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公開番号2024163709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079552
出願日2023-05-12
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H02M 3/28 20060101AFI20241115BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】双方向DC/DC変換器の起動時の出力電力を抑制すること。
【解決手段】制御回路は、第1位相シフト制御及び第2位相シフト制御の少なくとも1つを実行する。第1位相シフト制御は、双方向DC/DC変換器の起動時にコンデンサの電圧がバッテリ電圧一次側換算値よりも高い場合に1次側巻線に正の電圧が印加されるように1次側制御信号を出力した後に、2次側巻線に正の電圧が印加されるように2次側制御信号を出力する制御である。第2位相シフト制御は、2次側巻線に正の電圧が印加されるように2次側制御信号を出力した後に、1次側巻線に正の電圧が印加されるように1次側制御信号を出力する制御である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリに接続される双方向ＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の入力端に設けられたコンデンサと、を備え、
前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器は、
１次側巻線及び２次側巻線を有するトランスと、
前記１次側巻線に接続された回路であって、複数の１次側スイッチング素子を有する１次側フルブリッジ回路と、
前記２次側巻線に接続された回路であって、複数の２次側スイッチング素子を有する２次側フルブリッジ回路と、
前記１次側スイッチング素子のオンとオフとを切り替える１次側制御信号及び前記２次側スイッチング素子のオンとオフとを切り替える２次側制御信号を出力することにより、前記１次側フルブリッジ回路に入力される入力電圧を、前記２次側フルブリッジ回路から出力される出力電圧に変換して前記バッテリに出力する制御回路と、を備え、
前記バッテリの電圧に前記トランスの巻数比を乗算した値をバッテリ電圧一次側換算値とすると、
前記制御回路は、
前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時に前記コンデンサの電圧が前記バッテリ電圧一次側換算値よりも高い場合に前記１次側巻線に正の電圧が印加されるように前記１次側制御信号を出力した後に、前記２次側巻線に正の電圧が印加されるように前記２次側制御信号を出力する第１位相シフト制御、及び前記２次側巻線に正の電圧が印加されるように前記２次側制御信号を出力した後に、前記１次側巻線に正の電圧が印加されるように前記１次側制御信号を出力する第２位相シフト制御の少なくとも１つを実行する、電力変換装置。
続きを表示（約 76 文字）【請求項２】
交流電力を直流電力に変換して前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器に出力するＡＣ／ＤＣ変換器を備える、請求項１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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の電力変換装置は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器と、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の入力端に設けられたコンデンサと、を備える。双方向ＤＣ／ＤＣ変換器は、トランスと、１次側フルブリッジ回路と、２次側フルブリッジ回路と、を備える。電力変換装置は、例えば、バッテリを充電するために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－９２５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時には、コンデンサの電圧とバッテリ電圧一次側換算値との差によって出力電力が生じる場合がある。バッテリ電圧一次側換算値は、バッテリの電圧にトランスの巻数比を乗算した値である。双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時に出力電力が生じると、コンデンサの電圧が変動することによって過電圧や過電流の原因となる。
【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、バッテリに接続される双方向ＤＣ／ＤＣ変換器と、前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の入力端に設けられたコンデンサと、を備え、前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器は、１次側巻線及び２次側巻線を有するトランスと、前記１次側巻線に接続された回路であって、複数の１次側スイッチング素子を有する１次側フルブリッジ回路と、前記２次側巻線に接続された回路であって、複数の２次側スイッチング素子を有する２次側フルブリッジ回路と、前記１次側スイッチング素子のオンとオフとを切り替える１次側制御信号及び前記２次側スイッチング素子のオンとオフとを切り替える２次側制御信号を出力することにより、前記１次側フルブリッジ回路に入力される入力電圧を、前記２次側フルブリッジ回路から出力される出力電圧に変換して前記バッテリに出力する制御回路と、を備え、前記バッテリの電圧に前記トランスの巻数比を乗算した値をバッテリ電圧一次側換算値とすると、前記制御回路は、前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時に前記コンデンサの電圧が前記バッテリ電圧一次側換算値よりも高い場合に前記１次側巻線に正の電圧が印加されるように前記１次側制御信号を出力した後に、前記２次側巻線に正の電圧が印加されるように前記２次側制御信号を出力する第１位相シフト制御、及び前記２次側巻線に正の電圧が印加されるように前記２次側制御信号を出力した後に、前記１次側巻線に正の電圧が印加されるように前記１次側制御信号を出力する第２位相シフト制御の少なくとも１つを実行する。
【０００６】
第１位相シフト制御、及び第２位相シフト制御の少なくとも１つを実行することで、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時の出力電力を抑制することができる。
上記電力変換装置について、交流電力を直流電力に変換して前記双方向ＤＣ／ＤＣ変換器に出力するＡＣ／ＤＣ変換器を備えていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器の起動時の出力電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は電力変換装置の回路図である。
図２は起動制御を示すフローチャートである。
図３は位相シフト量と出力電力との関係を示す図である。
【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。
図１に示すように、電源システム１００は、系統電源１０１と、バッテリ１２０と、電力変換装置１０と、を備える。バッテリ１２０は、例えば、直流電力を充放電可能な二次電池である。二次電池、例えば、リチウムイオン蓄電池、又は鉛蓄電池である。
【００１０】
＜電力変換装置＞
電力変換装置１０は、ＡＣ／ＤＣ変換器１３と、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器１４と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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