JP2021193874A - 電力コンバータ及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、「第1」、「第2」、「第3」や、特許請求の範囲に記載されている同様の用語は、様々な要素を説明するために使用されていることが理解されるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではなく、それぞれの実施形態に記載されているこれらの要素は、異なる参照数字を表現するために使用され、これらの用語はある要素を他の要素から区別するためにのみ使用される。例えば、例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第1要素を第2要素と呼ぶことができ、同様に、第2要素を第1要素と呼ぶことができる。加えて、本明細書では、関連する項目の1つ又は複数の項目の任意、又は全ての組み合わせを含むために、「及び/又は」などを使用する。本発明の広範な範囲のために明らかにされている数値範囲とパラメータは近似値であるが、具体的な例で報告された数値をできるだけ正確に再現している。しかし、どのような数値にも本質的に、それぞれの測定値に含まれる標準偏差による誤差が必ず含まれている。また、本明細書では、「約」という用語は、一般的に所定の値から離れていること、又は10%、5%、1%、0.5%の範囲であることを意味している。あるいは、「約」という言葉は、当業者が認識している平均的な標準誤差の範囲内であることを意味している。操作/作業例に加えて、あるいは特に他に明記しない限り、すべての場合において、ここで開示されている材料の数、持続時間、温度、動作条件、量の比率などの数値範囲、量、値、及びパーセンテージのすべては、「約」という言葉の装飾として理解されるべきである。従って、特に指示がない限り、本発明の数値パラメータと提案された添付の特許の範囲は、所望の近似値の変化に従うことになっている。少なくとも、各数値パラメータの有効桁数を報告し、従来の丸め方が適用されていることを説明する必要がある。ここでは、一方の終点から他方の終点、又は両方の終点までの範囲として表すことができる。特に明記しない限り、ここで開示されているすべての範囲は包括的なものである。
Claims (15)
- 1次側スイッチング回路と、2次側スイッチング回路と、トランスと、制御回路とを備え、
前記1次側スイッチング回路は、第1組スイッチを備え、
前記2次側スイッチング回路は、第2組スイッチを備え、
前記トランスは、前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路との間に結合されており、
前記制御回路は、前記第1及び第2組スイッチを制御することによって、前記1次側スイッチング回路と前記2次側スイッチング回路との間における電力伝送を制御するように構成されており、且つ、前記制御回路は、有効化期間及び無効化期間のそれぞれについて、前記第1及び第2組スイッチを、交互に有効化及び無効化するように構成されている、電力コンバータ。 - 請求項1に記載の電力コンバータであって、
前記有効化期間において、前記第1及び第2組スイッチは、約50%のデューティサイクルとスイッチング周期を有する交互のゲートパルスで動作する、電力コンバータ。 - 請求項1又は2に記載の電力コンバータであって、
前記有効化期間及び前記無効化期間の時間は、いずれも前記スイッチング周期の複数倍の時間である、電力コンバータ。 - 請求項1に記載の電力コンバータであって、
時間を記録するように構成されたカウンタを更に備え、
前記制御回路は、前記カウンタによって記録された前記時間に応じて、前記第1及び第2組スイッチを制御するように構成されている、電力コンバータ。 - 請求項1に記載の電力コンバータであって、
前記有効化期間は、前記無効化期間よりも長く、
前記有効化期間の時間は、最大磁化電流と前記スイッチの不均等なデューティサイクルの推定差とのうちの少なくとも一方によって決定され、
前記無効化期間の時間は、最大磁化電流と前記磁化電流をリセットする電圧の大きさのうちの少なくとも一方によって決定される、電力コンバータ。 - 請求項1に記載の電力コンバータであって、
前記1次側スイッチング回路と前記トランスとの間に結合された共振タンクを更に備え、
前記電力コンバータは、共振型コンバータであり、
前記共振タンクは、直列に接続された共振コンデンサと共振インダクタから構成されている、電力コンバータ。 - 請求項1に記載の電力コンバータであって、
前記1次側スイッチング回路と前記トランスとの間に結合されたインダクタを更に備え、
前記電力コンバータは、デュアルアクティブブリッジコンバータである、電力コンバータ。 - 電力コンバータの制御方法であって、
前記電力コンバータは、1次側スイッチング回路と、2次側スイッチング回路と、トランスとを備え、
前記1次側スイッチング回路は、第1組スイッチを備え、
前記2次側スイッチング回路は、第2組スイッチを備え、
前記トランスは、前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路との間に結合されており、
前記第1及び第2組スイッチは、有効化期間及び無効化期間のそれぞれについて、交互に有効化及び無効化され、
前記制御方法は、
(a)前記電力コンバータの動作時間を連続して記録するステップと、
(b)前記第1及び第2組スイッチを有効にするステップと、
(c)前記動作時間が前記有効化期間の時間よりも短いかどうかを判定するステップと、
(d)前記ステップ(c)の判定結果が満たされた場合には、前記ステップ(c)を再度実行し、前記ステップ(c)の判定結果が満たされなかった場合には、前記第1及び第2組スイッチを無効にするステップと、
(e)前記動作時間が前記有効化期間の時間と前記無効化期間の時間の合計よりも短いかどうかを判定するステップと、
(f)前記ステップ(e)の判定結果が満たされた場合には、前記ステップ(e)を再度実行し、前記ステップ(e)の判定結果が満たされなかった場合には、前記動作時間をゼロにリセットし、前記ステップ(a)を実行するステップと、を備える、制御方法。 - 請求項8に記載の制御方法であって、
前記有効化期間及び前記無効化期間の時間は、いずれも前記第1及び第2組スイッチのスイッチング周期の複数倍の時間である、制御方法。 - 電力コンバータの制御方法であって、
前記電力コンバータは、1次側スイッチング回路と、2次側スイッチング回路と、トランスとを備え、
前記1次側スイッチング回路は、第1組スイッチを備え、
前記2次側スイッチング回路は、第2組スイッチを備え、
前記トランスは、前記1次側スイッチング回路及び前記2次側スイッチング回路との間に結合されており、
前記第1及び第2組スイッチは、有効化期間及び無効化期間のそれぞれについて、交互に有効化及び無効化し、
前記制御方法は、
(a)1に等しいカウンタを提供するステップと、
前記カウンタは、通過したプリセット周期の数を表し、
(b)1≦カウンタ≦NENであるかどうかを判定するステップと、
NENは、前記有効化期間中のプリセット周期の数を表し、
(c)前記ステップ(b)の判定結果が満たされた場合には、1回のプリセット周期の前記第1及び第2組スイッチを有効にし、前記ステップ(b)の判定結果が満たされなかった場合には、1回のプリセット周期の前記第1及び第2組スイッチを無効にするステップと、
(d)前記カウンタを1ずつ増やすステップと、
(e)カウンタ>NEN+NDISであるかどうかを判定するステップと、
NDISは、前記無効化期間中のプリセット周期の数を表し、
(f)前記ステップ(e)の判定結果が満たされた場合には、前記カウンタを1にリセットし、前記ステップ(b)を再度実行するステップと、を備えている、制御方法。 - 請求項10に記載の制御方法であって、
前記プリセット周期は、前記第1及び第2組スイッチのスイッチング周期に等しい、制御方法。 - 請求項8〜11の何れか1つに記載の制御方法であって、
前記有効化期間において、前記第1及び第2組スイッチは、約50%のデューティサイクルとスイッチング周期を有する交互のゲートパルスで動作する、制御方法。 - 請求項8〜12の何れか1つに記載の制御方法であって、
前記有効化期間は前記無効化期間よりも長い、制御方法。 - 請求項8〜13の何れか1つに記載の制御方法であって、
前記有効化期間の時間は、最大磁化電流と前記スイッチの不均等なデューティサイクルの差のうちの少なくとも一方によって決定される、制御方法。 - 請求項8〜14の何れか1つに記載の制御方法であって、
前記無効化期間の時間は、最大磁化電流と前記磁化電流をリセットする電圧の大きさのうちの少なくとも一方によって決定される、制御方法。
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