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公開番号
2024124763
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-09-13
出願番号
2023032661
出願日
2023-03-03
発明の名称
制御回路及び非接触給電装置
出願人
ローム株式会社
,
国立大学法人 東京大学
代理人
弁理士法人 佐野特許事務所
主分類
H02J
50/12 20160101AFI20240906BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約
【課題】n相インバータで発生する非給電負荷に流れる電流を抑制することができる制御回路を提供する。
【解決手段】制御回路(20)は、n個のハーフブリッジ回路(HB1~HB3)が並列に接続されたn相インバータ(30)を制御するように構成されている。nは3以上の整数である。前記制御回路は、フルブリッジ回路として動作させない少なくとも一つの前記ハーフブリッジ回路の全て又は一部に、前記フルブリッジ回路の動作周期からデッドタイムが除かれた期間の半分よりも短いパルス幅を有する短パルススイッチング駆動信号を供給するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲
【請求項1】
n個のハーフブリッジ回路が並列に接続されたn相インバータを制御するように構成された制御回路であって、
nは3以上の整数であり、
フルブリッジ回路として動作させない少なくとも一つの前記ハーフブリッジ回路の全て又は一部に、前記フルブリッジ回路の動作周期からデッドタイムが除かれた期間の半分よりも短いパルス幅を有する短パルススイッチング駆動信号を供給するように構成されている、制御回路。
続きを表示(約 1,900 文字)
【請求項2】
n個の前記ハーフブリッジ回路に含まれる第1ハーフブリッジ回路及び第2ハーフブリッジ回路を前記フルブリッジ回路として動作させ、
前記第1ハーフブリッジ回路及び前記第2ハーフブリッジ回路にスイッチング駆動信号を供給し、
前記短パルススイッチング駆動信号によるスイッチングのターンオンは、前記スイッチング駆動信号によるスイッチングのターンオンと同じタイミングである、請求項1に記載の制御回路。
【請求項3】
n個の前記ハーフブリッジ回路に含まれる第3ハーフブリッジ回路の中間ノードは、前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードと前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードとを繋ぐ第1負荷経路を経由せずに、前記第1負荷経路以外の少なくとも一つの負荷経路を経由して前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がり、
前記第1ハーフブリッジ回路の上側スイッチング素子のターンオンと同じタイミングで前記第3ハーフブリッジ回路の上側スイッチング素子をターンオンさせるように構成されている、請求項2に記載の制御回路。
【請求項4】
n個の前記ハーフブリッジ回路に含まれる第3ハーフブリッジ回路の中間ノードは、前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードと前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードとを繋ぐ第1負荷経路を経由せずに、前記第1負荷経路以外の少なくとも一つの負荷経路を経由して前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がり、
前記第1ハーフブリッジ回路の下側スイッチング素子のターンオンと同じタイミングで前記第3ハーフブリッジ回路の下側スイッチング素子をターンオンさせるように構成されている、請求項2に記載の制御回路。
【請求項5】
n個の前記ハーフブリッジ回路に含まれる第4ハーフブリッジ回路の中間ノードは、前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードと前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードとを繋ぐ第1負荷経路を経由せずに、前記第1負荷経路以外の少なくとも一つの負荷経路を経由して前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がり、
前記第2ハーフブリッジ回路の上側スイッチング素子のターンオンと同じタイミングで前記第4ハーフブリッジ回路の上側スイッチング素子をターンオンさせるように構成されている、請求項3に記載の制御回路。
【請求項6】
n個の前記ハーフブリッジ回路に含まれる第4ハーフブリッジ回路の中間ノードは、前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードと前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードとを繋ぐ第1負荷経路を経由せずに、前記第1負荷経路以外の少なくとも一つの負荷経路を経由して前記第2ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がり、
前記第2ハーフブリッジ回路の下側スイッチング素子のターンオンと同じタイミングで前記第4ハーフブリッジ回路の下側スイッチング素子をターンオンさせるように構成されている、請求項4に記載の制御回路。
【請求項7】
前記第3ハーフブリッジ回路が複数あり、
全ての前記第3ハーフブリッジ回路に前記短パルススイッチング駆動信号を供給するように構成されている、請求項3に記載の制御回路。
【請求項8】
前記第3ハーフブリッジ回路が複数あり、
中間ノードが前記第1負荷経路以外の所定数未満の負荷経路を経由して前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がる前記第3ハーフブリッジ回路に前記短パルススイッチング駆動信号を供給せず、
中間ノードが前記第1負荷経路以外の所定数以上の負荷経路を経由して前記第1ハーフブリッジ回路の中間ノードに繋がる前記第3ハーフブリッジ回路に前記短パルススイッチング駆動信号を供給するように構成されている、請求項3に記載の制御回路。
【請求項9】
前記パルス幅の時間は、前記ハーフブリッジ回路に含まれ、前記短パルススイッチング駆動信号が供給されるトランジスタの空乏層容量を満充電するために要する時間の90%以上1000%以下の範囲内である、請求項1に記載の制御回路。
【請求項10】
前記短パルススイッチング駆動信号の供給がない場合に対して、前記n相インバータに接続されるn-1個のコイルのうち、前記フルブリッジ回路による給電がないコイルに流れる電流を1/5以下に抑制するように構成されている、請求項1に記載の制御回路。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本明細書中に開示されている発明は、制御回路及び非接触給電装置に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)
【背景技術】
【0002】
従来、複数のコイルを備える非接触給電装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2018-78754号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数のコイルを備える非接触給電装置の中には、n相インバータと、当該n相インバータに接続されるn-1個のコイルと、を備える構成のものがある。
【0005】
n相インバータと、当該n相インバータに接続されるn-1個のコイルと、を備える非接触給電装置では、n-1個のコイル同士が常に電気的に接続されているため、フルブリッジ回路による給電がないコイル(非給電負荷)に電流(待機電流)が流れる。この待機電流が大きいほど、非接触給電装置の効率は悪化する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書中に開示されている制御回路は、n個のハーフブリッジ回路が並列に接続されたn相インバータを制御するように構成された制御回路である。nは3以上の整数である。前記制御回路は、フルブリッジ回路として動作させない少なくとも一つの前記ハーフブリッジ回路の全て又は一部に、前記フルブリッジ回路の動作周期の半分よりも短いパルス幅を有する短パルススイッチング駆動信号を供給するように構成されている。
【0007】
本明細書中に開示されている非接触給電装置は、前記制御回路と、前記n相インバータと、前記n相インバータに接続されるn-1個のコイルと、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本明細書中に開示されている発明によれば、n相インバータで発生する非給電負荷に流れる電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、例示的な実施形態に係る非接触給電装置の構成を示す図である。
図2は、制御回路の制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
図3は、制御回路の制御動作の第1比較例を示すタイミングチャートである。
図4は、制御回路の制御動作の第2比較例を示すタイミングチャートである。
図5は、非接触給電装置の変形例を示す図である。
図6は、変形例における制御回路の制御動作の一例を示すタイミングチャートである。
図7は、変形例における制御回路の制御動作の他の例を示すタイミングチャートである。
図8は、変形例における制御回路の制御動作の更に他の例を示すタイミングチャートである。
図9は、変形例における制御回路の制御動作の更に他の例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書において、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)とは、ゲートの構造が、「導電体または抵抗値が小さいポリシリコン等の半導体からなる層」、「絶縁層」、及び「P型、N型、又は真性の半導体層」の少なくとも3層からなる電界効果トランジスタをいう。つまり、MOS電界効果トランジスタのゲートの構造は、金属、酸化物、及び半導体の3層構造に限定されない。
(【0011】以降は省略されています)
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