特許ウォッチ

公開番号2024141632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053388
出願日2023-03-29
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02J 7/34 20060101AFI20241003BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力変換装置の出力電圧範囲を広くすることができる。
【解決手段】電力変換装置10は、充電器11と、バッテリ42と、インバータ51と、モータ61と、第1正母線L1と、第1負母線L3と、第1スイッチ43と、接続線71と、第2切替部72と、を備える。接続線71は、第1正母線L1における充電器11と第1スイッチ43との間の箇所とモータ61の中性点とを接続する。第2切替部72は、接続線71に設けられ、第1正母線L1とモータ61の中性点との接続/非接続を切り替え可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力された交流電力を直流電力に変換する充電器と、
前記充電器に接続され、前記充電器から出力される直流電力が供給されるバッテリと、
前記バッテリに接続され、前記バッテリから出力される直流電力が供給されるインバータと、
スター結線された３つのコイルを備えるとともに前記インバータに接続され、前記インバータから出力される交流電力が供給されるモータと、
前記充電器と前記バッテリの正極とを接続する正母線と、
前記充電器と前記バッテリの負極とを接続する負母線と、
前記正母線に設けられ、前記充電器と前記バッテリとの接続／非接続を切り替え可能な第１切替部と、
前記正母線における前記充電器と前記第１切替部との間の箇所と前記モータの中性点とを接続する接続線と、
前記接続線に設けられ、前記正母線と前記モータの中性点との接続／非接続を切り替え可能な第２切替部と、を備える電力変換装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１切替部をオフ、かつ、前記第２切替部をオンした状態で前記インバータによる昇圧動作を行うことで前記バッテリを充電する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記バッテリに供給すべき電圧値が閾値電圧値以下の場合、前記第１切替部をオン、かつ、前記第２切替部をオフした状態で前記バッテリの充電を行い、
前記バッテリに供給すべき電圧値が前記閾値電圧値より高い場合、前記第１切替部をオフ、かつ、前記第２切替部をオンした状態で前記インバータによる昇圧動作を行うことで前記バッテリを充電する、請求項２に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の充電器は、交流電源から入力された交流電力を直流電力に変換してバッテリに出力する。充電器は、バッテリの端子間電圧よりも高い電圧を出力することによってバッテリの充電を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１１９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリによって公称電圧が異なる場合がある。例えば、車両に搭載されるバッテリであれば、車種によってバッテリの公称電圧が異なる場合がある。充電器を公称電圧が異なる複数のバッテリを充電可能に構成する場合、充電器の出力電圧範囲を広くする必要がある。また、充電器の出力電圧とバッテリの充電効率には相関がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する電力変換装置は、入力された交流電力を直流電力に変換する充電器と、前記充電器に接続され、前記充電器から出力される直流電力が供給されるバッテリと、前記バッテリに接続され、前記バッテリから出力される直流電力が供給されるインバータと、スター結線された３つのコイルを備えるとともに前記インバータに接続され、前記インバータから出力される交流電力が供給されるモータと、前記充電器と前記バッテリの正極とを接続する正母線と、前記充電器と前記バッテリの負極とを接続する負母線と、
前記正母線に設けられ、前記充電器と前記バッテリとの接続／非接続を切り替え可能な第１切替部と、前記正母線における前記充電器と前記第１切替部との間の箇所と前記モータの中性点とを接続する接続線と、前記接続線に設けられ、前記正母線と前記モータの中性点との接続／非接続を切り替え可能な第２切替部と、を備える。
【０００６】
第１切替部がオフされるとともに第２切替部をオフされることによって、モータとインバータとを用いて充電器から出力される直流電力の電圧を昇圧させてバッテリに供給することができる。これにより、電力変換装置は、充電器から出力可能な最大の電力値を超える電力をバッテリに供給することが可能となる。すなわち、言い換えると、電力変換装置は、充電器から出力可能な最大の電圧値を超える電圧値をバッテリに印加させることが可能となる。従って、電力変換装置の出力電圧範囲を広くすることができる。
【０００７】
上記電力変換装置について、制御装置を備え、前記制御装置は、前記第１切替部をオフ、かつ、前記第２切替部をオンした状態で前記インバータによる昇圧動作を行うことで前記バッテリを充電してもよい。
【０００８】
上記電力変換装置について、前記制御装置は、前記バッテリに供給すべき電圧値が閾値電圧値以下の場合、前記第１切替部をオン、かつ、前記第２切替部をオフした状態で前記バッテリの充電を行い、前記バッテリに供給すべき電圧値が前記閾値電圧値より高い場合、前記第１切替部をオフ、かつ、前記第２切替部をオンした状態で前記インバータによる昇圧動作を行うことで前記バッテリを充電してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電力変換装置の出力電圧範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電力変換装置の回路図である。
車両の走行時の電力変換装置の回路図である。
図１の制御装置が行う充電制御を示すフローチャートである。
図３の充電制御でバッテリに供給すべき電圧値が閾値電圧値以下と判定された場合の電力変換装置を示す回路図である。
図３の充電制御でバッテリに供給すべき電圧値が閾値電圧値より高いと判定された場合の電力変換装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許