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公開番号2025085309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199096
出願日2023-11-24
発明の名称電力変換装置
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250529BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】出力電圧及び電流の制御精度が低下する動作領域を回避するように制御目標値を補正できる電力変換装置を提供する。
【解決手段】開示の技術の1つの側面は、次のような電力変換装置によって例示される。本電力変換装置は、第1コンデンサと、第2コンデンサと、第1スイッチング部と、第2スイッチング部と、トランスと、上記第1スイッチング部及び上記第2スイッチング部のスイッチングを制御する制御部と、を備える。上記制御部は、第2電圧に係る制御目標値を、上記トランスに含まれる第1巻線と第2巻線との巻数比で上記第1電圧を除算した第3電圧と、上記指令値と、の差が所定の差以上となるように補正した補正後目標値を決定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
入力される第１電圧を平滑化する第１コンデンサと、
出力する第２電圧を平滑化する第２コンデンサと、
前記第１コンデンサに接続される第１スイッチング部と、
前記第２コンデンサに接続される第２スイッチング部と、
前記第１スイッチング部と前記第２スイッチング部との間に配置されるトランスと、
前記第１スイッチング部及び前記第２スイッチング部のスイッチングを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第２電圧に係る制御目標値を、前記トランスに含まれる第１巻線と第２巻線との巻数比で前記第１電圧を除算した第３電圧と、前記制御目標値と、の差が所定の差以上となるように補正した補正後目標値を決定する、
電力変換装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第３電圧に補正値を加算して前記補正後目標値を決定する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記制御目標値と前記第３電圧との差の絶対値が第１の閾値未満の場合に、前記制御目標値に補正値を加算して前記補正後目標値を決定する、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記補正後目標値を決定した後に、前記制御目標値と前記第３電圧との差が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上になると、前記制御目標値に前記補正値を加算する処理を中断して、前記制御目標値を前記補正後目標値とする、
請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記補正後目標値に応じた電圧を出力するように、前記第１スイッチング部及び前記第２スイッチング部のスイッチングを制御する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
入力される第１電圧を平滑化する第１コンデンサと、
出力する第２電圧を平滑化する第２コンデンサと、
前記第１コンデンサに接続される第１スイッチング部と、
前記第２コンデンサに接続される第２スイッチング部と、
前記第１スイッチング部と前記第２スイッチング部との間に配置されるトランスであって、前記トランスに含まれる第１巻線と第２巻線との巻数比を切り替え可能なトランスと、
前記第１スイッチング部及び前記第２スイッチング部のスイッチングを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記巻数比で前記第１電圧を除算した第３電圧と、前記第２電圧に係る制御目標値と、の差が所定の差以上となるように前記トランスに前記巻数比を変更させる、
電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
従来、電力変換装置である双方向のＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、特許文献１に記載されているように、スイッチング素子とボディダイオードの通流を活用して回路動作を実現していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２０５００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、入力される直流電源の電圧と出力する出力電圧及びトランスの巻数比の関係により、直流電源の電圧と出力電圧とが近くなる動作領域では、出力電圧及び電流の制御精度が低下する虞がある。
【０００５】
開示の技術の１つの側面は、出力電圧及び電流の制御精度が低下する動作領域を回避するように制御目標値を補正できる電力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】
開示の技術の１つの側面は、次のような電力変換装置によって例示される。本電力変換装置は、入力される第１電圧を平滑化する第１コンデンサと、出力する第２電圧を平滑化する第２コンデンサと、上記第１コンデンサに接続される第１スイッチング部と、上記第２コンデンサに接続される第２スイッチング部と、上記第１スイッチング部と上記第２スイッチング部との間に配置されるトランスと、上記第１スイッチング部及び上記第２スイッチング部のスイッチングを制御する制御部と、を備える。上記制御部は、上記第２電圧に係る制御目標値を、上記トランスに含まれる第１巻線と第２巻線との巻数比で上記第１電圧を除算した第３電圧と、上記制御目標値と、の差が所定の差以上となるように補正した補正後目標値を決定する。
【０００７】
本電力変換装置によれば、補正値の加算によって上記第３電圧と上記制御目標値との差が確保される。ひいては、上記第３電圧と出力電圧との差が上記所定の差以上となるため、制御精度が低下する動作領域を回避するように制御目標値を補正できる。ここで、上記補正後目標値は、上記第３電圧に補正値を加算して決定されてもよい。また、上記補正後目標値は、上記制御目標値と上記第３電圧との差の絶対値が第１の閾値未満の場合に、上記制御目標値に補正値を加算して決定されてもよい。
【０００８】
本電力変換装置は、次の特徴をさらに備えてもよい。上記制御部は、上記補正後目標値を決定した後に、上記制御目標値と上記第３電圧との差が上記第１の閾値より大きい第２の閾値以上になると、上記制御目標値に上記補正値を加算する処理を中断して、上記制御目標値を上記補正後目標値とする。本電力変換装置は、このような特徴を備えることで、制御目標値への補正値の加算の中断及び再開を頻繁に繰り返すことが抑制される。
【０００９】
本電力変換装置は、次の特徴をさらに備えてもよい。上記制御部は、上記補正後目標値に応じた電圧を出力するように、上記第１スイッチング部及び上記第２スイッチング部の
スイッチングを制御してもよい。本電力変換装置は、このような特徴を備えることで、出力電圧及び電流の制御精度が低下する動作領域を回避できる。
【００１０】
本電力変換装置は、上記トランスに代えて、上記第１スイッチング部と上記第２スイッチング部との間に配置されるトランスであって、上記トランスに含まれる第１巻線と第２巻線との巻数比を切り替え可能なトランスを備えてもよい。そして、制御部は、上記巻数比で上記第１電圧を除算した第３電圧と、上記第２電圧に係る制御目標値と、の差が所定の差以上となるように上記トランスに上記巻数比を変更させてもよい。本電力変換装置は、このような特徴を備えることで、上記第３電圧と出力電圧との差が上記所定の差以上とすることができる。ひいては、本電力変換装置は、制御精度が低下する動作領域を回避できる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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