが発生する。その結果、電力変換装置１００の停止、及び、電力変換動作の再開を延々と繰り返すこととなる。

本実施の形態では、再開後の入力電流値を、入力電圧値に応じて設定される第１入力電流値よりも低い第２入力電流値とする。このようにすることで、外部交流電源１０側に存在する抵抗Ｒに起因した電圧降下量（入力電流値と抵抗Ｒとの積）を低減することができ、ひいては充電の途中で力率改善部１３０の入力電流値の設定が切り替えられることを抑制することができる。

また、この電圧降下に起因して力率改善部１３０が停止しても、外部交流電源１０側に存在するインダクタンスＬに起因した電圧サージの大きさ（１／２×Ｌ×Ｉ^２に基づく値）を低減することができ、ひいては電力変換装置１００における電力変換動作が停止することを抑制することができる。

また、制御部１７０は、電力変換動作を再開させる回数をカウントし、その回数に応じて、第１入力電流値に対する減少量が大きくなるように、第２入力電流値を設定する。つまり、制御部１７０は、電力変換動作を再開させる回数が多くなるほど、電力変換動作を再開させる際の入力電流値を小さくする。

入力電流値の減少量は、表２に示すように、再開回数が増える毎に一定の減少量としても良い。

表２では、停止前に設定される入力電流値が３２Ａであり、再開回数が増える毎に、３Ａ減少するように、入力電流値の減少量が設定される。

図３は、外部交流電源１０の入力電圧とハーネス長との関係において、過剰な電圧サージが発生する範囲を示す実験結果である。図３におけるハーネス長の単位はｍであり、外部交流電源１０の入力電圧の単位はＶである。なお、図３は、インダクタンス及び抵抗は、ハーネス１１のみに存在するものとした実験結果である。ハーネス１１の線径は５．５ｍｍであり、ハーネス１１は直線状態であるものとする。

また、図３における右斜め上側に開口した略Ｕ字状の実線Ｌ１における、上側の部分と下側の部分とで挟まれた範囲が、入力電流値が３２Ａの時での過剰な電圧サージが発生する範囲である。図３における破線Ｌ２と、下側の実線Ｌ１とで挟まれた範囲が入力電流値２９Ａ時での過剰な電圧サージが発生する範囲である。図３における破線Ｌ３と、下側の実線Ｌ１とで挟まれた範囲が入力電流値２６Ａ時での過剰な電圧サージが発生する範囲である。図３における破線Ｌ４と、下側の実線Ｌ１とで挟まれた範囲が入力電流値２３Ａ時での過剰な電圧サージが発生する範囲である。

例えば、図３に示すように、入力電流値が３２Ａのとき、実線Ｌ１における上側の部分と下側の部分とで挟まれた範囲で、過剰な電圧サージが発生する。しかし、入力電流値を小さくするにつれ（破線Ｌ２〜Ｌ４参照）、過剰な電圧サージが発生する範囲が徐々に狭まることが、シミュレーション等の実験により確認されている。つまり、入力電流値を減少させていくことにより、過剰な電圧サージが発生する範囲が小さくなり、ひいては電圧サージに起因して電力変換装置１００が停止することを抑制することができる。

制御部１７０は、電力変換動作を停止させた後、前述の第１入力電流値によって電力変換動作を再開させ、第１入力電流値による再開制御を所定回数（例えば、３回）行った後、入力電圧値が所定値以上になった場合、第２入力電流値が力率改善部１３０に入力されるように電力変換動作を再開させるようにしても良い。

例えば、雷サージのような大電圧が入力されたとしても、当該大電圧は、何度も発生するものではなく、１、２回程度発生した後には、発生しない可能性が高い。そのため、雷サージのような現象により、電力変換装置１００における電力変換動作が停止した後、電力変換動作を再開する際における入力電流値を第１入力電流値から下げずに再開させる。

これにより、外部交流電源１０側に存在するインダクタンス及び抵抗以外の要因で電力変換動作が停止した場合、入力電流値を下げずに再開させることができる。そのため、入力電流値を小さくするほど充電時間が長くなるが、このように制御することにより、外部交流電源１０側に存在するインダクタンス及び抵抗以外の要因で電力変換動作が停止した場合における充電時間が無駄に長くなることを抑制することができる。

以上のように構成された電力変換装置１００における電力変換動作の再開制御の動作の一例について説明する。図４は、電力変換装置１００における電力変換動作の再開制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図４における処理は、例えば、電力変換装置１００が外部交流電源１０に接続された際に実行される。

図４に示すように、制御部１７０は、第１電圧検出部１５０から入力電圧値を取得し、表１に基づいて、力率改善部１３０の入力電流を第１入力電流値に設定する（ステップＳ１０１）。そして、制御部１７０は、電力変換動作を開始する（ステップＳ１０２）。次に、制御部１７０は、入力電圧値が変動したか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。

判定の結果、入力電圧値が変動しない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、処理はステップＳ１１２に遷移する。一方、入力電圧値が変動した場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、制御部１７０は、力率改善部１３０の入力電流値を切り替える（ステップＳ１０４）。

次に、制御部１７０は、出力電圧値が閾値以上になったか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０５の処理は、ステップＳ１０３の処理の判定結果がＹＥＳであるかに関わらず、電力変換装置１００の電力変換動作において、常時行われている処理である。

判定の結果、出力電圧値が閾値未満である場合（ステップＳ１０５、ＮＯ）、処理はステップＳ１１２に遷移する。一方、出力電圧値が閾値以上になった場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、制御部１７０は、力率改善部１３０を停止させる（ステップＳ１０６）。

次に、制御部１７０は、入力電圧値が所定値以上になったか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０７の処理は、ステップＳ１０３の処理およびステップＳ１０５の処理の判定結果がともにＹＥＳであるかに関わらず、電力変換装置１００の電力変換動作において、常時行われている処理である。

判定の結果、入力電圧値が所定値未満である場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、制御部１７０は、力率改善部１３０の出力電圧値が閾値未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１０８）。

判定の結果、力率改善部１３０の出力電圧値が閾値以上である場合（ステップＳ１０８、ＮＯ）、ステップＳ１０８の処理が繰り返される。一方、力率改善部１３０の出力電圧値が閾値未満である場合（ステップＳ１０８、ＹＥＳ）、制御部１７０は、力率改善部１３０を動作させ（ステップＳ１０９）、処理はステップＳ１０３に戻る。

ステップＳ１０７の判定に戻り、入力電圧値が所定値以上になった場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、制御部１７０は、電力変換動作を停止する（ステップＳ１１０）。次に、制御部１７０は、電力変換動作の再開制御を行う（ステップＳ１１１）。次に、制御部１７０は、電力変換装置１００の電力変換動作が終了したか否かについて判定する（ステップＳ１１２）。

判定の結果、電力変換動作が終了していない場合（ステップＳ１１２、ＮＯ）、処理はステップＳ１０３に戻る。一方、電力変換動作が終了した場合（ステップＳ１１２、ＹＥＳ）、本制御は終了する。

次に、電力変換装置１００における電力変換動作の再開制御の詳細動作の一例について説明する。図５は、電力変換装置１００における電力変換動作の再開制御の詳細動作の一例を示すフローチャートである。図５における処理は、図４におけるステップＳ１１１の処理が行われた際に実行される。

図５に示すように、制御部１７０は、図４のステップＳ１１０の処理における電力変換動作を停止してから所定時間が経過したか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。判定の結果、所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０１、ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理が繰り返される。

一方、所定時間が経過した場合（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、制御部１７０は、電力変換動作の再開回数をカウントする（ステップＳ２０２）。次に、制御部１７０は、電力変換動作の再開回数が３回以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。

判定の結果、再開回数が３回未満である場合（ステップＳ２０３、ＮＯ）、制御部１７０は、入力電圧値を取得し、表１に基づいて入力電流を第１入力電流値に設定する（ステップＳ２０４）。この処理により、雷サージ等の一時的なサージによる電力変換動作停止の際には、入力電流値を減少させることなく、速やかに電力変換（バッテリー２０への充電）を完了させることができる。

一方、再開回数が３回以上である場合（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）、制御部１７０は、入力電圧値を取得し、表１に基づいて、その入力電圧値に対応する第１入力電流値を抽出する（ステップＳ２０５）。

次に、制御部１７０は、再開回数に応じた減少値を下記の表３に基づいて読み出す。表３は、例えば、記憶部３０に記憶されている、電力変換動作の再開回数と、その再開回数に応じた減少値との対応関係の情報である。

そして、制御部１７０は、第１入力電流値から、読み出した減少値を減算した入力電流値に設定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０４およびステップＳ２０６の後、制御部１７０は、電力変換動作を再開させる（ステップＳ２０７）。その後、本制御は終了する。

以上のように構成された本実施の形態によれば、電力変換動作の再開制御を行う際に、力率改善部１３０における入力電流を、最初に設定した第１入力電流値より小さい第２入力電流値に設定する。このようにすることで、外部交流電源１０側に存在する抵抗Ｒに起因した電圧降下量を低減することができ、ひいては力率改善部１３０の入力電流値が切り替えられることを抑制することができる。

また、電圧降下量が力率改善部１３０の入力電流値を切り替える程度の量であっても、外部交流電源１０側に存在するインダクタンスＬに起因した電圧サージの量を低減することができ、ひいては電力変換装置１００における電力変換動作が停止することを防止することができる。その結果、バッテリー２０への充電が不足することが防止できるとともに、電力変換装置１００に搭載される電解コンデンサ１３１等の内部部品が充放電を繰り返すことに起因した内部部品の寿命劣化を抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、再開回数で、外部交流電源１０側のインダクタンス及び抵抗に起因した電力変換装置１００の停止であるか、別の要因による電力変換装置１００の停止であるかを判断していたが、本開示はこれに限定されない。

例えば、入力電圧値が、前述の所定値より大きい第２所定値以上になった場合、第１入力電流値によって電力変換動作を再開させ、入力電圧値が所定値以上であり、かつ、第２所定値を超えない場合、第２入力電流値によって電力変換動作を再開させるように制御部１７０が制御しても良い。

第２所定値は、例えば、外部交流電源１０側のインダクタンス及び抵抗に起因した電圧サージの発生により、電力変換動作を停止する基準となる電圧値を超えるような電圧値である。

このようにすることで、外部交流電源１０側のインダクタンス及び抵抗に起因した電力変換装置１００の停止であるか、別の要因による電力変換装置１００の停止であるかを容易に切り分けることができる。

また、制御部１７０は、過去に所定の外部交流電源１０を接続した際に、電力変換動作を停止することなく、電力変換動作を行うことができた第２入力電流値を記憶部３０に記憶させるようにしても良い。この場合、制御部１７０は、当該所定の外部交流電源１０に電力変換装置１００が接続された際、記憶部３０に記憶された第２入力電流値によって、電力変換動作を行うようにしても良い。

このようにすることで、同一の外部交流電源１０により電力変換動作を行う場合、何度も電力変換動作の再開制御を行うことを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、電力変換動作を停止させた後、再開回数が多くなるにつれ、入力電流値を下げていく構成であったが、本開示はこれに限定されない。例えば、入力電流値を一旦下げた後、電力変換動作の停止がされないような場合、入力電流値を、最初に設定された第１入力電流値未満の値に上げるようにしても良い。

例えば、最初に設定された電流値が３２Ａであるとき、電力変換動作が停止された場合、一旦２０Ａまで入力電流値を下げる。その後、電力変換動作を再開した際に、再度電力変換動作が停止されない場合、入力電流値を２６Ａまで上げる。このようにして、電力変換動作を再開した際に、電力変換動作が停止されない場合、入力電流値を２９Ａまで上げる。この場合、電力変換動作を再開した際に、電力変換動作が停止されない場合、入力電流値を２９Ａに決定し、電力変換動作が停止された場合、入力電流値を２６Ａに決定する。

このようにすることで、徐々に最適な入力電流値に近づけるようにすることができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示の電力変換装置は、充電の際に充電池への充電が不足することを抑制し、かつ、搭載される内部部品の寿命劣化を低減することが可能な電力変換装置として有用である。

１０ 外部交流電源
１１ ハーネス
２０ バッテリー
３０ 記憶部
１００ 電力変換装置
１１０ 交流フィルタ
１２０ 整流部
１３０ 力率改善部
１３１ 電解コンデンサ
１４０ ＤＣ／ＤＣ変換部
１５０ 第１電圧検出部
１６０ 第２電圧検出部
１７０ 制御部

Claims (7)

1. 入力される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、
   前記交流電力に係る入力電圧値を検出する入力電圧検出部と、
   前記入力電圧値に応じて、入力される電流値が可変する力率改善部と、
   前記力率改善部の後段に設けられるＤＣ／ＤＣ変換部と、
   前記入力電圧値が所定値以上である場合、電力変換動作を停止させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記電力変換動作を停止させた後、前記入力電圧値に応じた第１入力電流値より低い第２入力電流値が前記力率改善部に入力されるように前記電力変換動作を再開させる、
   電力変換装置。
2. 前記制御部は、前記力率改善部の出力電圧値が閾値以上である場合、前記力率改善部の動作を停止させる、
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御部は、
   前記電力変換動作を停止させた後、前記第１入力電流値によって前記電力変換動作を再開させ、
   前記第１入力電流値によって前記電力変換動作を再開させた後、前記入力電圧値が前記所定値以上である場合、前記第２入力電流値が前記力率改善部に入力されるように前記電力変換動作を再開させる、
   請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記制御部は、
   前記入力電圧値が前記所定値より大きい第２所定値以上である場合、前記第１入力電流値によって前記電力変換動作を再開させ、
   前記入力電圧値が前記所定値以上であり、かつ、前記第２所定値未満である場合、前記第２入力電流値によって前記電力変換動作を再開させる、
   請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記制御部は、前記電力変換動作を再開させる回数が多くなるほど、前記電力変換動作を再開させる際の第２入力電流値を小さくする、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記制御部は、
   前記電力変換動作を再開させる回数をカウントし、
   前記回数に応じて、前記第１入力電流値に対する減少量が大きくなるように、前記第２入力電流値を設定する、
   請求項５に記載の電力変換装置。
7. 過去に所定の交流電源を接続した際に、前記電力変換動作を停止せずに、前記電力変換動作を行うことができた前記第２入力電流値を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記所定の交流電源に接続された際、前記記憶部に記憶された前記第２入力電流値によって前記電力変換動作を行う、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の電力変換装置。

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