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公開番号2024175587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093486
出願日2023-06-06
発明の名称コンバータ装置
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソーテン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20241211BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】DC/DCコンバータのスイッチング素子のスイッチングを停止したときに制御回路が悪影響を受けるのを抑制する。
【解決手段】コンバータ装置において、制御回路には、DC/DCコンバータの出力電圧に関連する電圧が信号線を介して入力され、制御装置は、DC/DCコンバータの停止条件が成立したときには、制御回路にDC/DCコンバータの出力電流を小さくさせ、DC/DCコンバータの出力電流が電流閾値未満に至ると、制御回路にスイッチング素子のスイッチングを停止させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
スイッチング素子と、前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御回路とを有し、第１蓄電装置が接続された第１電力ラインの電力を降圧して前記第１蓄電装置よりも定格電圧が低い第２蓄電装置が接続された第２電力ラインに供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記制御回路に指令を出力する制御装置と、
を備えるコンバータ装置であって、
前記制御回路には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が信号線を介して入力され、
前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの停止条件が成立したときには、前記制御回路に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を小さくさせ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が電流閾値未満に至ると、前記制御回路に前記スイッチング素子のスイッチングを停止させる、
コンバータ装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
請求項１記載のコンバータ装置であって、
前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力を開始する前の前記第２蓄電装置の電圧が低いほど小さくなるように前記電流閾値を設定する、
コンバータ装置。
【請求項３】
請求項１記載のコンバータ装置であって、
前記制御装置は、前記停止条件が成立したときの前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が低いほど小さくなるように前記電流閾値を設定する、
コンバータ装置。
【請求項４】
請求項１記載のコンバータ装置であって、
前記電流閾値は、前記第２電力ラインの前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記第２蓄電装置までの配線長が長いほど小さくなるように設定されている、
コンバータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、コンバータ装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコンバータ装置としては、スイッチング素子からなる直列回路を複数並列に接続して構成されたコンバータ部と、各直列回路の各スイッチング素子をそれぞれ制御する制御信号を生成する制御信号生成部と、コンバータ部の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、出力電圧の検出結果に基づいて制御部からの制御信号を遮断する遮断信号を出力する遮断信号生成部と、制御信号生成部とコンバータ部との間に設けられると共に遮断信号を受信したときに制御信号を遮断する遮断部とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、遮断信号生成部は、直列回路のそれぞれに対して予め設定された遅延時間だけ、直列回路ごとに遮断信号の出力をそれぞれ遅延させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１１４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバータ部の出力電流は、コンバータ部の後段の負荷状況に依存するため、例えば上記の特許文献１に記載の技術の構成で、高負荷状態で直列回路を遅延させながら停止させると、残りの直列回路に電流が集中し、出力電流は増大する。この状態で残った直列回路を停止させると、残った直列回路に大きなサージ電圧の発生が考えられる。また、コンバータ部の後段にインダクタンス成分が存在する場合、スイッチング停止時のサージ電圧はインダクタンスに比例して大きくなる。例えば高電圧を降圧し１２Ｖ補機負荷へ電力供給するＤＣ／ＤＣコンバータ（Direct Current to Direct Current converter）においては、出力電流が１２Ｖ補機負荷状況に依存し、かつＤＣ／ＤＣコンバータと１２Ｖ補機負荷との間に寄生インダクタンスを有する配線が存在することから、従来技術の効果が小さく、スイッチング回路部に発生する負のサージ電圧を抑制できない。この負のサージ電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が過度に低下すると、信号線を介して制御回路に過度に低い電圧が入力されることによる、回路内素子や周辺の保護素子の破壊を招くおそれがある。言い換えれば、制御回路が悪影響を受ける可能性がある。
【０００５】
本開示のコンバータ装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のスイッチングを停止したときに制御回路が悪影響を受けるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のコンバータ装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示のコンバータ装置は、
スイッチング素子と、前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御回路とを有し、第１蓄電装置が接続された第１電力ラインの電力を降圧して前記第１蓄電装置よりも定格電圧が低い第２蓄電装置が接続された第２電力ラインに供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記制御回路に指令を出力する制御装置と、
を備えるコンバータ装置であって、
前記制御回路には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が信号線を介して入力され、
前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの停止条件が成立したときには、前記制御回路に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を小さくさせ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が電流閾値未満に至ると、前記制御回路に前記スイッチング素子のスイッチングを停止させる、
ことを要旨とする。
【０００８】
本開示のコンバータ装置では、制御回路には、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が信号線を介して入力される。そして、制御装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの停止条件が成立したときには、制御回路にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流を小さくさせ、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が電流閾値未満に至ると、制御回路にスイッチング素子のスイッチングを停止させる。これにより、スイッチング素子のスイッチングを停止したときに生じる負のサージ電圧によりＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が過度に低下するのを抑制することができる。この結果、信号線を介して制御回路に過度に低い電圧が入力されるのを抑制し、制御回路が悪影響を受けるのを抑制することができる。
【０００９】
本開示のコンバータ装置において、前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力を開始する前の前記第２蓄電装置の電圧が低いほど小さくなるように前記電流閾値を設定するものとしてもよい。また、前記制御装置は、前記停止条件が成立したときの前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧が低いほど小さくなるように前記電流閾値を設定するものとしてもよい。さらに、前記電流閾値は、前記第２電力ラインの前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記第２蓄電装置までの配線長が長いほど小さくなるように設定されているものとしてもよい。これらのようにすれば、電流閾値をより適切に設定することができる。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子のスイッチングを停止したときに制御回路が悪影響を受けるのをより適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示のコンバータ装置を備える電気自動車２０の概略構成図である。
電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
スイッチング素子４１，４２のスイッチング停止の直前の電流Ｉｏと、スイッチング素子４１，４２のスイッチング停止の直後の接続点Ｐ１の電圧Ｖｏと、の関係の一例を示す説明図である。
電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
電気自動車１２０の概略構成図である。
電子制御ユニット７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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