発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、充電器に関する。 続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】 【０００２】 電気自動車向け充電器として，種々の絶縁形単相ＡＣ／ＤＣコンバータが検討されている。一般的には、電気自動車向け充電器として、力率改善（Ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（ＰＦＣ））回路付きのダイオード整流器、直流リンク部の大容量コンデンサ、高周波絶縁形ＤＣ／ＤＣコンバータからなる回路構成が用いられる。直流リンク部の大容量コンデンサは単相交流電源による電力の脈動を吸収するだけの容量が必要であり、このような回路構成では、小型化が困難であった。 【０００３】 電力の脈動を吸収することが可能な小型の充電器として、特許文献１、非特許文献１には、Ｄｕａｌ－Ａｃｔｉｖｅ－Ｂｒｉｄｇｅ（ＤＡＢ）コンバータに電力脈動吸収用のアクティブバッファを付加した充電器とその制御が開示されている。 【０００４】 特許文献１、非特許文献１に開示された制御（不連続電流モード）では、ＤＡＢコンバータのすべてのスイッチがオフになる期間（零電流期間）がある。このため、スイッチング回数が多く、スイッチング損失が大きくなる。また、この零電流期間では、すべてのスイッチがオフになるため、ＤＡＢコンバータのインダクタＬを流れる電流はゼロになるはずであるが、実際にはスイッチがオフになるタイミングにずれが生じ、このずれにより電流が残存し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０のインダクタＬとスイッチＳ２１～Ｓ２８の寄生容量との間の共振が生じる。このため、零電流期間後のスイッチングがハードスイッチングとなり、スイッチング損失が生じる。 【０００５】 そこで、非特許文献２、３には、零電流期間が存在しない制御（連続電流モード）が開示されている。連続電流モードでは、零電流期間がゼロになるように、交流電源から入力される交流電圧の一周期の間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０のスイッチＳ２１～Ｓ２８、電力脈動吸収回路１３０の第１のスイッチＳ３１のスイッチングのスイッチング周波数ｆ ＳＷ を変化させることにより、インダクタＬの電流と電圧の振動を除去し、零電流期間後のハードスイッチングを避け、充電器を高効率に制御することを可能にしている。 【先行技術文献】 【特許文献】 【０００６】 特開２０２２－３４８２０号公報 【非特許文献】 【０００７】 米田昇平, 大沼喜也, 「アクティブバッファを有するDual Active Bridge AC-DCコンバータの検討」, 半導体電力変換研究会資料, 2021, SPC-21-003, pp. 13-18 米田昇平, 宅間春介, 大沼喜也, 「アクティブバッファを有するDual Active Bridge AC-DCコンバータの可変周波数制御の検討」, 2021年電気学会産業応用部門大会講演論文集, 2021, Vol. 1, No. 30, pp. 13-18 S. Komeda, S. Takuma and Y. Ohnuma, "A Variable Switching Frequency Control Method for a Dual-Active-Bridge Single-Phase AC-DC Converter with an Active Energy Buffer," 2022 International Power Electronics Conference (IPEC-Himeji 2022- ECCE Asia), 2022, pp. 1185-1190 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００８】 図６、７は、連続電流モードにおけるスイッチング周波数ｆ ＳＷ の変化を示す図である。図６、７には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の出力電力値が１ｋＷ、３ｋＷ、７ｋＷであるときのスイッチング周波数ｆ ＳＷ の変化が示されている。図６、７に示すように、連続電流モードでは、出力電力値が小さくなるにつれ、スイッチング周波数ｆ ＳＷ の最大値がかなり大きな値になる。このため、軽負荷時には、連続電流モードで充電器を動作させることができない。 【０００９】 そこで、本発明は、電力の脈動を吸収することが可能な小型で高効率な充電器を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 【００１０】 上記課題を解決するため、本発明に係る一実施形態に係る充電器は、交流電源に接続するための２つの入力端子とカソード端子とアノード端子を有する整流器と、前記整流器のカソード端子に第１のラインを介して接続する第１の端子と、前記整流器のアノード端子に第２のラインを介して接続する第２の端子と、バッテリに接続するための２つの出力端子と、を有するＤＣ／ＤＣコンバータと、第１のダイオードと、第２のダイオードと、第３のダイオードと、インダクタと、コンデンサと、第１のスイッチと、第２のスイッチと、を有する電力脈動吸収回路と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチと前記第１のスイッチと前記第２のスイッチのスイッチングを制御する制御部と、を有し、前記第１のダイオードは、前記電力脈動吸収回路のインダクタと前記整流器の２つの入力端子の一方との間に接続され、前記第２のダイオードは、前記インダクタと前記整流器の２つの入力端子の他方との間に接続され、前記コンデンサと前記第１のスイッチは、前記第１のラインと前記第２のラインの間に、直列に接続され、前記コンデンサは、前記第２のライン側に配置され、前記第３のダイオードは、前記コンデンサと前記第１のスイッチを接続するラインと前記電力脈動吸収回路のインダクタとの間に接続され、前記第２のスイッチは、前記電力脈動吸収回路のインダクタと前記第３のダイオードを接続するラインと前記第２のラインとの間に接続され、前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力値が第１の電力値より小さいならば、前記交流電源から入力される交流電圧の一周期のすべての期間、不連続電流モードにより、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチと前記第１のスイッチを制御し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力値が第２の電力値以上ならば、前記交流電圧の一周期のすべての期間、連続電流モードにより、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチと前記第１のスイッチを制御する。 【発明の効果】 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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