CN106134058B - Dc/dc变换器和蓄电*** - Google Patents

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Abstract

一种DC/DC变换器能够使高电压电池的电压值降压，并且能够使低电压电池的电压值升压。所述低电压电池为提供比所述高电压电池低的电压值的电池。所述DC/DC变换器包括变压器、第三二极管和电抗器。所述变压器包括第一线圈和第二线圈。所述第一线圈被连接到所述低电压电池。所述第二线圈被连接到所述高电压电池。所述第三二极管的阳极被连接到所述第一线圈的一端。所述电抗器的一端被连接到所述第三二极管的阴极，所述电抗器的另一端被连接到所述低电压电池的正电极端子。

Description

DC/DC变换器和蓄电***
技术领域
本发明涉及进行升压操作和降压操作的DC/DC变换器以及包括该DC/DC变换器的蓄电***。
背景技术
公开号为2012-182894的日本专利申请(JP 2012-182894 A)中描述的DC/DC变换器将高电压电池的输出电压值降压为预定电压值，然后使用降压后的电力给低电压电池充电。这里，即使当作为高电压电池放电的结果，高电压电池的电压值已降至最小电压值时，为了给低电压电池充电，降压后的电压值应该高于或等于低电压电池的电压值。考虑到这一点，设定被包括在DC/DC变换器中的变压器的变压比(线圈的匝数比)。
发明内容
在JP 2012-182894 A中描述的DC/DC变换器仅进行降压操作。然而，通过使用被包括在DC/DC变换器中的单个变压器，不仅可以进行降压操作，而且还可以进行升压操作。在这种情况下，由于仅使用单个变压器，所以降压变压比等于升压变压比。如上所述，如果考虑到降压操作而设定变压器的变压比，则不能以大于所设定的变压比的变压比进行升压操作。
本发明的一方面提供一种DC/DC变换器。所述DC/DC变换器能够使高电压电池的电压值降压，并且能够使低电压电池的电压值升压。所述低电压电池为提供比所述高电压电池低的电压值的电池。所述DC/DC变换器包括变压器、第一开关元件、第一二极管、第一电容器、第二开关元件、第二二极管、第二电容器、第三二极管、电抗器、第三开关元件、第四二极管、第五二极管、第三电容器、第四开关元件和第六二极管。
所述变压器包括第一线圈和第二线圈。所述第一线圈被连接到所述低电压电池。所述第二线圈被连接到所述高电压电池。所述第一开关元件与所述第二线圈串联连接。所述第一二极管与所述第一开关元件反并联连接。所述第一电容器与所述第一开关元件并联连接。所述第二开关元件与所述第二线圈并联连接。所述第二二极管与所述第二开关元件反并联连接。所述第二电容器与所述第二开关元件串联连接。
所述第三二极管的阳极被连接到所述第一线圈的一端。所述电抗器的一端被连接到所述第三二极管的阴极。所述电抗器的另一端被连接到所述低电压电池的正电极端子。所述第三开关元件的一端被连接到所述第一线圈与所述第三二极管之间的连接点。所述第四二极管的阴极被连接到所述第三开关元件的另一端，所述第四二极管的阳极被连接到所述第三二极管与所述电抗器之间的连接点。所述第五二极管与所述第三开关元件反并联连接。
所述第三电容器的一端被连接到所述第三开关元件与所述第四二极管之间的连接点，并且所述第三电容器与所述第一线圈以及所述低电压电池并联连接。所述第四开关元件的一端被连接到所述第三二极管与所述电抗器之间的连接点以及所述第四二极管的阳极，并且所述第四开关元件与所述第一线圈以及所述低电压电池并联连接。所述第六二极管与所述第四开关元件反并联连接。
在根据本发明的DC/DC变换器中，通过使用单个变压器，可以使高电压电池的电压值降压或使低电压电池的电压值升压。在降压操作时，可以通过使用变压器的变压比(降压比)使高电压电池的电压值降压。另一方面，在升压操作时，可以通过使用电抗器进行升压操作，并且通过使用变压器进行升压操作。通过使这两个升压操作都进行，能够以大于变压器的变压比(升压比)的变压比使低电压电池的电压值升压。
将具体描述DC/DC变换器的降压操作。通过将第一开关元件设定为接通状态，可以使励磁电流(exciting current)从高电压电池流到第二线圈，并且可以通过使用变压器的变压比(降压比)使高电压电池的电压值降压。第二开关元件被用于在降压操作时使存储在变压器中的磁能复位(reset)。第三开关元件被用于对流过低电压侧电路的电流整流。
已经历降压操作的电力被允许提供给低电压电池或与低电压电池连接的负荷。当将降压后的电力提供给负荷时，可以使负荷工作。当将降压后的电力提供给低电压电池时，可以给低电压电池充电。即使当高电压电池的电压值降为最小电压值，也可以设定变压器的变压比以使得可以给低电压电池充电。
接下来，将具体描述DC/DC变换器的升压操作。首先，在通过使用电抗器的升压操作中，通过将第四开关元件设定为接通状态，从低电压电池放电的电流流过电抗器，并且磁能被存储在电抗器中。当第四开关元件被设定为关断状态时，存储在电抗器中的磁能被释放，并且充电电流经由第四二极管流到第三电容器。由此，第三电容器的电压值变得高于低电压电池的电压值。
接着，当第三开关元件被设定为接通状态时，LC电路由第三电容器和变压器的电感形成，并且可以使励磁电流流过第一线圈。由此，可以升高第一线圈的电压值，并且升高第二线圈的电压值。由于变压器的变压比(升压比)，第二线圈的电压值变得高于第三电容器的电压值。
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)可以被用作第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件中的至少一者。此时，与由MOSFET形成的开关元件反并联连接的二极管为被包括在MOSFET中的寄生二极管。
在上述方面中，一种蓄电***可以包括上述DC/DC变换器、正电极线、负电极线、负荷、一对继电器、平滑电容器和控制器。所述负荷经由所述正电极线和所述负电极线而被连接到所述高电压电池。所述一对继电器分别被设置在所述正电极线和所述负电极线中。所述平滑电容器被连接到所述正电极线和所述负电极线。所述控制器可以被配置为控制所述DC/DC变换器和所述一对继电器。所述控制器可以被配置为在所述一对继电器从关断状态被切换到接通状态之前，通过使用所述DC/DC变换器而使所述低电压电池的电压值升压。所述控制器可以被配置为使用升压后的电力给所述平滑电容器充电。
可以使用已被DC/DC变换器升压的电力给平滑电容器充电。具体地，在该对继电器被从关断状态切换到接通状态之前，可以给平滑电容器充电。由此，在该对继电器被设定为接通状态之前，可以将平滑电容器的电压值设定为高电压电池的电压值或者使平滑电容器的电压值接近高电压电池的电压值。当在平滑电容器被充电之后将该对继电器设定为接通状态时，可以抑制浪涌电流(inrush current)从高电压电池向平滑电容器的流动。
通过根据本发明的DC/DC变换器，如上所述，能够以比变压器的变压比大的变压比进行升压操作。如上所述，当考虑到高电压电池的最小电压值而设定变压器的变压比(降压比)时，即使当高电压电池的电压值变得高于最小电压值时，也可以对高电压电池的电压值进行升压操作。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的参考标号表示相同的部件，其中：
图1是示出电池***的配置的图；
图2是示出启动电池***的处理的流程图；以及
图3是示出DC/DC变换器的电路配置的图。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的实施例。
将描述根据本发明的第一实施例的电池***。图1是示出根据本实施例的电池***的配置的图。根据本实施例的电池***被安装在车辆上。该车辆为电动车辆或混合动力车辆。电动车辆仅包括作为用于驱动(propel)车辆的动力源的主电池(稍后描述)。混合动力车辆除了主电池(稍后描述)之外，还包括引擎或燃料电池作为用于驱动车辆的动力源。
主电池(与根据本发明的高电压电池对应)10包括相互串联连接的多个单电池11。诸如镍金属氢化物电池和锂离子电池的二次电池被用作每个单电池11。可以使用电双层电容器代替二次电池。相互并联连接的多个单电池11可以被包括在主电池10中。
电压传感器21检测主电池10的电压值VB，并且将检测结果(电压值VB)输出至控制器30。电流传感器22检测主电池10的电流值IB，并且将检测结果(电流值IB)输出至控制器30。控制器30包括存储器31。存储器31存储各种信息。
正电极线PL被连接到主电池10的正电极端子。负电极线NL被连接到主电池10的负电极端子。主电池10经由正电极线PL和负电极线NL而被连接到逆变器41。***主继电器SMR-B被设置在正电极线PL中。***主继电器SMR-G被设置在负电极线NL中。当接收到来自控制器30的控制信号时，***主继电器SMR-B、SMR-G中的每一者在接通状态与关断状态之间切换。
电容器(平滑电容器)Cout被连接到正电极线PL和负电极线NL。具体地，电容器Cout的一端被连接到连接***主继电器SMR-B与逆变器41的正电极线PL。电容器Cout的另一端被连接到连接***主继电器SMR-G与逆变器41的负电极线NL。电压传感器23检测电容器Cout的电压值VL，并且将检测结果(电压值VL)输出至控制器30。
逆变器41将从主电池10输出的直流电力变换为交流电力，并且将该交流电力输出至电动发电机(与根据本发明的负荷对应)42。电动发电机42在接收到从逆变器41输出的交流电力时产生动能。该动能被用于驱动车辆。电动发电机42被连接到车轮。电动发电机42能够通过将由电动发电机42产生的动能传送至车轮来驱动车辆。
电动发电机42将在车辆的制动期间产生的动能变换为电能(交流电力)。逆变器41将由电动发电机42产生的交流电力变换为直流电力，并且将该直流电力输出至主电池10。由此，可以将再生电力存储在主电池10中。
双向DC/DC变换器50被连接到正电极线PL和负电极线NL。具体地，DC/DC变换器50被连接到将***主继电器SMR-B连接到逆变器41的正电极线PL，以及被连接到将***主继电器SMR-G连接到逆变器41的负电极线NL。
当***主继电器SMR-B、SMR-G处于接通状态时，DC/DC变换器50使主电池10的电压值VB降压，然后将降压后的电力输出至辅助电池(与根据本发明的低电压电池对应)43或辅助装置44。通过将电力从主电池10提供给辅助电池43，可以给辅助电池43充电。
通过将电力从主电池40提供给辅助装置44，可以使辅助装置44工作。也可以为辅助装置44提供来自辅助电池43的电力。辅助电池43用作用于使控制器30或***主继电器SMR-B、SMR-G工作的电源。
诸如铅蓄电池和镍金属氢化物电池的二次电池被用作辅助电池43。辅助电池43的电压值VA随着辅助电池43的充电或放电而变化。电压值VB随着主电池10的充电或放电而变化。即使当电压值VA或电压值VB变化时，电压值VA也低于电压值VB。
辅助电池43的充电被控制以使得电压值VA保持在基准电压值。具体地，当作为辅助电池43的放电的结果，电压值VA变得低于基准电压值时，辅助电池43被充电以使得电压值VA达到基准电压值。由于从辅助电池43输出的电力被提供给辅助装置44，因此为了确保辅助装置44的工作电压，电压值VA需要保持在基准电压值。
在***主继电器SMR-B、SMR-G从关断状态被切换到接通状态之前，DC/DC变换器50使辅助电池43的电压值VA升压，并且将升压后的电力输出至电容器Cout。由此，可以给电容器Cout充电。
如上所述，DC/DC变换器50能够进行降压操作和升压操作。DC/DC变换器50的操作由控制器30控制。如稍后将描述的，DC/DC变换器50被配置为使得升压操作的功能被添加到进行降压操作的有源箝位正向变换器(active clamp forward converter)上。
在图1所示的电池***中，当***主继电器SMR-B、SMR-G从关断状态被切换到接通状态时，浪涌电流从主电池10流到电容器Cout。因此，在本实施例中，在***主继电器SMR-B、SMR-G从关断状态被切换到接通状态之前，使用从辅助电池43输出的电力给电容器Cout充电。
具体地，通过给电容器Cout充电，使电压值VL与电压值VB相等，或者使电压值VL接近电压值VB。当以此方式给电容器Cout充电时，可以在***主继电器SMR-B、SMR-G从关断状态被切换到接通状态时抑制浪涌电流从主电池10流到电容器Cout。
使用从辅助电池43输出的电力不仅可以给电容器Cout充电，还可以给主电池10充电。当***主继电器SMR-B、SMR-G处于接通状态时，主电池10被充电。
图2示出通过将主电池10连接到逆变器41而将图1所示的电池***设定为启动状态(就绪-开(ready-on)状态)的处理。图2所示的处理由控制器30执行，并且在车辆的点火开关已从关断状态切换到接通状态时开始。当图2所示的处理开始时，***主继电器SMR-B、SMR-G处于关断状态。
在步骤S101中，控制器30开始DC/DC变换器50的升压操作。当DC/DC变换器50使辅助电池43的电压值VA升压时，电容器Cout使用该升压后的电力而被充电，并且电压值VL升高。在步骤S101的处理开始之前，电容器Cout被放电，并且电压值VL为0[V]。
在步骤S102中，控制器30判定由电压传感器23检测到的电压值VL是否高于或等于由电压传感器21检测到的电压值VB。当电压值VL低于电压值VB时，继续DC/DC变换器50的升压操作。当电压值VL高于或等于电压值VB时，控制器30在步骤S103中完成DC/DC变换器50的升压操作。在步骤S104中，控制器30将***主继电器SMR-B、SMR-G从关断状态切换到接通状态。由此，图1所示的电池***进入启动状态。
在本实施例中，电容器Cout通过DC/DC变换器50的升压操作而被充电，直至电压值VL变得高于或等于电压值VB。然而，本发明不限于该配置。具体地，电容器Cout可以被充电，直至电压Vl变得高于或等于比电压值VB低的电压值。
当通过中断主电池10与逆变器41的连接而将图1所示的电池***设定为停止状态(就绪-关(ready-off)状态)时，控制器30将***主继电器SMR-B、SMR-G从接通状态切换到关断状态。此时，控制器30通过使电容器Cout放电而将电压值VL设定为0[V]。
接下来，将参考图3描述DC/DC变换器50的电路配置。除了DC/DC变换器50的电路配置之外，图3还示出电池***的一部分的配置。
变压器Tr的第二线圈Ls2经由电力线L1、L2而被连接到正电极线PL和负电极线NL。与第二线圈Ls2的一端连接的电力线L1被连接到正电极线PL。与第二线圈Ls2的另一端连接的电力线L2被连接到负电极线NL。
第一开关元件(晶体管)SW1被设置在电力线L2中。第一开关元件SW1与第二线圈Ls2串联连接。具体地，第一开关元件SW1的集电极被连接到第二线圈Ls2的另一端，第一开关元件SW1的发射极被连接到负电极线NL。
第一二极管D1与第一开关元件SW1反并联连接。在本实施例和本发明中，反并联连接意味着开关元件和二极管彼此并联连接，以使得开关元件的通电方向与二极管的通电方向相反。
具体地，第一二极管D1的阴极被连接到第一开关元件SW1的集电极，第一二极管D1的阳极被连接到第一开关元件SW1的发射极。当第一开关元件SW1为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)时，第一二极管D1为被包括在该MOSFET中的寄生二极管。第一电容器C1与第一开关元件SW1并联连接。
第二电容器C2以及第二开关元件(晶体管)SW2与第二线圈Ls2并联连接。第二电容器C2和第二开关元件SW2彼此串联连接。第二电容器C2的一端被连接到电力线L1，第二电容器C2的另一端被连接到第二开关元件SW2的集电极。第二开关元件SW2的发射极被连接到第二线圈Ls2与第一开关元件SW1之间的连接点。
第二二极管D2与第二开关元件SW2反并联连接。具体地，第二二极管D2的阴极被连接到第二开关元件SW2的集电极，第二二极管D2的阳极被连接到第二开关元件SW2的发射极。当第二开关元件SW2为MOSFET时，第二二极管D2为被包括在该MOSFET中的寄生二极管。
变压器Tr的第一线圈Ls1经由电力线L3、L4而被连接到辅助电池43。电力线L3被连接到第一线圈Ls1的一端以及辅助电池43的正电极端子。电力线L4被连接到第一线圈Ls1的另一端以及辅助电池43的负电极端子。
第三二极管D3和电抗器Ld被设置在电力线L3中。第三二极管D3的阳极被连接到第一线圈Ls1的一端，第三二极管D3的阴极被连接到电抗器Ld的一端。电抗器Ld的另一端被连接到辅助电池43的正电极端子。
第三开关元件(晶体管)SW3以及第四二极管D4与第三二极管D3并联连接。第三开关元件SW3和第四二极管D4彼此串联连接。第三开关元件SW3的发射极被连接到第一线圈Ls1与第三二极管D3之间的连接点。第四二极管D4的阴极被连接到第三开关元件SW3的集电极。第四二极管D4的阳极被连接到第三二极管D3与电抗器Ld之间的连接点。
第五二极管D5与第三开关元件SW3反并联连接。具体地，第五二极管D5的阴极被连接到第三开关元件SW3的集电极，第五二极管D5的阳极被连接到第三开关元件SW3的发射极。当第三开关元件SW3为MOSFET时，第五二极管D5为被包括在该MOSFET中的寄生二极管。
第三电容器C3的一端被连接到第三开关元件SW3与第四二极管D4之间的连接点。第三电容器C3的另一端被连接到电力线L4。第三电容器C3与第一线圈Ls1或辅助电池43并联连接。
第四开关元件(晶体管)SW4的集电极被连接到第三二极管D3与电抗器Ld之间的连接点，并且还被连接到第四二极管D4的阳极。第四开关元件SW4的发射极被连接到电力线L4。第六二极管D6与第四开关元件SW4反并联连接。具体地，第六二极管D6的阴极被连接到第四开关元件SW4的集电极，第六二极管D6的阳极被连接到第四开关元件SW4的发射极。当第四开关元件SW4为MOSFET时，第六二极管D6为被包括在该MOSFET中的寄生二极管。
第四电容器C4与辅助电池43并联连接。具体地，第四电容器C4的一端被连接到电抗器Ld与辅助电池43的正电极端子之间的连接点。第四电容器C4的另一端被连接到电力线L4。
上述DC/DC变换器50包括有源箝位正向变换器的电路配置，并且能够通过使用该电路配置进行降压操作。在DC/DC变换器50中，开关元件SW3、SW4、二极管D4、D5以及第三电容器C3被添加到有源箝位正向变换器的电路配置。由此，如稍后将描述的，可以进行DC/DC变换器50的升压操作。
在变压器Tr中，第二线圈Ls2与第一线圈Ls1之间的匝数比如下面将描述地而被设定。
主电池10的电压值VB由于主电池10的充电或放电而变化，并且可以达到下限电压值VB_min。下限电压值VB_min为在控制主电池10的充电或放电时容许的电压值VB的下限值。当电压值VB已达到下限电压值VB_min时，在已进行DC/DC变换器50的降压操作之后的电压值也需要高于或等于辅助电池43的电压值VA。当将被DC/DC变换器50降压的电力提供给辅助装置44时，为了确保辅助装置44的工作电压，在降压操作之后的电压值需要高于或等于电压值VA。
如上所述，由于电压值VA被保持在基准电压值，因此在已进行DC/DC变换器50的降压操作之后的电压值需要高于或等于基准电压值VA。因此，第一线圈Ls1与第二线圈Ls2之间的匝数比(变压器Tr的变压比)基于下限电压值VB_min和基准电压值VA而被设定。具体地，当第一线圈Ls1的匝数由N1表示且第二线圈Ls2的匝数由N2表示时，匝数比(N2/N1)可被设定为小于或等于电压值VB_min与基准电压值VA的比(VB_min/VA)的值。
当以此方式设定匝数比(N2/N1)时，可能不能仅通过变压器Tr的升压操作使电压值VA升压至高于下限电压值VB_min的电压值。因此，当电压值VB高于下限电压值VB_min时，即使通过借助辅助电池43的放电而给电容器Cout充电，也可能不能使电压值VL升压至电压值VB。当电压值VL过度低于电压值VB时，如上所述，在***主继电器SMR-B、SMR-G被设定为接通状态时浪涌电流从主电池10流到电容器Cout。
因此，在本实施例中，通过使用电抗器Ld使辅助电池43的电压值VA升压，并且升压后的电压值通过使用变压器Tr而被进一步地升压。由此，DC/DC变换器50能够使辅助电池43的电压值VA升压至高于下限电压值VB_min的电压值。当使用从辅助电池43放电的电力给电容器Cout充电时，即使当电压值VB高于下限电压值VB_min，也可以使电容器Cout的电压值VL升高到电压值VB。
在下文中，将描述DC/DC变换器50的升压操作。
首先，在开始升压操作之前，使由于上次升压操作而被存储在变压器Tr中的磁能复位。控制器30将开关元件SW1至SW4设定为关断状态。此时，电流经由第二二极管D2而从变压器Tr的第二线圈Ls2流到第二电容器C2。由此，第二电容器C2的负电压升高。另一方面，当从辅助电池43放电的电流经由电抗器Ld和第四二极管D4而流到第三电容器C3时，第三电容器C3的电压值升高。
接着，控制器30将开关元件SW2、SW4从关断状态切换到接通状态。在磁能被存储在变压器Tr中的同时，即使当第二开关元件SW2被设定为接通状态，第二电容器C2的负电压也继续升高。另一方面，通过将第四开关元件SW4设定为接通状态，从辅助电池43放电的电流流过开关元件SW4，并且磁能被存储在电抗器Ld中。
当存储在变压器Tr中的磁能消失时，存储在第二电容器C2中的负电荷被释放。从第二电容器C2放电的电流经由第二开关元件SW2而流到变压器Tr的第二线圈Ls2。
接着，控制器30将第四开关元件SW4从接通状态切换到关断状态。由此，释放存储在电抗器Ld中的磁能，并且电流经由第四二极管D4而从电抗器Ld流到第三电容器C3。第三电容器C3被充电，并且第三电容器C3的电压值升高。第三电容器C3的电压值变得高于辅助电池43的电压值VA。
接着，控制器30将第三开关元件SW3从关断状态切换到接通状态。当第三开关元件SW3被设定为接通状态时，LC电路由第三电容器C3和变压器Tr的励磁电感形成。由此，励磁电流流过变压器Tr的第一线圈Ls1，并且第一线圈Ls1的电压值升高。当第一线圈Ls1的电压值升高时，第二线圈Ls2的电压值根据第一线圈Ls1与第二线圈Ls2之间的匝数比(升压比)而升高。以此方式，第三电容器C3的电压通过变压器Tr而升压。
当第二线圈Ls2的电压值相对于第一线圈Ls1的电压值达到与第一线圈Ls1与第二线圈Ls2之间的匝数比对应的电压值时，LC电路由第三电容器C3和第一线圈Ls1的漏电感形成。因此，电流从第二线圈Ls2流到电容器Cout，电容器Cout被充电。电容器Cout的电压值Vl升高。用于给电容器Cout充电的电流流过第二线圈Ls2、电容器Cout和第一二极管D1。
在电容器Cout正被充电的同时，第三电容器C3的电压值由于第三电容器C3的放电而降低。因此，第二线圈Ls2的电压值降低，并且电容器Cout的充电停止。当执行图2所示的处理时，控制器30能够通过控制开关元件SW3、SW4中每一者的接通/关断状态而使电容器Cout的电压值达到电压值VB。
接下来，将描述DC/DC变换器50的降压操作。该降压操作与有源箝位正向变换器的降压操作类似，下面将简要描述。当开始该降压操作时，开关元件SW1至SW4处于关断状态。
控制器30将第一开关元件SW1设定为接通状态。由此，励磁电流从主电池10流到变压器Tr的第二线圈Ls2。由于在变压器Tr中产生的电动势，因此电流流过第三二极管D3。在变压器Tr中，主电池10的电压值VB根据第二线圈Ls2与第一线圈Ls1之间的匝数比(降压比)而被降压。
当电流流过第三二极管D3时，被二极管D3、D6整流并且被第四电容器C4平滑化的直流电力被提供给辅助电池43。当辅助电池43被充电时，电流流过电抗器Ld。存储在电抗器Ld中的磁能可以在包括第六二极管D6的电流路径中被释放。
接着，控制器30将第一开关元件SW1从接通状态切换到关断状态。由此，电流从变压器Tr的第二线圈Ls2流到第一电容器C1，第一电容器C1被充电。当第一电容器C1正被充电时，电流也流过第三二极管D3。当第一电容器C1的电压值达到预定电压值时，电流经由第二二极管D2而从第二线圈Ls2流到第二电容器C2，第二电容器C2被充电。由于第二电容器C2的电压沿反方向被施加到第二线圈Ls2，因此流过第二线圈Ls2的励磁电流减少。
在第二二极管D2处于导通状态的同时，控制器30将第二开关元件SW2从关断状态切换到接通状态。由此，存储在第二电容器C2中的电荷被释放到第二线圈Ls2，并且流过第二线圈Ls2的励磁电流进一步减少。因此，存储在变压器Tr中的磁能被复位。控制器30能够通过将第二开关元件SW2从接通状态切换到关断状态而释放存储在第一电容器C1中的电荷。从第一电容器C1放电的电流流过第二线圈Ls2。由此，第一电容器C1的放电完成。
如上所述，控制器30能够通过控制开关元件SW1、SW2中的每一者的接通/关断状态而经由变压器Tr将恒定的直流电压从主电池10输出至辅助电池43。
根据本实施例，由于考虑到下限电压值VB_min而设定变压器Tr的变压比(降压比)，因此即使电压值VB变化，也可以将从DC/DC变换器50输出至辅助电池43的电压值设定为高于或等于电压值VA的电压值。另一方面，当进行升压操作时，辅助电池43的电压值VA通过使用电抗器Ld而被升压，然后通过使用变压器Tr而被进一步升压。由此，能够以大于变压器Tr的变压比(升压比)的升压比使辅助电池43的电压值VB升压。由此，即使电压值VB变化，也可以将从DC/DC变换器50输出至电容器Cout的电压值设定为高于或等于电压值VB的电压值。

Claims (3)

1.一种DC/DC变换器，所述DC/DC变换器能够使高电压电池的电压值降压并且能够使低电压电池的电压值升压，所述低电压电池为提供比所述高电压电池低的电压值的电池，所述DC/DC变换器的特征在于包括：
变压器，其包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈被连接到所述低电压电池，所述第二线圈被连接到所述高电压电池；
第一开关元件，其与所述第二线圈串联连接；
第一二极管，其与所述第一开关元件反并联连接；
第一电容器，其与所述第一开关元件并联连接；
第二开关元件，其与第二电容器串联连接，该串联电路与所述第二线圈并联连接；
第二二极管，其与所述第二开关元件反并联连接；
所述第二电容器；
第三二极管，所述第三二极管的阳极被连接到所述第一线圈的一端；
电抗器，所述电抗器的一端被连接到所述第三二极管的阴极，所述电抗器的另一端被连接到所述低电压电池的正电极端子；
第三开关元件，所述第三开关元件的一端被连接到所述第一线圈与所述第三二极管之间的连接点；
第四二极管，所述第四二极管的阴极被连接到所述第三开关元件的另一端，所述第四二极管的阳极被连接到所述第三二极管与所述电抗器之间的连接点；
第五二极管，其与所述第三开关元件反并联连接；
第三电容器，所述第三电容器的一端被连接到所述第三开关元件与所述第四二极管之间的连接点，所述第三电容器的另一端连接到一电力线，该电力线被连接到所述第一线圈的另一端以及所述低电压电池的负电极端；
第四开关元件，所述第四开关元件的一端被连接到所述第三二极管与所述电抗器之间的所述连接点以及所述第四二极管的所述阳极，所述第四开关元件的另一端连接到所述电力线，所述电力线被连接到所述第一线圈的另一端以及所述低电压电池的所述负电极端；以及
第六二极管，其与所述第四开关元件反并联连接。
2.一种蓄电***，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的DC/DC变换器；
正电极线；
负电极线；
负荷，其经由所述正电极线和所述负电极线而被连接到所述高电压电池；
一对继电器，其分别被设置在所述正电极线和所述负电极线中；
平滑电容器，其被连接到所述正电极线和所述负电极线；以及
控制器，其被配置为
控制所述DC/DC变换器和所述一对继电器；
在所述一对继电器从关断状态被切换到接通状态之前，通过使用所述DC/DC变换器而使所述低电压电池的所述电压值升压；以及
使用升压后的电力给所述平滑电容器充电。
3.根据权利要求2所述的蓄电***，其特征在于，所述负荷为电动发电机。
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