JP5412515B2 - Power supply - Google Patents
Power supply Download PDFInfo
- Publication number
- JP5412515B2 JP5412515B2 JP2011518194A JP2011518194A JP5412515B2 JP 5412515 B2 JP5412515 B2 JP 5412515B2 JP 2011518194 A JP2011518194 A JP 2011518194A JP 2011518194 A JP2011518194 A JP 2011518194A JP 5412515 B2 JP5412515 B2 JP 5412515B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- switching
- supply device
- power
- switching elements
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- 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
- 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
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- 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
Description
本発明は、電源装置に係り、特に外部の電源から充電可能な電源を備えた電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device including a power supply that can be charged from an external power supply.
地球環境保全に対する意識の高まりから、近年では、効率が高いハイブリッド車の普及が進んでいる。ハイブリッド車は、走行モータ駆動用の主バッテリと補機駆動用の補機バッテリを備えており、これらのバッテリを商用の交流電源から充電すれば,ハイブリッド車の燃費を改善することができる。 In recent years, high-efficiency hybrid vehicles have been spreading due to the growing awareness of global environmental conservation. The hybrid vehicle includes a main battery for driving the traction motor and an auxiliary battery for driving the auxiliary machinery. If these batteries are charged from a commercial AC power source, the fuel efficiency of the hybrid vehicle can be improved.
しかしながら、商用電源電圧をバッテリ充電可能な直流電圧に変換する充電装置を車両に搭載すると,車両重量が増加する。 However, if a charging device that converts a commercial power supply voltage into a DC voltage that can be charged by a battery is installed in the vehicle, the vehicle weight increases.
そこで、特許文献1には、バッテリの充電時に、稼動していない既存の設備(インバータ)を充電器の一部として利用することにより、車両重量の増加を抑えつつ商用電源を用いて前記バッテリを充電することが示されている。
Therefore, in
また、インバータを用いて商用電源からバッテリを充電する電源装置が、特許文献2〜5に開示されている。
一般に電源装置を小型・高効率化するためには、スイッチング特性が速いスイッチング素子を用いることが効果的である。しかしながら、特許文献1〜3に示される従来の電源装置においては、電源装置を小型化するため、インバータの電流密度を高く設定することが多かった。
In general, in order to reduce the size and increase the efficiency of a power supply device, it is effective to use a switching element having a fast switching characteristic. However, in the conventional power supply devices disclosed in
しかし、スイッチング素子として、例えばIGBTのように電流密度は高く設定できるが、スイッチング特性の遅い素子を用いると、スイッチング損失が大きくなり、商用電源からバッテリに充電する際の電力変換の効率が低下する。 However, the current density can be set high as a switching element, such as an IGBT, but if an element with slow switching characteristics is used, the switching loss increases, and the efficiency of power conversion when charging the battery from the commercial power supply decreases. .
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、重量の増加を抑えつつ商用電源を用いて、搭載されたバッテリを高効率で充電することのできる電源装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a power supply device capable of charging a mounted battery with high efficiency using a commercial power supply while suppressing an increase in weight.
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
その直流側端子に第1の直流電源を充電する方向のダイオードと第2のスイッチとの並列回路を介して第1の直流電源が接続され、その交流側端子に第1のスイッチを介してトランスの1次巻線が接続された第1の変換回路と、その交流側端子に前記トランスの2次巻線が接続され、その直流側端子に第2の直流電源が接続された第2の変換回路と、前記第1の変換回路の交流側端子と該交流側端子に接続される交流電源との間に挿入された昇圧用のインダクタと、前記第1および第2の変換回路を構成するスイッチング素子を開閉制御する制御回路を備え、前記第1の変換回路の交流側端子に供給された交流電力を前記第1または第2の直流電源に供給する。 A first DC power source is connected to the DC side terminal via a parallel circuit of a diode and a second switch in a direction for charging the first DC power source, and a transformer is connected to the AC side terminal via the first switch. A first conversion circuit to which the primary winding is connected, and a second conversion in which the secondary winding of the transformer is connected to the AC side terminal and the second DC power source is connected to the DC side terminal. A boosting inductor inserted between a circuit, an AC side terminal of the first conversion circuit, and an AC power supply connected to the AC side terminal, and switching constituting the first and second conversion circuits A control circuit for controlling opening and closing of the element is provided, and AC power supplied to the AC side terminal of the first conversion circuit is supplied to the first or second DC power source.
本発明は、以上の構成を備えるため、重量の増加を抑えつつ商用電源を用いて、搭載されたバッテリを高効率で充電することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to charge a mounted battery with high efficiency using a commercial power supply while suppressing an increase in weight.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、直流電源V1から直流電源V2へ電力伝送する動作を降圧動作と称し、逆に直流電源V2から直流電源V1へ電力伝送する動作を昇圧動作と称する。また、交流電源V3から直流電源V1および直流電源V2へ電力伝送する動作を充電動作1と称し、交流電源V3から直流電源V1には電力伝送し、直流電源V2へは電力伝送しない動作を充電動作2と称する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this specification, the operation of transmitting power from the DC power source V1 to the DC power source V2 is referred to as a step-down operation, and the operation of transmitting power from the DC power source V2 to the DC power source V1 is referred to as a boost operation. The operation of transmitting power from the AC power supply V3 to the DC power supply V1 and the DC power supply V2 is referred to as
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる電源装置の回路構成を説明する図である。図1に示す電源装置は、負荷R1が接続された直流電源V1と、負荷R2が接続された直流電源V2と、交流電源V3とに接続され、直流電源V1、V2間で電力を授受するとともに、交流電源V3から直流電源V1、V2を充電する。[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of the power supply device according to the first embodiment of the present invention. The power supply device shown in FIG. 1 is connected to a DC power supply V1 to which a load R1 is connected, a DC power supply V2 to which a load R2 is connected, and an AC power supply V3, and transfers power between the DC power supplies V1 and V2. The DC power sources V1 and V2 are charged from the AC power source V3.
図1において、平滑コンデンサC1は直流電源V1に接続され、平滑コンデンサC2は直流電源V2に接続されている。変換回路11の直流端子は、ダイオードDを介して平滑コンデンサC1に接続される。このダイオードDは、変換回路11から直流電源V1へは電力を流し、逆に直流電源V1から変換回路11へは電力を流さない向きに接続され、ダイオードDにはスイッチSW0が並列接続されている。また、回路12の直流端子は平滑コンデンサC2に接続されている。
In FIG. 1, the smoothing capacitor C1 is connected to the DC power source V1, and the smoothing capacitor C2 is connected to the DC power source V2. The DC terminal of the
変換回路11の交流端子には、スイッチSW11、SW12、共振コンデンサCrを介して巻線N1が接続されるとともに、昇圧インダクタL1、L2、スイッチSW21、SW22を介して交流電源V3が接続されている。変換回路12の交流端子には、巻線N2が接続されている。トランス1は、巻線N1と巻線N2とを磁気結合している。
A winding N1 is connected to the AC terminal of the
変換回路11、12、スイッチSW0、SW11、SW12、SW21、SW22は、制御手段10によって制御される。制御手段10には、電圧センサ21、22、23及び電流センサ31、32、33が接続されている。
The
ここで、図1に示す電源装置の降圧動作を説明する。降圧動作時は、スイッチSW0、SW11、SW12をオン状態に保ち、スイッチSW21、SW22をオフ状態に保つ。ダイオードDの両端は短絡されるから、変換回路11の直流端子は、ダイオードDを介さずに直接平滑コンデンサC1に接続された場合と同様の状態になる。制御手段10は、スイッチSW0、SW11、SW12をオン状態、スイッチSW21、SW22をオフ状態に保ちながら、変換回路11をスイッチング動作させ、巻線N1に交流電圧を印加する。変換回路12は、巻線N2に生じた誘起電圧を整流し、直流電源V2に電力を供給する。
Here, the step-down operation of the power supply device shown in FIG. 1 will be described. During the step-down operation, the switches SW0, SW11, and SW12 are kept on, and the switches SW21 and SW22 are kept off. Since both ends of the diode D are short-circuited, the DC terminal of the
次に、図1に示す電源装置の昇圧動作を説明する。昇圧動作時には、制御手段10は、スイッチSW0、SW21、SW22をオフ状態、SW11、SW12をオン状態に保ちながら、変換回路12をスイッチング動作させ、巻線N2に交流電圧を印加する。変換回路11は、巻線N1に生じた誘起電圧を整流し、直流電源V1に電力を供給する。
Next, the boosting operation of the power supply device shown in FIG. 1 will be described. During the step-up operation, the control means 10 switches the
次に、図1に示す電源装置の充電動作1(交流電源V3から直流電源V1および直流電源V2へ電力伝送)を説明する。充電動作1時には、スイッチSW0をオフ状態、SW11、SW12、SW21、SW22をオン状態に保つ。変換回路11をスイッチング動作させて、昇圧インダクタL1、L2に交流電源V3のエネルギーの蓄積と放出を繰り返し、直流電源V1に電力を供給するとともに巻線N1に交流電圧を印加する。変換回路12は、巻線N2に生じた誘起電圧を整流し、直流電源V2に電力を供給する。
Next, charging operation 1 (power transmission from AC power supply V3 to DC power supply V1 and DC power supply V2) of the power supply device shown in FIG. 1 will be described. During the
次に、図1に示す電源装置の充電動作2(交流電源V3から直流電源V1にのみ電力伝送)を説明する。充電動作2時には、スイッチSW0、SW11、SW12をオフ状態、SW21、SW22をオン状態に保つ。充電動作1と同様に、変換回路11をスイッチング動作させて直流電源V1に電力を供給する。スイッチSW11、SW12はオフ状態であるから巻線N1には電圧が印加されず、直流電源V2には電力供給されない。
Next, the charging operation 2 (power transmission only from the AC power supply V3 to the DC power supply V1) of the power supply device shown in FIG. 1 will be described. During the
充電動作1,2においては、電流センサ33で検出した交流電源V3からの入力電流が、電圧センサ23で検出した交流電源V3の電圧と同様の波形になるよう回路11をスイッチング動作させることにより、入力電力の力率を高めることができる。
In the charging
昇圧動作、充電動作1、2においては、変換回路11を構成する整流素子として高耐圧MOSFETのボディダイオード(寄生ダイオード)のように逆回復特性が比較的遅い素子を用いても、逆回復特性が比較的速いダイオードDが、直流電源V1や平滑コンデンサC1から変換回路11への電力の逆流を防ぐことにより、効率的な電力伝送が可能である。
In the boosting operation and the charging
スイッチSW0は、動作の切替え時のみオン状態とオフ状態を切替えるため、動作が比較的遅いIGBTや、電磁継電器のような機械式スイッチを用いることができる。IGBTを用いる場合、逆並列ダイオードを内蔵したパッケージのものを用いれば、ダイオードDを外付けする必要がなく、小型化に有利である。機械式スイッチを用いれば、導通損失が小さいことから、更に効率の良い電力電送が可能となる。もちろん、変換回路11を構成する整流素子として、逆回復特性が比較的速い素子を用いた場合は、ダイオードDおよびスイッチSW0は不要であり、変換回路11の直流端子を直接平滑コンデンサC1に接続してもよい。
Since the switch SW0 is switched between an on state and an off state only when the operation is switched, a relatively slow IGBT or a mechanical switch such as an electromagnetic relay can be used. When an IGBT is used, using a package with a built-in antiparallel diode eliminates the need for externally attaching the diode D, which is advantageous for downsizing. If a mechanical switch is used, since the conduction loss is small, more efficient power transmission becomes possible. Of course, when an element having a relatively fast reverse recovery characteristic is used as the rectifying element constituting the
[第2の実施形態]
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電源装置の回路構成を説明する図である。図2に示す電源装置は、負荷R1が接続された直流電源V1と、負荷R2が接続された直流電源V2と、交流電源V3とに接続され、直流電源V1、V2間で電力を授受するとともに、交流電源V3から直流電源V1、V2を充電する。[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power supply device according to the second embodiment of the present invention. The power supply device shown in FIG. 2 is connected to a DC power supply V1 to which a load R1 is connected, a DC power supply V2 to which a load R2 is connected, and an AC power supply V3, and transfers power between the DC power supplies V1 and V2. The DC power sources V1 and V2 are charged from the AC power source V3.
図2において、平滑コンデンサC1は直流電源V1に接続され、平滑コンデンサC2は直流電源V2に接続されている。スイッチング素子H1、H2を直列接続した第1のスイッチングレッグは、ダイオードDを介して平滑コンデンサC1に接続される。 このダイオードDは、第1のスイッチングレッグから直流電源V1へは電力を流し、逆に直流電源V1から第1のスイッチングレッグへは電力を流さない向きに接続され、ダイオードDにはスイッチSW0が並列接続されている。スイッチング素子H3、H4を直列接続した第2のスイッチングレッグは、第1のスイッチングレッグに並列接続される。 In FIG. 2, the smoothing capacitor C1 is connected to the DC power source V1, and the smoothing capacitor C2 is connected to the DC power source V2. The first switching leg in which the switching elements H1 and H2 are connected in series is connected to the smoothing capacitor C1 through the diode D. The diode D is connected in such a direction that power flows from the first switching leg to the DC power supply V1, and conversely, no power flows from the DC power supply V1 to the first switching leg. It is connected. The second switching leg in which the switching elements H3 and H4 are connected in series is connected in parallel to the first switching leg.
スイッチング素子H1、H2の直列接続点と、スイッチング素子H3、H4の直列接続点との間に、共振インダクタLrを介して、スイッチSW11、SW12と共振コンデンサCrと巻線N1とが直列接続されるとともに、スイッチSW21、SW22と昇圧インダクタL1、L2と交流電源V3とが直列接続されている。 The switches SW11 and SW12, the resonance capacitor Cr, and the winding N1 are connected in series via the resonance inductor Lr between the series connection point of the switching elements H1 and H2 and the series connection point of the switching elements H3 and H4. In addition, switches SW21 and SW22, boost inductors L1 and L2, and an AC power supply V3 are connected in series.
トランス2は、巻線N1、N21、N22を磁気結合している。巻線N21の一端と巻線N22の一端とが接続され、巻線N21の他端はスイッチング素子S1の一端に接続され、巻線N22の他端はスイッチング素子S2の一端に接続されている。スイッチング素子S1の他端とスイッチング素子S2の他端とが平滑コンデンサC2の一端に接続されている。巻線N21、N22の接続点は、平滑インダクタLを介して平滑コンデンサC2の他端に接続されている。
The
スイッチング素子H1〜H4、S1、S2には、それぞれ逆並列ダイオードDH1〜DH4、DS1、DS2が接続されている。ここで、これらのスイッチング素子としてMOSFETを用いた場合は、逆並列ダイオードとしてMOSFETのボディダイオードを利用することができる。なお、前記スイッチング素子のそれぞれにはスナバコンデンサを並列接続することができる。 Antiparallel diodes DH1 to DH4, DS1 and DS2 are connected to the switching elements H1 to H4, S1 and S2, respectively. Here, when MOSFETs are used as these switching elements, MOSFET body diodes can be used as antiparallel diodes. A snubber capacitor can be connected in parallel to each of the switching elements.
スイッチング素子H1〜H4、S1、S2と、スイッチSW0、SW11、SW12、SW21、SW22は、制御手段10によって制御される。制御手段10には、電圧センサ21、22、23及び電流センサ31、32、33が接続されている。
The switching elements H1 to H4, S1, and S2 and the switches SW0, SW11, SW12, SW21, and SW22 are controlled by the
(降圧動作)
図3A〜図3Eは、図2に示す電源装置の降圧動作を説明する図である。以下、図3A〜図3Eを参照しながら降圧動作を詳細に説明する。ただし、図3A〜図3Eは、それぞれモードa〜eを表す。(Step-down operation)
3A to 3E are diagrams for explaining the step-down operation of the power supply device shown in FIG. Hereinafter, the step-down operation will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3E. However, FIGS. 3A to 3E represent modes a to e, respectively.
(モードa)
まず、モードaでは、スイッチSW0、SW11、SW12、スイッチング素子H1、H4がオン状態、スイッチSW21、SW22、スイッチング素子H2、H3がオフ状態であり、直流電源V1の電圧が、スイッチSW0、SW11、SW12、スイッチング素子H1、H4、共振インダクタLr、共振コンデンサCrを介して巻線N1に印加されている。(Mode a)
First, in mode a, the switches SW0, SW11, SW12, the switching elements H1, H4 are on, the switches SW21, SW22, the switching elements H2, H3 are off, and the voltage of the DC power supply V1 is It is applied to winding N1 via SW12, switching elements H1, H4, resonant inductor Lr, and resonant capacitor Cr.
スイッチング素子S2はオフ状態であり、巻線N21に生じた電圧が、ダイオードDS1、平滑インダクタLを介して直流電源V2に印加され、直流電源V2にエネルギーが供給される。このとき、スイッチング素子S1、S2としてMOSFETを用いている場合は、スイッチング素子S1をオン状態とすれば、ダイオードDS1に流れる電流をスイッチング素子S1へ分流することで損失を低減できる場合がある。このように、MOSFETと逆並列接続されたダイオードまたはMOSFETのボディダイオードに、ダイオードの順方向電流が流れるとき、このMOSFETをオン状態として損失を低減することを、以後、同期整流と称する。 The switching element S2 is in an off state, and the voltage generated in the winding N21 is applied to the DC power source V2 via the diode DS1 and the smoothing inductor L, and energy is supplied to the DC power source V2. At this time, in the case where MOSFETs are used as the switching elements S1 and S2, if the switching element S1 is turned on, the loss may be reduced by dividing the current flowing through the diode DS1 to the switching element S1. In this way, when the forward current of the diode flows through the diode connected in reverse parallel to the MOSFET or the body diode of the MOSFET, the reduction of the loss by turning on the MOSFET is hereinafter referred to as synchronous rectification.
(モードb)
スイッチング素子H4をオフすると、スイッチング素子H4、直流電源V1、スイッチSW0を流れていた電流は、ダイオードDH3に転流する。このとき、スイッチング素子H3をオンさせる。平滑インダクタLに蓄積されているエネルギーは、直流電源V2に供給される。(Mode b)
When the switching element H4 is turned off, the current flowing through the switching element H4, the DC power supply V1, and the switch SW0 is commutated to the diode DH3. At this time, the switching element H3 is turned on. The energy stored in the smoothing inductor L is supplied to the DC power source V2.
(モードc)
スイッチング素子H1をオフすると、スイッチング素子H1を流れていた電流は、スイッチSW0及び/又はダイオードD、直流電源V1、ダイオードDH2に転流する。このとき、スイッチング素子H2をオンさせる。共振インダクタLrには、直流電源V1の電圧が印加され、この電流は減少していく。これに伴い、ダイオードDS1と巻線N21を通る電流が減少していき、ダイオードDS2と巻線N22に電流が流れていく。この時、スイッチング素子S2をオンすれば同期整流となる。(Mode c)
When the switching element H1 is turned off, the current flowing through the switching element H1 is commutated to the switch SW0 and / or the diode D, the DC power supply V1, and the diode DH2. At this time, the switching element H2 is turned on. The voltage of the DC power supply V1 is applied to the resonant inductor Lr, and this current decreases. As a result, the current passing through the diode DS1 and the winding N21 decreases, and the current flows through the diode DS2 and the winding N22. At this time, if the switching element S2 is turned on, synchronous rectification occurs.
(モードd)
スイッチング素子H2、H3はオン状態であるから、共振インダクタLrの電流がゼロに達した後は、逆向きにこの電流が増加していく。巻線N21を通る電流がゼロに達する前に、スイッチング素子S1をオフしておく。(Mode d)
Since the switching elements H2 and H3 are on, the current increases in the opposite direction after the current of the resonant inductor Lr reaches zero. Before the current flowing through the winding N21 reaches zero, the switching element S1 is turned off.
(モードe)
巻線N21を通る電流がゼロに達すると、巻線N22に生じた電圧が、ダイオードDS2、平滑インダクタLを介して直流電源V2に印加され、直流電源V2にエネルギーが供給される。(Mode e)
When the current through the winding N21 reaches zero, the voltage generated in the winding N22 is applied to the DC power source V2 via the diode DS2 and the smoothing inductor L, and energy is supplied to the DC power source V2.
このモードeは、モードaの対称動作である。以降、モードb〜dの対称動作の後、モードaへ戻る。 This mode e is a symmetrical operation of mode a. Thereafter, the mode b returns to the mode a after the symmetrical operation of the modes b to d.
(充電動作1)
図4A、図4Bは、図2に示す電源装置の充電動作1(交流電源V3から直流電源V1および直流電源V2へ電力伝送)を説明する図である。以下、この図4A、図4Bを参照しながら充電動作1を詳細に説明する。ただし、図4A、図4Bは、それぞれモードa、bを表す。交流電源V3の電圧が、スイッチング素子H1、H2の接続点を向いている方が正の期間について説明する。(Charging operation 1)
4A and 4B are diagrams for explaining the charging operation 1 (power transmission from the AC power supply V3 to the DC power supply V1 and the DC power supply V2) of the power supply device shown in FIG. Hereinafter, the charging
(モードa)
まず、モードaでは、スイッチSW11、SW12、SW21、SW22、スイッチング素子H2、H3がオン状態、スイッチSW0がオフ状態であり、交流電源V3の電圧が、スイッチSW21、SW22、スイッチング素子H2、H3、ダイオードDH1、DH4、共振インダクタLrを介して昇圧インダクタL1、L2に印加され、交流電源V3のエネルギーが昇圧インダクタL1、L2に蓄積されている。このとき、スイッチング素子H1、H4をオンすれば同期整流となる。(Mode a)
First, in mode a, the switches SW11, SW12, SW21, SW22, the switching elements H2, H3 are in the on state, the switch SW0 is in the off state, and the voltage of the AC power supply V3 is the switches SW21, SW22, the switching elements H2, H3, Applied to the boost inductors L1 and L2 via the diodes DH1 and DH4 and the resonant inductor Lr, the energy of the AC power supply V3 is accumulated in the boost inductors L1 and L2. At this time, if the switching elements H1 and H4 are turned on, synchronous rectification is performed.
一方、共振コンデンサCrの電圧が、スイッチSW11、SW12、スイッチング素子H2、H3、ダイオードDH1、DH4、共振インダクタLrを介して巻線N1に印加される。スイッチング素子S1はオフ状態であり、巻線N22に生じた電圧が、ダイオードDS2、平滑インダクタLを介して直流電源V2に印加され、直流電源V2にエネルギーが供給される。このとき、スイッチング素子S2をオンすれば同期整流となる。 On the other hand, the voltage of the resonance capacitor Cr is applied to the winding N1 via the switches SW11 and SW12, the switching elements H2 and H3, the diodes DH1 and DH4, and the resonance inductor Lr. The switching element S1 is in an off state, and the voltage generated in the winding N22 is applied to the DC power source V2 via the diode DS2 and the smoothing inductor L, and energy is supplied to the DC power source V2. At this time, if the switching element S2 is turned on, synchronous rectification occurs.
(モードb)
スイッチング素子H2、H3をオフすると、スイッチング素子H2、H3を流れていた電流は、ダイオードD、直流電源V1に転流し、昇圧インダクタL1、L2は蓄積されていたエネルギーを放出し、直流電源V1にエネルギーが供給される。モードaと同様に、スイッチング素子H1、H4をオンすれば同期整流となる。(Mode b)
When the switching elements H2 and H3 are turned off, the current flowing through the switching elements H2 and H3 is commutated to the diode D and the DC power source V1, and the boost inductors L1 and L2 release the stored energy, and the DC power source V1 is discharged. Energy is supplied. Similar to mode a, synchronous rectification is performed when switching elements H1 and H4 are turned on.
一方、交流電源V3の電圧は、スイッチSW11、SW12、SW21、SW22、昇圧インダクタL1、L2、共振コンデンサCrを介して巻線N1に印加される。スイッチング素子S2はオフ状態であり、巻線N21に生じた電圧が、ダイオードDS1、平滑インダクタLを介して直流電源V2に印加され、直流電源V2にエネルギーが供給される。このとき、スイッチング素子S1をオンすれば同期整流となる。 On the other hand, the voltage of the AC power supply V3 is applied to the winding N1 via the switches SW11, SW12, SW21, SW22, the boost inductors L1, L2, and the resonance capacitor Cr. The switching element S2 is in an off state, and the voltage generated in the winding N21 is applied to the DC power source V2 via the diode DS1 and the smoothing inductor L, and energy is supplied to the DC power source V2. At this time, if the switching element S1 is turned on, synchronous rectification occurs.
再びスイッチング素子H2、H3をオンすると、ダイオードDがオフ状態となり、モードaの動作に戻る。このとき、ダイオードDが直流電源V1からスイッチング素子H1〜H4への電力逆流を防止する。 When the switching elements H2 and H3 are turned on again, the diode D is turned off and the operation returns to the mode a. At this time, the diode D prevents power backflow from the DC power supply V1 to the switching elements H1 to H4.
このように、交流電源V3の電圧が、スイッチング素子H1、H2の接続点を向いている方が正の期間は、このモードa、bを繰り返し、スイッチング素子H2、H3をオンオフさせる。なお、交流電源V3の電圧が逆向きの期間は、スイッチング素子H1、H4をオンオフさせればよい。 As described above, when the voltage of the AC power supply V3 is more positive when it is directed to the connection point of the switching elements H1 and H2, the modes a and b are repeated to turn the switching elements H2 and H3 on and off. Note that the switching elements H1 and H4 may be turned on and off during the period in which the voltage of the AC power supply V3 is reversed.
この充電動作1では、共振コンデンサCrは、スイッチング素子H1〜H4のスイッチング周波数を通過させつつ、交流電源V3の商用周波数を阻止し、トランス2の磁気飽和を防止すると考えてもよい。
In this
(充電動作2)
図5A、図5Bは、図2に示す電源装置の充電動作2(交流電源V3から直流電源V1にのみ電力伝送)を説明する図である。この充電動作2では、充電動作1と比べてスイッチSW11、SW12がオフ状態となっている点が異なっている。これにより巻線N1への電圧印加を阻止し、直流電源V2に電力供給されない点が、充電動作1と異なる。交流電源V3から直流電源V1へ電力を供給する動作については充電動作1と同様である。(Charging operation 2)
5A and 5B are diagrams for explaining the charging operation 2 (power transmission only from the AC power supply V3 to the DC power supply V1) of the power supply device shown in FIG. The charging
このように、図2に示す電源装置では、充電動作1、2時にダイオードDが直流電源V1からスイッチング素子H1〜H4への電力逆流を防止するため、スイッチング素子H1〜H4を全てオンする動作や、スイッチング素子H1〜H4とダイオードDH1〜DH4として、例えば高耐圧MOSFETとそのボディダイオードを用いることができ、効率的な動作が可能である。
In this way, in the power supply device shown in FIG. 2, the diode D prevents the power from flowing back from the DC power supply V1 to the switching elements H1 to H4 during the
以上、説明したように、第2の実施形態に係る電源装置(図2)は、交流電源V3のエネルギーを用いて、直流電源V1と直流電源V2とを同時に充電することができる。このとき、直流電源V2への電力供給の有無は、スイッチSW11、SW12の制御により選択することができる。また、スイッチSW21、SW22をオフすれば、直流電源V1、V2間で電力を授受することもできる。 As described above, the power supply apparatus (FIG. 2) according to the second embodiment can charge the DC power supply V1 and the DC power supply V2 at the same time using the energy of the AC power supply V3. At this time, whether or not power is supplied to the DC power supply V2 can be selected by controlling the switches SW11 and SW12. Further, when the switches SW21 and SW22 are turned off, power can be exchanged between the DC power sources V1 and V2.
また、図2に示す電源装置において、共振インダクタLrを巻線N1と直列に挿入しても構わない。 In the power supply device shown in FIG. 2, the resonant inductor Lr may be inserted in series with the winding N1.
また、この図の例では、変換回路11,12を電圧型フルブリッジ回路と電流型センタタップ回路の組合せとしたが、電圧型センタタップ回路や電流型フルブリッジ回路あるいはカレントダブラ回路の組合せとしてもよい。
In the example of this figure, the
[第3の実施形態]
図6は、第3の実施形態に係る電源装置を説明する図である。この電源装置は、図2に示す第2の実施形態に係る電源装置と比べ、ダイオードDとスイッチSW0を省略し、スイッチング素子H1、H3を後述するスイッチング素子H11、H13とした点が異なる。[Third Embodiment]
FIG. 6 is a diagram for explaining a power supply device according to the third embodiment. This power supply apparatus is different from the power supply apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 2 in that the diode D and the switch SW0 are omitted and the switching elements H1 and H3 are replaced with switching elements H11 and H13 described later.
図6に示す電源装置では、スイッチング素子H11、H13、ダイオードDH1、DH3として、例えばIGBTと逆回復特性が比較的速いダイオードを用いている。また、スイッチング素子H2、H4、ダイオードDH2、DH4として、例えば高耐圧MOSFETのようにスイッチング特性が速い素子とそのボディダイオードを用いている。 In the power supply device shown in FIG. 6, as the switching elements H11 and H13 and the diodes DH1 and DH3, for example, IGBTs and diodes having relatively fast reverse recovery characteristics are used. Further, as the switching elements H2 and H4 and the diodes DH2 and DH4, for example, an element having a fast switching characteristic such as a high breakdown voltage MOSFET and its body diode are used.
次に、図6に示す電源装置の動作を説明する。まず、降圧動作は、図2に示す電源装置と同様である。 Next, the operation of the power supply device shown in FIG. 6 will be described. First, the step-down operation is the same as that of the power supply device shown in FIG.
図7A、図7Bは、図6に示す電源装置の充電動作1を説明する図である。ただし、図7A、図7Bは、それぞれモードa、bを表す。
7A and 7B are diagrams for explaining the charging
図7A、図7Bに示すように、図6に示す電源装置の充電動作1(交流電源V3から直流電源V1および直流電源V2へ電力伝送)は、図4A、図4Bに示した第2の実施形態に係る電源装置の充電動作1と比べて、モードaの期間において異なる。すなわち、図4Aではスイッチング素子H3をオンしておりダイオードDH1とスイッチング素子H3に電流が流れていたが、図7Aではスイッチング素子H13をオフしておりダイオードDH1とスイッチング素子H13に電流が流れていない。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the charging operation 1 (power transmission from the AC power supply V3 to the DC power supply V1 and the DC power supply V2) of the power supply device shown in FIG. 6 is performed in the second embodiment shown in FIGS. 4A and 4B. Compared with the charging
図7Bに示すように、モードbにおいてスイッチング素子H2をオフしたときの動作は、図4Bにおけるモードbの動作と同様である。 As shown in FIG. 7B, the operation when the switching element H2 is turned off in mode b is the same as the operation in mode b in FIG. 4B.
図7Bに示すモードbにおいて、再びスイッチング素子H2をオンすると、ダイオードDH1がオフ状態となり、モードaの動作に戻る。このとき、図4A、図4BにおいてはダイオードDが直流電源V1からスイッチング素子H1〜H4への電力逆流を防止したが、図7A、図7BにおいてはダイオードDH1がこの逆流を防止する点が異なる。 In the mode b shown in FIG. 7B, when the switching element H2 is turned on again, the diode DH1 is turned off and the operation returns to the mode a. At this time, in FIG. 4A and FIG. 4B, the diode D prevented the backflow of power from the DC power supply V1 to the switching elements H1 to H4, but the point that the diode DH1 prevents this backflow is different in FIG. 7A and FIG.
図6に示す電源装置の充電動作2(交流電源V3から直流電源V1にのみ電力伝送)は、図2に示す電源装置の充電動作2と同様に、スイッチSW11、SW12をオフすることにより直流電源V2へ電力供給しないようにしたものである。
The charging operation 2 (power transmission only from the AC power supply V3 to the DC power supply V1) shown in FIG. 6 is performed by turning off the switches SW11 and SW12 in the same manner as the charging
このように、図6に示す電源装置では、ダイオードDH1、DH3として逆回復特性が比較的速い素子を用いることにより、図1,2に示す電源装置におけるダイオードDとスイッチSW0を省略することができる。 As described above, in the power supply device shown in FIG. 6, the diode D and the switch SW0 in the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 can be omitted by using elements having relatively fast reverse recovery characteristics as the diodes DH1 and DH3. .
このように、本実施形態では、スイッチング素子H2、H4としてスイッチング特性の速い素子を用いているためスイッチング損失が小さく、しかもダイオードDの導通損失も削減することができ、高効率な充電動作が可能である。もちろん、スイッチング素子H2、H4として他の種類の素子を用いたり、スイッチング素子H1、H3と、スイッチング素子H2、H4との役割を交換したりしても、同様の動作ができることは当然である。 As described above, in this embodiment, since the switching elements H2 and H4 are elements having fast switching characteristics, the switching loss is small, and the conduction loss of the diode D can be reduced, and a highly efficient charging operation is possible. It is. Of course, it is natural that the same operation can be performed even if other types of elements are used as the switching elements H2 and H4, or the roles of the switching elements H1 and H3 and the switching elements H2 and H4 are exchanged.
また、本実施形態では、直流電源V1の直流電力を交流電力に変換して交流電源V3に電力供給することもできる。この場合は、例えば、昇圧インダクタL1から交流電源V3へ電流を流す期間においては、スイッチング素子H11をオン状態に保ちながら、スイッチング素子H13とスイッチング素子H4とを相補にオンオフさせ、昇圧インダクタL2から交流電源V3へ電流を流す期間においては、スイッチング素子H13をオン状態に保ちながら、スイッチング素子H11とスイッチング素子H2とを相補にオンオフさせればよい。この場合にも、スイッチSW11、SW12の制御により、直流電源V2への電力供給の有無を選択することができる。 In the present embodiment, the DC power of the DC power supply V1 can be converted into AC power and supplied to the AC power supply V3. In this case, for example, in a period in which a current flows from the boost inductor L1 to the AC power supply V3, the switching element H13 and the switching element H4 are complementarily turned on and off while the switching element H11 is kept on, and the boost inductor L2 exchanges AC. In the period in which the current flows to the power supply V3, the switching element H11 and the switching element H2 may be turned on and off in a complementary manner while the switching element H13 is kept on. Also in this case, the presence / absence of power supply to the DC power supply V2 can be selected by the control of the switches SW11 and SW12.
[第4の実施形態]
図8は、第4の実施形態を説明する図である。図8では、電気自動車111の電源システムとして本発明による電源装置100を採用している。電源装置100は、電装機器101が接続された補機バッテリ106と、動力用モータ104を駆動するインバータ103へ電力供給するDC−DCコンバータ102が接続された主バッテリ105と、プラグイン充電コネクタ108とに接続されている。また、主バッテリ105には、急速充電器などの外部直流電源を接続して主バッテリ105を充電するために、急速充電コネクタ107が接続されている。[Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a diagram for explaining the fourth embodiment. In FIG. 8, the
電源装置100は、主バッテリ105と補記バッテリ106との間で電力を授受する。また、プラグイン充電コネクタ108に接続された交流電源109の電力を主バッテリ105と補記バッテリ106へ供給する。さらに、主バッテリ105の電力を交流電源109に供給する。もちろん、プラグイン充電コネクタ108に交流負荷110を接続すれば、主バッテリ105の電力を交流負荷110に供給することもできる。
The
図9は、第2の変換回路としてカレントダブラ回路を用いた例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which a current doubler circuit is used as the second conversion circuit.
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、車両重量(電源装置の重量)の増加を抑えつつ、高効率に商用電源から主バッテリを充電することができる。また、スイッチング素子としてMOSFETのようにスイッチング特性が速い素子を用いることによりスイッチング損失を低減し、商用電源からバッテリに高い効率で充電できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the main battery can be charged from the commercial power source with high efficiency while suppressing an increase in vehicle weight (weight of the power supply device). Further, by using an element having a fast switching characteristic such as a MOSFET as the switching element, the switching loss can be reduced and the battery can be charged from the commercial power source with high efficiency.
1,2 トランス
10 制御手段
11,12 変換回路
21,22,23 電圧センサ
31,32,33 電流センサ
V1,V2 直流電源
V3 交流電源
R1,R2 負荷
C1,C2 平滑コンデンサ
L 平滑インダクタ
L1,L2 昇圧インダクタ
Lr 共振インダクタ
Cr 共振コンデンサ
N1,N2,N21,N22 巻線
SW0,SW11,SW12,SW21,SW22 スイッチ
H1〜H4,H11,H13,S1,S2 スイッチング素子
D,DH1〜DH4,DS1,DS2 ダイオード
100 電源装置
101 電装機器
102 DC−DCコンバータ
103 インバータ
104 動力用モータ
105 主バッテリ
106 補機バッテリ
107 急速充電コネクタ
108 プラグイン充電コネクタ
109 交流電源
110 交流負
111 電気自動車1, 2
Claims (19)
その交流側端子に前記トランスの2次巻線が接続され、その直流側端子に第2の直流電源が接続された第2の変換回路と、
前記第1の変換回路の交流側端子と該交流側端子に接続される交流電源との間に挿入された昇圧用のインダクタと、
前記第1および第2の変換回路を構成するスイッチング素子を開閉制御する制御回路を備え、
前記第1の変換回路の交流側端子に供給された交流電力を前記第1または第2の直流電源に供給することを特徴とする電源装置。 A first DC power source is connected to the DC side terminal via a parallel circuit of a diode and a second switch in a direction for charging the first DC power source, and a transformer is connected to the AC side terminal via the first switch. A first conversion circuit to which a primary winding of
A second conversion circuit in which a secondary winding of the transformer is connected to the AC side terminal, and a second DC power source is connected to the DC side terminal;
A step-up inductor inserted between the AC side terminal of the first conversion circuit and an AC power source connected to the AC side terminal ;
A control circuit for controlling opening and closing of the switching elements constituting the first and second conversion circuits;
A power supply apparatus that supplies AC power supplied to an AC side terminal of the first conversion circuit to the first or second DC power supply.
前記トランスの1次巻線と直列に共振コンデンサを挿入したことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
A power supply device comprising a resonance capacitor inserted in series with a primary winding of the transformer.
前記第1の変換回路の交流側端子に供給された交流電力を前記第1の直流電源に供給するとき前記第1のスイッチを開路することを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
A power supply apparatus comprising: opening the first switch when supplying AC power supplied to an AC terminal of the first conversion circuit to the first DC power supply.
前記第1の直流電源から前記第2の直流電源に電力を供給するとき前記第2のスイッチを閉路することを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
A power supply apparatus comprising: closing the second switch when supplying power from the first DC power supply to the second DC power supply.
前記制御回路は、前記第1の変換回路の交流側端子に供給される交流電源の電流を正弦波状に制御する力率改善制御手段を備えたことを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the control circuit includes power factor correction control means for controlling the current of the AC power source supplied to the AC side terminal of the first conversion circuit in a sine wave form.
前記第1の変換回路は、第1、第2のスイッチング素子を直列接続した第1のスイッチングレッグと、第3、第4のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第1のスイッチングレッグに並列接続された第2のスイッチングレッグとを備え、前記第1のスイッチングレッグの両端を直流側端子とし、前記第1、第2のスイッチング素子の直列接続点と前記第3、第4のスイッチング素子の直列接続点とを交流側端子としたフルブリッジ回路であることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
The first conversion circuit includes a first switching leg in which first and second switching elements are connected in series, a third switching element and a fourth switching element in series, and a parallel connection to the first switching leg. Second switching legs, both ends of the first switching legs being DC side terminals, and a series connection point of the first and second switching elements and a series of the third and fourth switching elements. A power supply device comprising a full bridge circuit having a connection point as an AC side terminal.
前記第2の変換回路は、平滑インダクタと、第5、第6のスイッチング素子を直列接続した第3のスイッチングレッグと、第7、第8のスイッチング素子を直列接続し、かつ前記第3のスイッチングレッグに並列接続された第4のスイッチングレッグとを備え、前記第3のスイッチングレッグの一端に前記平滑インダクタの一端を接続し、前記平滑インダクタの他端と前記第3のスイッチングレッグの他端との間を直流側端子間とし、前記第5、第6のスイッチング素子の直列接続点と前記第7、第8のスイッチング素子の直列接続点とを交流側端子としたフルブリッジ回路であることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
The second conversion circuit includes a smoothing inductor, a third switching leg in which fifth and sixth switching elements are connected in series, a seventh and eighth switching elements in series, and the third switching circuit. A fourth switching leg connected in parallel to the leg, one end of the smoothing inductor is connected to one end of the third switching leg, and the other end of the smoothing inductor and the other end of the third switching leg Between the DC side terminals, and a full bridge circuit in which the series connection point of the fifth and sixth switching elements and the series connection point of the seventh and eighth switching elements are AC side terminals. A featured power supply.
前記2次巻線は、第1の2次巻線の一端と第2の2次巻線の一端との接続体を備え、前記第2の変換回路は、平滑インダクタと、第5、第6のスイッチング素子とを備え、前記第1の2次巻線の他端に前記第5のスイッチング素子の一端を接続し、前記第2の2次巻線の他端に前記第6のスイッチング素子の一端を接続し、前記第5のスイッチング素子の他端と前記第6のスイッチング素子の他端とを接続し、前記第1、第2の2次巻線の接続点に前記平滑インダクタの一端を接続し、前記平滑インダクタの他端と前記第5、第6のスイッチング素子の接続点とを直流側端子としたセンタタップ回路であることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
The secondary winding includes a connection body of one end of the first secondary winding and one end of the second secondary winding, and the second conversion circuit includes a smoothing inductor, fifth and sixth Switching element, one end of the fifth switching element is connected to the other end of the first secondary winding, and the other end of the second secondary winding is connected to the sixth switching element. One end is connected, the other end of the fifth switching element is connected to the other end of the sixth switching element, and one end of the smoothing inductor is connected to a connection point of the first and second secondary windings. A power supply apparatus, comprising: a center tap circuit that is connected and has a DC side terminal at the other end of the smoothing inductor and a connection point of the fifth and sixth switching elements.
前記第2の変換回路は、第1の平滑インダクタの一端と第2の平滑インダクタの一端との接続体と、第5のスイッチング素子の一端と第6のスイッチング素子の一端との接続体とを備え、前記第5のスイッチング素子の他端に前記第1の平滑インダクタの他端を接続し、前記第6のスイッチング素子の他端に前記第2の平滑インダクタの他端を接続し、前記第5のスイッチング素子の他端と前記第6のスイッチング素子の他端とを交流側端子とし、前記第1、第2の平滑インダクタの接続点と前記第5、第6のスイッチング素子の接続点とを直流側端子としたカレントダブラ回路であることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein
The second conversion circuit includes a connection body between one end of the first smoothing inductor and one end of the second smoothing inductor, and a connection body between one end of the fifth switching element and one end of the sixth switching element. The other end of the first smoothing inductor is connected to the other end of the fifth switching element, the other end of the second smoothing inductor is connected to the other end of the sixth switching element, The other end of the fifth switching element and the other end of the sixth switching element are AC side terminals, the connection point of the first and second smoothing inductors and the connection point of the fifth and sixth switching elements, A power supply device characterized by being a current doubler circuit having a DC side terminal.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/060799 WO2010143304A1 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | Power supply device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010143304A1 JPWO2010143304A1 (en) | 2012-11-22 |
JP5412515B2 true JP5412515B2 (en) | 2014-02-12 |
Family
ID=43308572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011518194A Expired - Fee Related JP5412515B2 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | Power supply |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5412515B2 (en) |
TW (1) | TWI399010B (en) |
WO (1) | WO2010143304A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2974956B1 (en) * | 2011-05-04 | 2013-06-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | ELECTRONIC DEVICE, ELECTRICAL ARCHITECTURE AND MOTOR VEHICLE COMPRISING SUCH A DEVICE |
JP2014039383A (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Power supply device and on-vehicle power supply device |
FR3001843B1 (en) * | 2013-02-04 | 2015-03-13 | Renault Sa | DEVICE AND CORRESPONDING METHOD FOR MANAGING MOTOR VEHICLE BATTERIES, IN PARTICULAR A LOW VOLTAGE BATTERY AND A HIGH VOLTAGE BATTERY |
JP7003803B2 (en) * | 2018-03-30 | 2022-01-21 | スズキ株式会社 | Vehicle power supply |
CN113131462A (en) | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | AC load power supply system and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003259566A (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Ac power supply system |
JP2009055747A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | Bidirectional dc-dc converter and method of controlling the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH099417A (en) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Toyota Autom Loom Works Ltd | Charger for electric car |
JP2000358305A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Denso Corp | Power device for hybrid electric vehicle |
JP3490051B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-01-26 | オリジン電気株式会社 | Capacitor charging apparatus and charging method |
JP4770798B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-09-14 | 株式会社豊田自動織機 | Power supply |
-
2009
- 2009-06-12 WO PCT/JP2009/060799 patent/WO2010143304A1/en active Application Filing
- 2009-06-12 JP JP2011518194A patent/JP5412515B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-06-02 TW TW099117772A patent/TWI399010B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003259566A (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Ac power supply system |
JP2009055747A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | Bidirectional dc-dc converter and method of controlling the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2010143304A1 (en) | 2012-11-22 |
WO2010143304A1 (en) | 2010-12-16 |
TW201117513A (en) | 2011-05-16 |
TWI399010B (en) | 2013-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101680893B1 (en) | Two-way dc-dc converter and manufacturing method thereof | |
KR101628133B1 (en) | A Pulse Width Modulation Resonance Converter and Charger for Vehicle Using the Same | |
US8503208B2 (en) | Converter for single-phase and three-phase operation, D.C. voltage supply and battery charger | |
JP6103061B2 (en) | Power feeding device and non-contact power feeding system | |
CN102801328B (en) | Power supply apparatus | |
WO2015159560A1 (en) | Vehicular charging device | |
KR101438610B1 (en) | Charger and driving method of the charger | |
WO2009128373A1 (en) | Bidirectional dc/dc converter and power conditioner | |
WO2014199691A1 (en) | Power supply device and non-contact power supply system | |
JP5585408B2 (en) | Switching power supply | |
JP6742145B2 (en) | Bidirectional DC-DC converter, power supply system using the same, and automobile using the power supply system | |
JP5412515B2 (en) | Power supply | |
JP2014079108A (en) | Switching power-supply device | |
JP5135418B2 (en) | Bidirectional DC-DC converter | |
JP5587382B2 (en) | Bidirectional DC-DC converter | |
JP2012157118A (en) | Power conversion apparatus | |
KR102357022B1 (en) | Method and device for controlling synchoronizing rectification ldc | |
JP2012095408A (en) | Step-up/step-down circuit and power converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130802 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130819 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131022 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131111 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |