JP6713774B2 - 車両システム用双方向dc/dc電力コンバータ - Google Patents
車両システム用双方向dc/dc電力コンバータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6713774B2 JP6713774B2 JP2016002139A JP2016002139A JP6713774B2 JP 6713774 B2 JP6713774 B2 JP 6713774B2 JP 2016002139 A JP2016002139 A JP 2016002139A JP 2016002139 A JP2016002139 A JP 2016002139A JP 6713774 B2 JP6713774 B2 JP 6713774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- bidirectional
- power
- storage device
- energy storage
- 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.)
- Active
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims description 134
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 26
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWLBWHPWXLPSNU-UHFFFAOYSA-L [Na].[Cl-].[Cl-].[Ni++] Chemical compound [Na].[Cl-].[Cl-].[Ni++] TWLBWHPWXLPSNU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BNOODXBBXFZASF-UHFFFAOYSA-N [Na].[S] Chemical compound [Na].[S] BNOODXBBXFZASF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
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
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- 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
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
-
- 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
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
- H02M3/33584—Bidirectional converters
-
- 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
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
- H02M1/0093—Converters characterised by their input or output configuration wherein the output is created by adding a regulated voltage to or subtracting it from an unregulated input
-
- 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
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
12 エネルギーシステム
14 車両システムコントローラ、システムコントローラ
16 第1のエネルギー貯蔵デバイス
18 双方向DC/DCコンバータ組立品
20 第2のエネルギー貯蔵デバイス
22 DCリンク
24 負荷、電気駆動装置
26 DC/ACインバータ
28 モータ、電気機械デバイス
30 エネルギーシステム12の高電圧側
32 エネルギーシステム12の低電圧側
34 バス
36 専用事前充電回路
38 第1のコンバータ区分
40 第2のコンバータ区分
42 変圧器、電力変圧器
44 一次巻線
46 二次巻線
48 負端子
50 正端子
52 DC電流の第1の部分
54 DC電流の第2の部分
56 双方向DC/DCコンバータ組立品18の出力電圧
58 第1のエネルギー貯蔵デバイス16の出力電圧
60 VDClink
62 双方向DC/DCコンバータ組立品
68 スイッチング回路網
70 スイッチングデバイス
72 ハーフブリッジ回路トポロジー
74 フルブリッジ回路トポロジー
76 コンデンサ
80 技法
82、84、86、88、90 ステップ
Claims (19)
- 車両システム(10)であって、
直流(DC)リンク(22)と、
第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記DCリンク(22)に結合され、それらの間に配置された双方向DC/DCコンバータ組立品(18)と、
前記DCリンク(22)と前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)とに結合された第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)とに結合された事前充電回路(36)と、
を備え、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)に結合された第1のコンバータ区分(38)と、前記DCリンク(22)に結合された第2のコンバータ区分(40)とを備え、
前記第2のコンバータ区分(40)が、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)にも結合される、双方向DC/DCコンバータ組立品(18)とを備え、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)から受け取った電力の第1の部分を処理し、前記電力の未処理の第2の部分と処理された第1の部分とを前記第2のコンバータ区分(40)に提供し、
前記処理された第1の部分が、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記直流(DC)リンク(22)との間の電圧差によって決定され、
前記未処理の第2の部分も、前記電圧差によって決定され、
前記車両システム(10)の始動時に、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)からの電力が、前記事前充電回路(36)を介して前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)に提供される一方、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が前記事前充電回路(36)からの電力を昇圧して、前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)を事前充電する、車両システム(10)。 - 車両システム(10)であって、
直流(DC)リンク(22)と、
第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記DCリンク(22)に結合され、それらの間に配置された双方向DC/DCコンバータ組立品(18)と、
前記DCリンク(22)と前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)とに結合された第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)とに結合された事前充電回路(36)と、
を備え、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)に結合された第1のコンバータ区分(38)と、前記DCリンク(22)及び前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)に結合された第2のコンバータ区分(40)とを備え、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、
前記DCリンク(22)から受け取った回生電力の第1の部分を処理し、前記回生電力の未処理の第2の部分と処理された第1の部分とを前記第1のコンバータ区分(38)に提供し、
前記処理された第1の部分が、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記直流(DC)リンク(22)との間の電圧差によって決定され、
前記未処理の第2の部分も、前記電圧差によって決定され、
前記車両システム(10)の始動時に、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)からの電力が、前記事前充電回路(36)を介して前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)に提供される一方、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が前記事前充電回路(36)からの電力を昇圧して、前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)を事前充電する、車両システム(10)。 - 前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の各々が、正端子(50)と負端子(48)とを備え、前記第2のコンバータ区分(40)の前記負端子(48)が、前記第1のコンバータ区分(38)の前記正端子(50)に直列に接続される、請求項1または2に記載の車両システム(10)。
- 前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、少なくとも1つの変圧器(42)を備え、前記第1のコンバータ区分(38)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の一次巻線(44)を備え、前記第2のコンバータ区分(40)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の二次巻線(46)を備える、請求項1乃至3のいずれかに記載の車両システム(10)。
- 前記一次巻線(44)が、電力の前記処理された第1の部分を受け取り、電圧を前記二次巻線(46)に誘導し、電力の前記未処理の第2の部分に組み合わされて、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)から組み合わされた電力出力を発生する、請求項4に記載の車両システム(10)。
- 前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の各々が、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)の前記一次および二次巻線(44、46)を流れる電流を制御するためにスイッチング回路網(68)を備える、請求項4に記載の車両システム(10)。
- 前記スイッチング回路網(68)が、ハーフブリッジ回路とフルブリッジ回路とのうちの一方を備える、請求項6に記載の車両システム(10)。
- 前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の各々が、電圧供給コンバータまたは電流供給コンバータを備える、請求項4に記載の車両システム(10)。
- 車両システム(10)であって、
直流(DC)リンク(22)と、
第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記DCリンク(22)との間に結合された、双方向DC/DC部分的電力コンバータと、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)から前記DCリンク(22)への電圧を昇圧する昇圧モードと、前記DCリンク(22)から前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)への電圧を降圧する降圧モードとの間で、前記双方向DC/DC部分的電力コンバータを選択的に動作させるように構成されたコントローラ(14)と、
前記DCリンク(22)と前記双方向DC/DC部分的電力コンバータとに結合された第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)と、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)とに結合された事前充電回路(36)と、
を備え、
前記コントローラ(14)は、
前記双方向DC/DC部分的電力コンバータによって受け取られた電力の処理された第1の部分の値を決定し、
前記双方向DC/DC部分的電力コンバータによって受け取られた電力の未処理の第2の部分の値を決定し、
前記処理された第1の部分と前記未処理第2の部分のが、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記直流(DC)リンク(22)との間の電圧差によって決定され、
前記車両システム(10)の始動時に、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)からの電力が、前記事前充電回路(36)を介して前記双方向DC/DC部分的電力コンバータに提供される一方、前記双方向DC/DC部分的電力コンバータが前記事前充電回路(36)からの電力を昇圧して、前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)を事前充電する、車両システム(10)。 - 前記双方向DC/DC部分的電力コンバータが、
前記エネルギー貯蔵デバイス(16,20)に結合された第1のコンバータ区分(38)と
前記DCリンクに結合された第2のコンバータ区分(40)とを備え、
電力の前記未処理第2の部分が前記第1および第2のコンバータ区分の一方を迂回する、請求項9に記載の車両システム(10)。 - 前記双方向DC/DC部分的電力コンバータが、少なくとも1つの変圧器(42)を備え、前記第1のコンバータ区分(38)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の一次巻線(44)を備え、前記第2のコンバータ区分(40)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の二次巻線(46)を備える、請求項10に記載の車両システム(10)。
- 前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の各々が、前記双方向DC/DC部分的電力コンバータの前記一次および二次巻線(44,46)を流れる電流を制御するためにスイッチング回路網(68)を備える、請求項11に記載の車両システム(10)。
- 前記電圧差に基づいて、前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の動作を制御するように構成されたコントローラ(14)をさらに備える、請求項1乃至12のいずれかに記載の車両システム(10)。
- 前記コントローラ(14)が、前記電圧差が増大するにつれて、電力の前記処理された第1の部分の値を増大させ、電力の前記未処理の第2の部分の値を低減するようにプログラムされる、請求項13に記載の車両システム(10)。
- 前記DCリンク(22)に結合された負荷(24)を備える、請求項1乃至14のいずれかに記載の車両システム(10)。
- 第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と、直流(DC)リンク(22)と、負荷(24)と、双方向DC/DCコンバータ組立品(18)と、前記DCリンク(22)と前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)とに結合された第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)と、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)とに結合された事前充電回路(36)とを含む車両システム(10)における電力を伝達する方法であって、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)の出力から前記DCリンク(22)への電圧を昇圧する昇圧モードで、または前記DCリンク(22)から前記エネルギー貯蔵デバイス(16,20)への電圧を降圧する降圧モードで、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)を動作させるステップを含む方法であって、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)を昇圧モードまたは降圧モードで動作させるステップが、
前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)と前記DCリンク(22)との電圧差を決定するステップと、
受け取られた電力を昇圧または降圧するように処理される、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)によって受け取られた電力の第1の部分を決定するステップと、
未処理のままにされる、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)によって受け取られた電力の第2の部分を決定するステップと、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)に、前記受け取られた電力の前記第1の部分を処理させ、前記受け取られた電力の前記第2の部分を未処理のままにさせるステップと、
前記処理された第1の部分と未処理の第2の部分とを前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)から集合的に出力するステップと、
前記車両システム(10)の始動時に、前記第1のエネルギー貯蔵デバイス(16)からの電力を、前記事前充電回路(36)を介して前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)に提供するステップと、
前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が前記事前充電回路(36)からの電力を昇圧して、前記第2のエネルギー貯蔵デバイス(20)を事前充電するステップと、
を含む、方法。 - 前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)に、前記受け取られた電力の前記第2の部分を未処理のままにさせるステップが、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)によって受け取られた電力の前記第2の部分を、前記双方向DC/DCコンバータ組立品の第1のコンバータ区分(38)と第2のコンバータ区分(40)とのうちの一方を迂回させるステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)が、少なくとも1つの変圧器(42)を備え、前記第1のコンバータ区分(38)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の一次巻線(44)を備え、前記第2のコンバータ区分(40)が、前記少なくとも1つの変圧器(42)の二次巻線(46)を備え、
前記二次巻線(46)が、回生電力の前記処理された第1の部分を受け取り、電圧を前記一次巻線(44)に誘導し、電力の前記未処理の第2の部分に組み合わされて、前記双方向DC/DCコンバータ組立品(18)から組み合わされた回生電力出力を発生する、請求項2に記載の車両システム(10)。 - 前記電圧差に基づいて、前記第1のコンバータ区分(38)および前記第2のコンバータ区分(40)の動作を制御するように構成されたコントローラ(14)をさらに備え、
前記コントローラ(14)が、前記電圧差が増大するにつれて、回生電力の前記処理された第1の部分の値を増大させ、回生電力の前記未処理の第2の部分の値を低減するようにプログラムされる、請求項2または18に記載の車両システム(10)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/595,706 US9809119B2 (en) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | Bi-directional DC-DC power converter for a vehicle system |
US14/595,706 | 2015-01-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016131486A JP2016131486A (ja) | 2016-07-21 |
JP6713774B2 true JP6713774B2 (ja) | 2020-06-24 |
Family
ID=55077464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016002139A Active JP6713774B2 (ja) | 2015-01-13 | 2016-01-08 | 車両システム用双方向dc/dc電力コンバータ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9809119B2 (ja) |
EP (1) | EP3046242A1 (ja) |
JP (1) | JP6713774B2 (ja) |
KR (1) | KR101938331B1 (ja) |
CN (1) | CN105790588B (ja) |
BR (1) | BR102016000601B1 (ja) |
CA (1) | CA2916815C (ja) |
MX (1) | MX352791B (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013205638A1 (de) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fahrzeugbordnetz |
CN105984353B (zh) * | 2015-02-09 | 2018-12-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 电池电源整合装置以及具有该装置的油电混合车电源系统 |
US20160285267A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Methode Electronics, Inc. | Power peak shaving system |
CL2016002155A1 (es) * | 2016-08-25 | 2016-11-11 | Univ Tecnica Federico Santa Maria Utfsm | Un convertidor de potencia parcial (ppc) en un sistema de energía eléctrica |
US10650621B1 (en) | 2016-09-13 | 2020-05-12 | Iocurrents, Inc. | Interfacing with a vehicular controller area network |
FI128471B (en) * | 2017-05-10 | 2020-06-15 | L7 Drive Oy | DC-DC voltage converter and control system for the voltage converter |
CA3067365A1 (en) | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Dynapower Company Llc | Dc/dc converter and control thereof |
CN107415709B (zh) * | 2017-09-07 | 2023-08-29 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 用于混合动力客车的复合电源系统 |
US10574129B2 (en) * | 2018-05-04 | 2020-02-25 | Raytheon Company | System and method for adaptively controlling a reconfigurable power converter |
AU2020212963A1 (en) * | 2019-01-22 | 2021-08-12 | Dmk Nano Llc | Power distribution management based on distributed networking protocol analytics |
CN110677080B (zh) * | 2019-10-08 | 2021-01-26 | 浙江大学 | 一种基于混合储能单元的无刷直流电机系统控制方法 |
US20230361679A1 (en) * | 2022-05-03 | 2023-11-09 | Infineon Technologies Austria Ag | Partial power converters and split partial power conversion |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5373195A (en) | 1992-12-23 | 1994-12-13 | General Electric Company | Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems |
US6370050B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-04-09 | Ut-Batelle, Llc | Isolated and soft-switched power converter |
US6369461B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-04-09 | Abb Inc. | High efficiency power conditioner employing low voltage DC bus and buck and boost converters |
WO2008030398A2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Summit Microelectronics, Inc | Circuits and methods for controlling power in a battery operated system |
US7733039B2 (en) | 2006-10-19 | 2010-06-08 | Ut-Battelle, Llc | Electric vehicle system for charging and supplying electrical power |
US8134343B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-03-13 | Flextronics International Kft | Energy storage device for starting engines of motor vehicles and other transportation systems |
US7889524B2 (en) | 2007-10-19 | 2011-02-15 | Illinois Institute Of Technology | Integrated bi-directional converter for plug-in hybrid electric vehicles |
JP5332031B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-11-06 | 株式会社小松製作所 | トランス結合型昇圧器のスイッチング制御方法 |
US8080973B2 (en) * | 2008-10-22 | 2011-12-20 | General Electric Company | Apparatus for energy transfer using converter and method of manufacturing same |
US8154149B2 (en) | 2009-05-01 | 2012-04-10 | General Electric Company | Method and apparatus for charging a vehicle energy storage system |
WO2011007430A1 (ja) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | 三菱電機株式会社 | 電気車の推進制御装置 |
JP5299166B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2013-09-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電源システムおよびそれを備える電動車両、ならびに電源システムの制御方法 |
US8860359B2 (en) | 2009-10-09 | 2014-10-14 | Illinois Institute Of Technology | Hybrid energy storage system |
JP2012044801A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Tokyo Institute Of Technology | Dcdcコンバータ |
WO2012081103A1 (ja) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両の電源装置およびその制御方法 |
US8330299B2 (en) * | 2011-06-29 | 2012-12-11 | General Electric Company | DC to DC power converters and methods of controlling the same |
US8946929B2 (en) | 2011-11-04 | 2015-02-03 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for effective utilization of energy storage components within a microgid |
US9559620B2 (en) | 2012-02-23 | 2017-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power supply device and method of controlling the same |
US10017138B2 (en) * | 2012-10-18 | 2018-07-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Power supply management system and power supply management method |
CN104838573B (zh) * | 2012-12-04 | 2017-07-28 | 沃尔沃卡车公司 | 电源装置 |
US9174525B2 (en) | 2013-02-25 | 2015-11-03 | Fairfield Manufacturing Company, Inc. | Hybrid electric vehicle |
CN103312020B (zh) | 2013-06-14 | 2016-04-27 | 江苏大学 | 基于改进型滤波器功率分流控制混合动力汽车用复合电源 |
KR20150040115A (ko) * | 2013-10-04 | 2015-04-14 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 장치 |
JP2015125880A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 川崎重工業株式会社 | 蓄電デバイスの温度制御装置及び方法、並びに電力貯蔵システム |
US9716447B2 (en) * | 2014-06-18 | 2017-07-25 | Raytheon Company | Method and integrated motor drive power electronics system with improved efficiency |
JP6201967B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2017-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
JP2016178780A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | Tdk株式会社 | 直列補償型電力伝送システム |
-
2015
- 2015-01-13 US US14/595,706 patent/US9809119B2/en active Active
-
2016
- 2016-01-07 CA CA2916815A patent/CA2916815C/en active Active
- 2016-01-08 JP JP2016002139A patent/JP6713774B2/ja active Active
- 2016-01-11 EP EP16150804.9A patent/EP3046242A1/en not_active Ceased
- 2016-01-12 BR BR102016000601-5A patent/BR102016000601B1/pt active IP Right Grant
- 2016-01-12 MX MX2016000431A patent/MX352791B/es active IP Right Grant
- 2016-01-13 CN CN201610019786.0A patent/CN105790588B/zh active Active
- 2016-01-13 KR KR1020160004444A patent/KR101938331B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9809119B2 (en) | 2017-11-07 |
US20160200202A1 (en) | 2016-07-14 |
BR102016000601A2 (pt) | 2016-10-04 |
CN105790588A (zh) | 2016-07-20 |
CA2916815A1 (en) | 2016-07-13 |
BR102016000601B1 (pt) | 2022-06-14 |
CA2916815C (en) | 2020-05-26 |
JP2016131486A (ja) | 2016-07-21 |
MX352791B (es) | 2017-12-07 |
EP3046242A1 (en) | 2016-07-20 |
CN105790588B (zh) | 2020-02-07 |
KR20160087363A (ko) | 2016-07-21 |
KR101938331B1 (ko) | 2019-04-11 |
MX2016000431A (es) | 2016-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6713774B2 (ja) | 車両システム用双方向dc/dc電力コンバータ | |
KR102368860B1 (ko) | Dc/dc 컨버터를 위한 시스템 및 방법 | |
JP6567830B2 (ja) | マルチチャネルdcバスを有する車両推進システムおよび同システムを製造する方法 | |
KR101284331B1 (ko) | 친환경 차량의 충전장치 및 방법 | |
JP5079709B2 (ja) | 車両推進システム | |
JP5321742B1 (ja) | 車両の電池システムと、この制御方法 | |
US20170305298A1 (en) | Power conversion device | |
US9718376B2 (en) | Electricity supply system having double power-storage devices of a hybrid or electric motor vehicle | |
US20220332204A1 (en) | Powertrain architecture for a vehicle utilizing an on-board charger | |
JP2013255416A (ja) | エネルギー源からエネルギーを伝達するためのシステムおよびそれを製造する方法 | |
JP7290965B2 (ja) | 電動車両の電源システム | |
US11489329B2 (en) | Power supply system | |
JP7069075B2 (ja) | 電源システム | |
JPWO2018061400A1 (ja) | 複合蓄電システム | |
Joshi et al. | Battery ultracapacitor based DC motor drive for electric vehicles | |
JP7096203B2 (ja) | 電源システム | |
JP2015216824A (ja) | トラクションモータ駆動装置 | |
JP2015216825A (ja) | 平滑回路を有するパワースイッチング装置 | |
JP2009254209A (ja) | 電源制御システム | |
JP2017099245A (ja) | 電力供給システム及び輸送機器、並びに、電力伝送方法 | |
JP2009134954A (ja) | 燃料電池電源装置 | |
KR20200011090A (ko) | 친환경 차량의 컨버터 제어 시스템 및 그 방법 | |
JP2013102590A (ja) | 車両用電源装置 | |
JP6787271B2 (ja) | 電源システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181225 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190529 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200508 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6713774 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |