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公開番号2024055608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162673
出願日2022-10-07
発明の名称昇圧コンバータ
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20240411BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の昇圧回路を有する昇圧コンバータでは、各昇圧回路の劣化度をより正確に把握可能な技術が必要とされている。
【解決手段】昇圧コンバータの制御部は、第1の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を第1の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、第2の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を第2の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、第1の昇圧回路と第2の昇圧回路のいずれか一方のみを駆動して昇圧するときに、第1の昇圧回路と第2の昇圧回路のうちストレス値が小さい方の昇圧回路を選択して駆動する処理と、を実行するように構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリと負荷との間で並列に接続されている第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路と、
前記第１の昇圧回路及び前記第２の昇圧回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を前記第１の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、
前記第２の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を前記第２の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、
前記第１の昇圧回路と前記第２の昇圧回路のいずれか一方のみを駆動して昇圧するときに、前記第１の昇圧回路と前記第２の昇圧回路のうち前記ストレス値が小さい方の昇圧回路を選択して駆動する処理と、を実行するように構成されている、
昇圧コンバータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、複数の昇圧回路を備える昇圧コンバータに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の昇圧回路を有する昇圧コンバータが開示されている。この昇圧コンバータでは、複数の昇圧回路の一部のみを駆動して昇圧するときに、各昇圧回路の劣化度に基づいて、駆動させる昇圧回路が選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１１４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の昇圧回路を有する昇圧コンバータでは、各昇圧回路の劣化度をより正確に把握可能な技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する昇圧コンバータは、バッテリと負荷との間で並列に接続されている第１の昇圧回路及び第２の昇圧回路と、前記第１の昇圧回路及び前記第２の昇圧回路を制御する制御部と、を備えていてもよい。前記制御部は、前記第１の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を前記第１の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、前記第２の昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差を取得し、それら温度差の積算値を前記第２の昇圧回路のストレス値として算出する処理と、前記第１の昇圧回路と前記第２の昇圧回路のいずれか一方のみを駆動して昇圧するときに、前記第１の昇圧回路と前記第２の昇圧回路のうち前記ストレス値が小さい方の昇圧回路を選択して駆動する処理と、を実行するように構成されていてもよい。
【０００６】
昇圧回路の劣化は、昇圧回路に含まれる半導体素子の発熱と冷却の繰り返しによる半導体素子の変形に伴って、半導体素子と冷却器の間に設けられている放熱グリスが押し出されることによる放熱特性の悪化に起因する。このため、昇圧回路の劣化は、昇圧回路に含まれる半導体素子の温度の上昇時の温度差及び下降時の温度差の積算値に反映される。上記昇圧コンバータは、半導体素子の温度差の積算値を昇圧回路のストレス値として算出するので、昇圧回路の劣化度をより正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
昇圧コンバータを含む回路の概略図を示す。
制御部によって実行される処理のフローチャートを示す。
重み付け処理に用いられる重み係数を記述したテーブルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下で説明する昇圧コンバータは、例えば電動車に搭載して用いられる。本明細書において「電動車」とは、車輪を駆動する走行用のモータを有する車両を広く意味し、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車、プラグインハイブリッド車等が含まれる。
【０００９】
図１に示されるように、昇圧コンバータ１０は、バッテリ２とインバータ４の間に接続されている。バッテリ２は、入力配線２２と低電位配線２６の間に接続されており、例えばリチウムイオン電池、鉛蓄電池等の二次バッテリである。バッテリ２は、直流電力を出力する。インバータ４は、出力配線２４と低電位配線２６の間に接続されており、図示省略の負荷に三相交流電力を出力する。負荷は、電動車の駆動用のモータであり、インバータ４から供給される三相交流電力によって駆動する。昇圧コンバータ１０とインバータ４で構成される電力変換装置は、バッテリ２の直流電力を負荷の駆動電力（即ち三相交流電力）に変換することができる。また、昇圧コンバータ１０とインバータ４で構成される電力変換装置は、負荷で発電される回生電力（即ち三相交流電力）を直流電力に変換することもできる。
【００１０】
昇圧コンバータ１０は、バッテリ２の出力電力を昇圧する装置である。昇圧コンバータ１０は、第１の昇圧回路１１及び第２の昇圧回路１２を備えている。２個の昇圧回路１１，１２は、出力配線２４と低電位配線２６の間で並列に接続されている。昇圧コンバータ１０は、２個の並列に接続された昇圧回路１１，１２を備えるので、１個の昇圧回路のみを有する昇圧コンバータと比較して、より大きな電力を変換することができる。なお、昇圧コンバータ１０は、３個以上の昇圧回路を備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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