JP2013230001A - 電源安定化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータINV2の入力端子Tipと高電圧バッテリ10との間に、クリーンコンバータCCNVを設ける。電源電圧VDCに基づき、リップルの上昇時には、スイッチング素子Sbn,Sipをオン操作し、リップルの下降時には、スイッチング素子Sbp,Sinをオン操作する。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明にかかる電源安定化装置を車載主機用のバッテリを直流電圧源とする電源安定化装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
、インバータINV1を介して高電圧バッテリ10に接続した。
<第4の実施形態>
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
上記第1の実施形態(図1)において、電源電圧VDCに代えて、電流を取得するものであってもよい。ただし、この場合、上記第1の実施形態に対応させるうえでは、放電電流を正とすると、放電電流が平均値よりも大きい場合には、スイッチング素子Sbp,Sinをオン操作し、小さい場合には、スイッチング素子Sbn,Sipをオン操作する。これは、放電電流が大きいほど寄生抵抗Rpの電圧降下量が大きくなり、電圧が低下することに鑑みたものである。
上記第1の実施形態(図1)において、電源電圧VDCを入力とするものに限らないことについては、「リップル情報取得手段について」の欄に記載したとおりである。
上記第1の実施形態(図1)等に例示したものに限らない。たとえば、直流電圧源側からコンデンサ30の一方の端子および他方の端子を介してインバータINV2側へと進む電気経路を整流手段によって導通状態として且つ、直流電圧源側からコンデンサ30の他方の端子および一方の端子を介してインバータINV2側へと進む電気経路をスイッチング素子によって導通状態とするものであってもよい。図9に、こうした構成を例示する。すなわち、この場合、スイッチング素子Sbn,Sipがオフ操作されることで、ダイオードDbp,コンデンサ30およびダイオードDinを介して高電圧バッテリ10からインバータINV2へと電流が流れる。また、スイッチング素子Sbn,Sipがオン操作されることで、スイッチング素子Sbn、コンデンサ30、スイッチング素子Sipを介して高電圧バッテリ10からインバータINV2へと電流が流れる。
クリーンコンバータCCNVを、正極側の入力端子Tipに接続するものに限らず、たとえば、負極側の入力端子Tinに接続するものであってもよい。またたとえば、正極側の入力端子Tipと、負極側の入力端子Tinとのそれぞれに接続するものであってもよい。
直流電圧源の正極および負極のそれぞれと負荷(電動機18,24)の端子との間を開閉するスイッチング素子を備える直流交流変換回路(INV1,INV2)に限らない。たとえば高電圧バッテリ10の電圧を降圧して車載補機バッテリに出力する降圧コンバータであってもよい。ここで、スイッチング素子のオン・オフ操作を繰り返すものであるなら、入力側にコンデンサおよびインダクタを備える場合には、共振の問題が生じやすいため、本発明の適用が特に有効である。
コンデンサとしては、極性を有しないものに限らず、極性を有するものであってもよい。ただし、この場合、コンデンサ30の充電電圧がゼロの状態から先の図2に示した処理を開始するに際して、図2(b)、図2(c)の状態のうち、コンデンサの正極側が高電圧バッテリ10側に接続される側を先に実現する。
先の第4の実施形態(図7)において、コンデンサ30と1次側コイル50とを備えるループ経路を開閉するスイッチング素子を備えてもよい。この場合、ループ経路を閉状態とする際に2次側コイル52に電流が流れないようにするなら、ループ経路の開閉操作によるフライバックコンバータを構成することができる。
上記第4の実施形態(図7)において、低電圧バッテリ54をコンデンサに代えてもよい。
Claims (7)
- 直流電圧源(10)に接続される複数の電力変換回路(INV1,INV2)のうちの少なくとも1つを、入力される電力のリップル低減対象となる電力変換回路(INV2)とし、該リップル低減対象の入力端子の上流側のリップル情報を取得するリップル情報取得手段(42)と、
前記リップル情報取得手段によって取得されたリップル情報を入力とし、該リップル情報によるリップルとは逆極性の成分を前記リップル低減対象の入力端子に加えるリップル低減処理を行なう電子制御式のリップル低減手段(CCNV,42)と、
を備えることを特徴とする電源安定化装置。 - 前記複数の電力変換回路は、互いに相違する定格電力を有する2つの電力変換回路を含み、
前記リップル低減対象は、前記2つの電力変換回路のうち定格電力が小さい方であることを特徴とする請求項1記載の電源安定化装置。 - 前記リップル低減手段は、
蓄電手段(30)と、
前記直流電圧源の一対の端子のいずれか側から前記蓄電手段のいずれか一方の端子および他方の端子を介して前記リップル低減対象の入力端子側へと進む電気経路を導通状態とする第1導通状態と、前記直流電圧源の前記いずれか側から前記蓄電手段の前記他方の端子および前記一方の端子を介して前記リップル低減対象の入力端子側へと進む電気経路を導通状態とする第2導通状態との一対の状態について、それらを切り替える電子操作式の切替回路(Sbp,Sbn,Sip,Sin)と、
前記リップル情報を入力として、前記切替回路を電子操作する操作手段(42)と、
を備えることを特徴とする請求項1または2記載の電源安定化装置。 - 前記切替回路は、前記蓄電手段を迂回しつつ前記リップル低減対象の入力端子および前記直流電圧源を接続する迂回経路に切り替え可能とすることを特徴とする請求項3記載の電源安定化装置。
- 前記蓄電手段の一対の端子のそれぞれと前記直流電圧源側との間を開閉する一対のスイッチング素子(Sbp,Sbn)と、
前記蓄電手段の一対の端子のそれぞれと前記リップル低減対象の入力端子側との間を開閉する一対のスイッチング素子(Sip,Sin)と、
を備えることを特徴とする請求項3または4記載の電源安定化装置。 - 前記リップル低減手段は、前記蓄電手段の電圧が1次側コイルに印加されるトランスを備え、
該トランスの2次側コイルを電力供給源としたことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の電源安定化装置。 - 前記第1導通状態と前記第2導通状態との時比率の操作によって、前記リップル低減対象の入力電圧を、前記直流電圧源の電圧よりも降圧する降圧制御手段を備えることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の電源安定化装置。
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