JP2019176651A - 車載用のｄｃｄｃコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】車載用のＤＣＤＣコンバータにおいて入力電力又は出力電力の制限値を蓄電部の温度に合わせて定めることができる構成を提供する。【解決手段】ＤＣＤＣコンバータ１において、判定部は、入力側導電路の入力電力が、入力側導電路の入力電圧と入力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる入力電力制限値に達したか否かを判定する方式、又は、出力側導電路の出力電力が、出力側導電路の出力電圧と出力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる出力電力制限値に達したか否かを判定する方式を用いる。【選択図】図１

Description

本発明は、車載用のＤＣＤＣコンバータに関するものである。

特許文献１には、モータジュネレータを駆動制御する電源装置の一例が開示され、この電源装置は、入力電圧を発生するバッテリと、入力電圧を電圧指令値に従ってモータ動作電圧へ変換するコンバータと、モータ動作電圧を保持する平滑コンデンサと、モータ動作電圧を受けてモータジュネレータをトルク指令値に従って駆動制御するインバータと、電圧指令値およびトルク指令値を生成する制御装置とを備える。この電源装置は、コンバータへの入力電力制限値やコンバータからの出力電力制限値が定められるようになっている。

特開２００５−２１０７７９号公報

ところで、蓄電部が電気的に接続された導電路を入力側の導電路とし、入力側の導電路の電圧を昇圧又は降圧して出力側の導電路に出力するように電圧変換を行う構成のものでは、蓄電部の充電電圧が電流供給を即座に禁止すべきレベル（限界範囲）まで低下している場合には電圧変換部の電圧変換動作によって蓄電部から電流を引き込むことは一切禁止する必要がある。しかし、このような限界範囲よりも少し高い電圧範囲では、充電電圧が限界範囲に達しないようにしながら、蓄電部を最大限利用できることが望ましい。そのための方法としては、限界範囲よりも少し高い閾値を設定しておき、電圧変換部の入力電圧が閾値以下に達した場合に電圧変換動作を停止するなどの保護動作を行うことが考えられる。但し、このような方法を採用した場合、閾値を低く設定しすぎると、蓄電部の温度が低いとき（蓄電部の内部抵抗が高いとき）に大電流が出力されると、蓄電部の充電電圧が限界電圧に達しやすくなってしまう。逆に、閾値を高く設定しすぎると、利用可能な充電電圧の範囲を狭めすぎてしまい、特に蓄電部の温度が高いとき（蓄電部の内部抵抗が低いとき）には余裕が大きすぎることになる。

なお、このような問題は、出力側導電路に電気的に接続された蓄電部の充電電圧に関しても同様の問題があり、出力側の蓄電部の充電電圧が電流供給を即座に禁止すべきレベル（限界範囲）まで上昇している場合には電圧変換部の電圧変換動作によって蓄電部に電流を流し込むことは一切禁止する必要がある。しかし、このような限界範囲よりも少し低い電圧範囲では、蓄電部の充電電圧が限界範囲に達しないようにしながら、蓄電部を最大限充電できることが望ましい。そのための方法としては、限界範囲よりも少し低い閾値を設定しておき、電圧変換部の出力電圧が閾値以上に達した場合に電圧変換動作を停止するなどの保護動作を行うことが考えられる。但し、このような方法を採用した場合、閾値を高く設定しすぎると、蓄電部の温度が低いとき（蓄電部の内部抵抗が高いとき）に大電流が出力されると、蓄電部の充電電圧が限界電圧に達しやすくなってしまう。逆に、閾値を低く設定しすぎると、利用可能な充電電圧の範囲を狭めすぎてしまい、特に蓄電部の温度が高いとき（蓄電部の内部抵抗が低いとき）には余裕が大きすぎることになる。

本発明は上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、車載用のＤＣＤＣコンバータにおいて入力電力又は出力電力の制限値を蓄電部の温度に合わせて定めることができる構成を提供することを目的とする。

本発明の第１の例である車載用のＤＣＤＣコンバータは、
第１導電路及び第２導電路のいずれか一方を入力側導電路とし、他方を出力側導電路とし、前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する車載用のＤＣＤＣコンバータであって、
制御信号が与えられることに応じてオンオフ動作するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子のオンオフ動作により前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部に前記制御信号を出力する制御部と、
前記入力側導電路に印加された入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記入力側導電路を流れる入力電流を検出する入力電流検出部と、
前記入力側導電路の入力電力が入力電力制限値に達したか否かを判定する判定部と、
前記入力側導電路に電気的に接続された入力側蓄電部の温度を特定する温度情報を取得する温度情報取得部と、
を備え、
前記判定部は、
所定の正常電圧範囲よりも低い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、前記入力電圧が低くなるほど前記入力電力制限値を低くするように前記入力電圧と前記入力電力制限値との関係を定めた制限値情報を複数の前記温度範囲にそれぞれ対応付け、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど上限電圧値を高くし、且つ低い温度範囲に対応付けた前記制限値情報ほど前記入力電圧の減少に対する前記入力電力制限値の減少度合いを小さくするように定める制限値設定方式に基づき、
前記入力側導電路の前記入力電力が、前記入力側導電路の前記入力電圧と前記入力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる前記入力電力制限値に達したか否かを判定する。

本発明の第２の例である車載用のＤＣＤＣコンバータは、
第１導電路及び第２導電路のいずれか一方を入力側導電路とし、他方を出力側導電路とし、前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する車載用のＤＣＤＣコンバータであって、
制御信号が与えられることに応じてオンオフ動作するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子のオンオフ動作により前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部に前記制御信号を出力する制御部と、
前記出力側導電路に印加された出力電圧を検出する出力電圧検出部と、
前記出力側導電路を流れる出力電流を検出する出力電流検出部と、
前記出力側導電路の出力電力が出力電力制限値に達したか否かを判定する判定部と、
前記出力側導電路に電気的に接続された出力側蓄電部の温度を特定する温度情報を取得する温度情報取得部と、
を備え、
前記判定部は、
所定の正常電圧範囲よりも高い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、前記出力電圧が高くなるほど前記出力電力制限値を低くするように前記出力電圧と前記出力電力制限値との関係を定めた制限値情報を複数の前記温度範囲にそれぞれ対応付け、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど下限電圧値を低くし、且つ低い温度範囲に対応付けた前記制限値情報ほど前記出力電圧の増大に対する前記出力電力制限値の減少度合いを小さくするように定める制限値設定方式に基づき、
前記出力側導電路の前記出力電力が、前記出力側導電路の前記出力電圧と前記出力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる前記出力電力制限値に達したか否かを判定する。

本発明の第１の例である車載用のＤＣＤＣコンバータは、入力側蓄電部の温度に応じて制限値情報（入力電圧と入力電力制限値との関係を定めた情報）を変化させることができ、入力側蓄電部の温度に合わせて入力電力の制限値を定めることができる。
そして、いずれの温度範囲に対応した制限値情報でも、入力電圧が低くなるほど入力電力制限値を低くするように入力電圧と入力電力制限値との関係が定められるため、入力電圧が低いほど（即ち、入力側蓄電部の充電電圧が低いほど）入力電力が制限されることになる。更に、低い温度範囲ほど、温度別制限範囲の上限電圧値を高く設定し且つ入力電圧の減少に対する入力電力制限値の減少度合いを小さくするように制限値情報を定めているため、蓄電部の温度が低いときほど、より高めの入力電圧で制限を開始することができ、制限がなされる入力電圧の範囲をより広くすることができる。

本発明の第２の例である車載用のＤＣＤＣコンバータは、出力側蓄電部の温度に応じて制限値情報（出力電圧と出力電力制限値との関係を定めた情報）を変化させることができ、出力側蓄電部の温度に合わせて出力電力の制限値を定めることができる。
そして、いずれの温度範囲に対応した制限値情報でも、出力電圧が高くなるほど出力電力制限値を低くするように出力電圧と出力電力制限値との関係が定められるため、出力電圧が高いほど（即ち、出力側蓄電部の充電電圧が高いほど）出力電力が制限されることになる。更に、低い温度範囲ほど、温度別制限範囲の下限電圧値を低く設定し且つ出力電圧の増大に対する出力電力制限値の減少度合いを小さくするように制限値情報を定めているため、蓄電部の温度が低いときほど、より低めの出力電圧で制限を開始することができ、制限がなされる出力電圧の範囲をより広くすることができる。

実施例１の車載用のＤＣＤＣコンバータを備えた車載用電源システムを概略的に例示する回路図である。 （Ａ）は、入力電力制限値を定めるための制限値設定方式に関し、入力電圧と入力電力制限値との関係を例示するグラフであり、（Ｂ）は、出力電力制限値を定めるための制限値設定方式に関し、出力電圧と入力電力制限値との関係を例示するグラフである。 実施例１のＤＣＤＣコンバータにおける保護用の制御の流れを例示するフローチャートである。 図３のフローチャートにおける入力電力制限値決定処理の流れを例示するフローチャートである。 図４のフローチャートにおける制限値設定処理の流れを例示するフローチャートである。 図３のフローチャートにおける出力電力制限値決定処理の流れを例示するフローチャートである。 図６のフローチャートにおける制限値設定処理の流れを例示するフローチャートである。

発明の望ましい形態を以下に例示する。

上述の第１の例において、判定部は、入力電力制限値を定めるための制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど下限電圧値を高くするようになっていてもよい。
このようにすれば、低い温度範囲ほど、入力電圧に応じて入力電力制限値が定められる入力電圧範囲（温度別制限範囲）の下限を高めに設定することができるため、入力電圧が下限電圧値付近のときに電流変動が生じる場合に、温度範囲が低いほど、より高めの入力電圧で入力電力制限値に達しやすくなる。

上述の第１の例において、制御部は、入力電力が入力電力制限値に達したと判定部が判定した場合に電圧変換部の電圧変換動作の停止又は抑制を行うように動作してもよい。
このようにすれば、入力電力がある程度低くなった場合に電圧変換部の動作を停止又は抑制させて電圧変換部が入力側蓄電部から電流を引き込むことを停止又は抑制することができ、このような停止又は抑制を行うときの入力電力の制限値を、入力側蓄電部の温度に合わせて変更することができる。

上述の第２の例において、判定部は、出力電力制限値を定めるための制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど上限電圧値を低くするようになっていてもよい。
このようにすれば、低い温度範囲ほど、出力電圧に応じて出力電力制限値が定められる入力電圧範囲（温度別制限範囲）の上限を低めに設定することができるため、出力電圧が上限電圧値付近のときに電流変動が生じる場合に、温度範囲が低いほど、より低めの出力電圧で出力電力制限値に達しやすくなる。

上述の第２の例において、制御部は、出力電力が出力電力制限値に達したと判定部が判定した場合に電圧変換部の電圧変換動作の停止又は抑制を行うようになっていてもよい。
このようにすれば、出力電力がある程度高くなった場合に電圧変換部の動作を停止又は抑制させて電圧変換部が出力側蓄電部に電流を流し込むことを停止又は抑制することができ、このような停止又は抑制を行うときの出力電力の制限値を、出力側蓄電部の温度に合わせて変更することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
（車載用電源システムの基本構成）
図１で示す車載用電源システム１００は、車載用のＤＣＤＣコンバータ１（以下、ＤＣＤＣコンバータ１ともいう）と、第１電源部１０１と、第２電源部１０２とを備え、負荷１１１、１１２などの車載用負荷に対して電力を供給し得るシステムとして構成されている。

ＤＣＤＣコンバータ１は、例えば、車載用の昇降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、第１導電路９１及び第２導電路９２のいずれか一方を入力側導電路とし、他方を出力側導電路とし、入力側導電路に印加された直流電圧を昇圧又は降圧して出力側導電路に出力する構成をなすものである。

ＤＣＤＣコンバータ１は、電力線としての第１導電路９１及び第２導電路９２を備える。第１導電路９１は、高圧電源部である第１電源部１０１の高電位側の端子に電気的に接続され、この高電位側の端子と導通する配線であり、第１電源部１０１から所定の直流電圧が印加される構成をなす。第２導電路９２は、低圧電源部である第２電源部１０２の高電位側の端子に電気的に接続され、この高電位側の端子と導通する配線であり、第２電源部１０２から所定の直流電圧が印加される構成をなす。

第１電源部１０１、第２電源部１０２は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、その他の蓄電部など、公知の蓄電手段によって構成されている。第１電源部１０１の出力電圧は、第２電源部１０２の出力電圧よりも高い電圧であればよく、それぞれの出力電圧の具体的な値は特に限定されない。第１電源部１０１及び第２電源部１０２の低電位側の端子は図示しないグラウンド部に電気的に接続され、所定のグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。

第１電源部１０１に電気的に接続された第１導電路９１には、車載負荷１１１が電気的に接続されており、車載負荷１１１は第１電源部１０１から電力供給を受ける構成をなす。第２電源部１０２に電気的に接続された第２導電路９２には、車載負荷１１２が電気的に接続されており、車載負荷１１２は第２電源部１０２から電力供給を受ける構成をなす。車載負荷１１１、１１２は、公知の車載用の電気部品であり、特に種類は限定されない。

なお、第１電源部１０１に電気的に接続される第１導電路９１又は第２電源部１０２に電気的に接続される第２導電路９２には、発電機などが接続されていてもよい。

電圧変換部６は、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のオンオフ動作により入力された電圧を昇圧又は降圧して出力する機能を有する。電圧変換部６は、第１導電路９１と第２導電路９２との間に設けられ、降圧動作を行う降圧機能と、昇圧動作を行う昇圧機能とを有している。以下の説明では、電圧変換部６において、第１導電路９１に印加された電圧を降圧して第２導電路９２に出力する降圧機能と、第２導電路９２に印加された電圧を昇圧して第１導電路９１に出力する昇圧機能とが実行され得る例について説明する。

電圧変換部６は、Ｈブリッジ構造で配置されたスイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と、インダクタＬと、を備え、いわゆる双方向型のＤＣＤＣコンバータとして機能する。スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、いずれもＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成されている。インダクタＬは、公知のコイルとして構成されている。なお、第１導電路９１には、コンデンサ８１の一方の電極が電気的に設けられ、コンデンサ８１の他方の電極はグラウンドに電気的に接続されている。第２導電路９２には、コンデンサ８２の一方の電極が電気的に接続され、コンデンサ８２の他方の電極はグラウンドに電気的に接続されている。

電圧変換部６において、スイッチング素子Ｔ１のドレインには、第１導電路９１が電気的に接続され、スイッチング素子Ｔ１のソースには、スイッチング素子Ｔ２のドレイン及びインダクタＬの一端が電気的に接続されている。スイッチング素子Ｔ３のドレインには、第２導電路９２が電気的に接続され、スイッチング素子Ｔ３のソースには、スイッチング素子Ｔ４のドレイン及びインダクタＬの他端が電気的に接続されている。スイッチング素子Ｔ２，Ｔ４のそれぞれのソースはグラウンドに電気的に接続されている。スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のそれぞれのゲートには、後述する駆動回路１１からの各信号がそれぞれ入力される。

電圧検出部２０は、電圧検出部２１，２２を備える。電圧検出部２１，２２はいずれも、公知の電圧検出回路として構成されている。電圧検出部２１は、第１導電路９１の電圧を示す値（例えば第１導電路９１の電圧値、又は第１導電路９１の電圧値を分圧回路によって分圧した値等）を検出値として制御回路１２に入力する。電圧検出部２２は、第２導電路９２の電圧を示す値（例えば第２導電路９２の電圧値、又は第２導電路９２の電圧値を分圧回路によって分圧した値等）を検出値として制御回路１２に入力する。制御回路１２は、電圧検出部２１から入力された値（電圧検出部２１の検出値）に基づいて第１導電路９１の電圧値を特定することができ、電圧検出部２２から入力された値（電圧検出部２１の検出値）に基づいて第２導電路９２の電圧値を特定することができる。

電流検出部３０は、電流検出部３１，３２を備える。電流検出部３１，３２はいずれも、公知の電流検出回路として構成されている。電流検出部３１は、第１導電路９１を流れる電流を検出する電流検出回路であり、例えば第１導電路９１に設けられたシャント抵抗と、シャント抵抗の両端電圧を増幅して出力する差動増幅器とによって構成されている。電流検出部３２は、第２導電路９２を流れる電流を検出する電流検出回路であり、例えば第２導電路９２に設けられたシャント抵抗と、シャント抵抗の両端電圧を増幅して出力する差動増幅器とによって構成されている。制御回路１２は、電流検出部３１から入力された値（電流検出部３１の検出値）に基づいて第１導電路９１を流れる電流の値を特定し、電流検出部３２から入力された値（電流検出部３２の検出値）に基づいて第２導電路９２を流れる電流の値を特定する。

制御部１０は、電圧変換部６に制御信号を出力し得る部分であり、主に、駆動回路１１と制御回路１２とを備える。

制御回路１２は、例えばマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を備える。制御回路１２は、演算部として機能し、電圧検出部２０及び電流検出部３０から入力される電圧値及び電流値と、目標電圧値とに基づいて公知の方法でフィードバック制御を行い、電圧変換部６に与えるＰＷＭ信号のデューティを設定する。そして、設定されたデューティのＰＷＭ信号を駆動回路１１に出力する。目標電圧値は、演算部で設定される値であってもよく、外部ＥＣＵなどの外部装置から指示される値であってもよい。

駆動回路１１は、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４をオンオフさせる制御信号を出力する回路である。この駆動回路１１は、制御回路１２で設定されたデューティのＰＷＭ信号を電圧変換部６に出力する機能を有する。

（降圧モードでの電圧変換動作）
ここで、ＤＣＤＣコンバータ１が降圧モードで動作する場合について説明する。
降圧モードで動作する場合、第１導電路９１が入力側導電路の一例に相当し、第２導電路９２が出力側導電路の一例に相当する。また、電圧検出部２１が入力電圧検出部の一例に相当し、第１導電路９１（入力側導電路）に印加された入力電圧を検出する。また、電流検出部３１が入力電流検出部の一例に相当し、第１導電路９１（入力側導電路）を流れる入力電流を検出する。更に、電圧検出部２２が出力電圧検出部の一例に相当し、第２導電路９２（出力側導電路）に印加された出力電圧を検出する。また、電流検出部３２が、出力電流検出部の一例に相当し、第２導電路９２（出力側導電路）を流れる出力電流を検出する。また、制御回路１２が温度情報取得部の一例に相当し、第１導電路９１（入力側導電路）に電気的に接続された第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を取得するように機能し、第２導電路９２（出力側導電路）に電気的に接続された第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を取得するようにも機能する。

降圧モードでは、制御回路１２及び駆動回路１１の動作により、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２の各ゲートに対してデッドタイムを設定した形でＰＷＭ信号を相補的に出力するように同期整流制御を行う。具体的には、スイッチング素子Ｔ１へのオン信号（例えばＨレベル信号）の出力中は、スイッチング素子Ｔ２へオフ信号（例えばＬレベル信号）が出力され、スイッチング素子Ｔ２へのオン信号（例えばＨレベル信号）の出力中は、スイッチング素子Ｔ１へオフ信号（例えばＬレベル信号）が出力されるように同期整流制御が行われる。この制御により、第１導電路９１に印加された直流電圧（入力電圧）を降圧する動作がなされ、第２導電路９２には、第１導電路９１に印加された入力電圧よりも低い出力電圧が印加される。第２導電路９２に印加される出力電圧は、スイッチング素子Ｔ１のゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティに応じて定まる。なお、降圧モードでは、スイッチング素子Ｔ３のゲートにはオン信号が継続的に入力され、スイッチング素子Ｔ３はオン状態で維持される。また、スイッチング素子Ｔ４のゲートにはオフ信号が継続的に入力され、スイッチング素子Ｔ４はオフ状態で維持される。

降圧モードでは、制御回路１２により公知方式のフィードバック制御がなされる。具体的には、制御回路１２が、電圧検出部２２（降圧モードでの出力電圧検出部）によって検出された出力電圧に基づいて第２導電路９２（降圧モードでの出力側導電路）の電圧を目標電圧値に近づけるようにＰＷＭ信号（制御信号）のデューティを算出するフィードバック演算を周期的に繰り返す。周期的に実行されるフィードバック演算では、出力電圧値と目標電圧値との偏差に基づいてＰＩＤ演算やＰＩ演算などの公知のフィードバック演算処理を行い、出力電圧値を目標電圧値に近づけるための新たなデューティを決定する。制御回路１２は、降圧モード中にＰＷＭ信号（制御信号）を継続的に出力し、フィードバック演算を行う度に、ＰＷＭ信号（制御信号）のデューティをフィードバック演算で新たに得られたデューティ（算出デューティ）に応じた値に変化させる。駆動回路１１は、制御回路１２から与えられるＰＷＭ信号を取得し、そのＰＷＭ信号と同周期及び同デューティのＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｔ１のゲートに出力する。駆動回路１１からスイッチング素子Ｔ１のゲートに出力されるＰＷＭ信号は、オン信号（Ｈレベル信号）の電圧がスイッチング素子Ｔ１をオン動作させ得る適切なレベルに調整される。そして、駆動回路１１は、スイッチング素子Ｔ１のゲートに出力するＰＷＭ信号と相補的なＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｔ２のゲートに出力し、同期整流制御を行う。駆動回路１１からスイッチング素子Ｔ２のゲートに与えるＰＷＭ信号も、オン信号（Ｈレベル信号）の電圧がスイッチング素子Ｔ２をオン動作させ得る適切なレベルに調整される。

（降圧モードでの制限動作）
本構成では、図２（Ａ）のように、第１電源部１０１の充電電圧の範囲として、正常範囲、第１制限範囲、第１限界範囲、第２制限範囲、第２限界範囲が定められている。正常範囲は、第１電源部１０１の出力電力の制限値が所定値（定格値）とされる充電電圧の範囲であり、図２（Ａ）の例では、Ｖｂ１以上且つＶｂ２未満となる電圧範囲が正常範囲である。第１限界範囲は、第１電源部１０１からの電力の出力が禁止されるべき充電電圧の範囲であり、図２（Ａ）の例では、Ｖａ１未満となる電圧範囲が第１限界範囲である。第１制限範囲は、第１電源部１０１からの電力の出力が一定条件で制限される範囲であり、図２（Ａ）の例では、Ｖａ１以上且つＶｂ１未満となる電圧範囲が第１制限範囲である。第２限界範囲は、第１電源部１０１への電力の入力が禁止されるべき充電電圧の範囲であり、図２（Ａ）の例では、Ｖａ２以上となる電圧範囲が第２限界範囲である。第２制限範囲は、第１電源部１０１への電力の入力が一定条件で制限される範囲であり、図２（Ａ）の例では、Ｖｂ２以上且つＶａ２未満となる電圧範囲が第２制限範囲である。

同様に、図２（Ｂ）のように、第２電源部１０２の充電電圧の範囲として、正常範囲、第１制限範囲、第１限界範囲、第２制限範囲、第２限界範囲が定められている。正常範囲は、第２電源部１０２の出力電力の制限値が所定値（定格値）とされる充電電圧の範囲であり、図２（Ｂ）の例では、Ｖｄ１以上且つＶｄ２未満となる電圧範囲が正常範囲である。第１限界範囲は、第２電源部１０２からの電力の出力が禁止されるべき充電電圧の範囲であり、図２（Ｂ）の例では、Ｖｃ１未満となる電圧範囲が第１限界範囲である。第１制限範囲は、第２電源部１０２からの電力の出力が一定条件で制限される範囲であり、図２（Ｂ）の例では、Ｖｃ１以上且つＶｄ１未満となる電圧範囲が第１制限範囲である。第２限界範囲は、第２電源部１０２への電力の入力が禁止されるべき充電電圧の範囲であり、図２（Ｂ）の例では、Ｖｃ２以上となる電圧範囲が第２限界範囲である。第２制限範囲は、第２電源部１０２への電力の入力が一定条件で制限される範囲であり、図２（Ｂ）の例では、Ｖｄ２以上且つＶｃ２未満となる電圧範囲が第２制限範囲である。

制御回路１２は、降圧モードで動作する場合、上述の電圧変換動作と並行して図３で示す保護用制御を行う。制御回路１２は、図３で示す保護用制御を短い時間間隔で繰り返し行うようになっており、この制御の開始後、まず、ステップＳ１にて入力電力制限値を決定し、次いで、ステップＳ２にて出力電力制限値を決定する。

制御回路１２は、ステップＳ１の入力電力制限値の決定処理を、図４、図５のような流れで行い、まず、図４で示すステップＳ１０にて、第１導電路９１に印加された入力電圧を検出し、その後のステップＳ１１にて、ステップＳ１０で取得した入力電圧（第１導電路９１に印加された入力電圧）が第１閾値Ｖａ１未満であるか否か（即ち、第１電源部１０１の第１限界範囲に相当する範囲内か否か）を判定する。制御回路１２は、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で取得した入力電圧（第１導電路９１に印加された入力電圧）が第１閾値Ｖａ１未満であると判定した場合、ステップＳ１３にて入力電力制限値を０に設定する。制御回路１２は、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で取得した入力電圧（第１導電路９１に印加された入力電圧）が第１閾値Ｖａ１未満でないと判定した場合、ステップＳ１２において、ステップＳ１０で取得した入力電圧（第１導電路９１に印加された入力電圧）が第２閾値Ｖｂ１を超えるか否か（即ち、第１電源部１０１の第１限界範囲、第１制限範囲以外の範囲内であるか否か）を判定し、入力電圧が第２閾値Ｖｂ１を超えると判定した場合、ステップＳ１４において入力電力制限値を所定値（定格値）に設定する。なお、図４の例では、入力電圧が図２（Ａ）で示す正常範囲以上である場合に入力電力制限値を所定値（定格値）としているが、図２（Ａ）のように、入力電圧が正常範囲よりも大きい場合に入力電力制限値を所定値（定格値）よりも制限してもよい。制御回路１２は、ステップＳ１２において、ステップＳ１０で取得した入力電圧（第１導電路９１に印加された入力電圧）が第２閾値Ｖｂ１を超えないと判定した場合、ステップＳ１５において制限値設定処理を行う。

制御回路１２は、ステップＳ１５の制限値設定処理を図５のような流れで行い、まず、ステップＳ２１において、第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度を検出する。図１で示すシステム１００では、第１電源部１０１と一体的に温度センサ１２１が設けられ、この温度センサ１２１が第１電源部１０１の温度を示す温度情報を出力するようになっている。制御回路１２は、温度情報取得部の一例に相当し、第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を温度センサ１２１から継続的に取得するようになっており、温度センサ１２１から取得した温度情報に基づいてステップＳ２１の処理が行われる時点での第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度を検出する。

制御回路１２は、ステップＳ２２において、ステップＳ２１で検出した第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度が第１閾値温度Ｔａ（例えば、−１０℃）未満の第１の温度範囲内であるか否かを判定し、第１閾値温度Ｔａ未満（第１の温度範囲内）であれば、ステップＳ２４において、第１の制限値情報に基づいて制限値を設定する。また、制御回路１２は、ステップＳ２２において、ステップＳ２１で検出した第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度が第１閾値温度Ｔａ未満（第１の温度範囲内）でないと判定した場合、ステップＳ２３において、ステップＳ２１で検出した第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度が第２閾値温度Ｔｂ（例えば、２５℃）未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上の第２の温度範囲内であるか否かを判定し、第２閾値温度Ｔｂ未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上（第２の温度範囲内）であると判定した場合、ステップＳ２５において、第２の制限値情報に基づいて制限値を設定する。制御回路１２は、ステップＳ２３においてステップＳ２１で検出した第１電源部１０１（入力側蓄電部）の温度が第２閾値温度Ｔｂ未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上（第２の温度範囲内）でないと判定した場合、ステップＳ２６において、第３の制限値情報に基づいて制限値を設定する。

本構成では、制御回路１２において、所定の正常電圧範囲（図２（Ａ）で示すＶｂ１以上且つＶｂ２未満の入力電圧の範囲）よりも低い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、各々の温度別制限範囲に各々の制限値情報を対応付けている（即ち、各々の温度範囲に各々の制限値情報を対応付けている）。具体的には、電圧Ｖａ１以上且つ電圧Ｖｂ１未満の第１制限範囲において、第１の温度別制限範囲として電圧Ｖｂ１未満且つ電圧Ｖｅ３以上の範囲が定められており、第２の温度別制限範囲とし電圧Ｖｅ４未満且つ電圧Ｖｅ１以上の範囲が定められており、第３の温度別制限範囲とし電圧Ｖｅ２未満且つ電圧Ｖａ１以上の範囲が定められている。そして、第１の温度別制限範囲には、第１の制限値情報が対応付けられ、第２の温度別制限範囲には、第２の制限値情報が対応付けられ、第３の温度別制限範囲には、第３の制限値情報が対応付けられている。いずれの制限値情報も、入力電圧が低くなるほど入力電力制限値を低くするように入力電圧と入力電力制限値との関係を定めた情報となっており、入力電圧が定まれば入力電力制限値が定まるような情報となっている。図２（Ａ）の例では、第１の制限値情報を第１の線形関係式Ｌ１で示し、第２の制限値情報を第２の線形関係式Ｌ２で示し、第３の制限値情報を第３の線形関係式Ｌ３で示す。図２（Ａ）の例では、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど上限電圧値を高くし、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど下限電圧値を高くし、且つ低い温度範囲に対応付けた制限値情報ほど入力電圧の減少に対する入力電力制限値の減少度合いを小さくするように定めている（即ち、低い温度範囲に対応付けた制限値情報ほど線形関係式の勾配が緩やかになっている）。そして、図５で示す制限値設定処理では、このような制限値設定方式が採用され、ステップＳ２４〜Ｓ２６の各々で選択される制限値情報に従って入力電力制限値を設定する。

例えば、制御回路１２は、ステップＳ２４において入力電力制限値を求める場合、第１の制限値情報に基づいてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた入力電力制限値を求めるが、第１の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ１で特定される関係式）は、入力電圧が下限値Ｖｅ３以上且つ上限値Ｖｂ１以下の範囲での関係式であり、ステップＳ１０で取得した入力電圧が上限値Ｖｂ１を超える場合には入力電力制限値は所定値（定格値）に設定され、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖｅ３未満である場合には、入力電力制限値は０に設定される。制御回路１２は、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖｅ３以上且つ上限値Ｖｂ１以下であれば、第１の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ１で特定される関係式）とステップＳ１０で取得した入力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた値（制限値）を入力電力制限値とする。

制御回路１２は、ステップＳ２５において入力電力制限値を求める場合、第２の制限値情報に基づいてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた入力電力制限値を求めるが、第２の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ２で特定される関係式）は、入力電圧が下限値Ｖｅ１以上且つ上限値Ｖｅ４以下の範囲での関係式であり、ステップＳ１０で取得した入力電圧が上限値Ｖｅ４を超える場合には入力電力制限値は所定値（定格値）に設定され、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖｅ１未満である場合には、入力電力制限値は０に設定される。制御回路１２は、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖｅ１以上且つ上限値Ｖｅ４以下であれば、第２の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ２で特定される関係式）とステップＳ１０で取得した入力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた値（制限値）を入力電力制限値とする。

制御回路１２は、ステップＳ２６において入力電力制限値を求める場合、第３の制限値情報に基づいてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた入力電力制限値を求めるが、第３の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ３で特定される関係式）は、入力電圧が下限値Ｖａ１以上且つ上限値Ｖｅ２以下の範囲での関係式であり、ステップＳ１０で取得した入力電圧が上限値Ｖｅ２を超える場合には入力電力制限値は所定値（定格値）に設定され、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖａ１未満である場合には、入力電力制限値は０に設定される。制御回路１２は、ステップＳ１０で取得した入力電圧が下限値Ｖａ１以上且つ上限値Ｖｅ２以下であれば、第３の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ａ）で示す直線Ｌ３で特定される関係式）とステップＳ１０で取得した入力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ１０で取得した入力電圧に対応付けられた値（制限値）を入力電力制限値とする。

制御回路１２は、このような流れで、図３のステップＳ１の入力電力制限値決定処理を行い、その後、ステップＳ２の出力電力制限値決定処理を、図６、図７のような流れで行う。

制御回路１２は、まず、図６で示すステップＳ３０にて、第２導電路９２に印加された出力電圧を検出し、その後のステップＳ３１にて、ステップＳ３０で取得した出力電圧（第２導電路９２に印加された出力電圧）が第３閾値Ｖｃ２を超えるか否か（即ち、第２電源部１０２の第２限界範囲内に相当する範囲内か否か）を判定する。制御回路１２は、ステップＳ３１において、ステップＳ３０で取得した出力電圧（第２導電路９２に印加された出力電圧）が第３閾値Ｖｃ２を超えると判定した場合、ステップＳ３３にて出力電力制限値を０に設定する。制御回路１２は、ステップＳ３１において、ステップＳ３０で取得した出力電圧（第２導電路９２に印加された出力電圧）が第３閾値Ｖｃ２を超えないと判定した場合、ステップＳ３２において、ステップＳ３０で取得した出力電圧（第２導電路９２に印加された出力電圧）が第４閾値Ｖｄ２未満であるか否か（即ち、第２電源部１０２の第２制限範囲及び第２限界範囲以外の範囲であるか否か）を判定し、出力電圧が第４閾値Ｖｄ２未満であると判定した場合、ステップＳ３４において出力電力制限値を所定値（定格値）に設定する。なお、図６の例では、出力電圧が図２（Ｂ）で示す正常範囲以下である場合に出力電力制限値を所定値（定格値）としているが、図２（Ｂ）のように、出力電圧が正常範囲よりも小さい場合に出力電力制限値を所定値（定格値）よりも制限してもよい。制御回路１２は、ステップＳ３２において、ステップＳ３０で取得した出力電圧（第２導電路９２に印加された出力電圧）が第４閾値Ｖｄ２未満でないと判定した場合、ステップＳ３５において制限値設定処理を行う。

制御回路１２は、ステップＳ１３の制限値設定処理を図７のような流れで行い、まず、ステップＳ４１において、第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度を検出する。図１で示すシステム１００では、第２電源部１０２と一体的に温度センサ１２２が設けられ、この温度センサ１２２が第２電源部１０２の温度を示す温度情報を出力するようになっている。制御回路１２は、温度情報取得部の一例に相当し、第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を温度センサ１２２から継続的に取得するようになっており、温度センサ１２２から取得した温度情報に基づいてステップＳ４１の処理が行われる時点での第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度を検出する。

制御回路１２は、ステップＳ４２において、ステップＳ４１で検出した第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度が第１閾値温度Ｔａ（例えば、−１０℃）未満の第１の温度範囲内であるか否かを判定し、第１閾値温度Ｔａ未満（第１の温度範囲内）であれば、ステップＳ４４において、第４の制限値情報に基づいて制限値を設定する。また、制御回路１２は、ステップＳ４２において、ステップＳ４１で検出した第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度が第１閾値温度Ｔａ未満（第１の温度範囲内）でないと判定した場合、ステップＳ４３において、ステップＳ４１で検出した第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度が第２閾値温度Ｔｂ（例えば、２５℃）未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上の第２の温度範囲内であるか否かを判定し、第２閾値温度Ｔｂ未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上（第２の温度範囲内）であると判定した場合、ステップＳ４５において、第５の制限値情報に基づいて制限値を設定する。制御回路１２は、ステップＳ４３においてステップＳ４１で検出した第２電源部１０２（出力側蓄電部）の温度が第２閾値温度Ｔｂ未満且つ第１閾値温度Ｔａ以上（第２の温度範囲内）でないと判定した場合、ステップＳ４６において、第６の制限値情報に基づいて制限値を設定する。

本構成では、制御回路１２において、所定の正常電圧範囲（図２（Ｂ）で示すＶｄ１以上且つＶｄ２未満の出力電圧の範囲）よりも低い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、各々の温度別制限範囲に各々の制限値情報を対応付けている（即ち、各々の温度範囲に各々の制限値情報を対応付けている）。具体的には、図２（Ｂ）で示す電圧Ｖｄ２以上且つ電圧Ｖｃ２未満の第２制限範囲において、第１の温度別制限範囲として電圧Ｖｄ２以上且つ電圧Ｖｈ３未満の範囲が定められており、第２の温度別制限範囲とし電圧Ｖｈ４以上且つ電圧Ｖｈ１未満の範囲が定められており、第３の温度別制限範囲とし電圧Ｖｈ２以上且つ電圧Ｖｃ２未満の範囲が定められている。そして、第１の温度別制限範囲には、第４の制限値情報が対応付けられ、第２の温度別制限範囲には、第５の制限値情報が対応付けられ、第３の温度別制限範囲には、第６の制限値情報が対応付けられている。いずれの制限値情報も、出力電圧が高くなるほど出力電力制限値を低くするように出力電圧と出力電力制限値との関係を定めた情報となっており、出力電圧が定まれば出力電力制限値が定まるような情報となっている。図２（Ｂ）の例では、第４の制限値情報を第４の線形関係式Ｌ４で示し、第５の制限値情報を第５の線形関係式Ｌ５で示し、第６の制限値情報を第６の線形関係式Ｌ６で示す。図２（Ｂ）の例では、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど下限電圧値を低くし、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど上限電圧値も低くし、且つ低い温度範囲に対応付けた制限値情報ほど出力電圧の増大に対する出力電力制限値の減少度合いを小さくするように定めている（即ち、低い温度範囲に対応付けた制限値情報ほど線形関係式の勾配が緩やかになっている）。そして、図７で示す制限値設定処理では、このような制限値設定方式が採用され、ステップＳ４４〜Ｓ４６の各々で選択される制限値情報に従って出力電力制限値を設定する。

例えば、制御回路１２は、ステップＳ４４において出力電力制限値を求める場合、第４の制限値情報に基づいてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた出力電力制限値を求めるが、第４の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ４で特定される関係式）は、出力電圧が下限値Ｖｄ２以上且つ上限値Ｖｈ３以下の範囲での関係式であり、ステップＳ３０で取得した出力電圧が上限値Ｖｈ３を超える場合には出力電力制限値は０に設定され、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｄ２未満である場合には、出力電力制限値は所定値（定格値）に設定される。制御回路１２は、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｄ２以上且つ上限値Ｖｈ３以下であれば、第４の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ４で特定される関係式）とステップＳ３０で取得した出力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた値（制限値）を出力電力制限値とする。

制御回路１２は、ステップＳ４５において出力電力制限値を求める場合、第５の制限値情報に基づいてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた出力電力制限値を求めるが、第５の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ５で特定される関係式）は、出力電圧が下限値Ｖｈ４以上且つ上限値Ｖｈ１以下の範囲での関係式であり、ステップＳ３０で取得した出力電圧が上限値Ｖｈ１を超える場合には出力電力制限値は０に設定され、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｈ４未満である場合には、出力電力制限値は所定値（定格値）に設定される。制御回路１２は、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｈ４以上且つ上限値Ｖｈ１以下であれば、第５の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ５で特定される関係式）とステップＳ３０で取得した出力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた値（制限値）を出力電力制限値とする。

制御回路１２は、ステップＳ４６において出力電力制限値を求める場合、第６の制限値情報に基づいてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた出力電力制限値を求めるが、第６の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ６で特定される関係式）は、出力電圧が下限値Ｖｈ２以上且つ上限値Ｖｃ２以下の範囲での関係式であり、ステップＳ３０で取得した出力電圧が上限値Ｖｃ２を超える場合には出力電力制限値は０に設定され、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｈ２未満である場合には、出力電力制限値は所定値（定格値）に設定される。制御回路１２は、ステップＳ３０で取得した出力電圧が下限値Ｖｈ２以上且つ上限値Ｖｃ２以下であれば、第６の制限値情報によって特定される線形関係式（図２（Ｂ）で示す直線Ｌ６で特定される関係式）とステップＳ３０で取得した出力電圧とに基づき、その線形関係式においてステップＳ３０で取得した出力電圧に対応付けられた値（制限値）を出力電力制限値とする。

制御回路１２は、このような流れで、図３のステップＳ２の出力電力制限値決定処理を行い、その後、ステップＳ３では、入力電圧Ｖinと入力電流Iinとによって特定される入力電力Ｐin（Ｐin＝Ｖin×Iin）がステップＳ１の処理で決定した入力電力制限値以上であるか否かを判定し、入力電力Ｐinが入力電力制限値以上であれば、ステップＳ６にて電圧変換部６の動作を停止させる。

制御回路１２は、図３で示すステップＳ３において入力電力Ｐinが入力電力制限値以上でないと判定した場合、出力電圧Ｖoutと出力電流Ｉoutとによって特定される出力電力Ｐout（Ｐout＝Ｖout×Ｉout）が出力電力制限値以上であるか否かを判定し、出力電力Ｐoutが出力電力制限値以上であれば、ステップＳ６にて電圧変換部６の動作を停止させる。このように、制御部１０（具体的には制御回路１２）は、入力電力Ｐinが入力電力制限値に達したと判定部（制御回路１２）が判定した場合に電圧変換部６の電圧変換動作を停止させるように動作し、出力電力Ｐoutが出力電力制限値に達したと判定部（制御回路１２）が判定した場合に電圧変換部６の電圧変換動作を停止させるように動作する。

制御回路１２は、図３で示すステップＳ４において出力電力Ｐoutが出力電力制限値以上でないと判定した場合、電圧変換部６の電圧変換動作を継続する。なお、制御回路１２は、ステップＳ６で電圧変換部６の電圧変換動作を停止しない場合、所定の終了条件が成立するまで電圧変換部６の電圧変換動作を継続する。

なお、上述した説明では、ステップＳ６にて電圧変換部６の動作を停止させるとしているが、この場合、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の全てにオフ信号を出力するようにして電圧変換部６の動作を停止させてもよく、第１導電路９１に設けられた図示しない保護用のスイッチング素子をオフ状態にして第１導電路９１の通電を遮断してもよい。また、ステップＳ６では、電圧変換部６の電圧変換動作を完全には停止させずに、電圧変換部６に与える制御信号のデューティをステップＳ１又はステップＳ２の時点のデューティよりも低減させて入力電流及び出力電流を抑制するように、電圧変換部６の電圧変換動作を抑制してもよい。

本構成では、制御回路１２が判定部の一例に相当し、入力側導電路（降圧モードでは第１導電路９１）の入力電力が入力電力制限値に達したか否かを判定するように機能し、更には、入力電圧が一定条件を満たす場合には、入力側導電路の前記入力電力が、入力側導電路の入力電圧と入力側蓄電部（降圧モードでは第１電源部１０１）の温度が属する温度範囲とに応じて定まる入力電力制限値に達したか否かを判定する。また、制御回路１２は、出力側導電路（降圧モードでは第２導電路９２）の出力電力が出力電力制限値に達したか否かを判定するように機能し、出力電圧が一定条件を満たす場合には、出力側導電路の出力電力が、出力側導電路の出力電圧と出力側蓄電部（降圧モードでは第２電源部１０２）の温度が属する温度範囲とに応じて定まる出力電力制限値に達したか否かを判定する。

（昇圧モードでの電圧変換動作）
なお、上述した説明では主に降圧モードでの動作について説明したが、昇圧モードでも同様に保護用の動作を行うことができる。
ＤＣＤＣコンバータ１が昇圧モードで動作する場合、第２導電路９２が入力側導電路の一例に相当し、第１導電路９１が出力側導電路の一例に相当する。昇圧モードでは、制御回路１２及び駆動回路１１の動作により、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２の各ゲートに対してデッドタイムを設定した形でＰＷＭ信号を相補的に出力するように同期整流制御を行う。具体的には、スイッチング素子Ｔ２へのオン信号（例えばＨレベル信号）の出力中は、スイッチング素子Ｔ１へオフ信号（例えばＬレベル信号）が出力され、スイッチング素子Ｔ１へのオン信号（例えばＨレベル信号）の出力中は、スイッチング素子Ｔ２へオフ信号（例えばＬレベル信号）が出力されるように同期整流制御が行われる。この制御により、第２導電路９２に印加された直流電圧（入力電圧）を昇圧する動作がなされ、第１導電路９１には、第２導電路９２に印加された入力電圧よりも高い出力電圧が印加される。第１導電路９１に印加される出力電圧は、スイッチング素子Ｔ２のゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティに応じて定まる。なお、昇圧モードでは、スイッチング素子Ｔ３のゲートにはオン信号が継続的に入力され、スイッチング素子Ｔ３はオン状態で維持される。また、スイッチング素子Ｔ４のゲートにはオフ信号が継続的に入力され、スイッチング素子Ｔ４はオフ状態で維持される。

昇圧モードでは、制御回路１２により公知方式のフィードバック制御がなされる。具体的には、制御回路１２が、電圧検出部２１（昇圧モードでの出力電圧検出部）によって検出された出力電圧に基づいて第１導電路９１（昇圧モードでの出力側導電路）の電圧を目標電圧値に近づけるようにＰＷＭ信号（制御信号）のデューティを算出するフィードバック演算を周期的に繰り返す。フィードバック演算は、降圧モードと同様に行うことができる。制御回路１２は、昇圧モード中にＰＷＭ信号（制御信号）を継続的に出力し、フィードバック演算を行う度に、ＰＷＭ信号（制御信号）のデューティをフィードバック演算で新たに得られたデューティ（算出デューティ）に応じた値に変化させる。駆動回路１１は、制御回路１２から与えられるＰＷＭ信号を取得し、そのＰＷＭ信号と同周期及び同デューティのＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｔ２のゲートに出力する。駆動回路１１からスイッチング素子Ｔ２のゲートに出力されるＰＷＭ信号は、オン信号（Ｈレベル信号）の電圧がスイッチング素子Ｔ２をオン動作させ得る適切なレベルに調整される。そして、駆動回路１１は、スイッチング素子Ｔ２のゲートに出力するＰＷＭ信号と相補的なＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｔ１のゲートに出力し、同期整流制御を行う。駆動回路１１からスイッチング素子Ｔ１のゲートに与えるＰＷＭ信号も、オン信号（Ｈレベル信号）の電圧がスイッチング素子Ｔ１をオン動作させ得る適切なレベルに調整される。

（昇圧モードでの制限動作）
ＤＣＤＣコンバータ１は、昇圧モードで動作する場合、電圧検出部２２が入力電圧検出部の一例に相当し、第２導電路９２（入力側導電路）に印加された入力電圧を検出する。また、昇圧モードで動作する場合、電流検出部３２が入力電流検出部の一例に相当し、第２導電路９２（入力側導電路）を流れる入力電流を検出する。また、昇圧モードで動作する場合、制御回路１２が温度情報取得部の一例に相当し、第２導電路９２（入力側導電路）に電気的に接続された第２電源部１０２（入力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を取得するように機能し、第１導電路９１（出力側導電路）に電気的に接続された第１電源部１０１（出力側蓄電部）の温度を特定する温度情報を取得するようにも機能する。

ＤＣＤＣコンバータ１は、昇圧モードで動作する場合、降圧モードのときに第１導電路９１の入力電圧に基づいて入力電力制限値を設定した方法と同様の方法で、第２導電路９２の入力電圧に基づいて入力電力制限値を設定すればよい。また、降圧モードのときに第２導電路９２の出力電圧に基づいて出力電力制限値を設定した方法と同様の方法で、第１導電路９１の出力電圧に基づいて出力電力制限値を設定すればよい。保護用の制御については、降圧モードで動作する場合と同様に、図３〜図７のような流れで行うことができる。

次に、本構成の効果を例示する。
上述したＤＣＤＣコンバータ１では、入力側蓄電部の温度に応じて制限値情報（入力電圧と入力電力制限値との関係を定めた情報）を変化させることができ、入力側蓄電部の温度に合わせて入力電力の制限値を定めることができる。そして、いずれの温度範囲に対応した制限値情報でも、入力電圧が低くなるほど入力電力制限値を低くするように入力電圧と入力電力制限値との関係が定められるため、入力電圧が低いほど（即ち、入力側蓄電部の充電電圧が低いほど）入力電力が制限されることになる。更に、入力電圧の範囲が正常範囲よりも低い場合において入力電力制限値を定める場合に、低い温度範囲ほど、温度別制限範囲の上限電圧値を高く設定し且つ入力電圧の減少に対する入力電力制限値の減少度合いを小さくするように制限値情報を定めているため、蓄電部の温度が低いときほど、より高めの入力電圧で制限を開始することができ、制限がなされる入力電圧の範囲をより広くすることができる。

また、ＤＣＤＣコンバータ１は、出力側蓄電部の温度に応じて制限値情報（出力電圧と出力電力制限値との関係を定めた情報）を変化させることができ、出力側蓄電部の温度に合わせて出力電力の制限値を定めることができる。そして、いずれの温度範囲に対応した制限値情報でも、出力電圧が高くなるほど出力電力制限値を低くするように出力電圧と出力電力制限値との関係が定められるため、出力電圧が高いほど（即ち、出力側蓄電部の充電電圧が高いほど）出力電力が制限されることになる。更に、出力電圧の範囲が正常範囲よりも高い場合において出力電力制限値を定める場合に、低い温度範囲ほど、温度別制限範囲の下限電圧値を低く設定し且つ出力電圧の増大に対する出力電力制限値の減少度合いを小さくするように制限値情報を定めているため、蓄電部の温度が低いときほど、より低めの出力電圧で制限を開始することができ、制限がなされる出力電圧の範囲をより広くすることができる。

判定部に相当する制御回路１２は、入力電力制限値を定めるための制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど下限電圧値を高くするようになっている。このようにすれば、低い温度範囲ほど、入力電圧に応じて入力電力制限値が定められる入力電圧範囲（温度別制限範囲）の下限を高めに設定することができるため、入力電圧が下限電圧値付近のときに電流変動が生じる場合に、温度範囲が低いほど、より高めの入力電圧で入力電力制限値に達しやすくなる。

更に、制御部は、入力電力が入力電力制限値に達したと判定部が判定した場合に電圧変換部の電圧変換動作を停止又は抑制させるように動作する。このようにすれば、入力電力がある程度低くなった場合に電圧変換部の動作を停止又は抑制させて電圧変換部が入力側蓄電部から電流を引き込むことを停止又は抑制させることができ、このような停止又は抑制を行うときの入力電力の制限値を、入力側蓄電部の温度に合わせて変更することができる。

判定部は、制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた温度別制限範囲ほど上限電圧値を低くするようになっている。このようにすれば、低い温度範囲ほど、出力電圧に応じて出力電力制限値が定められる出力電圧範囲（温度別制限範囲）の上限を低めに設定することができるため、出力電圧が上限電圧値付近のときに電流変動が生じる場合に、温度範囲が低いほど、より低めの出力電圧で出力電力制限値に達しやすくなる。

また、制御部は、出力電力が出力電力制限値に達したと判定部が判定した場合に電圧変換部の電圧変換動作を停止又は抑制させる。このようにすれば、出力電力がある程度高くなった場合に電圧変換部の動作を停止又は抑制させて電圧変換部が出力側蓄電部に電流を流し込むことを停止又は抑制させることができ、このような停止又は抑制を行うときの出力電力の制限値を、出力側蓄電部の温度に合わせて変更することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施例や後述する実施例の様々な特徴は、矛盾しない組み合わせであればどのように組み合わせてもよい。

実施例１では、入力電力の制限値を定める制限値設定方式において、いずれの温度範囲に対応付けられた制限値情報でも、入力電圧が低くなるほど入力電力制限値を低くするように入力電圧と入力電力制限値との関係を定めた関係式が直線式となる例を示したが、この関係式が曲線状の式であってもよく、入力電圧が低くなるほど入力電力制限値が段階的に低くなるように入力電圧と入力電力制限値との関係を定めた情報を用いてもよい。同様に、出力電力の制限値を定める制限値設定方式において、いずれの温度範囲に対応付けられた制限値情報でも、出力電圧が高くなるほど入力電力制限値を低くするように出力電圧と出力電力制限値との関係を定めた関係式が直線式となる例を示したが、この関係式が曲線状の式であってもよく、出力電圧が高くなるほど出力電力制限値が段階的に低くなるように出力電圧と出力電力制限値との関係を定めた情報を用いてもよい。

実施例１では、ＤＣＤＣコンバータの一例として双方向型の昇降圧ＤＣＤＣコンバータを例示したが、降圧ＤＣＤＣコンバータであってもよく、昇圧ＤＣＤＣコンバータであってもよく、昇降圧ＤＣＤＣコンバータであってもよい。また、実施例１のように入力側と出力側とを変更し得る双方向型のＤＣＤＣコンバータであってもよく、入力側と出力側が固定化された一方向型のＤＣＤＣコンバータであってもよい。

実施例１では、単相型のＤＣＤＣコンバータを例示したが、多相型のＤＣＤＣコンバータとしてもよい。

実施例１では、同期整流式のＤＣＤＣコンバータを例示したが、一部のスイッチング素子をダイオードに置き換えたダイオード方式のＤＣＤＣコンバータとしてもよい。

実施例１では、ＤＣＤＣコンバータのスイッチング素子として、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴとして構成されるスイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を例示したが、スイッチング素子は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであってもよいし、バイポーラトランジスタ等の他のスイッチング素子であってもよい。

実施例１では、制御回路１２がマイクロコンピュータを主体として構成されていたが、マイクロコンピュータ以外の複数のハードウェア回路によって実現されてもよい。

１…車載用のＤＣＤＣコンバータ
６…電圧変換部
１０…制御部
１２…制御回路（判定部、温度情報取得部）
２０…電圧検出部（入力電圧検出部、出力電圧検出部）
３０…電流検出部（入力電流検出部、出力電流検出部）
９１…第１導電路（入力側導電路、出力側導電路）
９２…第２導電路（入力側導電路、出力側導電路）
１０１…第１電源部（入力側蓄電部、出力側蓄電部）
１０２…第２電源部（入力側蓄電部、出力側蓄電部）
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…スイッチング素子

Claims (6)

1. 第１導電路及び第２導電路のいずれか一方を入力側導電路とし、他方を出力側導電路とし、前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する車載用のＤＣＤＣコンバータであって、
   制御信号が与えられることに応じてオンオフ動作するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子のオンオフ動作により前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する電圧変換部と、
   前記電圧変換部に前記制御信号を出力する制御部と、
   前記入力側導電路に印加された入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
   前記入力側導電路を流れる入力電流を検出する入力電流検出部と、
   前記入力側導電路の入力電力が入力電力制限値に達したか否かを判定する判定部と、
   前記入力側導電路に電気的に接続された入力側蓄電部の温度を特定する温度情報を取得する温度情報取得部と、
   を備え、
   前記判定部は、
   所定の正常電圧範囲よりも低い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、前記入力電圧が低くなるほど前記入力電力制限値を低くするように前記入力電圧と前記入力電力制限値との関係を定めた制限値情報を複数の前記温度範囲にそれぞれ対応付け、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど上限電圧値を高くし、且つ低い温度範囲に対応付けた前記制限値情報ほど前記入力電圧の減少に対する前記入力電力制限値の減少度合いを小さくするように定める制限値設定方式に基づき、
   前記入力側導電路の前記入力電力が、前記入力側導電路の前記入力電圧と前記入力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる前記入力電力制限値に達したか否かを判定する
   車載用のＤＣＤＣコンバータ。
2. 前記判定部は、前記制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど下限電圧値を高くする請求項１に記載の車載用のＤＣＤＣコンバータ。
3. 前記制御部は、前記入力電力が前記入力電力制限値に達したと前記判定部が判定した場合に前記電圧変換部の電圧変換動作の停止又は抑制を行う請求項１又は請求項２に記載の車載用のＤＣＤＣコンバータ。
4. 第１導電路及び第２導電路のいずれか一方を入力側導電路とし、他方を出力側導電路とし、前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する車載用のＤＣＤＣコンバータであって、
   制御信号が与えられることに応じてオンオフ動作するスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子のオンオフ動作により前記入力側導電路に印加された電圧を昇圧又は降圧して前記出力側導電路に出力する電圧変換部と、
   前記電圧変換部に前記制御信号を出力する制御部と、
   前記出力側導電路に印加された出力電圧を検出する出力電圧検出部と、
   前記出力側導電路を流れる出力電流を検出する出力電流検出部と、
   前記出力側導電路の出力電力が出力電力制限値に達したか否かを判定する判定部と、
   前記出力側導電路に電気的に接続された出力側蓄電部の温度を特定する温度情報を取得する温度情報取得部と、
   を備え、
   前記判定部は、
   所定の正常電圧範囲よりも高い電圧範囲である複数の温度別制限範囲を複数の温度範囲にそれぞれ対応付け、前記出力電圧が高くなるほど前記出力電力制限値を低くするように前記出力電圧と前記出力電力制限値との関係を定めた制限値情報を複数の前記温度範囲にそれぞれ対応付け、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど下限電圧値を低くし、且つ低い温度範囲に対応付けた前記制限値情報ほど前記出力電圧の増大に対する前記出力電力制限値の減少度合いを小さくするように定める制限値設定方式に基づき、
   前記出力側導電路の前記出力電力が、前記出力側導電路の前記出力電圧と前記出力側蓄電部の温度が属する温度範囲とに応じて定まる前記出力電力制限値に達したか否かを判定する
   車載用のＤＣＤＣコンバータ。
5. 前記判定部は、前記制限値設定方式において、低い温度範囲に対応付けた前記温度別制限範囲ほど上限電圧値を低くする請求項４に記載の車載用のＤＣＤＣコンバータ。
6. 前記制御部は、前記出力電力が前記出力電力制限値に達したと前記判定部が判定した場合に前記電圧変換部の電圧変換動作の停止又は抑制を行う請求項４又は請求項５に記載の車載用のＤＣＤＣコンバータ。

Images