JP6384422B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る電力変換装置は、公称電圧が12Vである鉛バッテリ等の補機バッテリと、公称電圧が数百Vであるリチウムイオンバッテリ等の主バッテリとを備えるハイブリッドカーに搭載される。
本実施形態では電力変換装置の構成が第1実施形態と一部異なっている。また、制御部300が実行する処理が第1実施形態と異なっている。本実施形態では、主バッテリ200が接続された高圧側回路から補機バッテリ100が接続された低圧側回路へと電力を供給する。このとき、高圧側回路から低圧側回路へと電力を供給するものであるから、高圧側回路を一次側回路と称することができ、低圧側回路を二次側回路と称することができる。
本実施形態は、制御部300が実行する処理が第1実施形態及び第2実施形態と一部異なっている。図8は、本実施形態に係る制御部300が、補機バッテリ100から主バッテリ200へと電力を供給する際に実行する処理を示す制御ブロック図である。
本実施形態に係る電力変換装置は回路の一部が第1実施形態と異なっている。図10は、本実施形態に係る電力変換装置の回路図である。電力変換回路10aにおいて、トランスTr11aを構成する第1コイルL11aの端部のそれぞれに、第1スイッチング素子Q11aのソース、第2スイッチング素子Q12aのソースがそれぞれ接続されている。一方で、第1スイッチング素子Q11aのドレインと第2スイッチング素子Q12aのドレインは接続され、その接続点はチョークコイルL13の一端に接続される。また、第1コイルL11のセンタータップは、補機バッテリ100の負極に接続される。なお、第2コイルL12側の構成については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。このとき、制御部300が実行する処理は、第1〜第3実施形態と同様のものとなる。
本実施形態に係る電力変換装置は回路の一部が第1実施形態と異なっている。図11は、本実施形態に係る電力変換装置の回路図である。電力変換装置が備える電力変換回路20は、第1コイルL21及び第2コイルL22からなるトランスTr21と、MOSFETである第1〜第8スイッチング素子Q21〜Q28を備えている。第1コイルL21と第2コイルL22の巻数比は、1:Nである。
本実施形態に係る電力変換装置は回路の一部が第1実施形態と異なっている。図12は、本実施形態に係る電力変換装置の回路図である。電力変換装置が備える電力変換回路30は、トランスTr31、第1〜第4スイッチング素子Q31〜Q34、第1〜第4ダイオードD31〜D34、及びコンデンサC30を含んで構成されている。トランスTr31の入力側として設けられる第1コイルL31には、MOSFETである第2スイッチング素子Q32が直列接続されて直列接続体をなし、その直列接続体にMOSFETである第1スイッチング素子Q31が並列接続されている。より具体的には、第1コイルL31の一端に第1スイッチング素子Q31のドレインが接続されており、第1コイルL31の他端に第2スイッチング素子Q32のドレインが接続されている。そして、第1スイッチング素子Q31のソースと第2スイッチング素子Q32のソースが接続されている。
本実施形態に係る電力変換装置は回路の一部が第6実施形態と異なっている。図13は、本実施形態に係る電力変換装置の回路図である。トランスTr31の出力側を構成する第2コイルL32の一端は主バッテリ200の正極に接続されており、他端は第4スイッチング素子Q34aのドレインに接続されている。第2コイルL32と第4スイッチング素子Q34aのドレインとの接続点は、コンデンサC30aを介して第3スイッチング素子Q33aのソースに接続されており、第4スイッチング素子Q34aのソースは第3スイッチング素子Q33aのドレインに接続されている。この第4スイッチング素子Q34aと第3スイッチング素子Q33aの接続点は、主バッテリ200の負極に接続されている。なお、第3スイッチング素子Q33aには第3ダイオードD33aが逆方向に並列接続されており、第4スイッチング素子Q34には第4ダイオードD34aが逆方向に並列接続されている。
・各実施形態において、定電流制御部50にPI制御部51を設け、PI制御を行うものとしたが、PI制御以外のフィードバック制御を行うものとしてもよい。
Claims (7)
- トランス(Tr11,Tr11a,Tr21,Tr31)及びスイッチング素子(Q11〜Q16、Q21〜Q28,Q31〜Q34)を備える電力変換回路(10,10a,20,30,30a)を介して、一次側回路から二次側回路へ電力を供給する電力変換装置の制御装置(300)であって、
前記一次側回路の電流値を検出する電流検出部と、
前記電流値の平均値を取得する平均値取得部と、
前記平均値を指令する値である指令値を取得する指令値取得部と、
前記平均値に基づいて前記指令値を補正し、ピーク指令値を算出するピーク指令値算出部と、
前記電流値のピーク値が前記ピーク指令値となるように前記スイッチング素子を制御する制御指令部と、を備える、制御装置。 - トランス(Tr11,Tr21,Tr31)及びスイッチング素子(Q11〜Q16、Q21〜Q28,Q31〜Q34)を備える電力変換回路(10,10a,20,30,30a)を介して、一次側回路から二次側回路へ電力を供給する電力変換装置の制御装置(300)であって、
前記二次側回路の電流値を二次側電流として検出する二次側電流検出部と、
前記一次側回路の電流値を一次側電流として検出する一次側電流検出部と、
前記二次側電流の平均値を取得する平均値取得部と、
前記平均値を指令する値である指令値を取得する指令値取得部と、
前記平均値に基づいて前記指令値を補正し、ピーク指令値を算出するピーク指令値算出部と、
前記一次側電流のピーク値が前記ピーク指令値となるように前記スイッチング素子を制御する制御指令部と、を備える、制御装置。 - 前記平均値と、前記指令値との差を取得し、その差に基づいて補正値を算出するフィードバック制御部をさらに備え、
前記ピーク指令値算出部は、前記補正値に基づいて前記指令値を補正して前記ピーク指令値を算出する、請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記フィードバック制御部は、前記補正値を前記指令値よりも小さい値に制限する、請求項3に記載の制御装置。
- 前記一次側回路の電圧及び前記二次側回路の電圧をそれぞれ検出する電圧検出部をさらに備え、
前記ピーク指令値算出部は、前記電圧に基づいて前記一次側回路の電流値の前記平均値からのリプル量を求め、そのリプル量を前記指令値に加算して前記ピーク指令値を算出する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記制御指令部は、前記指令値に鋸歯状波の増加量を加算し前記ピーク指令値とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記指令値取得部は、前記平均値を指令する値である電流指令値と、出力される電力を指令する値である電力指令値と、二次側回路の電圧とをさらに取得し、
前記電力指令値を前記二次側回路の電圧により除算した値と、前記電流指令値とのうち、小さい方の値を前記指令値とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の制御装置。
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