CN106300979B - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源装置。不用通过用于控制转换器的控制装置逐次进行逻辑运算、在控制装置与转换器的4个开关元件之间设置逻辑电路，就能进行转换器的4个开关元件的开关控制。电子控制单元根据载波Ca1、Ca2的下一周期的、时刻(Tw+τd1)、(Tw+τw‑τd2)、(Tw+τw)这3个定时，来分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。并且，在计时器的计时值达到控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时之时，将对应的控制信号的输出从切断切换为接通或者从接通切换为切断。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及电源装置。
背景技术
以往，作为这种电源装置，提出了如下的方案：具备第一、第二电源和转换器，该转换器具有第一～第四开关元件、第一～第四二极管、第一、第二电抗器，并与第一电源、第二电源及负载连接，通过第一～第四开关元件的控制，伴随着电压的升压而将来自第一、第二电源的电力向负载供给(例如，参照专利文献1)。在该电源装置中，基于用于控制第一电源的输出的第一控制脉冲信号和用于控制第二电源的输出的第二控制脉冲信号的逻辑运算来生成第一～第四开关元件的控制信号，使用该控制信号进行第一～第四开关元件的开关控制。并且，此时，第一控制脉冲信号的上升的定时与第二控制脉冲信号的上升的定时重叠。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2015-5002号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
在上述的电源装置中，在根据第一、第二控制脉冲信号而生成第一～第四开关元件的控制信号时，需要通过运算装置逐次进行逻辑运算，或者在运算装置与第一～第四开关元件之间设置逻辑电路。在前者的情况下，存在运算装置的处理负荷变得比较大的课题，在后者的情况下，存在电源装置的构成零件变得比较多的课题。
本发明的电源装置主要目的在于不由用于控制转换器的控制装置逐次进行逻辑运算、在控制装置与转换器的4个开关元件之间不设置逻辑电路，而能进行转换器的4个开关元件的开关控制。
【用于解决课题的方案】
本发明的电源装置为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。
本发明的第一电源装置的主旨在于，具备第一电源、第二电源、转换器以及控制装置，所述转换器与连接有所述第一电源的第一电力线、连接有所述第二电源的第二电力线及连接有负载的第三电力线连接，能够伴随电压的升压而将所述第一电力线及所述第二电力线的电力向所述第三电力线供给，所述控制装置用于对所述转换器进行控制，在所述电源装置中，所述转换器具有：第一～第四开关元件，串联连接在所述第三电力线的正极母线与所述第一电力线及所述第三电力线的负极母线之间；第一～第四二极管，分别与所述第一～第四开关元件并联连接；第一电抗器，连接于所述第二开关元件与所述第三开关元件之间的连接点和所述第一电力线的正极母线；以及第二电抗器，连接于所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接点和所述第二电力线的正极母线，所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点与所述第二电力线的负极母线连接，所述控制装置根据第一载波的1周期中的2个定时和第二载波的1周期中的2个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并根据各个所述设定的目标定时而向所述第一～第四开关元件侧输出开关指令，所述第一载波的1周期中的2个定时根据用于控制从所述第一电力线向所述第三电力线供给的第一电力的第一目标占空比和用于控制该第一电力的所述第一载波而确定，所述第二载波的1周期中的2个定时根据用于控制从所述第二电力线向所述第三电力线供给的第二电力的第二目标占空比和用于控制该第二电力且周期与所述第一载波相同的所述第二载波而确定。
在该本发明的第一电源装置中，控制装置根据第一载波的1周期中的2个定时和第二载波的1周期中的2个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并根据设定的目标定时的各个而向第一～第四开关元件侧输出开关指令，所述第一载波的1周期中的2个定时根据用于控制从第一电力线向第三电力线供给的第一电力的第一目标占空比和用于控制第一电力的第一载波而确定，所述第二载波的1周期中的2个定时根据用于控制从第二电力线向第三电力线供给的第二电力的第二目标占空比和用于控制第二电力且周期与第一载波相同的第二载波而确定。由此，不用通过控制装置逐次进行逻辑运算、在控制装置与第一～第四开关元件之间设置逻辑电路，就能够进行第一～第四开关元件的开关控制。其结果是，与通过控制装置逐次进行逻辑运算的情况相比，能够降低控制装置的处理负荷，并且与设置逻辑电路的情况相比能够降低电源装置的构成零件的个数。
在这样的本发明的第一电源装置中，可以是，所述第一载波是锯齿波或倒锯齿波，所述第二载波是锯齿波或倒锯齿波，且复位定时与所述第一载波一致，所述第一载波的1周期中的所述2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的定时，所述第二载波的1周期中的所述2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的定时，所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述复位定时和该复位定时以外的2个定时这3个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的所述目标定时。这样的话，能够根据第一、第二载波的1周期中的3个定时来设定该周期中的第一～第四开关元件的目标定时。
在根据第一、第二载波的1周期中的3个定时来设定第一、第二载波的1周期中的第一～第四开关元件的目标定时的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，在达到了所述设定的各个目标定时之时，向所述第一～第四开关元件中对应的开关元件侧输出所述开关指令。这样的话，能够通过分别设定第一、第二载波的1周期中的第一～第四开关元件的各自的目标定时，来控制第一～第四开关元件。
在分别设定第一、第二载波的1周期中的关于第一～第四开关元件的各自的目标定时的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时、以及所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，。这种情况下，可以是，所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时、所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系、所述第一载波是锯齿波还是倒锯齿波、以及所述第二载波是锯齿波还是倒锯齿波，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，。
另外，在分别设定第一、第二载波的1周期中的关于第一～第四开关元件中各开关元件的目标定时的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置考虑所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间来分别设定关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时。这样的话，能够考虑死区时间，而分别设定第一、第二载波的1周期中的关于第一～第四开关元件的各个的目标定时。
在根据第一、第二载波的1周期中的3个定时来设定第一、第二载波的1周期中的第一～第四开关元件的目标定时的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置将所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时设定为所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的3个所述目标定时，并设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时的各个的所述第一～第四开关元件的接通切断状态的组合，在达到了所述设定的各个目标定时情况下，根据所述设定的组合和到此为止的所述第一～第四开关元件的接通切断状态，分别向所述第一～第四开关元件侧输出所述开关指令或保持指令。这样的话，通过设定关于第一、第二载波的1周期中的3个目标定时的各个的第一～第四开关元件的接通切断状态的组合，能够控制第一～第四开关元件。
在设定关于第一、第二载波的1周期中的3个目标定时的各个的第一～第四开关元件的接通切断状态的组合的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置根据所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系，来设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时的各个的所述组合。这种情况下，可以是，所述控制装置根据所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系、所述第一载波是锯齿波还是倒锯齿波、以及所述第二载波是锯齿波还是倒锯齿波，来设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时的各个的所述组合。
在设定关于第一、第二载波的1周期中的3个目标定时的各个的第一～第四开关元件的接通切断状态的组合的方式的本发明的第一电源装置中，可以是，具有死区时间生成电路，该死区时间生成电路将所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间附加于来自所述控制装置的输出而向所述第一～第四开关元件输出。在此，可以是，所述死区时间生成电路在来自所述控制装置的输出从切断至接通的所述开关指令时，附加死区时间并输出，在来自所述控制装置的输出从接通至切断的所述开关指令或所述保持指令时不附加死区时间而输出。
在本发明的第一电源装置中，可以是，所述控制装置使用所述第一目标占空比和所述第一载波来生成用于控制所述第一电力的第一控制信号，并且使用所述第二目标占空比和所述第二载波来生成用于控制所述第二电力的第二控制信号，将所述第一控制信号的上升及下降的定时设为所述第一载波的1周期中的所述2个定时，并且将所述第二控制信号的上升及下降的定时设为所述第二载波的1周期中的所述2个定时。
本发明的第二电源装置的主旨在于，具备第一电源、第二电源、转换器以及控制装置，所述转换器与连接有所述第一电源的第一电力线、连接有所述第二电源的第二电力线及连接有负载的第三电力线连接，能够伴随电压的升压而将所述第一电力线及所述第二电力线的电力向所述第三电力线供给，所述控制装置用于对所述转换器进行控制，在所述电源装置中，所述转换器具有：第一～第四开关元件，串联连接在所述第三电力线的正极母线与所述第一电力线及所述第三电力线的负极母线之间；第一～第四二极管，分别与所述第一～第四开关元件并联连接；第一电抗器，连接于所述第二开关元件与所述第三开关元件之间的连接点和所述第一电力线的正极母线；以及第二电抗器，连接于所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接点和所述第二电力线的正极母线，所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点与所述第二电力线的负极母线连接，所述控制装置根据用于控制从所述第一电力线向所述第三电力线供给的第一电力的第一控制信号的1周期中的上升及下降的定时、和用于控制从所述第二电力线向所述第三电力线供给的第二电力的第二控制信号的1周期中的上升及下降的定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并根据所述设定的目标定时的各个向所述第一～第四开关元件侧输出开关指令。
在该本发明的第二电源装置中，控制装置根据用于控制从第一电力线向第三电力线供给的第一电力的第一控制信号的1周期中的上升及下降的定时、用于控制从第二电力线向第三电力线供给的第二电力的第二控制信号的1周期中的上升及下降的定时，来设定第一、第二载波的1周期中的第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并分别根据设定的目标定时而向第一～第四开关元件侧输出开关指令。由此，不用通过控制装置逐次进行逻辑运算、在控制装置与第一～第四开关元件之间设置逻辑电路，就能够进行开关元件的开关控制。其结果是，与通过控制装置逐次进行逻辑运算的情况相比能够降低控制装置的处理负荷，并且与设置逻辑电路的情况相比能够降低电源装置的构成零件的个数。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例的电源装置20的结构的概略的结构图。
图2是表示使转换器40作为第一电源用转换器发挥功能时的情况的说明图。
图3是表示使转换器40作为第一电源用转换器发挥功能时的情况的说明图。
图4是表示使转换器40作为第二电源用转换器发挥功能时的情况的说明图。
图5是表示使转换器40作为第二电源用转换器发挥功能时的情况的说明图。
图6是表示比较例的电源装置20B的结构的概略的结构图。
图7是表示比较例的电源装置20B的时间图的一例的说明图。
图8是表示由第一实施例的电子控制单元60执行的处理例程的一例的流程图。
图9是表示载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。
图10是表示第一实施例的电源装置20的时间图的一例的说明图。
图11是表示变形例的处理例程的一例的流程图。
图12是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。
图13是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。
图14是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。
图15是表示第二实施例的电源装置120的结构的概略的结构图。
图16是表示由第二实施例的电子控制单元60执行的处理例程的一例的流程图。
图17是表示载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。
图18是表示在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1时将控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部的情况的说明图。
图19是表示第二实施例的电源装置120的时间图的一例的说明图。
图20是表示变形例的处理例程的一例的流程图。
图21是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。
图22是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。
图23是表示变形例的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。
【符号说明】
10负载，14、24、34电力线，14a、24a、34a正极母线，14b、24b、34b负极母线，16、26、36电容器，16a、26a、36a电压传感器，20、20B、120电源装置，22、32蓄电池，40转换器，41、42电流传感器，50B逻辑电路，52B、152死区时间生成电路，60、60B电子控制单元，D1～D4二极管，L1、L2电抗器，S1～S4开关元件。
具体实施方式
接下来，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
【实施例1】
图1是表示本发明的第一实施例的电源装置20的结构的概略的结构图。第一实施例的电源装置20构成为用于向负载10供给电力的装置，如图所示，具备作为第一电源的蓄电池22、作为第二电源的蓄电池32、转换器40、电子控制单元60。此外，作为负载10，可考虑电动机及用于驱动该电动机的逆变器等。
转换器40与连接有蓄电池22的电力线24、连接有蓄电池32的电力线34、连接有负载10的电力线14连接，能够伴随电压的升压而将电力线24、34(蓄电池22、32)的电力向电力线14(负载10)供给。该转换器40具备开关元件S1～S4、二极管D1～D4、电抗器L1、L2。开关元件S1～S4构成为例如绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)，依次串联连接在电力线14的正极母线14a与电力线14、24的负极母线14b、24b之间。二极管D1～D4与开关元件S1～S4分别反方向地并联连接。第一电抗器L1连接于开关元件S2与开关元件S3之间的连接点C1、及电力线24的正极母线24a。第二电抗器L2连接于开关元件S1与开关元件S2之间的连接点C2、及电力线34的正极母线34a。而且，开关元件S3与开关元件S4之间的连接点C3连接于电力线34的负极母线34b。此外，在电力线14上连接滤波用的电容器16，在电力线24上连接滤波用的电容器26，在电力线34上连接滤波用的电容器36。
电子控制单元60构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、进行计时的计时器、在计时器的计时值与设定值一致时进行规定的输出的一致输出部、输入输出端口。
来自各种传感器的信号经由输入端口向电子控制单元60输入。作为向电子控制单元60输入的信号，可列举以下的信号。
·来自安装在电容器16的端子间的电压传感器16a的电容器16(电力线14)的电压VH
·来自安装在电容器26的端子间的电压传感器26a的电容器26(电力线24)的电压VL1
·来自安装在开关元件S2与开关元件S3的连接点和电抗器L1之间的电流传感器41的电流IL1
·来自安装在开关元件S1与开关元件S2的连接点和电抗器L2之间的电流传感器42的电流IL2
·来自安装在电容器36的端子间的电压传感器36a的电容器36(电力线14)的电压VL2
·来自安装在蓄电池22的端子间的电压传感器的电源电压VB1
·来自安装在蓄电池22的正极端子上的电流传感器的电池电流IB1
·来自安装在蓄电池32的端子间的电压传感器的电源电压VB2
·来自安装在蓄电池32的正极端子上的电流传感器的电池电流IB2
从电子控制单元60经由输出端口而输出开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a。另外，电子控制单元60基于来自电流传感器的电池电流Ib1、电池电流Ib2来运算蓄电池22、32的蓄电比例SOC1、SOC2。蓄电比例SOC是能够从蓄电池22、32放电的电力的容量相对于蓄电池22、32的全部容量的比例。
在这样构成的第一实施例的电源装置20中，转换器40在电力线24与电力线14之间，即，相对于蓄电池22，作为以开关元件S1、S2为上臂并以开关元件S3、S4为下臂的转换器(以下，称为“第一电源用转换器”)发挥功能。
这种情况下，若为下臂(开关元件S3、S4)接通且上臂(开关元件S1、S2)切断的状态(以下，称为“第一蓄积状态”)，则如图2所示，形成电流依次流过蓄电池22、电力线24的正极母线24a、电抗器L1、开关元件S3、开关元件S4、电力线24的负极母线24b、蓄电池22的电路(以下，称为“第一蓄积电路”)。此时，在电抗器L1中蓄积能量。并且，当从第一蓄积状态切换为下臂(开关元件S3、S4)切断且上臂(开关元件S1、S2)接通的状态(以下，称为“第一放出状态”)时，从第一蓄积电路切换为如图3所示电流依次流过蓄电池22、电力线24的正极母线24a、电抗器L1、二极管D2、二极管D1、电力线14的正极母线14a、负载10、电力线14的负极母线14b、电力线24的负极母线24b、蓄电池22的电路(以下，称为“第一放出电路”)。此时，电抗器L1的能量与电力线24(蓄电池22)的能量一起向电力线14(负载10)供给。因此，通过使第一蓄积状态与第一放出状态交替形成，从而交替地形成第一蓄积电路与第一放出电路，伴随电压的升压而将电力线24的电力向电力线14供给。
另外，转换器40在电力线34与电力线14之间，即，相对于蓄电池32，作为以开关元件S1、S4为上臂并以开关元件S2、S3为下臂的转换器(以下，称为“第二电源用转换器”)发挥功能。
这种情况下，当形成为下臂(开关元件S2、S3)接通且上臂(开关元件S1、S4)切断的状态(以下，称为“第二蓄积状态”)时，如图4所示，形成电流依次流过蓄电池32、电力线34的正极母线34a、电抗器L2、开关元件S2、开关元件S3、电力线34的负极母线34b、蓄电池32的电路(以下，称为“第二蓄积电路”)。此时，在电抗器L2中蓄积能量。并且，当从第二蓄积状态切换为下臂(开关元件S2、S3)切断且上臂(开关元件S1、S4)接通的状态(以下，称为“第二放出状态”)时，从第二蓄积电路切换为如图5所示电流依次流过蓄电池32、电力线34的正极母线34a、电抗器L2、二极管D1、电力线14的正极母线14a、负载10、电力线14的负极母线14b、二极管D4、电力线34的负极母线34b、蓄电池32的电路(以下，称为“第二放出电路”)。此时，电抗器L2的能量与电力线34(蓄电池32)的能量一起向电力线14(负载10)供给。因此，通过使第二蓄积状态与第二放出状态交替形成，从而交替地形成第二蓄积电路和第二放出电路，伴随着电压的升压而将电力线34的电力向电力线14供给。
据此，在第一实施例中，以通过作为第一电源用转换器的功能而电力线14的电压VH成为其目标电压VH*(将目标电压VH*与电压VH的差量消除)并且通过作为第二电源用转换器的功能而流过电抗器L2的电流IL2成为目标电流IL2*(将目标电流IL2*与电流IL2的差量消除)的方式对转换器40的开关元件S1～S4进行开关控制。在此，电力线14的目标电压VH*可以基于负载10的目标电力(在负载10为电动机的情况下，为电动机的目标转矩及转速)等进行设定。而且，电抗器L2的目标电流IL2*可以基于蓄电池22、32的蓄电比例SOC1、SOC2等进行设定。
在此，在说明第一实施例的电源装置20的开关元件S1～S4的开关控制之前，说明比较例的电源装置20B的开关元件S1～S4的开关控制。如图6所示，比较例的电源送装置20B除了第一实施例的电源装置20的硬件结构之外，在电子控制单元60B与开关元件S1～S4之间还具备逻辑电路50B及死区时间生成电路52B。而且，比较例的电源装置20B的电子控制单元60B在取代开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a而输出后述的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L这一方面，与第一实施例的电源装置20的电子控制单元60不同。
图7是表示比较例的电源装置20B的时间图的一例的说明图。在比较例中，使用锯齿波作为用于控制从电力线24(蓄电池22)向电力线14(负载10)供给的第一电力的载波Ca1，并且使用与载波Ca1为同一周期且复位定时一致的倒锯齿波作为用于控制从电力线34(蓄电池32)向电力线14(负载10)供给的第二电力的载波Ca2。在此，锯齿波是指反复进行从值0至值1的增加和向值0的复位的波形，倒锯齿波是指反复进行从值1至值0的减少和向值1的复位的波形。而且，图7中，“τw”是相当于载波Ca1、Ca2的1周期的时间(周期时间)，“Tw”是载波Ca1、Ca2的当前周期的最终时刻(复位定时)。因此，比时刻(Tw-τw)晚且时刻Tw以前的范围相当于载波Ca1、Ca2的当前周期，比时刻Tw晚且时刻(Tw+τw)以前的范围相当于载波Ca1、Ca2的下一周期。
在该比较例中，电子控制单元60B在载波Ca1、Ca2的当前周期，首先，取得来自电压传感器16a的电力线14的电压VH和来自电流传感器42的流过电抗器L2的电流IL2。接下来，以使电力线14的电压VH成为目标电压VH*的方式设定载波Ca1的下一周期的第一电源用转换器的目标占空比Du1*，以使流过电抗器L2的电流IL2成为目标电流IL2*的方式设定载波Ca2的下一周期的第二电源用转换器的目标占空比Du2*。在此，目标占空比Du1*、Du2*用于控制上述的第一、第二电力。
并且，在载波Ca1、Ca2的下一周期，逐次基于第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*和载波Ca1、Ca2而生成第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L并向逻辑电路50B输出。控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的生成方法具体而言如以下所述。关于第一电源用转换器的下臂的控制信号B1L，以在载波Ca1的增加期间在载波Ca1与目标占空比Du1*相等的定时(时刻(Tw+τd1))第一电源用转换器的下臂从接通成为切断、且在载波Ca1的复位定时(时刻(Tw+τw))第一电源用转换器的下臂从切断成为接通的方式生成。关于第一电源用转换器的上臂的控制信号B1U，以成为第一电源用转换器的下臂的控制信号B1L的互反(互补输出)的方式生成。关于第二电源用转换器的下臂的控制信号B2L，以在载波Ca2的减少期间在载波Ca2与目标占空比Du2*相等的定时(时刻(Tw+τw-τd2))而第二电源用转换器的下臂从切断成为接通、且在载波Ca2的复位定时(时刻(Tw+τw))而第二电源用转换器的下臂从接通成为切断的方式生成。关于第二电源用转换器的上臂的控制信号B2U，以成为第二电源用转换器的下臂的控制信号B2L的互反(互补输出)的方式生成。在此，“τd1”是载波Ca1的周期时间τw乘以目标占空比Du1*而得到的时间，相当于载波Ca1的周期时间τw的第一电源用转换器的下臂的控制信号B1L的接通时间。另外，“τd2”是载波Ca2的周期时间τw乘以目标占空比Du2*而得到的时间，相当于载波Ca2的周期时间τw的第二电源用转换器的下臂的控制信号B2L的接通时间。
逻辑电路50B使用多个OR元件构成，基于来自电子控制单元60B的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L而生成开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x，并将该控制信号S1x～S4x向死区时间生成电路52B输出。具体而言，如图6所示，控制信号S1x～S4x的生成方法如下所述。关于开关元件S1的控制信号S1x，作为控制信号B1U、B2U的逻辑和而生成。这是基于开关元件S1形成第一、第二电源用转换器的各自的上臂的一部分。关于开关元件S2的控制信号S2x，作为控制信号B1U、B2L的逻辑和而生成。这是基于开关元件S2形成第一电源用转换器的上臂的一部分并形成第二电源用转换器的下臂的一部分。关于开关元件S3的控制信号S3x，作为控制信号B1L、B2L的逻辑和而生成。这是基于开关元件S3形成第一、第二电源用转换器的各自的下臂的一部分。关于开关元件S4的控制信号S4x，作为控制信号B1L、B2U的逻辑和而生成。这是基于开关元件S4形成第一电源用转换器的下臂的一部分并形成第二电源用转换器的上臂的一部分。
死区时间生成电路52B使用电阻、二极管、电容器而构成，通过向来自逻辑电路50B的开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x分别附加开关元件S1～S4的开关时所需的死区时间(为了避免电力线14的正极母线14a与负极母线14b的短路所需的时间)，而生成开关元件S1～S4的控制信号S1y～S4y，并将该控制信号S1y～S4y向开关元件S1～S4输出。控制信号S1y～S4y的生成方法具体而言如下。在控制信号S1x～S4x分别从切断(Low)切换为接通(High)时，以比控制信号S1x～S4x延迟死区时间地使控制信号S1y～S4y从切断成为接通的方式生成控制信号S1y～S4y。而且，在除此以外时，以使控制信号S1x～S4a与控制信号S1y～S4y相同的方式生成控制信号S1y～S4y。
这样，在比较例的情况下，在电子控制单元60B与开关元件S1～S4之间需要设置逻辑电路50B和死区时间生成电路52B。与此相对，虽然也可考虑不设置逻辑电路50B而利用电子控制单元60B逐次进行与逻辑电路50B的处理相当的逻辑运算，但是这种情况下，存在电子控制单元60B的处理负荷变得比较大的课题。因此，要求不设置逻辑电路50B、不利用电子控制单元60B逐次进行与逻辑电路50B的处理相当的逻辑运算，而能进行开关元件S1～S4的开关控制。
接下来，说明第一实施例的电源装置20的开关元件S1～S4的开关控制。在第一实施例中，与比较例同样，使用锯齿波作为载波Ca1，并且使用与载波Ca1周期相同且复位定时一致的倒锯齿波作为载波Ca2。图8是表示由第一实施例的电子控制单元60执行的处理例程的一例的流程图。在载波Ca1、Ca2的当前周期，当取得来自电压传感器16a的电力线14的电压VH和来自电流传感器42的在电抗器L2中流动的电流IL2时，执行该例程。
当执行图8的处理例程时，电子控制单元60首先设定载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*(步骤S100)。该处理可以与上述的比较例同样地进行。
接下来，基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿(上升、下降)的目标定时(步骤S110)。图9是表示载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。图9中，关于“Tw”、“τd1”、“τd2”如上所述。“τdt”是死区时间。如图9所示，控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况和值1以上的情况下不同。
在图9中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况下，如下设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，为了将开关元件S1保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(τw+τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw-τd2+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。
另外，在图9中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况下，将控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时如下设定。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τd1+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τw-τd2+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，为了将开关元件S3保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。
另外，在图9中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和等于值1的情况下，如下设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，为了将开关元件S1保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，为了将开关元件S3保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。
这样，能够根据目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和跟值1的大小关系，适当地设定载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。此外，无论在哪种情况下，时刻(Tw+τw+τdt)都不是载波Ca1、Ca2的下一周期的时刻，而是向时刻(Tw+τw)附加了死区时间τdt的时刻，因此在第一实施例中，作为载波Ca1、Ca2的下一周期的时刻进行处理。
并且，将载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时安设于一致输出部(步骤S120)，结束本例程。于是，之后，在计时器的计时值达到关于控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时之时，将对应的控制信号的输出从切断(Low)切换为接通(High)或者从接通切换为切断。
在此，对上述的步骤S110的处理进行说明。考虑目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况。这种情况下，从比较例的说明所使用的图7可知，在载波Ca1、Ca2的下一周期，分别在时刻(Tw+τd1)、时刻(Tw+τw-τd2)、时刻(Tw+τw)这3个时刻(定时)，开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x的一部分的接通切断进行切换。具体而言，如以下所述。在时刻(Tw+τd1)，开关元件S2的控制信号S2x从切断切换为接通并且开关元件S3的控制信号S3x从接通切换为切断。另外，在时刻(Tw+τw-τd2)，开关元件S3的控制信号S3x从切断切换为接通并且开关元件S4的控制信号S4x从接通切换为切断。此外，在时刻(Tw+τw)，开关元件S2的控制信号S2x从接通切换为切断并且开关元件S4的控制信号S4x从切断切换为接通。图9是立足于此，还考虑死区时间τdt来确定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的图。因此，通过使用图9来分别设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时，能够使控制信号S1a～S4a的波形与比较例的控制信号S1y～S4y(向控制信号S1x～S4x附加了死区时间的控制信号)的波形匹配。例如，关于开关元件S2的控制信号S2a，将控制信号S2y的上升的时刻(Tw+τd1+τdt)设定为控制信号S2a的上升的目标定时，并将控制信号S2y的下降的时刻(Tw+τw)设定为控制信号S2a的下降的目标定时，由此能够使控制信号S2a的波形与比较例的控制信号S2y的波形匹配。关于目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况及等于值1的情况，可以与目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况同样地考虑。
通过这样的手法，不用设置逻辑电路、逐次进行与由逻辑电路进行的处理相当的逻辑运算，而且，不用设置死区时间生成电路，能够将与比较例的控制信号S1y～S4y匹配的控制信号S1a～S4a向开关元件S1～S4输出，进行开关元件S1～S4的开关控制。其结果是，与设置逻辑电路及死区时间生成电路的情况相比能够降低电源装置20的构成零件的个数，并且与利用电子控制单元60逐次进行逻辑运算的情况相比能够降低电子控制单元60的处理负荷。
此外，在使载波Ca1、Ca2的复位定时相互不一致的情况下，需要根据载波Ca1的下一周期的4个定时来分别设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。与此相对，在第一实施例中，通过使载波Ca1、Ca2的复位定时相互一致，只要根据载波Ca1的下一周期的3个定时来分别设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时即可。
图10是表示第一实施例的电源装置20的时间图的一例的说明图。在第一实施例中，与比较例不同，不生成第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L。因此，在图10中，它们的图示省略。另外，图10示出目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况。进而，图10中，时刻T2r*、T2f*是开关元件S2的控制信号S2a的上升、下降的目标定时(Tw+τd1+τdt)、(Tw+τw)。时刻T3f*、T3r*是开关元件S3的控制信号S3a的下降、上升的目标定时(Tw+τd1)、(Tw+τw-τd2+τdt)。时刻T4f*、T4r*是开关元件S4的控制信号S4a的下降、上升的目标定时(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw+τdt)。在第一实施例中，在载波Ca1、Ca2的当前周期中，分别设定载波Ca1、Ca2的下一周期的控制信号S2a～S4a的各自的沿的目标定时，并将其安设于一致输出部。由此，在载波Ca1、Ca2的下一周期中，能够将与比较例的控制信号S1y～S4y匹配的控制信号S1a～S4a向开关元件S1～S4输出，进行开关元件S1～S4的开关控制。
在以上说明的第一实施例的电源装置20中，电子控制单元60根据载波Ca1、Ca2的下一周期的、在载波Ca1的增加期间载波Ca1与目标占空比Du1*变得相等的定时、在载波Ca2的减少期间载波Ca2与目标占空比Du2*变得相等的定时、载波Ca1、Ca2的复位定时这3个定时，分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。并且，电子控制单元60将该目标定时分别安设于一致输出部，在计时器的计时值达到关于控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时之时，将对应的控制信号的输出从切断(Low)切换为接通(High)或者从接通切换为切断。由此，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。其结果是，与设置逻辑电路的情况相比，能够降低电源装置20的构成零件的个数，并且与利用电子控制单元60逐次进行逻辑运算的情况相比，能够降低电子控制单元60的处理负荷。
另外，在第一实施例的电源装置20中，电子控制单元60考虑死区时间，分别设定载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。由此，无需在电子控制单元60与开关元件S1～S4之间设置死区时间生成电路，因此能够进一步降低电源装置20的构成零件的个数。
在第一实施例的电源装置20中，电子控制单元60基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。然而，也可以基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿的定时，分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。这种情况下的处理例程的一例如图11所示。
当执行图11的处理例程时，电子控制单元60首先设定载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*(步骤S200)。该处理可以与上述的比较例及图8的处理例程的步骤S100的处理同样地进行。
接下来，基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，生成载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L(步骤S210)。该处理可以与上述的比较例同样地进行。
然后，基于载波Ca1、Ca2的下一周期的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿(上升、下降)的定时，分别设定该周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时(步骤S220)。该处理可以与图8的处理例程的步骤S110的处理同样地使用图9进行。从图7可知，在载波Ca1、Ca2的下一周期，在时刻(Tw+τd1)和时刻(Tw+τw)，第一电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L的接通切断进行切换，在时刻(Tw+τw-τd2)和时刻(Tw+τw)，第二电源用转换器的上下臂的控制信号B2U、B2L的接通切断进行切换。并且，分别在时刻(Tw+τd1)、时刻(Tw+τw-τd2)、时刻(Tw+τw)这3个时刻(定时)，开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x的一部分的接通切断进行切换。因此，当考虑控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿的定时与控制信号S1x～S4x的沿的定时的关系时，通过与图8的处理例程的步骤S110的处理同样地进行步骤S220的处理，可认为能够使控制信号S1a～S4a的波形与比较例的控制信号S1y～S4y(向控制信号S1x～S4x附加了死区时间的控制信号)的波形匹配。
然后，将载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时安设于一致输出部(步骤S230)，结束本例程。该处理能够与图8的处理例程的步骤S120的处理同样地进行。
通过这样的手法，与第一实施例同样，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在第一实施例的电源装置20中，电子控制单元60考虑死区时间，分别设定载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。然而，也可以不考虑死区时间而分别设定载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。这种情况下，需要在电子控制单元60与开关元件S1～S4之间设置死区时间生成电路，但也能够与第一实施例同样，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，而能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在第一实施例的电源装置20中，使用锯齿波作为载波Ca1并使用倒锯齿波作为载波Ca2。然而，可以使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2，也可以同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2，还可以同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2。图12是表示使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。图13是表示同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。图14是表示同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时的说明图。以下，依次进行说明。
在图12中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，为了将开关元件S1保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τw-τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τd2+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。
另外，在图12中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τw-τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τd2+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，为了将开关元件S3保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。
进而，在图12中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和等于值1的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，为了将开关元件S1保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，为了将开关元件S3保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。
在图13中，在目标占空比Du1*小于目标占空比Du2*的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，为了将开关元件S2保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τd2+τdt)设定为上升的目标定时。
另外，在图13中，在目标占空比Du1*大于目标占空比Du2*的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τd2+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τd1+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，为了将开关元件S4保持为接通而未设定沿的目标定时。
进而，在图13中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*相等的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τd2+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，为了将开关元件S2保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，为了将开关元件S4保持为接通而未设定沿的目标定时。
在图14中，在目标占空比Du1*小于目标占空比Du2*的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τw-τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为上升的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，为了将开关元件S2保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τw-τd2+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时。
而且，在图14中，在目标占空比Du1*大于目标占空比Du2*的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为上升的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，将时刻(Tw+τw-τd1)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw-τd2+τdt)设定为上升的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，为了将开关元件S4保持为接通而未设定沿的目标定时。
进而，在图14中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*相等的情况下，如下设定开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。关于开关元件S1的控制信号S1a，将时刻(Tw+τw-τd2)设定为下降的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为上升的目标定时。关于开关元件S2的控制信号S2a，为了将开关元件S2保持为接通而未设定沿的目标定时。关于开关元件S3的控制信号S3a，将时刻(Tw+τw-τd1+τdt)设定为上升的目标定时并将时刻(Tw+τw)设定为下降的目标定时。关于开关元件S4的控制信号S4a，为了将开关元件S4保持为接通而未设定沿的目标定时。
如此，在使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2的情况、同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况、同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况下，使用图12～图14来分别设定载波Ca1、Ca2的下一周期的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时。由此，与第一实施例同样，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在第一实施例的电源装置20、其变形例中，载波Ca1、Ca2使用彼此周期相同且复位定时一致的锯齿波或倒锯齿波。然而，载波Ca1、Ca2只要相互周期相同即可，也可以使用相互复位定时不同的锯齿波或倒锯齿波。这种情况下，只要根据载波Ca1、Ca2的1周期的4个定时而分别设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时即可。
在第一实施例的电源装置20、其变形例中，载波Ca1、Ca2使用相互周期相同的锯齿波或倒锯齿波。然而，载波Ca1、Ca2也可以使用周期相互相同的三角波。这种情况下，只要根据载波Ca1、Ca2的1周期的4个定时而分别设定控制信号S1a～S4a的各自的沿的目标定时即可。此外，4个定时是在载波Ca1的增加期间、减少期间载波Ca1与目标占空比Du1*变得相等的定时、在载波Ca2的增加期间、减少期间载波Ca2与目标占空比Du2*变得相等的定时。
【实施例2】
图15是表示第二实施例的电源装置120的结构的概略的结构图。第二实施例的电源装置120除了在电子控制单元60与开关元件S1～S4之间具备死区时间生成电路152的点之外，与第一实施例的电源装置20为相同的硬件结构。因此，为了避免重复的说明，对于第二实施例的电源装置120中的与第一实施例的电源装置20相同的硬件结构，标注同一符号，省略其说明。死区时间生成电路152与上述的比较例中说明的死区时间生成电路是同样的，对于来自电子控制单元60的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a分别附加死区时间而生成控制信号S1b～S4b，并将该控制信号S1b～S4b向开关元件S1～S4输出。
接下来，说明第二实施例的电源装置120的开关元件S1～S4的开关控制。在第二实施例中，与第一实施例同样，使用锯齿波作为载波Ca1，并且使用与载波Ca1周期相同且复位定时一致的倒锯齿波作为载波Ca2。图16是表示由第二实施例的电子控制单元60执行的处理例程的一例的流程图。该例程以与图8的处理例程同样的定时来执行。
当执行图16的处理例程时，电子控制单元60首先设定载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*(步骤S300)。该处理能够与图8的处理例程的步骤S100的处理同样地进行。
接下来，基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，来设定该周期的目标定时T11～T13(T11<T12<T13)(步骤S310)，设定关于目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合(步骤S320)。图17是表示载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及关于目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。如图17所示，目标定时T11～T13及关于目标定时T11～T13的各自的控制信号S1a～S4a的组合在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况、大于值1的情况、等于值1的情况下不同。
在图17中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况下，将时刻(Tw+τd1)、(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11、T12、T13。这是由于时刻(Tw+τd1)成为比时刻(Tw+τw-τd2)早的时刻的缘故。并且，关于目标定时T11，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
另外，在图17中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况下，将时刻(Tw+τw-τd2)、(Tw+τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11、T12、T13。这是由于时刻(Tw+τd1)成为比时刻(Tw+τw-τd2)晚的时刻的缘故。并且，关于目标定时T11，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
进而，在图17中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和等于值1的情况下，将时刻(Tw+τd1)＝(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11＝T12、T13。这是由于时刻(Tw+τd1)、时刻(Tw+τw-τd2)成为同一时刻的缘故。并且，关于目标定时T11、T12，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
这样，根据目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和跟值1的大小关系，能够适当地设定目标定时T11～T13及分别关于目标定时T11～T13的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合。
并且，将载波Ca1、Ca2的下一周期的、目标定时T11～T13及关于目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部(步骤S330)，结束本例程。在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况下将控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部的情况如图18所示。若这样将控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部，则之后，在计时器的计时值分别达到目标定时T11～T13时，输出对应的控制信号S1a～S4a的组合。在图18的情况下，首先在达到时刻T11时，将控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合(1、1、0、1)向死区时间生成电路152输出，在达到时刻T12时，将控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合(1、1、1、0)向死区时间生成电路152输出，在达到时刻T13时，将控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合(1、0、1、1)向死区时间生成电路152输出。在值为0→0或1→1的情况下，将切断(Low)或接通(High)的保持指令向死区时间生成电路152输出，在值为0→1或1→0的情况下，将从切断至接通或者从接通至切断的开关指令向死区时间生成电路152输出。如上所述，死区时间生成电路152对于来自电子控制单元60的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a分别附加死区时间而生成开关元件S1～S4的控制信号S1b～S4b，并将该控制信号S1b～S4b向开关元件S1～S4输出。
在此，对上述的步骤S310、S320的处理进行说明。可考虑目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况。这种情况下，从图7可知，在载波Ca1、Ca2的下一周期中，分别在时刻(Tw+τd1)、时刻(Tw+τw-τd2)、时刻(Tw+τw)这3个时刻(定时)，开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x的一部分的接通切断进行切换。具体而言，如以下所述。在时刻(Tw+τd1)，开关元件S2的控制信号S2x从切断切换为接通并且开关元件S3的控制信号S3x从接通切换为切断。而且，在时刻(Tw+τw-τd2)，开关元件S3的控制信号S3x从切断切换为接通并且开关元件S4的控制信号S4x从接通切换为切断。此外，在时刻(Tw+τw)，开关元件S2的控制信号S2x从接通切换为切断并且开关元件S4的控制信号S4x从切断切换为接通。图17是立足于此而确定关于时刻(Tw+τd1)、(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw)的各自的控制信号S1a～S4a的组合。因此，使用图17，将时刻(Tw+τd1)、(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw)设为目标定时T11～T13并设定关于目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合，由此能够使控制信号S1a～S4a的波形与比较例的控制信号S1x～S4x的波形匹配。关于目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况及等于值1的情况，也可以与目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况同样地考虑。
通过这样的手法，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，通过将与比较例的控制信号S1x～S4x匹配的控制信号S1a～S4a向死区时间生成电路152输出，就能够将与比较例的控制信号S1y～S4y匹配的控制信号S1b～S4b向开关元件S1～S4输出，进行开关元件S1～S4的开关控制。其结果是，与设置逻辑电路的情况相比能够降低电源装置120的构成零件的个数，并且与利用电子控制单元60逐次进行逻辑运算相比，能够降低电子控制单元60的处理负荷。
此外，在使载波Ca1、Ca2的复位定时相互不一致的情况下，需要将载波Ca1的下一周期的4个定时设定为目标定时而设定各目标定时的组合。与此相对，在第二实施例中，通过使载波Ca1、Ca2的复位定时相互一致，只要将载波Ca1的下一周期的3个定时设定为目标定时而设定各目标定时的组合即可，因此能够减少组合的设定数。
另外，若将第一实施例的手法与第二实施例的手法进行比较，则第二实施例的手法具有能够进一步降低电子控制单元60的处理负荷这样的优点，第一实施例的手法具有无需在电子控制单元60与开关元件S1～S4之间设置死区时间生成电路152的优点。
图19是表示第二实施例的电源装置120的时间图的一例的说明图。图19示出目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况。在第二实施例中，在载波Ca1、Ca2的当前周期，将载波Ca1、Ca2的下一周期的时刻(Tw+τd1)、(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw))设定为目标定时T11～T13，设定关于该目标定时T11～T13的各自的控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合(1、1、0、1)、(1、1、1、0)、(1、0、1、1)，并将它们安设于一致输出部。由此，在载波Ca1、Ca2的下一周期，将与比较例的控制信号S1x～S4x匹配的控制信号S1a～S4a向死区时间生成电路152输出，由此将与比较例的控制信号S1y～S4y匹配的控制信号S1b～S4b向开关元件S1～S4输出，能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在以上说明的第二实施例的电源装置120中，电子控制单元60将载波Ca1、Ca2的下一周期的、在载波Ca1的增加期间载波Ca1与目标占空比Du1*变得相等的定时、在载波Ca2的减少期间载波Ca2与目标占空比Du2*变得相等的定时、载波Ca1、Ca2的复位定时设定作为目标定时T11～T13。接下来，电子控制单元60设定关于该目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。并且，电子控制单元60将关于目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部，在计时器的计时值分别达到目标定时T11～T13时，将对应的组合向死区时间生成电路152输出。死区时间生成电路152向来自电子控制单元60的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a附加死区时间而生成开关元件S1～S4的控制信号S1b～S4b，并将该控制信号S1b～S4b向开关元件S1～S4输出。由此，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。其结果是，与设置逻辑电路的情况相比能够降低电源装置20的构成零件的个数，并且与利用电子控制单元60逐次进行逻辑运算的情况相比能够降低电子控制单元60的处理负荷。
在第二实施例的电源装置120中，电子控制单元60基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，设定该周期的目标定时T11～T13。然而，也可以将载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿的定时设定为该周期的目标定时T11～T13。这种情况下的处理例程的一例如图20所示。
当执行图20的处理例程时，电子控制单元60首先设定载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*(步骤S400)。该处理可以与图16的处理例程的步骤S300的处理同样地进行。
接下来，基于载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的目标占空比Du1*、Du2*，生成载波Ca1、Ca2的下一周期的第一、第二电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L(步骤S410)。该处理可以与图11的处理例程的步骤S210的处理同样地进行。
然后，将载波Ca1、Ca2的下一周期的控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿(上升、下降)的定时设定为该周期的目标定时T11～T13(T11<T12<T13)(步骤S420)，设定关于目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合(步骤S430)。这些处理可以与图16的处理例程的步骤S310、S320的处理同样地进行。上述的情况从图7可知，在载波Ca1、Ca2的下一周期中，在时刻(Tw+τd1)与时刻(Tw+τw)第一电源用转换器的上下臂的控制信号B1U、B1L的接通切断进行切换，在时刻(Tw+τw-τd2)与时刻(Tw+τw)第二电源用转换器的上下臂的控制信号B2U、B2L的接通切断进行切换。并且，分别在时刻(Tw+τd1)、时刻(Tw+τw-τd2)、时刻(Tw+τw)这3个时刻(定时)，开关元件S1～S4的控制信号S1x～S4x的一部分的接通切断进行切换。因此，当考虑控制信号B1U、B1L、B2U、B2L的沿的定时与控制信号S1x～S4x的沿的定时的关系时，可认为通过与图16的处理例程的步骤S310、S320的处理同样地进行步骤S420、S430的处理，能够使控制信号S1a～S4a的波形与比较例的控制信号S1x～S4x的波形匹配。
然后，将载波Ca1、Ca2的下一周期的、关于目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合安设于一致输出部(步骤S440)，结束本例程。该处理可以与图16的处理例程的步骤S330的处理同样地进行。
通过这样的手法，与第二实施例同样，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在第二实施例的电源装置120中，使用锯齿波作为载波Ca1并使用倒锯齿波作为载波Ca2。然而，可以使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2，也可以同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2，还可以同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2。图21是表示使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。图22是表示同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。图23是表示同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况的载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合的说明图。以下，依次进行说明。
在图21中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和小于值1的情况下，将时刻(Tw+τd2)、(Tw+τw-τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
另外，在图21中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和大于值1的情况下，将时刻(Tw+τw-τd1)、(Tw+τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
进而，在图21中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*之和等于值1的情况下，将时刻(Tw+τd2)＝(Tw+τw-τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11＝T12、T13。并且，关于目标定时T11、T12，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
在图22中，在目标占空比Du1*小于目标占空比Du2*的情况下，将时刻(Tw+τd1)、(Tw+τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
另外，在图22中，在目标占空比Du1*大于目标占空比Du2*的情况下，将时刻(Tw+τd2)、(Tw+τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
进而，在图22中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*相等的情况下，将时刻(Tw+τd1)＝(Tw+τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11＝T12、T13。并且，关于目标定时T11、T12，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
在图23中，在目标占空比Du1*小于目标占空比Du2*的情况下，将时刻(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw-τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(1、1、1、0)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
另外，在图23中，在目标占空比Du1*大于目标占空比Du2*的情况下，将时刻(Tw+τw-τd1)、(Tw+τw-τd2)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(1、0、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T12，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
进而，在图23中，在目标占空比Du1*与目标占空比Du2*相等的情况下，将时刻(Tw+τw-τd2)＝(Tw+τw-τd1)、(Tw+τw)设定为目标定时T11～T13。并且，关于目标定时T11，设定(0、1、1、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。关于目标定时T13，设定(1、1、0、1)作为控制信号S1a、S2a、S3a、S4a的组合。
这样，在使用倒锯齿波作为载波Ca1并使用锯齿波作为载波Ca2的情况、同时使用锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况、同时使用倒锯齿波作为载波Ca1、Ca2的情况下，使用图21～图23来设定载波Ca1、Ca2的下一周期的目标定时T11～T13及目标定时T11～T13的各自的开关元件S1～S4的控制信号S1a～S4a的组合。由此，与第二实施例同样，不用设置逻辑电路、逐次进行与逻辑电路所进行的处理相当的逻辑运算，就能够进行开关元件S1～S4的开关控制。
在第二实施例的电源装置120、其变形例中，载波Ca1、Ca2使用相互周期相同且复位定时一致的锯齿波或倒锯齿波。然而，载波Ca1、Ca2只要周期相互相同即可，也可以使用相互复位定时不同的锯齿波或倒锯齿波。这种情况下，只要将载波Ca1、Ca2的1周期的4个定时设定为各目标定时，并设定该各目标定时的控制信号S1a～S4a的组合即可。
在第二实施例的电源装置120、其变形例中，载波Ca1、Ca2使用周期相互相同的锯齿波或倒锯齿波。然而，载波Ca1、Ca2也可以使用周期相互相同的三角波。这种情况下，只要将载波Ca1、Ca2的1周期的4个定时设定为各目标定时，并设定该各目标定时的控制信号S1a～S4a的组合即可。此外，4个定时是在载波Ca1的增加期间、减少期间载波Ca1与目标占空比Du1*变得相等的定时、在载波Ca2的增加期间、减少期间载波Ca2与目标占空比Du2*变得相等的定时。
在第一、第二实施例的电源装置20、120中，以通过作为第一电源用转换器的功能而电力线14的电压VH成为该目标电压VH*并且通过作为第二电源用转换器的功能而流过电抗器L2的电流IL2成为目标电流IL2*的方式，对转换器40的开关元件S1～S4进行开关控制。然而，也可以是以通过作为第二电源用转换器的功能而电力线14的电压VH成为该目标电压VH*并且通过作为第一电源用转换器的功能而流过电抗器L1的电流IL1成为目标电流IL1*的方式，对转换器40的开关元件S1～S4进行开关控制。在此，电抗器L1的目标电流IL1*可以基于蓄电池22、32的蓄电比例SOC1、SOC2等进行设定。
对实施例的主要的要素与用于解决课题的方案一栏记载的发明的主要的要素的对应关系进行说明。在实施例中，蓄电池22相当于“第一电源”，蓄电池32相当于“第二电源”，具有开关元件S1～S4、二极管D1～D4、电抗器L1、L2的转换器40相当于“转换器”，电子控制单元60相当于“控制装置”。
此外，实施例的主要的要素与用于解决课题的方案一栏记载的发明的主要的要素的对应关系是具体说明实施例实施用于解决课题的方案一栏记载的发明的方式的一例，因此没有限定用于解决课题的方案一栏记载的发明的要素。即，关于用于解决课题的方案一栏记载的发明的解释应基于该栏的记载进行，实施例只不过是用于解决课题的方案一栏记载的发明的具体的一例。
以上，虽然使用实施例说明了用于实施本发明的方式，但是本发明不受这样的实施例的任何限定，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内，以各种方式实施。
【产业上的可利用性】
本发明能够利用于电源装置的制造产业等。

Claims (15)

1.一种电源装置，具备第一电源、第二电源、转换器以及控制装置，所述转换器与连接有所述第一电源的第一电力线、连接有所述第二电源的第二电力线及连接有负载的第三电力线连接，能够伴随电压的升压而将所述第一电力线及所述第二电力线的电力向所述第三电力线供给，所述控制装置用于对所述转换器进行控制，
其中，
所述转换器具有：
第一～第四开关元件，串联连接在所述第三电力线的正极母线与所述第一电力线及所述第三电力线的负极母线之间；
第一～第四二极管，分别与所述第一～第四开关元件并联连接；
第一电抗器，连接于所述第二开关元件与所述第三开关元件之间的连接点和所述第一电力线的正极母线；以及
第二电抗器，连接于所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接点和所述第二电力线的正极母线，
所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点与所述第二电力线的负极母线连接，
所述控制装置根据第一载波的1周期中的2个定时和第二载波的1周期中的2个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并根据各个所述设定的目标定时而向所述第一～第四开关元件侧输出开关指令，所述第一载波的1周期中的2个定时根据用于控制从所述第一电力线向所述第三电力线供给的第一电力的第一目标占空比和用于控制该第一电力的所述第一载波而确定，所述第二载波的1周期中的2个定时根据用于控制从所述第二电力线向所述第三电力线供给的第二电力的第二目标占空比和用于控制该第二电力且周期与所述第一载波相同的所述第二载波而确定，
所述第一载波是锯齿波或倒锯齿波，
所述第二载波是锯齿波或倒锯齿波，且复位定时与所述第一载波一致，
所述第一载波的1周期中的所述2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的第一定时，
所述第二载波的1周期中的所述2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的第二定时，
所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述复位定时、所述第一定时以及所述第二定时这3个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的所述目标定时。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，
在达到了所述设定的各个目标定时之时，向所述第一～第四开关元件中对应的开关元件侧输出所述开关指令。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时、以及所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，
在达到了所述设定的各个目标定时之时，向所述第一～第四开关元件中对应的开关元件侧输出所述开关指令。
4.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时、所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系、所述第一载波是锯齿波还是倒锯齿波、以及所述第二载波是锯齿波还是倒锯齿波，分别设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时，
在达到了所述设定的各个目标定时之时，向所述第一～第四开关元件中对应的开关元件侧输出所述开关指令。
5.根据权利要求2所述的电源装置，其中，
所述控制装置考虑所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间来分别设定关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时。
6.根据权利要求3所述的电源装置，其中，
所述控制装置考虑所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间来分别设定关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时。
7.根据权利要求4所述的电源装置，其中，
所述控制装置考虑所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间来分别设定关于所述第一～第四开关元件中各开关元件的所述目标定时。
8.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述控制装置将所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个定时设定为所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的3个所述目标定时，并设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时中各目标定时的所述第一～第四开关元件的接通切断状态的组合，
在达到了所述设定的各个目标定时之时，根据所述设定的组合和到此为止的所述第一～第四开关元件的接通切断状态，向所述第一～第四开关元件的各开关元件侧输出所述开关指令或保持指令。
9.根据权利要求8所述的电源装置，其中，
所述控制装置根据所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系，来设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时中各目标定时的所述组合。
10.根据权利要求8所述的电源装置，其中，
所述控制装置根据所述第一目标占空比及所述第二目标占空比之和与值1的大小关系或所述第一目标占空比与所述第二目标占空比的大小关系、所述第一载波是锯齿波还是倒锯齿波、以及所述第二载波是锯齿波还是倒锯齿波，来设定关于所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述3个目标定时中各目标定时的所述组合。
11.根据权利要求8所述的电源装置，其中，
所述电源装置具有死区时间生成电路，该死区时间生成电路将所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间附加于来自所述控制装置的输出而向所述第一～第四开关元件输出。
12.根据权利要求9所述的电源装置，其中，
所述电源装置具有死区时间生成电路，该死区时间生成电路将所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间附加于来自所述控制装置的输出而向所述第一～第四开关元件输出。
13.根据权利要求10所述的电源装置，其中，
所述电源装置具有死区时间生成电路，该死区时间生成电路将所述第一～第四开关元件的开关时所需的死区时间附加于来自所述控制装置的输出而向所述第一～第四开关元件输出。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的电源装置，其中，
所述控制装置使用所述第一目标占空比和所述第一载波来生成用于控制所述第一电力的第一控制信号，并且使用所述第二目标占空比和所述第二载波来生成用于控制所述第二电力的第二控制信号，将所述第一控制信号的上升及下降的定时设为所述第一载波的1周期中的所述2个定时，并且将所述第二控制信号的上升及下降的定时设为所述第二载波的1周期中的所述2个定时。
15.一种电源装置，具备第一电源、第二电源、转换器以及控制装置，所述转换器与连接有所述第一电源的第一电力线、连接有所述第二电源的第二电力线及连接有负载的第三电力线连接，能够伴随电压的升压而将所述第一电力线及所述第二电力线的电力向所述第三电力线供给，所述控制装置用于对所述转换器进行控制，
其中，
所述转换器具有：
第一～第四开关元件，串联连接在所述第三电力线的正极母线与所述第一电力线及所述第三电力线的负极母线之间；
第一～第四二极管，分别与所述第一～第四开关元件并联连接；
第一电抗器，连接于所述第二开关元件与所述第三开关元件之间的连接点和所述第一电力线的正极母线；以及
第二电抗器，连接于所述第一开关元件与所述第二开关元件之间的连接点和所述第二电力线的正极母线，
所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点与所述第二电力线的负极母线连接，
所述控制装置根据用于控制从所述第一电力线向所述第三电力线供给的第一电力的第一控制信号的1周期中的上升及下降的定时、和用于控制从所述第二电力线向所述第三电力线供给的第二电力的第二控制信号的1周期中的上升及下降的定时，来设定第一载波及第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的开关用的目标定时，并根据所述设定的目标定时中的各目标定时向所述第一～第四开关元件侧输出开关指令，
所述第一载波是锯齿波或倒锯齿波，
所述第二载波是锯齿波或倒锯齿波，且复位定时与所述第一载波一致，
所述第一载波的1周期中的2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的第一定时，
所述第二载波的1周期中的2个定时是所述复位定时和该复位定时以外的第二定时，
所述控制装置根据所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述复位定时、所述第一定时以及所述第二定时这3个定时，来设定所述第一载波及所述第二载波的1周期中的所述第一～第四开关元件的所述目标定时。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6962203B2 (ja) * 2018-01-11 2021-11-05 株式会社デンソー 昇圧システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103141019A (zh) * 2010-09-22 2013-06-05 丰田自动车株式会社 包括要并联或串联连接的dc电源的dc-dc变换器
CN103181053A (zh) * 2011-10-24 2013-06-26 丰田自动车株式会社 蓄电***
CN103368386A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 丰田自动车株式会社 电压转换装置的控制装置
JP2015002573A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 株式会社豊田中央研究所 電源システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829646B2 (ja) * 1974-11-02 1983-06-24 ソニー株式会社 パルス幅変調増幅器
JP5082339B2 (ja) * 2006-08-28 2012-11-28 日産自動車株式会社 電力変換装置
FR2924873B1 (fr) * 2007-12-07 2011-11-25 Valeo Sys Controle Moteur Sas Circuit de controle du courant dans un organe electrique de commande ou de la tension aux bornes dudit organe electrique de commande
DE112010005325B4 (de) * 2010-03-01 2021-05-06 Denso Corporation Elektrisch betriebenes Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung desselben
EP2610698A1 (en) * 2010-08-27 2013-07-03 School Judicial Person Ikutokugakuen Solar power generation system, control device used for solar power generation system, and control method and program for the same
US20130013478A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Jonathan Broadbent System and method for incentivizing retirement savings
JP5714528B2 (ja) 2012-03-19 2015-05-07 株式会社豊田中央研究所 電力変換器および電源システム
JP6062327B2 (ja) * 2013-07-09 2017-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ装置および電動車両
JP6256214B2 (ja) * 2014-06-13 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 電動車両及びその制御方法
JP5844006B1 (ja) * 2014-08-28 2016-01-13 三菱電機株式会社 電力変換装置および車両駆動システム
JP5901861B1 (ja) * 2014-09-05 2016-04-13 三菱電機株式会社 電力変換システム及び電力変換装置
JP6300254B2 (ja) * 2015-02-16 2018-03-28 株式会社日立製作所 電力変換装置用の制御装置、電力変換装置、およびそれらを用いた電動機駆動システム、圧縮機駆動システム、ガスタービン発電システム
JP6278007B2 (ja) * 2015-07-14 2018-02-14 トヨタ自動車株式会社 電源システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103141019A (zh) * 2010-09-22 2013-06-05 丰田自动车株式会社 包括要并联或串联连接的dc电源的dc-dc变换器
CN103181053A (zh) * 2011-10-24 2013-06-26 丰田自动车株式会社 蓄电***
CN103368386A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 丰田自动车株式会社 电压转换装置的控制装置
JP2015002573A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 株式会社豊田中央研究所 電源システム

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