特許ウォッチ

公開番号2024058990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-30
出願番号2022166450
出願日2022-10-17
発明の名称電源装置
出願人パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 7/06 20060101AFI20240422BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】リレーの実使用状態に応じて制御信号の出力タイミングを制御し、リレーに流れる突入電流を抑制する電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置100は、単相又は複数相交流電源と接続し、複数相交流電源の各相に夫々対応する複数の電力変換回路を有し、複数相交流電源の各相の電源ラインL1～L3を対応する電力変換回路に接続する第1の状態及び単相交流電源の電源ラインを複数の電力変換回路のうちの少なくとも2つに接続する第2の状態を切替可能なリレー231と、コンデンサ2111～2131を備え、リレーよりも電力変換回路側に位置して設けられ、電力変換回路に夫々対応するノイズフィルタ211～213と、リレーの温度を検出する温度検出部234と、検出した温度に基づいて、単相交流電源の交流電圧がゼロクロスするタイミングで第1の状態から第2の状態に切り替わるように、リレーを動作させる制御信号を出力する制御部と、備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
単相交流電源または複数相交流電源が接続可能であるとともに、前記複数相交流電源の各相にそれぞれ対応する複数の電力変換回路を有する電源装置であって、
前記複数相交流電源の各相の電源ラインを対応する電力変換回路に接続する第１の状態と、前記単相交流電源の電源ラインを前記複数の電力変換回路のうちの少なくとも２つに接続する第２の状態と、を切替可能なリレーと、
コンデンサを備えるとともに前記リレーよりも前記電力変換回路側に位置して設けられ、前記電力変換回路にそれぞれ対応する複数のノイズフィルタと、
前記リレーの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記単相交流電源の交流電圧がゼロクロスするタイミングで前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わるように、前記リレーを動作させる制御信号の出力タイミングを制御する制御部と、
を備える電源装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記リレーの温度と、温度に応じた前記リレーの動作時間とを対応付ける温度特性情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記制御信号の出力タイミングを、前記温度特性情報において前記温度検出部が検出した温度に対応する前記リレーの動作時間に基づいて決定する、
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記記憶部は、複数の温度特性情報を記憶し、
前記制御部は、前記複数の温度特性情報からいずれかを選択する、
請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
単相交流電源または複数相交流電源が接続可能であるとともに、前記複数相交流電源の各相にそれぞれ対応する複数の電力変換回路を有する電源装置であって、
前記複数相交流電源の各相の電源ラインを対応する電力変換回路に接続する第１の状態と、前記単相交流電源の電源ラインを前記複数の電力変換回路のうちの少なくとも２つに接続する第２の状態と、を切替可能なリレーと、
コンデンサを備えるとともに前記リレーよりも前記電力変換回路側に位置して設けられ、前記電力変換回路にそれぞれ対応する複数のノイズフィルタと、
前記リレーを動作させて前記第１の状態から前記第２の状態に切り替える制御信号の出力タイミングを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された出力タイミングに基づいて制御信号を出力する制御部と、
前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わった際に、前記単相交流電源の電源ラインに接続された電力変換回路に新たに入力された電圧の発生タイミングを検出する電圧発生検出部と、
前記電圧発生検出部が検出した電圧の発生タイミングに基づいて、前記記憶部に記憶された出力タイミングを更新する更新部と、
を備える電源装置。
【請求項５】
前記更新部は、前記単相交流電源の交流電圧がゼロクロスするタイミングと前記電圧発生検出部が検出したタイミングとの時間差を算出し、前記記憶部に記憶された出力タイミングを算出した時間差分補正する、
請求項４に記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、単相交流電源または複数相交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電源装置が知られている。この電源装置は、例えば三相交流電源の各相に１対１で対応する３つの電力変換回路を有する。電源装置が三相交流電源に接続されると、当該三相交流電源の各相がそれぞれ対応する電力変換回路に接続される。また、上記電源装置は、単相交流電源に接続されると、リレーを動作させて当該単相交流電源に少なくとも２つの電力変換回路を接続する。これにより、単相交流電源接続時における電源装置の定格容量を大きくしている。
【０００３】
この種の電源装置において、リレーの切替時に流れる突入電流を抑制して当該リレーの保護を図るものが提案されている（例えば、特許文献１）。この電源装置は、単相交流電源が接続された際に、交流電圧のゼロクロスポイント付近でリレーが切り替わるよう制御信号の出力タイミングを制御する。これにより、突入電流防止回路を設けることなく、リレーに流れる突入電流を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１６４１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電源装置に用いられるリレーは、周囲温度やリレーの経年劣化など実際に使用される状態（以下、「実使用状態」ともいう）によって動作時間が変化する。しかしながら、上記従来の電源装置は、実使用状態による動作時間の変化について考慮されておらず、この点において改善の余地がある。ここで、動作時間とは、リレーを制御する制御信号が出力されてからリレーが切り替わるまでの時間をいうものとする。
【０００６】
本開示が解決しようとする課題は、リレーの実使用状態に応じて制御信号の出力タイミングを制御し、当該リレーに流れる突入電流を抑制可能な電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る電源装置は、単相交流電源または複数相交流電源が接続可能であるとともに、前記複数相交流電源の各相にそれぞれ対応する複数の電力変換回路を有する電源装置であって、前記複数相交流電源の各相の電源ラインを対応する電力変換回路に接続する第１の状態と、前記単相交流電源の電源ラインを前記複数の電力変換回路のうちの少なくとも２つに接続する第２の状態と、を切替可能なリレーと、コンデンサを備えるとともに前記リレーよりも前記電力変換回路側に位置して設けられ、前記電力変換回路にそれぞれ対応する複数のノイズフィルタと、前記リレーの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記単相交流電源の交流電圧がゼロクロスするタイミングで前記第１の状態から前記第２の状態に切り替わるように、前記リレーを動作させる制御信号の出力タイミングを制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、リレーの実使用状態が変化しても当該リレーに流れる突入電流を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１の実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。
図２は、交流電圧のゼロクロスポイントからずれたタイミングでリレーが切り替えられた場合を説明するための図である。
図３は、交流電圧のゼロクロスポイントでリレーが切り替えられた場合を説明するための図である。
図４は、第１の実施形態における突入電流の発生を説明するための図である。
図５は、第１の実施形態に係る電源装置に用いられるリレーの個体別の動作時間温度特性を示す図である。
図６は、第１の実施形態に係る電源装置の記憶部に記憶される温度特性情報を示す図である。
図７は、第１の実施形態に係る電源装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。
図８は、第１の実施形態に係る電源装置の制御部によるリレー切替処理の流れを示すフローチャートである。
図９は、第２の実施形態における突入電流の発生を説明するための図である。
図１０は、第２の実施形態に係る電源装置の制御部の機能構成を示すブロック図である。
図１１は、第２の実施形態に係る電源装置の制御部によるリレー切替処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許