JP6867616B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6867616B2 JP6867616B2 JP2017045592A JP2017045592A JP6867616B2 JP 6867616 B2 JP6867616 B2 JP 6867616B2 JP 2017045592 A JP2017045592 A JP 2017045592A JP 2017045592 A JP2017045592 A JP 2017045592A JP 6867616 B2 JP6867616 B2 JP 6867616B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- state
- input
- output terminal
- converter
- current value
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
させて前記第2入出力端子対から出力させるための第1制御と、前記DC/DCコンバータに、前記第2入出力端子対に印加された前記第2範囲内の電圧を前記第1範囲内の電圧に変換させて前記第1入出力端子対から出力させるための第2制御とを実行可能に構成されている。
本実施形態に係る電力変換装置は、双方向の電力変換が可能な装置である。図示してあるように、電力変換装置は、DC/DCコンバータ10と制御ユニット20と2対の入出力端子13(13p、13m)とを備える。なお、いずれの一対の入出力端子13においても、入出力端子13pが、高電位側の入出力端子であり、入出力端子13mが、低電位側の入出力端子である。
線の他端に接続されている。
・第1入出力端子13側が一次側の昇圧コンバータ
・第1入出力端子13側が一次側の降圧コンバータ
・第2入出力端子13側が一次側の昇圧コンバータ
・第2入出力端子13側が一次側の降圧コンバータ
この場合、制御ユニット20は、基本的には、図2に示したように時間変化する制御信号G1〜G4を出力する。
この場合、制御ユニット20は、基本的には、図3に示したように時間変化する制御信号G1〜G6を出力する。
を流れる電流の時間変化を、制御信号G1〜G4の時間変化と共に示す。また、図5A〜図5Fに、制御ユニット20が、DC/DCコンバータ10を第1入出力端子13側が一次側である降圧コンバータとして機能させている場合におけるDC/DCコンバータ10の一次側、二次側の電流経路の説明図を示す。なお、図4及び後述する図8において、"
入力電流"、"出力電流"とは、それぞれ、第1入出力端子13pに流れ込む電流、第2入
出力端子13pから流れ出す電流のことである。また、"入力側Lr電流"、"出力側Lr
電流"とは、それぞれ、第1リアクトル(一次側のリアクトルLr)を流れる電流、第2
リアクトル(二次側のリアクトルLr)を流れる電流のことである。
・状態#1:第1スイッチング素子SW1及び第4スイッチング素子SW4がONとなっている状態(第1スイッチング素子SW1及び第4スイッチング素子SW4がONとなっており、他の各スイッチング素子がOFFとなっている状態;以下、同様。)
・状態#2:第2スイッチング素子SW2及び第4スイッチング素子SW4がONとなっている状態
・状態#3:第2スイッチング素子SW2及び第3スイッチング素子SW3がONとなっている状態
・状態#4:第1スイッチング素子SW1及び第3スイッチング素子SW3がONとなっている状態
電流である。
素子SW4をONする処理も行う。
間に基づき、SW1&2制御タイミングとなったか否かを判断する処理であっても、割り込み発生後の経過時間に基づき、SW1&2制御タイミングとなったか否かを判断する処理であっても良い。
制御ユニット20は、DC/DCコンバータ10を第1入出力端子13側が一次側の昇圧コンバータとして動作させる場合には、図7に示した手順の昇圧用制御処理を行うように構成(プログラミング)されている。
)には、制御信号G6のレベルを変更することにより、第6スイッチング素子SW6をOFFする(ステップS208)。
・状態#5:第1スイッチング素子SW1、第4スイッチング素子SW4及び第5スイッチング素子SW5がONとなっている状態
・状態#6:第1スイッチング素子SW1及び第4スイッチング素子SW4がONとなっている状態
・状態#7:第4スイッチング素子SW4がONとなっている状態
・状態#8:第2スイッチング素子SW2、第3スイッチング素子SW3及び第6スイッチング素子SW6がONとなっている状態
・状態#9:第2スイッチング素子SW2及び第3スイッチング素子SW3がONとなっている状態
・状態#10:第2スイッチング素子SW2がONとなっている状態
11の第5スイッチング素子SW5がONであるため、DC/DCコンバータ10の二次側では、図9Aに示してあるように、ダイオードD6→トランスTR→第2リアクトル→第5スイッチング素子SW5という経路で電流が循環する。従って、一次側からのエネルギーは、第2入出力端子13から出力されることなく、第2リアクトルに蓄積される。
を流れる電流値を測定するための電流センサが設けられていない。そして、電流センサ15により測定されるのは、一次側の負荷電流値+励磁電流値である。そのため、上記場合、制御ユニット20は、電流センサ15により測定された電流値から一次側の負荷電流値を算出し、算出結果に基づき、各種状態への遷移タイミングを制御するように構成されている。
理を開始し、負荷電流値が第1電流値範囲内に入っていなかった場合(ステップS309b;NO)には、ステップS309aに戻って、再度、負荷電流値を算出する。
上記した実施形態に係る電力変換装置は、各種の変形を行えるものである。例えば、降圧用制御処理(図6)におけるステップS104、S109の判断を、第2Lr電流値が、“0”であるか否かの判断に変更しても良い。昇圧用制御処理(図7)のステップS203、S209の判断を、第2Lr電流値が、“0”であるか否かの判断に変更しても良い。第2降圧用制御処理(図11)におけるステップS304b、S309bの判断を、
負荷電流値が、“0”であるか否かの判断に変更しても良い。また、第2昇圧用制御処理(図12)のステップS403b、S409bの判断を、負荷電流値が、“0”であるか否かの判断に変更しても良い。
11 フルブリッジ回路
13p、13m 入出力端子
15 電流センサ
20 制御ユニット
Claims (4)
- 第1入出力端子対と、
第2入出力端子対と、
前記第1入出力端子対および前記第2入出力端子対に接続されたDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記DC/DCコンバータは、
第1接続点を介して直列接続された第1および第2スイッチング素子を有し、前記第1入出力端子対に接続された、第1スイッチングレグと、
第2接続点を介して直列接続された第3および第4スイッチング素子を有し、前記第1スイッチングレグに並列接続された、第2スイッチングレグと、
第3接続点を介して直列接続された第5および第7スイッチング素子を有し、前記第2入出力端子対に接続された、第3スイッチングレグと、
第4接続点を介して直列接続された第6および第8スイッチング素子を有し、前記第3スイッチングレグに並列接続された、第4スイッチングレグと、
前記第1接続点と前記第2接続点とに接続された、トランスの一方の巻線と第1リアクトルとが直列接続された第1エネルギー蓄積変換部と、
前記第3接続点と前記第4接続点とに接続された、前記トランスの他方の巻線と第2リアクトルとが直列接続された第2エネルギー蓄積変換部と、
を備え、
前記制御部は、前記DC/DCコンバータに、前記第1入出力端子対に印加された第1範囲内の電圧を第2範囲内の電圧に変換させて前記第2入出力端子対から出力させるための第1制御と、前記DC/DCコンバータに、前記第2入出力端子対に印加された前記第2範囲内の電圧を前記第1範囲内の電圧に変換させて前記第1入出力端子対から出力させるための第2制御とを実行可能であり、
前記第1制御が、前記DC/DCコンバータの状態が、前記第1入出力端子対から入力された電流が前記第1リアクトルを流れる第1状態、前記第1リアクトルを含む経路で電
流が循環し得る第2状態、前記第1入出力端子対から入力された電流が、前記第1状態における方向とは逆方向に前記第1リアクトルを流れる第3状態、及び、前記第1リアクトルを含む経路で電流が第2状態における方向とは逆方向に前記第1リアクトルを流れながら循環し得る第4状態間を、この順に繰り返し遷移するように、前記DC/DCコンバータ内の各スイッチング素子をON/OFF制御する制御であると共に、前記DC/DCコンバータの状態を前記第2状態から前記第3状態に遷移させるべきときに、前記第2リアクトルを流れる電流値の測定結果である第2リアクトル電流値が第1電流値範囲内に入っていない場合には、前記第2リアクトル電流値が前記第1電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第2状態から前記第3状態に遷移させ、前記DC/DCコンバータの状態を前記第4状態から前記第1状態に遷移させるべきときに、前記第2リアクトル電流値が前記第1電流値範囲内に入っていない場合には、前記第2リアクトル電流値が前記第1電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第4状態から前記第1状態に遷移させる制御であり、
前記第2制御が、前記DC/DCコンバータの状態が、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第5状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを流れ、前記第1入出力端子対から電流が出力される第6状態、前記第2入出力端子対から電流が入力されず、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第7状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを前記第5状態における方向とは逆方向に流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第8状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを前記第6状態における方向と逆方向に流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力される第9状態、前記第2入出力端子対から電流が入力されず、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第10状態間を、この順に繰り返し遷移するように、前記DC/DCコンバータ内の各スイッチング素子をON/OFF制御する制御であると共に、前記DC/DCコンバータの状態を前記第6状態から前記第7状態に遷移させるべきときに、前記第2リアクトル電流値から求められた、前記第2リアクトルを流れる負荷電流値が第2電流値範囲内に入っていない場合には、前記負荷電流値が前記第2電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第6状態から前記第7状態に遷移させ、前記DC/DCコンバータの状態を前記第9状態から前記第10状態に遷移させるべきときに、前記負荷電流値が前記第2電流値範囲内に入っていない場合には、前記負荷電流値が前記第2電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第9状態から前記第10状態に遷移させる制御である、
ことを特徴とする電力変換装置。 - 第1入出力端子対と、
第2入出力端子対と、
前記第1入出力端子対および前記第2入出力端子対に接続されたDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記DC/DCコンバータは、
第1接続点を介して直列接続された第1および第2スイッチング素子を有し、前記第1入出力端子対に接続された、第1スイッチングレグと、
第2接続点を介して直列接続された第3および第4スイッチング素子を有し、前記第1スイッチングレグに並列接続された、第2スイッチングレグと、
第3接続点を介して直列接続された第5および第7スイッチング素子を有し、前記第2入出力端子対に接続された、第3スイッチングレグと、
第4接続点を介して直列接続された第6および第8スイッチング素子を有し、前記第
3スイッチングレグに並列接続された、第4スイッチングレグと、
前記第1接続点と前記第2接続点とに接続された、トランスの一方の巻線と第1リアクトルとが直列接続された第1エネルギー蓄積変換部と、
前記第3接続点と前記第4接続点とに接続された、前記トランスの他方の巻線と第2リアクトルとが直列接続された第2エネルギー蓄積変換部と、
を備え、
前記制御部は、前記DC/DCコンバータに、前記第1入出力端子対に印加された第1範囲内の電圧を第2範囲内の電圧に変換させて前記第2入出力端子対から出力させるための第1制御と、前記DC/DCコンバータに、前記第2入出力端子対に印加された前記第2範囲内の電圧を前記第1範囲内の電圧に変換させて前記第1入出力端子対から出力させるための第2制御とを実行可能であり、
前記第2制御が、前記DC/DCコンバータの状態が、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第5状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを流れ、前記第1入出力端子対から電流が出力される第6状態、前記第2入出力端子対から電流が入力されず、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第7状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを前記第5状態における方向とは逆方向に流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第8状態、前記第2入出力端子対から入力された電流が前記第2リアクトルを前記第6状態における方向と逆方向に流れ、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力される第9状態、前記第2入出力端子対から電流が入力されず、且つ、前記第1入出力端子対から電流が出力されない第10状態間を、この順に繰り返し遷移するように、前記DC/DCコンバータ内の各スイッチング素子をON/OFF制御する制御であると共に、前記DC/DCコンバータの状態を前記第6状態から前記第7状態に遷移させるべきときに、前記第1リアクトルを流れる電流値の測定結果である第1リアクトル電流値が第2電流値範囲内に入っていない場合には、前記第1リアクトル電流値が前記第2電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第6状態から前記第7状態に遷移させ、前記DC/DCコンバータの状態を前記第9状態から前記第10状態に遷移させるべきときに、前記第1リアクトル電流値が前記第2電流値範囲内に入っていない場合には、前記第1リアクトル電流値が前記第2電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第9状態から前記第10状態に遷移させる制御であり、
前記第1制御が、前記DC/DCコンバータの状態が、前記第1入出力端子対から入力された電流が前記第1リアクトルを流れる第1状態、前記第1リアクトルを含む経路で電流が循環し得る第2状態、前記第1入出力端子対から入力された電流が、前記第1状態における方向とは逆方向に前記第1リアクトルを流れる第3状態、及び、前記第1リアクトルを含む経路で電流が第2状態における方向とは逆方向に前記第1リアクトルを流れながら循環し得る第4状態間を、この順に繰り返し遷移するように、前記DC/DCコンバータ内の各スイッチング素子をON/OFF制御する制御であると共に、前記DC/DCコンバータの状態を前記第2状態から前記第3状態に遷移させるべきときに、前記第1リアクトル電流値から求められた、前記第1リアクトルを流れる負荷電流値が第1電流値範囲内に入っていない場合には、前記負荷電流値が前記第1電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第2状態から前記第3状態に遷移させ、前記DC/DCコンバータの状態を前記第4状態から前記第1状態に遷移させるべきときに、前記負荷電流値が前記第1電流値範囲内に入っていない場合には、前記負荷電流値が前記第1電流値範囲内に入ってから、前記DC/DCコンバータの状態を前記第4状態から前記第1状態に遷移させる制御である
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記制御部は、前記第2リアクトル電流値と前記第2入出力端子対への入力電圧と前記第2制御の制御周期とから、前記負荷電流値を生成して出力する負荷電流値出力回路を、
含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御部は、前記第1リアクトル電流値と前記第1入出力端子対への入力電圧と前記第1制御の制御周期とから、前記負荷電流値を生成して出力する負荷電流値出力回路を、含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/584,041 US9847723B2 (en) | 2016-05-09 | 2017-05-02 | Power conversion device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016093908 | 2016-05-09 | ||
JP2016093908 | 2016-05-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017204998A JP2017204998A (ja) | 2017-11-16 |
JP6867616B2 true JP6867616B2 (ja) | 2021-04-28 |
Family
ID=60322562
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017045657A Active JP6867618B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
JP2017045592A Active JP6867616B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
JP2017045655A Active JP6867617B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
JP2017045665A Active JP6934222B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017045657A Active JP6867618B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017045655A Active JP6867617B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
JP2017045665A Active JP6934222B2 (ja) | 2016-05-09 | 2017-03-10 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (4) | JP6867618B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6564102B1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-08-21 | 株式会社オリジン | コンバータ及び双方向コンバータ |
JP7099356B2 (ja) | 2019-02-19 | 2022-07-12 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
JP7262055B2 (ja) * | 2019-09-18 | 2023-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
JP7262054B2 (ja) * | 2019-09-18 | 2023-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
JP7404898B2 (ja) * | 2020-01-30 | 2023-12-26 | オムロン株式会社 | 電力変換装置及び電力変換方法 |
JP7476585B2 (ja) | 2020-03-13 | 2024-05-01 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
JP7422347B2 (ja) * | 2020-06-11 | 2024-01-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4250329B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2009-04-08 | 株式会社東芝 | 電源装置 |
JP2003047245A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toshiba Corp | 電気車用電源装置 |
JP4378400B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2009-12-02 | 日立コンピュータ機器株式会社 | 双方向dc−dcコンバータ及び双方向dc−dcコンバータの制御方法 |
JP5834236B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2015-12-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体光源点灯装置およびそれを用いた照明器具 |
US9270189B2 (en) * | 2012-05-18 | 2016-02-23 | General Electric Company | Power converter and method |
US9641089B2 (en) * | 2013-07-11 | 2017-05-02 | Mitsubishi Electric Corporation | DC-DC converter |
CN105337504B (zh) * | 2015-08-31 | 2018-01-02 | 国家电网公司 | 一种混合桥臂式隔离型双向直流变换器及其控制方法 |
-
2017
- 2017-03-10 JP JP2017045657A patent/JP6867618B2/ja active Active
- 2017-03-10 JP JP2017045592A patent/JP6867616B2/ja active Active
- 2017-03-10 JP JP2017045655A patent/JP6867617B2/ja active Active
- 2017-03-10 JP JP2017045665A patent/JP6934222B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6934222B2 (ja) | 2021-09-15 |
JP2017204999A (ja) | 2017-11-16 |
JP6867617B2 (ja) | 2021-04-28 |
JP6867618B2 (ja) | 2021-04-28 |
JP2017204998A (ja) | 2017-11-16 |
JP2017205000A (ja) | 2017-11-16 |
JP2017205001A (ja) | 2017-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6867616B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US8212543B2 (en) | Method and systems for conduction mode control | |
US9837908B2 (en) | Power conversion device | |
US9847723B2 (en) | Power conversion device | |
TWI479792B (zh) | 電源轉換器及其切換控制方法 | |
JP5177148B2 (ja) | プロセッサおよびスイッチング電源装置 | |
EP3244525A1 (en) | Power conversion device | |
JP5935891B2 (ja) | 電源装置及び電源装置の制御方法 | |
JP6189814B2 (ja) | 電力変換装置 | |
Agnihotri et al. | FPGA-based combined PWM-PFM technique to control DC-DC converters | |
US10230306B2 (en) | Bidirectional DC/DC converter | |
JP2008109723A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP5523604B1 (ja) | スイッチング電源装置およびスイッチング電源制御方法 | |
JP2008263735A (ja) | Dc−dcコンバータ及びその制御方法 | |
JP6552774B1 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2018221031A1 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2005184964A (ja) | 電源装置及びその制御方法 | |
US10638587B2 (en) | Device and method for processing an inductor current | |
CN102545610B (zh) | 一种滑模变结构控制dc-dc开关变换器的数字方法及*** | |
JP5597117B2 (ja) | リニアソレノイドの電流制御装置 | |
JP2004282961A (ja) | スイッチング電源装置用制御装置及びスイッチング電源装置 | |
EP3723252B1 (en) | Power converter controller, power converter and corresponding method | |
JP7246459B1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2011109871A (ja) | 直流電源装置 | |
JP6809306B2 (ja) | パワーコンディショナ及びスイッチ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20170404 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170407 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200305 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20201027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210330 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6867616 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |