WO2013150692A1 - 制御回路、および制御回路を備える発電装置 - Google Patents

制御回路、および制御回路を備える発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013150692A1
WO2013150692A1 PCT/JP2012/083507 JP2012083507W WO2013150692A1 WO 2013150692 A1 WO2013150692 A1 WO 2013150692A1 JP 2012083507 W JP2012083507 W JP 2012083507W WO 2013150692 A1 WO2013150692 A1 WO 2013150692A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
control circuit
generator
input terminal
output
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/083507
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
武明 杉本
雄大 井ノ口
Original Assignee
新電元工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新電元工業株式会社 filed Critical 新電元工業株式会社
Publication of WO2013150692A1 publication Critical patent/WO2013150692A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1469—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field
    • H02J7/1492—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field by means of controlling devices between the generator output and the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/48—Arrangements for obtaining a constant output value at varying speed of the generator, e.g. on vehicle
    • 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
    • H02M1/0085—Partially controlled bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/45—Special adaptation of control arrangements for generators for motor vehicles, e.g. car alternators
    • 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
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a control circuit for determining the phase order of a multi-phase generator and a power generation apparatus including the control circuit.
  • a multi-phase generator may be used to generate power to be supplied to a load (see, for example, Patent Document 1).
  • a switch element is provided for each phase and a pair, and by controlling these switch elements, supply of the output of the multi-phase generator to the load is controlled.
  • Each phase of the multi-phase generator has a phase order. For this reason, in order to supply power appropriately to the load, each switch element provided in a pair with each phase must be turned on and off at an appropriate timing according to the phase sequence of the multiphase generator. . Therefore, it is necessary to determine the phase order of the multiphase generator.
  • the phase order of the multi-phase generator can be determined by detecting the output of each phase during the period when power is supplied to the load.
  • phase sequence of the multiphase generator When determining the phase sequence of the multiphase generator by detecting the output of each phase during the period when power is supplied to the load as described above, the phase sequence is not known. For this reason, until the phase sequence of the multiphase generator can be determined, the respective switch elements provided in pairs with each phase are left uncontrolled, and the output of the multiphase generator continues to be supplied to the load. In contrast, excessive power may be supplied.
  • an object of the present invention is to prevent excessive power from being supplied to a load when determining the phase order of a multiphase generator without adding a configuration. .
  • the present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
  • the present invention is a control circuit (for example, the control circuit 1 in FIG. 1 or the control circuit 1A in FIG. 5) that determines the phase order of a multiphase generator (for example, the generator 5 in FIGS. 1 and 5).
  • Detecting means for detecting the output of each phase of the multiphase generator (for example, corresponding to the phases AC1 to AC3 in FIGS. 1 and 5) (for example, corresponding to the detection unit 11 in FIG. 2);
  • a plurality of switch elements provided in pairs with each phase of the multiphase generator to control whether the output of the multiphase generator is supplied to a load (e.g., corresponding to the battery 6 in FIGS. 1 and 5).
  • Switching control means for switching at a high frequency for example, the switch of FIG. 2
  • a control circuit characterized by comprising
  • control circuit is provided with detecting means for detecting the output of each phase of the multiphase generator. For this reason, the phase sequence of the multiphase generator can be determined by detecting the output of each phase of the multiphase generator.
  • the control circuit is provided with switching means, and this switching means controls whether or not the output of the multiphase generator is supplied to the load by being paired with each phase of the multiphase generator.
  • the plurality of switching elements to be switched are switched at a frequency higher than the output frequency of each phase of the multiphase generator. For this reason, when the output of each phase of the multiphase generator is detected by the above-described detection means to determine the phase order of the multiphase generator, the above-described switch element can be intermittently oscillated. Accordingly, since the power supplied to the load can be limited, excessive power is supplied to the load when determining the phase sequence of the multi-phase generator without adding a configuration such as the above-described current sensor. Can be prevented.
  • the present invention relates to the control circuit according to (1), wherein the switching control means varies the ON periods of the plurality of switch elements for each phase provided in the pair. Has proposed.
  • the switching control means varies the ON periods of the plurality of switch elements for each phase provided in the pair. For this reason, output from different phases of the multiphase generator can be suppressed from being supplied to the load at the same time. It can prevent more precisely that it is supplied.
  • the present invention proposes a control circuit in which the plurality of switch elements form a rectification bridge in the control circuit of (1) or (2).
  • the plurality of switch elements form a rectifier bridge. For this reason, by appropriately controlling a plurality of switch elements, the output of the multiphase generator can be rectified and supplied to the load.
  • the rectifier bridge includes a plurality of switch elements (for example, equivalent to the switch elements Q12, Q22, and Q32 in FIG. 5) and the plurality of switch elements.
  • a plurality of unidirectional elements for example, equivalent to the diodes D1, D2, and D3 in FIG. 5
  • each of the plurality of switch elements is connected to an input terminal (for example, a low potential side of the load)
  • each of the plurality of unidirectional elements is connected to an input terminal on the high potential side of the load (for example, corresponding to the positive electrode of the battery 6 in FIG. 5).
  • the first method is a method in which a switch element is connected to the input terminal on the low potential side of the load, and a unidirectional element is connected to the input terminal on the high potential side of the load.
  • the second method is a method of connecting a unidirectional element to the input terminal on the low potential side of the load and connecting a switch element to the input terminal on the high potential side of the load.
  • the rectifier bridge is formed by the first method described above. For this reason, since the above-mentioned backflow can be prevented without providing a unidirectional element between the rectifying bridge and the load, the configuration can be simplified.
  • the present invention includes a control circuit according to any one of (1) to (4), and supplies power output from the multiphase generator to the load (for example, 1) (corresponding to the charging device AA in FIG. 1).
  • any one of the control circuits (1) to (4) is provided in the power generator, and the power output from the multiphase generator is supplied to the load. For this reason, by supplying the power output from the multiphase generator to the load based on the determination result of the phase sequence of the multiphase generator by the control circuit, the power is appropriately supplied from the multiphase generator to the load. Can supply.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a charging device according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram of the control circuit with which the said charging device is provided. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a charging device AA according to the first embodiment of the present invention.
  • the charging device AA includes a generator 5, a battery 6 that is charged by the output power of the generator 5, a rectifier bridge 7 that rectifies the output power of the generator 5, and a control circuit 1 that determines the phase sequence of the generator 5. And comprising.
  • the generator 5 is a three-phase AC generator having three phases of AC1, AC2, and AC3.
  • the input terminal IN1 of the rectifier bridge 7 is connected to the phase AC1
  • the input terminal IN2 of the rectifier bridge 7 is connected to the phase AC2
  • the input terminal IN3 of the rectifier bridge 7 is connected to the phase AC3.
  • the output terminal OUT1 of the rectifier bridge 7 is connected to the positive electrode of the battery 6, and the output terminal OUT2 of the rectifier bridge 7 is connected to the negative electrode of the battery 6.
  • the rectifier bridge 7 includes switch elements Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, and Q32 configured by N-channel MOSFETs.
  • Switch elements Q11 and Q12 are provided in pairs with the phase AC1.
  • the switch elements Q11 and Q12 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • An input terminal IN1 is connected to a connection point between the switch element Q11 and the switch element Q12.
  • the output terminal OUT1 is connected to the drain of the switch element Q11
  • the input terminal IN1 and the drain of the switch element Q12 are connected to the source of the switch element Q11
  • the source of the switch element Q12 is connected. Is connected to the output terminal OUT2.
  • Switch elements Q21 and Q22 are provided in pairs with phase AC2.
  • the switch elements Q21 and Q22 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • An input terminal IN2 is connected to a connection point between the switch element Q21 and the switch element Q22.
  • the output terminal OUT1 is connected to the drain of the switch element Q21
  • the input terminal IN2 and the drain of the switch element Q22 are connected to the source of the switch element Q21
  • the source of the switch element Q22 is connected. Is connected to the output terminal OUT2.
  • Switch elements Q31 and Q32 are provided in pairs with phase AC3.
  • the switch elements Q31 and Q32 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • An input terminal IN3 is connected to a connection point between the switch element Q31 and the switch element Q32.
  • the output terminal OUT1 is connected to the drain of the switch element Q31
  • the input terminal IN3 and the drain of the switch element Q32 are connected to the source of the switch element Q31
  • the source of the switch element Q32 is connected. Is connected to the output terminal OUT2.
  • the control circuit 1 is connected to the gates of the switch elements Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, and Q32.
  • the control circuit 1 is also connected to input terminals IN1 to IN3.
  • FIG. 2 is a block diagram of the control circuit 1.
  • the control circuit 1 includes a detection unit 11 and a switching control unit 12.
  • each of the switching elements Q ⁇ b> 11, Q ⁇ b> 12, Q ⁇ b> 21, Q ⁇ b> 22, Q ⁇ b> 31, Q ⁇ b> 32 is set to a frequency higher than the output frequency of each phase of the generator 5.
  • Switch. Specifically, the switching control unit 12 is connected to the gates of the switching elements Q11 and Q12, and the switching control unit 12 has a frequency higher than the frequency of the output from the phase AC1 of the generator 5, Switch element Q11 and switch element Q12 are alternately turned on.
  • the switching control unit 12 also applies the phases AC2 and AC3 of the generator 5 for the switch element Q21 and the switch element Q22, and the switch element Q31 and the switch element Q32 as well as the switch element Q11 and the switch element Q12. Are alternately turned on at a frequency higher than the output frequency. Furthermore, the switching control unit 12 makes the ON periods different for each of the switch elements Q12, Q22, and Q32 as described later with reference to FIG.
  • the switching elements Q11, Q21, Q31 of the switching elements Q11, Q21, Q31 are controlled as in the control circuit according to the above-described conventional example.
  • a case where each of the switch elements Q12, Q22, and Q32 is kept in an off state will be described with reference to FIG.
  • the cycle of the voltage V IN1 input terminal IN1 is equal to the period of the output voltage from the phase AC1 of the generator 5.
  • the switch element Q11 provided between the positive input terminal IN1 and the battery 6 is in the on state, the upper limit of the voltage V IN1 input terminal IN1 is clamped by the voltage V1 of the positive electrode of the battery 6.
  • the parasitic diode of the switching element Q12 is provided between the input terminal IN1 and the output terminal OUT2 is present, the lower limit of the voltage V IN1 input terminal IN1 is clamped to zero is the voltage of the negative electrode of the battery 6.
  • the voltage V IN1 input terminal IN1 of the period is V1, and T1, as shown in FIG.
  • the period of the voltage V IN2 input terminal IN2 is equal to the period of the output voltage from the phase AC2 of the generator 5. Further, since the switch element Q21 provided between the positive input terminal IN2 and the battery 6 is in the on state, the upper limit of the voltage V IN2 input terminal IN2 is clamped by the voltage V1 of the positive electrode of the battery 6. Further, since the parasitic diode of the switching element Q22 is provided between the input terminal IN2 and output terminal OUT2 is present, the lower limit of the voltage V IN2 input terminal IN2 is clamped to zero is the voltage of the negative electrode of the battery 6. In still later, the voltage V IN2 input terminal IN2 is the period is V1, and T2, as shown in FIG.
  • the period of the voltage V IN3 input terminal IN3 is equal to the period of the output voltage from the phase AC3 of the generator 5. Further, since the switch element Q31 provided between the positive input terminal IN3 and the battery 6 is in the on state, the upper limit of the voltage V IN3 input terminal IN3 is clamped by the voltage V1 of the positive electrode of the battery 6. Further, since the parasitic diode of the switching element Q32 is present between the input terminals IN3 and the output terminal OUT2, the lower limit of the voltage V IN3 input terminal IN3 is clamped to zero is the voltage of the negative electrode of the battery 6. In still later, the voltage V IN3 input terminal IN3 is the period is V1, and T3 as shown in FIG.
  • the switching control unit 12 causes the switching elements Q11, Q12, Q21, Q22, Q31 as described above. , Q32 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 when the gate-source voltage VGS Q12 of the switch element Q12 is VH, the switch element Q12 is turned on, and when it is VL, the switch element Q12 is turned off. .
  • each of the switch elements Q22 and Q32 is turned on when the gate-source voltages VGS Q22 and VGS Q32 are VH, and is turned off when the voltage is VL. Shall be.
  • switching element Q12 is in a period in the ON state, since the negative input terminal IN1 and the battery 6 is conductive, the voltage V IN1 input terminal IN1 becomes zero. Therefore, the period voltage V IN1 is V1 at the input terminal IN1 is shorter than the period T1 described above. Therefore, the period during which phase AC1 of generator 5 and positive electrode of battery 6 are conducted is shortened.
  • the switch element Q22 is in a period in the ON state, since the negative input terminal IN2 and the battery 6 is conductive, the voltage V IN2 input terminal IN2 becomes zero. Therefore, the period voltage V IN2 is V1 at the input terminal IN2 is shorter than the period T2 described above. Therefore, the period in which phase AC2 of generator 5 and positive electrode of battery 6 are conducted is shortened.
  • the switch element Q32 is in a period in the ON state, since the negative input terminal IN3 and the battery 6 is conductive, the voltage V IN3 input terminal IN3 becomes zero. Therefore, the period voltage V IN3 is V1 at the input terminal IN3 is shorter than the period T3 described above. Therefore, the period in which phase AC3 of generator 5 and positive electrode of battery 6 are conducted is shortened.
  • the detection unit 11 is connected to each of the input terminals IN1 to IN3.
  • the detection unit 11 detects the voltages of the input terminals IN1 to IN3, and determines the phase sequence of the generator 5 by a method described later.
  • the detection unit 11 determines, from among the respective voltages of the input terminals IN1 to IN3, what has become V1 again after having become V1 in the period during which the other two voltages remain zero.
  • the determined input terminal is obtained as the first input terminal.
  • the phase connected to the first input terminal is obtained as the first phase.
  • the detection unit 11 is a period from the voltage of the input terminals IN1 to IN3 excluding the first input terminal until the voltage at the first input terminal becomes V1 after the voltage at the first input terminal becomes V1. Is determined as V2 and the input terminal whose voltage is determined is determined as the second input terminal. Then, the phase connected to the second input terminal is obtained as the second phase.
  • the input terminal IN2 is obtained as the second input terminal described above, and the phase AC2 is obtained as the second phase.
  • the detection unit 11 obtains, as the third phase, one of the phases AC1 to AC3 that has not been obtained as the first phase or the second phase. And it determines with the phase order of the generator 5 being the order of a 1st phase, a 2nd phase, and a 3rd phase.
  • phase order of the generator 5 is determined to be the order of the phases AC1, AC2, and AC3.
  • the control circuit 1 intermittently oscillates each of the switch elements Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, and Q32 when determining the phase order of the generator 5. According to this, the time during which the phases AC1 to AC3 of the generator 5 are electrically connected to the positive electrode of the battery 6 is shortened. For this reason, since the electric power supplied to the battery 6 can be limited, excessive power is supplied to the battery 6 when determining the phase sequence of the generator 5 without adding a configuration such as a current sensor. Can be prevented.
  • the switch elements Q12, Q22, and Q32 have different on periods. For this reason, it is possible to prevent the outputs from the phases AC1 to AC3 of the generator 5 from being supplied to the battery 6 at the same time. Therefore, it is possible to more accurately prevent excessive power from being supplied to the battery 6 when determining the phase order of the generator 5.
  • control circuit 1 includes the rectification bridge 7, the output of the generator 5 can be rectified and supplied to the battery 6.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of the charging device BB according to the second embodiment of the present invention.
  • the charging device BB differs from the charging device AA according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in that it includes a rectifying bridge 7A instead of the rectifying bridge 7 and a control circuit 1A instead of the control circuit 1. The point is different.
  • the same components as those of the charging device AA are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the rectifier bridge 7A includes switch elements Q12, Q22, and Q32 formed of N-channel MOSFETs, and diodes D1, D2, and D3.
  • the diode D1 and the switch element Q12 are provided in a pair with the phase AC1.
  • the diode D1 and the switch element Q12 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • the input terminal IN1 is connected to a connection point between the diode D1 and the switch element Q12.
  • the output terminal OUT1 is connected to the cathode of the diode D1
  • the input terminal IN1 and the drain of the switch element Q12 are connected to the anode of the diode D1
  • the source of the switch element Q12 is The output terminal OUT2 is connected.
  • Diode D2 and switching element Q22 are provided in pairs with phase AC2.
  • the diode D2 and the switch element Q22 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • the input terminal IN2 is connected to a connection point between the diode D2 and the switch element Q22.
  • the output terminal OUT1 is connected to the cathode of the diode D2
  • the input terminal IN2 and the drain of the switch element Q22 are connected to the anode of the diode D2
  • the source of the switch element Q22 is The output terminal OUT2 is connected.
  • Diode D3 and switching element Q32 are provided in pairs with phase AC3.
  • the diode D3 and the switch element Q32 are connected in series and are provided between the output terminals OUT1 and OUT2.
  • An input terminal IN3 is connected to a connection point between the diode D3 and the switch element Q32.
  • the output terminal OUT1 is connected to the cathode of the diode D3
  • the input terminal IN3 and the drain of the switch element Q32 are connected to the anode of the diode D3
  • the source of the switch element Q32 is The output terminal OUT2 is connected.
  • a control circuit 1A is connected to each gate of the switch elements Q12, Q22, and Q32. Each of the input terminals IN1 to IN3 is also connected to the control circuit 1A.
  • FIG. 6 is a block diagram of the control circuit 1A.
  • the control circuit 1A includes a detection unit 11 and a switching control unit 12A.
  • each of the switching elements Q12, Q22, and Q32 is higher than the output frequency of each phase of the generator 5 as shown in FIG. Switch at frequency.
  • the switching control unit 12A is connected to the gate of the switching element Q12, and the switching control unit 12A sets the switching element Q12 at a frequency higher than the frequency of the output from the phase AC1 of the generator 5. Switch.
  • the switching control unit 12A switches the switch elements Q22 and Q32 at a frequency higher than the output frequency of the phases AC2 and AC3 of the generator 5.
  • the switching control unit 12A makes the ON periods different from each other as shown in FIG. 4 for each of the switching elements Q12, Q22, and Q32.
  • control circuit 1A in addition to the above-described effects that the control circuit 1 can exhibit, the following effects can be achieved.
  • a diode is provided on the low potential side and a high potential is provided.
  • a method of providing a switch element on the side in addition to a method of providing a diode on the high potential side and providing a switch element on the low potential side as in the rectifier bridge 7A, a diode is provided on the low potential side and a high potential is provided. There is also a method of providing a switch element on the side.
  • the switch element when the switch element is turned on, a current flows in one direction from the other to the other and from the other to the other. For this reason, in the method of providing the diode on the low potential side and providing the switch element on the high potential side, the current may flow backward from the battery 6 toward the generator 5 depending on the switching timing of the switch element. In order to prevent backflow, it is necessary to provide a unidirectional element such as a diode between the rectifying bridge and the battery 6.
  • control circuit 1A forms a rectifier bridge by a technique in which a diode is provided on the high potential side and a switch element is provided on the low potential side. For this reason, since the above-mentioned backflow can be prevented without providing a unidirectional element between the rectifying bridge and the battery 6, the configuration can be simplified.
  • the target to which the generator 5 supplies power is the battery 6, but is not limited thereto.
  • the generator 5 has three phases.
  • the present invention is not limited to this, and any generator having two or more phases may be used.
  • the generator 5 is an AC generator that outputs AC power, but is not limited thereto, and may be a DC generator that outputs DC power.
  • the detection unit 11 detects, for each of the input terminals IN1 to IN3, that the number of times that the voltage has become V1 within a predetermined time is “5”.
  • the phase order of the generator 5 is determined by obtaining the order of “5”, but the present invention is not limited to this. For example, for each of the input terminals IN1 to IN3, the timing at which the voltage that has been zero for a predetermined time or more rises to V1 is detected, and the phase order of the generator 5 is determined based on the detected order. Also good.
  • Control circuit 5 Generator 6: Battery 7, 7A: Rectification bridge 11: Detection part 12, 12A: Switching control part AA, BB: Charging device Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, Q32: Switch element D1 to D3: Diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

　構成を追加することなく、多相発電機（５）の相順を判定する際に負荷に対して過大な電力が供給されてしまうのを防止できる制御回路（１）と、この制御回路を備える発電装置と、を提供する。発電機（５）の相順を判定する制御回路（１）は、検出部（１１）およびスイッチング制御部（１２）を備える。検出部（１１）は、発電機の各相（ＡＣ１－ＡＣ３）の出力を検出する。スイッチング制御部（１２）は、発電機の各相と対に設けられて発電機の出力を負荷に供給するか否かを制御する複数のスイッチ素子（Ｑ１１－Ｑ３２）を、発電機の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせる。

Description

制御回路、および制御回路を備える発電装置
　本発明は、多相発電機の相順を判定する制御回路と、この制御回路を備える発電装置と、に関する。
　従来、負荷に供給する電力を生成するために、多相発電機が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。多相発電機の各相と負荷との間には、各相と対にスイッチ素子が設けられ、これらスイッチ素子を制御することで、多相発電機の出力の負荷への供給を制御する。
　多相発電機の各相には相順がある。このため、負荷に対して適切に電力を供給するためには、各相と対に設けられたそれぞれのスイッチ素子を、多相発電機の相順に応じて適切なタイミングでオンオフさせなくてはならない。そこで、多相発電機の相順を判定する必要がある。
　多相発電機の相順の判定は、負荷に電力が供給されている期間に各相の出力を検出することで、実施できる。
特開２００９－５５７３９号公報
　上述のように負荷に電力が供給されている期間に各相の出力を検出することで多相発電機の相順を判定する際には、相順が分かっていない。このため、多相発電機の相順を判定できるまで、各相と対に設けられたそれぞれのスイッチ素子を無制御として、多相発電機の出力が負荷に供給され続ける状態にしており、負荷に対して過大な電力が供給されてしまうおそれがあった。
　そこで、多相発電機の相順を判定する際に、多相発電機の出力が負荷に供給されないようにすることが考えられる。しかしながら、この場合には、多相発電機の各相の出力電流を検出するための電流センサといった構成を、新たに設ける必要がある。
　上述の課題を鑑み、本発明は、構成を追加することなく、多相発電機の相順を判定する際に負荷に対して過大な電力が供給されてしまうのを防止することを目的とする。
　本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
　（１）　本発明は、多相発電機（例えば、図１、５の発電機５に相当）の相順を判定する制御回路（例えば、図１の制御回路１や、図５の制御回路１Ａに相当）であって、前記多相発電機の各相（例えば、図１、５の相ＡＣ１～ＡＣ３に相当）の出力を検出する検出手段（例えば、図２の検出部１１に相当）と、前記多相発電機の各相と対に設けられて当該多相発電機の出力を負荷（例えば、図１、５のバッテリ６に相当）に供給するか否かを制御する複数のスイッチ素子（例えば、図１のスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２や、図５のスイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２に相当）を、当該多相発電機の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせるスイッチング制御手段（例えば、図２のスイッチング制御部１２に相当）と、を備えることを特徴とする制御回路を提案している。
　この発明によれば、制御回路に、多相発電機の各相の出力を検出する検出手段を設けた。このため、多相発電機の各相の出力を検出して、多相発電機の相順を判定できる。
　また、この発明によれば、制御回路にスイッチング手段を設け、このスイッチング手段により、多相発電機の各相と対に設けられて多相発電機の出力を負荷に供給するか否かを制御する複数のスイッチ素子を、多相発電機の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせることとした。このため、上述の検出手段により多相発電機の各相の出力を検出して多相発電機の相順を判定する際に、上述のスイッチ素子を間欠発振させることができる。したがって、負荷に供給される電力を制限することができるので、上述の電流センサといった構成を追加することなく、多相発電機の相順を判定する際に負荷に対して過大な電力が供給されてしまうのを防止できる。
　（２）　本発明は、（１）の制御回路について、前記スイッチング制御手段は、前記複数のスイッチ素子のそれぞれのオン期間を、対に設けられた相ごとに異ならせることを特徴とする制御回路を提案している。
　この発明によれば、（１）の制御回路において、スイッチング制御手段により、複数のスイッチ素子のそれぞれのオン期間を、対に設けられた相ごとに異ならせることとした。このため、多相発電機の互いに異なる相からの出力が、同時に、負荷に供給されてしまうのを抑制できるので、多相発電機の相順を判定する際に負荷に対して過大な電力が供給されてしまうのを、より的確に防止できる。
　（３）　本発明は、（１）または（２）の制御回路について、前記複数のスイッチ素子は、整流ブリッジを形成することを特徴とする制御回路を提案している。
　この発明によれば、（１）または（２）の制御回路において、複数のスイッチ素子が整流ブリッジを形成することとした。このため、複数のスイッチ素子を適宜制御することで、多相発電機の出力を整流して負荷に供給できる。
　（４）　本発明は、（３）の制御回路について、前記整流ブリッジは、前記複数のスイッチ素子（例えば、図５のスイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２に相当）と、当該複数のスイッチ素子と対に設けられた複数の一方向性素子（例えば、図５のダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３に相当）と、を備え、前記複数のスイッチ素子のそれぞれは、前記負荷の低電位側の入力端子（例えば、図５のバッテリ６の負極に相当）に接続され、前記複数の一方向性素子のそれぞれは、当該負荷の高電位側の入力端子（例えば、図５のバッテリ６の正極に相当）に接続されることを特徴とする制御回路を提案している。
　ここで、スイッチ素子および一方向性素子を用いて整流ブリッジを形成する場合には、２つの手法が考えられる。第１の手法は、負荷の低電位側の入力端子にスイッチ素子を接続し、負荷の高電位側の入力端子に一方向性素子を接続するという手法である。第２の手法は、負荷の低電位側の入力端子に一方向性素子を接続し、負荷の高電位側の入力端子にスイッチ素子を接続するという手法である。
　しかしながら、スイッチ素子は、オン状態になると、一方から他方および他方から一方の双方向に電流の流れる状態になる。このため、第２の手法では、スイッチ素子のスイッチングタイミングによっては負荷から多相発電機に向かって電流が逆流してしまうおそれがあるので、この逆流を防止するために、整流ブリッジと負荷との間に一方向性素子を設ける必要がある。
　そこで、この発明によれば、（３）の制御回路において、整流ブリッジを、上述の第１の手法で形成した。このため、整流ブリッジと負荷との間に一方向性素子を設けることなく、上述の逆流を防止できるので、構成を簡素化できる。
　（５）　本発明は、（１）～（４）のいずれかの制御回路を有し、前記多相発電機から出力された電力を前記負荷に供給することを特徴とする発電装置（例えば、図１の充電装置ＡＡに相当）を提案している。
　この発明によれば、（１）～（４）のいずれかの制御回路を発電装置に設け、多相発電機から出力された電力を負荷に供給することとした。このため、制御回路による多相発電機の相順の判定結果に基づいて、多相発電機から出力された電力を負荷に供給することで、多相発電機から負荷に対して適切に電力を供給できる。
　本発明によれば、構成を追加することなく、多相発電機の相順を判定する際に負荷に対して過大な電力が供給されてしまうのを防止できる。
本発明の第１実施形態に係る充電装置の回路図である。 前記充電装置が備える制御回路のブロック図である。 従来例に係る制御回路の動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る制御回路の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る充電装置の回路図である。 前記充電装置が備える制御回路のブロック図である。
　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。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置ＡＡの回路図である。充電装置ＡＡは、発電機５と、発電機５の出力電力により充電されるバッテリ６と、発電機５の出力電力を整流する整流ブリッジ７と、発電機５の相順を判定する制御回路１と、を備える。
　発電機５は、ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３の３つの相を有する三相交流発電機である。相ＡＣ１には、整流ブリッジ７の入力端子ＩＮ１が接続され、相ＡＣ２には、整流ブリッジ７の入力端子ＩＮ２が接続され、相ＡＣ３には、整流ブリッジ７の入力端子ＩＮ３が接続される。
　バッテリ６の正極には、整流ブリッジ７の出力端子ＯＵＴ１が接続され、バッテリ６の負極には、整流ブリッジ７の出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　整流ブリッジ７は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２を備える。
　スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２は、相ＡＣ１と対に設けられる。これらスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、スイッチ素子Ｑ１１とスイッチ素子Ｑ１２との接続点には、入力端子ＩＮ１が接続される。具体的には、スイッチ素子Ｑ１１のドレインには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、スイッチ素子Ｑ１１のソースには、入力端子ＩＮ１と、スイッチ素子Ｑ１２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ１２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　スイッチ素子Ｑ２１、Ｑ２２は、相ＡＣ２と対に設けられる。これらスイッチ素子Ｑ２１、Ｑ２２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、スイッチ素子Ｑ２１とスイッチ素子Ｑ２２との接続点には、入力端子ＩＮ２が接続される。具体的には、スイッチ素子Ｑ２１のドレインには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、スイッチ素子Ｑ２１のソースには、入力端子ＩＮ２と、スイッチ素子Ｑ２２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ２２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　スイッチ素子Ｑ３１、Ｑ３２は、相ＡＣ３と対に設けられる。これらスイッチ素子Ｑ３１、Ｑ３２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、スイッチ素子Ｑ３１とスイッチ素子Ｑ３２との接続点には、入力端子ＩＮ３が接続される。具体的には、スイッチ素子Ｑ３１のドレインには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、スイッチ素子Ｑ３１のソースには、入力端子ＩＮ３と、スイッチ素子Ｑ３２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ３２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２のそれぞれのゲートには、制御回路１が接続される。この制御回路１には、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれも接続される。
　図２は、制御回路１のブロック図である。制御回路１は、検出部１１およびスイッチング制御部１２を備える。
　スイッチング制御部１２は、発電機５の相順を判定する際に、スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２のそれぞれを、発電機５の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせる。具体的には、スイッチング制御部１２には、スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２のそれぞれのゲートが接続されており、スイッチング制御部１２は、発電機５の相ＡＣ１からの出力の周波数よりも高い周波数で、スイッチ素子Ｑ１１とスイッチ素子Ｑ１２とを交互にオン状態にする。また、スイッチング制御部１２は、これらスイッチ素子Ｑ１１とスイッチ素子Ｑ１２と同様に、スイッチ素子Ｑ２１とスイッチ素子Ｑ２２、および、スイッチ素子Ｑ３１とスイッチ素子Ｑ３２と、についても、発電機５の相ＡＣ２、ＡＣ３の出力の周波数よりも高い周波数で、交互にオン状態にする。さらに、スイッチング制御部１２は、スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれについて、図４を用いて後述するように、オン期間を互いに異ならせる。
　ここでまず、本発明の第１実施形態に係る制御回路１において、発電機５の相順を判定する際に、上述の従来例に係る制御回路のように、スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ２１、Ｑ３１のそれぞれをオン状態のままとし、スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれをオフ状態のままとした場合について、図３を用いて説明する。
　この場合、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１の周期は、発電機５の相ＡＣ１からの出力電圧の周期に等しくなる。また、入力端子ＩＮ１とバッテリ６の正極との間に設けられたスイッチ素子Ｑ１１がオン状態であるため、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１の上限は、バッテリ６の正極の電圧Ｖ１でクランプされる。また、入力端子ＩＮ１と出力端子ＯＵＴ２との間にはスイッチ素子Ｑ１２の寄生ダイオードが存在するため、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１の下限は、バッテリ６の負極の電圧であるゼロにクランプされる。なお以降では、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１がＶ１である期間を、図３に示すようにＴ１とする。
　また、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２の周期は、発電機５の相ＡＣ２からの出力電圧の周期に等しくなる。また、入力端子ＩＮ２とバッテリ６の正極との間に設けられたスイッチ素子Ｑ２１がオン状態であるため、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２の上限は、バッテリ６の正極の電圧Ｖ１でクランプされる。また、入力端子ＩＮ２と出力端子ＯＵＴ２との間にはスイッチ素子Ｑ２２の寄生ダイオードが存在するため、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２の下限は、バッテリ６の負極の電圧であるゼロにクランプされる。なお以降では、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２がＶ１である期間を、図３に示すようにＴ２とする。
　また、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３の周期は、発電機５の相ＡＣ３からの出力電圧の周期に等しくなる。また、入力端子ＩＮ３とバッテリ６の正極との間に設けられたスイッチ素子Ｑ３１がオン状態であるため、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３の上限は、バッテリ６の正極の電圧Ｖ１でクランプされる。また、入力端子ＩＮ３と出力端子ＯＵＴ２との間にはスイッチ素子Ｑ３２の寄生ダイオードが存在するため、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３の下限は、バッテリ６の負極の電圧であるゼロにクランプされる。なお以降では、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３がＶ１である期間を、図３に示すようにＴ３とする。
　次に、本発明の第１実施形態に係る制御回路１において、発電機５の相順を判定する際に、スイッチング制御部１２により、上述のようにスイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２のそれぞれを間欠発振させる場合について、図４を用いて説明する。なお、図４において、スイッチ素子Ｑ１２のゲート－ソース間電圧ＶＧＳＱ１２がＶＨの場合には、スイッチ素子Ｑ１２がオン状態になり、ＶＬの場合には、スイッチ素子Ｑ１２がオフ状態になるものとする。スイッチ素子Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれについても、スイッチ素子Ｑ１２と同様に、ゲート－ソース間電圧ＶＧＳＱ２２、ＶＧＳＱ３２のそれぞれがＶＨの場合には、オン状態になり、ＶＬの場合には、オフ状態になるものとする。
　この場合、スイッチ素子Ｑ１２がオン状態である期間では、入力端子ＩＮ１とバッテリ６の負極とが導通するため、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１がゼロになる。このため、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１がＶ１である期間は、上述の期間Ｔ１よりも短くなる。したがって、発電機５の相ＡＣ１と、バッテリ６の正極と、が導通する期間が短くなる。
　また、スイッチ素子Ｑ２２がオン状態である期間では、入力端子ＩＮ２とバッテリ６の負極とが導通するため、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２がゼロになる。このため、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２がＶ１である期間は、上述の期間Ｔ２よりも短くなる。したがって、発電機５の相ＡＣ２と、バッテリ６の正極と、が導通する期間が短くなる。
　また、スイッチ素子Ｑ３２がオン状態である期間では、入力端子ＩＮ３とバッテリ６の負極とが導通するため、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３がゼロになる。このため、入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３がＶ１である期間は、上述の期間Ｔ３よりも短くなる。したがって、発電機５の相ＡＣ３と、バッテリ６の正極と、が導通する期間が短くなる。
　検出部１１には、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれが接続されている。この検出部１１は、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれの電圧を検出し、後述する方法により発電機５の相順を判定する。
　検出部１１は、まず、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれの電圧の中から、他の２つの電圧がゼロのままである期間においてＶ１になった後に再度Ｖ１になったものを判別し、電圧を判別した入力端子を第１の入力端子として求める。そして、第１の入力端子に接続された相を第１の相として求める。
　例えば、図４の時刻ｔ０において発電機５の相順の判定を開始した場合、時刻ｔ１～ｔ２の期間において、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２と入力端子ＩＮ３の電圧ＶＩＮ３との双方がゼロのままであり、かつ、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１がＶ１になった後に再度Ｖ１になっている。このため、第１の入力端子として入力端子ＩＮ１が求められ、第１の相として相ＡＣ１が求められることになる。
　検出部１１は、次に、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のうち第１の入力端子を除くもののそれぞれの電圧の中から、第１の入力端子の電圧がＶ１になった後に再度Ｖ１になるまでの期間においてＶ１になるものを判別し、電圧を判別した入力端子を第２の入力端子として求める。そして、第２の入力端子に接続された相を第２の相として求める。
　例えば、図４では、時刻ｔ３～ｔ５の期間において、入力端子ＩＮ１の電圧ＶＩＮ１がＶ１になった後に再度Ｖ１になっており、かつ、入力端子ＩＮ２の電圧ＶＩＮ２が時刻ｔ４においてＶ１になっている。このため、上述の第２の入力端子として入力端子ＩＮ２が求められ、第２の相として相ＡＣ２が求められることになる。
　検出部１１は、次に、相ＡＣ１～ＡＣ３のうち、第１の相としても第２の相としても求めなかったものを、第３の相として求める。そして、発電機５の相順が、第１の相、第２の相、第３の相の順であると判定する。
　例えば、図４では、上述のように、第１の相として相ＡＣ１が求められ、第２の相として相ＡＣ２が求められているため、第３の相として相ＡＣ３が求められることになる。そして、発電機５の相順は、相ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３の順であると判定されることになる。
　以上の制御回路１によれば、以下の効果を奏することができる。
　制御回路１は、発電機５の相順を判定する際に、スイッチ素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２のそれぞれを間欠発振させる。これによれば、発電機５の相ＡＣ１～ＡＣ３の各相と、バッテリ６の正極と、が導通する時間が短くなる。このため、バッテリ６に供給される電力を制限することができるので、電流センサといった構成を追加することなく、発電機５の相順を判定する際にバッテリ６に対して過大な電力が供給されてしまうのを防止できる。
　また、制御回路１では、スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれのオン期間が異なる。このため、発電機５の相ＡＣ１～ＡＣ３の各相からの出力が、同時に、バッテリ６に供給されてしまうのを抑制できる。したがって、発電機５の相順を判定する際にバッテリ６に対して過大な電力が供給されてしまうのを、より的確に防止できる。
　また、制御回路１は、整流ブリッジ７を備えるため、発電機５の出力を整流してバッテリ６に供給できる。
＜第２実施形態＞
　図５は、本発明の第２実施形態に係る充電装置ＢＢの回路図である。充電装置ＢＢは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る充電装置ＡＡとは、整流ブリッジ７の代わりに整流ブリッジ７Ａを備える点と、制御回路１の代わりに制御回路１Ａを備える点と、が異なる。なお、充電装置ＢＢにおいて、充電装置ＡＡと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
　整流ブリッジ７Ａは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２と、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、を備える。
　ダイオードＤ１およびスイッチ素子Ｑ１２は、相ＡＣ１と対に設けられる。これらダイオードＤ１およびスイッチ素子Ｑ１２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、ダイオードＤ１とスイッチ素子Ｑ１２との接続点には、入力端子ＩＮ１が接続される。具体的には、ダイオードＤ１のカソードには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、ダイオードＤ１のアノードには、入力端子ＩＮ１と、スイッチ素子Ｑ１２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ１２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　ダイオードＤ２およびスイッチ素子Ｑ２２は、相ＡＣ２と対に設けられる。これらダイオードＤ２およびスイッチ素子Ｑ２２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、ダイオードＤ２とスイッチ素子Ｑ２２との接続点には、入力端子ＩＮ２が接続される。具体的には、ダイオードＤ２のカソードには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、ダイオードＤ２のアノードには、入力端子ＩＮ２と、スイッチ素子Ｑ２２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ２２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　ダイオードＤ３およびスイッチ素子Ｑ３２は、相ＡＣ３と対に設けられる。これらダイオードＤ３およびスイッチ素子Ｑ３２は、直列に接続され、出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の間に設けられる。また、ダイオードＤ３とスイッチ素子Ｑ３２との接続点には、入力端子ＩＮ３が接続される。具体的には、ダイオードＤ３のカソードには、出力端子ＯＵＴ１が接続され、ダイオードＤ３のアノードには、入力端子ＩＮ３と、スイッチ素子Ｑ３２のドレインと、が接続され、スイッチ素子Ｑ３２のソースには、出力端子ＯＵＴ２が接続される。
　スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれのゲートには、制御回路１Ａが接続される。この制御回路１Ａには、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれも接続される。
　図６は、制御回路１Ａのブロック図である。制御回路１Ａは、検出部１１およびスイッチング制御部１２Ａを備える。
　スイッチング制御部１２Ａは、発電機５の相順を判定する際に、スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれを、図４に示したように、発電機５の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせる。具体的には、スイッチング制御部１２Ａには、スイッチ素子Ｑ１２のゲートが接続されており、スイッチング制御部１２Ａは、発電機５の相ＡＣ１からの出力の周波数よりも高い周波数で、スイッチ素子Ｑ１２をスイッチングさせる。また、スイッチング制御部１２Ａは、スイッチ素子Ｑ１２と同様に、スイッチ素子Ｑ２２、Ｑ３２についても、発電機５の相ＡＣ２、ＡＣ３の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせる。さらに、スイッチング制御部１２Ａは、スイッチ素子Ｑ１２、Ｑ２２、Ｑ３２のそれぞれについて、図４に示したように、オン期間を互いに異ならせる。
　以上の制御回路１Ａによれば、制御回路１が奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。
　ダイオードおよびスイッチ素子により整流ブリッジを形成するには、整流ブリッジ７Ａのように高電位側にダイオードを設けるとともに低電位側にスイッチ素子を設ける手法に加えて、低電位側にダイオードを設けるとともに高電位側にスイッチ素子を設ける手法もある。
　ここで、スイッチ素子は、オン状態になると、一方から他方および他方から一方の双方向に電流の流れる状態になる。このため、低電位側にダイオードを設けるとともに高電位側にスイッチ素子を設ける手法では、スイッチ素子のスイッチングタイミングによってはバッテリ６から発電機５に向かって電流が逆流してしまうおそれがあるので、この逆流を防止するために、整流ブリッジとバッテリ６との間に、ダイオードといった一方向性素子を設ける必要がある。
　しかしながら、制御回路１Ａは、高電位側にダイオードを設けるとともに低電位側にスイッチ素子を設ける手法により、整流ブリッジを形成する。このため、整流ブリッジとバッテリ６との間に一方向性素子を設けることなく、上述の逆流を防止できるので、構成を簡素化できる。
　本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
　例えば、上述の各実施形態では、発電機５が電力を供給する対象は、バッテリ６としたが、これに限らない。
　また、上述の各実施形態では、発電機５は３つの相を有するものとしたが、これに限らず、２つ以上の相を有するものであればよい。
　また、上述の各実施形態では、発電機５は、交流電力を出力する交流発電機であるものとしたが、これに限らず、直流電力を出力する直流発電機であってもよい。
　また、上述の各実施形態では、検出部１１により、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれについて、予め定められた時間内に電圧がＶ１になった回数が「５」になったものを検出し、「５」になった順番を求めることにより、発電機５の相順を判定するものとしたが、これに限らない。例えば、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれについて、予め定められた時間以上に亘ってゼロであった電圧がＶ１に立ち上がったタイミングを検出し、検出した順番により、発電機５の相順を判定してもよい。また、例えば、入力端子ＩＮ１～ＩＮ３のそれぞれについて、電圧がＶ１からゼロに立ち下がってから予め定められた時間が経過するまでの期間、この電圧がゼロのままであるものを検出し、検出した順番により、発電機５の相順を判定してもよい。
　１、１Ａ：制御回路
　５：発電機
　６：バッテリ
　７、７Ａ：整流ブリッジ
　１１：検出部
　１２、１２Ａ：スイッチング制御部
　ＡＡ、ＢＢ：充電装置
　Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ３１、Ｑ３２：スイッチ素子
　Ｄ１～Ｄ３：ダイオード

Claims (5)

  1. 　多相発電機の相順を判定する制御回路であって、
    　前記多相発電機の各相の出力を検出する検出手段と、
    　前記多相発電機の各相と対に設けられて当該多相発電機の出力を負荷に供給するか否かを制御する複数のスイッチ素子を、当該多相発電機の各相の出力の周波数よりも高い周波数でスイッチングさせるスイッチング制御手段と、を備えることを特徴とする制御回路。
  2. 　前記スイッチング制御手段は、前記複数のスイッチ素子のそれぞれのオン期間を、対に設けられた相ごとに異ならせることを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
  3. 　前記複数のスイッチ素子は、整流ブリッジを形成することを特徴とする請求項１または２に記載の制御回路。
  4. 　前記整流ブリッジは、前記複数のスイッチ素子と、当該複数のスイッチ素子と対に設けられた複数の一方向性素子と、を備え、
    　前記複数のスイッチ素子のそれぞれは、前記負荷の低電位側の入力端子に接続され、前記複数の一方向性素子のそれぞれは、当該負荷の高電位側の入力端子に接続されることを特徴とする請求項３に記載の制御回路。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載の制御回路を有し、前記多相発電機から出力された電力を前記負荷に供給することを特徴とする発電装置。
PCT/JP2012/083507 2012-04-05 2012-12-25 制御回路、および制御回路を備える発電装置 WO2013150692A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-086089 2012-04-05
JP2012086089 2012-04-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013150692A1 true WO2013150692A1 (ja) 2013-10-10

Family

ID=49300202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/083507 WO2013150692A1 (ja) 2012-04-05 2012-12-25 制御回路、および制御回路を備える発電装置

Country Status (2)

Country Link
IT (1) ITTO20130178A1 (ja)
WO (1) WO2013150692A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016092565A3 (en) * 2014-12-11 2016-09-09 Flash Electronics (India) Private Limited A regulator rectifier device and a method for regulating an output voltage of the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061322A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Hitachi Appliances Inc 三相コンバータ・インバータ装置及びモジュール
JP2009044810A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Appliances Inc コンバータ装置
JP2011055568A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd コンバータ装置，モータ駆動用モジュール，冷凍装置、及び高調波低減装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061322A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Hitachi Appliances Inc 三相コンバータ・インバータ装置及びモジュール
JP2009044810A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Appliances Inc コンバータ装置
JP2011055568A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd コンバータ装置，モータ駆動用モジュール，冷凍装置、及び高調波低減装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016092565A3 (en) * 2014-12-11 2016-09-09 Flash Electronics (India) Private Limited A regulator rectifier device and a method for regulating an output voltage of the same
CN107005078A (zh) * 2014-12-11 2017-08-01 飞旭电子（印度）私人有限公司 调节整流装置和用于调节其输出电压的方法
US9899866B2 (en) 2014-12-11 2018-02-20 Flash Electronics (India) Private Limited Regulator rectifier device and a method for regulating an output voltage of the same
CN107005078B (zh) * 2014-12-11 2020-05-19 飞旭电子（印度）私人有限公司 调节整流装置和用于调节其输出电压的方法

Also Published As

Publication number Publication date
ITTO20130178A1 (it) 2013-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108206634B (zh) 绝缘同步整流dc/dc转换器及控制器、适配器、设备
JP6032393B2 (ja) 整流回路
JPWO2018016106A1 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP5171895B2 (ja) 電力変換装置
JP5250818B1 (ja) フルブリッジ電力変換装置
US9397582B2 (en) Power converter, and inverter device including the power converter
JP6203426B2 (ja) プッシュプル型コンバータの昇圧コンバータモードを変調する方法
JPWO2018043367A1 (ja) 電力変換システム
JP2011239253A5 (ja)
JP6235540B2 (ja) 電力変換回路
KR20140022259A (ko) 피에조 구동 회로 및 그 구동 방법
JP2015208109A (ja) 直流電源装置およびそれを用いた空気調和機
JP5652454B2 (ja) 電力変換装置
JP5405698B1 (ja) 制御回路、および制御回路を備える発電装置
JP2012191761A (ja) 交流−直流変換回路
JP6022883B2 (ja) 電源装置
WO2013150692A1 (ja) 制御回路、および制御回路を備える発電装置
KR102130362B1 (ko) 양방향 변환 회로 및 양방향 컨버터
JP2020108246A (ja) 制御回路、および、ｄｃ／ｄｃコンバータ装置
US10461662B1 (en) AC/DC converter
JP2015204636A (ja) 駆動回路および該駆動装置を用いた半導体装置
JP6427448B2 (ja) 電源装置、及び電源制御方法
JP2015136267A (ja) 電源装置
CN110431738A (zh) 交流直流转换电路以及功率因素改善电路
JP2014138463A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12873638

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12873638

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP