JPH07115730A - 蓄電池の充放電回路の制御方法およびその制御器 - Google Patents
蓄電池の充放電回路の制御方法およびその制御器Info
- Publication number
- JPH07115730A JPH07115730A JP25736693A JP25736693A JPH07115730A JP H07115730 A JPH07115730 A JP H07115730A JP 25736693 A JP25736693 A JP 25736693A JP 25736693 A JP25736693 A JP 25736693A JP H07115730 A JPH07115730 A JP H07115730A
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- Japan
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- charging
- discharging
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- triangular wave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】蓄電池の充電時には高いスイッチング周波数
で、放電時には低いスイッチング周波数で昇降圧チョッ
パを動作させることで、前記昇降圧チョッパのリアクト
ルを小型化する。 【構成】昇降圧チョッパの主回路部において、充電時に
オン・オフ動作するトランジスタ２のベースに与える制
御器２０からの信号の繰り返し周波数と、放電時にオン
・オフ動作をするトランジスタ４のベースに制御器２０
からの信号の繰り返し周波数の比率を制御器２０に内蔵
する分周器で決めることで、上記目的を達成する構成。
で、放電時には低いスイッチング周波数で昇降圧チョッ
パを動作させることで、前記昇降圧チョッパのリアクト
ルを小型化する。 【構成】昇降圧チョッパの主回路部において、充電時に
オン・オフ動作するトランジスタ２のベースに与える制
御器２０からの信号の繰り返し周波数と、放電時にオン
・オフ動作をするトランジスタ４のベースに制御器２０
からの信号の繰り返し周波数の比率を制御器２０に内蔵
する分周器で決めることで、上記目的を達成する構成。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、蓄電池を備えて、例
えば、可変電圧・可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータの
無停電化を構成する際の蓄電池の充放電回路の制御方法
およびその制御器に関する。
えば、可変電圧・可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータの
無停電化を構成する際の蓄電池の充放電回路の制御方法
およびその制御器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄電池の充放電回路として、例え
ば特開平５−１２２８６５号公報に開示されているもの
が知られている。この蓄電池の充放電回路を図４の回路
図に基づいて説明する。図４において、１は直流電源と
並列に接続されるコンデンサ、２，４はトランジスタ、
３，５はダイオード、６はリアクトル、７は蓄電池８と
並列に接続されるコンデンサ、１０はトランジスタ２，
４のベースを制御する制御器であり、１〜７で昇降圧チ
ョッパの主回路部が構成されている。
ば特開平５−１２２８６５号公報に開示されているもの
が知られている。この蓄電池の充放電回路を図４の回路
図に基づいて説明する。図４において、１は直流電源と
並列に接続されるコンデンサ、２，４はトランジスタ、
３，５はダイオード、６はリアクトル、７は蓄電池８と
並列に接続されるコンデンサ、１０はトランジスタ２，
４のベースを制御する制御器であり、１〜７で昇降圧チ
ョッパの主回路部が構成されている。
【０００３】制御器１０より、蓄電池８の充電時にはト
ランジスタ４をオフとし、トランジスタ２をオン・オフ
させるためにトランジスタ２のベースにオン・オフ信号
を与え、蓄電池８の放電時にはトランジスタ２をオフと
し、トランジスタ４をオン・オフさせるためにトランジ
スタ４のベースにオン・オフ信号を与えるようにしてい
る。その際、トランジスタ２またはトランジスタ４のベ
ースへのオン・オフ信号の繰り返し周波数すなわち昇降
圧チョッパのスイッチング周波数は一定で、オン・オフ
比を調節することで所望の制御を行っている。
ランジスタ４をオフとし、トランジスタ２をオン・オフ
させるためにトランジスタ２のベースにオン・オフ信号
を与え、蓄電池８の放電時にはトランジスタ２をオフと
し、トランジスタ４をオン・オフさせるためにトランジ
スタ４のベースにオン・オフ信号を与えるようにしてい
る。その際、トランジスタ２またはトランジスタ４のベ
ースへのオン・オフ信号の繰り返し周波数すなわち昇降
圧チョッパのスイッチング周波数は一定で、オン・オフ
比を調節することで所望の制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の蓄電池の充放電
回路では、充電時には、放電時に比べて、充電電流が小
さいため昇降圧チョッパの主回路部のリアクトル（図４
の符号６参照）の電流が断続し、その結果、前記充電電
流の脈動（リプル）が大きくなり蓄電池にとって好まし
くないため、通常、前記リアクトルのインダクタンス値
を大きくして前記リアクトルの電流を断続しないように
している。
回路では、充電時には、放電時に比べて、充電電流が小
さいため昇降圧チョッパの主回路部のリアクトル（図４
の符号６参照）の電流が断続し、その結果、前記充電電
流の脈動（リプル）が大きくなり蓄電池にとって好まし
くないため、通常、前記リアクトルのインダクタンス値
を大きくして前記リアクトルの電流を断続しないように
している。
【０００５】そのため、前記リアクトルが大型化し、イ
ンダクタンス値が大きいため、放電時に直流電源側の負
荷に急変が発生すると直流電源側の出力電圧の変動が大
きくなるという問題があった。また、前記直流電源側の
出力電圧の変動を抑制するため直流電源側のコンデンサ
（図４の符号１参照）の容量が大きくなるという問題も
あった。
ンダクタンス値が大きいため、放電時に直流電源側の負
荷に急変が発生すると直流電源側の出力電圧の変動が大
きくなるという問題があった。また、前記直流電源側の
出力電圧の変動を抑制するため直流電源側のコンデンサ
（図４の符号１参照）の容量が大きくなるという問題も
あった。
【０００６】この発明の課題は、前記リアクトルを小型
化し、直流電源側の負荷の急変時の出力電圧の変動を抑
制することにある。
化し、直流電源側の負荷の急変時の出力電圧の変動を抑
制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、この発明では、蓄電池に充電する機能と、蓄電池か
ら放電する機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパ
を有する蓄電池の充放電回路において、蓄電池の充電時
には高いスイッチング周波数で、放電時には低いスイッ
チング周波数で昇降圧チョッパを動作させるものであ
る。
に、この発明では、蓄電池に充電する機能と、蓄電池か
ら放電する機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパ
を有する蓄電池の充放電回路において、蓄電池の充電時
には高いスイッチング周波数で、放電時には低いスイッ
チング周波数で昇降圧チョッパを動作させるものであ
る。
【０００８】また、蓄電池の充放電回路の制御器は、蓄
電池の充電時のスイッチング周波数を発振する発振器
と、前記発振器の出力を三角波に変換する第１の三角波
変換器と、前記第１の三角波変換器の出力と充電制御信
号とを比較して動作する第１の比較器と、前記発振器の
出力を分周する分周器と、前記分周器の出力を三角波に
変換する第２の三角波変換器と、前記第２の三角波変換
器の出力と放電制御信号とを比較して動作する第２の比
較器とを備えるものである。
電池の充電時のスイッチング周波数を発振する発振器
と、前記発振器の出力を三角波に変換する第１の三角波
変換器と、前記第１の三角波変換器の出力と充電制御信
号とを比較して動作する第１の比較器と、前記発振器の
出力を分周する分周器と、前記分周器の出力を三角波に
変換する第２の三角波変換器と、前記第２の三角波変換
器の出力と放電制御信号とを比較して動作する第２の比
較器とを備えるものである。
【０００９】
【作用】蓄電池に充電する機能と、蓄電池から放電する
機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパを有する蓄
電池の充放電回路において、蓄電池の充電時には高いス
イッチング周波数で、放電時には低いスイッチング周波
数で昇降圧チョッパを動作させることで、充電時には、
昇降圧チョッパの主回路部のリアクトル（図４の符号６
参照）の電流が連続し、その結果、前記充電電流の脈動
（リプル）が小さくなり蓄電池にとって好適な充電電流
となり、放電時には前記リアクトルのインダクタンス値
を小さくできるため、直流電源側の負荷が急変しても直
流電源側の出力電圧の変動を小さく抑えられる。
機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパを有する蓄
電池の充放電回路において、蓄電池の充電時には高いス
イッチング周波数で、放電時には低いスイッチング周波
数で昇降圧チョッパを動作させることで、充電時には、
昇降圧チョッパの主回路部のリアクトル（図４の符号６
参照）の電流が連続し、その結果、前記充電電流の脈動
（リプル）が小さくなり蓄電池にとって好適な充電電流
となり、放電時には前記リアクトルのインダクタンス値
を小さくできるため、直流電源側の負荷が急変しても直
流電源側の出力電圧の変動を小さく抑えられる。
【００１０】
【実施例】図１にこの発明の実施例の回路図を示す。図
１において、図４と同一機能を有するものには同一符号
を付して説明を省略し、図４と異なる機能のものを中心
に説明する。すなわち図１において、制御器２０は従来
の制御器とは異なった回路構成を備えており、その詳細
は図２に示す通りである。
１において、図４と同一機能を有するものには同一符号
を付して説明を省略し、図４と異なる機能のものを中心
に説明する。すなわち図１において、制御器２０は従来
の制御器とは異なった回路構成を備えており、その詳細
は図２に示す通りである。
【００１１】図２はこの発明による蓄電池の充放電回路
の制御器の回路図であり、蓄電池の充電時のスイッチン
グ周波数を発振する発振器２１と、発振器２１の出力を
三角波に変換する三角波変換器２２と、三角波変換器２
２の出力と充電制御信号とを比較して動作する比較器２
３と、発振器２１の出力を分周する分周器２４と、分周
器２４の出力を三角波に変換する三角波変換器２５と、
三角波変換器２５の出力と放電制御信号とを比較して動
作する比較器２６とで構成されている。
の制御器の回路図であり、蓄電池の充電時のスイッチン
グ周波数を発振する発振器２１と、発振器２１の出力を
三角波に変換する三角波変換器２２と、三角波変換器２
２の出力と充電制御信号とを比較して動作する比較器２
３と、発振器２１の出力を分周する分周器２４と、分周
器２４の出力を三角波に変換する三角波変換器２５と、
三角波変換器２５の出力と放電制御信号とを比較して動
作する比較器２６とで構成されている。
【００１２】図２の充放電回路の制御器の動作を、図１
および図２の名称，符号を参照しつつ、図３の波形図に
より説明する。同図において、図３の（イ）に示す蓄電
池８の充電時には比較器２３の出力すなわちトランジス
タ２のベース信号は図３の（ロ）の如くオン・オフを繰
り返し、比較器２６の出力すなわちトランジスタ４のベ
ース信号は図３の（ハ）の如くオフ状態を続け、このと
きのオン・オフ比は図２に示す充電制御信号のレベルと
三角波変換器２２の出力とにより比較器２３で調整され
る。また、図３の（イ）に示す蓄電池８の放電時には比
較器２６の出力すなわちトランジスタ４のベース信号は
図３の（ハ）の如くオン・オフを繰り返し、比較器２３
の出力すなわちトランジスタ２のベース信号は図３の
（ロ）の如くオフ状態を続け、このときのオン・オフ比
は図２に示す放電制御信号のレベルと三角波変換器２５
の出力とにより比較器２６で調整される。図３の（ロ）
のオン・オフの繰り返し周波数と、図３の（ハ）のオン
・オフの繰り返し周波数との比率は分周器２４で決定さ
れる。
および図２の名称，符号を参照しつつ、図３の波形図に
より説明する。同図において、図３の（イ）に示す蓄電
池８の充電時には比較器２３の出力すなわちトランジス
タ２のベース信号は図３の（ロ）の如くオン・オフを繰
り返し、比較器２６の出力すなわちトランジスタ４のベ
ース信号は図３の（ハ）の如くオフ状態を続け、このと
きのオン・オフ比は図２に示す充電制御信号のレベルと
三角波変換器２２の出力とにより比較器２３で調整され
る。また、図３の（イ）に示す蓄電池８の放電時には比
較器２６の出力すなわちトランジスタ４のベース信号は
図３の（ハ）の如くオン・オフを繰り返し、比較器２３
の出力すなわちトランジスタ２のベース信号は図３の
（ロ）の如くオフ状態を続け、このときのオン・オフ比
は図２に示す放電制御信号のレベルと三角波変換器２５
の出力とにより比較器２６で調整される。図３の（ロ）
のオン・オフの繰り返し周波数と、図３の（ハ）のオン
・オフの繰り返し周波数との比率は分周器２４で決定さ
れる。
【００１３】図２においては、発振器２１と、発振器２
１の出力を分周する分周器２４とで放電時のオン・オフ
の繰り返し周波数を決めているが、発振器２１と分周器
２４に相当する機能を発振器２１とは別の発振器で構成
することも可能である。また、昇降圧チョッパの主回路
部のスイッチング半導体素子として、自己消弧能力を有
するバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、
絶縁ゲートトランジスタ（ＩＧＢＴ）等いずれも使用可
能である。
１の出力を分周する分周器２４とで放電時のオン・オフ
の繰り返し周波数を決めているが、発振器２１と分周器
２４に相当する機能を発振器２１とは別の発振器で構成
することも可能である。また、昇降圧チョッパの主回路
部のスイッチング半導体素子として、自己消弧能力を有
するバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、
絶縁ゲートトランジスタ（ＩＧＢＴ）等いずれも使用可
能である。
【００１４】
【発明の効果】この発明により、例えば、充電時の昇降
圧チョッパのスイッチング周波数を放電時の昇降圧チョ
ッパのスイッチング周波数の５倍にすることにより、リ
アクトルのインダクタンス値を従来に比べて約５分の１
にすることができ、リアクトルの小型化が計れ、蓄電池
の充放電回路の小型化とコストダウンができる。
圧チョッパのスイッチング周波数を放電時の昇降圧チョ
ッパのスイッチング周波数の５倍にすることにより、リ
アクトルのインダクタンス値を従来に比べて約５分の１
にすることができ、リアクトルの小型化が計れ、蓄電池
の充放電回路の小型化とコストダウンができる。
【図１】この発明の実施例を示す回路図
【図２】図１の制御器を示す回路図
【図３】図２の動作を説明する波形図
【図４】従来例を示す回路図
１，７ コンデンサ ２，４ トランジスタ ３，５ ダイオード ６ リアクトル ８ 蓄電池 １０，２０ 制御器 ２１ 発振器 ２２，２５ 三角波変換器 ２３，２６ 比較器 ２４ 分周器
Claims (3)
- 【請求項１】蓄電池に充電する機能と、蓄電池から放電
する機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパを有す
る蓄電池の充放電回路において、前記蓄電池の充電時
と、放電時とにそれぞれ異なったスイッチング周波数で
前記昇降圧チョッパを動作させることを特徴とする蓄電
池の充放電回路の制御方法。 - 【請求項２】蓄電池の充電時には高いスイッチング周波
数で、放電時には低いスイッチング周波数で昇降圧チョ
ッパを動作させることを特徴とする請求項１に記載の蓄
電池の充放電回路の制御方法。 - 【請求項３】蓄電池に充電する機能と、蓄電池から放電
する機能とを兼ね備えた双方向の昇降圧チョッパを有す
る蓄電池の充放電回路において、蓄電池の充電時のスイ
ッチング周波数を発振する発振器と、前記発振器の出力
を三角波に変換する第１の三角波変換器と、前記第１の
三角波変換器の出力と充電制御信号とを比較して動作す
る第１の比較器と、前記発振器の出力を分周する分周器
と、前記分周器の出力を三角波に変換する第２の三角波
変換器と、前記第２の三角波変換器の出力と放電制御信
号とを比較して動作する第２の比較器とを備えてなるこ
とを特徴とする蓄電池の充放電回路の制御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736693A JPH07115730A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 蓄電池の充放電回路の制御方法およびその制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736693A JPH07115730A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 蓄電池の充放電回路の制御方法およびその制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115730A true JPH07115730A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17305392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25736693A Pending JPH07115730A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 蓄電池の充放電回路の制御方法およびその制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115730A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001136735A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電力変換供給方法及び電力変換供給装置並びに車両 |
| WO2004114511A3 (ja) * | 2003-06-05 | 2005-04-21 | Toyota Motor Co Ltd | モータ駆動装置、それを搭載した自動車および電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
| JP2010011699A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電力制御装置 |
| WO2010086946A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
| US11522380B2 (en) | 2017-09-22 | 2022-12-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power storage apparatus with voltage stepping-up/down bi-directional converter |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP25736693A patent/JPH07115730A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001136735A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電力変換供給方法及び電力変換供給装置並びに車両 |
| WO2004114511A3 (ja) * | 2003-06-05 | 2005-04-21 | Toyota Motor Co Ltd | モータ駆動装置、それを搭載した自動車および電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 |
| EP1598930A2 (en) * | 2003-06-05 | 2005-11-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device, vehicle using the same, and computer-readable recording medium containing a program for causing a computer to execute control of voltage conversion |
| EP1598930A4 (en) * | 2003-06-05 | 2006-12-27 | Toyota Motor Co Ltd | ENGINE DRIVE DEVICE, VEHICLE THEREFOR AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING A PROGRAM THAT AFFECTS A COMPUTER TO PERFORM THE VOLTAGE CONVERSION CONTROL |
| US7183740B2 (en) | 2003-06-05 | 2007-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive apparatus, vehicle having the same mounted therein, and computer readable storage medium having a program stored therein to cause computer to control voltage conversion |
| CN100446408C (zh) * | 2003-06-05 | 2008-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 电机驱动设备及安装有该设备的车辆 |
| JP2010011699A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電力制御装置 |
| WO2010086946A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
| JP5402945B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2014-01-29 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
| US8644036B2 (en) | 2009-02-02 | 2014-02-04 | Sanken Electric Co., Ltd. | Multi-output switching power supply device having a step-up/down converter between a stabilized output and a non-stabilized output |
| US11522380B2 (en) | 2017-09-22 | 2022-12-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power storage apparatus with voltage stepping-up/down bi-directional converter |
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