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公開番号2024141634
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053390
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H02H 7/00 20060101AFI20241003BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力変換装置の大型化を抑制すること。
【解決手段】制御装置81は、第4スイッチ46をオフ、かつ、第4切替部48をオンすることによって第2コンデンサC3をプリチャージする。制御装置81は、第2コンデンサC3をプリチャージした後に第2切替部72及び第4スイッチ46をオン、かつ、第1スイッチ43及び第4切替部48をオフした状態でインバータ52を降圧動作させることによって第1コンデンサC2をプリチャージする。
【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、
前記充電器から出力される直流電力が供給されるバッテリと、
前記充電器と前記バッテリとの間に設けられた第１コンデンサと、
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、
前記バッテリと前記インバータとの間に設けられた第２コンデンサと、
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、
前記バッテリと前記第２コンデンサとを接続する配線と、
前記配線に設けられるとともに前記バッテリと前記第２コンデンサとの接続／非接続を切り替え可能な第３切替部と、
前記第３切替部に並列接続されるとともに、抵抗素子と当該抵抗素子を介して前記バッテリと前記第２コンデンサとの接続／非接続を切り替え可能な第４切替部とを有する突入電流抑制回路と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第３切替部をオフ、かつ、前記第４切替部をオンすることによって前記第２コンデンサをプリチャージし、
前記第２コンデンサをプリチャージした後に前記第２切替部及び前記第３切替部をオン、かつ、前記第１切替部及び前記第４切替部をオフした状態で前記インバータを降圧動作させることによって前記第１コンデンサをプリチャージする、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 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の電力変換装置は、インバータと、入力コンデンサと、リレーと、突入電流抑制回路と、充電装置と、を備える。インバータは、バッテリから入力された直流電力を交流電力に変換して出力する。入力コンデンサは、バッテリとインバータとの間に設けられている。リレーは、バッテリとインバータとを接続する配線に設けられている。突入電流抑制回路は、スイッチと、抵抗素子と、を備える。スイッチと抵抗素子とは互いに直列接続されている。突入電流抑制回路は、リレーと並列に設けられている。インバータの始動時には、スイッチをオンすることによって抵抗素子を介して入力コンデンサのプリチャージを行う。これにより、突入電流抑制回路は、突入電流を抑制している。充電装置は、外部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出力する。充電装置から出力される直流電力によってバッテリは充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２５９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
充電装置によってバッテリを充電する場合、充電装置が備えているコンデンサにも電流が流れる。充電装置によってバッテリを充電する場合に突入電流を抑制するためには、充電装置が備えているコンデンサに対応する突入電流抑制回路を設ける必要がある。この場合、入力コンデンサに対応する突入電流抑制回路と充電装置が備えるコンデンサに対応する突入電流抑制回路とを個別に設ける必要がある。このため、電力変換装置の大型化を招くおそれがある。
【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、前記充電器から出力される直流電力が供給されるバッテリと、前記充電器と前記バッテリとの間に設けられた第１コンデンサと、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、前記バッテリと前記インバータとの間に設けられた第２コンデンサと、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、前記バッテリと前記第２コンデンサとを接続する配線と、前記配線に設けられるとともに前記バッテリと前記第２コンデンサとの接続／非接続を切り替え可能な第３切替部と、前記第３切替部に並列接続されるとともに、抵抗素子と当該抵抗素子を介して前記バッテリと前記第２コンデンサとの接続／非接続を切り替え可能な第４切替部とを有する突入電流抑制回路と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第３切替部をオフ、かつ、前記第４切替部をオンすることによって前記第２コンデンサをプリチャージし、前記第２コンデンサをプリチャージした後に前記第２切替部及び前記第３切替部をオン、かつ、前記第１切替部及び前記第４切替部をオフした状態で前記インバータを降圧動作させることによって前記第１コンデンサをプリチャージする。
【０００６】
制御装置は、第３切替部をオフ、かつ、第４切替部をオンすることによって抵抗素子を介して第２コンデンサをプリチャージできる。制御装置は、第２切替部及び第３切替部をオン、かつ、第１切替部及び第４切替部をオフした状態でインバータを降圧動作させることによって第１コンデンサをプリチャージ。インバータによって第１コンデンサをプリチャージすることによって、第１コンデンサに対応して突入電流抑制回路を設ける必要がない。従って、第２コンデンサと第１コンデンサのそれぞれに対応して突入電流抑制回路を設ける場合に比べて、電力変換装置の大型化を抑制できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力変換装置の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
電力変換装置の回路図である。
図１の制御装置が行うプリチャージ制御を示すフローチャートである。
図２のプリチャージ制御で第２コンデンサをプリチャージする際の電力変換装置を示す回路図である。
図２のプリチャージ制御で第１コンデンサをプリチャージする際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】
【０００９】
電力変換装置の一実施形態について説明する。一例として車両に搭載される電力変換装置について説明する。
＜電力変換装置＞
図１に示すように、電力変換装置１０は、充電器１１と、ＡＣフィルタ１２と、第１コンデンサＣ２と、ＤＣフィルタ１３と、バッテリパック４１と、インバータ回路部５１と、モータ６１とを備える。インバータ回路部５１は、インバータ５２と、第２コンデンサＣ３とを備える。
【００１０】
充電器１１は、入力される交流電力を直流電力に変換するものであり、本実施形態の充電器１１は、ＡＣ／ＤＣ変換器２０と、コンデンサＣ１と、ＤＣ／ＤＣ変換器３０とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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