JP2020120472A - Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 - Google Patents
Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020120472A JP2020120472A JP2019008689A JP2019008689A JP2020120472A JP 2020120472 A JP2020120472 A JP 2020120472A JP 2019008689 A JP2019008689 A JP 2019008689A JP 2019008689 A JP2019008689 A JP 2019008689A JP 2020120472 A JP2020120472 A JP 2020120472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command
- current
- switch
- control
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
- H02M3/33584—Bidirectional converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【課題】リアクトルに流れる電流の向きが変化する場合であっても、その変化の前後においてピーク電流モード制御を用いてリアクトル電流を制御することができるＤＣＤＣコンバータの制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】ＤＣＤＣコンバータ１０に適用される制御装置３０は、昇圧制御が実施される期間であると判定した場合、第１制御部５０からのオン指令又はオフ指令を選択し、選択したオン指令又はオフ指令により第１スイッチＳＷ１をオンオフ操作する。制御装置３０は、降圧制御が実施される期間であると判定した場合、第２制御部６０からのオン指令又はオフ指令を選択し、選択したオン指令又はオフ指令により第２スイッチＳＷ２をオンオフ操作する。【選択図】 図１
Description
本発明は、ＤＣＤＣコンバータに適用される制御装置に関する。
特許文献１には、ＡＣＤＣ変換装置のリアクトルに流れるリアクトル電流を指令電流に制御すべく、周知のピーク電流モード制御により、ＡＣＤＣ変換装置のスイッチを操作する制御装置が開示されている。制御装置が、ピーク電流モード制御を用いてスイッチを操作することにより、リアクトル電流を高速に指令電流に制御することが可能となる。これにより、リアクトルの定格電流に十分な余裕を持たせておく必要がなくなるため、リアクトルの大型化を抑制することができる。
低圧側端子に供給された直流電圧を昇圧して、昇圧後の直流電圧を高圧側端子から供給する昇圧制御と、高圧側端子に供給された直流電圧を降圧して、降圧後の直流電圧を低圧側端子から供給する降圧制御とを実施する双方向型のＤＣＤＣコンバータがある。このような双方向型のＤＣＤＣコンバータでは、昇圧制御が実施される期間と降圧制御が実施される期間とで、リアクトルに流れる電流の極性が異なる。そのため、特許文献１に開示されたピーク電流モード制御を、双方向型のＤＣＤＣコンバータにそのまま適用することはできなかった。
本発明は上記課題に鑑みたものであり、リアクトルに流れる電流の向きが変化する場合であっても、その変化の前後においてピーク電流モード制御を用いてリアクトル電流を制御することができるＤＣＤＣコンバータの制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、第１スイッチ、第２スイッチ、リアクトル、低圧側端子及び高圧側端子を備え、前記第１スイッチのオン操作によって前記低圧側端子からの電流を前記リアクトルに供給し、前記第１スイッチのオフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させることにより、前記低圧側端子から供給される直流電圧を昇圧して前記高圧側端子から出力する昇圧制御と、前記第２スイッチのオン操作によって前記高圧側端子からの電流を前記リアクトルに供給し、前記第２スイッチのオフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させることにより、前記高圧側端子から供給される直流電圧を降圧して前記低圧側端子から出力する降圧制御と、を行うＤＣＤＣコンバータに適用されるＤＣＤＣコンバータの制御装置に関する。
前記低圧側端子から前記高圧側端子の向きに前記リアクトルに流れる電流の極性を正極性とし、前記高圧側端子から前記低圧側端子の向きに前記リアクトルに流れる電流の極性を負極性とする。制御装置は、前記リアクトルに流れる電流値であるリアクトル電流を取得する電流取得部と、前記昇圧制御が実施される期間では、正の指令電流を出力し、前記降圧制御が実施される期間では、負の指令電流を出力する指令値出力部と、前記第１スイッチの１スイッチング周期において、取得された前記リアクトル電流が正の前記指令電流に到達するまでは、前記第１スイッチのオン指令を出力し、取得された前記リアクトル電流が正の前記指令電流に到達した場合は、前記第１スイッチのオフ指令を出力する第１制御部と、前記第２スイッチの１スイッチング周期において、取得された前記リアクトル電流が負の前記指令電流に到達するまでは、前記第２スイッチのオン指令を出力し、取得された前記リアクトル電流が負の前記指令電流に到達した場合は、前記第２スイッチのオフ指令を出力する第２制御部と、前記昇圧制御が実施される期間であると判定した場合、前記第１制御部及び前記第２制御部のうち前記第１制御部からの前記オン指令又は前記オフ指令を選択し、選択した前記オン指令又は前記オフ指令により前記第１スイッチをオンオフ操作し、前記降圧制御が実施される期間であると判定した場合、前記第１制御部及び前記第２制御部のうち前記第２制御部からの前記オン指令又は前記オフ指令を選択し、選択した前記オン指令又は前記オフ指令により前記第２スイッチをオンオフ操作する操作部と、を備える。
上記構成のＤＣＤＣコンバータでは、正極性のリアクトル電流に対応したピーク電流モード制御を実施する第1制御部による演算と、負極性のリアクトル電流に対応したピーク電流モード制御を実施する第2制御部による演算とが並列動作する。昇圧制御が実施される期間では第1制御部からの第1スイッチへのオンオフ指令が選択され、降圧制御が実施される期間では、第2制御部からの第2スイッチへのオンオフ指令が選択される。具体的には、昇圧制御が実施される期間において、正極性のリアクトル電流の上昇により、リアクトル電流が正の指令電流に達するまでは、第１制御部からのオン指令により第１スイッチがオン操作され、リアクトル電流が正の指令電流に到達した後は、第１制御部からのオフ指令により第１スイッチがオフ操作される。また、降圧制御が実施される期間において、負極性のリアクトル電流の下降により、リアクトル電流が負の指令電流に達するまでは、第２制御部からのオン指令により第２スイッチがオン操作され、リアクトル電流が負の指令電流に到達した後は、第２制御からのオフ指令により第２スイッチがオフ操作される。これにより、正極性のリアクトル電流に対応した第1スイッチのオンオフ操作と、負極性のリアクトル電流に対応した第２スイッチのオンオフ操作とを、リアクトル電流の極性の変化に応じて迅速に切り換えることができる。このため、リアクトル電流の極性の変化の前後でピーク電流モード制御を用いてリアクトル電流を適正に制御することができる。
＜第１実施形態＞
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電力変換システム１００の構成図である。電力変換システム１００は、車両に搭載されている。また、電力変換システム１００が搭載される車両は、例えば、走行動力源として、内燃機関であるエンジンと、走行用のモータ２６０とを備えるハイブリット車両である。
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電力変換システム１００の構成図である。電力変換システム１００は、車両に搭載されている。また、電力変換システム１００が搭載される車両は、例えば、走行動力源として、内燃機関であるエンジンと、走行用のモータ２６０とを備えるハイブリット車両である。
電力変換システム１００は、蓄電池２００と、ＤＣＤＣコンバータ１０と、インバータ２５０と、を備えている。ＤＣＤＣコンバータ１０の第１低圧側端子ＴＬ１には、蓄電池２００のプラス端子が接続されており、第２低圧側端子ＴＬ２には、蓄電池２００のマイナス端子が接続されている。本実施形態では、蓄電池２００は、例えば、リチウムイオン蓄電池であり、２００Ｖ〜４００Ｖの端子間電圧を生じさせる。
ＤＣＤＣコンバータ１０は、コンデンサ１６と、ハーフブリッジ回路１５と、リアクトル１３と、第１〜第４配線ＬＰ１〜ＬＰ４とを備えている。
ＤＣＤＣコンバータ１０の第１高圧側端子ＴＨ１には、第１配線ＬＰ１の第１端が接続されており、第２高圧側端子ＴＨ２には第２配線ＬＰ２の第１端が接続されている。第１配線ＬＰ１と第２配線ＬＰ２とは、コンデンサ１６により接続されている。
第１，第２配線ＬＰ１，ＬＰ２の第２端には、ハーフブリッジ回路１５が接続されている。ハーフブリッジ回路１５は、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２とを備えている。第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、電圧駆動型のスイッチであり、本実施形態では、ＩＧＢＴである。第２スイッチＳＷ２のエミッタと、第１スイッチＳＷ１のコレクタとが接続されている。第２スイッチＳＷ２のコレクタが第１配線ＬＰ１に接続されており、第１スイッチＳＷ１のエミッタが第２配線ＬＰ２に接続されている。第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２それぞれは、逆並列接続されたフリーホイールダイオードを備えている。
第２スイッチＳＷ２のエミッタと、第１スイッチＳＷ１のコレクタとの間の接続点Ｋには、第３配線ＬＰ３の第１端が接続されている。第３配線ＬＰ３には、リアクトル１３が設けられている。また、第１スイッチＳＷ１のエミッタには、第４配線ＬＰ４の第１端が接続されている。第３配線ＬＰ３の第２端には、第１低圧側端子ＴＬ１が接続されている。第４配線ＬＰ４の第２端には、第２低圧側端子ＴＬ２が接続されている。
ＤＣＤＣコンバータ１０は、第１電圧センサ２１と、電流センサ２２と、第２電圧センサ２３とを備えている。第１電圧センサ２１は、第１，第２高圧側端子ＴＨ１，ＴＨ２間に生じる直流電圧を高圧側電圧ＶＨとして検出する。電流センサ２２は、第３配線ＬＰ３に設けられており、リアクトル１３に流れる電流値をリアクトル電流ＩＬｒとして検出する。第２電圧センサ２３は、蓄電池２００の端子間電圧を低圧側電圧ＶＬとして検出する。
第１，第２高圧側端子ＴＨ１，ＴＨ２には、直流電圧を交流電圧に変換する機能及び交流電圧を直流電圧に変換する機能を有するインバータ２５０が接続されている。インバータ２５０には、モータ２６０が接続されている。モータ２６０は、３相交流モータである。モータ２６０は、車両を走行させるためのトルクを発生する力行機能と、車両の走行中に、車両の運動エネルギを利用して回生発電する機能を有している。
モータ２６０の力行時は、ＤＣＤＣコンバータ１０は、蓄電池２００から供給される直流電圧を昇圧し、昇圧後の直流電圧をインバータ２５０に供給する。インバータ２５０は、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換し、モータ２６０に給電する。一方、モータ２６０の回生発電時は、インバータ２５０は、モータ２６０の回生発電によって生じた交流電流を直流電流に整流し、ＤＣＤＣコンバータ１０に直流電圧を供給する。ＤＣＤＣコンバータ１０は、供給された直流電圧を降圧し、降圧後の直流電圧により蓄電池２００を充電する。
ＤＣＤＣコンバータ１０は、第１スイッチＳＷ１をオンオフ操作する第１ゲート信号ＧＳ１、及び第２スイッチＳＷ２をオンオフ操作する第２ゲート信号ＧＳ２を出力する制御装置３０を備えている。図２に示すように、制御装置３０は、リアクトル電流ＩＬｒの指令値である指令電流ＩＬ＊を出力する指令値出力部３１を備えている。指令値出力部３１は、モータ２６０の力行時において、昇圧制御用の指令電流ＩＬ＊を出力し、モータ２６０の回生発電時において、降圧制御用の指令電流ＩＬ＊を出力する。指令値出力部３１は、例えば、モータ２６０の力行と回生発電との切り換えの際に、不図示の上位ＥＣＵから出力される指令信号により、昇圧制御が実施される期間と、降圧制御が実施される期間とを判定する。なお、制御装置３０が提供する各機能は、例えば、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ハードウェア、又はそれらの組み合わせによって提供することができる。
制御装置３０は、昇圧制御において、リアクトル電流ＩＬｒを指令電流ＩＬ＊に制御すべく、ピーク電流モード制御により第１スイッチＳＷ１をオンオフ操作する。一方、制御装置３０は、降圧制御において、リアクトル電流ＩＬｒを指令電流ＩＬ＊に制御すべく、ピーク電流モード制御により第２スイッチＳＷ２をオンオフ操作する。なお、本実施形態において、制御装置３０は、昇圧制御及び降圧制御それぞれにおいて、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２とを交互にオン操作する。本実施形態では、制御装置３０が、電流取得部、第１電圧取得部及び第２電圧取得部を含んでいる。
ここで、ＤＣＤＣコンバータ１０では、昇圧制御が実施される期間と降圧制御が実施される期間とで、リアクトル１３に流れる電流の極性が異なる。昇圧制御では、第１低圧側端子ＴＬ１から接続点Ｋへと向かう方向にリアクトル１３に電流が流れる。一方、降圧制御では、接続点Ｋから第１低圧側端子ＴＬ１へと向かう方向にリアクトル１３に電流が流れる。以下では、第１低圧側端子ＴＬ１から接続点Ｋへと向かう方向にリアクトル１３に流れる電流の極性を正極性とし、接続点Ｋから第１低圧側端子ＴＬ１へと向かう方向にリアクトル１３に流れる電流の極性を負極性とする。
次に、指令値出力部３１により出力される指令電流ＩＬ＊について説明する。図３（ａ）に示すように、昇圧制御が実施される期間では、リアクトル電流ＩＬｒは正極性となる。指令値出力部３１は、正極性のリアクトル電流ＩＬｒを制御するため、正の指令電流ＩＬ＊を出力する。具体的には、昇圧制御における指令電流ＩＬ＊は、ＤＣＤＣコンバータ１０からインバータ２５０に供給される電圧に応じてその値が定められている。
図３（ｂ）に示すように、降圧制御が実施される期間では、リアクトル電流ＩＬｒは負極性となる。指令値出力部３１は、負極性のリアクトル電流ＩＬｒを制御するため、負の指令電流ＩＬ＊を出力する。具体的には、降圧制御における指令電流ＩＬ＊は、ＤＣＤＣコンバータ１０の降圧制御により蓄電池２００に供給される電圧に応じてその値が定められている。
制御装置３０が実施するピーク電流モード制御では、リアクトル電流ＩＬｒと指令電流ＩＬ＊との比較結果に応じて、第１,第２ゲート信号ＧＳ１,ＧＳ２のオン指令とオフ指令とが切り換えられる。そのため、リアクトル１３に流れる電流の極性が変化する場合、変化後の電流の極性に応じて、ピーク電流モード制御の実施態様を切り換える必要がある。
本実施形態では、リアクトル電流ＩＬｒの極性が変化する場合でも、極性の変化の前後でピーク電流モード制御を適正に継続できるように、制御装置３０は、第１制御部５０と、第２制御部６０と、クロック出力部４０と、操作部７０とを備えている。
第１制御部５０は、リアクトル電流ＩＬｒと、指令電流ＩＬ＊とを用いたピーク電流モード制御により、第１スイッチＳＷ１の操作状態を定める第１出力信号ＯＵＴ１と、第２スイッチＳＷ２の操作状態を定める第２出力信号ＯＵＴ２とを出力する。第１出力信号ＯＵＴ１がハイ状態の場合に、第１スイッチＳＷ１の操作状態がオン操作に定められ、第１出力信号ＯＵＴ１がロー状態の場合に、第１スイッチＳＷ１の操作状態がオフ操作に定められる。第２出力信号ＯＵＴ２がハイ状態の場合に、第２スイッチＳＷ２の操作状態がオン操作に定められ、第２出力信号ＯＵＴ２がロー状態の場合に、第２スイッチＳＷ２の操作状態がオフ操作に定められる。
第１制御部５０は、第１ＤＡ変換器５１と、第１コンパレータ５２と、減算器５３と、第１ＲＳフリップフロップ５４と、第１補償部５５とを備えている。指令値出力部３１から出力された指令電流ＩＬ＊は、第１ＤＡ変換器５１に入力される。第１ＤＡ変換器５１は、入力された指令電流ＩＬ＊をデジタル値からアナログ値に変換する。アナログ値に変換された指令電流ＩＬ＊は、減算器５３に入力される。減算器５３は、第１補償部５５により設定されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊から減算した値を第１補償後指令値ＩＳ１＊として出力する。減算器５３から出力された第１補償後指令値ＩＳ１＊は、第１コンパレータ５２の反転入力端子に入力される。なお、スロープ補償信号Ｓｌｏｐｅは、リアクトル１３に流れる電流の変動に伴う発振を抑制するものである。電流センサ２２により検出されたリアクトル電流ＩＬｒは、第１コンパレータ５２の非反転入力端子に入力される。
第１コンパレータ５２は、リアクトル電流ＩＬｒと第１補償後指令値ＩＳ１＊とを比較し、リアクトル電流ＩＬｒが第１補償後指令値ＩＳ１＊に達するまでは、ロー状態のリセット信号ＲＥを出力する。また、第１コンパレータ５２は、リアクトル電流ＩＬｒが第１補償後指令値ＩＳ１＊に到達した場合、パルス状のハイ状態のリセット信号ＲＥを出力する。
第１ＲＳフリップフロップ５４のＳ端子には、クロック出力部４０からのクロック信号ＣＬＫが入力される。クロック信号ＣＬＫは第１,第２出力信号ＯＵＴ１,ＯＵＴ２のオン指令への切り替えタイミングを定める信号であり、また、１スイッチング周期Ｔｓｗを定める信号である。第１ＲＳフリップフロップ５４のＱ端子から出力される信号が第１出力信号ＯＵＴ１であり、反転端子Ｑから出力される信号が第２出力信号ＯＵＴ２である。
第２制御部６０は、リアクトル電流ＩＬｒと、指令電流ＩＬ＊とを用いたピーク電流モード制御により、第１スイッチＳＷ１の操作状態を定める第３出力信号ＯＵＴ３と、第２スイッチＳＷ２の操作状態を定める第４出力信号ＯＵＴ４とを出力する。第３出力信号ＯＵＴ３がハイ状態の場合に、第１スイッチＳＷ１の操作状態がオン操作に定められ、第３出力信号ＯＵＴ３がロー状態の場合に、第１スイッチＳＷ１の操作状態がオフ操作に定められる。第４出力信号ＯＵＴ４がハイ状態の場合に、第２スイッチＳＷ２の操作状態がオン操作に定められ、第４出力信号ＯＵＴ４がロー状態の場合に、第２スイッチＳＷ２の操作状態がオフ操作に定められる。
第２制御部６０は、第２ＤＡ変換器６１と、第２コンパレータ６２と、加算器６３と、第２ＲＳフリップフロップ６４と、第２補償部６５とを備えている。指令値出力部３１から出力された指令電流ＩＬ＊は、第２ＤＡ変換器６１に入力される。第２ＤＡ変換器６１によりアナログ値に変換された指令電流ＩＬ＊は、加算器６３に入力される。加算器６３は、第２補償部６５により設定されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊に加算し、加算した値を第２補償後指令値ＩＳ２＊として出力する。加算器６３からの第２補償後指令値ＩＳ２＊は、第２コンパレータ６２の非反転入力端子に入力される。電流センサ２２により検出されたリアクトル電流ＩＬｒは、第２コンパレータ６２の反転入力端子に入力される。
本実施形態では、第１補償部５５から出力されるスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅと第２補償部６５から出力されるスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅとは同じ値である。
第２コンパレータ６２は、指令電流ＩＬ＊と第２補償後指令値ＩＳ２＊とを比較し、リアクトル電流ＩＬｒが第２補償後指令値ＩＳ２＊に達するまでは、ロー状態のリセット信号ＲＥを出力する。また、第２コンパレータ６２は、リアクトル電流ＩＬｒが第２補償後指令値ＩＳ２＊に到達した場合に、パルス状のハイ状態のリセット信号ＲＥを出力する。
第２ＲＳフリップフロップ６４のＳ端子には、クロック出力部４０からのクロック信号ＣＬＫが入力される。第２ＲＳフリップフロップ６４のＱ端子から出力される信号が第３出力信号ＯＵＴ３であり、反転端子Ｑから出力される信号が第４出力信号ＯＵＴ４である。
操作部７０は、判定部７１と、出力選択部７２と、反転器７３とを備えている。判定部７１には、指令値出力部３１からの指令電流ＩＬ＊が入力される。判定部７１は、指令電流ＩＬ＊の符号が正である場合、ハイ状態の判定信号ＤＳを出力する。一方、判定部７１は、指令電流ＩＬ＊の符号が負である場合、ロー状態の判定信号ＤＳを出力する。
第１制御部５０からの第１，第２出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２と、第２制御部６０からの第３，第４出力信号ＯＵＴ３，ＯＵＴ４とは、出力選択部７２に入力される。具体的には、第１出力信号ＯＵＴ１は第１ＡＮＤ回路７４に入力され、第２出力信号ＯＵＴ２は第３ＡＮＤ回路７７に入力される。第３出力信号ＯＵＴ３は第２ＡＮＤ回路７５に入力され、第４出力信号ＯＵＴ４は第４ＡＮＤ回路７８に入力される。
判定部７１からの判定信号ＤＳは、第１ＡＮＤ回路７４と第３ＡＮＤ回路７７とに入力される。また、判定部７１からの判定信号ＤＳは、反転器７３により論理が反転されて、第２ＡＮＤ回路７５と第４ＡＮＤ回路７８とに入力される。
出力選択部７２は、第１ＯＲ回路７６及び第２ＯＲ回路７９を備えている。第１ＡＮＤ回路７４からの信号及び第２ＡＮＤ回路７５からの信号は、第１ＯＲ回路７６に入力される。第１ＯＲ回路７６の出力信号が第１ゲート信号ＧＳ１となる。第３ＡＮＤ回路７７からの信号及び第４ＡＮＤ回路７８からの信号は、第２ＯＲ回路７９に入力される。第２ＯＲ回路７９の出力信号が第２ゲート信号ＧＳ２となる。
判定部７１に正の指令電流ＩＬ＊が入力される期間では、第１，第３ＡＮＤ回路７４，７７にハイ状態の判定信号ＤＳが入力され、第２，第４ＡＮＤ回路７５，７８にロー状態の判定信号ＤＳが入力される。この場合、第１出力信号ＯＵＴ１が第１ＯＲ回路７６から出力される第１ゲート信号ＧＳ１となり、第２出力信号ＯＵＴ２が第２ＯＲ回路７９から出力される第２ゲート信号ＧＳ２となる。一方、判定部７１に負の指令電流ＩＬ＊が入力される期間では、第１，第３ＡＮＤ回路７４，７７にロー状態の判定信号ＤＳが入力され、第２，第４ＡＮＤ回路７５，７８にハイ状態の判定信号ＤＳが入力される。この場合、第３出力信号ＯＵＴ３が第１ＯＲ回路７６から出力される第１ゲート信号ＧＳ１となり、第４出力信号ＯＵＴ４が第２ＯＲ回路７９から出力される第２ゲート信号ＧＳ２となる。
次に、ＤＣＤＣコンバータ１０の動作を図４，図５を用いて説明する。図４は、力行時におけるＤＣＤＣコンバータ１０の動作を説明するタイミングチャートである。図４（ａ）は指令電流ＩＬ＊の推移を示し、図４（ｂ）は第１補償後指令値ＩＳ１＊の推移を示す。図４（ｃ）は第２補償後指令値ＩＳ２＊の推移を示し、図４（ｄ）はリアクトル電流ＩＬｒの推移を示す。図４（ｅ）は判定信号ＤＳの推移を示し、図４（ｆ）は第１出力信号ＯＵＴ１、及び第２出力信号ＯＵＴ２の論理反転値を示す。
モータ２６０の力行時では、ＤＣＤＣコンバータ１０は昇圧制御を実施するため、リアクトル電流ＩＬｒは正極性となり、指令値出力部３１からは正の指令電流ＩＬ＊が出力される。そのため、正の指令電流ＩＬ＊からスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算した第１補償後指令値ＩＳ１＊と、第２指令値ＩＬ２＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算した第２補償後指令値ＩＳ２＊とは共に正となる。
第１制御部５０は、第１補償後指令値ＩＳ１＊と、リアクトル電流ＩＬｒとを用いたピーク電流モード制御により、第１，第２出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を出力する。１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて、リアクトル電流ＩＬｒが第１補償後指令値ＩＳ１＊に達していない場合は、第１制御部５０からハイ状態の第１出力信号ＯＵＴ１とロー状態の第２出力信号ＯＵＴ２とが出力される。１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて、リアクトル電流ＩＬｒが第１補償後指令値ＩＳ１＊に到達した場合は、第１制御部５０からロー状態の第１出力信号ＯＵＴ１と、ハイ状態の第２出力信号ＯＵＴ２とが出力される。
第２制御部６０は、第２補償後指令値ＩＳ２＊と、リアクトル電流ＩＬｒとを用いたピーク電流モード制御により、第３，第４出力信号ＯＵＴ３，ＯＵＴ４を出力する。１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて、リアクトル電流ＩＬｒが第２補償後指令値ＩＳ２＊に達していない場合は、第２制御部６０からロー状態の第３出力信号ＯＵＴ３とハイ状態の第４出力信号ＯＵＴ４とが出力される。１スイッチング周期Ｔｓｗにおいて、リアクトル電流ＩＬｒが第２補償後指令値ＩＳ２＊に到達した後は、第２制御部６０からハイ状態の第３出力信号ＯＵＴ３と、ロー状態の第４出力信号ＯＵＴ４とが出力される。
ＤＣＤＣコンバータ１０が昇圧制御を実施する期間では、指令電流ＩＬ＊は正の符号であるため、判定信号ＤＳはハイ状態となる。そのため、図４（ｆ）に示すように、操作部７０に入力された第１，第２出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２と、第３，第４出力信号ＯＵＴ３，ＯＵＴ４とのうち、第１，第２出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２が第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２への出力対象に選択される。そして、第１スイッチＳＷ１のゲートに、第１出力信号ＯＵＴ１が第１ゲート信号ＧＳ１として入力される。第２スイッチＳＷ２のゲートに、第２出力信号ＯＵＴ２が第２ゲート信号ＧＳ２として入力される。
図５は、回生発電時におけるＤＣＤＣコンバータ１０の動作を説明するタイミングチャートである。図５（ａ）〜図５（ｅ）は、図４（ａ）〜図４（ｅ）に対応している。図５（ｆ）は第３出力信号ＯＵＴ３、及び第４出力信号ＯＵＴ４の論理反転値を示す。
モータ２６０の回生発電時では、ＤＣＤＣコンバータ１０は降圧制御を実施するため、リアクトル電流ＩＬｒは負極性となり、指令値出力部３１からは負の指令電流ＩＬ＊が出力される。そのため、指令電流ＩＬ＊からスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算した第１補償後指令値ＩＳ１＊と、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算した第２補償後指令値ＩＳ２＊とは共に負となる。
降圧制御が実施される期間において、第１制御部５０は、第１補償後指令値ＩＳ１＊と、負のリアクトル電流ＩＬｒとを用いたピーク電流モード制御により、第１，第２出力信号ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を出力する。第２制御部６０は、第２補償後指令値ＩＳ２＊と、負のリアクトル電流ＩＬｒとを用いたピーク電流モード制御により、第３，第４出力信号ＯＵＴ３，ＯＵＴ４を出力する。
ＤＣＤＣコンバータ１０が降圧制御を実施する期間では、第２指令値ＩＬ２＊は負の符号であるため、判定信号ＤＳはロー状態となる。そのため、図５（ｆ）に示すように、操作部７０に入力された第１〜第４出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４のうち、第３，第４出力信号ＯＵＴ３，ＯＵＴ４が第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２への出力対象に選択される。そして、第１スイッチＳＷ１のゲートには、第３出力信号ＯＵＴ３が第１ゲート信号ＧＳ１として入力される。第２スイッチＳＷ２には、第４出力信号ＯＵＴ４が第２ゲート信号ＧＳ２として入力される。
以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。
・ＤＣＤＣコンバータ１０は、第１制御部５０及び第２制御部６０を備えており、第１制御部５０と第２制御部６０とは並列に動作している。昇圧制御が実施される期間では第１制御部５０からの第１,第２出力信号ＯＵＴ１,ＯＵＴ２が第1スイッチＳＷのゲート信号に選択され、降圧制御が実施される期間では、第２制御部６０からの第１,第２出力信号ＯＵＴ１,ＯＵＴ２が第２スイッチＳＷ２のゲート信号に選択される。このため、正極性のリアクトル電流ＩＬｒに対応した第１スイッチＳＷ１のオンオフ操作と、負極性のリアクトル電流ＩＬｒに対応した第２スイッチＳＷ２のオンオフ操作とを、リアクトル電流ＩＬｒの極性の変化に応じて迅速に切り換えることができる。これにより、リアクトル電流ＩＬｒの極性の変化の前後でピーク電流モード制御を適正に継続することができる。
＜第１実施形態の変形例１＞
図６に示すように、操作部７０は、リアクトル電流ＩＬｒの極性に基づいて、昇圧制御と降圧制御との間の制御の切り換わりを判定してもよい。
図６に示すように、操作部７０は、リアクトル電流ＩＬｒの極性に基づいて、昇圧制御と降圧制御との間の制御の切り換わりを判定してもよい。
図６は、本実施形態に係る制御装置３０の機能ブロック図である。操作部７０は、電流センサ２２により検出されたリアクトル電流ＩＬｒが入力される判定部１７０を備えている。判定部１７０は、リアクトル電流ＩＬｒが正極性である場合に、ハイ状態の判定信号ＤＳを出力する。一方、判定部１７０は、リアクトル電流ＩＬｒが負極性である場合に、ロー状態の判定信号ＤＳを出力する。
リアクトル電流ＩＬｒが正極性である期間では、第１、第３ＡＮＤ回路７４，７７にハイ状態の判定信号ＤＳが入力され、第２，第４ＡＮＤ回路７５，７８にロー状態の判定信号ＤＳが入力される。また、リアクトル電流ＩＬｒが負極性である期間では、第１，第３ＡＮＤ回路７４，７７にロー状態の判定信号ＤＳが入力され、第２，第４ＡＮＤ回路７５，７８にハイ状態の判定信号ＤＳが入力される。
以上説明した本実施形態では、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第１実施形態の変形例２＞
第４配線ＬＰ４に電流センサ２２が設けられていてもよい。
第４配線ＬＰ４に電流センサ２２が設けられていてもよい。
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
図７は、本実施形態に係る制御装置３０の機能ブロック図である。制御装置３０は、第１制御部５０に第１クロック信号ＣＬＫ１を出力し、第２制御部６０に第２クロック信号ＣＬＫ２を出力するクロック出力部１４０を備えている。クロック出力部１４０からの第１クロック信号ＣＬＫ１は、第１補償部５５と、第１ＲＳフリップフロップ５４のセット端子Ｓとに入力される。クロック出力部１４０からの第２クロック信号ＣＬＫ２は、第２補償部６５と、第２ＲＳフリップフロップ６４のセット端子Ｓとに入力される。
第１クロック信号ＣＬＫ１と第２クロック信号ＣＬＫ２とは、１周期の長さが同じである。第１,第２クロック信号ＣＬＫ１,ＣＬＫ２の１周期が第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２の１スイッチング周期Ｔｓｗとなる。また、第２クロック信号ＣＬＫ２の立ち上がりタイミングは、第１クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりタイミングに対して１スイッチング周期の１／２（Ｔｓｗ／２）だけずれている。
第１クロック信号ＣＬＫ１の位相と第２クロック信号ＣＬＫ２の位相とがＴｓｗ／２だけずらされているのは、以下に説明する理由のためである。第１制御部５０による第１出力信号ＯＵＴ１のオン操作への切り替えタイミングと,第２制御部６０による第３出力信号ＯＵＴ３のオン操作への切り替えタイミングとが同じタイミングであると、以下の問題が生じることが懸念される。具体的には、リアクトル電流ＩＬｒの極性が変化した際に、変化後のリアクトル電流ＩＬｒの極性に対応したゲート信号がリアクトル電流ＩＬｒの極性の変化に遅れて出力されることが懸念される。
そこで、本実施形態では、制御装置３０は、第２制御部６０による第３出力信号ＯＵＴ３のオン操作への切り替えタイミングを、第１制御部５０による第１出力信号ＯＵＴ１のオン操作への切り替えタイミングよりも１スイッチング周期Ｔｓｗの１／２だけずらして出力する。
図８は、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１０の動作を説明するタイミングチャートである。図８（ａ）は第１クロック信号ＣＬＫ１の推移を示し、図８（ｂ）は第２クロック信号ＣＬＫ２の推移を示す。図８（ｃ）は第１出力信号ＯＵＴ１及び第２出力信号ＯＵＴ２の論理反転値の推移を示し、図８（ｄ）は第３出力信号ＯＵＴ３及び第４出力信号ＯＵＴ４の論理反転値の推移を示す。
モータ２６０の力行期間である時刻ｔ１１−ｔ１３では、リアクトル電流ＩＬｒが正極性となる。そのため、第１制御部５０により第１補償後指令値ＩＳ１＊と、リアクトル電流ＩＬｒとを用いて出力された第１,第２出力信号ＯＵＴ１,ＯＵＴ２が、第１,第２ゲート信号ＧＳ１,ＧＳ２となる。図８（ｃ）では、時刻ｔ１２,ｔ１３の第１クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりタイミングに同期して、第１出力信号ＯＵＴ１が、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２に出力されている。
時刻ｔ１３を経過した後、モータ２６０の制御が力行から回生発電に切り換わり、リアクトル電流ＩＬｒが正極性から負極性へ変化する。時刻ｔ１４以降では、第１制御部５０により第２補償後指令値ＩＳ２＊と、リアクトル電流ＩＬｒとを用いて出力された第３,第４出力信号ＯＵＴ３,ＯＵＴ４が、第１,第２ゲート信号ＧＳ１,ＧＳ２となる。
第２クロック信号ＣＬＫ２の立ち上がりタイミングが、第１クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりタイミングよりも半周期分（＝Ｔｓｗ／２）ずれている。そのため、図８（ｂ）,図８（ｄ）に示すように、第２クロック信号ＣＬＫ２の立ち上がりタイミング（時刻ｔ１４）に同期して、第３出力信号ＯＵＴ３がオン指令となっている。図８（ｄ）では、比較例として、第１クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりタイミング（時刻ｔ１５）に同期してオン指令となる第３出力信号ＯＵＴ３を破線で示している。破線で示される第３出力信号ＯＵＴ３がオン指令となるタイミングは、時刻ｔ１４での実際の第3出力信号ＯＵＴがオン指令となるタイミングよりも遅れている。
降圧制御から昇圧制御に切り換わる場合も、第２クロック信号ＣＬＫ２の立ち上がりタイミングが、第１クロック信号ＣＬＫ１の立ち上がりタイミングよりも半周期分（＝Ｔｓｗ／２）ずれて出力される。これにより、第１出力信号ＯＵＴ１がオン指令となるタイミングが、第１,第２クロック信号ＣＬＫ１,ＣＬＫ２が同位相である場合よりも早くなる。
以上説明した本実施形態では、第１制御部５０は、第２制御部６０による第２スイッチＳＷ２のオン指令の出力タイミングを、第１制御部５０による第１スイッチＳＷ１のオン指令の出力タイミングよりも１スイッチング周期Ｔｓｗの半周期だけずれたタイミングで出力する。これにより、リアクトル電流ＩＬｒの極性が変化してから、第１，第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２のオン操作が開始されるまでの期間において、指令電流の切り換わりの遅れが抑制される。
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２は、例えば、時比率が５０％を越えることにより、低周波発振が生じ易くなる。時比率は、１スイッチング周期Ｔｓｗに対するオン操作期間Ｔｏｎの比（＝Ｔｏｎ／Ｔｓｗ）である。特に、蓄電池２００の端子間電圧が低くなるほど、ＤＣＤＣコンバータ１０の降圧制御時において、リアクトル電流ＩＬｒが指令電流ＩＬ＊に達するまでの時間が長くなり、時比率が高くなり易くなる。そのため、本実施形態では、第１補償部５５と第２補償部６５とは、ＤＣＤＣコンバータ１０の昇圧制御時と降圧制御時とで、スロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きを異なる算出方法で算出する。本実施形態では、第１,第２補償部５５,６５が補償信号算出部に相当する。
図９は、本実施形態に係る制御装置３０の機能ブロック図である。第１補償部５５には、指令値出力部３１からの指令電流ＩＬ＊が入力される。第２補償部６５には、指令値出力部３１からの指令電流ＩＬ＊が入力される。第１,第２補償部５５,６５は、入力される指令電流ＩＬ＊の極性が正極性の場合と負極性の場合とで、スロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓの算出方法を異ならせる。
図１０（ａ）は、第１,第２補償部５５,６５による、昇圧制御時におけるスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓの算出方法を説明する図である。図１０（ｂ）は、第１,第２補償部５５,６５による、降圧制御時におけるスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓの算出方法を説明する図である。
図１０（ａ）に示すように、正極性のリアクトル電流ＩＬｒでは、増加時の傾きｍ１と減少時の傾きｍ２とは、下記式（１）,（２）により算出される。下記式（１）,（２）において、Ｌはリアクトル１３のインダクタンスである。
ｍ１＝ＶＬ／Ｌ … （１）
ｍ２＝（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ … （２）
リアクトル電流ＩＬｒの減少時の傾きｍ２が大きくなるほど、時比率が高くなるため、昇圧制御時において、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２が低周波発振しないための傾きＭｓ条件は、下記式（３）の条件を満たせばよい。
ｍ２／２≦Ｍｓ≦ｍ２ … （３）
昇圧制御時では、第１,第２補償部５５,６５は、第１電圧センサ２１により検出された高圧側電圧ＶＨと、第２電圧センサ２３により検出された低圧側電圧ＶＬとを用いて、上記式（３）を満たすスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓを算出する。
ｍ１＝ＶＬ／Ｌ … （１）
ｍ２＝（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ … （２）
リアクトル電流ＩＬｒの減少時の傾きｍ２が大きくなるほど、時比率が高くなるため、昇圧制御時において、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２が低周波発振しないための傾きＭｓ条件は、下記式（３）の条件を満たせばよい。
ｍ２／２≦Ｍｓ≦ｍ２ … （３）
昇圧制御時では、第１,第２補償部５５,６５は、第１電圧センサ２１により検出された高圧側電圧ＶＨと、第２電圧センサ２３により検出された低圧側電圧ＶＬとを用いて、上記式（３）を満たすスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓを算出する。
第１補償部５５は、昇圧制御時において、上記式（３）を用いて算出した傾きＭｓに応じたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊から減算することにより、第１補償後指令値ＩＳ１＊を算出する。第２補償部６５は、昇圧制御時において、上記式（３）を用いて算出した傾きＭｓに応じたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊に加算することにより、第２補償後指令値ＩＳ２＊を算出する。
図１０（ｂ）に示すように、負極性のリアクトル電流ＩＬｒでは、減少時の傾きｍ３と、増加時の傾きｍ４とは、下記式（４）,（５）により算出される。
ｍ３＝−（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ … （４）
ｍ４＝−ＶＬ／Ｌ … （５）
降圧制御時において、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２が低周波発振しないための傾きＭｓの条件は、下記式（６）の条件を満たせばよい。
ｍ４／２≦Ｍｓ≦ｍ４ … （６）
降圧制御時では、第１,第２補償部５５,６５は、第２電圧センサ２３により検出された低圧側電圧ＶＬを用いて、上記式（６）を満たすスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓを算出する。
ｍ３＝−（ＶＬ−ＶＨ）／Ｌ … （４）
ｍ４＝−ＶＬ／Ｌ … （５）
降圧制御時において、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２が低周波発振しないための傾きＭｓの条件は、下記式（６）の条件を満たせばよい。
ｍ４／２≦Ｍｓ≦ｍ４ … （６）
降圧制御時では、第１,第２補償部５５,６５は、第２電圧センサ２３により検出された低圧側電圧ＶＬを用いて、上記式（６）を満たすスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの傾きＭｓを算出する。
第１補償部５５は、降圧制御時において、上記式（６）を用いて算出した傾きＭｓに応じたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊から減算することにより、第１補償後指令値ＩＳ１＊を算出する。第２補償部６５は、降圧制御時において、上記式（６）を用いて算出した傾きＭｓに応じたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを指令電流ＩＬ＊に加算することにより、第２補償後指令値ＩＳ２＊を算出する。
以上説明した本実施形態では、第１,第２補償部５５,６５は、昇圧制御時において、高圧側電圧ＶＨと、低圧側電圧ＶＬとに基づいて、スロープ補償信号を算出し、降圧制御時において、低圧側電圧ＶＬに基づいて、スロープ補償信号を算出する。これにより、昇圧制御と降圧制御とのいずれの場合においても第１，第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２の低周波発振を適正に抑制することができる。
第１補償部５５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算することにより、指令電流ＩＬ＊を補償する。第２補償部６５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算することにより、指令電流ＩＬ＊を補償する。これにより、リアクトル流ＩＬの極性が変化する場合であっても、その変化の前後においてスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを共通化することができるため、スロープ補償信号Ｓｌｏｐｅの演算に要する負荷を低減することができる。
＜第３実施形態の変形例＞
図１１に示すように、第１補償部５５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算することにより指令電流ＩＬ＊を補償し、第２補償部６５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算することにより、指令電流ＩＬ＊補償してもよい。
図１１に示すように、第１補償部５５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算することにより指令電流ＩＬ＊を補償し、第２補償部６５は、指令電流ＩＬ＊にスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算することにより、指令電流ＩＬ＊補償してもよい。
本実施形態では、図１１に示すように、第１制御部５０は、第1電流補正部５６と、加算部５７とを備えている。第1電流補正部５６は第１補償部５５により算出されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅに応じて指令電流ＩＬ＊を補正する。具体的には、第1電流補正部５６はスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを２倍した値を指令電流ＩＬ＊から減算した値を補正後の指令電流ＩＬ＊として出力する。加算部５７は、補正後の指令電流ＩＬ＊に第１補償部５５により算出されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加算した値を第１補償後指令値ＩＳ１＊として出力する。
第２制御部６０は、第２電流補正部６６と、減算部６７とを備えている。第２電流補正部６６は第２補償部６５により算出されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅに応じて指令電流ＩＬ＊を補正する。本実施形態では、第２電流補正部６６はスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを２倍した値を指令電流ＩＬ＊に加算した値を補正後の指令電流ＩＬ＊として出力する。減算部６７は、補正後の指令電流ＩＬ＊に、第２補償部６５により算出されたスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを減算した値を第２補償後指令値ＩＳ２＊として出力する。
以上説明した本実施形態においても、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
第４実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
本実施形態では、第１制御部５０が用いるリアクトル電流ＩＬｒを検出する電流センサと、第２制御部６０が用いるリアクトル電流ＩＬｒを検出する電流センサとが別々に設けられている。
図１２は、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１０の構成図である。本実施形態では、第２スイッチＳＷ２のコレクタ側に、第１電流センサ３８が設けられている。第４配線ＬＰ４に、第２電流センサ３９が設けられている。第１電流センサ３８により検出された第１リアクトル電流ＩＬ１ｒは、第１制御部５０によるピーク電流モード制御に用いられる。第２電流センサ３９により検出された第２リアクトル電流ＩＬ２ｒは、第２制御部６０によるピーク電流モード制御に用いられる。
以上説明した本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
第５実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第１実施形態と同一の符号を付した構成は同一の構成を示し、その説明は繰り返さない。
本実施形態では、図１３に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１５０は、第１の電力授受対象としての第１蓄電池２７０と、第２の電力授受対象としての第２蓄電池３００とを絶縁しつつ、双方向の電力変換を行う絶縁型の電力変換装置として構成されている。ＤＣＤＣコンバータ１５０は、リアクトルに相当する第１巻線１３０ａと、第２巻線１３０ｂとで構成されたトランス１３０を備えている。本実施形態において、第１蓄電池２７０の端子電圧は、第２蓄電池３００の端子電圧よりも低い。
ＤＣＤＣコンバータ１５０の第１高圧側端子ＴＨ１には、第２コンデンサ４２ｂの一端が接続され、第２コンデンサ４２ｂの他端には、第２高圧側端子ＴＨ２が接続されている。第２コンデンサ４２ｂには、第２スイッチＳＷＢと、トランス１３０を構成する第２巻線１３０ｂとの直列接続体が並列接続されている。
トランス１３０を構成する第１巻線１３０ａは、第２巻線１３０ｂと磁気結合する。第１巻線１３０ａには、第１スイッチＳＷＡと第１コンデンサ４２ａとの直列接続体が並列接続されている。第１コンデンサ４２ａの両端のうち第１スイッチＳＷＡが接続された側には、ＤＣＤＣコンバータ１５０の第１低圧側端子ＴＬ１が接続されている。第１コンデンサ４２ａの両端のうち第２巻線１３０ｂが接続された側には、ＤＣＤＣコンバータ１５０の第２低圧側端子ＴＬ２が接続されている。
本実施形態では、第１スイッチＳＷＡから電流センサ２２の向きに第１巻線１３０ａに流れる電流の極性を正極性とし、電流センサ２２から第１スイッチＳＷＡの向きに第１巻線１３０ａに流れる電流の極性を負極性とする。第１高圧側端子ＴＨ１から第２巻線１３０ｂを介して第２スイッチＳＷＢの向きに第２巻線１３０ｂに流れる電流の極性を正極性とする。第２スイッチＳＷＢから第２巻線１３０ｂを介して第１高圧側端子ＴＨ１の向きに第２巻線１３０ｂに流れる電流の極性を負極性とする。
ＤＣＤＣコンバータ１５０の昇圧制御について説明する。昇圧制御時では、まず、制御装置３０からの第１ゲート信号ＧＳ１により第１スイッチＳＷＡがオン操作され、第２ゲート信号ＧＳ２により第２スイッチＳＷＢがオフ操作される。蓄電池２００が第１巻線１３０ａに接続され、蓄電池２００から第１巻線１３０ａに電流が流れる。これにより、トランス１３０に磁気エネルギが蓄積される。その後、第１スイッチＳＷＡがオフ操作され、また、第２スイッチＳＷＢがオン操作されることで、トランス１３０に蓄積された磁気エネルギが放出される。これにより、第２巻線１３０ｂから第２蓄電池３００へと電流が流れる。こうした動作が繰り返されることで、第１蓄電池２７０から第２蓄電池３００へと電力が供給される。
次に、ＤＣＤＣコンバータ１５０の降圧制御について説明する。降圧制御時では、まず、制御装置３０からの第２ゲート信号ＧＳ２により第２スイッチＳＷＢがオン操作され、また、第１ゲート信号ＧＳ１により第１スイッチＳＷＡがオフ操作される。これにより、第２蓄電池３００が第２巻線１３０ｂに接続され、第２蓄電池３００から第２巻線１３０ｂに電流が供給されてトランス１３０に磁気エネルギが蓄積される。
その後、第２ゲート信号ＧＳ２により第２スイッチＳＷＢがオフ操作に切り換えられ、また、第１ゲート信号ＧＳ１により第１スイッチＳＷＡがオン操作に切り換えられる。これにより、第１巻線１３０ａが第１蓄電池２７０に接続されてトランス１３０に蓄積された磁気エネルギが放出され、第１巻線１３０ａから第１蓄電池２７０へと電流が流れる。こうした動作が繰り返されることで、第２蓄電池３００の電力が第１蓄電池２７０へ供給され、第１蓄電池２７０が充電される。
以上説明した本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜その他の実施形態＞
・第５実施形態において、第１，第２の電力授受対象としては、蓄電池に限らない。
・第５実施形態において、第１，第２の電力授受対象としては、蓄電池に限らない。
・第１〜第４実施形態において、リアクトル電流ＩＬｒにスロープ補償信号Ｓｌｏｐｅを加減算することにより補償を行ってもよい。
・第１〜第４実施形態において、第１,第２スイッチＳＷ１,ＳＷ２は、ＩＧＢＴに限らず、例えば、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。
１０…ＤＣＤＣコンバータ、１３…リアクトル、３０…制御装置、３１…指令値出力部、５０…第１制御部、６０…第２制御部、７０…操作部、１５０…ＤＣＤＣコンバータ、ＳＷ１…第１スイッチ、ＳＷ２…第２スイッチ
Claims (5)
- 第１スイッチ（ＳＷ１，ＳＷＡ）、第２スイッチ（ＳＷ２，ＳＷＢ）、リアクトル（１３，１３０ａ，１３０ｂ）、低圧側端子（ＴＬ１,ＴＬ２）及び高圧側端子（ＴＨ１,ＴＨ１）を備え、
前記第１スイッチのオン操作によって前記低圧側端子からの電流を前記リアクトルに供給し、前記第１スイッチのオフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させることにより、前記低圧側端子から供給される直流電圧を昇圧して前記高圧側端子から出力する昇圧制御と、
前記第２スイッチのオン操作によって前記高圧側端子からの電流を前記リアクトルに供給し、前記第２スイッチのオフ操作によって前記リアクトルに蓄積されたエネルギを放出させることにより、前記高圧側端子から供給される直流電圧を降圧して前記低圧側端子から出力する降圧制御と、を行うＤＣＤＣコンバータ（１０）に適用されるＤＣＤＣコンバータの制御装置（３０）であって、
前記低圧側端子から前記高圧側端子の向きで前記リアクトルに流れる電流の極性を正極性とし、前記高圧側端子から前記低圧側端子の向きで前記リアクトルに流れる電流の極性を負極性とし、
前記リアクトルに流れる電流値であるリアクトル電流を取得する電流取得部と、
前記昇圧制御が実施される期間では、正の指令電流を出力し、前記降圧制御が実施される期間では、負の指令電流を出力する指令値出力部（３１）と、
前記第１スイッチの１スイッチング周期において、取得された前記リアクトル電流が正の前記指令電流に到達するまでは、前記第１スイッチのオン指令を出力し、取得された前記リアクトル電流が正の前記指令電流に到達した場合は、前記第１スイッチのオフ指令を出力する第１制御部（５０）と、
前記第２スイッチの１スイッチング周期において、取得された前記リアクトル電流が負の前記指令電流に到達するまでは、前記第２スイッチのオン指令を出力し、取得された前記リアクトル電流が負の前記指令電流に到達した場合は、前記第２スイッチのオフ指令を出力する第２制御部（６０）と、
前記昇圧制御が実施される期間であると判定した場合、前記第１制御部及び前記第２制御部のうち前記第１制御部からの前記オン指令又は前記オフ指令を選択し、選択した前記オン指令又は前記オフ指令により前記第１スイッチをオンオフ操作し、前記降圧制御が実施される期間であると判定した場合、前記第１制御部及び前記第２制御部のうち前記第２制御部からの前記オン指令又は前記オフ指令を選択し、選択した前記オン指令又は前記オフ指令により前記第２スイッチをオンオフ操作する操作部（７０）と、
を備えるＤＣＤＣコンバータの制御装置。 - 前記第１スイッチの１スイッチング周期と前記第２スイッチの１スイッチング周期とが同じ周期であり、
前記第２制御部は、前記第２スイッチのオン指令を、前記第１制御部による前記第１スイッチのオン指令よりも１スイッチング周期の１／２だけずれたタイミングで出力する請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。 - 前記低圧側端子に供給される直流電圧である低圧側電圧を取得する第１電圧取得部と、
前記高圧側端子に供給される直流電圧である高圧側電圧を取得する第２電圧取得部と、
前記昇圧制御が実施される期間において、取得された前記低圧側電圧と取得された前記高圧側電圧とに基づいて、前記指令電流を補償するスロープ補償信号を算出し、前記降圧制御が実施される期間において、取得された前記低圧側電圧に基づいて、前記スロープ補償信号を算出する補償信号算出部（５５,６５）と、を備え、
前記第１制御部及び前記第２制御部は、算出された前記スロープ補償信号を用いて、前記指令電流を補償する請求項１又は２に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。 - 前記操作部は、前記指令値出力部から正の前記指令電流が入力された場合に、前記昇圧制御が実施されていると判定し、前記指令値出力部から負の前記指令電流が入力された場合に、前記降圧制御が実施されていると判定する請求項１〜３のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。
- 前記操作部は、取得された前記リアクトル電流が正極性である場合に、前記昇圧制御が実施されていると判定し、取得された前記リアクトル電流が負極性である場合に、前記降圧制御が実施されていると判定する請求項１〜３のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019008689A JP7235517B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 |
| US16/744,255 US11183933B2 (en) | 2019-01-22 | 2020-01-16 | Control device for DC-DC converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019008689A JP7235517B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020120472A true JP2020120472A (ja) | 2020-08-06 |
| JP7235517B2 JP7235517B2 (ja) | 2023-03-08 |
Family
ID=71610121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019008689A Active JP7235517B2 (ja) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11183933B2 (ja) |
| JP (1) | JP7235517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK180754B1 (en) * | 2018-05-25 | 2022-02-24 | Kk Wind Solutions As | Wind turbine converter with integrated battery storage |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015198460A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP2016119823A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電源システム |
| JP2016226166A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| WO2017126154A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4591741B2 (ja) | 2001-09-28 | 2010-12-01 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機駆動装置 |
| JP2010115056A (ja) | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | 電源システムおよび車両 |
| JP5126630B2 (ja) | 2009-06-02 | 2013-01-23 | 本田技研工業株式会社 | 負荷駆動システムの制御装置 |
| JP5071516B2 (ja) | 2010-04-22 | 2012-11-14 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP6274906B2 (ja) | 2014-02-26 | 2018-02-07 | 京セラ株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータおよびｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法 |
| JP6323323B2 (ja) | 2014-12-17 | 2018-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 昇圧制御装置 |
| JP2016149903A (ja) | 2015-02-13 | 2016-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 昇圧制御装置 |
| JP6455205B2 (ja) | 2015-02-13 | 2019-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 昇圧制御装置 |
| JP2017046495A (ja) | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 住友重機械工業株式会社 | 電源装置、産業車両 |
| US10611363B2 (en) * | 2017-10-12 | 2020-04-07 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and system for operating a variable voltage controller |
| JP7075199B2 (ja) | 2017-11-17 | 2022-05-25 | 株式会社Soken | 電力変換装置の制御装置 |
-
2019
- 2019-01-22 JP JP2019008689A patent/JP7235517B2/ja active Active
-
2020
- 2020-01-16 US US16/744,255 patent/US11183933B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015198460A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP2016119823A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電源システム |
| JP2016226166A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| WO2017126154A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11183933B2 (en) | 2021-11-23 |
| US20200235665A1 (en) | 2020-07-23 |
| JP7235517B2 (ja) | 2023-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5929703B2 (ja) | Ｄｃ／ｄｃコンバータ | |
| JP5325983B2 (ja) | Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置 | |
| JP4719567B2 (ja) | 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータおよびその制御方法 | |
| JP5832162B2 (ja) | 電源システム | |
| JP4274364B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| US8587252B2 (en) | System and method for digital control of a DC/DC power-converter device, in particular for automotive applications | |
| JP6663319B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US9343986B2 (en) | Power converter with current feedback loop | |
| US7800347B2 (en) | Control apparatus of DC-DC converter | |
| JP5547603B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP2010088150A (ja) | 充電装置 | |
| CN112803801A (zh) | 车载充电器（obc）单级转换器 | |
| JP6065753B2 (ja) | Ｄｃ／ｄｃコンバータおよびバッテリ充放電装置 | |
| JP6107783B2 (ja) | 電力変換システム | |
| JP2011130571A (ja) | 電力変換回路の制御装置 | |
| JP5255094B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータシステム | |
| JP5928518B2 (ja) | 電力変換装置及びその制御方法 | |
| JP7235517B2 (ja) | Ｄｃｄｃコンバータの制御装置 | |
| JP2006006073A (ja) | 電源装置 | |
| JP2011160603A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| US11309794B2 (en) | Switching power supply device | |
| JP6406133B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP4871647B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータシステム | |
| KR102269872B1 (ko) | 인터리브드 pwm 가변 주파수 제어 방법 및 이를 실행하는 장치 | |
| JP2009296747A (ja) | 電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211116 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220930 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221018 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7235517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |