JP6123608B2 - 絶縁電源装置 - Google Patents
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Description
おそれがある。
以下、本発明にかかる絶縁電源装置を車載主機として回転機及びエンジンを備えるハイブリッド車に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (9)
- 上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)の直列接続体を備える電力変換回路(12,22,30)に適用され、
前記電力変換回路は、複数の前記直列接続体の並列接続体を備え、
直流電源(42)に接続可能な1次側コイル(60a,62a,64a,66a,90a,92a,94a;60a,140a,142a)、及び前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(60b,62b,64b,66b,90b,92b,94b;60b,140b,142b)を有する上アーム用トランス(60,62,64,66,90,92,94;60,140,142)と、
前記直流電源に接続可能な1次側コイル(68a,96a;144a,146a)、及び前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(68b,96b;144b,146b)を有する下アーム用トランス(68,96;144,146)と、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記2次側コイルのうち、出力電流が最小となる1つの前記2次側コイルである対象コイル(66b,94b;140b)の出力電圧を検出する電圧検出部(66c,82,94c,112;140c,162)と、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルに前記直流電源の電圧を印加すべくオンオフ操作される電圧制御用スイッチング素子(80,110;160)と、
前記電圧検出部によって検出された出力電圧を目標電圧にフィードバック制御すべく、前記電圧制御用スイッチング素子をオンオフ操作する操作部(52,54;56)と、
を備え、
前記上アーム用トランスは、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記下アーム用トランスは、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれについての共通のトランスであり、また、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれに対して前記駆動用電圧を供給可能な共通の前記2次側コイルを有し、
前記対象コイルは、前記上アーム用トランスを構成する前記2次側コイルであることを特徴とする絶縁電源装置。 - 上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)の直列接続体を備える電力変換回路(12,22,30)に適用され、
直流電源(42)に接続可能な1次側コイル(60a,62a,64a,66a,90a,92a,94a;60a,140a,142a)、及び前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(60b,62b,64b,66b,90b,92b,94b;60b,140b,142b)を有する上アーム用トランス(60,62,64,66,90,92,94;60,140,142)と、
前記直流電源に接続可能な1次側コイル(68a,96a;144a,146a)、及び前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(68b,96b;144b,146b)を有する下アーム用トランス(68,96;144,146)と、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記2次側コイルのうち、出力電流が最小となる1つの前記2次側コイルである対象コイル(66b,94b;140b)の出力電圧を検出する電圧検出部(66c,82,94c,112;140c,162)と、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルに前記直流電源の電圧を印加すべくオンオフ操作される電圧制御用スイッチング素子(80,110;160)と、
前記電圧検出部によって検出された出力電圧を目標電圧にフィードバック制御すべく、前記電圧制御用スイッチング素子をオンオフ操作する操作部(52,54;56)と、
を備え、
前記電力変換回路は、複数であり、
複数の前記電力変換回路には、車載主機としての主機回転機(20)に接続された走行用電力変換回路(22)と、車載バッテリ(50)及び前記主機回転機のうち少なくとも一方に電力を供給すべく発電する発電用回転機(10)に接続された発電用電力変換回路(12)とが含まれ、
複数の前記電力変換回路を2つに分けた場合のそれぞれを第1の電力変換回路(12,30)及び第2の電力変換回路(22)とし、
前記第1の電力変換回路には、前記発電用電力変換回路が含まれ、
前記第2の電力変換回路には、前記走行用電力変換回路が含まれ、
前記上アーム用トランスは、複数の前記電力変換回路のそれぞれにおいて、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記下アーム用トランスは、前記第1の電力変換回路及び前記第2の電力変換回路のそれぞれにおいて、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれについての共通のトランスであり、
複数の前記電力変換回路のうち、前記発電用電力変換回路を構成する前記上アーム用スイッチング素子(S1¥p)及び前記下アーム用スイッチング素子(S1¥n)のそれぞれをオン状態に切り替えるための充電電流は、残余の電力変換回路を構成する前記上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p)及び前記下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n)のそれぞれをオン状態に切り替えるための充電電流よりも小さく設定され、
前記対象コイルは、前記発電用電力変換回路に対応する前記上アーム用トランス(142)を構成する前記2次側コイル(142b)であることを特徴とする絶縁電源装置。 - 前記電力変換回路は、複数の前記直列接続体の並列接続体を備え、
前記上アーム用トランスは、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記下アーム用トランスは、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれについての共通のトランスであり、また、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれに対して前記駆動用電圧を供給可能な共通の前記2次側コイルを有し、
前記対象コイルは、前記上アーム用トランスを構成する前記2次側コイルであることを特徴とする請求項2記載の絶縁電源装置。 - 前記操作部は、前記対象コイルの出力電圧が規定電圧を超えた場合、前記直流電源から前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルへの電圧供給を強制的に停止させるように、前記電圧制御用スイッチング素子を操作する強制操作手段を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
- 前記上アーム用トランスを構成する前記2次側コイルに接続され、前記2次側コイルから供給される前記駆動用電圧によって前記上アーム用スイッチング素子を駆動する上アーム用駆動回路(Drcp,Dr1¥p,Dr2¥p)と、
前記下アーム用トランスを構成する前記2次側コイルに接続され、前記2次側コイルから供給される前記駆動用電圧によって前記下アーム用スイッチング素子を駆動する下アーム用駆動回路(Drcn,Dr1¥n,Dr2¥n)と、
をさらに備え、
前記上アーム用駆動回路及び前記下アーム用駆動回路のそれぞれは、互いに同一構成の回路であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用駆動回路は、前記上アーム用スイッチング素子のゲートに定電圧を印加することで前記上アーム用スイッチング素子をオン状態に切り替える定電圧駆動回路であり、
前記下アーム用駆動回路は、前記下アーム用スイッチング素子のゲートに定電圧を印加することで前記下アーム用スイッチング素子をオン状態に切り替える定電圧駆動回路であることを特徴とする請求項5記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルは、互いに並列接続され、
前記電圧制御用スイッチング素子は、1つであり、
前記電圧制御用スイッチング素子は、自身がオン操作されることにより、前記直流電源、複数の前記1次側コイルの並列接続体及び前記電圧制御用スイッチング素子を含む閉回路を形成可能なように設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのうち前記対象コイルを有するトランスは、前記対象コイルの出力電圧又は該出力電圧に応じた電圧を出力する電圧検出用コイル(66c,94c;140c)をさらに備え、
前記電圧検出部は、前記対象コイルの出力電圧として、前記電圧検出用コイルの出力電圧を検出することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルのそれぞれは、絶縁皮膜され、
前記1次側コイル及び前記2次側コイルのそれぞれは、前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成するコア(170)に取り付けられたボビン(172)に積層されるように巻きつけられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
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