JP3397046B2 - 昇降圧チョッパの制御方法 - Google Patents
昇降圧チョッパの制御方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、昇降圧チョッパ
の一方の端子へ入力した直流電圧を降圧して他方の端子
から出力し、又は他方の端子へ入力した直流電圧を昇圧
して一方の端子から出力する昇降圧チョッパの制御方法
に関する。
の一方の端子へ入力した直流電圧を降圧して他方の端子
から出力し、又は他方の端子へ入力した直流電圧を昇圧
して一方の端子から出力する昇降圧チョッパの制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は交流電気車の車内電力の系統の例
を示した電力系統回路図である。架線２からバンタグラ
フ３を介して車内へ取り込まれる電圧が数万ボルトの交
流は、変圧器４の一次巻線４Ａを経て、車輪５とレール
６を介して大地へ放流される。変圧器４の二次巻線４Ｂ
からは適切に変圧された交流を取り出してＶＶＶＦイン
バータ７へ与える。ＶＶＶＦインバータ７が出力する可
変電圧・可変周波数の交流電力で三相誘導電動機８の回
転速度を制御することにより、当該交流電気車を所望の
速度で運転することができる。
を示した電力系統回路図である。架線２からバンタグラ
フ３を介して車内へ取り込まれる電圧が数万ボルトの交
流は、変圧器４の一次巻線４Ａを経て、車輪５とレール
６を介して大地へ放流される。変圧器４の二次巻線４Ｂ
からは適切に変圧された交流を取り出してＶＶＶＦイン
バータ７へ与える。ＶＶＶＦインバータ７が出力する可
変電圧・可変周波数の交流電力で三相誘導電動機８の回
転速度を制御することにより、当該交流電気車を所望の
速度で運転することができる。
【０００３】ところでこの交流電気車の車内には、空調
設備や照明・通信設備などがあって、これらには電力が
必要である。更に、架線２からの電力が停電して当該交
流電気車が走行できないときでも、保安用の電力が必要
である。そこで変圧器４の三次巻線４Ｃから例えば電圧
が 400ボルトの交流を取り出し、整流器で構成した直流
電源１１でこれを直流に変換し、この直流電力を電源ス
イッチ１２と平滑コンデンサ１３とを介して第１負荷１
４と昇降圧チョッパ２０とに供給する。第１負荷１４
は、例えばこの直流電力を直接受電する高圧直流負荷１
４Ｃと、インバータ１４Ａで変換された交流電力を受電
する高圧交流負荷１４Ｂとで構成する。
設備や照明・通信設備などがあって、これらには電力が
必要である。更に、架線２からの電力が停電して当該交
流電気車が走行できないときでも、保安用の電力が必要
である。そこで変圧器４の三次巻線４Ｃから例えば電圧
が 400ボルトの交流を取り出し、整流器で構成した直流
電源１１でこれを直流に変換し、この直流電力を電源ス
イッチ１２と平滑コンデンサ１３とを介して第１負荷１
４と昇降圧チョッパ２０とに供給する。第１負荷１４
は、例えばこの直流電力を直接受電する高圧直流負荷１
４Ｃと、インバータ１４Ａで変換された交流電力を受電
する高圧交流負荷１４Ｂとで構成する。
【０００４】昇降圧チョッパ２０は、直流電源１１から
の直流電力をこれよりは低い電圧，例えば 100ボルトの
直流電力に変換し、これをフィルタリアクトル１５とフ
ィルタコンデンサ１６とでなるＬＣフィルタで平滑して
第２負荷１７とバッテリー１８とに与える。よってバッ
テリー１８は常時浮動充電されている。ここで架線２が
停電すれば当該交流電気車は停止となるが、バッテリー
１８が第２負荷１７と昇降圧チョッパ２０へ電力を供給
して、保安電力の喪失を回避する。昇降圧チョッパ２０
は、入力したバッテリー電圧を直流電源１１の電圧まで
昇圧して第１負荷１４へ出力する。この架線停電時には
電源スイッチ１２はオフとなる。即ち架線２が停電すれ
ばバッテリー１８が保安電力を必要な回路へ供給する。
の直流電力をこれよりは低い電圧，例えば 100ボルトの
直流電力に変換し、これをフィルタリアクトル１５とフ
ィルタコンデンサ１６とでなるＬＣフィルタで平滑して
第２負荷１７とバッテリー１８とに与える。よってバッ
テリー１８は常時浮動充電されている。ここで架線２が
停電すれば当該交流電気車は停止となるが、バッテリー
１８が第２負荷１７と昇降圧チョッパ２０へ電力を供給
して、保安電力の喪失を回避する。昇降圧チョッパ２０
は、入力したバッテリー電圧を直流電源１１の電圧まで
昇圧して第１負荷１４へ出力する。この架線停電時には
電源スイッチ１２はオフとなる。即ち架線２が停電すれ
ばバッテリー１８が保安電力を必要な回路へ供給する。
【０００５】図４は図３に図示の昇降圧チョッパとその
前後の回路の構成を示した回路図であって、この図４に
記載の直流電源１１，電源スイッチ１２，平滑コンデン
サ１３，第１負荷１４，フィルタリアクトル１５，フィ
ルタコンデンサ１６，第２負荷１７，及びバッテリー１
８の名称・用途・機能は図３で既述しているので、これ
らの説明は省略する。
前後の回路の構成を示した回路図であって、この図４に
記載の直流電源１１，電源スイッチ１２，平滑コンデン
サ１３，第１負荷１４，フィルタリアクトル１５，フィ
ルタコンデンサ１６，第２負荷１７，及びバッテリー１
８の名称・用途・機能は図３で既述しているので、これ
らの説明は省略する。
【０００６】昇降圧チョッパ２０は、半導体スイッチ素
子としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下で
はＩＧＢＴと略記する）とダイオードとの逆並列接続で
なる第１スイッチ回路２１、同じくＩＧＢＴとダイオー
ドとの逆並列接続でなる第２スイッチ回路２２、自動電
圧調整装置２３，及び電圧設定器２４とで構成してい
て、その動作は以下の通りである。
子としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下で
はＩＧＢＴと略記する）とダイオードとの逆並列接続で
なる第１スイッチ回路２１、同じくＩＧＢＴとダイオー
ドとの逆並列接続でなる第２スイッチ回路２２、自動電
圧調整装置２３，及び電圧設定器２４とで構成してい
て、その動作は以下の通りである。
【０００７】直流電源１１が昇降圧チョッパ２０へ電力
を供給しているときは、昇降圧チョッパ２０は直流電源
１１よりも低い電圧の直流電力を第２負荷１７とバッテ
リー１８へ出力する。即ち第１スイッチ回路２１を構成
するＩＧＢＴをオンして、直流電源１１→第１スイッチ
回路２１のＩＧＢＴ→フィルタリアクトル１５→第２負
荷１７とバッテリー１８→直流電源１１の経路で電流が
流れる。次いで第１スイッチ回路２１のＩＧＢＴをオフ
にすると、それまでフィルタリアクトル１５に流れてい
た電流は、フィルタリアクトル１５→第２負荷１７とバ
ッテリー１８→第２スイッチ回路２２のダイオード→フ
ィルタリアクトル１５の経路で還流する。そこで第１ス
イッチ回路２１のＩＧＢＴのオンとオフの比率を、図示
していない自動電圧調整装置（この自動電圧調整装置は
本発明とは無関係なので図示を省略する）で制御するこ
とにより、昇降圧チョッパ２０からは所望の電圧に降圧
された直流電力が出力される。
を供給しているときは、昇降圧チョッパ２０は直流電源
１１よりも低い電圧の直流電力を第２負荷１７とバッテ
リー１８へ出力する。即ち第１スイッチ回路２１を構成
するＩＧＢＴをオンして、直流電源１１→第１スイッチ
回路２１のＩＧＢＴ→フィルタリアクトル１５→第２負
荷１７とバッテリー１８→直流電源１１の経路で電流が
流れる。次いで第１スイッチ回路２１のＩＧＢＴをオフ
にすると、それまでフィルタリアクトル１５に流れてい
た電流は、フィルタリアクトル１５→第２負荷１７とバ
ッテリー１８→第２スイッチ回路２２のダイオード→フ
ィルタリアクトル１５の経路で還流する。そこで第１ス
イッチ回路２１のＩＧＢＴのオンとオフの比率を、図示
していない自動電圧調整装置（この自動電圧調整装置は
本発明とは無関係なので図示を省略する）で制御するこ
とにより、昇降圧チョッパ２０からは所望の電圧に降圧
された直流電力が出力される。
【０００８】直流電源１１が停電になると、この停電検
出と同時に電源スイッチ１２をオフし、昇降圧チョッパ
２０はバッテリー１８からの直流電力を昇圧して第１負
荷１４へ出力する動作に切り替わる。即ち、第２スイッ
チ回路２２のＩＧＢＴをオンにして、バッテリー１８→
フィルタリアクトル１５→第２スイッチ回路２２のＩＧ
ＢＴ→バッテリー１８の経路を流れる電流で、フィルタ
リアクトル１５にエネルギーを蓄積する。次いで第２ス
イッチ回路２２のＩＧＢＴをオフにすると、この蓄積エ
ネルギーは、フィルタリアクトル１５→第１スイッチ回
路２１のダイオード→第１負荷１４の経路で第１負荷１
４へ与えられる。このとき、自動電圧調整装置２３へは
昇降圧チョッパ２０の出力電圧と電圧設定器２４で設定
する電圧指令値との偏差を入力して、この偏差が零にな
るように前記第２スイッチ回路２２のＩＧＢＴのオンと
オフの比率を制御するから、電圧設定器２４が出力する
電圧指令値が最終的には直流電源１１の出力電圧と同じ
値になるように設定することで、第１負荷１４へは停電
前と同じ値の直流電力を供給できる。
出と同時に電源スイッチ１２をオフし、昇降圧チョッパ
２０はバッテリー１８からの直流電力を昇圧して第１負
荷１４へ出力する動作に切り替わる。即ち、第２スイッ
チ回路２２のＩＧＢＴをオンにして、バッテリー１８→
フィルタリアクトル１５→第２スイッチ回路２２のＩＧ
ＢＴ→バッテリー１８の経路を流れる電流で、フィルタ
リアクトル１５にエネルギーを蓄積する。次いで第２ス
イッチ回路２２のＩＧＢＴをオフにすると、この蓄積エ
ネルギーは、フィルタリアクトル１５→第１スイッチ回
路２１のダイオード→第１負荷１４の経路で第１負荷１
４へ与えられる。このとき、自動電圧調整装置２３へは
昇降圧チョッパ２０の出力電圧と電圧設定器２４で設定
する電圧指令値との偏差を入力して、この偏差が零にな
るように前記第２スイッチ回路２２のＩＧＢＴのオンと
オフの比率を制御するから、電圧設定器２４が出力する
電圧指令値が最終的には直流電源１１の出力電圧と同じ
値になるように設定することで、第１負荷１４へは停電
前と同じ値の直流電力を供給できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの昇降圧チ
ョッパ２０は、降圧モードから昇圧モードへ切り替わっ
たときに、電圧設定器２４が出力する電圧指令値は、零
ボルトからスタートして徐々にその指令値を最終値であ
る直流電源１１の出力電圧値まで上昇させて、電圧上昇
時に平滑コンデンサ１３へ突入する電流が過大になるの
を抑制している。しかしながら、このような制御方法で
は、昇降圧チョッパ２０が昇圧モードになってから直流
電源１１の出力電圧値に到達するまでに長い時間を要す
るので、その間に平滑コンデンサ１３の電圧が第１負荷
１４に許容できる下限電圧以下に低下してしまう恐れが
ある。第１負荷１４に例えば電磁リレーを使用している
場合に、前記許容下限値以下に電圧が低下すると、動作
中の電磁リレーが不動作状態になり、保安上から運転を
継続する必要がある第１負荷１４が停止し、再始動まで
に人手と長い時間がかかるなどの不都合を生じてしま
う。
ョッパ２０は、降圧モードから昇圧モードへ切り替わっ
たときに、電圧設定器２４が出力する電圧指令値は、零
ボルトからスタートして徐々にその指令値を最終値であ
る直流電源１１の出力電圧値まで上昇させて、電圧上昇
時に平滑コンデンサ１３へ突入する電流が過大になるの
を抑制している。しかしながら、このような制御方法で
は、昇降圧チョッパ２０が昇圧モードになってから直流
電源１１の出力電圧値に到達するまでに長い時間を要す
るので、その間に平滑コンデンサ１３の電圧が第１負荷
１４に許容できる下限電圧以下に低下してしまう恐れが
ある。第１負荷１４に例えば電磁リレーを使用している
場合に、前記許容下限値以下に電圧が低下すると、動作
中の電磁リレーが不動作状態になり、保安上から運転を
継続する必要がある第１負荷１４が停止し、再始動まで
に人手と長い時間がかかるなどの不都合を生じてしま
う。
【００１０】平滑コンデンサ１３の静電容量をＣ、第１
負荷１４の容量をＷ、直流電源１１の出力電圧をＶ1 、
第１負荷１４の許容下限電圧をＶ2 とすると、直流電源
１１が停電してから平滑コンデンサ１３の電圧が許容下
限電圧Ｖ2 に低下するまでの時間Ｔは、下記の数式１で
表される。
負荷１４の容量をＷ、直流電源１１の出力電圧をＶ1 、
第１負荷１４の許容下限電圧をＶ2 とすると、直流電源
１１が停電してから平滑コンデンサ１３の電圧が許容下
限電圧Ｖ2 に低下するまでの時間Ｔは、下記の数式１で
表される。
【００１１】
【数１】
従って、前述した不都合が生じるのを回避するには、平
滑コンデンサ１３の静電容量Ｃを大きくして電圧が所定
値に低下するまでの時間を長くするか、それとも電圧指
令値の上昇速度を速くして許容下限電圧に低下しないう
ちに昇降圧チョッパ２０の出力電圧を素早く立ち上げれ
ば良い。しかしながら、静電容量Ｃを大きくすると平滑
コンデンサ１３の寸法が大になって装置が大形化し、価
格も上昇してしまう不都合があるし、電圧指令値の上昇
速度を速くすると平滑コンデンサ１３への突入電流が過
大になるので、昇降圧チョッパ２０を構成する素子の電
流定格を増大させる必要があり、これも装置の大形化や
価格の上昇を招く欠点がある。
滑コンデンサ１３の静電容量Ｃを大きくして電圧が所定
値に低下するまでの時間を長くするか、それとも電圧指
令値の上昇速度を速くして許容下限電圧に低下しないう
ちに昇降圧チョッパ２０の出力電圧を素早く立ち上げれ
ば良い。しかしながら、静電容量Ｃを大きくすると平滑
コンデンサ１３の寸法が大になって装置が大形化し、価
格も上昇してしまう不都合があるし、電圧指令値の上昇
速度を速くすると平滑コンデンサ１３への突入電流が過
大になるので、昇降圧チョッパ２０を構成する素子の電
流定格を増大させる必要があり、これも装置の大形化や
価格の上昇を招く欠点がある。
【００１２】図５は昇降圧チョッパが降圧モードから昇
圧モードに切り替わる際の従来の電圧と電流の変化を示
した動作波形図であって、図５は第１負荷１４側の電
圧の変化、図５は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変
化を示しいる。図５でｔは降圧モードから昇圧モードに
切り替わる時点であり、平滑コンデンサ１３の静電容量
が従来のときの電圧変化がＡ1 で、速度指令値の上昇速
度が従来のときの電圧変化がＢ1 であるから、許容下限
電圧Ｅを下回っている時期がある。
圧モードに切り替わる際の従来の電圧と電流の変化を示
した動作波形図であって、図５は第１負荷１４側の電
圧の変化、図５は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変
化を示しいる。図５でｔは降圧モードから昇圧モードに
切り替わる時点であり、平滑コンデンサ１３の静電容量
が従来のときの電圧変化がＡ1 で、速度指令値の上昇速
度が従来のときの電圧変化がＢ1 であるから、許容下限
電圧Ｅを下回っている時期がある。
【００１３】図６は昇降圧チョッパが降圧モードから昇
圧モードに切り替わる際に平滑コンデンサの静電容量を
大きくした場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図
であって、図６は第１負荷１４側の電圧の変化、図６
は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変化を示す。ｔは
降圧モードから昇圧モードに切り替わる時点であり、平
滑コンデンサ１３の静電容量を増大させているので電圧
変化Ａ2 は緩やかな低下であり、速度指令値の上昇速度
が従来通りの電圧変化Ｂ1 であっても、許容下限電圧Ｅ
を下回っていない。しかし、平滑コンデンサ１３は大形
化する。
圧モードに切り替わる際に平滑コンデンサの静電容量を
大きくした場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図
であって、図６は第１負荷１４側の電圧の変化、図６
は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変化を示す。ｔは
降圧モードから昇圧モードに切り替わる時点であり、平
滑コンデンサ１３の静電容量を増大させているので電圧
変化Ａ2 は緩やかな低下であり、速度指令値の上昇速度
が従来通りの電圧変化Ｂ1 であっても、許容下限電圧Ｅ
を下回っていない。しかし、平滑コンデンサ１３は大形
化する。
【００１４】図７は昇降圧チョッパが降圧モードから昇
圧モードに切り替わる際に電圧指令値の上昇速度を大き
くした場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図であ
って、図７は第１負荷１４側の電圧の変化、図７は
昇降圧チョッパ２０の出力電流の変化を示す。ｔは降圧
モードから昇圧モードに切り替わる時点であり、平滑コ
ンデンサ１３の静電容量が従来通りで電圧変化Ａ1 も従
来通りであるが、速度指令値の上昇速度を大きくして電
圧の立ち上がりが急傾斜の変化Ｂ2 にすることで、許容
下限電圧Ｅを下回らない。しかし、昇降圧チョッパ２０
の出力電流，即ち平滑コンデンサ１３への突入電流が大
になる。
圧モードに切り替わる際に電圧指令値の上昇速度を大き
くした場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図であ
って、図７は第１負荷１４側の電圧の変化、図７は
昇降圧チョッパ２０の出力電流の変化を示す。ｔは降圧
モードから昇圧モードに切り替わる時点であり、平滑コ
ンデンサ１３の静電容量が従来通りで電圧変化Ａ1 も従
来通りであるが、速度指令値の上昇速度を大きくして電
圧の立ち上がりが急傾斜の変化Ｂ2 にすることで、許容
下限電圧Ｅを下回らない。しかし、昇降圧チョッパ２０
の出力電流，即ち平滑コンデンサ１３への突入電流が大
になる。
【００１５】そこでこの発明の目的は、平滑コンデンサ
の静電容量を増大させず、これへの突入電流も増大させ
ずに、昇降圧チョッパが降圧モードから昇圧モードに切
り替わる際の出力電圧が許容下限値以下に低下するのを
回避できるようにすることにある。
の静電容量を増大させず、これへの突入電流も増大させ
ずに、昇降圧チョッパが降圧モードから昇圧モードに切
り替わる際の出力電圧が許容下限値以下に低下するのを
回避できるようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の昇降圧チョッパの制御方法は、直流電源
に平滑コンデンサを介して第１負荷と昇降圧チョッパの
一方の端子とを接続し、この昇降圧チョッパの他方の端
子には第２負荷とバッテリーとを接続し、当該昇降圧チ
ョッパは電圧指令値に基づいて出力電圧を制御する自動
電圧調整装置を備え、その一方の端子へ入力した直流電
圧を降圧して他方の端子から出力するか、または前記他
方の端子へ入力した直流電圧を昇圧してその一方の端子
から出力するかを切り換える昇降圧チョッパの制御方法
において、前記直流電源が停電して前記昇降圧チョッパ
が昇圧動作を開始する際に、前記一方の端子から出力す
る直流電圧を、零ではなくて前記第１負荷に許容できる
下限電圧よりも高い値から出発させることで、降圧モー
ドから昇圧モードに切り替える際の昇降圧チョッパの出
力電圧の許容下限電圧以下への低下を防止する。
めにこの発明の昇降圧チョッパの制御方法は、直流電源
に平滑コンデンサを介して第１負荷と昇降圧チョッパの
一方の端子とを接続し、この昇降圧チョッパの他方の端
子には第２負荷とバッテリーとを接続し、当該昇降圧チ
ョッパは電圧指令値に基づいて出力電圧を制御する自動
電圧調整装置を備え、その一方の端子へ入力した直流電
圧を降圧して他方の端子から出力するか、または前記他
方の端子へ入力した直流電圧を昇圧してその一方の端子
から出力するかを切り換える昇降圧チョッパの制御方法
において、前記直流電源が停電して前記昇降圧チョッパ
が昇圧動作を開始する際に、前記一方の端子から出力す
る直流電圧を、零ではなくて前記第１負荷に許容できる
下限電圧よりも高い値から出発させることで、降圧モー
ドから昇圧モードに切り替える際の昇降圧チョッパの出
力電圧の許容下限電圧以下への低下を防止する。
【００１７】または、前記直流電源が停電して前記昇降
圧チョッパが昇圧動作を開始する際に、前記自動電圧調
整装置へ与える前記電圧指令値は、前記第１負荷に許容
できる下限電圧よりも高い値から開始して、所定の電圧
上昇速度で前記直流電源電圧値に到達させることで、降
圧モードから昇圧モードに切り替える際の昇降圧チョッ
パの出力電圧の許容下限電圧以下への低下を防止する。
圧チョッパが昇圧動作を開始する際に、前記自動電圧調
整装置へ与える前記電圧指令値は、前記第１負荷に許容
できる下限電圧よりも高い値から開始して、所定の電圧
上昇速度で前記直流電源電圧値に到達させることで、降
圧モードから昇圧モードに切り替える際の昇降圧チョッ
パの出力電圧の許容下限電圧以下への低下を防止する。
【００１８】このときの電圧指令値の上昇速度を適切に
して、平滑コンデンサへ突入する電流が過大にならない
ようにする。
して、平滑コンデンサへ突入する電流が過大にならない
ようにする。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施例を表
した動作波形図であって、図１は第１負荷１４側の電
圧の変化、図１は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変
化を示している。ここでｔは降圧モードから昇圧モード
に切り替わる時点であり、平滑コンデンサ１３の静電容
量が従来通りであるから、電圧も従来通りの変化Ａ1 で
ある。しかし、昇降圧チョッパ２０が降圧モードのとき
でも、速度指令値を許容下限電圧Ｅよりも高い値に維持
させているので、昇圧モードに切り替わればその電圧変
化はＢ3 に示すように短時間で所定電圧まで上昇するか
ら、勿論許容下限電圧Ｅ以下に低下する恐れは無いし、
平滑コンデンサ１３への突入電流が無いから昇降圧チョ
ッパ２０の出力電流が過大になるのを回避できる。
した動作波形図であって、図１は第１負荷１４側の電
圧の変化、図１は昇降圧チョッパ２０の出力電流の変
化を示している。ここでｔは降圧モードから昇圧モード
に切り替わる時点であり、平滑コンデンサ１３の静電容
量が従来通りであるから、電圧も従来通りの変化Ａ1 で
ある。しかし、昇降圧チョッパ２０が降圧モードのとき
でも、速度指令値を許容下限電圧Ｅよりも高い値に維持
させているので、昇圧モードに切り替わればその電圧変
化はＢ3 に示すように短時間で所定電圧まで上昇するか
ら、勿論許容下限電圧Ｅ以下に低下する恐れは無いし、
平滑コンデンサ１３への突入電流が無いから昇降圧チョ
ッパ２０の出力電流が過大になるのを回避できる。
【００２０】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であるが、この第２実施例回路に図示の直流電源１１，
電源スイッチ１２，平滑コンデンサ１３，第１負荷１
４，フィルタリアクトル１５，フィルタコンデンサ１
６，第２負荷１７，バッテリー１８，第１スイッチ回路
２１，第２スイッチ回路２２，及び自動電圧調整装置２
３の名称・用途・機能は、図４で既述の従来例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。
であるが、この第２実施例回路に図示の直流電源１１，
電源スイッチ１２，平滑コンデンサ１３，第１負荷１
４，フィルタリアクトル１５，フィルタコンデンサ１
６，第２負荷１７，バッテリー１８，第１スイッチ回路
２１，第２スイッチ回路２２，及び自動電圧調整装置２
３の名称・用途・機能は、図４で既述の従来例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。
【００２１】図２の第２実施例回路では、電圧設定器３
０が出力する電圧指令値が従来例の場合とは異なってい
る。即ち、昇降圧チョッパ２０が降圧モードから昇圧モ
ードに切り替わる際に、電圧指令値が従来は零ボルトか
ら出発していたのが、この第２実施例では第１負荷１４
に許容される下限電圧よりも高い値から出発するように
電圧設定器３０を構成することで、昇降圧チョッパ２０
の出力電圧が許容下限値に低下せず、且つ平滑コンデン
サ１３への過大突入電流も回避している。
０が出力する電圧指令値が従来例の場合とは異なってい
る。即ち、昇降圧チョッパ２０が降圧モードから昇圧モ
ードに切り替わる際に、電圧指令値が従来は零ボルトか
ら出発していたのが、この第２実施例では第１負荷１４
に許容される下限電圧よりも高い値から出発するように
電圧設定器３０を構成することで、昇降圧チョッパ２０
の出力電圧が許容下限値に低下せず、且つ平滑コンデン
サ１３への過大突入電流も回避している。
【００２２】
【発明の効果】従来は、昇降圧チョッパを降圧モードか
ら昇圧モードに切り替える際に、出力電圧が許容値以下
に低下する恐れがあり、これを回避しようとすると平滑
コンデンサが大形化したり、電圧上昇速度を大きくして
大きな突入電流を生じるなどの不都合があるが、本発明
では、昇圧モードに切り替える際の電圧指令値を予め許
容最低電圧よりも高い値からスタートするようにしてい
るので、平滑コンデンサの静電容量を大きくせずに、且
つ電圧指令値の上昇速度を大きくせずに、電圧を許容値
以下に低下させずに素早く所定電圧まで上昇させること
ができる。その結果、平滑コンデンサの大形化せず、昇
降圧チョッパの構成要素の電流定格も大形化しないの
で、装置の大形化や価格の上昇を回避できる効果が得ら
れる。
ら昇圧モードに切り替える際に、出力電圧が許容値以下
に低下する恐れがあり、これを回避しようとすると平滑
コンデンサが大形化したり、電圧上昇速度を大きくして
大きな突入電流を生じるなどの不都合があるが、本発明
では、昇圧モードに切り替える際の電圧指令値を予め許
容最低電圧よりも高い値からスタートするようにしてい
るので、平滑コンデンサの静電容量を大きくせずに、且
つ電圧指令値の上昇速度を大きくせずに、電圧を許容値
以下に低下させずに素早く所定電圧まで上昇させること
ができる。その結果、平滑コンデンサの大形化せず、昇
降圧チョッパの構成要素の電流定格も大形化しないの
で、装置の大形化や価格の上昇を回避できる効果が得ら
れる。
【図１】本発明の第１の実施例を表した動作波形図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】交流電気車の車内電力の系統の例を示した電力
系統回路図
系統回路図
【図４】図３に図示の昇降圧チョッパとその前後の回路
の構成を示した回路図
の構成を示した回路図
【図５】昇降圧チョッパが降圧モードから昇圧モードに
切り替わる際の従来の電圧と電流の変化を示した動作波
形図
切り替わる際の従来の電圧と電流の変化を示した動作波
形図
【図６】昇降圧チョッパが降圧モードから昇圧モードに
切り替わる際に平滑コンデンサの静電容量を大きくした
場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図
切り替わる際に平滑コンデンサの静電容量を大きくした
場合の電圧と電流の変化を示した動作波形図
【図７】昇降圧チョッパが降圧モードから昇圧モードに
切り替わる際に電圧指令値の上昇速度を大きくした場合
の電圧と電流の変化を示した動作波形図
切り替わる際に電圧指令値の上昇速度を大きくした場合
の電圧と電流の変化を示した動作波形図
４ 変圧器
７ ＶＶＶＦインバータ
８ 三相誘導電動機
１１ 直流電源
１３ 平滑コンデンサ
１４ 第１負荷
１５ フィルタリアクトル
１６ フィルタコンデンサ
１７ 第２負荷
１８ バッテリー
２０ 昇降圧チョッパ
２１ 第１スイッチ回路
２２ 第２スイッチ回路
２３ 自動電圧調整装置
２４ 電圧設定器
３０ 電圧設定器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 3/155
H02J 7/10
Claims (3)
- 【請求項１】直流電源に平滑コンデンサを介して第１負
荷と昇降圧チョッパの一方の端子とを接続し、この昇降
圧チョッパの他方の端子には第２負荷とバッテリーとを
接続し、当該昇降圧チョッパは電圧指令値に基づいて出
力電圧を制御する自動電圧調整装置を備え、前記一方の
端子へ入力した直流電圧を降圧して他方の端子から出力
するか、または前記他方の端子へ入力した直流電圧を昇
圧して前記一方の端子から出力するかの切り換えをする
昇降圧チョッパの制御方法において、 前記直流電源が停電して前記昇降圧チョッパが昇圧動作
を開始する際に、前記一方の端子から出力する直流電圧
の最低値を、前記直流電源電圧と前記第１負荷に許容で
きる下限電圧との間の値に設定することを特徴とする昇
降圧チョッパの制御方法。 - 【請求項２】直流電源に平滑コンデンサを介して第１負
荷と昇降圧チョッパの一方の端子とを接続し、この昇降
圧チョッパの他方の端子には第２負荷とバッテリーとを
接続し、当該昇降圧チョッパは電圧指令値に基づいて出
力電圧を制御する自動電圧調整装置を備え、前記一方の
端子へ入力した直流電圧を降圧して他方の端子から出力
するか、または前記他方の端子へ入力した直流電圧を昇
圧して前記一方の端子から出力するかの切り換えをする
昇降圧チョッパの制御方法において、 前記直流電源が停電して前記昇降圧チョッパが昇圧動作
を開始する際に、前記自動電圧調整装置へ与える前記電
圧指令値は、前記直流電源電圧と前記第１負荷に許容で
きる下限電圧との間の値を開始値とし、所定の電圧上昇
速度で前記直流電源電圧値に到達させることを特徴とす
る昇降圧チョッパの制御方法。 - 【請求項３】請求項２に記載の昇降圧チョッパの制御方
法において、 前記平滑コンデンサへ流入する電流が規定値を越えない
ように前記電圧指令値の上昇速度を制限することを特徴
とする昇降圧チョッパの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795996A JP3397046B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 昇降圧チョッパの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795996A JP3397046B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 昇降圧チョッパの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042550A JPH1042550A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3397046B2 true JP3397046B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16215165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18795996A Expired - Fee Related JP3397046B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 昇降圧チョッパの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397046B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3653087B2 (ja) | 2003-07-04 | 2005-05-25 | 三菱重工業株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| JP4609285B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2011-01-12 | ミツミ電機株式会社 | 電源用半導体集積回路および電源装置 |
| JP4768498B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2011-09-07 | 日立コンピュータ機器株式会社 | 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータおよびそれを用いた電源装置 |
| KR101353981B1 (ko) * | 2012-06-25 | 2014-01-23 | 공주대학교 산학협력단 | 직류용 무정전 전원 장치 및 그 제어 방법 |
| WO2015125844A1 (ja) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | 株式会社村田製作所 | 電源装置 |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP18795996A patent/JP3397046B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1042550A (ja) | 1998-02-13 |
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