JP5454305B2 - 電力変換システムの放電制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかる電力変換システムの放電制御装置をハイブリッド車に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
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。
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。
<操作手段について>
操作手段としては、温度フィードバック操作量と、放電電流値から把握される発熱量の制御のための操作量とを各別のパラメータとするものに限らない。例えば、双方の操作量を印加電圧としてもよい。これは例えば、温度の検出値と印加電圧との関係と、放電電流値と印加電圧との関係とを設定しておき、これらの関係から定まる一対の印加電圧のうち非飽和領域の電流を小さくする方を採用することで行なうことができる。
<放電制御手段について>
放電制御手段としては、低電位側のスイッチング素子Swnをオン状態に維持しつつ高電位側のスイッチング素子Swpのオン状態およびオフ状態を複数回繰り返すことでコンデンサ16の両電極の短絡状態を複数回生成する処理を行なうものに限らない。例えば、高電位側のスイッチング素子Swpをオン状態に維持しつつ低電位側のスイッチング素子Swnのオン状態およびオフ状態を複数回繰り返すことでコンデンサ16の両電極の短絡状態を複数回生成する処理を行なうものであってもよい。ただし、この場合であっても、オン状態およびオフ状態を複数回繰り返す側のゲート印加電圧の方を低く設定し、非飽和領域で動作させる。また、例えば高電位側のスイッチング素子Swpと低電位側のスイッチング素子Swnとの同時のオン状態および同時のオフ状態を複数回繰り返すことでコンデンサ16の両電極の短絡状態を複数回生成する処理を行なうものであってもよい。ここでも、これら高電位側のスイッチング素子Swpおよび低電位側のスイッチング素子Swnのいずれか一方を非飽和領域で動作させるべくゲート印加電圧を調節する。ただし、この際、飽和領域で動作させる方がオン状態である間に非飽和領域で動作させる方のスイッチング状態を切り替えることが望ましい。また、高電位側のスイッチング素子Swpおよび低電位側のスイッチング素子Swnの双方を、放電制御期間において一度だけオン状態とするものであってもよい。ここでも、これら高電位側のスイッチング素子Swpおよび低電位側のスイッチング素子Swnのいずれか一方を非飽和領域で動作させるべくゲート印加電圧を調節する。
<ドライブユニットDUについて>
U相のドライブユニットDUとしては、通常時における充電用スイッチング素子42および放電用スイッチング素子46と、異常時における充電用スイッチング素子52および放電用スイッチング素子54とを各別に備えるものに限らない。例えば、これらを共有する代わりに、上側アームについては、充電用スイッチング素子の入力端子に電圧を印加する手段を、通常時と異常時とで異ならせてもよい。
<直流交流変換回路について>
放電制御に際して高電位側のスイッチング素子および低電位側のスイッチング素子の双方がオン状態とされる直流交流変換回路(インバータIV)としては、車載主機としての回転機と高電圧バッテリ12との間の電力の授受を仲介するものに限らない。例えば、空調装置の備える回転機等、主機以外の回転機と高電圧バッテリ12との間の電力の授受を仲介するものであってもよい。
・上記各実施形態では、1の放電制御期間において一旦シャント抵抗19の電圧降下量がラッチ60により保持されるとそれが固定される構成となっていたが、これに限らない。ラッチとしては、シャント抵抗19の電圧降下量のピーク値(極大値)を保持して且つ、オン状態およびオフ状態の繰り返しにおける各オン操作に伴って保持値を更新するものであることが望ましい。
Claims (4)
- 高電位側のスイッチング素子および低電位側のスイッチング素子の直列接続体を備えて且つ直流電源の電力を所定に変換する電力変換回路と、該電力変換回路および前記直流電源間に介在するキャパシタと、前記電力変換回路および前記キャパシタと前記直流電源との間の電気経路を開閉する開閉手段とを備える電力変換システムに適用され、前記開閉手段が開状態とされる状況下、前記高電位側のスイッチング素子および前記低電位側のスイッチング素子の双方をオン状態とすることで前記キャパシタの両電極を短絡させる処理を行うことにより前記キャパシタの充電電圧を規定電圧以下に放電制御する放電制御手段を備える電力変換システムの放電制御装置において、
前記高電位側のスイッチング素子および前記低電位側のスイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、
前記放電制御手段は、前記高電位側のスイッチング素子および前記低電位側のスイッチング素子のいずれか一方の非飽和領域の電流がいずれか他方のものよりも小さくなるように前記いずれか一方および前記いずれか他方のそれぞれのスイッチング素子の導通制御端子に印加する電圧を設定するものであり、
前記いずれか他方のスイッチング素子は、その入力端子および出力端子間を流れる電流と相関を有する微少電流を出力するセンス端子を備え、
前記センス端子から出力される微少電流に基づき、前記いずれか一方のスイッチング素子の発熱量を制御すべく前記いずれか一方のスイッチング素子の導通制御端子への電圧の印加態様を操作する操作手段を備えることを特徴とする電力変換システムの放電制御装置。 - 前記放電制御手段は、前記いずれか他方がオン状態となっている間に前記いずれか一方のスイッチング状態を切り替えるようにして、該いずれか一方のオン状態およびオフ状態を複数回繰り返すことで前記両電極の短絡状態を複数回生成する処理を行うものであり、
前記操作手段は、前記いずれか一方のスイッチング素子の前記オン状態および前記オフ状態の周期に対するオン状態の時間の比率である時比率を前記発熱量の制御のための操作量とすることを特徴とする請求項1記載の電力変換システムの放電制御装置。 - 前記高電位側のスイッチング素子の導通制御端子および前記低電位側のスイッチング素子の導通制御端子は、互いに絶縁された駆動回路にそれぞれ接続されるものであり、
前記操作手段は、前記いずれか一方のスイッチング素子のオン操作指令およびオフ操作指令からなる操作信号を生成して前記いずれか一方のスイッチング素子の導通制御端子に接続された駆動回路に絶縁手段を介して出力するものであることを特徴とする請求項2記載の電力変換システムの放電制御装置。 - 前記操作手段は、前記いずれか一方のスイッチング素子の導通制御端子への印加電圧の値を前記発熱量の制御のための操作量とすることを特徴とする請求項1記載の電力変換システムの放電制御装置。
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