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公開番号2024162722
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078555
出願日2023-05-11
発明の名称変換装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/12 20060101AFI20241114BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】入力電流が制限値を超えないように安定して制御する。
【解決手段】変換装置1は、交流電力源10から入力される入力電流の波形を制御するスイッチ素子Q1,Q2を含む整流回路4と、入力電流を検出する電流計測部6と、交流電力源10から整流回路4に印加される入力電圧を検出する電圧計測部5と、入力電流の値を基にスイッチ素子Q1,Q2のスイッチング動作を制御する制御部7と、を備え、制御部7は、電圧計測部5によって検出された入力電圧の前回の半周期である前回期間の長さTを検出し、入力電圧の今回の半周期において、電流計測部6によって検出された入力電流の値i_acを繰り返し取得しながら入力電流の二乗の積算値Σi_ac ²を計算し、積算値Σi_ac ²が、制限値ILMTの二乗と長さTとの積以上となったタイミングで、スイッチ素子のスイッチング動作を停止するように制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
交流電力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変換装置であって、
前記交流電力源から入力される入力電流の波形を制御するスイッチ素子を含む整流回路と、
前記入力電流を検出する電流計測部と、
前記交流電力源から前記整流回路に印加される入力電圧を検出する電圧計測部と、
前記入力電流の値を基に前記スイッチ素子のスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記電圧計測部によって検出された前記入力電圧の前回の半周期である前回期間の長さＴを検出し、
前記入力電圧の今回の半周期において、前記電流計測部によって検出された前記入力電流の値ｉ
ａｃ
を繰り返し取得しながら前記入力電流の二乗の積算値Σｉ
ａｃ
２
を計算し、予め設定された制限値ＩＬＭＴを基に、下記式（１）；
TIFF
2024162722000006.tif
11
149
が成立したタイミングで、前記スイッチ素子のスイッチング動作を停止するように制御する、
変換装置。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記前回期間の長さＴを、前記入力電圧における連続する２つのゼロクロス点の時間間隔によって検出する、
請求項１に記載の変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記スイッチ素子のスイッチング動作の停止を、前記入力電圧のゼロクロス点を２回検出するまで継続する、
請求項１又は２に記載の変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、交流電力を直流電力に変換する変換装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、交流電力源からの入力を基にバッテリを充電する充電装置が知られている（例えば、下記特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１３６２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような従来の充電装置では、交流電力源から入力される電流の電流実効値を算出し、電流実効値が予め決められた判定値を超えていた場合、電流実効値を下げるように制御されている。このような制御においては、入力電流が制限値を超えないような安定した制御が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、入力電流が制限値を超えないように安定して制御することが可能な変換装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る変換装置は、交流電力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変換装置であって、交流電力源から入力される入力電流の波形を制御するスイッチ素子を含む整流回路と、入力電流を検出する電流計測部と、交流電力源から整流回路に印加される入力電圧を検出する電圧計測部と、入力電流の値を基にスイッチ素子のスイッチング動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、電圧計測部によって検出された入力電圧の前回の半周期である前回期間の長さＴを検出し、入力電圧の今回の半周期において、電流計測部によって検出された入力電流の値ｉ
ａｃ
を繰り返し取得しながら入力電流の二乗の積算値Σｉ
ａｃ
２
を計算し、予め設定された制限値ＩＬＭＴを基に、下記式（１）；
TIFF
2024162722000002.tif
11
149
が成立したタイミングで、スイッチ素子のスイッチング動作を停止するように制御する。
【０００７】
変換装置は、交流電力源から入力される入力電流を検出する電流計測部と、交流電力源から整流回路に印加される入力電圧を検出する電圧計測部とを備えており、制御部が、電流計測部が検出した入力電流の値を基に、整流回路に含まれるスイッチ素子のスイッチング動作を制御する。すなわち、制御部は、電圧計測部が検出した入力電圧の今回の半周期において、入力電流の値ｉ
ａｃ
を繰り返し取得しながら二乗の積算値Σｉ
ａｃ
２
を計算し、その積算値Σｉ
ａｃ
２
が、制限値ＩＬＭＴの二乗と入力電圧の前回の半周期の長さＴとの積以上となったタイミングで、スイッチ素子のスイッチングを停止させる。これにより、入力電圧の半周期の間において、入力電流の実効値が制限値を超えそうなタイミングを制御部の制御周期で検出して即座に入力電流の上昇を抑制することができる。その結果、入力電流が制限値を超えないように安定して制御することが可能となる。
【０００８】
変換装置においては、制御部は、前回期間の長さＴを、入力電圧における連続する２つのゼロクロス点の時間間隔によって検出する、ことが好ましい。かかる構成を採れば、入力電圧の半周期の長さＴを安定的にかつ正確に検出することができ、入力電流の実効値が制限値を超えそうなタイミングを正確に検出できる。その結果、入力電流の制限値を超えた上昇を確実に抑制することができる。
【０００９】
また、変換装置においては、制御部は、スイッチ素子のスイッチング動作の停止を、入力電圧のゼロクロス点を２回検出するまで継続する、ことが好ましい。この場合、入力電流を入力電圧の今回の半周期の次の半周期まで抑制することができ、入力電流の制限値を超えた上昇を確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力電流が制限値を超えないように安定して制御することが可能な変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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