KR101031068B1 - 전원장치 및 그 제어방법 - Google Patents

전원장치 및 그 제어방법 Download PDF

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기요타카 마츠바라
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히로키 오타니
히데오 나카이
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후에 스위칭소자(Tr1, Tr2)를 동시에 오프로 하는데드타임 중에 코일(32)에 흐르는 전류(리액터전류)가 값 0에서 정체하는 현상이 스위칭소자(Tr1, Tr2)의 스위칭주기로 생겼을 때에 주기적 제로전류 정체상태에 도달하였다고 판정하여 평활 콘덴서(42)측의 전압지령을 기설정된 전압만큼 하방 수정한다. 이것에 의하여, 주기적 제로전류 정체상태일 때에 예기치 않게 평활 콘덴서(42)측의 전압이 전압지령보다 높아지는 것을 제어할 수 있어, 평활 콘덴서(42)가 과잉 전압에 의하여 파손되거나 모터(MG1, MG2)로부터 과잉의 토오크가 출력되는 것을 억제할 수 있다.

Description

전원장치 및 그 제어방법{POWER SUPPLY DEVICE AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은, 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기기기와 전력의 주고받기를 행하는 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래, 이와 같은 전원장치로서는, 2개의 트랜지스터와 리액터로 이루어지는 컨버터에 의하여 직류전원으로부터의 전력을 승압하여 전기기기에 공급할 때에, 전기기기에 공급하는 전압지령이 직류전원의 전압에 가까울 때에는, 컨버터의 2개의 트랜지스터 중의 상부 아암의 온 듀티를 1.0으로 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 장치에서는, 전기기기에 공급하는 전압지령이 직류전원의 전압에 가까울 때에 상부 아암의 온 듀티를 1.0으로 함으로써, 2개의 트랜지스터가 동시에 온이 되는 것을 방지하기 위한 데드타임을 확보할 필요가 있기 때문에상부 아암의 온 듀티를 확보할 수 없음으로써 생기는 출력전압의 진동을 억제하고 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2005-51895호 공보
상기한 전원장치와 같이 직류전원의 전압을 컨버터에 의하여 승압하여 전기기기 등에 공급하는 장치에서는, 직류전원으로부터의 전류의 방향이 변화할 때에, 약간의 시간이기는 하나, 승압측의 출력전압이 전압지령에 비하여 높아지거나 낮아지는 경우가 생긴다. 출력전압이 전압지령보다 낮아지는 경우에는, 약간의 전기기기의 출력부족을 일으키는 정도이기 때문에 문제는 적으나, 출력전압이 전압지령보다 높아지는 경우에는, 승압측의 평활 콘덴서를 파손시킬 염려가 생김과 동시에 전기기기의 출력 과다를 초래하게 된다.
본 발명의 전원장치 및 그 제어방법은, 출력전압이 예기치 않게 전압지령보다 높아지는 것을 억제하는 것을 목적의 하나로 한다. 또, 본 발명의 전원장치 및 그 제어방법은, 평활 콘덴서 등의 평활용 전자기기의 파손을 억제하는 것을 목적의하나로 한다. 또한, 본 발명의 전원장치 및 그 제어방법은, 전원장치와 전력의 주고받기를 행하는 전기기기의 출력 과다를 억제하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 전원장치 및 그 제어방법은, 상기한 목적의 적어도 일부를 달성하기 위하여 이하의 수단을 채용하였다.
본 발명의 전원장치는, 전기기기와 전력의 주고받기를 행하는 전원장치에 있어서, 직류전원과, 상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 직렬 접속된 제 1 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자에 직렬로 접속됨과 동시에 상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 병렬 접속된 제 2 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자와의 중간점과 상기 직류전원의 출력단자와의 접속된 리액터를 가지고, 기설정된 주기로 양 스위칭소자의 온 시간을 조정함으로써 상기 직류전원의 전압을 승압하여 상기 전기기기에 공급 가능한 승압 컨버터와, 상기 승압 컨버터에서 보아 상기 전기기기에 병렬접속되어 상기 전기기기에 작용하는 전압을 평활하는 전압 평활수단과, 상기 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 상기 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 제로전류 정체상태 검출수단과, 상기 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령과 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 검출되는 주기적 제로전류 정체상태에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 요지로 한다.
이 본 발명의 전원장치에서는, 승압 컨버터의 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 스위칭소자를 온/오프하는 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태를 검출하고, 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령과 검출한 주기적 제로전류 정체상태에 의거하여 승압 컨버터를 제어한다. 이에 의하여, 주기적 제로전류 정체상태에 대처할 수 있어, 주기적 제로전류 정체상태에 의하여 승압측의 출력전압이 전압지령보다 높아지는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 출력전압이 전압지령보다 높아짐으로써 생길 수 있는 전압 평활수단의 파손을 억제할 수 있음과 동시에 전기기기의 출력 과다를 억제할 수 있다. 여기서, 전기기기는, 전원장치와 전력의 주고받기가 가능하면 어떠한 기기이어도 된다. 또, 전압 평활수단은, 예를 들면 평활 콘덴서 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 전원장치에 있어서, 상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 직류전원의 전압인 전원전압을 검출하는 전원전압 검출수단과 상기 제 2 스위칭소자의 단자간 전압인 제 2 스위치 전압을 검출하는 제 2 스위치 전압 검출수단을 가지고, 상기 검출된 전원전압과 상기 검출된 제 2 스위치 전압과의 차가 기설정된 전압 이하가 될 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 또, 상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 전압 평활수단의 단자간 전압인 평활단자간 전압을 검출하는 평활단자간 전압 검출수단과 상기 제 2 스위칭소자의 단자간 전압인 제 2 스위치 전압을 검출하는 제 2 스위치 전압 검출수단을 가지고, 상기 기설정된 주기로 상기검출된 평활단자간 전압과 상기 검출된 제 2 스위치 전압과의 차가 제 1 기설정된 전압 이상이 되고, 또한 상기 검출된 제 2 스위치 전압이 제 2 기설정된 전압 이상이 되었을 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 또한 상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 리액터 전류를 검출하는 리액터 전류 검출수단을 가지고, 상기 기설정된 주기로 상기 검출된 리액터 전류가 값 0이 될 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이들의 경우, 상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 제로전류 정체상태가 복수회에 걸쳐 생겼을 때에 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 더욱 확실하게 주기적 제로전류 정체상태를 검출할 수 있어, 오류 검출을 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 전원장치에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되어 있지 않을 때에는 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에 승압측의 출력전압이 전압지령보다 높아지는 것을 억제할 수 있다.
이 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 보정후 전압지령에 의거하여 승압 컨버터를 제어하는 형태의 본 발명의 전원장치에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 리액터 전류의 극성 변화의 방향을 판정함과 동시에 상기 판정한 극성 변화의 방향에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 또한 이 경우, 상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자의 작동상태에 의거하여 극성 변화의 방향을 판정하는 수단인 것으로 할 수도 있고, 또한 상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 방전하는 전류로부터 충전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하고, 상기 제 2 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 충전하는 전류로부터 방전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이들의 경우, 상기 제어수단은, 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 방전하는 전류로부터 충전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하였을 때에는 상기 보정 후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 충전하는 전류로부터 방전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하였을 때에는 상기 주기적 제로전류 정체상태가 검출되어 있음에도 불구하고 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 리액터 전류가 상기 직류전원을 충전하는 전류로부터 방전하는 전류로 극성 변화되었을 때에 승압측의 출력전력이 과잉으로 저하하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 전원장치에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출된 특정 제로전류 정체상태일 때에는 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 특정 제로전류 정체상태가 아닐 때에는 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 특정 제로전류 정체상태일 때에 승압측의 출력전압이 전압지령보다 높아지는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 전원장치의 제어방법은,
직류전원과, 상기 직류전원에서 보아 전력의 주고받기를 행하는 전기기기와 직렬 접속된 제 1 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자에 직렬로 접속됨과 동시에 상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 병렬 접속된 제 2 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자의 중간점과 상기 직류전원의 출력단자와의 접속된 리액터를 가지고, 기설정된 주기로 양 스위칭소자의 온 시간을 조정함으로써 상기 직류전원의 전압을 승압하여 상기 전기기기에 공급 가능한 승압 컨버터와, 상기 승압 컨버터에서 보아 상기 전기기기에 병렬 접속되어 상기 전기기기에 작용하는 전압을 평활하는 전압 평활수단을 구비하는 전원장치의 제어방법에 있어서,
(a) 상기 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 상기 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태에 있는지의 여부를 판정하고,
(b) 주기적 제로전류 정체상태에 없다고 판정하였을 때에는 상기 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 것을 요지로 한다.
이 본 발명의 전원장치의 제어방법에서는, 승압 컨버터의 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 스위칭소자를 온/오프하는 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태에 있는지의 여부를 판정하고, 주기적 제로전류 정체상태에 없다고 판정하였을 때에는 전력의 주고받기를 행하는 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령에 의거하여 승압 컨버터를 제어하고, 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후 전압지령에 의거하여 승압 컨버터를 제어한다. 이에 의하여 주기적 제로전류 정체상태에 대처할 수 있어, 주기적 제로전류 정체상태에 의하여 승압측의 출력전압이 전압지령보다 높아지는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 출력전압이 전압지령보다 높아짐으로써 생길 수 있는 전압 평활수단의 파손을 억제할 수 있음과 동시에 전기기기의 출력 과다를 억제할 수 있다. 여기서, 전기기기는 전원장치와 전력의 주고받기가 가능하면 어떠한 기기이어도 된다. 또, 전압 평활수단은, 예를 들면 평활 콘덴서 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 전원장치의 제어방법에 있어서, 상기 단계 (b)는, 상기제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 상기 보정후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 제 2 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있음에도 불구하고 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 단계인 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면 제 2 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 데드타임 중에 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의한 주기적 제로전류 정체상태시에 승압측의 출력전력이 과잉으로 저하하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 전원장치(20)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 2는 전자제어유닛(50)에 의하여 실행되는 전압지령 조정 루틴의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 3은 전자제어유닛(50)에 의해 실행되는 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리의 일례를 나타내는 플로우차트,
도 4는 배터리(22)로부터 방전되었을 때를 양이라 하였을 때에 코일(32)을 흐르는 리액터 전류(IL)가 양의 값에서 값 0을 넘어 음의 값이 될 때의 이상적이고 또한 모식적인 리액터 전류(IL)의 시간변화를 나타내는 설명도,
도 5는 리액터 전류(IL)가 맥동 중에 음의 값을 취하지 않은 상태 1에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 6은 리액터 전류(IL)가 맥동 중에 약간 음의 값이 되는 상태 2에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 7은 리액터 전류(IL)가 맥동 중에 데드타임에서 더욱 음의 값이 되는 상태 3에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 8은 리액터 전류(IL)가 맥동이 양의 값과 음의 값이 같은 정도가 되는 상 태 4에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 9는 리액터 전류(IL)가 맥동 중의 양의 값이 적어지는 상태 5에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 10은 리액터 전류(IL)가 맥동 중에 약간 양의 값이 되는 상태 6에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 11은 리액터 전류(IL)가 맥동 중에 양의 값을 취하지 않는 상태 7에서의 상부 아암, 하부 아암, 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 예시하는 설명도,
도 12는 변형예의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리를 예시하는 플로우차트,
도 13은 변형예의 전원장치(20B)의 구성의 개략을 나타내는 구성도,
도 14는 변형예의 전원장치(20B)에서의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
다음에 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 실시예를 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시예로서의 전원장치(20)의 구성의 개략을 나타내는 구성도이다. 실시예의 전원장치(20)는, 도시하는 바와 같이, 인버터(11, 12)를 거 쳐 전기기기로서의 2개의 모터(MG1, MG2)에 접속되어 있고, 직류전원으로서의 배터리(22)와, 배터리(22)의 전압을 승압하여 2개의 모터(MG1, MG2)측에 공급하거나 모터(MG1, MG2)측의 전압을 강압하여 배터리(22)측에 공급하는 승압 컨버터(30)와, 승압 컨버터(30)의 승압측[2개의 모터(MG1, MG2)측]에 배치되어 승압측의 전압을 평활하는 평활 콘덴서(42)와, 장치 전체를 컨트롤하는 전자제어유닛(50)을 구비한다.
배터리(22)는, 예를 들면, 리튬이온전지나 니켈수소전지 등의 충방전 가능한 2차 전지로 구성되어 있다.
승압 컨버터(30)는, 인버터(11, 12)의 양극 모선과 음극 모선에 평활 콘덴서(42)와 병렬하도록 직렬로 배치된 2개의 게이트식 스위칭소자(예를 들면, MOSFET)(Tr1, Tr2)와, 각 스위칭소자(Tr1, Tr2)에 대하여 병렬로 전압을 유지하도록 설치된 2개의 다이오드(D1, D2)와, 2개의 스위칭소자(Tr1, Tr2)의 중간과 배터리(22)의 양극측에 설치된 코일(32)에 의하여 구성된 주지의 승압 컨버터이다. 이하의 설명에서는, 스위칭소자(Tr1)의 것을 「상부 아암」, 스위칭소자(Tr2)의 것을「하부 아암」이라 부르는 경우가 있다.
전자제어유닛(50)은, CPU(52)를 중심으로 하는 마이크로프로세서로 구성되어 있고, CPU(52) 외에 처리프로그램을 기억하는 ROM(54)과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM(56)과, 도시 생략한 입출력 포트 및 통신 포트를 구비한다. 전자제어유닛(50)에는, 배터리(22)의 출력단자 사이에 설치된 전압센서(24)로부터의 전지전압(Vb)이나 스위칭소자(Tr2)의 단자 사이에 설치된 전압센서(34)로부터의 하부 아 암 전압(Vo), 평활 콘덴서(42)의 단자 사이에 설치된 전압센서(44)로부터의 콘덴서전압(Vh) 등이 입력 포트를 거쳐 입력되어 있다. 또, 전자제어유닛(50)으로부터는, 승압 콘덴서(30)의 스위칭소자(Tr1, Tr2)에 대한 스위칭신호가 출력 포트로부터 출력되고 있다. 전자제어유닛(50)은, 전원장치(20)의 제어유닛으로서 기능할 뿐만 아니라, 2개의 모터(MG1, MG2)의 구동제어유닛으로서도 기능한다. 이 때문에, 전자제어유닛(50)에는 모터(MG1, MG2)에 설치된 회전위치센서(13, 14)로부터의 로터의 회전위치나 인버터(11, 12)에 설치된 도시 생략한 전류센서로부터의 모터(MG1, MG2)에 인가되는 상전류 등이 입력 포트를 거쳐 입력되어 있고, 전자제어유닛(50)으로부터는 인버터(11, 12)에 대한 스위칭신호 등이 출력 포트를 거쳐 출력되고 있다.
또한, 2개의 모터(MG1, MG2)는, 모두 발전기로서 구동할 수 있음과 동시에 전동기로서 구동할 수 있는 주지의 동기발전 전동기로서 구성되어 있고, 인버터(11, 12) 및 승압 컨버터(30)를 거쳐 배터리(22)와 전력의 주고받기를 행한다.
다음에, 이와 같이 하여 구성된 전원장치(20)의 동작에 대하여 설명한다. 전원장치(20)의 동작은, 기본적으로는, 배터리(22)와 2개의 모터(MG1, MG2)와의 사이에서 전력의 주고받기를 원활하게 행하기 위하여 콘덴서전압(Vh)이 전압지령(Vh*)이 되도록 승압 컨버터(30)의 스위칭소자(Tr1, Tr2)를 스위칭 제어함으로써 행하여진다. 실시예의 전원장치(20)에서는, 전압지령(Vh*) 에 대하여 도 2에 예시하는 전압지령 조정 루틴을 실행함으로써, 전압지령(Vh*)을 수정하고 있다. 즉, 전압지령 조정 루틴에서는, 2개의 모터(MG1, MG2)의 구동상태나 토오크지령 등에 의거하여 도시 생략한 전압지령 설정 루틴에 의하여 설정된 전압지령(Vh*)과 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)를 입력하고(단계 S100), 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)를 조사하여(단계 S110), 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 0일 때에는 전압지령(Vh*)을 수정하지 않고 종료하고, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 1일 때에는 설정된 전압지령(Vh*)으로부터 기설정된 전압(ΔV)을 뺀 값을 수정 후의 전압지령(Vh*)으로서 수정하고(단계 S120), 종료한다. 여기서, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)는, 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온에서 오프한 직후에 스위칭소자(Tr1, Tr2)를 동시에 오프로 하는데드타임 중에 코일(32)에 흐르는 전류(리액터 전류)(IL)가 값 0에서 정체하는 현상(제로전류 정체상태)이 스위칭소자(Tr1, Tr2)의 스위칭 주기로 생겼을 때에 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 하여 값 1이 세트되고, 값 1이 세트되고 나서 기설정된 시간 경과하였을 때에 값 0이 세트된다. 이 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)의 세트는, 도 3에 예시하는 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리에 의하여 실행된다.
주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리가 실행되면, 전자제어유닛(50)의 CPU(52)는, 먼저, 전압센서(24)로부터의 전지전압(Vb)이나 전압센서(34)로부터의 하부 아암 전압(Vo)을 입력하고(단계 S200), 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)의 값을 조사한다(단계 S210). 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 0일 때에는, 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하는지의 여부를 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)과의 차의 절대값이 문턱값(Vref) 미만인지의 여부에 의하여 판정한다(단계 S220). 여기서, 문턱값(Vref)은, 센서에 의한 검출 오차 등을 허용할 수 있을 정도의 작은 값으로서 설정되어 있다. 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하지 않는다고 판정되었을 때에는 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 1을 세트하지 않고, 이 처리를 종료한다.
한편, 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치한다고 판정되면, 이 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)의 일치가 상부 아암을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에 생겼는지의 여부를 판정하여(단계 S230), 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)의 일치가 상부 아암을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에 생기지 않았을 때에는 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 1을 세트하지 않고, 이 처리를 종료한다. 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)의 일치가 상부 아암을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에 생겼을 때에는 카운터(C)를 값 1만큼 증분하고(단계 S240), 카운터(C)의 값을 문턱값(Cref)과 비교한다(단계 250). 여기서, 문턱값(Cref)은, 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)과의 일치가 확실하게 생긴 것과 이것이 상부 아암을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에 생긴 것을 더욱 확실하게 하기 위하여 사용되는 문턱값으로, 값 2, 3, 4 등을 사용할 수 있다. 카운터(C)가 문턱값(Cref) 이상일 때에는 주기적 제로전류 정체 플래그(FO)에 값 1을 세트하여(단계 S260) 처리를 종료하고, 카운터(C)가 문턱값(Cref) 미만일 때에는 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 0을 세트하지 않고, 이 처리를 종료한다. 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 복수회에 걸쳐 일치함으로써, 주기적 제로전류 정체상태에 있는지의 여부를 판정할 수 있는 이유에 대해서는 뒤에서 설명한다.
단계 S210에서 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 1이 세트되어 있다고 판정하였을 때에는, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 1이 세트되고 나서 기설정된 시간 경과하였는지의 여부를 판정하여(단계 S270), 기설정된 시간 경과하였을 때에 카운터(C)를 값 0에 리세트함과 동시에(단계 S280), 주기적 제로전류 정체 플래그(FO)에 값 0를 세트하여(단계 S290) 처리를 종료한다.
도 4는 배터리(22)로부터 방전되는 때를 양이라 하였을 때에 코일(32)을 흐르는 리액터 전류(IL)가 양의 값으로부터 값 0을 넘어 음의 값이 될 때의 이상적이고 또한 모식적인 리액터 전류(IL)의 시간변화를 나타내는 설명도이다. 도면에서의 리액터 전류(IL)의 맥동은, 스위칭소자(Tr1, Tr2)의 스위칭 주기(캐리어 주파수)에 의한 것이다. 리액터 전류(IL)가 양의 값으로부터 음의 값으로 변화할 때에는, 리액터 전류(IL)는 도시하는 바와 같이, 맥동 중에 음의 값을 취하지 않는 상태 1, 맥동 중에 약간 음의 값이 되는 상태 2, 맥동 중에 데드타임에서 더욱 음의 값이 되는 상태 3, 맥동이 양의 값과 음의 값이 같은 정도가 되는 상태 4, 맥동 중의 양의 값이 적어지는 상태 5, 맥동 중에 약간 양의 값이 되는 상태 6, 맥동 중에 양의 값을 취하지 않는 상태 7의 순으로 변화한다. 상태 1 내지 7의 각 상태에서의 실제의 상부 아암[스위칭소자(Tr1)], 하부 아암[스위칭소자(Tr2)], 데드타임, 리액터 전류(IL), 하부 아암 전압(Vo)의 변화의 모양을 도 5 내지 도 11에 예시한다.
상태 1에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하부 아암 전압(Vo)은, 상부 아암[스위칭소자(Tr1)]과 하부 아암[스위칭소자(Tr2)]의 스위칭에 따라 콘덴서 전압(Vh)과 값 0을 반복한다.
상태 2에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이 리액터 전류(IL)는, 상부 아암[스위칭소자(Tr1)]을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에서, 원래이면 음의 값이되어야 하는데 스위칭소자(Tr1, Tr2)가 동시에 오프로 되어 있기 때문에, 음의 전류를 흘릴 수 없어, 값 0에서 정체되는 현상(제로전류 정체상태)이 생긴다. 이 제로전류 정체상태는, 캐리어 주파수로 주기적으로 생긴다. 제로전류 정체상태에서는, 하부 아암 전압(Vo)은, 리액터 전류(IL)가 값 0이기 때문에 전지전압(Vb)에 일치하게 된다. 도 3의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리로 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 복수회에 걸쳐 일치함으로써 주기적 제로전류 정체상태를 판정할 수 있는 것은, 이와 같은 이유에 의한다. 하부 아암 전압(Vo)은, 데드타임이 없으면 리액터 전류(IL)가 음의 값이 될 때에 값 0이 되나, 데드타임이 있기 때문에 제로전류 정체상태에서는 전지전압(Vb)이 되기 때문에, 평활 콘덴서(42)측은 전압지령(Vh*)을 넘는 전압이 되어 버린다. 실시예에서는, 평활 콘덴서(42)의 과잉전압이 되어 파손되는 것을 억제하거나, 모터(MG1, MG2)로부터의 출력 토오크가 예기치 않은 큰 것이 되는 것을 억제하기 위하여 전압지령(Vh*)을 기설정된 전압(ΔV)만큼 하방 수정하는 것이다. 여기서, 기설정된 전압(ΔV)은, 캐리어 주파수나 전지전압(Vb), 전압지령(Vh*) 등에 의하여 실험 등을 이용하여 정할 수 있다.
상태 3에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이 리액터 전류(IL)는, 상부 아암[스위칭소자(Tr1)]을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에서 원래이면 양의 값이 되어야 하는데 스위칭소자(Tr1, Tr2)가 동시에 오프로 되어 있기 때문에, 양의 전류를 흘릴 수 없어, 값 0에서 정체하는 현상(제로전류 정체상태)이 생긴다. 제로 전류 정체상태에서는, 하부 아암 전압(Vo)은, 리액터 전류(IL)가 값 0이기 때문에, 원래 값 0이 된 바, 전지전압(Vb)에 일치하게 되어, 평활 콘덴서(42)측은 전압지령 (Vh*)을 넘는 전압이 되어 버린다. 또한, 실시예에서는 전압지령(Vh*)이 기설정된 전압(ΔV)만큼 하방 수정되기 때문에, 이와 같은 평활 콘덴서(42)측의 과잉전압을 억제할 수 있다. 실시예에서는, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 1에 세트되고 나서 기설정된 시간 경과하였을 때에 카운터(C)가 값 0에 리세트된다. 이 때의 기설정된 시간은, 상태 2나 상태 3을 통과하는데 필요한 시간으로서 설정하면된다. 또한, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 1에 세트되고 나서 기설정된 시간 경과하였을 때에 카운터(C)가 값 0에 리세트되는 대신 상태 3을 통과하였을 때에 카운터(C)를 값 0에 리세트하는 것으로 하여도 된다.
상태 4에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 리액터 전류(IL)는, 데드타임 중에 극성 변화하지 않는다. 이 때문에, 상태 2나 상태 3에서 설명한 바와 같은 평활 콘덴서(42)측의 과전압은 생기지 않는다.
상태 5에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 하부 아암[스위칭소자(Tr2)]을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에서, 원래이면 음의 값이 되어야 하는데 스위칭소자(Tr1, Tr2)가 동시에 오프로 되어 있기 때문에, 음의 전류를 흘릴 수 없어, 값 0에서 정체하는 현상(제로전류 정체상태)이 생긴다. 이 제로전류 정체상태에서는, 하부 아암 전압(Vo)은, 리액터 전류(IL)가 값 0이기 때문에 전지전압(Vb)에 일치하게 되고, 평활 콘덴서(42)측은 전압지령(Vh*)을 하회하는 전압이 된다. 실시예에서는, 평활 콘덴서(42)의 전압이 전압지령(Vh*)보다 하회하여도, 그 정도 는 작기 때문에, 전압지령(Vh*)을 수정하지 않고 사용하는 것으로 하였다. 상태 2에서는 평활 콘덴서(42)의 전압이 전압지령(Vh*)을 넘는 것을 억제하기 위하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하나, 상태 5에서는 평활 콘덴서(42)의 전압이 전압지령(Vh*)을 하회하여도 전압지령(Vh*)을 상방 수정하지 않는다. 이것은, 평활 콘덴서(42)의 전압이 전압지령(Vh*)을 하회하여도 평활 콘덴서(42)의 파손은 생기지 않기 때문에, 전압지령(Vh*)을 상방 수정할 필요가 없기 때문이다. 또, 전압지령(Vh*)을 상방 수정하지 않으면 모터(MG1, MG2)의 출력 토오크는 약간의 저하를 일으키나, 그 정도가 낮은 것으로, 이와 같은 현상이 단시간이기 때문에, 전압지령(Vh*)을 상방 수정하지 않아도 큰 문제는 생기지 않기 때문이다.
상태 6에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 하부 아암[스위칭소자(Tr2)]을 온으로부터 오프하였을 때의 데드타임에서, 원래이면 양의 값이 되어야 하는데, 스위칭소자(Tr1, Tr2)가 동시에 오프로 되어 있기 때문에, 양의 전류를 흘릴 수 없어, 값 0에서 정체하는 현상(제로전류 정체상태)이 생긴다. 이 제로전류 정체상태에서는, 하부 아암 전압(Vo)은, 리액터 전류(IL)가 값 0이기 때문에 원래 콘덴서 전압(Vh)이 되는 바, 전지전압(Vb)에 일치하게 되고, 평활 콘덴서(42)측은 전압지령(Vh*)을 하회하는 전압이 되어 버린다. 이 경우에도 실시예에서는, 상태 5와 마찬가지로 평활 콘덴서(42)의 파손은 생기지 않기 때문에 전압지령(Vh*)의 상방 수정은 행하여지지 않는다.
상태 7에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 하부 아암 전압(Vo)은, 상부 아암[스위칭소자(Tr1)]과 하부 아암[스위칭소자(Tr2)]의 스위칭에 따라 콘덴서 전 압(Vh)과 값 0을 반복한다.
이상의 설명으로부터, 도 3에 예시하는 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리에서는, 상태 2에 도달하고 있는 것을 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치한 회수가 카운터(C)가 문턱값(Cref) 이상이 된 것에 의하여 판정하여 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)에 값 1을 설정하고, 상태 2에 도달하여 주기적 제로전류 정체 플래그(FO)에 값 1을 설정하고 나서 상태 2와 상태 3을 통과하는데 필요한 시간으로서 미리 설정한 시간을 경과하였을 때에 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)를 값 0에 리세트한다. 그리고, 도 2에 예시하는 전압지령 조정 루틴에서는, 주기적 제로전류 정체 플래그(F0)가 값 1일 때에는 평활 콘덴서(42)의 과잉전압에 의한 파손이나 모터(MG1, MG2)의 출력 과다를 억제하기 위하여 전압지령(Vh*)을 기설정된 전압(ΔV)만큼 하방 수정하는 것이다.
이상 설명한 실시예의 전원장치(20)에 의하면, 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후에 스위칭소자(Tr1, Tr2)를 동시에 오프로 하는데드타임 중에 코일(32)에 흐르는 전류(리액터 전류)(IL)가 값 0에서 정체하는 현상(제로전류 정체상태)이 스위칭소자(Tr1, Tr2)의 스위칭주기로 생겼을 때에 주기적 제로전류 정체상태에 도달하였다고 판정하여 전압지령(Vh*)을 기설정된 전압(ΔV)만큼 하방 수정하기 때문에, 주기적 제로전류 정체상태일 때에 예기치 않게 평활 콘덴서(42)측의 전압이 전압지령(Vh*)보다 높아지는 것을 억제할 수 있어, 평활 콘덴서(42)가 과잉 전압에 의하여 파손되거나 모터(MG1, MG2)로부터 지나친 토오크가 출력되는 것을 억제할 수 있다. 또한 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태만에 의하여 주기적 제로전류 정체상태를 판정하기 때문에, 전압지령(Vh*)을 필요한 때에만 하방 수정할 수 있다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 복수회에 걸쳐 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하는 것을 판정하였을 때에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하였으나, 복수회에 걸쳐 콘덴서 전압(Vh)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하지 않고 하부 아암 전압(Vo)이 값 0이 아니라고 판정하였을 때에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 도 3의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리 대신 도 12의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리를 실행하면 된다. 즉, 콘덴서 전압(Vh)과 하부 아암 전압(Vo)과의 차의 절대값이 양의 값의 문턱값(Vref1)보다 큰지의 여부의 판정에 의하여 콘덴서 전압(Vh)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하지 않은 판정을 행하고(단계 S222), 하부 아암 전압(Vo)이 양의 값의 문턱값(Vref2)보다 큰지의 여부의 판정에 의하여(단계 S224) 하부 아암 전압(Vo)이 값 0이 아니라는 판정을 행하는 것으로 할 수 있다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 복수회에 걸쳐 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)이 일치하는 것을 판정하였을 때에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하였으나, 복수회에 걸쳐 코일(32)에 흐르는 전류(리액터 전류)가 값 0이 되는 것을 판정하였을 때에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 도 13의 변형예의 전원장치(20B)에 예시하는 바와 같이, 코일(32)에 대하여 직렬로 전류센서(26)를 설치하여 센서값을 전자제어유닛(50)의 도시 생략한 입력 포트에 입력하도록 구성하고, 도 3의 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리 대신 도 14에 예시하는 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리를 실행하면 된다. 주기적 제로전류 정체 플래그 설정처리에서는, 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)의 입력 대신 전류센서(26)로부터의 리액터 전류(IL)을 입력하고(단계 S20OB), 전지전압(Vb)과 하부 아암 전압(Vo)의 차와 문턱값(Vref)과의 비교 대신 리액터 전류(IL)가 값 0 인지의 여부의 판정을 행한다(단계 S220B). 제로전류 정체상태는, 리액터 전류(IL)가 값 0에서 정체하는 상태이기 때문에, 직접 리액터 전류(IL)을 사용하여 판정할 수도 있기 때문이다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태만에 의하여 주기적 제로전류 정체상태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하는 것으로 하였으나, 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태뿐만 아니라, 스위칭소자(Tr2)(하부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태에 의하여 주기적 제로전류 정체상태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 스위칭소자(Tr2)(하부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태시의 주기적 제로전류 정체상태에서는, 불필요하게 전압지령(Vh*)이 하방 수정되고, 모터(MG1, MC2)의 출력 토오크가 약간 저하하나, 그 정도가 낮은 것과, 이와 같은 현상이 단시간이기 때문에, 큰 문제로는 되지 않는다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태만에 의하여 주기적 제로전류 정체상 태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하는 것으로 하였으나, 스위칭소자 (Tr2)(하부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태에 의하여 주기적 제로전류 정체상태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 상방 수정하는 것으로 하여도 된다. 이와 같이 하면, 스위칭소자(Tr2)(하부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태에 의한 주기적 제로전류 정체상태에서의 모터(MG1, MG2)의 출력 토오크의 약간의 저하를 억제할 수 있다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 인버터(11, 12)를 거쳐 2개의 모터(MG1, MG2)에 접속되는 것으로서 설명하였으나, 하나의 모터에 접속되는 것으로 하여도 되고, 3개 이상의 모터에 접속되는 것으로 하여도 상관없다. 또, 접속지로서는, 모터나 발전기에 한정되는 것은 아니고, 전력 소비하는 어떠한 기기나 전력을 발전 또는 회생하는 어떠한 기기로 하여도 상관없다.
실시예의 전원장치(20)에서는, 소프트웨어에 의하여 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태를 판정함과 동시에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하는 것으로 하였으나, 하드웨어에 의하여 스위칭소자(Tr1)(상부 아암)를 온으로부터 오프한 직후의 데드타임 시의 제로전류 정체상태를 판정함과 동시에 주기적 제로전류 정체상태를 판정하여 전압지령(Vh*)을 하방 수정하는 것으로 하여도 된다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 실시예를 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명은, 전원장치의 제조산업 등에 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 전기기기와 전력의 주고받기를 행하는 전원장치에 있어서,
    직류전원과,
    상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 직렬 접속된 제 1 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자에 직렬로 접속됨과 동시에 상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 병렬 접속된 제 2 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자와의 중간점과 상기 직류전원의 출력단자와의 접속된 리액터를 가지고, 기설정된 주기로 양 스위칭소자의 온시간을 조정함으로써 상기 직류전원의 전압을 승압하여 상기 전기기기에 공급 가능한 승압 컨버터와,
    상기 승압 컨버터에서 보아 상기 전기기기에 병렬 접속되어 상기 전기기기에 작용하는 전압을 평활하는 전압 평활수단과,
    상기 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 상기 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 제로전류 정체상태 검출수단과,
    상기 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령과 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 검출되는 주기적 제로전류 정체상태에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 제어수단을 구비하며,
    상기 제어수단은, 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되어 있지 않을 때에는 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 직류전원의 전압인 전원전압을 검출하는 전원전압 검출수단과 상기 제 2 스위칭소자의 단자간 전압인 제 2 스위치 전압을 검출하는 제 2 스위치 전압 검출수단을 가지고, 상기 검출된 전원전압과 상기 검출된 제 2 스위치 전압과의 차가 기설정된 전압 이하가 될 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 제로전류 정체상태가 복수회에 걸쳐 생겼을 때에 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 전압 평활수단의 단자간 전압인 평활 단자간 전압을 검출하는 평활 단자간 전압 검출수단과 상기 제 2 스위칭소자의 단자간 전압인 제 2 스위치 전압을 검출하는 제 2 스위치 전압 검출수단을 가지고, 상기 기설정된 주기로 상기 검출된 평활 단자간 전압과 상기 검출된 제 2 스위치 전압과의 차가 제 1 기설정된 전압 이상이 되어 또한 상기 검출된 제 2 스위치 전압이 제 2 기설정된 전압 이상이 될 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 제로전류 정체상태가 복수회에 걸쳐 생겼을 때에 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 리액터 전류를 검출하는 리액터 전류 검출수단을 가지고, 상기 기설정된 주기로 상기 검출된 리액터 전류가 값 0이 되었을 때를 상기 제로전류 정체상태로 하여 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제로전류 정체상태 검출수단은, 상기 제로전류 정체상태가 복수회에 걸쳐 생겼을 때에 상기 주기적 제로전류 정체상태를 검출하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 리액터 전류의 극성 변화의 방향을 판정함과 동시에 상기 판정한 극성 변화의 방향에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자의 작동상태에 의거하여 극성 변화의 방향을 판정하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 방전하는 전류로부터 충전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하고, 상기 제 2 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출되었을 때에는 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 충전하는 전류로부터 방전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 방전하는 전류로부터 충전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하였을 때에는 상기 보정후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 리액터 전류가 상기 직류전원을 충전하는 전류로부터 방전하는 전류로 극성 변화하였다고 판정하였을 때에는 상기 주기적 제로전류 정체상태가 검출되어 있음에도 불구하고 상기 전압지령에 의거하여 상기승압 컨버터를 제어하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은, 상기 제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 제로전류 정체상태 검출수단에 의하여 주기적 제로전류 정체상태가 검출된 특정 제로전류 정체상태일 때에는 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후, 전압지령에 의거하여 상 기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 특정 제로전류 정체상태가 아닐 때에는 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 수단인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  14. 직류전원과, 상기 직류전원에서 보아 전력의 주고받기를 행하는 전기기기와 직렬 접속된 제 1 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자에 직렬로 접속됨과 동시에 상기 직류전원에서 보아 상기 전기기기와 병렬 접속된 제 2 스위칭소자와, 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자와의 중간점과 상기 직류전원의 출력단자와의 접속된 리액터를 가지고, 기설정된 주기로 양 스위칭소자의 온 시간을 조정함으로써 상기 직류전원의 전압을 승압하여 상기 전기기기에 공급 가능한 승압 컨버터와, 상기 승압 컨버터에서 보아 상기 전기기기에 병렬 접속되는 상기 전기기기에 작용하는 전압을 평활하는 전압 평활수단을 구비하는 전원장치의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 리액터에 흐르는 전류인 리액터 전류가 값 0에서 정체하는 제로전류 정체상태가 상기 기설정된 주기로 생기는 주기적 제로전류 정체상태에 있는지의 여부를 판정하고,
    (b) 주기적 제로전류 정체상태에 없다고 판정하였을 때에는, 상기 전기기기에 작용하는 전압의 목표값인 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는, 상기 전압지령을 낮게 하는 보정을 한 보정 후, 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 단계 (b)는, 상기 제 1 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 상기 제 1 스위칭소자와 상기 제 2 스위칭소자가 동시에 오프상태가 되는 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 상기 보정후 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하고, 상기 제 2 스위칭소자를 온상태에서 오프상태로 변화시킨 직후의 데드타임 중에 상기 제로전류 정체상태가 생긴 것에 의하여 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있다고 판정하였을 때에는 상기 주기적 제로전류 정체상태에 있음에도 불구하고 상기 전압지령에 의거하여 상기 승압 컨버터를 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
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