JP2021118604A - 過電流保護装置、dc/dcコンバータ装置、及び電力システム - Google Patents
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Abstract
Description
複数のLLC共振コンバータを含むDC/DCコンバータ装置のための過電流保護装置であって、
前記複数のLLC共振コンバータのそれぞれは、少なくとも1つのスイッチング素子、トランス、及びキャパシタを備え、前記複数のLLC共振コンバータは互いに異なる位相で動作し、
前記過電流保護装置は、
複数の電流センサを用いて、前記各LLC共振コンバータのトランスの一次側回路に流れる電流をそれぞれ測定し、
前記測定された電流に基づいて、前記各LLC共振コンバータの過電流しきい値をそれぞれ設定し、
前記複数のLLC共振コンバータのうちのいずれかについて、前記測定された電流が前記過電流しきい値を超えたとき、前記各LLC共振コンバータのスイッチング素子の動作を停止する停止信号を出力する。
前記複数のLLC共振コンバータに共通の基準電流値を設定し、
前記測定された電流に基づいて、前記各LLC共振コンバータの現在の波高率をそれぞれ計算し、
前記各LLC共振コンバータの現在の波高率と前記基準電流値との積を、前記各LLC共振コンバータの過電流しきい値としてそれぞれ設定する。
少なくとも1つのスイッチング素子、トランス、及びキャパシタをそれぞれ備え、互いに異なる位相で動作する複数のLLC共振コンバータと、
前記各LLC共振コンバータのトランスの一次側回路に流れる電流をそれぞれ測定する複数の電流センサと、
請求項1又は2記載の過電流保護装置とを備える。
第1の直流電圧を供給する電源装置と、
前記第1の直流電圧を第2の直流電圧に変換する、請求項3記載のDC/DCコンバータ装置と、
前記第2の直流電圧により動作する負荷装置とを含む。
図1は、実施形態に係るDC/DCコンバータ装置5を含む電力システムの構成例を模式的に示すブロック図である。図1の電力システムは、例えば、交流電源装置1、ノイズフィルタ装置2、整流器3、力率調整器4、DC/DCコンバータ装置5、及び負荷装置6を備える。
以下、実施形態に係る過電流保護装置を備えたDC/DCコンバータ装置を含む電力システムについてさらに説明する。
図1を参照して、電力システムの各構成要素についてさらに説明する。
図4は、図2のDC/DCコンバータ装置5の電流センサCS1〜CS3によって検出されるU相電流、V相電流、及びW相電流の例示的な波形を示すグラフである。
ピーク値 実効値 波高率
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
U相 7.63833 5.41779 1.409860847
V相 9.28427 5.83791 1.590341406
W相 7.53056 4.85251 1.551889641
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
以上、本開示の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
各LLC共振コンバータ11〜13の部品のバラツキに起因して発生する各相の電流のピーク値、実効値、波形などの不平衡を解析による予測することは困難である。一方、実施形態に係る過電流保護装置15は、各LLC共振コンバータ11〜13に不均一な電流が流れる場合であっても、過電流しきい値を、現在の波高率に基づいて、LLC共振コンバータ11〜13ごとに個別に、かつ、動的に設定することができる。
本開示の各側面に係る過電流保護装置、DC/DCコンバータ装置、及び電力システムは、以下のように表現されてもよい。
2 ノイズフィルタ装置
3 整流器
4 力率調整器
5,5A DC/DCコンバータ装置
6 負荷装置
11〜13,11A〜13A LLC共振コンバータ
14 駆動装置
15 過電流保護装置
20−1〜20−3 過電流検出回路
21−1〜21−3 整流器
22−1〜22−3 ピーク検出器
23−1〜23−3 実効値計算器
24−1〜24−3 波高率計算器
25−1〜25−3 しきい値計算器
26−1〜26−3 比較器
27 論理和演算器
C0,Cr1〜Cr3 キャパシタ
CS1〜CS3 電流センサ
D1〜D6,D11〜D22 ダイオード
Lm1〜Lm3 漏れインダクタンス
Lr1〜Lr3,Lm11〜Lm13 インダクタ
N0 中性点
Q1〜Q6 スイッチング素子
T1〜T3,T11〜T13 トランス
w1〜w9,w11〜w13 巻線
Claims (4)
- 複数のLLC共振コンバータを含むDC/DCコンバータ装置のための過電流保護装置であって、
前記複数のLLC共振コンバータのそれぞれは、少なくとも1つのスイッチング素子、トランス、及びキャパシタを備え、前記複数のLLC共振コンバータは互いに異なる位相で動作し、
前記過電流保護装置は、
複数の電流センサを用いて、前記各LLC共振コンバータのトランスの一次側回路に流れる電流をそれぞれ測定し、
前記測定された電流に基づいて、前記各LLC共振コンバータの過電流しきい値をそれぞれ設定し、
前記複数のLLC共振コンバータのうちのいずれかについて、前記測定された電流が前記過電流しきい値を超えたとき、前記各LLC共振コンバータのスイッチング素子の動作を停止する停止信号を出力する、
過電流保護装置。 - 前記複数のLLC共振コンバータに共通の基準電流値を設定し、
前記測定された電流に基づいて、前記各LLC共振コンバータの現在の波高率をそれぞれ計算し、
前記各LLC共振コンバータの現在の波高率と前記基準電流値との積を、前記各LLC共振コンバータの過電流しきい値としてそれぞれ設定する、
請求項1記載の過電流保護装置。 - 少なくとも1つのスイッチング素子、トランス、及びキャパシタをそれぞれ備え、互いに異なる位相で動作する複数のLLC共振コンバータと、
前記各LLC共振コンバータのトランスの一次側回路に流れる電流をそれぞれ測定する複数の電流センサと、
請求項1又は2記載の過電流保護装置とを備えた、
DC/DCコンバータ装置。 - 第1の直流電圧を供給する電源装置と、
前記第1の直流電圧を第2の直流電圧に変換する、請求項3記載のDC/DCコンバータ装置と、
前記第2の直流電圧により動作する負荷装置とを含む、
電力システム。
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