DE112011102550T5 - DC/DC-Umwandler - Google Patents

DC/DC-Umwandler Download PDF

Info

Publication number
DE112011102550T5
DE112011102550T5 DE201111102550 DE112011102550T DE112011102550T5 DE 112011102550 T5 DE112011102550 T5 DE 112011102550T5 DE 201111102550 DE201111102550 DE 201111102550 DE 112011102550 T DE112011102550 T DE 112011102550T DE 112011102550 T5 DE112011102550 T5 DE 112011102550T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
value
voltage side
switching
section
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE201111102550
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Urakabe
Masaru Kobayashi
Matahiko Ikeda
Hirotoshi Maekawa
Tatsuya Okuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112011102550T5 publication Critical patent/DE112011102550T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F5/00—Systems for regulating electric variables by detecting deviations in the electric input to the system and thereby controlling a device within the system to obtain a regulated output
    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4837—Flying capacitor converters
    • 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • 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
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Ein Hochspannung-Seite-Glättungskondensator ist parallel mit einer Serienschaltung verbunden, welche vier Umschaltvorrichtungen (S1) bis (S4) enthält, welche in dieser Reihenfolge über ein erstes bis drittes Verbindungsteil in Serie verbunden sind, und wobei ein Auflade-Entlade-Kondensator zwischen dem ersten und dritten Verbindungsteil verbunden ist. Eine Niedrigspannung-Seite-Spannung, welche über die Drosselspule an das zweite Verbindungsteil angelegt ist, wird durch ein Umschalten von (S1) bis (S4) heraufgesetzt und dann von der Serienschaltung ausgegeben. Eine erste Steuereinheit (25) berechnet einen ersten Betriebswert basierend auf der Differenz zwischen einem Ausgangsspannung-Zielwert Vout* und einer Ausgangsspannung Vout; eine zweite Steuereinheit (26) berechnet einen zweiten Betriebswert basierend auf der Differenz zwischen einem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und einer Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf; Steuerblöcke (27) und (28) führen eine Addition und Subtraktion für den ersten und zweiten Betriebswert durch; und die Leitvermögen-Verhältnisse von (S1) bis (S4) werden durch Gate-Signale G1 und G2 gesteuert, wodurch die Ausgangsspannung und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung gesteuert werden und ein Überspannungs-Durchschlag von (S1) bis (S4) verhindert wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen DC/DC-Umwandler.
  • STAND DER TECHNIK
  • Einige herkömmliche DC/DC-Umwandler steuern die Energiemenge, welche in einer Drosselspule (engl.: reactor) zu speichern oder freizugeben ist, unter Verwendung eines EIN/AUS-Betriebes eines Halbleiter-Umschalters, wodurch eine Umwandlung auf eine höhere Spannung als jene von einer Gleichstrom-Leistungsversorgung durchgeführt wird. Zusätzlich, in Ansprechen auf ein Problem, dass die Drosselspule groß und schwer ist, wird eine Technik vorgeschlagen, welche eine Spannung, welche an die Drosselspule angelegt wird, reduziert, indem eine Aufladung und Entladung eines Kondensators verwendet wird, und welche einen Induktivitätswert reduziert, welche für die Drosselspule benötigt wird, wodurch die Größe und das Gewicht von der Drosselspule reduziert werden. In einer dieser Techniken wird eine Gleichspannungs-Umwandlungssektion zwischen einer Drosselspule L, welche mit einer Gleichstrom-Leistungsversorgung verbunden ist, und einem Glättungskondensator C0 für die Ausgangsspannung bereitgestellt, und wobei die Gleichspannungs-Umwandlungssektion enthält: eine Serienschaltung, umfassend eine Umschaltvorrichtung-Serienschaltung, welche eine erste und zweite Umschaltvorrichtung S1 und S2, welche in Serie verbunden sind, hat, und eine Dioden-Serienschaltung, welche Dioden D1 und D2 hat, welche in Serie verbunden sind, so dass die Umschaltvorrichtung S1, die Umschaltvorrichtung S2, die Diode D1 und die Diode D2 in dieser Reihenfolge in Serie verbunden sind, wobei die Anoden-Seite von der Diode D1 mit der zweiten Umschaltvorrichtung S2 verbunden ist; und einen Auflade-Entlade-Kondensator C1. Der Auflade-Entlade-Kondensator C1 ist zwischen dem Verbindungsteil zwischen der Diode D2 und der Diode D1 und dem Verbindungsteil zwischen der Umschaltvorrichtung S2 und der Umschaltvorrichtung S1 verbunden. Das Verbindungsteil zwischen der Umschaltvorrichtung S2 und der Diode D1 ist über die Drosselspule L mit der Gleichstrom-Leistungsversorgung verbunden. Die Serienschaltung und der Glättungskondensator C0 sind parallel verbunden. Der Auflade-Entlade-Kondensator C1 wird durch die erste Umschaltvorrichtung S1, welche eingeschaltet ist, über die Diode D1 aufgeladen. Der Auflade-Entlade-Kondensator C1 wird durch die zweite Umschaltvorrichtung S2, welche eingeschaltet ist, über die Diode D2 entladen. Der Entladestrom wird dem Glättungskondensator C0 zugeführt. Die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 werden abwechselnd eingeschaltet, wodurch eine Spannung erlangt wird, welche doppelt so hoch ist wie jene der Gleichstrom-Leistungsversorgung (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • ZITIERUNGSLISTE
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung-Offenlegungsschrift No. 61-092162
  • UMRISS DER ERFINDUNG
  • PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
  • Bei einem herkömmlichen DC/DC-Umwandler, welcher wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, besteht in dem Fall, bei welchem eine Schaltungsverlust-Komponente in den Umschaltvorrichtungen, den Dioden, der Drosselspule oder dergleichen, welche die Gleichspannungs-Umwandlungssektion zusammensetzen, auftritt, oder ein Fehlerfaktor, wie beispielsweise eine Schwankung in EIN-Zeitpunkten der Umschaltvorrichtungen auftritt, da die Zwischen-Anschluss-Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators C1 aufgrund des Fehlerfaktors zwischen Null und einer Ausgangsspannung Vo schwankt, ein Problem, dass ein Oberwellenstrom in der Drosselspule zunimmt und der Verlust zunimmt. Ferner, wenn die Zwischen-Anschluss-Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators C1 schwankt, können, da Spannungen, welche an die Halbleitervorrichtungen, wie beispielsweise die Umschaltvorrichtungen, angelegt sind, ungleichmäßig sind, die Halbleitervorrichtungen aufgrund einer Überspannung zerstört werden. Wenn beispielsweise die Zwischen-Anschluss-Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators C1 abnimmt, nehmen Spannungen, welche an die Umschaltvorrichtung S1 und die Diode D2 angelegt sind, zu, wohingegen andererseits, wenn die Zwischen-Anschluss-Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators C1 zunimmt, Spannungen, welche an die Umschaltvorrichtung S2 und die Diode D1 angelegt sind, zunehmen. Zusätzlich, wenn eine Regenerationsleistung vom Hochspannung-Seite-Anschluss (engl.: high-voltage-side terminal) des DC/DC-Umwandlers fließt, und die Ausgangsspannung Vo aufgrund der Regenerationsleistung zunimmt, können, da die gesamte zugenommene Spannung der Ausgangsspannung Vo an die Umschaltvorrichtung S1 und die Diode D2 angelegt wird, die Umschaltvorrichtung S1 als eine Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion hat, und die Diode D2 aufgrund von Überspannung zerstört werden.
  • Um ein solches Problem zu verhindern, muss die Durchschlagspannung der Umschaltvorrichtungen und der Dioden höher sein als der Maximalwert der Ausgangsspannung, und werden resultierend hieraus die Kosten unnötigerweise zunehmen und die Effizienz abnehmen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht um die zuvor genannten Probleme zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen DC/DC-Umwandler zu erlangen, welcher einen Überspannungs-Durchschlag einer Halbleiterschaltung, welche im DC/DC-Umwandler eine Umschaltfunktion hat, verhindern kann.
  • LÖSUNG DER PROBLEME
  • Ein DC/DC-Umwandler gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: einen Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator, welcher eine Niedrigspannung-Seite-Spannung speichert; einen Hochspannung-Seite-Glättungskondensator, dessen negativer Anschluss mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist, und welcher eine Hochspannung-Seite-Spannung speichert; eine erste Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine zweite Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der ersten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon über eine Drosselspule mit dem positiven Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine dritte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist; eine vierte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der dritten Halbleiterschaltung verbunden ist, und das weitere Ende davon mit dem positiven Anschluss des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; einen Zwischen-Kondensator, wobei ein Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der ersten Halbleiterschaltung und der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der dritten Halbleiterschaltung und der vierten Halbleiterschaltung verbunden ist; und eine Steuereinrichtung, welche jede der Halbleiterschaltungen steuert. Der DC/DC-Umwandler ist dazu ausgelegt: um zu bewirken, dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Heraufsetz-Betrieb (engl.: step-up Operation) durchzuführen, bei welchem die Spannung des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Heraufsetz-Spannung umgewandelt wird und die Heraufsetz-Spannung an den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der ersten und zweiten Halbleiterschaltung enthalten ist, und/oder wobei der DC/DC-Umwandler dazu ausgelegt ist, um: zu bewirken, dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Herabsetz-Betrieb (engl.: step-down operation) durchzuführen, bei welchem die Spannung des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Herabsetz-Spannung umgewandelt wird und die Herabsetz-Spannung an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der dritten und vierten Halbleiterschaltung enthalten ist. Die Steuereinrichtung hat eine erste Betriebssektion, eine zweite Betriebssektion und eine Umschalt-Steuersektion. Die erste Betriebssektion berechnet einen ersten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Hochspannung-Seite-Spannung, oder einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Niedrigspannung-Seite-Spannung. Die zweite Betriebssektion berechnet einen zweiten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Spannungs-Anweisungswert für den Zwischen-Kondensator und einem Spannungs-Erfassungswert des Zwischen-Kondensators. Die Umschalt-Steuersektion erlangt ein Leitvermögen-Verhältnis (engl.: conduction ratio) basierend auf dem ersten Betriebswert und dem zweiten Betriebswert, und steuert, basierend auf dem Leitvermögen-Verhältnis, Umschaltbetriebe von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, oder der dritten und vierten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, wodurch die Hochspannung-Seite-Spannung oder die Niedrigspannung-Seite-Spannung und die Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators gesteuert wird.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Der DC/DC-Umwandler gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: einen Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator, welcher eine Niedrigspannung-Seite-Spannung speichert; einen Hochspannung-Seite-Glättungskondensator, dessen negativer Anschluss mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist, und welcher eine Hochspannung-Seite-Spannung speichert; eine erste Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine zweite Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der ersten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon über eine Drosselspule mit dem positiven Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine dritte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist; eine vierte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der dritten Halbleiterschaltung verbunden ist, und das weitere Ende davon mit dem positiven Anschluss des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; einen Zwischen-Kondensator, wobei ein Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der ersten Halbleiterschaltung und der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der dritten Halbleiterschaltung und der vierten Halbleiterschaltung verbunden ist; und eine Steuereinrichtung, welche jede der Halbleiterschaltungen steuert. Der DC/DC-Umwandler ist dazu ausgelegt: um zu bewirken, dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Heraufsetz-Betrieb durchzuführen, bei welchem die Spannung des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Heraufsetz-Spannung umgewandelt wird und die Heraufsetz-Spannung an den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der ersten und zweiten Halbleiterschaltung enthalten ist, und/oder wobei der DC/DC-Umwandler dazu ausgelegt ist, um: zu bewirken, dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Herabsetz-Betrieb durchzuführen, bei welchem die Spannung des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Herabsetz-Spannung umgewandelt wird und die Herabsetz-Spannung an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der dritten und vierten Halbleiterschaltung enthalten ist. Die Steuereinrichtung hat eine erste Betriebssektion, eine zweite Betriebssektion und eine Umschalt-Steuersektion. Die erste Betriebssektion berechnet einen ersten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Hochspannung-Seite-Spannung, oder einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Niedrigspannung-Seite-Spannung. Die zweite Betriebssektion berechnet einen zweiten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Spannungs-Anweisungswert für den Zwischen-Kondensator und einem Spannungs-Erfassungswert des Zwischen-Kondensators. Die Umschalt-Steuersektion erlangt ein Leitvermögen-Verhältnis basierend auf dem ersten Betriebswert und dem zweiten Betriebswert, und steuert, basierend auf dem Leitvermögen-Verhältnis, Umschaltbetriebe von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, oder der dritten und vierten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, wodurch die Hochspannung-Seite-Spannung oder die Niedrigspannung-Seite-Spannung und die Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators gesteuert wird. Daher wird es möglich, einen Überspannung-Durchschlag einer Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion hat, zu verhindern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 1 gezeigten Steuereinrichtung zeigt.
  • 3 ist ein Erläuterungs-Schaubild, welches Betriebsmodi des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers zeigt.
  • 4 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers.
  • 5 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers.
  • 6 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers.
  • 7 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers.
  • 8 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau von einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau von einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines weiteren DC/DC-Umwandlers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 12 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 15 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 14 gezeigten Steuereinrichtung zeigt.
  • 16 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild der in 14 gezeigten Steuereinrichtung.
  • 17 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild der in 14 gezeigten Steuereinrichtung.
  • 18 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 19 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild der in 18 gezeigten Steuereinrichtung.
  • 20 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 21 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 22 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 23 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 22 gezeigten Steuereinrichtung zeigt.
  • 24 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 25 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 24 gezeigten Steuereinrichtung zeigt.
  • 26 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers vom Herabsetz-Typ zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsform 1
  • 1 bis 11 zeigen Ausführungsform 1 zum Implementieren der vorliegenden Erfindung. 1 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers zeigt, 2 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 1 gezeigten Steuereinrichtung zeigt, und 3 ist ein Erläuterungs-Schaubild, welches Betriebsmodi des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers zeigt. 4 bis 7 sind Betriebs-Erläuterungs-Schaubilder des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers. 8 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau von einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 9 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau von einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, 10 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 11 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau von einem weiteren DC/DC-Umwandler gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 1 ist ein DC/DC-Umwandler 100 vom Bidirektional-Typ, welcher zur bidirektionalen Leistungsumwandlung zwischen der Niedrigspannung-Seite und der Hochspannung-Seite fähig ist, und enthält einen ersten Anschluss 100a, einen zweiten Anschluss 100b, einen dritten Anschluss 100c und einen vierten Anschluss 100d als eine Anschluss-Gruppe und jeweils als ersten, zweiten, dritten und vierten Anschluss. Der DC/DC-Umwandler 100 setzt eine Gleichstrom-Eingangsspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a (Vcom) und dem zweiten Anschluss 100b (VL), welche Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, eingegeben ist, auf eine Spannung herauf, welche gleich oder höher als die Eingangsspannung Vin ist, und gibt die heraufgesetzte Spannung als eine Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c (Vcom) und dem vierten Anschluss 100d (VH), welche die Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, aus. In 1 ist eine Batterie 2 zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b verbunden, und ist ein Elektromotor 3 zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem vierten Anschluss 100d verbunden. Der DC/DC-Umwandler 100 hat einen Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) als eine Kondensator-Einrichtung, eine Drosselspule 12 (L), eine Gleichspannung-Umwandlungssektion 101, einen Spannungssensor 103, einen Spannungssensor 104, einen Stromsensor 105 und eine Steuereinrichtung 109.
  • Der Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 hat einen Anschluss, welcher mit dem ersten Anschluss 100a verbunden ist, und einen weiteren Anschluss, welcher mit dem zweiten Anschluss 100b verbunden ist, und glättet die Eingangsspannung Vin. Der erste Anschluss 100a und der dritte Anschluss 100c sind gemeinsam verbunden. Es ist zu erwähnen, dass der erste Anschluss 100a und der dritte Anschluss 100c auf eine gemeinsam verwendete Art und Weise verwendet werden können. Die Drosselspule 12 (L) wird zum Speichern von Energie verwendet, und ist mit dem zweiten Anschluss 100b und einem zweiten Verbindungsteil 101c (wie später beschrieben) verbunden, welches das Verbindungsteil zwischen der Umschaltvorrichtung S2 und der Umschaltvorrichtung S3 ist. Die Gleichspannungs-Umwandlungssektion 101 hat eine Umschaltvorrichtung-Serienschaltung 101a als eine Halbleiterschaltung-Serienschaltung, und einen Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf), und setzt die Eingangsspannung Vin auf die Ausgangsspannung Vout herauf. Die Umschaltvorrichtung-Serienschaltung 101a enthält vier Umschaltvorrichtungen S1, S2, S3 und S4 als erste bis vierte Halbleiterschaltung, welche jeweils, in dieser Reihenfolge, über ein erstes, zweites und drittes Verbindungsteil 101b, 101c und 101d in Serie verbunden sind. Die Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 sind jeweils beispielsweise aus einem IGBT (Isolier-Gate-Bipolar-Transistor) zusammengesetzt, und werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingeschaltet, wenn ein Gate-Signal auf High eingestellt ist. Der Auflade-Entlade-Kondensator 101f ist mit dem ersten Verbindungsteil 101b und dem dritten Verbindungsteil 101d verbunden.
  • Die dem ersten Verbindungsteil 101b gegenüberliegende Seite der Umschaltvorrichtung S1 ist mit dem ersten Anschluss 100a verbunden, und das zweite Verbindungsteil 101c ist über die Drosselspule 12 mit dem zweiten Anschluss 100b verbunden. Die Enden der Umschaltvorrichtung-Serienschaltung 101a sind jeweils mit dem dritten Anschluss 100c und dem vierten Anschluss 100d verbunden, und der erste Anschluss 100a und der dritte Anschluss 100c sind gemeinsam verbunden. Der erste Anschluss 100a und der zweite Anschluss 100b sind Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse, und der dritte Anschluss 100c und der vierte Anschluss 100d sind Hochspannung-Seite-Anschlüsse. Genauer gesagt, ist der Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S1 mit dem ersten Anschluss 100a verbunden, und ist der Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S4 mit dem vierten Anschluss 100d verbunden. Das zweite Verbindungsteil 101c, welches das Verbindungsteil zwischen dem Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S2 und dem Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S3 ist, ist über die Drosselspule 12 mit dem zweiten Anschluss 100b verbunden. Zusätzlich hat der Auflade-Entlade-Kondensator 101f einen Anschluss, welcher mit dem ersten Verbindungsteil 101b verbunden ist, welches das Verbindungsteil zwischen dem Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S1 und dem Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S2 ist, und einen weiteren Anschluss, welcher mit dem dritten Verbindungsteil 101d verbunden ist, welches das Verbindungsteil zwischen dem Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S3 und dem Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S4 ist.
  • Der Spannungssensor 103 erfasst die Hochspannung-Seite-Ausgangsspannung, das heißt die Zwischen-Anschluss-Spannung von einem Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 auf der Ausgangsseite als eine Kondensator-Einrichtung und als ein Hochspannung-Seite-Kondensator. Der Spannungssensor 104 erfasst eine Spannung Vcf (im Folgenden als eine Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung bezeichnet) vom Auflade-Entlade-Kondensator 101f von der Gleichspannung-Umwandlungssektion 101. Der Stromsensor 105 erfasst einen Drosselspulen-Strom IL, welcher in der Drosselspule 12 fließt. Der Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 auf der Ausgangsseite glättet die Ausgangsspannung Vout, welche eine Spannung ist, welche durch die Gleichspannung-Umwandlungssektion 101 heraufgesetzt ist. Die Steuereinrichtung 109 erzeugt Gate-Signale für die vier Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 gemäß den erfassten Werten der Spannungssensoren 103 und 104 und des Stromsensors 105, wodurch hervorgerufen wird, dass die Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 von der Gleichspannung-Umwandlungssektion 101 einen EIN/AUS-Betrieb durchführen.
  • 2 ist ein Schaltplan, welcher den genauen Aufbau von der Steuereinrichtung 109 zeigt. In 2 hat die Steuereinrichtung 109 einen Subtrahierer 21, einen Multiplizierer 22, einen Subtrahierer 23, einen ersten Steuerblock 24, eine erste Steuereinheit 25, eine zweite Steuereinheit 26, einen zweiten Steuerblock 27 und einen dritten Steuerblock 28. Der erste Steuerblock 24 hat einen Multiplizierer 24a, einen Komparator 24b, einen Geöffnet/Geschlossen-Kontakt (engl.: open/close contact) 24c, einen Inverter 24e und einen Geöffnet/Geschlossen-Kontakt 24f. Der zweite Steuerblock 27 hat einen Addierer 27a und einen Subtrahierer 27b. Der dritte Steuerblock 28 hat einen Komparator 28a, einen Komparator 28b, einen Inverter 28c und einen Inverter 28d. Es ist zu erwähnen, dass: der Subtrahierer 21 und die erste Steuereinheit 25 einer ersten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen; der Multiplizierer 22, der Subtrahierer 23, der erste Steuerblock 24 und die zweite Steuereinheit 26 einer zweiten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen; und der zweite Steuerblock 27 und der dritte Steuerblock 28 einer Umschalt-Steuersektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht der Komparator 24b einer Drosselspulen-Stromrichtung-Erfassungssektion gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Ein Ausgangsspannung-Zielwert Vout* als ein Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung, und die Ausgangsspannung Vout als ein Erfassungswert von der Hochspannung-Seite-Spannung, erfasst durch den Spannungssensor 103, werden dem Subtrahierer 21 eingegeben, und eine Differenzspannung ΔVout, welche die Differenz zwischen ihnen ist, wird der ersten Steuereinheit 25 eingegeben. Zusätzlich wird die Ausgangsspannung Vout durch den Multiplizierer 22, welcher eine Multiplikationskonstante hat, welche auf 0,5 eingestellt ist, mit 0,5 multipliziert, und wird der resultierende Wert als ein Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf*, welcher ein Spannungs-Anweisungswert für den Auflade-Entlade-Kondensator ist, an den Subtrahierer 23 ausgegeben. Die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf als ein Spannungs-Erfassungswert des Auflade-Entlade-Kondensators, erfasst durch den Spannungssensor 104, wird dem Subtrahierer 23 eingegeben, wodurch eine Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf berechnet wird und dann an den ersten Steuerblock 24 ausgegeben wird. Wie später detailliert beschrieben, verstärkt die zweite Steuereinheit 26 die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf. Es ist zu erwähnen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung, um den Oberwellenstrom in der Drosselspule zu minimieren, der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* derart eingestellt wird, dass er der Hälfte (dem 0,5-fachen) von der Ausgangsspannung Vout entspricht, wie zuvor beschrieben.
  • Im ersten Steuerblock 24 wird der Drosselspulen-Strom IL, welcher durch den Stromsensor 105 erfasst ist, dem Komparator 24b eingegeben, und werden die Geöffnet/Geschlossen-Kontakte 24c und 24f gemäß der Polarität des Drosselspulen-Stroms IL geöffnet oder geschlossen, wodurch die Polarität der Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf umgeschaltet wird. Wenn der Drosselspulen-Strom IL positiv ist, wird die Differenzspannung ΔVcf direkt ausgegeben, und wenn der Drosselspulen-Strom IL negativ ist, wird die Differenzspannung ΔVcf durch den Multiplizierer 24a mit –1 multipliziert, um deren Polarität zu invertieren, und wird sie dann durch den Geöffnet/Geschlossen-Kontakt 24f, welcher über den Inverter 24e geschlossen ist, an die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben. Der zweite Steuerblock 27 empfängt die Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 als einen ersten Betriebswert, und die Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 als einen zweiten Betriebswert. Dann addiert der Addierer 27a diese Ausgaben, und wird der resultierende Wert als eine EIN-Einschaltdauer D1 (engl.: ON duty D1), welche das Leitvermögen-Verhältnis von der Umschaltvorrichtung S1 ist, an den dritten Steuerblock 28 ausgegeben. Zusätzlich berechnet der Subtrahierer 27b die Differenz zwischen der Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 und der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26, und wird die Differenz als eine EIN-Einschaltdauer D2, welche das Leitvermögen-Verhältnis von der Umschaltvorrichtung S2 ist, an den dritten Steuerblock 28 ausgegeben.
  • Der dritte Steuerblock 28 ist ein Block zum Erzeugen eines PWM-Signals. Ein Gate-Signal G1 für die Umschaltvorrichtung S1 wird durch Eingabe der EIN-Einschaltdauer D1 und einer ersten Dreieckswelle SW1 in den Komparator 28a und ein Vergleichen derer erzeugt. Ein Gate-Signal G2 für die Umschaltvorrichtung S2 wird durch Eingabe der EIN-Einschaltdauer D2 und einer zweiten Dreieckswelle SW2 in den Komparator 28b und ein Vergleichen derer erzeugt. Ein Signal, welches durch den Inverter 28d vom Gate-Signal G2 invertiert ist, wird als ein Gate-Signal G3 für die Umschaltvorrichtung S3 ausgegeben. Ein Signal, welches durch den Inverter 28c vom Gate-Signal G1 invertiert ist, wird als ein Gate-Signal G4 für die Umschaltvorrichtung S4 ausgegeben. Hier werden, um den Oberwellenstrom in der Drosselspule 12 zu minimieren, die Phasen der ersten Dreieckswelle SW1 und der zweiten Dreieckswelle SW2 zueinander um 180 Grad invertiert.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des DC/DC-Umwandlers 100 im stationären Zustand beschrieben. Es ist zu erwähnen, dass der stationäre Zustand ein jener Zustand ist, bei welchem die Ausgangsspannung stabil erlangt wird, während eine EIN/AUS-Steuerung für die Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 durchgeführt wird. Zusätzlich hat der DC/DC-Umwandler 100 zwei Betriebszustände, nämlich: jenen Zustand, bei welchem der Elektromotor 3 durch eine Leistung angetrieben wird, welche von der Batterie 2 aus dem Elektromotor 3 zugeführt wird (Leistungs-Fahrbetrieb); und jenen Zustand, bei welchem eine Leistung, welche durch den Elektromotor 3 im Elektroerzeugungszustand erzeugt wird, der Batterie 2 zugeführt wird (Regenerationsbetrieb).
  • Wie in 3 gezeigt, hat der DC/DC-Umwandler im stationären Zustand vier Betriebsmodi, das heißt Modi 1 bis 4. Wie in 3(a) gezeigt, werden S1 und S3 im Modus 1 eingeschaltet, und S2 und S4 ausgeschaltet, wodurch im Leistungs-Fahrbetrieb eine Energie im Auflade-Entlade-Kondensator 101f gespeichert wird, und im Regenerationsbetrieb die Energie im Auflade-Entlade-Kondensator 101f freigegeben wird. Wie in 3(b) gezeigt, werden S1 und S3 im Modus 2 ausgeschaltet und S2 und S4 eingeschaltet, wodurch im Leistungs-Fahrbetrieb die Energie im Auflade-Entlade-Kondensator 101f freigegeben wird und im Regenerationsbetrieb die Energie im Auflade-Entlade-Kondensator 101f gespeichert wird. Wie in 3(c) gezeigt, werden S1 und S2 im Modus 3 ausgeschaltet und S3 und S4 eingeschaltet, wodurch im Leistungs-Fahrbetrieb die Energie in der Drosselspule 12 freigegeben wird, und im Regenerationsbetrieb die Energie in der Drosselspule 12 gespeichert wird. Wie in 3(d) gezeigt, werden S1 und S2 im Modus 4 eingeschaltet und S3 und S4 ausgeschaltet, wodurch im Leistungs-Fahrbetrieb die Energie in der Drosselspule 12 gespeichert wird, und im Regenerationsbetrieb die Energie in der Drosselspule 12 freigegeben wird. Das Zeitverhältnis zwischen diesen Modi wird geeigneterweise eingestellt, wobei die Eingangsspannung Vin als die Niedrigspannung-Seite-Spannung, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b eingegeben ist, auf eine jegliche Spannung heraufgesetzt werden kann, welche als die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem zweiten Anschluss 100b auszugeben ist.
  • Hier unterscheidet sich der Betrieb des DC/DC-Umwandlers 100 im stationären Zustand zwischen jenem Fall, bei welchem ein Heraufsetz-Verhältnis N der Ausgangsspannung Vout zur Eingangsspannung Vin kleiner als 2 ist, und jenem Fall, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N gleich oder größer als 2 ist.
  • Zunächst werden Betriebe im Leistungs-Fahrzustand, in jenem Fall beschrieben, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N kleiner als 2 ist.
  • 4 zeigt die Gate-Signal-Spannung-Wellenformen von den Umschaltvorrichtungen S1 bis S4, die Wellenform des Drosselspulen-Stroms IL, die Wellenform eines Stroms Icf des Auflade-Entlade-Kondensators 101f und die Wellenform der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf, in jenem Fall, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N kleiner als 2 ist. Im stationären Zustand wird die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart gesteuert, dass sie ungefähr halb so groß ist wie die Ausgangsspannung Vout, und dass die Größen-Beziehung zwischen der Eingangsspannung Vin, der Ausgangsspannung Vout und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf wie folgt ist. Vout > Vin > Vcf
  • Wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich Low sind (Modus 1 (3(a))), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie vom Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 zu der Drosselspule 12 und dem Auflade-Entlade-Kondensator 101f über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S3 → Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) → Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich High sind (Modus 3 (3(c))), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie, welche in der Drosselspule 12 gespeichert ist, an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S3 → Umschaltvorrichtung S4 → Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich High sind (Modus 2 (3(b))), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie, welche im Auflade-Entlade-Kondensator 101f gespeichert ist, an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 überführt, während Energie in der Drosselspule 12 gespeichert wird, und zwar über die folgende Route.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S2 → Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) → Umschaltvorrichtung S4 → Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich High sind (Modus 3), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie, welche in der Drosselspule 12 gespeichert ist, an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S3 → Umschaltvorrichtung S4 → Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Die zuvor genannte Betriebsfolge aus „Modus 1, Modus 3, Modus 2 und dann Modus 3” wird wiederholt, wobei die Eingangsspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b eingegeben wird, auf eine jegliche Spannung heraufgesetzt wird, welche dem 1-fachen bis weniger als dem 2-fachen der Eingangsspannung Vin entspricht, und wobei die heraufgesetzte Spannung als die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem zweiten Anschluss 100b ausgegeben wird, während eine Energie von der Batterie 2 dem Elektromotor 3 zugeführt wird.
  • Als Nächstes werden Betriebe im Leistungs-Fahrbetrieb in jenem Fall beschrieben, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N gleich oder größer als 2 ist.
  • 5 zeigt die Gate-Signal-Spannung-Wellenformen von den Umschaltvorrichtungen S1 und S2, die Wellenform des Drosselspulen-Stroms IL, die Wellenform des Stroms Icf (Auflade-Entlade-Kondensator-Strom) des Auflade-Entlade-Kondensators 101f und die Wellenform der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf in jenem Fall, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N gleich oder größer als 2 ist. Im stationären Zustand wird die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart gesteuert, dass sie ungefähr halb so groß ist wie die Ausgangsspannung Vout, und die Größen-Beziehung zwischen der Eingangsspannung Vin, der Ausgangsspannung Vout und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf wie folgt ist. Vout > Vcf > Vin
  • Wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich Low sind (Modus 4 (3(d))), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie vom Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 an die Drosselspule 12 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S2 → Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich Low sind (Modus 1), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie, welche in der Drosselspule 12 gespeichert ist, an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und den Auflade-Entlade-Kondensator 101f über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S3 → Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) → Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich Low sind (Modus 4), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie vom Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 an die Drosselspule 12 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S2 → Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich High sind (Modus 2), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie, welche in der Drosselspule 12 und im Auflade-Entlade-Kondensator 101f gespeichert ist, an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) → Drosselspule 12 (L) → Umschaltvorrichtung S2 → Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) → Umschaltvorrichtung S4 → Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Die zuvor genannte Betriebsfolge aus „Modus 4, Modus 1, Modus 4 und dann Modus 2” wird wiederholt, wobei die Eingangsspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b eingegeben wird, auf eine jegliche Spannung heraufgesetzt wird, welche gleich oder höher als das Doppelte der Eingangsspannung Vin ist, und die heraufgesetzte Spannung als die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem zweiten Anschluss 100b ausgegeben wird, während eine Energie von der Batterie 2 dem Elektromotor 3 zugeführt wird.
  • Als Nächstes werden Betriebe im Regenerationszustand in jenem Fall beschrieben, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N kleiner als 2 ist.
  • 6 zeigt die Gate-Signal-Spannung-Wellenformen der Umschaltvorrichtungen S1 bis S4, die Wellenform des Drosselspulen-Stroms IL, die Wellenform des Auflade-Entlade-Kondensator-Stroms Icf und die Wellenform der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf in jenem Fall, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N kleiner als 2 ist. Im stationären Zustand wird die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart gesteuert, dass sie ungefähr der Hälfte der Ausgangsspannung Vout entspricht, und die Größen-Beziehung zwischen der Eingangsspannung Vin, der Ausgangsspannung Vout und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf wie folgt ist. Vout > Vin > Vcf
  • Wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich Low sind (Modus 1), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie von dem Auflade-Entlade-Kondensator 101f und der Drosselspule 12 an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S3 ← Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) ← Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich High sind (Modus 3), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie vom Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 an die Drosselspule 12 und den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S3 ← Umschaltvorrichtung S4 ← Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich High sind (Modus 2), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie von dem Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 und der Drosselspule 12 an den Auflade-Entlade-Kondensator 101f und den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S2 ← Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) ← Umschaltvorrichtung S4 ← Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich High sind (Modus 3), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie vom Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 an die Drosselspule 12 und den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S3 ← Umschaltvorrichtung S4 ← Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Die obige Betriebsfolge aus „Modus 1, Modus 3, Modus 2 und dann Modus 3” wird wiederholt, wobei die Eingangsspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b eingegeben wird, auf eine jegliche Spannung heraufgesetzt wird, welche dem 1-fachen bis weniger als dem 2-fachen der Eingangsspannung Vin entspricht, und die heraufgestufte Spannung als die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem zweiten Anschluss 100b ausgegeben wird, während eine Energie, welche durch den Elektromotor 3 erzeugt wird, in der Batterie 2 gespeichert wird.
  • Als Nächstes werden Betriebe im Regenerationsbetrieb in jenem Fall beschrieben, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N gleich oder größer als 2 ist.
  • 7 zeigt die Gate-Signal-Spannung-Wellenformen der Umschaltvorrichtungen S1 und S2, die Wellenform des Drosselspulen-Stroms IL, die Wellenform des Auflade-Entlade-Kondensator-Stroms Icf und die Wellenform der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf im Regenerationsbetrieb in jenem Fall, bei welchem das Heraufsetz-Verhältnis N gleich oder größer als 2 ist. Im stationären Zustand wird die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart gesteuert, dass sie ungefähr halb so groß ist wie die Ausgangsspannung Vout, und die Größen-Beziehung zwischen der Eingangsspannung Vin, der Ausgangsspannung Vout und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf wie folgt ist. Vout > Vcf > Vin
  • Wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich Low sind (Modus 4), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie von der Drosselspule 12 an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S2 ← Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich Low sind (Modus 1), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie vom Auflade-Entlade-Kondensator 101f an die Drosselspule 12 und den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S3 ← Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) ← Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gleich High sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gleich Low sind (Modus 4), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 eingeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 ausgeschaltet sind, eine Energie von der Drosselspule 12 an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ← Umschaltvorrichtung S2 ← Umschaltvorrichtung S1
  • Als Nächstes, wenn die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 gleich Low sind und die Gate-Signale für die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 gleich High sind (Modus 2), wird, da die Umschaltvorrichtungen S1 und S3 ausgeschaltet sind und die Umschaltvorrichtungen S2 und S4 eingeschaltet sind, eine Energie vom Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 an die Drosselspule 12, den Auflade-Entlade-Kondensator 101f und den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 über die folgende Route überführt.
    Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci) ← Drosselspule 12 (L) ←Umschaltvorrichtung S2 ← Auflade-Entlade-Kondensator 101f (Cf) ← Umschaltvorrichtung S4 ← Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co)
  • Die zuvor genannte Betriebsfolge aus „Modus 4, Modus 1, Modus 4 und dann Modus 2” wird wiederholt, wobei die Eingangsspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 100a und dem zweiten Anschluss 100b eingegeben wird, auf eine jegliche Spannung heraufgesetzt wird, welche gleich oder höher als das Doppelte der Eingangsspannung Vin ist, und die heraufgestufte Spannung als die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 100c und dem zweiten Anschluss 100b ausgegeben wird, während eine Energie, welche durch den Elektromotor 3 erzeugt wird, in der Batterie 2 gespeichert wird.
  • Als Nächstes wird der Betrieb der Steuereinrichtung des DC/DC-Umwandlers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 beschrieben. Wenn die EIN-Einschaltdauer der Umschaltvorrichtung S1 gleich D1 ist und die EIN-Einschaltdauer der Umschaltvorrichtung S2 gleich D2 ist, ist die EIN-Einschaltdauer der Umschaltvorrichtung S3 gleich (1 – D2) und ist die EIN-Einschaltdauer der Umschaltvorrichtung S4 gleich (1 – D1). Wenn die Kapazität des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators 11 gleich Cf ist; die Kapazität des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators 108 auf der Ausgangsseite gleich Co ist; die Kapazität des Auflade-Entlade-Kondensators 101f gleich Cf ist; der Induktivitätswert von der Drosselspule 12 zum Speichern von Energie gleich L ist; ein Strom, welcher in der Drosselspule fließt, gleich IL ist; und der Ausgangsstrom gleich Io ist, wird die Mittelungs-Gleichung des Zustandes des DC/DC-Umwandlers 100 durch Gleichung (1) ausgedrückt. [Gleichung 1]
    Figure 00270001
  • Wenn im stationären Zustand die linke Seite der Gleichung (1) als Null angenommen wird, werden Gleichungen (2) bis (4) erlangt, und hat sich herausgestellt, dass im stationären Zustand, wenn die EIN-Einschaltdauer D1 und die EIN-Einschaltdauer D2 derart eingestellt sind, dass sie zueinander gleich sind, Idealerweise die Ausgangsspannung Vout und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf sich jeweils einem konstanten Wert annähern. Vout/Vin = 1/(1 – D1) (2) IL = Ic/(1 – D1) (3) D1 = D2 (4)
  • In einem aktuellen DC/DC-Umwandler gibt es jedoch eine Abweichung vom idealen Zustand, wie beispielsweise ein Verlust aufgrund von einer Widerstands-Komponente der Schaltung und ein EIN-Einschaltdauer-Fehler aufgrund von einer Schwankung in einer Signalverzögerung der Gate-Signale. Insbesondere hat die Differenz zwischen der EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 und der EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 einen großen Einfluss auf die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf. Wenn die EIN-Einschaltdauer D1 größer ist als die EIN-Einschaltdauer D2, nimmt, von der Gleichung (1) aus, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf stufenförmig zu, so dass sie schließlich gleich der Ausgangsspannung Vout wird. Wenn die EIN-Einschaltdauer D1 andererseits kleiner ist als die EIN-Einschaltdauer D2, nimmt die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf, von der Gleichung (1) aus, stufenförmig ab, so dass sie schließlich Null wird.
  • Wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf auf Null abgenommen hat, wird, wenn die Umschaltvorrichtung S1 eingeschaltet ist und die Umschaltvorrichtung S4 ausgeschaltet ist, die Ausgangsspannung Vout lediglich der Umschaltvorrichtung S4 angelegt, und wird, wenn die Umschaltvorrichtung S1 ausgeschaltet ist und die Umschaltvorrichtung S4 eingeschaltet ist, die Ausgangsspannung Vout lediglich der Umschaltvorrichtung S1 angelegt. Wenn andererseits die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zugenommen hat, dass sie gleich der Ausgangsspannung Vout ist, wird die Ausgangsspannung Vout der Umschaltvorrichtung S2 oder der Umschaltvorrichtung S3 angelegt. Um einen Überspannung-Durchschlag der Umschaltvorrichtungen zu verhindern, muss die Durchschlagspannung der Umschaltvorrichtungen gleich oder höher als die Ausgangsspannung Vout sein, und werden resultierend hieraus die Kosten unnötigerweise zunehmen und die Wirksamkeit abnehmen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Steuereinheit 25, welche eine Rückführ-Steuerung durchführt, um zu bewirken, dass die Ausgangsspannung Vout gleich dem Ausgangsspannung-Zielwert Vout* wird, und die zweite Steuereinheit 26, welche eine Rückführ-Steuerung durchführt, um zu bewirken, dass die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf gleich der Zielspannung (Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung) Vcf* des Auflade-Entlade-Kondensators 101f wird, bereitgestellt; werden ein Additionswert und ein Subtraktionswert durch Addition und Subtraktion zwischen den Ausgangswerten der ersten und zweiten Steuereinheit 25 und 26 erlangt; und werden der Additionswert und der Subtraktionswert für EIN-Einschaltdauer-Anweisungen für die Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 verwendet. Daher wird es möglich, die Ausgangsspannung Vout und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf auf gewünschte Werte zu steuern.
  • Im Folgenden wird der genaue Betrieb der Steuereinrichtung 109 beschrieben. Wenn die Ausgangsspannung Vout höher ist als der Ausgangsspannung-Zielwert Vout*, wird, um die Ausgangsspannung Vout zu verringern, der erste Betriebswert, welcher beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 verringert, durch die erste Steuereinheit 25 ausgegeben. Wenn andererseits die Ausgangsspannung Vout niedriger ist als der Ausgangsspannung-Zielwert Vout*, wird, um die Ausgangsspannung Vout zu erhöhen, der erste Betriebswert, welcher beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 erhöht, durch die erste Steuereinheit 25 ausgegeben.
  • In dem Fall, bei welchem die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf auf die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* gesteuert wird, wird sich, wie in Gleichung (1) gezeigt, die Annäherungs-Bedingung zwischen dem Leistungs-Fahrbetrieb (der Drosselspulen-Strom IL ist positiv) und dem Regenerationsbetrieb (der Drosselspulen-Strom IL ist negativ) unterscheiden.
  • Wenn der Drosselspulen-Strom IL positiv ist (Leistungs-Fahrbetrieb) und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf höher ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu verringern, der zweite Betriebswert, welcher die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 verringert und die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 erhöht, durch die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben. Wenn der Drosselspulen-Strom IL positiv ist (Leistungs-Fahrbetrieb) und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf niedriger ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, der zweite Betriebswert, welcher die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 erhöht und die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 verringert, durch die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben.
  • Wenn der Drosselspulen-Strom IL negativ ist (Regenerationsbetrieb) und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf höher ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu verringern, der zweite Betriebswert, welcher die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 erhöht und die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 verringert, durch die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben. Wenn der Drosselspulen-Strom IL negativ ist (Regenerationsbetrieb) und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf niedriger ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, der zweite Betriebswert, welcher die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 verringert und die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 erhöht, durch die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben.
  • Durch die zuvor genannte Steuerung wird es, und zwar unabhängig ob im Leistungs-Fahrbetrieb oder im Regenerationsbetrieb, möglich, die Ausgangsspannung Vout derart zu steuern, dass sie den Ausgangsspannung-Zielwert Vout* annimmt, und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* annimmt. Zusätzlich, da der Stromsensor 105 lediglich eine Funktion zum Bestimmen der Polarität eines Stroms, welcher in der Drosselspule 12 fließt, benötigt, kann ein kostengünstiger Stromsensor verwendet werden. Daher wird es möglich, die Steuereinrichtung des DC/DC-Umwandlers mit geringen Kosten zu konfigurieren.
  • 8 zeigt eine Modifikation von der Steuereinrichtung. In 8 hat eine Steuereinrichtung 119 einen vierten Steuerblock 34. Der vierte Steuerblock 34 hat einen Zunahme-Auswähler (engl.: gain selector) 34a und eine Strom-Bestimmungseinheit 34b. Es ist zu erwähnen, dass der Multiplizierer 22, der Subtrahierer 23, der vierte Steuerblock 34 und die zweite Steuereinheit 26 der zweiten Betriebssektion von der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht die Strom-Bestimmungseinheit 34b einer Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion von der vorliegenden Erfindung. In der in 2 gezeigten Steuereinrichtung 109 wird die Polarität von der Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf durch den ersten Steuerblock 24 gemäß der Polarität des Drosselspulen-Stroms IL umgeschaltet, und wird dann die Differenzspannung ΔVcf an die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben. Andererseits werden in 8 eine Mehrzahl von Steuerzunahmen (engl.: control gains) zuvor für den Zunahme-Auswähler 34a eingestellt; bestimmt die Strom-Bestimmungseinheit 34b die Größe des Drosselspulen-Stroms IL von der Drosselspule; wählt der Zunahme-Auswähler 34a eine Steuerzunahme gemäß der Größe des Drosselspulen-Stroms IL von der Drosselspule aus; wird die Differenzspannung ΔVcf, welche mit der ausgewählten Zunahme multipliziert ist, an die zweite Steuereinheit 26 ausgegeben; und gibt die zweite Steuereinheit 26 den zweiten Betriebswert aus, welcher gemäß der Größe des Drosselspulen-Stroms IL geändert ist. Da die weiteren Bauteile gleich jenen der in 3 gezeigten Steuereinrichtung 109 sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet, und wird deren Beschreibung ausgelassen. Durch den obigen Aufbau kann die Änderungsgröße der Steuerzunahme aufgrund einer Änderung im Drosselspulen-Strom reduziert werden, und wird es daher möglich, die Steuerstabilität des DC/DC-Umwandlers zu verbessern.
  • 9 zeigt eine weitere Modifikation der Steuereinrichtung. In einer in 9 gezeigten Steuereinrichtung 129 ist die Anordnungs-Reihenfolge der zweiten Steuereinheit 26 und des ersten Steuerblocks 24 geändert. Die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf wird vom Subtrahierer 23 aus der zweiten Steuereinheit 26 eingegeben, welche die Differenzspannung ΔVcf verstärkt, und die verstärkte Differenzspannung ΔVcf wird dann dem ersten Steuerblock 24 eingegeben. Im ersten Steuerblock 24 wird, ähnlich dem in 2 gezeigten ersten Steuerblock 24, die Polarität der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 gemäß der Polarität des Drosselspulen-Stroms IL umgeschaltet, und wird der resultierende Wert dann als der zweite Betriebswert ausgegeben. Da die weiteren Bauteile gleich jenen der in 2 gezeigten Ausführungsform 1 sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet, und wird deren Beschreibung ausgelassen. Durch den obigen Aufbau kann eine Beeinflussung durch eine Ansprechverzögerung von der zweiten Steuereinheit 26 im Wesentlichen ignoriert werden. Daher kann, sogar in dem Fall, bei welchem der Leistungs-Fahrbetrieb und der Regenerationsbetrieb häufig umgeschaltet werden, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf bei hoher Geschwindigkeit gesteuert werden.
  • 10 zeigt eine weitere Modifikation der Steuereinrichtung. In 10 hat eine Steuereinrichtung 139 einen fünften Steuerblock 44. Der fünfte Steuerblock 44 hat einen Dividierer 44a und einen Begrenzer 44b als eine zweite Betriebswert-Einstellsektion. Es ist zu erwähnen, dass der Multiplizierer 22, der Subtrahierer 23, der fünfte Steuerblock 44 und die zweite Steuereinheit 26 der zweiten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Im Dividierer 44a wird die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf, ausgegeben vom Subtrahierer 23, durch den Drosselspulen-Strom IL, welcher über den Begrenzer 44b eingegeben wird, dividiert, und wird der dividierte Wert der zweiten Steuereinheit 26 eingegeben. In diesem Fall, um zu verhindern, dass der Nenner der Division im Dividierer 44a den Wert Null annimmt, wird der Drosselspulen-Strom IL dem Dividierer 44a über den Begrenzer 44b eingegeben. Durch den obigen Aufbau wird aufgrund der Division im Dividierer 44a die Eingabe an die zweite Steuereinheit 26 gemäß der Größe des Drosselspulen-Stroms IL derart geändert, dass der zweite Betriebswert, welcher von der zweiten Steuereinheit 26 ausgegeben wird, ebenso gemäß der Größe des Drosselspulen-Stroms IL eingestellt wird. Hieraus resultierend wird es, da das Steuer-Ansprechverhalten des Auflade-Entlade-Kondensators 101f unabhängig von der Größe des Drosselspulen-Stroms IL konstant wird, möglich, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf sogar in einem jenen Fall bei hoher Geschwindigkeit zu steuern, bei welchem die Ausgangsleistung des DC/DC-Umwandlers 100 gering ist.
  • Bei den zuvor genannten Steuereinrichtungen 109, 119, 129, usw. verwendet der zweite Steuerblock 27 für die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 den Additionswert, welcher durch den Addierer 27a erlangt ist, welcher die Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 und die Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 addiert, und verwendet für die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 den Subtraktionswert, welcher durch den Subtrahierer 27b erlangt ist, welcher die Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 von der Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 subtrahiert. Jedoch kann, obwohl der Additionswert, welcher durch Addition von der Ausgabe der ersten Steuereinheit 25 und der Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26 erlangt ist, für die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 verwendet wird, der Ausgangswert von der ersten Steuereinheit 25 direkt für die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 verwendet werden. Ähnlich kann der Ausgangswert von der ersten Steuereinheit 25 direkt für die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 verwendet werden, während der Subtraktionswert, welcher durch Subtraktion von der Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26 von der Ausgabe der ersten Steuereinheit 25 erlangt ist, für die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2 verwendet wird.
  • Im zweiten Steuerblock 27 kann, wenn eine der EIN-Einschaltdauern D1 und D2 negativ ist, der Wert, welcher durch Subtraktion von der EIN-Einschaltdauer D2 von der EIN-Einschaltdauer D1 erlangt ist, konstant gehalten werden, und kann die negative von den EIN-Einschaltdauern bei Null fixiert werden. Beispielsweise ist in jenem Fall, bei welchem der Ausgangswert von der ersten Steuereinheit 25 gleich 0,1 beträgt und der Ausgangswert von der zweiten Steuereinheit 26 gleich 0,2 beträgt, die EIN-Einschaltdauer D1 positiv, da der Additionswert gleich 0,3 beträgt, und ist die EIN-Einschaltdauer D2 negativ, da der Subtraktionswert gleich –0,1 beträgt. Daher wird die EIN-Einschaltdauer D2 bei Null eingestellt und wird die EIN-Einschaltdauer D1 auf 0,4 korrigiert, so dass der Differenzwert (D1 – D2) zwischen den EIN-Einschaltdauern konstant gehalten wird. Somit wird es, da das Steuer-Ansprechverhalten der Spannung vom Auflade-Entlade-Kondensator 101f konstant gehalten werden kann, möglich, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf sogar in jenem Fall bei einer hohen Geschwindigkeit zu steuern, bei welchem die Ausgangsleistung oder das Heraufsetz-Verhältnis klein ist.
  • Anstelle der Verwendung eines Stromsensors für den Drosselspulen-Strom IL, welcher in der Drosselspule 12 fließt, kann der Drosselspulen-Strom anhand der umschaltrelevanten Zwischen-Anschluss-Spannung von der Umschaltvorrichtung abgeschätzt werden, wie bei einem Spannungssensor 106 eines in 11 gezeigten DC/DC-Umwandlers. In 11 erfasst eine Steuereinrichtung 209 eines DC/DC-Umwandlers 200 eine Kollektor-Emitter-Spannung Vce1 von der Umschaltvorrichtung S1 als die umschaltrelevante Zwischen-Anschluss-Spannung unter Verwendung des Spannungssensors 106. Wenn das Gate-Signal G1 für die Umschaltvorrichtung S1 gleich High ist, ist der Drosselspulen-Strom IL positiv, wenn die Kollektor-Emitter-Spannung Vice1 positiv ist, und ist der Drosselspulen-Strom IL negativ, wenn die Kollektor-Emitter-Spannung Vice1 negativ ist. Durch den zuvor genannten Aufbau wird es möglich, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf im Leistungs-Fahrbetrieb und Regenerationsbetrieb auf einen gewünschten Wert zu steuern, ohne dass ein teurer Stromsensor verwendet wird.
  • Der in der Drosselspule 12 fließende Drosselspulen-Strom IL kann anhand der Änderungsgröße von der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf abgeschätzt werden. Wie in 4 bis 7 gezeigt, steigt die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf innerhalb der Zeitperiode von Modus 1 im Leistungs-Fahrbetrieb an und nimmt im Regenerationsbetrieb ab. Ähnlich nimmt die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf innerhalb der Zeitperiode von Modus 2 im Leistungs-Fahrbetrieb ab und steigt im Regenerationsbetrieb an. Somit kann, wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf innerhalb der Zeitperiode von Modus 1 ansteigt, abgeschätzt werden, dass der Drosselspulen-Strom IL im Leistungs-Fahrbetrieb positiv ist, und kann andererseits, wenn die Spannung Vcf abnimmt, abgeschätzt werden, dass der Drosselspulen-Strom IL im Regenerationsbetrieb negativ ist. Durch den zuvor genannten Aufbau wird es möglich, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf im Leistungs-Fahrbetrieb und Regenerationsbetrieb derart zu steuern, dass sie einen gewünschten Wert annimmt, ohne dass ein teurer Stromsensor verwendet wird.
  • Beispielsweise werden bei den zuvor genannten Steuereinrichtungen 109, 119, usw. der Ausgangsspannung-Zielwert Vout* als ein Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung und die Ausgangsspannung Vout als ein Erfassungswert der Hochspannung-Seite-Spannung, erfasst durch den Spannungssensor 103, dem Subtrahierer 21 und der ersten Steuereinheit 25 eingegeben, wodurch der erste Betriebswert berechnet wird. Jedoch können ein Eingangsspannung-Zielwert Vin* als ein Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung und die Eingangsspannung Vin des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators 11 als ein Erfassungswert der Niedrigspannung-Seite-Spannung eingegeben werden, wodurch der erste Betriebswert berechnet werden kann. Es ist zu erwähnen, dass, wie zuvor beschrieben, durch ein Steuern der Umschaltung von den Umschaltvorrichtungen S3 und S4 gemäß der Umschaltung von den Umschaltvorrichtungen S1 und S2, die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 dazu bewirkt werden, eine Funktion als eine Diodenvorrichtung (unidirektionale Durchleit-Vorrichtung) zu haben, und dass durch ein Steuern der Umschaltung von den Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gemäß der Umschaltung der Umschaltvorrichtungen S3 und S4, die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 dazu bewirkt werden, eine Funktion als eine Diodenvorrichtung (unidirektionale Durchleit-Vorrichtung) zu haben.
  • Wie zuvor beschrieben, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform, sogar in jenem Fall, bei welchem verschiedene Fehlerfaktoren auftreten, oder in jenem Fall, bei welchem der Leistungs-Fahrbetrieb und der Regenerationsbetrieb umgeschaltet werden, die Ausgangsspannung Vout und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf des DC/DC-Umwandlers stets bei gewünschten konstanten Werten beibehalten werden, und kann daher das Risiko eines Vorrichtungs-Betriebsausfalls uneingeschränkt sogar dann vermieden werden, wenn Vorrichtungen mit einer niedrigen Durchschlagspannung als Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 oder dergleichen von der Gleichspannung-Umwandlungssektion 101 verwendet werden. Somit kann ein DC/DC-Umwandler mit niedrigen Kosten und einer hohen Wirksamkeit erlangt werden.
  • Ausführungsform 2
  • 12 und 13 zeigen Ausführungsform 2. 12 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer Steuereinrichtung zeigt, und 13 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung zeigt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 109 des in 1 gezeigten DC/DC-Umwandlers 100 durch eine im Folgenden beschriebene Steuereinrichtung 209 ersetzt. In 12 hat die Steuereinrichtung 209 eine dritte Steuereinheit 51, einen Subtrahierer 52 und eine vierte Steuereinheit 53. Die dritte Steuereinheit 51 verstärkt die Differenzspannung ΔVout zwischen dem Ausgangsspannung-Zielwert Vout* und der Ausgangsspannung Vout, und gibt einen Strom-Zielwert IL* von der Drosselspule 12 aus, um eine Rückführsteuerung für die Ausgangsspannung durchzuführen. Der Subtrahierer 52 gibt einen Differenzstrom ΔIL zwischen dem Strom-Zielwert IL* und dem Drosselspulen-Strom IL von der Drosselspule 12 aus. Die vierte Steuereinheit 53 verstärkt den Differenzstrom ΔIL, welcher vom Subtrahierer 52 ausgegeben ist, und führt eine Rückführsteuerung für den Strom durch. Da die weiteren Bauteile gleich jenen der in 2 gezeigten Ausführungsform 1 sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet, und wird die Beschreibung derer ausgelassen. Es ist zu erwähnen, dass der Subtrahierer 21, die dritte Steuereinheit 51, der Subtrahierer 52 und die vierte Steuereinheit 53 gleich der ersten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
  • Als Nächstes wird der genaue Betrieb von der Steuereinrichtung 209 beschrieben. Wenn die Ausgangsspannung Vout höher ist als der Ausgangsspannung-Zielwert Vout*, verringert die dritte Steuereinheit 51, um die Ausgangsspannung Vout zu verringern, den Strom-Zielwert IL*. Um den Strom-Zielwert IL* zu verringern, gibt die vierte Steuereinheit 53 den ersten Betriebswert aus, welcher beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 verringert. Wenn andererseits die Ausgangsspannung Vout niedriger ist als der Ausgangsspannung-Zielwert Vout*, erhöht die dritte Steuereinheit 51, um die Ausgangsspannung Vout zu erhöhen, den Strom-Zielwert IL*. Um den Strom-Zielwert IL* zu erhöhen, gibt die vierte Steuereinheit 53 den ersten Betriebswert aus, welcher beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 erhöht.
  • Der zweite Steuerblock 27 bestimmt die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 gemäß der Ausgabe von der vierten Steuereinheit 53 und der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26, das heißt, dass er, als die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1, einen Additionswert zwischen der Ausgabe von der vierten Steuereinheit 53 und der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 ausgibt, und, als die EIN-Einschaltdauer D2 von der Umschaltvorrichtung S2, einen Subtraktionswert zwischen der Ausgabe von der vierten Steuereinheit 53 und der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 ausgibt. Da die Betriebe von der zweiten Steuereinheit 26, dem ersten Steuerblock 24, dem dritten Steuerblock 28 und dergleichen gleich jenen der in 2 gezeigten Ausführungsform 1 sind, wird deren Beschreibung ausgelassen.
  • Durch die obige Steuerung wird es, unabhängig ob im Leistungs-Fahrbetrieb oder im Regenerationsbetrieb, möglich, die Ausgangsspannung Vout derart zu steuern, dass sie den Ausgangsspannung-Zielwert Vout* annimmt, und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* annimmt. Zusätzlich wird es durch die Bereitstellung von einer Strom-Unterschleife (engl.: current minor loop) durch die vierte Steuereinheit 53 auf der in Relation zur dritten Steuereinheit 51 inneren Seite, möglich, die Steuerstabilität und das Steuer-Ansprechverhalten des DC/DC-Umwandlers zu verbessern. Zusätzlich kann, durch Einstellen des oberen und unteren Grenzwertes für den Strom-Zielwert IL* der Drosselspule, welcher die Ausgabe von der dritten Steuereinheit 51 ist, der Drosselspulen-Strom IL begrenzt werden. Daher kann verhindert werden, dass ein übermäßig hoher Strom im DC/DC-Umwandler fließt, wenn sich eine Last auf den Elektromotor abrupt ändert, und wird es möglich, einen DC/DC-Umwandler mit hoher Zuverlässigkeit zu konfigurieren.
  • Wie in 13 gezeigt, kann der Dividierer 44a des fünften Steuerblocks 44 in einer Steuereinrichtung 219, die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf durch den Drosselspulen-Strom IL dividieren, und kann der dividierte Wert der zweiten Steuereinheit 26 eingegeben werden, wodurch der zweite Betriebswert, welcher gemäß der Größe des Drosselspulen-Stroms IL geändert ist, ausgegeben werden kann. Es ist zu erwähnen, dass der in 2 gezeigte erste Steuerblock 24 anstelle des fünften Steuerblocks 44 verwendet werden kann. Es ist zu erwähnen, dass der Multiplizierer 22, der Subtrahierer 23, der fünfte Steuerblock 44 und die zweite Steuereinheit 26 der zweiten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
  • Wie zuvor beschrieben, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform, sogar in jenem Fall, bei welchem verschiedene Fehlerfaktoren auftreten, oder in jenem Fall, bei welchem der Leistungs-Fahrbetrieb und der Regenerationsbetrieb umgeschaltet werden, die Ausgangsspannung Vout (siehe 1) und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf (siehe 1) stets auf einen gewünschten Wert beibehalten werden, und kann daher das Risiko eines Vorrichtungs-Betriebsausfalls uneingeschränkt sogar dann vermieden werden, wenn Vorrichtungen mit einer geringen Durchschlagspannung als Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 (siehe 1) oder Dioden, welche in der Gleichspannung-Umwandlungssektion 101 hierzu gegenparallel verbunden sind, verwendet werden. Somit kann ein DC/DC-Umwandler mit geringen Kosten und einer hohen Wirksamkeit erlangt werden.
  • Ausführungsform 3
  • 14 bis 21 zeigen Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. 14 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers zeigt, 15 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 14 gezeigten Steuereinrichtung zeigt, 16 und 17 sind Betriebs-Erläuterungs-Schaubilder der in 14 gezeigten Steuereinrichtung. 18 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt, 19 ist ein Betriebs-Erläuterungs-Schaubild der in 18 gezeigten Steuereinrichtung, 20 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung zeigt, und 21 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer weiteren Steuereinrichtung zeigt. In 14 ist der Unterschied zwischen einem DC/DC-Umwandler 300 und dem in 1 gezeigten DC/DC-Umwandler 100 wie folgt: Der DC/DC-Umwandler 300 hat einen Spannungssensor 107 zum Erfassen der Spannung des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators 11, welche die Niedrigspannung-Seite-Spannung ist, das heißt die Eingangsspannung Vin; eine Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 ist zwischen dem DC/DC-Umwandler 300 und der Batterie 2 bereitgestellt; und eine Steuereinrichtung 309 ist bereitgestellt.
  • Zusätzlich besteht der Unterschied zwischen der Steuereinrichtung 309 und der in 2 gezeigten Steuereinrichtung 109 darin, dass, wie in 15 gezeigt, ein sechster Steuerblock 54 zusätzlich bereitgestellt ist. Der sechste Steuerblock 54 hat eine Anomalie-Bestimmungssektion (engl.: abnormality determination section) 54a, eine Einstelleinheit 54b und einen Zunahme-Auswähler 54c. Wenn die Anomalie-Bestimmungssektion 54a bestimmt, dass der vorliegende Zustand nicht abnormal ist, wählt der Zunahme-Auswähler 54c einen Betriebswert von der ersten Steuereinheit 25 aus, um den Betriebswert als den ersten Betriebswert auszugeben, und wenn die Anomalie-Bestimmungssektion 54a bestimmt, dass der vorliegende Zustand abnormal ist, wählt der Zunahme-Auswähler 54c einen festgelegten Wert (beispielsweise 0,5) aus, welcher für die Einstelleinheit 54b eingestellt ist, um den festgelegten Wert als den ersten Betriebswert auszugeben. Es ist zu erwähnen, dass der Subtrahierer 21, die erste Steuereinheit 25 und der sechste Steuerblock 54 der ersten Betriebssektion von der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht der Zunahme-Auswähler 54c einer Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion der vorliegenden Erfindung.
  • Zunächst wird ein Betrieb in jenem Fall beschrieben, bei welchem der sechste Steuerblock 54 nicht bereitgestellt ist. 16 ist ein Betriebs-Schaubild in jenem Fall, bei welchem, wenn der Ausgangsspannung-Zielwert Vout* gleich der Eingangsspannung Vin ist (das Heraufsetz-Verhältnis ist gleich 1), im Regenerationsbetrieb, in welchem der Elektromotor 3 als ein Elektrogenerator arbeitet, um eine Energie an die Batterie 2 zu übertragen, die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 (14) einen geöffneten Zustand annimmt, das heißt, dass die Verbindung zwischen der Batterie 2 und dem DC/DC-Umwandler 300 unterbrochen ist. Ein solcher Zustand kann beispielsweise auftreten, wenn die Batterie 2 im Falle eines vollständig aufgeladenen Zustands oder eines abnormalen Zustands der Batterie 2 geschützt ist.
  • Innerhalb der Zeitperiode von der Zeit t10 bis zur Zeit t11 ist die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 im geschlossenen Zustand, und lädt eine durch den Elektromotor 3 erzeugte Energie die Batterie 2 auf. Wenn der Ausgangsspannung-Zielwert Vout* gleich der Eingangsspannung Vin ist (das Heraufsetz-Verhältnis ist gleich 1), sind die Eingangsspannung Vin und die Ausgangsspannung Vout, da die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 anhand der zuvor genannten Gleichungen (2) und (4) beide gleich Null sind, im Wesentlichen gleich dem Wert einer Batteriespannung V2. Zum Zeitpunkt t11 nimmt die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 einen geöffneten Zustand an, und wird dann die Energie, welche durch den Elektromotor 3 erzeugt ist, im Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co) gespeichert. Daher steigen die Eingangsspannung Vin und die Ausgangsspannung Vout an, um zum Zeitpunkt t12 eine maximal erzeugte Spannung V3 des Elektromotors 3 zu erreichen. In diesem Zustand wird die Ausgangsspannung Vout höher als der Ausgangsspannung-Zielwert Vout*. Um die Ausgangsspannung Vout zu verringern, arbeitet die Steuereinrichtung 309 daher derart, um beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 unter Verwendung der ersten Steuereinheit 25 zu verringern. Daher fährt der Zustand, bei welchem die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 beide gleich Null sind, fort, so dass die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zum Zeitpunkt t12 einen Wert V1 beibehält.
  • Hieraus resultierend entsprechen Spannungen, welche an den Umschaltvorrichtungen S2 und S3 angelegt sind, gleich V1, und entsprechen Spannungen, welche an den Umschaltvorrichtungen S1 und S4 angelegt sind, gleich V3–V1. Somit sind die Spannungen, welche an den Umschaltvorrichtungen angelegt sind, nicht gleichartig. Wenn die maximal erzeugte Spannung V3 des Elektromotors 3 hoch ist, steigen die Spannungen, welche an den Umschaltvorrichtungen S1 und S4 angelegt sind, an, wodurch ein Überspannungs-Durchschlag auftreten kann. Um einen Überspannungs-Durchschlag zu verhindern, muss die Durchschlagspannung der Umschaltvorrichtungen höher sein als die maximal erzeugte Spannung V3 des Elektromotors 3, wodurch eine unnötige Kostenzunahme oder eine Reduktion in der Wirksamkeit hervorgerufen wird.
  • Als Nächstes wird ein Betrieb in jenem Fall beschrieben, bei welchem der sechste Steuerblock 54 bereitgestellt ist. 17 ist ein Betriebs-Schaubild in jenem Fall, bei welchem, wenn der Ausgangsspannung-Zielwert Vout* gleich der Eingangsspannung Vin ist (das Heraufsetz-Verhältnis ist gleich 1), im Regenerationsbetrieb, bei welchem der Elektromotor 3 eine Energie erzeugt, um die Energie an die Batterie 2 zu übertragen, die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 einen geöffneten Zustand annimmt.
  • Innerhalb der Zeitperiode von der Zeit t20 zur Zeit t21 ist die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 im geschlossenen Zustand, und lädt eine durch den Elektromotor 3 erzeugte Energie die Batterie 2 auf. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Strom in der Drosselspule 12 in einer Richtung vom Elektromotor 3 zur Batterie 2. Wenn der Ausgangsspannung-Zielwert Vout* gleich der Eingangsspannung Vin ist (das Heraufsetz-Verhältnis ist gleich 1), entsprechen die Eingangsspannung Vin und die Ausgangsspannung Vout, da die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 anhand der Gleichungen (2) und (4) beide gleich Null sind, im Wesentlichen dem gleichen Wert von der Batteriespannung V2. Zum Zeitpunkt t21 nimmt die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 einen geöffneten Zustand an, und wird dann eine Energie, welche durch den Elektromotor 3 erzeugt ist, im Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 und Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 gespeichert, ohne in die Batterie 2 zu fließen. Daher steigen die Eingangsspannung Vin und die Ausgangsspannung Vout an. Zum Zeitpunkt t22, wenn die Eingangsspannung Vin gleich oder höher als eine vorbestimmte Schwellwertspannung Vov ist, bestimmt die Anomalie-Bestimmungssektion 54a, dass der vorliegende Zustand abnormal ist, und wählt der Zunahme-Auswähler 54c den festgelegten Wert von 0,5 aus und gibt diesen aus, und zwar anstelle der Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25. In jenem Fall, bei welchem der Zunahme-Auswähler 54c den festgelegten Wert von 0,5 ausgibt, da die Eingangsspannung Vin anhand der Gleichungen (2) und (4) halb so groß wird wie die Ausgangsspannung Vout im stationären Zustand, arbeitet der DC/DC-Umwandler derart, um die Eingangsspannung Vin zu verringern.
  • Im Mittelbereich der Zeitperiode von der Zeit t22 zur Zeit t23, bis die Eingangsspannung Vin halb so groß wird wie die Ausgangsspannung Vout, ändert sich der Drosselspulen-Strom IL, welcher in der Drosselspule 12 fließt, von negativ (eine Richtung vom Elektromotor 3 zum Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11, Regenerationsbetrieb) auf positiv (Leistungs-Fahrbetrieb), und wird dann abermals negativ. Innerhalb der Zeitperiode von der Zeit t21 zur Zeit t23, wird, da die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf gleich oder niedriger als der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf* ist (Vcf* ist halb so groß wie die Ausgangsspannung Vout), um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 erhöht und wird die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 verringert, und zwar durch die zweite Steuereinheit 26. Innerhalb der Zeitperiode von der Zeit t23 zur Zeit t24, bis die Eingangsspannung Vin gleich halb so groß wird wie die Ausgangsspannung Vout, ist der Drosselspulen-Strom IL, welcher in der Drosselspule 12 fließt, negativ (Regenerationsbetrieb), so dass ein Strom in einer Richtung vom Elektromotor 3 zur Batterie 2 fließt. Wie in 17 gezeigt, wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf niedriger ist als der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung-Zielwert Vcf*, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, wird die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 verringert, und wird die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 erhöht, und zwar durch die zweite Steuereinheit 26. Somit kann die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf nach dem Zeitpunkt t24 auf einen konstanten Wert gesteuert werden, welcher gleich 50% der Ausgangsspannung Vout entspricht.
  • Durch den zuvor genannten Betrieb wird es, sogar in jenem Fall, bei welchem die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 im Regenerationsbetrieb einen geöffneten Zustand annimmt, möglich, die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie eine gewünschte Spannung annimmt (gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein konstanter Wert, welcher 50% der Ausgangsspannung Vout entspricht), wodurch die Spannungen, welche an den Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 angelegt sind, gleichartig gestaltet werden können.
  • Obwohl in 15 der eingestellte Wert für die Einstelleinheit 54b gleich 0,5 entspricht, kann ein jeglicher festgelegter Wert gleich oder kleiner als 1,0 verwendet werden.
  • Wie in 18 gezeigt, ist ein siebter Steuerblock 64 in einer Steuereinrichtung 319 bereitgestellt. Der siebte Steuerblock 64 hat die Anomalie-Bestimmungssektion 54a, eine Variabel-Einstelleinheit 64b und einen Zunahme-Auswähler 64c. Ein eingestellter Wert für die Variabel-Einstelleinheit 64b kann, anstelle eines festgelegten Wertes, ein Wert sein, welcher mit der Zeit variiert, und beispielsweise kann der Eingangsspannung-Zielwert Vin*, wie in 19 gezeigt, innerhalb der Zeitperiode von der Zeit t22 zur Zeit t25, bei welcher die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf einen gewünschten Wert Vcf1 erreicht, variiert werden. Durch den zuvor genannten Betrieb wird es sogar in dem Fall, bei welchem die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 im Regenerationsbetrieb einen geöffneten Zustand annimmt, möglich, nicht nur die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie eine gewünschte Spannung annimmt, sondern ebenso die Eingangsspannung Vin derart stabil zu betreiben, dass sie eine gewünschte Spannung annimmt. Es ist zu erwähnen, dass der Subtrahierer 21, die erste Steuereinheit 25 und der siebte Steuerblock 64 der ersten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht der Zunahme-Auswähler 64c der Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 20 gezeigt, ist ein achter Steuerblock 74 in einer Steuereinrichtung 329 bereitgestellt. Der achte Steuerblock 74 hat die Anomalie-Bestimmungssektion 54a, einen Subtrahierer 74a, eine fünfte Steuereinheit 74b und einen Zunahme-Auswähler 74c. Wenn die Anomalie-Bestimmungssektion 54a bestimmt, dass der vorliegende Zustand abnormal ist, wählt der Zunahme-Auswähler 74c einen Betriebswert von der fünften Steuereinheit 74b aus und gibt den Betriebswert als den ersten Betriebswert aus, und zwar anstelle eines festgelegten Wertes. Die fünfte Steuereinheit 74b verstärkt die Differenzspannung ΔVin zwischen dem Eingangsspannung-Zielwert Vin* und der Eingangsspannung Vin, und führt eine Rückführsteuerung durch. Genauer gesagt, wenn die Eingangsspannung Vin höher ist als der Eingangsspannung-Zielwert Vin*, erhöht die fünfte Steuereinheit 74b, um die Eingangsspannung Vin zu verringern, beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 über den Zunahme-Auswähler 74c, den zweiten Steuerblock 27 und den dritten Steuerblock 28. Wenn andererseits die Eingangsspannung Vin niedriger ist als der Eingangsspannung-Zielwert Vin*, verringert die fünfte Steuereinheit 74b, um die Eingangsspannung Vin zu erhöhen, beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2. Der Eingangsspannung-Zielwert Vin* kann stufenförmig geändert werden oder kann mit einer bestimmten Zeitkonstante geändert werden, und zwar nach Bestimmung eines abnormalen Zustandes. Es ist zu erwähnen, dass der Subtrahierer 21, die erste Steuereinheit 25 und der achte Steuerblock 74 der ersten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht der Zunahme-Auswähler 74c der Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 21 gezeigt, ist ein neunter Steuerblock 84 in der Steuereinrichtung 339 bereitgestellt. Der neunte Steuerblock 84 hat die Anomalie-Bestimmungssektion 54a, einen Subtrahierer 84a, eine sechste Steuereinheit 84b und einen Zunahme-Auswähler 84c. Wenn die Anomalie-Bestimmungssektion 54a bestimmt, dass der vorliegende Zustand abnormal ist, wählt der Zunahme-Auswähler 84c einen Betriebswert von der sechsten Steuereinheit 84b aus und gibt den Betriebswert als den ersten Betriebswert aus. Wenn die Anomalie-Bestimmungssektion 54a bestimmt, dass der vorliegende Zustand nicht abnormal ist, wählt der Zunahme-Auswähler 84c einen Betriebswert von der ersten Steuereinheit 25 aus und gibt den Betriebswert als den ersten Betriebswert aus. Die sechste Steuereinheit 84b verstärkt den Differenzstrom ΔIL zwischen dem Strom-Zielwert IL* und dem Drosselspulen-Strom IL der Drosselspule 12 und führt eine Rückführsteuerung durch. Genauer gesagt, wenn der Drosselspulen-Strom IL größer ist als der Ziel-Drosselspulen-Strom IL*, nimmt die sechste Steuereinheit 84b, um den Drosselspulen-Strom IL zu verringern, eine Ausgabe derart vor, um beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 über den Zunahme-Auswähler 84c, den zweiten Steuerblock 27 und den dritten Steuerblock 28 zu verringern. Wenn der Drosselspulen-Strom IL andererseits kleiner ist als der Ziel-Drosselspulen-Strom IL*, nimmt die sechste Steuereinheit 84b, um den Drosselspulen-Strom IL zu erhöhen, eine Ausgabe derart vor, um beide EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 zu erhöhen. Somit wird der Drosselspulen-Strom IL derart gesteuert, dass er den Strom-Zielwert IL* der Drosselspule 12 annimmt. Es ist zu erwähnen, dass der Subtrahierer 21, die erste Steuereinheit 25 und der neunte Steuerblock 84 der ersten Betriebssektion gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Zusätzlich entspricht der Zunahme-Auswähler 84c der Stromsteuerung-Betriebswert-Änderungssektion gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Durch den zuvor genannten Betrieb wird es, sogar in jenem Fall, bei welchem die Geöffnet/Geschlossen-Einheit 5 einen geöffneten Zustand im Regenerationsbetrieb annimmt, möglich, nicht nur die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie eine gewünschte Spannung annimmt, sondern ebenso die Eingangsspannung Vin derart stabil zu betreiben, dass sie eine gewünschte Spannung annimmt.
  • Jede zuvor beschriebene Ausführungsform weist einen DC/DC-Umwandler vom Heraufsetz-Typ auf, welcher die Niedrigspannung-Seite-Spannung heraufsetzt und die heraufgesetzte Spannung ausgibt, und zwar unter Verwendung der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 als erste und zweite Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion haben, und unter Verwendung der Umschaltvorrichtungen S3 und S4, welche ähnlicherweise eine Umschaltfunktion haben, als dritte und vierte Halbleiterschaltung. Im Falle eines DC/DC-Umwandlers vom Herabsetz-Typ, welcher eine Gleichspannung herabsetzt, werden die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 als dritte und vierte Halbleiterschaltung verwendet, welche eine Umschaltfunktion haben, und werden die Umschaltvorrichtungen S1 und S2, welche ähnlicherweise eine Umschaltfunktion haben, als erste und zweite Halbleiterschaltung verwendet. Ebenso in diesem Fall ist es ähnlicherweise möglich, einen Durchschlag der Umschaltvorrichtungen als Halbleiterschaltungen, welche eine Umschaltfunktion haben, zu verhindern.
  • Wie zuvor beschrieben, kann gemäss der vorliegenden Ausführungsform, sogar in dem Fall, bei welchem die Geöffnet/Geschlossen-Einheit, welche zwischen dem DC/DC-Umwandler und der Batterie bereitgestellt ist, einen geöffneten Zustand annimmt, die Zwischen-Anschluss-Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators stets bei einem gewünschten Wert beibehalten werden, und kann daher das Risiko eines Vorrichtungs-Durchschlags sogar dann unumgänglich vermieden werden, wenn Umschaltvorrichtungen oder Dioden mit einer niedrigen Durchschlagspannung verwendet werden. Somit kann ein DC/DC-Umwandler mit geringen Kosten und einer hohen Wirksamkeit erlangt werden.
  • Ausführungsform 4
  • 22 und 23 zeigen Ausführungsform 4. 22 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers zeigt, und 23 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 22 gezeigten Steuereinrichtung zeigt. In 22 besteht der Unterschied zwischen Ausführungsformen 1 bis 3 darin, dass der DC/DC-Umwandler ein unidirektionaler DC/DC-Umwandler anstelle eines bidirektionalen DC/DC-Umwandlers ist. Unidirektionale DC/DC-Umwandler enthalten einen DC/DC-Umwandler vom Heraufsetz-Typ, welcher eine Leistung von der Niedrigspannung-Seite zur Hochspannung-Seite überträgt, und einen DC/DC-Umwandler vom Herabsetz-Typ, welcher eine Leistung von der Hochspannung-Seite zur Niedrigspannung-Seite überträgt, und wobei deren grundlegende Betriebe gleich sind. Die vorliegende Ausführungsform zeigt ein Beispiel unter Verwendung eines DC/DC-Umwandlers vom Heraufsetz-Typ. In 22 hat ein DC/DC-Umwandler 400 einen ersten Anschluss 400a, einen zweiten Anschluss 400b, einen dritten Anschluss 400c und einen vierten Anschluss 400d als eine Anschluss-Gruppe, und jeweils als ein erster, zweiter, dritter und vierter Anschluss. Der DC/DC-Umwandler 400 setzt eine Eingangsgleichspannung Vin, welche zwischen dem ersten Anschluss 400a (Vcom) und dem zweiten Anschluss 400b (VL), welche Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, eingegeben ist, auf eine Spannung herauf, welche gleich oder höher als die Eingangsspannung Vin ist, und gibt die heraufgesetzte Spannung als eine Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 400c (Vcom) und dem vierten Anschluss 400d (VH), welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, aus. In 22 ist eine Solarbatterie 6 zwischen dem ersten Anschluss 400a und dem zweiten Anschluss 400b verbunden, und ist ein Leistungssystem 8 über eine DC/AC-Leistung-Umwandlungseinrichtung 7 zwischen dem dritten Anschluss 400c und dem vierten Anschluss 400d verbunden. Der DC/DC-Umwandler 400 hat den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator 11 (Ci), die Drosselspule 12 (L), eine Gleichspannung-Umwandlungssektion 401, den Spannungssensor 103, den Spannungssensor 104, den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator 108 (Co) auf der Ausgangsseite, und eine Steuereinrichtung 409.
  • Die Spannung der Solarbatterie 6, welche zwischen dem ersten Anschluss 400a und dem ersten Anschluss 400b verbunden ist, welche die Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, wird durch den DC/DC-Umwandler 400 heraufgesetzt, und dann zwischen dem dritten Anschluss 400c und dem Anschluss 400d, welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, ausgegeben. Die DC/AC-Leistung-Umwandlungseinrichtung 7 wandelt eine Gleichspannung zwischen dem dritten Anschluss 400c und dem vierten Anschluss 400d in eine Wechselspannung um, und überträgt die Wechselspannung an das Leistungssystem 8. Die Gleichspannung-Umwandlungssektion 401 hat eine Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 401a als eine Hableiterschaltung-Serienschaltung, und den Auflade-Entlade-Kondensator 101f. Die Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 401a enthält die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 als erste und zweite Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion haben, und zwei Dioden D3 und D4, welche aus Siliziumkarbid erstellt sind, als dritte und vierte Halbleiterschaltung und als unidirektionale Durchleit-Vorrichtungen, wobei die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 und die Dioden D3 und D4 in dieser Reihenfolge in Serie über jeweils ein erstes Verbindungsteil 401b, ein zweites Verbindungsteil 401c und ein drittes Verbindungsteil 401d verbunden sind. Die Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 401a entspricht der in 1 gezeigten Umschaltvorrichtung-Serienschaltung 101a, in welcher die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 durch die Dioden D3 und D4 ersetzt sind.
  • Der Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S1 ist mit dem ersten Anschluss 400a verbunden, und die Kathoden-Seite von der Diode D4 ist mit dem vierten Anschluss 400d verbunden. Das zweite Verbindungsteil 401c, welches das Verbindungsteil zwischen dem Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S2 und der Anoden-Seite von der Diode D3 ist, ist über die Drosselspule 12 mit dem zweiten Anschluss 400b verbunden. Ein Anschluss des Auflade-Entlade-Kondensators 101f ist mit dem ersten Verbindungsteil 401b verbunden, welches das Verbindungsteil zwischen dem Kollektor-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S1 und dem Emitter-Anschluss von der Umschaltvorrichtung S2 ist, und der weitere Anschluss ist mit dem dritten Verbindungsteil 401d verbunden, welches das Verbindungsteil zwischen der Kathoden-Seite von der Diode D3 und der Anoden-Seite von der Diode D4 ist. Der erste Anschluss 400a und der vierte Anschluss 400d sind gemeinsam verbunden. Die Steuereinrichtung 409 erzeugt Gate-Signale für die zwei Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gemäß den erfassten Werten der Spannungssensoren 103 und 104, wodurch die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 betrieben werden.
  • 23 ist ein Schaltplan, welcher die Steuereinrichtung 409 detailliert anzeigt. In 23 verstärkt die erste Steuereinheit 25 die Differenzspannung ΔVout zwischen dem Ausgangsspannung-Zielwert Vout* und der Ausgangsspannung Vout, und führt eine Rückführsteuerung für die Ausgangsspannung durch. Die zweite Steuereinheit 26 verstärkt die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf, und führt eine Rückführsteuerung für die Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators 101f durch. Um den Oberwellenstrom in der Drosselspule 12 zu minimieren, ist der Auflade-Entlade-Kondensator-Zielwert Vcf* auf einen halben Wert (das 0,5-fache) der Ausgangsspannung Vout eingestellt, gleich wie in Ausführungsform 1. Der zweite Steuerblock 27 bestimmt die EIN-Einschaltdauern D1 und D2 der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gemäß der Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 und der Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26. Genauer gesagt, addiert der zweite Steuerblock 27 die Ausgabe von der ersten Steuereinheit 25 und die Ausgabe von der zweiten Steuereinheit 26 unter Verwendung des Addierers 27a, um den resultierenden Wert als die EIN-Einschaltdauer D1 von der Umschaltvorrichtung S1 auszugeben, und subtrahiert die Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26 von der Ausgabe der ersten Steuereinheit 25 unter Verwendung des Subtrahierers 27b, um den resultierenden Wert als die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 auszugeben.
  • Ein Steuerblock 428 ist ein PWM-Signal-Erzeugungsblock. Das Gate-Signal G1 für die Umschaltvorrichtung S1 wird durch den Komparator 28a erzeugt, welcher die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 mit der ersten Dreieckswelle SW1 vergleicht. Das Gate-Signal G2 für die Umschaltvorrichtung S2 wird durch den Komparator 28b erzeugt, welcher die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 mit der zweiten Dreieckswelle SW2 vergleicht. Hier wird, um den Oberwellenstrom in der Drosselspule 12 zu minimieren, die Phase der zweiten Dreieckswelle SW2 um 180 Grad zur ersten Dreieckswelle SW1 invertiert. Da die weiteren Bauteile gleich jenen wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform 1 sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet.
  • Als Nächstes wird der genaue Betrieb der Steuereinrichtung 409 beschrieben. Wenn die Ausgangsspannung Vout höher ist als die Ziel-Ausgangsspannung Vout*, werden, um die Ausgangsspannung Vout zu verringern, die EIN-Einschaltdauern D1 und D2 der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 beide um die Ausgabe der ersten Steuereinheit 25 verringert, welche verringert ist. Wenn andererseits die Ausgangsspannung Vout niedriger ist als die Ziel-Ausgangsspannung Vout*, werden, um die Ausgangsspannung Vout zu erhöhen, die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 beide um die Ausgabe der ersten Steuereinheit 25 erhöht, welche erhöht ist.
  • Wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf des Auflade-Entlade-Kondensators 101f höher ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, werden, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu verringern, die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 verringert und die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 erhöht, und zwar durch die Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26, welche verringert ist. Wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf niedriger ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, werden, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 erhöht und die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 verringert, und zwar durch die Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26, welche erhöht ist.
  • Durch die zuvor genannte Steuerung wird es möglich, die Ausgangsspannung Vout derart zu steuern, dass sie die Ziel-Ausgangsspannung Vout* annimmt, und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* annimmt. Zusätzlich werden, da die Leistung unidirektional übertragen wird, der Stromsensor 105 (1) und der erste Steuerblock 24 (2) von Ausführungsform 1 nicht benötigt. Daher können die Kosten des DC/DC-Umwandlers reduziert werden.
  • Ausführungsform 5
  • 24 bis 26 zeigen Ausführungsform 5. 24 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers zeigt, 25 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau einer in 24 gezeigten Steuereinrichtung zeigt, und 26 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau eines DC/DC-Umwandlers vom Herabsetz-Typ zeigt. Ein DC/DC-Umwandler 500 der vorliegenden Ausführungsform setzt die Spannung der Solarbatterie 6, welche zwischen dem ersten Anschluss 400a (Vcom) und dem zweiten Anschluss 400b (VL), welche Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, verbunden ist, herauf, und gibt die heraufgesetzte Spannung zwischen dem dritten Anschluss 400c (Vcom) und dem vierten Anschluss 400d (VH), welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, aus, wobei dieser Heraufsetz-Betrieb gleich jenem wie in Ausführungsform 4 ist. Jedoch ist das Steuerziel jene Spannung zwischen dem ersten Anschluss 400a und dem zweiten Anschluss 400b, welche Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, anstelle der Spannung zwischen dem dritten Anschluss 400c und dem vierten Anschluss 400d, welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind. Der Grund hierfür ist wie folgt. Da eine Leistung, welche durch die Solarbatterie 6 erzeugt werden kann, größtenteils von der Spannung (Betriebsspannung) von der Solarbatterie 6 abhängt, wird die bekannte Solarbatterie-Spannung derart gesteuert, dass sie den Eingangsspannung-Zielwert Vin* annimmt, welcher die Ausgabe maximiert, wodurch eine Leistung, welche erzeugt werden kann, maximiert wird.
  • In 24 hat der DC/DC-Umwandler 500 eine Steuereinrichtung 509. Die Steuereinrichtung 509 steuert die Eingangsspannung (Niedrigspannung-Seite-Spannung) derart, dass sie den Eingangsspannung-Zielwert Vin* annimmt, und steuert die Ausgangsspannung (Gleichspannung) Vout, welche die heraufgesetzte Spannung ist, derart, dass sie einen gewünschten Wert annimmt. Die DC/AC-Leistungs-Umwandlungseinrichtung 7 berechnet einen Ausgangsstrom entsprechend der Ausgangsspannung Vout, und wandelt währenddessen die Ausgangsspannung Vout zwischen dem dritten Anschluss 400c und dem vierten Anschluss 400d, welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, in eine Wechselspannung um, um dem Leistungssystem 8 eine Leistung zuzuführen. Die Steuereinrichtung 509 erzeugt die Gate-Signale G1 und G2 für die zwei Umschaltvorrichtungen S1 und S2 gemäß den erfassten Werten der Spannungssensoren 103 und 104, wodurch die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 betrieben werden.
  • 25 zeigt die genaue Schaltung der Steuereinrichtung 509. Die erste Steuereinheit 25 verstärkt die Differenzspannung ΔVin zwischen dem Eingangsspannung-Zielwert Vin* und der Eingangsspannung Vin, und führt eine Rückführsteuerung für die Eingangsspannung durch. Die zweite Steuereinheit 26 verstärkt die Differenzspannung ΔVcf zwischen dem Auflade-Entlade-Kondensator-Zielwert Vcf* und der Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf, und führt eine Rückführsteuerung für die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf durch. Um den Oberwellenstrom in der Drosselspule 12 zu minimieren, wird der Auflade-Entlade-Kondensator-Zielwert Vcf* auf einen halb so großen Wert (das 0,5-fache) der Ausgangsspannung Vout eingestellt. Da die weiteren Bauteile gleich jenen der in 23 gezeigten Ausführungsform 4 sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet, und wird deren Beschreibung ausgelassen.
  • Als Nächstes wird der genaue Betrieb der Steuereinrichtung 509 beschrieben. Wenn die Eingangsspannung Vin höher ist als der Eingangsspannung-Zielwert Vin*, werden, um die Eingangsspannung Vin zu verringern, die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 beide um die Ausgabe der ersten Steuereinheit 25, welche verringert ist, verringert. Wenn andererseits die Eingangsspannung Vin niedriger ist als der Eingangsspannung-Zielwert Vin*, werden, um die Eingangsspannung Vin zu erhöhen, die EIN-Einschaltdauern der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 beide um die Ausgabe der ersten Steuereinheit 25, welche erhöht ist, erhöht.
  • Wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf höher ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu verringern, die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 verringert und wird die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 erhöht, und zwar um die Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26, welche verringert ist. Wenn die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf niedriger ist als die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf*, wird, um die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf zu erhöhen, die EIN-Einschaltdauer D1 der Umschaltvorrichtung S1 erhöht und wird die EIN-Einschaltdauer D2 der Umschaltvorrichtung S2 verringert, und zwar um die Ausgabe der zweiten Steuereinheit 26, welche erhöht ist.
  • Durch die zuvor genannte Steuerung wird es möglich, die Eingangsspannung Vin derart zu steuern, dass sie den Eingangsspannung-Zielwert Vin* annimmt, und die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart zu steuern, dass sie die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* annimmt. Zusätzlich, da die Leistung beispielsweise unidirektional übertragen wird, werden der Stromsensor 105 (1) und der erste Steuerblock 24 (2) von Ausführungsform 1 nicht benötigt. Daher wird es möglich, die Steuereinrichtung des DC/DC-Umwandlers mit geringen Kosten zu konfigurieren. Es ist zu erwähnen, dass in den zuvor genannten Ausführungsformen 4 und 5 synchrone Gleichrichterschaltungen anstelle der Dioden D3 und D4 verwendet werden können.
  • Wie zuvor beschrieben, zeigen 22 und 24 einen DC/DC-Umwandler vom Heraufsetz-Typ, welcher die Niedrigspannung-Seite-Spannung heraufsetzt und die heraufgesetzte Spannung ausgibt, und zwar unter Verwendung der Umschaltvorrichtungen S1 und S2 als erste und zweite Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion haben, und unter Verwendung der Dioden D3 und D4 als dritte und vierte Halbleiterschaltung und als unidirektionale Durchleit-Vorrichtungen. Jedoch stellt ebenso ein DC/DC-Umwandler 600 vom Herabsetz-Typ, welcher eine Gleichspannung herabsetzt, wie in 26 gezeigt, die gleiche Wirkung bereit. In 26 hat der DC/DC-Umwandler 600: einen ersten Anschluss 600a, einen zweiten Anschluss 600b, einen dritten Anschluss 600c und einen vierten Anschluss 600d als eine Anschluss-Gruppe und jeweils als erster, zweiter, dritter und vierter Anschluss; eine Gleichspannungs-Umwandlungssektion 601; und eine Steuereinrichtung 609. Zusätzlich ist die gleiche Batterie 2 wie jene, welche in 1 gezeigt ist, zwischen dem ersten Anschluss 600a und dem zweiten Anschluss 600b verbunden, und ist ein Gleichstrom-Elektrogenerator 9 zwischen dem dritten Anschluss 600c und dem vierten Anschluss 600d verbunden. Die Eingangsspannung Vin vom Elektrogenerator 9, welche zwischen dem dritten Anschluss 600c (Vcom) und dem vierten Anschluss 600d (VH), welche Hochspannung-Seite-Anschlüsse sind, eingegeben wird, wird herabgesetzt und als Ausgangsspannung Vout zwischen dem ersten Anschluss 600a (Vcom) und dem zweiten Anschluss 600b (VL), welche Niedrigspannung-Seite-Anschlüsse sind, ausgegeben, wodurch die Batterie 2 aufgeladen wird. Da die weiteren Bauteile gleich jenen wie in 22 gezeigt sind, sind sie jeweils durch die gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet, und wird die Beschreibung derer ausgelassen.
  • Die Gleichspannung-Umwandlungssektion 601 hat eine Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 601a als eine Halbleiterschaltung-Serienschaltung und den Auflade-Entlade-Kondensator 101f. Die Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 601a enthält zwei Dioden D1 und D2, welche aus Siliziumkarbid erstellt sind, als eine erste und zweite Halbleiterschaltung und als unidirektionale Durchleit-Vorrichtungen, und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 als eine dritte und vierte Halbleiterschaltung, welche eine Umschaltfunktion haben, wobei die Dioden D1 und D2 und die Umschaltvorrichtungen S3 und S4 in dieser Reihenfolge jeweils über ein erstes Verbindungsteil 601b, ein zweites Verbindungsteil 601c und ein drittes Verbindungsteil 601d in Serie verbunden sind. Die Umschaltvorrichtung-Dioden-Serienschaltung 601a entspricht der in 1 gezeigten Umschaltvorrichtung-Serienschaltung 101a, in welcher die Umschaltvorrichtungen S1 und S2 durch die Dioden D1 und D2 ersetzt sind. Die Steuereinrichtung 609 unterscheidet sich von der in 22 gezeigten Steuereinrichtung 409 dahin gehend, dass die Steuereinrichtung 609 eine Umschaltung der Umschaltvorrichtungen S3 und S4 derart steuert, dass ein Herabsetz-Betrieb durchgeführt wird. Jedoch wird die Ausgangsspannung Vout ähnlich derart gesteuert, dass sie die Ziel-Ausgangsspannung Vout* annimmt, und wird die Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf derart gesteuert, dass sie die Ziel-Auflade-Entlade-Kondensator-Spannung Vcf* annimmt. Ebenso ist es in diesem Fall ähnlich möglich, einen Durchschlag der Umschaltvorrichtungen S3 und S4 als Halbleiterschaltungen, welche eine Umschaltfunktion haben, und der Dioden D1 und D2 als Halbleiterschaltung zu verhindern.
  • Die zuvor genannten Steuereinrichtungen 409 und 509 können mit dem in 8 gezeigten vierten Steuerblock 34, dem in 10 gezeigten fünften Steuerblock 44, dem in 12 gezeigten Subtrahierer 52 oder dem in 13 gezeigten Subtrahierer 52 und dem fünften Steuerblock 44 kombiniert werden. Die Steuereinrichtung 609 kann den in 15 gezeigten sechsten Steuerblock 54, den in 18 gezeigten siebten Steuerblock 64, den in 20 gezeigten achten Steuerblock 74 oder den in 21 gezeigten neunten Steuerblock 84 enthalten.
  • Obwohl in den zuvor genannten Ausführungsformen die Umschaltvorrichtungen S1 bis S4 IGBTs sind und die Dioden D3 und D4 aus Siliziumkarbid erstellt sind, können die Umschaltvorrichtungen MOSFETs, JFETs oder dergleichen sein. Zusätzlich können die Umschaltvorrichtungen oder die Diodenvorrichtungen aus einem Halbleiter mit einer breiten Bandlücke erstellt sein, welcher eine breitere Bandlücke als Silizium hat. Beispiele von Halbleitern mit breiter Bandlücke enthalten Siliziumkarbid (SiC), Materialien basierend auf Gallium-Nitrit, und Diamant. Da eine Umschaltvorrichtung oder eine Diodenvorrichtung (Diode), welche aus einem solchen Halbleiter mit breiter Bandlücke erstellt ist, eine hohe Durchschlagspannung und eine hohe erlaubbare Stromdichte hat, können die Ausmaße der Umschaltvorrichtungen oder der Diodenvorrichtungen reduziert werden, und kann, unter Verwendung der Umschaltvorrichtungen oder Diodenvorrichtungen mit kleinem Ausmaß, das Ausmaß eines Halbleitermoduls, welches diese Vorrichtungen enthält, reduziert werden. Zusätzlich kann, da solche Vorrichtungen einen hohen Wärmewiderstand haben, die Größe eines Kühllüfters von einer Wärmesenke reduziert werden, und kann eine Wasserkühleinheit durch einen Luftkühl-Typ ersetzt werden. Daher kann die Größe des Halbleitermoduls weiter reduziert werden. Darüber hinaus kann, da solche Vorrichtungen einen geringen Leistungsverlust haben, die Wirksamkeit der Umschaltvorrichtungen oder der Diodenvorrichtungen erhöht werden, und kann ferner die Wirksamkeit des Halbleitermoduls erhöht werden. Sowohl die Umschaltvorrichtung als auch die Diodenvorrichtung können aus Halbleitern mit breiter Bandlücke erstellt sein, oder es kann die Umschaltvorrichtung oder die Diodenvorrichtung aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke erstellt sein, wodurch die in den zuvor genannten Ausführungsformen beschriebene Wirkung erlangt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 61-092162 [0003]

Claims (21)

  1. DC/DC-Umwandler, welcher enthält: einen Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator, welcher eine Niedrigspannung-Seite-Spannung speichert; einen Hochspannung-Seite-Glättungskondensator, dessen negativer Anschluss mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist, und welcher eine Hochspannung-Seite-Spannung speichert; eine erste Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem negativen Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine zweite Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der ersten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon über eine Drosselspule mit dem positiven Anschluss des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; eine dritte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist; eine vierte Halbleiterschaltung, wobei ein Ende davon mit dem weiteren Ende von der dritten Halbleiterschaltung verbunden ist, und das weitere Ende davon mit dem positiven Anschluss des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators verbunden ist; einen Zwischen-Kondensator, wobei ein Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der ersten Halbleiterschaltung und der zweiten Halbleiterschaltung verbunden ist, und wobei das weitere Ende davon mit einem Zwischen-Verbindungspunkt zwischen der dritten Halbleiterschaltung und der vierten Halbleiterschaltung verbunden ist; und eine Steuereinrichtung, welche jede der Halbleiterschaltungen steuert, wobei der DC/DC-Umwandler ist dazu ausgelegt: um zu bewirken, dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Heraufsetz-Betrieb durchzuführen, bei welchem die Spannung des Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Heraufsetz-Spannung umgewandelt wird, und die Heraufsetz-Spannung an den Hochspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der ersten und zweiten Halbleiterschaltung enthalten ist, und/oder wobei der DC/DC-Umwandler dazu ausgelegt ist: um zu bewirken, dass jede von der dritten und vierten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Umschaltvorrichtung hat, und dass jede von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung eine Funktion als eine Diodenvorrichtung hat; und einen Herabsetz-Betrieb durchzuführen, bei welchem die Spannung des Hochspannung-Seite-Glättungskondensators, welche eingegeben ist, auf eine Herabsetz-Spannung umgewandelt wird, und die Herabsetz-Spannung an den Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator ausgegeben wird, indem eine EIN/AUS-Umschaltfunktion als eine Umschaltvorrichtung verwendet wird, welche in der dritten und vierten Halbleiterschaltung enthalten ist, wobei die Steuereinrichtung eine erste Betriebssektion, eine zweite Betriebssektion und eine Umschalt-Steuersektion hat, die erste Betriebssektion einen ersten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Hochspannung-Seite-Spannung, oder einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Niedrigspannung-Seite-Spannung berechnet, die zweite Betriebssektion einen zweiten Betriebswert basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Spannungs-Anweisungswert für den Zwischen-Kondensator und einem Spannungs-Erfassungswert des Zwischen-Kondensators berechnet, und die Umschalt-Steuersektion ein Leitvermögen-Verhältnis basierend auf dem ersten Betriebswert und dem zweiten Betriebswert erlangt, und, basierend auf dem Leitvermögen-Verhältnis, Umschaltbetriebe von der ersten und zweiten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, oder der dritten und vierten Halbleiterschaltung, welche die EIN/AUS-Umschaltfunktion haben, steuert, wodurch die Hochspannung-Seite-Spannung oder die Niedrigspannung-Seite-Spannung und die Spannung des Auflade-Entlade-Kondensators gesteuert wird.
  2. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 1, bei welchem die erste bis vierte Halbleiterschaltung allesamt eine Umschaltfunktion haben, und die Steuereinrichtung eine Umschaltung der ersten bis vierten Halbleiterschaltung steuert.
  3. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 1, bei welchem, wenn die erste und zweite Halbleiterschaltung eine Umschaltfunktion haben, die dritte und vierte Halbleiterschaltung unidirektionale Durchleit-Vorrichtungen oder synchrone Gleichrichterschaltungen sind, und wenn die dritte und vierte Halbleiterschaltung eine Umschaltfunktion haben, die erste und zweite Halbleiterschaltung unidirektionale Durchleit-Vorrichtungen oder synchrone Gleichrichterschaltungen sind.
  4. DC/DC-Umwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Umschalt-Steuersektion das Leitvermögen-Verhältnis basierend auf einem Additionswert zwischen dem ersten Betriebswert und dem zweiten Betriebswert, und einem Subtraktionswert zwischen dem ersten Betriebswert und dem zweiten Betriebswert erlangt.
  5. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 4, welcher ferner eine Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion enthält, welche die Größe eines Stroms bestimmt, welcher in der Drosselspule fließt, wobei die zweite Betriebssektion die Größe des zweiten Betriebswerts gemäß einem Ergebnis der Bestimmung durch die Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion ändert.
  6. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 4, welcher ferner eine Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion enthält, welche die Größe eines Stroms bestimmt, welcher in der Drosselspule fließt, wobei die zweite Betriebssektion eine zweite Betriebswert-Einstellsektion hat, welche die Größe des zweiten Betriebswertes derart einstellt, dass er unabhängig von einem Ergebnis der Bestimmung durch die Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion konstant wird.
  7. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 4, welcher ferner eine Drosselspulen-Strom-Bestimmungssektion enthält, welche die Größe eines Stroms bestimmt, welcher in der Drosselspule fließt, wobei die erste Betriebssektion den ersten Betriebswert derart berechnet, dass die Größe des Stroms, welcher in der Drosselspule fließt, einen vorbestimmten Wert annimmt, und zwar basierend auf einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Hochspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Hochspannung-Seite-Spannung, oder einer Differenzspannung zwischen einem Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung und einem erfassten Wert der Niedrigspannung-Seite-Spannung, und einem Ergebnis der Bestimmung von der Größe des Stroms, welcher in der Drosselspule fließt.
  8. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 7, bei welchem die zweite Betriebssektion die Größe des zweiten Betriebswerts gemäß der Größe des Stroms ändert, welcher in der Drosselspule fließt.
  9. DC/DC-Umwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der DC/DC-Umwandler einen Herabsetz-Betrieb durchführt, bei welchem die erste Betriebssektion eine Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion hat, welche, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, einen weiteren Betriebswert als den ersten Betriebswert anstelle des ersten Betriebswertes ausgibt, so dass die Niedrigspannung-Seite-Spannung eine gewünschte Spannung annimmt.
  10. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 9, bei welchem die Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, den weiteren Betriebswert anstelle des ersten Betriebswerts ausgibt, so dass die Niedrigspannung-Seite-Spannung eine gewünschte konstante Spannung annimmt.
  11. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 9, bei welchem die Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, den weiteren Betriebswert ausgibt, so dass die Niedrigspannung-Seite-Spannung, soeben vor der Unterbrechung von der Verbindung der elektrischen Einrichtung, einen anderen Wert hat, welcher sich von jenem der Niedrigspannung-Seite-Spannung unterscheidet.
  12. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 9, bei welchem ein Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung angewiesen ist, und die Spannungssteuerung-Betriebswert-Änderungssektion, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, den weiteren Betriebswert ausgibt, so dass die Niedrigspannung-Seite-Spannung mit dem Anweisungswert für die Niedrigspannung-Seite-Spannung übereinstimmt.
  13. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 9, bei welchem die elektrische Einrichtung eine Batterie ist.
  14. DC/DC-Umwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der DC/DC-Umwandler einen Herabsetz-Betrieb durchführt, bei welchem die erste Betriebssektion eine Stromsteuerung-Betriebswert-Änderungssektion hat, welche, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, einen weiteren Betriebswert anstelle des ersten Betriebswerts ausgibt, so dass ein gewünschter Strom von der Drosselspule zum Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator fließt.
  15. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 14, bei welchem die Stromsteuerung-Betriebswert-Änderungssektion, wenn eine elektrische Einrichtung mit der Niedrigspannung-Seite verbunden wird und dann die Verbindung der elektrischen Einrichtung während eines Betriebes unterbrochen wird, den weiteren Betriebswert ausgibt, so dass ein Strom, welcher von der Drosselspule zum Niedrigspannung-Seite-Glättungskondensator fließt, mit einem Drosselspulen-Strom-Anweisungswert übereinstimmt, welcher eine Anweisung für den Strom ist, welcher in der Drosselspule fließt.
  16. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 14, bei welchem die elektrische Einrichtung eine Batterie ist.
  17. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 1 oder 2, welcher ferner eine Drosselspulen-Stromrichtung-Erfassungssektion enthält, welche die Richtung eines Stroms erfasst, welcher in der Drosselspule fließt, wobei die zweite Betriebssektion die Polarität des zweiten Betriebswerts gemäß einem Ergebnis der Erfassung durch die Drosselspulen-Stromrichtung-Erfassungssektion ändert.
  18. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 17, bei welchem die Drosselspulen-Stromrichtung-Erfassungssektion die Richtung eines Stroms, welcher in der Drosselspule fließt, basierend auf der umschaltrelevanten Zwischenanschluss-Spannung von einer der ersten bis vierten Halbleiterschaltung, in welcher ein Strom fließt und welche eine Umschaltfunktion hat, erfasst.
  19. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 17, bei welchem die Drosselspulen-Stromrichtung-Erfassungssektion die Richtung eines Stroms, welcher in der Drosselspule fließt, basierend auf dem Betriebszustand der Halbleiterschaltungen und einer Spannungsänderung des Auflade-Entlade-Kondensators erfasst.
  20. DC/DC-Umwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Halbleiterschaltungen Halbleitervorrichtungen haben, welche aus einem Halbleiter mit einer breiten Bandlücke erstellt sind.
  21. DC/DC-Umwandler nach Anspruch 20, bei welchem der Halbleiter mit breiter Bandlücke ein Siliziumkarbid, ein Material basierend auf Gallium-Nitrit oder Diamant ist.
DE201111102550 2010-07-30 2011-07-27 DC/DC-Umwandler Pending DE112011102550T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-171568 2010-07-30
JP2010171568 2010-07-30
PCT/JP2011/067033 WO2012014912A1 (ja) 2010-07-30 2011-07-27 Ｄｃ／ｄｃコンバータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112011102550T5 true DE112011102550T5 (de) 2013-05-02

Family

ID=45530116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201111102550 Pending DE112011102550T5 (de) 2010-07-30 2011-07-27 DC/DC-Umwandler

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9007042B2 (de)
JP (1) JP5457559B2 (de)
CN (1) CN103053104B (de)
DE (1) DE112011102550T5 (de)
WO (1) WO2012014912A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017213055B4 (de) * 2016-07-29 2019-10-31 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC-Wandler

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5189620B2 (ja) * 2010-06-29 2013-04-24 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置
JP5975687B2 (ja) * 2012-03-14 2016-08-23 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
DE112013003149T5 (de) * 2012-07-19 2015-04-02 Mitsubishi Electric Corporation Energie-Umwandlungsvorrichtung
CN104052278B (zh) * 2013-03-15 2018-10-16 马克西姆综合产品公司 多电平增压变换器拓扑、控制和软启动***及方法
US9608512B2 (en) 2013-03-15 2017-03-28 Maxim Integrated Products, Inc. Soft start systems and methods for multi-stage step-up converters
JP2015047017A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 富士通株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法
JP6062058B2 (ja) * 2013-09-30 2017-01-18 三菱電機株式会社 電力変換装置
DE102014104730A1 (de) 2014-04-03 2015-10-08 Sma Solar Technology Ag Verfahren zur Reduktion von Störemissionen eines Strom- oder Spannungswandlers mit getakteten Leistungsschaltern
WO2016035209A1 (ja) * 2014-09-05 2016-03-10 三菱電機株式会社 電力変換装置及び冷凍サイクル装置
US10063147B2 (en) * 2014-10-02 2018-08-28 Infineon Technologies Austria Ag Multiple output boost DC-DC power converter
JP6128094B2 (ja) * 2014-10-17 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 電源システム
EP3241275B1 (de) 2014-12-30 2021-02-17 Infineon Technologies Austria AG Mehrstufige audioleistungsverstärker der klasse d
US10003264B2 (en) 2015-01-08 2018-06-19 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC converter
EP3255775B1 (de) * 2015-02-02 2021-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Stromwandlungsvorrichtung
JPWO2016125255A1 (ja) * 2015-02-03 2017-08-03 三菱電機株式会社 電力変換装置及び空気調和装置
CN107005160B (zh) * 2015-02-03 2019-06-25 三菱电机株式会社 Dc/dc转换器
US9300210B1 (en) * 2015-03-02 2016-03-29 Empower Semiconductor Resonant rectified discontinuous switching regulator
US9780663B2 (en) 2015-03-02 2017-10-03 Empower Semiconductor, Inc. Resonant rectified discontinuous switching regulator with inductor preflux
DE102015103490A1 (de) 2015-03-10 2016-09-15 Sma Solar Technology Ag DC/DC-Wandler mit fliegendem Kondensator
US9806601B2 (en) * 2015-03-27 2017-10-31 Futurewei Technologies, Inc. Boost converter and method
WO2017018038A1 (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN108028602B (zh) * 2015-09-16 2020-03-06 三菱电机株式会社 电力变换装置以及驱动装置
US10833584B2 (en) 2015-11-12 2020-11-10 Empower Semiconductor, Inc. Boot-strapping systems and techniques for circuits
CN108575107B (zh) * 2016-01-20 2020-05-22 三菱电机株式会社 电力变换装置以及电力变换***
EP3410593B1 (de) * 2016-01-29 2022-05-25 Mitsubishi Electric Corporation Leistungswandler
JP6461838B2 (ja) * 2016-02-24 2019-01-30 本田技研工業株式会社 電源装置、機器及び制御方法
JP6518604B2 (ja) * 2016-02-24 2019-05-22 本田技研工業株式会社 電源装置、機器及び制御方法
JP6153144B1 (ja) * 2016-03-17 2017-06-28 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御装置および制御方法
JP6121018B1 (ja) * 2016-03-23 2017-04-26 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
EP3242385A1 (de) * 2016-05-06 2017-11-08 Merus Audio ApS Gleichspannungswandler mit an die last angepasstem betrieb
JP6701520B2 (ja) * 2016-05-13 2020-05-27 富士電機株式会社 電力変換装置
JP6230665B1 (ja) 2016-06-27 2017-11-15 三菱電機株式会社 直流電源装置
JP6238257B1 (ja) 2016-06-28 2017-11-29 三菱電機株式会社 電力変換装置
US9935549B2 (en) 2016-07-08 2018-04-03 Toshiba International Corporation Multi-switch power converter
US9923465B2 (en) * 2016-08-16 2018-03-20 Mediatek Inc. Power conversion circuit and associated operating method
WO2018135045A1 (ja) 2017-01-23 2018-07-26 三菱電機株式会社 電力変換装置、および電力変換システム
US10199924B2 (en) * 2017-04-26 2019-02-05 Futurewei Technologies, Inc. Converter apparatus and method with auxiliary transistor for protecting components at startup
CN110603723B (zh) 2017-05-08 2021-09-21 三菱电机株式会社 功率转换装置
FI128471B (en) * 2017-05-10 2020-06-15 L7 Drive Oy DC-DC voltage converter and control system for the voltage converter
US11025165B2 (en) 2017-06-09 2021-06-01 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC converter control device
US9985526B1 (en) * 2017-06-30 2018-05-29 Empower Semiconductor Switching regulator with self biasing high voltage swing switch stack
US10348198B2 (en) 2017-08-30 2019-07-09 Apple Inc. Systems and methods for generating a feedback current in a DC-DC converter
JP7001896B2 (ja) * 2017-11-10 2022-01-20 オムロン株式会社 Ｄｃ－ｄｃコンバータ
US11233453B2 (en) * 2017-12-18 2022-01-25 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device including a boosting converter for boosting output voltage from a DC power supply
JP6513249B1 (ja) 2018-03-28 2019-05-15 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP6490275B1 (ja) * 2018-03-30 2019-03-27 三菱電機株式会社 電力変換装置
KR102634472B1 (ko) * 2018-04-25 2024-02-06 주식회사 엘엑스세미콘 스텝업 컨버터
JP6522211B1 (ja) * 2018-07-02 2019-05-29 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN108923632B (zh) * 2018-08-29 2020-03-24 阳光电源股份有限公司 一种多电平boost装置
CN114342209A (zh) 2019-09-13 2022-04-12 米沃奇电动工具公司 具有宽带隙半导体的功率转换器
CN112073029A (zh) * 2020-08-12 2020-12-11 武汉博畅通信设备有限责任公司 一种跳频滤波器
CN112953202B (zh) * 2021-03-03 2023-10-20 华为数字能源技术有限公司 电压转换电路及供电***
US11689094B2 (en) * 2021-05-19 2023-06-27 Apple Inc. Inductive flying capacitor converters and control techniques therefor
TW202315293A (zh) * 2021-06-04 2023-04-01 新加坡商艾意斯全球控股私人有限公司 具有使用可變的比例增益的反饋的電壓轉換器
JP7150122B1 (ja) * 2021-10-26 2022-10-07 三菱電機株式会社 電力変換装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6192162A (ja) 1984-10-08 1986-05-10 Sharp Corp Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3572900D1 (en) 1984-05-10 1989-10-12 Siemens Ag Circuit arrangement for a converter
JPS6281978A (ja) 1985-10-03 1987-04-15 Fuji Electric Co Ltd 直列接続形ｄｃ−ｄｃコンバ−タの電流平衡装置
JPH0984333A (ja) 1995-09-08 1997-03-28 Sanyo Electric Co Ltd 昇圧回路及びこれを用いた太陽電池発電装置
US5771163A (en) 1996-11-19 1998-06-23 Sansha Electric Manufacturing Company, Limited AC-DC converter apparatus
JP3576526B2 (ja) * 2000-11-21 2004-10-13 ローム株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US7046532B2 (en) 2003-02-06 2006-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Switching power supply
JP4308035B2 (ja) * 2004-02-06 2009-08-05 本田技研工業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ、及びプログラム。
EP1562279A3 (de) 2004-02-06 2005-11-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. DC-DC-Wandler und Programm
JP4691404B2 (ja) * 2005-06-24 2011-06-01 三洋電機株式会社 スイッチング制御回路、自励型ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP4938439B2 (ja) * 2006-12-27 2012-05-23 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド スイッチング制御回路
US7688048B2 (en) * 2007-02-21 2010-03-30 American Power Conversion Corporation 3-phase high power UPS
JP4886562B2 (ja) * 2007-03-19 2012-02-29 本田技研工業株式会社 電力変換器及び多入出力電力変換器
JP5070937B2 (ja) * 2007-05-25 2012-11-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路及びそれを用いたｄｃ−ｄｃコンバータ回路
JP5325983B2 (ja) * 2009-08-05 2013-10-23 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置
JP5189620B2 (ja) * 2010-06-29 2013-04-24 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6192162A (ja) 1984-10-08 1986-05-10 Sharp Corp Ｄｃ／ｄｃコンバ−タ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017213055B4 (de) * 2016-07-29 2019-10-31 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC-Wandler

Also Published As

Publication number Publication date
JP5457559B2 (ja) 2014-04-02
CN103053104A (zh) 2013-04-17
CN103053104B (zh) 2015-04-08
JPWO2012014912A1 (ja) 2013-09-12
US9007042B2 (en) 2015-04-14
WO2012014912A1 (ja) 2012-02-02
US20130119961A1 (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011102550T5 (de) DC/DC-Umwandler
DE102018206918B3 (de) Hybrid-Abwärts-Aufwärts-Wandler
DE102015115071B4 (de) Multizellen-Leistungswandlungsverfahren und Multizellenleistungswandler
DE102016222078B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für DC/DC-Wandler
EP3496259B1 (de) Elektrisches umrichtersystem
EP2661806B1 (de) Elektrische schaltung und verfahren zu deren betrieb
DE102008001944B4 (de) Vorrichtung zur Regelung eines DC-AC-Wandlers mit einer B2-Schaltung
DE112007002396T5 (de) Wandlersteuerungsvorrichtung
DE102018112088A1 (de) Pwm-gesteuerter resonanzwandler
DE102013223204A1 (de) Gleichspannungswandler und Spannungswandlungssteuerverfahren
DE102013201055A1 (de) Leistungswandlerschaltungsanordnung
DE112010005608B4 (de) Leistungsumwandlungseinrichtung
DE102013203320A1 (de) System und Verfahren zum Batteriemanagement
DE102014108512A1 (de) Nachgeregelter Sperrwandler mit variabler Ausgangsstufe
DE112017003265T5 (de) Parallele stromversorgungsvorrichtung
DE102010031615A1 (de) Ladevorrichtung mit galvanischer Trennung und vielfältigen Betriebsarten
DE102011018355A1 (de) Gleichspannungswandler
DE102017213055B4 (de) DC/DC-Wandler
DE102014103450A1 (de) Leistungswandlerschaltung, die wenigstens eine Batterie aufweist
DE112009004850T5 (de) Wandlersteuervorrichtu ng
DE112009004627T5 (de) Leistungsumwandlungsvorrichtung
DE102018116486A1 (de) Kopplungsvorrichtung
DE102018124818B4 (de) Leistungswandler, der bidirektionale, aktiv gleichrichtende brücke verwendet
DE112015005915T5 (de) DC/DC-Umsetzer
DE102017205999A1 (de) Gleichspannungsumwandlungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R084 Declaration of willingness to licence
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02M0003155000

Ipc: H02M0003158000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication