JP6537828B2

JP6537828B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6537828B2
Application number: JP2015000453A
Authority: JP
Inventors: 隆史池辺
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-01-05
Filing date: 2015-01-05
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-01-05
Also published as: JP2016127718A

Description

本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter such as a DC / DC converter.

従来、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）やＥＶ（Electric Vehicle）等の電気自動車は、メインモータを駆動するための高電圧系統から、その他の車両用負荷を駆動する低電圧系統へと電力を変換するＤＣ／ＤＣコンバータを有する。従来のＤＣ／ＤＣコンバータについては、例えば、特許文献１に記載されている。 Conventionally, electric vehicles such as HEVs (Hybrid Electric Vehicles) and EVs (Electric Vehicles) convert DC from the high voltage system for driving the main motor to the low voltage system for driving other vehicle loads. It has a / DC converter. The conventional DC / DC converter is described, for example, in Patent Document 1.

また、近年の自動車には、ＣＡＮ（Control Area Network）に代表される車内ネットワークが搭載されている。ＤＣ／ＤＣコンバータの出入力電圧や出入力電流等の情報は、車内ネットワークに送信され、自動車の制御に用いられている。 In addition, in-vehicle networks represented by CAN (Control Area Network) are installed in recent vehicles. Information such as the input / output voltage and the input / output current of the DC / DC converter is transmitted to the in-vehicle network and used for control of the vehicle.

特開２０１３−４６４８９号公報JP, 2013-46489, A

しかしながら、自動車に搭載される大容量のＤＣ／ＤＣコンバータでは、出力電流を精度良く検出するのが困難であった。また、電流検出抵抗を用いて出力電流を検出する場合、大容量のＤＣ／ＤＣコンバータでは、電力損失が大きくなるという問題があった。 However, in a large-capacity DC / DC converter mounted on a car, it has been difficult to accurately detect the output current. In addition, when the output current is detected using the current detection resistor, there is a problem that the power loss becomes large in the large capacity DC / DC converter.

特許文献１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータでは、入力電流、入力電圧、および出力電圧に基づいて、出力電流を算出している（段落００１３〜００１４）。しかしながら、当該方法では、３つの計測値とトランスの推定効率という４つの誤差を含む値を用いて出力電流を算出するため、出力電流の算出精度が低くなる。また、特許文献１には、トランスの磁束検出素子の検出結果を用いる方法（段落００１４）も記載されているが、磁束検出素子を用いると、装置の小型化および低コスト化が困難となる。 The DC / DC converter described in Patent Document 1 calculates an output current based on an input current, an input voltage, and an output voltage (Paragraphs 0013 to 0014). However, in this method, since the output current is calculated using a value including three measured values and four errors of the estimation efficiency of the transformer, the calculation accuracy of the output current is lowered. Moreover, although the method (Paragraph 0014) which uses the detection result of the magnetic flux detection element of a transformer is also described in patent document 1, when a magnetic flux detection element is used, size reduction and cost reduction of an apparatus become difficult.

また、特許文献１には、スイッチング制御部の制御情報に基づいてスイッチング信号のデューティ比を求める方法（段落００１４）も記載されている。しかしながら、一般的なスイッチング制御部（ＰＷＭ−ＩＣ）は、そのような制御情報の出力機能を有していない。特許文献１の記載だけでは、制御情報の具体的な取得方法が不明である。 Further, Patent Document 1 also describes a method (paragraph 0014) of obtaining a duty ratio of a switching signal based on control information of a switching control unit. However, a general switching control unit (PWM-IC) does not have an output function of such control information. The specific method of acquiring control information is unknown only by the description of Patent Document 1.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力変換装置において、装置の大型化を抑制しつつ、出力電流を精度よく検出できる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a technology capable of accurately detecting an output current while suppressing an increase in size of a power conversion device such as a DC / DC converter. I assume.

本願の第１発明は、電力変換装置であって、直流電力である入力電力が入力され、前記入力電力よりも電圧値の低い出力電力を出力するＤＣ／ＤＣ変換部と、前記入力電力の電流値である入力電流値を計測する入力電流検出部と、前記出力電力の電流値である出力電流値を算出する出力電流演算部と、前記ＤＣ／ＤＣ変換部に入力されるスイッチング信号のデューティを検出するデューティ検出回路と、を有し、前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子、および第４スイッチング素子を有するフルブリッジ回路であって、前記入力電力が入力されるスイッチング回路と、１次側に第１トランス入力端子および第２トランス入力端子を有し、前記スイッチング回路から入力される電力を変換するトランスと、前記トランスからの出力を平滑化する平滑回路と、前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、前記第３スイッチング素子、および前記第４スイッチング素子にパルス状の前記スイッチング信号を出力するスイッチング制御部と、を有し、前記スイッチング回路の２つの入力端子の間には、直列に接続される前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子と、直列に接続される前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子と、が並列に接続され、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の間に前記第１トランス入力端子が接続され、前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子の間に前記第２トランス入力端子が接続され、前記デューティ検出回路は、前記第１スイッチング素子に入力される第１スイッチング信号および前記第４スイッチング素子に入力される第４スイッチング信号がともにオンとなる期間を検出することにより、前記デューティを検出し、前記出力電流演算部は、前記入力電流値と、前記デューティ検出回路が検出した前記デューティとに基づいて、推定出力電流を演算する。 A first invention of the present application is a power conversion device, which is a DC / DC conversion unit that receives input power that is DC power and that outputs output power having a voltage value lower than that of the input power, and current of the input power An input current detection unit that measures an input current value that is a value, an output current calculation unit that calculates an output current value that is a current value of the output power, and a duty of a switching signal that is input to the DC / DC conversion unit The DC / DC conversion unit is a full bridge circuit including a first switching element, a second switching element, a third switching element, and a fourth switching element, and the input A switching circuit to which power is input, and a first transformer input terminal and a second transformer input terminal on the primary side, the power input from the switching circuit The transformer for converting, the smoothing circuit for smoothing the output from the transformer, the first switching device , the second switching device, the third switching device, and the fourth switching device And a third switching element connected in series with the first switching element and the second switching element connected in series between the two input terminals of the switching circuit. The switching element and the fourth switching element are connected in parallel, the first transformer input terminal is connected between the first switching element and the second switching element, and the third switching element and the fourth switching element are connected. The second transformer input terminal is connected between the elements, and the duty detection Circuit, by detecting a period during which the fourth switching signal input to the first switching signal and the fourth switching element is input to the first switching element are both turned on, and detects the duty, the output A current calculation unit calculates an estimated output current based on the input current value and the duty detected by the duty detection circuit.

本願の第２発明は、第１発明の電力変換装置であって、前記スイッチング制御部が、前記出力電力の電圧値に基づいて前記スイッチング信号を制御することにより、前記出力電力の電圧値を略一定とする。 A second invention of the present application is the power conversion device according to the first invention, wherein the switching control unit controls the switching signal based on a voltage value of the output power to substantially reduce the voltage value of the output power. Be constant.

本願の第３発明は、第１発明の電力変換装置であって、前記デューティ検出回路は、前記第１スイッチング信号の電圧値を変換する第１分圧回路と、前記第４スイッチング信号の電圧値を変換する第２分圧回路と、前記第１分圧回路の出力信号および前記第２分圧回路の出力信号が入力されるＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路からの出力信号を積分する積分回路と、を有し、前記出力電流演算部は、前記積分回路から出力される検出値に基づいて、前記出力電流を算出する。 A third invention of the present application is the power conversion device according to the first invention, wherein the duty detection circuit converts the voltage value of the first switching signal, and the voltage value of the fourth switching signal. A second voltage dividing circuit for converting the voltage, an AND circuit to which an output signal of the first voltage dividing circuit and an output signal of the second voltage dividing circuit are input, and an integrating circuit for integrating the output signal from the AND circuit , And the output current calculation unit calculates the output current based on the detected value output from the integration circuit.

本願の第４発明は、第１発明の電力変換装置であって、前記デューティ検出回路は、前記第１スイッチング素子に入力される前記第１スイッチング信号および前記第４スイッチング素子に入力される前記第４スイッチング信号がともにオンとなる期間と、前記第２スイッチング素子に入力される第２スイッチング信号および前記第３スイッチング素子に入力される第３スイッチング信号がともにオンとなる期間とを検出することにより、前記デューティを検出する。
本願の第５発明は、第４発明の電力変換装置であって、前記デューティ検出回路は、前記第１スイッチング信号および前記第４スイッチング信号が入力される第１ＡＮＤ回路と、前記第２スイッチング信号および前記第３スイッチング信号が入力される第２ＡＮＤ回路と、前記第１ＡＮＤ回路からの出力信号および前記第２ＡＮＤ回路からの出力信号が入力されるＯＲ回路と、前記ＯＲ回路からの出力信号を積分し、デューティを反映した検出値を出力する積分回路とを有する。 The fourth invention of the present application relates to a power converting apparatus of the first invention, the duty detection circuit, the first input to the first switching signal and the fourth switching element is input to the first switching element 4 by detecting a period in which both switching signals are on and a period in which both the second switching signal input to the second switching element and the third switching signal input to the third switching element are on , Detect the duty.
A fifth invention of the present application is the power converter according to the fourth invention, wherein the duty detection circuit includes a first AND circuit to which the first switching signal and the fourth switching signal are input, the second switching signal, and Integrating a second AND circuit to which the third switching signal is input, an OR circuit to which an output signal from the first AND circuit and an output signal from the second AND circuit are input, and an output signal from the OR circuit; And an integration circuit that outputs a detected value reflecting the duty.

本願の第６発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの電力変換装置であって、直流の入力電力が入力され、直流の出力電力を出力する。 A sixth invention of the present application is the power conversion device according to any one of the first invention to the fifth invention, wherein DC input power is input and DC output power is output.

本願の第７発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの電力変換装置であって、交流電力が入力され、直流の中間電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部をさらに有し、前記ＤＣ／ＤＣ変換部は、前記中間電力が前記入力電力として入力され、直流の前記出力電力を出力する。 A seventh invention of the present application is the power conversion device according to any one of the first invention to the fifth invention, further comprising an AC / DC conversion unit that receives AC power and outputs DC intermediate power, The intermediate power is input as the input power and the DC / DC conversion unit outputs the DC output power.

本願の第１発明〜第７発明によれば、入力電流値と、デューティ検出回路が検出したデューティとに基づいて、出力電流値を演算する。このため、装置の構成が複雑化・大型化することを抑えつつ、出力電流値を精度よく算出できる。 According to the first to seventh inventions of the present application, the output current value is calculated based on the input current value and the duty detected by the duty detection circuit. Therefore, the output current value can be accurately calculated while suppressing the configuration of the device from becoming complicated and large.

また、本願の第１発明〜第７発明によれば、簡易な構成で精度よくデューティを検出できる。 Further , according to the first to seventh inventions of the present application, the duty can be detected accurately with a simple configuration.

車載用電力システムの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of a vehicle-mounted electric power system. 電力変換装置の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of a power converter device. 電力変換装置の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a part of power converter. 電力変換装置の各信号の例を示した図である。It is a figure showing an example of each signal of a power converter. 変形例に係る電力変換装置のデューティ検出回路を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a duty detection circuit of a power converter concerning a modification.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜１．車載用電力システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車載用電力システム１の概要を示したブロック図である。車載用電力システム１は、プラグイン式ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）やプラグイン式ＥＶ（Electric Vehicle）等のプラグイン式電気自動車に用いられる電力システムである。図１に示すように、この車載用電力システム１は、高圧電力系統１０１と低圧電力系統１０２とを有する。 <1. Automotive Power System Configuration>
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an on-vehicle power system 1 according to an embodiment of the present invention. The on-vehicle power system 1 is a power system used for a plug-in type electric vehicle such as a plug-in type HEV (Hybrid Electric Vehicle) or a plug-in type EV (Electric Vehicle). As shown in FIG. 1, the on-vehicle power system 1 includes a high voltage power system 101 and a low voltage power system 102.

高圧電力系統１０１は、充電用コネクタ１１、充電システム１２、メインバッテリ１３、およびインバータ１４を有する。高圧電力系統１０１は、車両走行用のメインモータ９１に数百ボルトの高電圧を供給する。 The high voltage power system 101 has a charging connector 11, a charging system 12, a main battery 13, and an inverter 14. The high voltage power system 101 supplies a high voltage of several hundred volts to the main motor 91 for traveling the vehicle.

充電用コネクタ１１は、プラグイン式電気自動車の車体に設けられたコネクタである。充電用コネクタ１１は、充電時に家庭用コンセントに接続される。充電システム１２は、充電用コネクタ１１に接続され、充電用コネクタ１１から入力された商用電力を直流電力に変換させ、メインバッテリ１３へと出力する。メインバッテリ１３は、充電システム１２からの出力電力によって充電される充電装置である。このメインバッテリ１３の出力電圧は数百ボルト程度である。インバータ１４は、メインバッテリ１３から出力される高圧電力から三相交流電力を生成し、メインモータ９１へと出力する。 The charging connector 11 is a connector provided on the body of a plug-in type electric vehicle. The charging connector 11 is connected to a household outlet at the time of charging. The charging system 12 is connected to the charging connector 11, converts commercial power input from the charging connector 11 into DC power, and outputs the DC power to the main battery 13. The main battery 13 is a charging device charged by the output power from the charging system 12. The output voltage of the main battery 13 is about several hundred volts. The inverter 14 generates three-phase AC power from the high voltage power output from the main battery 13 and outputs the generated three-phase AC power to the main motor 91.

低圧電力系統１０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５およびサブバッテリ１６を有する。低圧電力系統１０２は、パワーウィンドウ、パワーステアリング、フューエルポンプ、照明機器、オーディオ等の各車両用負荷９２に対して、電力を供給する。 The low voltage power system 102 has a DC / DC converter 15 and a sub battery 16. The low voltage power system 102 supplies power to each vehicle load 92 such as a power window, power steering, fuel pump, lighting equipment, audio and the like.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、直流の入力電力Ｗinを、それよりも電圧の低い直流の出力電力Ｗoutに変換する電力変換装置である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、メインバッテリ１３から出力される数百ボルト程度の高圧電力を、１４ボルト程度の低圧電力に変換させ、サブバッテリ１６へと出力する。サブバッテリ１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５から入力される電力によって充電される充電装置である。このサブバッテリ１６は、１２ボルト程度の低電圧の電力を、各車両用負荷９２に対して出力する。 The DC / DC converter 15 is a power conversion device that converts a direct current input power Win into a direct current output power Wout whose voltage is lower than that. The DC / DC converter 15 converts high voltage power of about several hundred volts output from the main battery 13 into low voltage power of about 14 volts and outputs the low voltage power to the sub battery 16. The sub battery 16 is a charging device charged by the power input from the DC / DC converter 15. The sub-battery 16 outputs a low voltage power of about 12 volts to each vehicle load 92.

＜２．ＤＣ／ＤＣコンバータの構成＞
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の構成について説明する。図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の概要を示した機能ブロック図である。図３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の一部の構成を示した回路図である。図３には、スイッチング回路２３に入力される入力電力Ｗinの入力電圧値Ｖinが、模式的に示されている。 <2. Configuration of DC / DC converter>
Next, the configuration of the DC / DC converter 15 will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing an outline of the DC / DC converter 15. As shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of DC / DC converter 15. Referring to FIG. The input voltage value Vin of the input power Win input to the switching circuit 23 is schematically shown in FIG.

図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、フィルタ２１、入力電流検出部２２、スイッチング回路２３、トランス２４、平滑回路２５、スイッチング制御部２６、マイコン２７、デューティ検出回路２８、および、出力電圧検出回路２９を有する。 As shown in FIG. 2, the DC / DC converter 15 includes a filter 21, an input current detection unit 22, a switching circuit 23, a transformer 24, a smoothing circuit 25, a switching control unit 26, a microcomputer 27, a duty detection circuit 28, and an output. A voltage detection circuit 29 is provided.

メインバッテリ１３からＤＣ／ＤＣコンバータ１５に入力された高圧の入力電力Ｗinは、フィルタ２１においてノイズが除去されて、スイッチング回路２３へと入力される。フィルタ２１とスイッチング回路２３との間には、スイッチング回路２３へ入力される電力の電流値Ｉin（以下、「入力電流値Ｉin」と称する）を計測する、入力電流検出部２２が設けられている。 The high-voltage input power Win input from the main battery 13 to the DC / DC converter 15 is subjected to noise removal in the filter 21 and input to the switching circuit 23. Between the filter 21 and the switching circuit 23, an input current detection unit 22 is provided which measures the current value Iin of the power input to the switching circuit 23 (hereinafter referred to as "input current value Iin"). .

スイッチング回路２３の２つの入力端子２３０間には、メインバッテリ１３からフィルタ２１および入力電流検出部２２を介して高圧の入力電力Ｗinが入力される。 A high voltage input power Win is input between the two input terminals 230 of the switching circuit 23 from the main battery 13 via the filter 21 and the input current detection unit 22.

スイッチング回路２３は、直流である入力電流を、交流に変換するための回路である。図３に示すように、スイッチング回路２３は、第１スイッチング素子２３１、第２スイッチング素子２３２、第３スイッチング素子２３３、および第４スイッチング素子２３４を有する。スイッチング素子２３１〜２３４には、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられる。 The switching circuit 23 is a circuit for converting an input current that is direct current into alternating current. As shown in FIG. 3, the switching circuit 23 includes a first switching element 231, a second switching element 232, a third switching element 233, and a fourth switching element 234. For example, field effect transistors (FETs) are used for the switching elements 231 to 234.

これらのスイッチング素子２３１〜２３４のゲート端子には、それぞれ、スイッチング制御部２６から後述するスイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４が入力される。具体的には、第１スイッチング素子２３１には第１スイッチング信号Ｓ４１が入力され、第２スイッチング素子２３２には第２スイッチング信号Ｓ４２が入力され、第３スイッチング素子２３３には第３スイッチング信号Ｓ４３が入力され、そして、第４スイッチング素子２３４には第４スイッチング信号Ｓ４４が入力される。スイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４は、ＯＮ信号とＯＦＦ信号の２値の電圧値を有するＰＷＭ信号である。スイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４がそれぞれＯＮ信号である場合、ＯＮ信号の電力値に応じた電流がドレイン端子からソース端子へと流れる。 Switching signals S41 to S44 described later from the switching control unit 26 are input to gate terminals of the switching elements 231 to 234, respectively. Specifically, the first switching signal S41 is input to the first switching element 231, the second switching signal S42 is input to the second switching element 232, and the third switching signal S43 is input to the third switching element 233. The fourth switching signal S44 is input to the fourth switching element 234. The switching signals S41 to S44 are PWM signals having binary voltage values of an ON signal and an OFF signal. When the switching signals S41 to S44 are ON signals, a current corresponding to the power value of the ON signal flows from the drain terminal to the source terminal.

スイッチング回路２３の４個のスイッチング素子２３１〜２３４は、フルブリッジ状に接続されている。すなわち、第１スイッチング素子２３１および第２スイッチング素子２３２は、２つの入力端子２３０間に順に直列に接続されている。また、第３スイッチング素子２３３および第４スイッチング素子２３４は、２つの入力端子２３０間に順に直列に接続されている。そして、第１スイッチング素子２３１および第２スイッチング素子２３２と、第３スイッチング素子２３３および第４スイッチング素子２３４とが、並列に接続されている。 The four switching elements 231 to 234 of the switching circuit 23 are connected in a full bridge shape. That is, the first switching element 231 and the second switching element 232 are connected in series between the two input terminals 230 in order. The third switching element 233 and the fourth switching element 234 are connected in series between the two input terminals 230 in order. The first switching element 231 and the second switching element 232, and the third switching element 233 and the fourth switching element 234 are connected in parallel.

トランス２４は、１次側コイル２４１、２次側コイル２４２、コア２４３、および２つのダイオード２４４，２４５を有する。また、トランス２４は、１次側に第１トランス入力端子２４６および第２トランス入力端子２４７を有し、２次側に第１トランス出力端子２４８および第２トランス出力端子２４９を有する。 The transformer 24 has a primary coil 241, a secondary coil 242, a core 243, and two diodes 244, 245. Further, the transformer 24 has a first transformer input terminal 246 and a second transformer input terminal 247 on the primary side, and has a first transformer output terminal 248 and a second transformer output terminal 249 on the secondary side.

１次側コイル２４１は、第１トランス入力端子２４６と第２トランス入力端子２４７との間に接続される。２次側コイル２４２は直列に接続された第１巻線３１および第２巻線３２からなる。第１巻線３１の一端には、ダイオード２４４のカソード側が接続される。第１巻線３１の他端と第２巻線３２の一端とは、互いに接続される。また、第２巻線３２の他端には、ダイオード２４５のカソード側が接続される。２つのダイオード２４４，２４５は、いずれも、アノード側が第１トランス出力端子２４８に接続されている。また、２次側コイル２４２を構成する２つの巻線３１，３２の接続部が、第２トランス出力端子２４９に接続されている。コア２４３は、１次側コイル２４１と２次側コイル２４２とを相互インダクタンスで結合する磁気回路である。 The primary coil 241 is connected between the first transformer input terminal 246 and the second transformer input terminal 247. The secondary coil 242 comprises a first winding 31 and a second winding 32 connected in series. The cathode side of the diode 244 is connected to one end of the first winding 31. The other end of the first winding 31 and one end of the second winding 32 are connected to each other. Further, the cathode side of the diode 245 is connected to the other end of the second winding 32. Each of the two diodes 244 and 245 is connected to the first transformer output terminal 248 on the anode side. Further, the connection portion of the two windings 31 and 32 constituting the secondary coil 242 is connected to the second transformer output terminal 249. The core 243 is a magnetic circuit that couples the primary coil 241 and the secondary coil 242 by mutual inductance.

第１トランス入力端子２４６は、第１スイッチング素子２３１と第２スイッチング素子２３２の間に接続されている。また、第２トランス入力端子２４７は、第３スイッチング素子２３３と第４スイッチング素子２３４の間に接続されている。 The first transformer input terminal 246 is connected between the first switching element 231 and the second switching element 232. The second transformer input terminal 247 is connected between the third switching element 233 and the fourth switching element 234.

第１スイッチング素子２３１および第４スイッチング素子２３４に入力されるスイッチング信号Ｓ４１，Ｓ４４がＯＮ信号であり、かつ、第２スイッチング素子２３２および第３スイッチング素子２３３に入力されるスイッチング信号Ｓ４２，Ｓ４３がＯＦＦ信号である場合、第２トランス出力端子２４９から第１巻線３１およびダイオード２４４を介して第１トランス出力端子２４８へと向かう電流が生じる。また、第１スイッチング素子２３１および第４スイッチング素子２３４に入力されるスイッチング信号Ｓ４１，Ｓ４４がＯＦＦ信号であり、かつ、第２スイッチング素子２３２および第３スイッチング素子２３３に入力されるスイッチング信号Ｓ４２，Ｓ４３がＯＮ信号である場合、第２トランス出力端子２４９から第２巻線３２およびダイオード２４５を介して第１トランス出力端子２４８へと向かう電流が生じる。 The switching signals S41 and S44 input to the first switching element 231 and the fourth switching element 234 are ON signals, and the switching signals S42 and S43 input to the second switching element 232 and the third switching element 233 are OFF. In the case of a signal, a current is generated from the second transformer output terminal 249 to the first transformer output terminal 248 through the first winding 31 and the diode 244. The switching signals S41 and S44 input to the first switching element 231 and the fourth switching element 234 are OFF signals, and the switching signals S42 and S43 input to the second switching element 232 and the third switching element 233. Is an ON signal, a current flows from the second transformer output terminal 249 to the first transformer output terminal 248 through the second winding 32 and the diode 245.

第１トランス出力端子２４８および第２トランス出力端子２４９は、平滑回路２５に接続されている。平滑回路２５は、チョークコイル２５１およびコンデンサ２５２を有する。これにより、トランス２４の２次側から出力された電力を平滑化し、出力電圧値Ｖoutおよび出力電流値Ｉoutを有する直流の出力電力Ｗoutを出力する。 The first transformer output terminal 248 and the second transformer output terminal 249 are connected to the smoothing circuit 25. The smoothing circuit 25 includes a choke coil 251 and a capacitor 252. Thereby, the power output from the secondary side of the transformer 24 is smoothed, and the DC output power Wout having the output voltage value Vout and the output current value Iout is output.

スイッチング制御部２６は、スイッチング回路２３の動作を制御するための処理部である。スイッチング制御部２６は、マイコン２７の後述する制御指令部２７１から入力される制御指令信号Ｓ２７１に従って、スイッチング回路２３の各スイッチング素子２３１〜２３４に対してスイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４を出力する。本実施形態のスイッチング制御部２６には、いわゆるＰＷＭ−ＩＣが用いられている。 The switching control unit 26 is a processing unit for controlling the operation of the switching circuit 23. The switching control unit 26 outputs switching signals S41 to S44 to the switching elements 231 to 234 of the switching circuit 23 in accordance with a control command signal S271 input from a control command unit 271 described later of the microcomputer 27. A so-called PWM-IC is used for the switching control unit 26 of the present embodiment.

図４は、スイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４の時系列変化の一例を示した図である。図４に示すように、各スイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４は、ＯＮ信号とＯＦＦ信号の２値の電圧値を有し、周期Ｔ０ごとにＯＮ信号となる期間とＯＦＦ信号となる期間とを有する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of time-series change of the switching signals S41 to S44. As shown in FIG. 4, each of the switching signals S41 to S44 has a binary voltage value of an ON signal and an OFF signal, and has a period of being an ON signal and a period of being an OFF signal every cycle T0.

ここで、第１スイッチング信号Ｓ４１および第４スイッチング信号Ｓ４４がともにＯＮ信号となり、かつ、第２スイッチング信号Ｓ４２および第３スイッチング信号Ｓ４３が共にＯＦＦ信号となる期間を、第１期間Ｔ１と称する。また、第２スイッチング信号Ｓ４２および第３スイッチング信号Ｓ４３がともにＯＮ信号となり、かつ、第１スイッチング信号Ｓ４１および第４スイッチング信号Ｓ４４がともにＯＦＦ信号となる期間を、第２期間Ｔ２と称する。 Here, a period in which the first switching signal S41 and the fourth switching signal S44 are both ON signals and the second switching signal S42 and the third switching signal S43 are both OFF signals is referred to as a first period T1. A period during which both the second switching signal S42 and the third switching signal S43 are an ON signal and both the first switching signal S41 and the fourth switching signal S44 are an OFF signal is referred to as a second period T2.

スイッチング制御部２６は、図４に示すように、周期Ｔ０ごとに第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを設け、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とが交互に繰り返されるように、スイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４を出力する。本実施形態では、スイッチング回路２３に供給されるスイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４のデューティＤは、Ｄ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／Ｔ０となる。第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とが略同一であれば、デューティＤは、Ｄ＝２＊Ｔ１／Ｔ０と近似できる。 As shown in FIG. 4, the switching control unit 26 provides the switching signal so that the first period T1 and the second period T2 are provided every cycle T0, and the first period T1 and the second period T2 are alternately repeated. S41 to S44 are output. In the present embodiment, the duty D of the switching signals S41 to S44 supplied to the switching circuit 23 is D = (T1 + T2) / T0. If the first period T1 and the second period T2 are substantially the same, the duty D can be approximated as D = 2 * T1 / T0.

このように、このＤＣ／ＤＣコンバータ１５では、フィルタ２１、スイッチング回路２３、トランス２４、平滑回路２５、およびスイッチング制御部２６により、直流電力である入力電力Ｗinが入力され、入力電力Ｗinの電圧値である入力電圧値Ｖinよりも電圧値の低い出力電力Ｗoutを出力するＤＣ／ＤＣ変換部２０が構成されている。 As described above, in the DC / DC converter 15, the input power Win, which is DC power, is input by the filter 21, the switching circuit 23, the transformer 24, the smoothing circuit 25, and the switching control unit 26. The DC / DC conversion unit 20 that outputs the output power Wout whose voltage value is lower than the input voltage value Vin is configured.

マイコン（マイクロコントローラ）２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の各部を制御するための処理部である。図２中に概念的に示したように、マイコン２７は、制御指令部２７１および出力電流演算部２７２を有する。制御指令部２７１および出力電流演算部２７２の各機能は、プログラムに従ってマイコン２７内のＣＰＵが動作することによって、実現される。 The microcomputer (micro controller) 27 is a processing unit for controlling each part of the DC / DC converter 15. As conceptually shown in FIG. 2, the microcomputer 27 includes a control command unit 271 and an output current calculation unit 272. Each function of control command unit 271 and output current calculation unit 272 is realized by operation of a CPU in microcomputer 27 according to a program.

制御指令部２７１は、車内通信システムであるＣＡＮから入力される各車両用負荷９２の駆動状況に応じて、目標とする出力電圧値Ｖoutおよび出力電流値Ｉoutを示す制御指令信号Ｓ２７１を生成する。そして、制御指令部２７１は、生成された制御指令信号Ｓ２７１を、スイッチング制御部２６に対して出力する。 The control command unit 271 generates a control command signal S271 indicating the target output voltage value Vout and the output current value Iout according to the driving conditions of the vehicle loads 92 input from the CAN as the in-vehicle communication system. Then, the control command unit 271 outputs the generated control command signal S271 to the switching control unit 26.

出力電流演算部２７２は、デューティ検出回路２８から出力される後述する検出値Ｓ２８に基づいて、デューティＤおよび出力電流値Ｉoutを算出する。本実施形態では、後述のように、デューティ検出回路２８から出力される検出値Ｓ２８は、Ｔ１／Ｔ０に比例する電圧値となる。そのため、検出値Ｓ２８に基づいて、デューティＤ＝２＊Ｔ１／Ｔ０を算出できる。 The output current calculation unit 272 calculates the duty D and the output current value Iout based on a detection value S28 described later output from the duty detection circuit 28. In the present embodiment, as described later, the detection value S28 output from the duty detection circuit 28 is a voltage value proportional to T1 / T0. Therefore, the duty D = 2 * T1 / T0 can be calculated based on the detection value S28.

また、出力電流演算部２７２は、入力電流検出部２２から入力された入力電流値Ｉinと、算出したデューティＤとに基づいて、出力電流値Ｉoutを算出する。算出した出力電流値Ｉoutは、車内通信システムであるＣＡＮへと出力され、適切な値となっているか否かが監視される。 Further, the output current calculation unit 272 calculates an output current value Iout based on the input current value Iin input from the input current detection unit 22 and the calculated duty D. The calculated output current value Iout is output to the CAN as an in-vehicle communication system, and it is monitored whether or not the value is appropriate.

このＤＣ／ＤＣコンバータ１５では、出力電流値Ｉoutは、トランス２４の巻数比をｎとして、Ｉout＝Ｉin＊ｎ＊Ｄにより算出できる。この式を用いれば、入力電流値ＩinおよびデューティＤの２つの計測値から、出力電流値Ｉoutを求めることができる。したがって、入力電流値Ｉin、入力電圧値Ｖin、および出力電圧値Ｖoutの３つの計測値およびトランスの推定効率から出力電流値Ｉoutを算出する場合と比較して、出力電流値Ｉoutの算出精度を向上させることができる。 In this DC / DC converter 15, the output current value Iout can be calculated by Iout = Iin * n * D, where n is the turns ratio of the transformer 24. Using this equation, the output current value Iout can be obtained from two measured values of the input current value Iin and the duty D. Therefore, the calculation accuracy of the output current value Iout is improved compared to the case where the output current value Iout is calculated from the three measured values of the input current value Iin, the input voltage value Vin and the output voltage value Vout and the estimated efficiency of the transformer. It can be done.

デューティ検出回路２８は、スイッチング回路２３に入力されるスイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４のデューティＤを検出するための回路である。図３に示すように、デューティ検出回路２８は、第１分圧回路２８１、第２分圧回路２８２、ＡＮＤ回路２８３、および積分回路２８４を有する。 The duty detection circuit 28 is a circuit for detecting the duty D of the switching signals S41 to S44 input to the switching circuit 23. As shown in FIG. 3, the duty detection circuit 28 includes a first voltage dividing circuit 281, a second voltage dividing circuit 282, an AND circuit 283, and an integrating circuit 284.

第１分圧回路２８１は、第１スイッチング信号Ｓ４１の電圧値を、低圧に変換する回路である。第１分圧回路２８１は、直列に接続された２つの抵抗５１，５２を有する。抵抗５１の一端には、第１スイッチング信号Ｓ４１が入力される。抵抗５１の他端と、抵抗５２の一端とは、互いに接続されている。そして、抵抗５２の他端は、接地されている。また、抵抗５１および抵抗５２の接続部分には、ＡＮＤ回路２８３の２つの入力端子のうちの一方が接続されている。このため、ＡＮＤ回路２８３の一方の入力端子には、第１スイッチング信号Ｓ４１が抵抗５１，５２の抵抗値に基づいて低圧に変換された第１電圧信号Ｓ２８１が入力される。 The first voltage dividing circuit 281 is a circuit that converts the voltage value of the first switching signal S41 into a low voltage. The first voltage dividing circuit 281 has two resistors 51 and 52 connected in series. The first switching signal S41 is input to one end of the resistor 51. The other end of the resistor 51 and one end of the resistor 52 are connected to each other. The other end of the resistor 52 is grounded. In addition, one of two input terminals of the AND circuit 283 is connected to a connection portion between the resistor 51 and the resistor 52. Therefore, the first voltage signal S281 obtained by converting the first switching signal S41 into a low voltage based on the resistance values of the resistors 51 and 52 is input to one input terminal of the AND circuit 283.

第２分圧回路２８２は、第４スイッチング信号Ｓ４４の電圧値を、低圧に変換する回路である。第２分圧回路２８２は、直列に接続された２つの抵抗５３，５４を有する。抵抗５３の一端には、第４スイッチング信号Ｓ４４が入力される。抵抗５３の他端と、抵抗５４の一端とは、互いに接続されている。そして、抵抗５４の他端は、接地されている。また、抵抗５３および抵抗５４の接続部分には、ＡＮＤ回路２８３の２つの入力端子のうちの他方が接続されている。このため、ＡＮＤ回路２８３の他方の入力端子には、第４スイッチング信号Ｓ４４が抵抗５３，５４の抵抗値に元浮いて低圧に変換された第２電圧信号Ｓ２８２が入力される。 The second voltage dividing circuit 282 is a circuit that converts the voltage value of the fourth switching signal S44 into a low voltage. The second voltage dividing circuit 282 has two resistors 53 and 54 connected in series. The fourth switching signal S44 is input to one end of the resistor 53. The other end of the resistor 53 and one end of the resistor 54 are connected to each other. The other end of the resistor 54 is grounded. The other of the two input terminals of the AND circuit 283 is connected to the connection portion between the resistor 53 and the resistor 54. Therefore, the second voltage signal S282 obtained by converting the fourth switching signal S44 into a low voltage based on the resistance values of the resistors 53 and 54 is input to the other input terminal of the AND circuit 283.

ＡＮＤ回路２８３には、第１分圧回路２８１の出力信号である第１電圧信号Ｓ２８１と、第２分圧回路２８２の出力信号である第２電圧信号Ｓ２８２とが入力される。これにより、図４に示すように、ＡＮＤ回路２８３からの出力信号であるパルス信号Ｓ２８３は、第１スイッチング信号Ｓ４１および第４スイッチング信号Ｓ４４がともにＯＮ信号となる第１期間Ｔ１にＯＮ信号となり、それ以外の期間にＯＦＦ信号となる。すなわち、パルス信号Ｓ２８３は、周期Ｔ０のうち、第１期間Ｔ１にのみＯＮ信号となる。 The first voltage signal S 281 which is an output signal of the first voltage dividing circuit 281 and a second voltage signal S 282 which is an output signal of the second voltage dividing circuit 282 are input to the AND circuit 283. Thus, as shown in FIG. 4, the pulse signal S283, which is an output signal from the AND circuit 283, becomes an ON signal in the first period T1 in which both the first switching signal S41 and the fourth switching signal S44 are ON signals. It becomes an OFF signal in other periods. That is, the pulse signal S283 is an ON signal only in the first period T1 of the cycle T0.

積分回路２８４は、ＡＮＤ回路２８３から出力されるパルス信号Ｓ２８３を積分し、電圧信号である検出値Ｓ２８として出力電流演算部２７２へと出力する。当該検出値Ｓ２８は、第１期間Ｔ１の長さに応じて変動する。すなわち、当該検出値Ｓ２８は、デューティＤを反映した値となる。出力電流演算部２７２は、得られた検出値Ｓ２８に基づいて、デューティＤおよび出力電流値Ｉoutを算出する。 The integrating circuit 284 integrates the pulse signal S283 output from the AND circuit 283 and outputs the integrated signal to the output current computing unit 272 as a detection value S28 which is a voltage signal. The detection value S28 fluctuates according to the length of the first period T1. That is, the detection value S28 is a value reflecting the duty D. The output current calculation unit 272 calculates the duty D and the output current value Iout based on the obtained detected value S28.

本実施形態のデューティ検出回路２８は、第１スイッチング素子２３１に入力される第１スイッチング信号Ｓ４１と、第４スイッチング素子２３４に入力される第４スイッチング信号Ｓ４４とが、共にオンとなる期間を検出することにより、デューティＤを検出する。このように、本実施形態では、デューティ検出回路２８を簡易な回路構成で実現している。これにより、装置を大型化することなく、上述した出力電流値Ｉoutを精度よく算出することができる。 The duty detection circuit 28 according to the present embodiment detects a period in which both the first switching signal S41 input to the first switching element 231 and the fourth switching signal S44 input to the fourth switching element 234 are on. By doing this, the duty D is detected. As described above, in the present embodiment, the duty detection circuit 28 is realized with a simple circuit configuration. Thus, the output current value Iout described above can be accurately calculated without increasing the size of the device.

出力電圧検出回路２９は、平滑回路２５から出力される出力電圧値Ｖoutを検出し、スイッチング制御部２６へとフィードバックする回路である。スイッチング制御部２６は、出力電圧検出回路２９が検出した出力電圧値Ｖoutに基づいてスイッチング信号Ｓ４１〜Ｓ４４を制御することにより、出力電圧値Ｖoutが略一定となるようにフィードバック制御を行うことができる。 The output voltage detection circuit 29 is a circuit that detects the output voltage value Vout output from the smoothing circuit 25 and feeds it back to the switching control unit 26. The switching control unit 26 can perform feedback control such that the output voltage value Vout becomes substantially constant by controlling the switching signals S41 to S44 based on the output voltage value Vout detected by the output voltage detection circuit 29. .

以上のように、このＤＣ／ＤＣコンバータ１５では、入力電流値Ｉinと、デューティ検出回路２８が検出したデューティＤとに基づいて、出力電流値Ｉoutを演算する。このため、装置の構成が複雑化・大型化することを抑えつつ、出力電流値Ｉoutを精度よく算出できる。 As described above, the DC / DC converter 15 calculates the output current value Iout based on the input current value Iin and the duty D detected by the duty detection circuit 28. Therefore, the output current value Iout can be accurately calculated while suppressing the configuration of the device from becoming complicated and large.

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。 <3. Modified example>
As mentioned above, although one embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.

図５は、変形例に係るＤＣ／ＤＣコンバータのデューティ検出回路２８を示す回路図である。図５の例では、デューティ検出回路２８が、第１パルス信号生成部６１、第２パルス信号生成部６２、ＯＲ回路６３、および積分回路２８４を有する。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a duty detection circuit 28 of a DC / DC converter according to a modification. In the example of FIG. 5, the duty detection circuit 28 includes a first pulse signal generation unit 61, a second pulse signal generation unit 62, an OR circuit 63, and an integration circuit 284.

第１パルス信号生成部６１および第２パルス信号生成部６２は、それぞれ、第１分圧回路２８１、第２分圧回路２８２、およびＡＮＤ回路２８３を有する。第１分圧回路２８１、第２分圧回路２８２、およびＡＮＤ回路２８３の構成は、上記の実施形態のデューティ検出回路２８における第１分圧回路２８１、第２分圧回路２８２、およびＡＮＤ回路２８３と同様である。 The first pulse signal generation unit 61 and the second pulse signal generation unit 62 each include a first voltage dividing circuit 281, a second voltage dividing circuit 282, and an AND circuit 283. The configurations of the first voltage dividing circuit 281, the second voltage dividing circuit 282, and the AND circuit 283 are the same as those of the first voltage dividing circuit 281, the second voltage dividing circuit 282, and the AND circuit 283 in the duty detection circuit 28 of the above embodiment. Is the same as

第１パルス信号生成部６１では、第１分圧回路２８１に第１スイッチング信号Ｓ４１が入力され、第２分圧回路２８２に第４スイッチング信号Ｓ４４が入力される。これにより、第１パルス信号生成部６１のＡＮＤ回路２８３からは、周期Ｔ０のうち第１期間Ｔ１にＯＮ信号となり、それ以外の期間にＯＦＦ信号となる第１パルス信号Ｓ６１が出力される。 In the first pulse signal generation unit 61, the first switching signal S41 is input to the first voltage dividing circuit 281, and the fourth switching signal S44 is input to the second voltage dividing circuit 282. As a result, the AND circuit 283 of the first pulse signal generation unit 61 outputs a first pulse signal S61 which becomes an ON signal in the first period T1 of the cycle T0 and becomes an OFF signal in the other periods.

第２パルス信号生成部６２では、第１分圧回路２８１に第２スイッチング信号Ｓ４２が入力され、第２分圧回路２８２に第３スイッチング信号Ｓ４３が入力される。これにより、第２パルス信号生成部６２のＡＮＤ回路２８３からは、周期Ｔ０のうち第２期間Ｔ２にＯＮ信号となり、それ以外の期間にＯＦＦ信号となる第２パルス信号Ｓ６２が出力される。 In the second pulse signal generation unit 62, the second switching signal S42 is input to the first voltage dividing circuit 281, and the third switching signal S43 is input to the second voltage dividing circuit 282. As a result, the AND circuit 283 of the second pulse signal generation unit 62 outputs a second pulse signal S62 that becomes an ON signal in the second period T2 of the cycle T0 and becomes an OFF signal in the other periods.

ＯＲ回路６３には、第１パルス信号生成部６１から出力される第１パルス信号Ｓ６１と、第２パルス信号生成部６２から出力される第２パルス信号Ｓ６２とが入力される。これにより、ＯＲ回路６３からの出力信号である第３パルス信号Ｓ６３は、周期Ｔ０のうち第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２にＯＮ信号となり、それ以外の期間にＯＦＦ信号となる。 The OR circuit 63 receives the first pulse signal S61 output from the first pulse signal generation unit 61 and the second pulse signal S62 output from the second pulse signal generation unit 62. As a result, the third pulse signal S63 which is an output signal from the OR circuit 63 becomes an ON signal in the first period T1 and the second period T2 in the cycle T0, and becomes an OFF signal in the other periods.

積分回路２８４は、ＯＲ回路６３から出力される第３パルス信号Ｓ６３を積分し、電圧信号である検出値Ｓ２８としてマイコン２７の出力電流演算部２７２へと出力する。当該検出値Ｓ２８は、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２の和Ｔ１＋Ｔ２の長さに応じて変動する。すなわち、当該検出値Ｓ２８は、デューティＤを反映した値となる。出力電流演算部２７２は、得られた検出値Ｓ２８に基づいて、デューティＤおよび出力電流値Ｉoutを算出することができる。 The integration circuit 284 integrates the third pulse signal S63 output from the OR circuit 63, and outputs the result to the output current calculation unit 272 of the microcomputer 27 as a detection value S28 which is a voltage signal. The detection value S28 fluctuates according to the length of the sum T1 + T2 of the first period T1 and the second period T2. That is, the detection value S28 is a value reflecting the duty D. The output current calculation unit 272 can calculate the duty D and the output current value Iout based on the obtained detected value S28.

このように、デューティ検出回路２８は、第１スイッチング素子に入力される第１スイッチング信号Ｓ４１および第４スイッチング素子に入力される第４スイッチング信号Ｓ４４がともにオンとなる期間と、第２スイッチング素子に入力される第２スイッチング信号Ｓ４２および第３スイッチング素子に入力される第３スイッチング信号Ｓ４３がともにオンとなる期間とを検出することにより、デューティＤを検出してもよい。 As described above, the duty detection circuit 28 sets the second switching element in a period in which both the first switching signal S41 input to the first switching element and the fourth switching signal S44 input to the fourth switching element are on. The duty D may be detected by detecting a period in which both the second switching signal S42 input and the third switching signal S43 input to the third switching element are on.

また、上記の実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの回路方式がフルブリッジ方式であったが、本発明はこれに限られない。ＤＣ／ＤＣコンバータの回路方式は、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、または、その他の回路方式であってもよい。 Further, in the above embodiment, the circuit system of the DC / DC converter is a full bridge system, but the present invention is not limited to this. The circuit system of the DC / DC converter may be a push-pull system, a half bridge system, or any other circuit system.

また、上記の実施形態の電力変換装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータであったが、本発明の構成をＡＣ／ＤＣコンバータに用いてもよい。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータの前段に整流平滑化を行うＡＣ／ＤＣ変換部をさらに設けて、全体をＡＣ／ＤＣコンバータとすればよい。その場合、ＡＣ／ＤＣ変換部は、入力された交流電力を、直流の中間電力に変換する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータのＤＣ／ＤＣ変換部に、当該中間電力が入力電力として入力される。 Moreover, although the power converter device of said embodiment was a DC / DC converter, you may use the structure of this invention for an AC / DC converter. For example, an AC / DC converter for rectifying and smoothing may be further provided at the front stage of the DC / DC converter, and the whole may be an AC / DC converter. In that case, the AC / DC conversion unit converts the input AC power into DC intermediate power. Then, the intermediate power is input as input power to the DC / DC conversion unit of the DC / DC converter.

また、上記の実施形態では、車載用電力システム１に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータ１５について説明した。しかしながら、本発明の電力変換装置は、自動車以外の機器に搭載されるものであってもよい。 Moreover, said embodiment demonstrated DC / DC converter 15 used for the vehicle-mounted electric power system 1. FIG. However, the power conversion device of the present invention may be mounted on equipment other than a car.

また、電力変換装置の各部を実現するための具体的な回路構成については、図３に示された回路構成と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 The specific circuit configuration for realizing each part of the power conversion device may be different from the circuit configuration shown in FIG. 3. In addition, each element appearing in the above-described embodiment and modification may be combined appropriately as long as no contradiction occurs.

１車載用電力システム
１１充電用コネクタ
１２充電システム
１３メインバッテリ
１４インバータ
１５ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６サブバッテリ
２０ＤＣ／ＤＣ変換部
２１フィルタ
２２入力電流検出部
２３スイッチング回路
２４トランス
２５平滑回路
２６スイッチング制御部
２７マイコン
２８デューティ検出回路
２９出力電圧検出回路
９１メインモータ
９２車両用負荷
１０１高圧電力系統
１０２低圧電力系統
２３１〜２３４スイッチング素子
２７１制御指令部
２７２出力電流演算部
２８１第１分圧回路
２８２第２分圧回路
Ｄデューティ
Ｉin 入力電流値
Ｉout 出力電流値
Ｖin 入力電圧値
Ｖout 出力電圧値
Ｗin 入力電力
Ｗout 出力電力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 automotive electric power system 11 connector for charge 12 charging system 13 main battery 14 inverter 15 DC / DC converter 16 sub battery 20 DC / DC conversion part 21 filter 22 input current detection part 23 switching circuit 24 transformer 25 smoothing circuit 26 switching control part 27 microcomputer 28 duty detection circuit 29 output voltage detection circuit 91 main motor 92 load for vehicle 101 high voltage power system 102 low voltage power system 231 to 234 switching element 271 control command unit 272 output current calculation unit 281 first voltage dividing circuit 282 second division Voltage circuit D Duty Iin Input current value Iout Output current value Vin Input voltage value Vout Output voltage value Win Input power Wout Output power

Claims

A DC / DC conversion unit that receives input power, which is DC power, and outputs output power having a voltage value lower than that of the input power;
An input current detection unit that measures an input current value that is a current value of the input power;
An output current calculation unit that calculates an output current value that is a current value of the output power;
A duty detection circuit that detects the duty of the switching signal input to the DC / DC conversion unit;
Have
The DC / DC conversion unit
A full bridge circuit including a first switching element, a second switching element, a third switching element, and a fourth switching element , wherein the input power is input;
A transformer having a first transformer input terminal and a second transformer input terminal on the primary side, and converting power input from the switching circuit;
A smoothing circuit that smoothes the output from the transformer;
A switching control unit that outputs the pulse-like switching signal to the first switching element , the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element ;
Have
Between the two input terminals of the switching circuit:
The first switching element and the second switching element connected in series;
The third switching element and the fourth switching element connected in series;
Are connected in parallel,
The first transformer input terminal is connected between the first switching element and the second switching element,
The second transformer input terminal is connected between the third switching element and the fourth switching element,
The duty detection circuit detects the duty by detecting a period in which both the first switching signal input to the first switching element and the fourth switching signal input to the fourth switching element are on. ,
The power conversion device, wherein the output current calculation unit calculates an estimated output current based on the input current value and the duty detected by the duty detection circuit.

The power converter according to claim 1, wherein
The power conversion device, wherein the switching control unit controls the switching signal based on a voltage value of the output power to make the voltage value of the output power substantially constant.

The power converter according to claim 1 , wherein
The duty detection circuit
A first voltage dividing circuit that converts a voltage value of the first switching signal;
A second voltage dividing circuit that converts a voltage value of the fourth switching signal;
An AND circuit to which an output signal of the first voltage dividing circuit and an output signal of the second voltage dividing circuit are input;
An integrating circuit that integrates the output signal from the AND circuit;
Have
The power conversion device, wherein the output current calculation unit calculates the output current based on a detected value output from the integration circuit.

The power converter according to claim 1 , wherein
The duty detection circuit includes a period in which the fourth switching signal inputted to the first switching signal and the fourth switching element is input to the first switching element are both on, the input to the second switching element A power converter, which detects the duty by detecting a period in which both the second switching signal and the third switching signal input to the third switching element are on.

  The power converter according to claim 4, wherein
  The duty detection circuit
    A first AND circuit to which the first switching signal and the fourth switching signal are input;
    A second AND circuit to which the second switching signal and the third switching signal are input;
    An OR circuit to which an output signal from the first AND circuit and an output signal from the second AND circuit are input;
    An integration circuit that integrates the output signal from the OR circuit and outputs a detected value reflecting the duty;
A power converter having:

The power converter according to any one of claims 1 to 5 , wherein
Power converter that receives DC input power and outputs DC output power.

The power converter according to any one of claims 1 to 5 , wherein
It further has an AC / DC conversion unit that receives AC power and outputs DC intermediate power,
The power conversion device according to claim 1, wherein the DC / DC conversion unit receives the intermediate power as the input power and outputs the DC output power.