DC/DC转换器装置制造方法及图纸

技术编号:20627476 阅读:22 留言:0更新日期:2019-03-20 17:04
本发明专利技术提供抑制输出电压的过冲及输入电压的变动的DC/DC转换器装置。DC/DC转换器装置包括:具有功率转换部和电抗器的DC/DC转换器;及控制部,该控制部生成与输出电压指令值对应的输出电压目标值,控制功率转换部以使输出电压追随输出电压目标值,其中,控制部具有设定输出电压目标值的变化率限制值的变化率限制值设定部,通过对输出电压指令值施加利用变化率限制值的限制,从而生成输出电压目标值,变化率限制值设定部求出用于对输入电压发生变动的量进行定量评价的指标值,在指标值处于预先决定的特定范围内的情况下,将变化率限制值朝缩小变化率的限制范围的方向进行设定变更。

DC/DC Converter Device

The invention provides a DC/DC converter device for suppressing the overshoot of the output voltage and the variation of the input voltage. DC/DC converter device includes: DC/DC converter with power conversion unit and reactor; and control unit, which generates output voltage target value corresponding to output voltage instruction value, and controls power conversion unit to make output voltage follow output voltage target value. The control unit has a change rate limit setting unit which sets the change rate limit value of output voltage target value. The output voltage target value is generated by imposing restrictions on the output voltage instruction value using the change rate limit value. The change rate limit value setting unit calculates the index value for quantitative evaluation of the amount of input voltage variation. When the index value is within a predetermined specific range, the change rate limit value is set in the direction of narrowing the limit range of the change rate. Change.

【技术实现步骤摘要】
DC/DC转换器装置
本专利技术涉及对从直流电源提供的直流电压进行升压或降压并输出的DC/DC转换器装置。
技术介绍
以往提出有在对从直流电源提供的直流电压进行升压或降压的DC/DC转换器中对输出进行稳定控制的技术(例如参照专利文献1、2)。专利文献1所示的技术具有如下功能:即,为了抑制输出电压的过冲,控制成使DC/DC转换器的输出电压与基于输出电压指令值设定的输出电压目标值一致。此处,输出电压目标值根据当前的控制定时的输出电压指令值的大小,将输出电压目标值的变化率设定为可变。此外,专利文献2所示的技术的特征在于,通过对输出电压指令值进行一次延迟处理,来设定输出电压目标值。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2006-353032号公报专利文献2:日本专利特开2010-4607号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题然而,现有技术中,存在如下问题。专利文献1及专利文献2那样的现有技术中,并未考虑与DC/DC转换器的输入侧连接的直流电源的内部阻抗、及DC/DC转换器的输入侧与直流电源间的连接所产生的布线阻抗的影响。因此,现有技术存在无法抑制因直流电源的内部阻抗、及直流电源与DC/DC转换器之间的布线阻抗而产生的电压降所导致的输出电压的过冲、及输入电压的上升的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种能抑制输出电压的过冲及输入电压的上升的DC/DC转换器装置。解决技术问题的技术方案本专利技术的DC/DC转换器装置包括:DC/DC转换器,该DC/DC转换器具有将从直流电源提供的输入电压进行升压或降压并将输出电压输出的功率转换部、及连接在功率转换部与直流电源之间的电抗器;以及控制部,该控制部生成与输出电压指令值对应的输出电压目标值,控制功率转换部以使输出电压追随输出电压目标值,其中,控制部具有设定输出电压目标值的变化率限制值的变化率限制值设定部,通过对输出电压指令值施加利用变化率限制值的限制,从而生成输出电压目标值,变化率限制值设定部求出用于对提供给DC/DC转换器的输入电压发生变动的量进行定量评价的指标值,在指标值处于预先决定的特定范围内的情况下,将变化率限制值朝缩小变化率的限制范围的方向进行设定变更。专利技术效果根据本专利技术,具有如下结构:即,适当设定DC/DC转换器的输出电压目标值的变化率限制值,在特定条件成立时可缩小设定变化率的限制范围。其结果是,可获得能抑制因内部阻抗及布线阻抗而产生的电压降所导致的输出电压的过冲及输入电压的上升的DC/DC转换器装置。附图说明图1是应用了本专利技术实施方式1的DC/DC转换器的装置的功能框图。图2是应用了本专利技术实施方式1的DC/DC转换器的装置的电路结构图。图3是本专利技术实施方式1的控制部的功能框图。图4是本专利技术实施方式1的电压目标值设定部的功能框图。图5是表示本专利技术实施方式1的输出电压目标值的变化率限制值的设定处理的流程图。图6是表示本专利技术实施方式1的输入电压检测值与输出电压目标值的变化率限制值的上限值及下限值的关系的图。图7是表示输出电压指令值呈上升阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图8是表示输出电压指令值呈下降阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图9A是表示现有的DC/DC转换器装置中输出电压指令值呈上升阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图9B是表示本专利技术实施方式1中输出电压指令值呈上升阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图10A是表示现有的DC/DC转换器装置中输出电压指令值呈下降阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图10B是表示本专利技术实施方式1中输出电压指令值呈下降阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压的时间波形的图。图11是设定本专利技术实施方式2的输出电压目标值的变化率限制值的流程图。图12是表示本专利技术实施方式2的输入侧电压降与输出电压目标值的变化率限制值的关系的图。图13是表示本专利技术实施方式2中输出电压指令值呈上升阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压降的时间波形的图。图14是表示本专利技术实施方式2中输出电压指令值呈下降阶梯状时的输出电压、电抗器电流、输入电压降的时间波形的图。图15是表示本专利技术实施方式2中输入电压值检测值和对输入电压值检测值应用滤波器后得到的值的时间波形的图。图16是说明本专利技术实施方式3中与输入电压检测值对应的输出电压目标值的变化率限制值的设定的图。图17是说明本专利技术实施方式3中与输入电压检测值对应的输出电压目标值的变化率限制值的设定的图。图18是说明本专利技术实施方式4中与输入侧电压降对应的输出电压目标值的变化率限制值的设定的图。图19是说明本专利技术实施方式4中与输入侧电压降对应的输出电压目标值的变化率限制值的设定的图。具体实施方式以下,利用附图,对本专利技术的DC/DC转换器装置的优选实施方式进行说明。实施方式1图1是应用了本专利技术实施方式1的DC/DC转换器的装置的功能框图。如图1所示,装置1由DC/DC转换器100、直流电源400(以下称为电源400)、负载5及控制部300构成。在DC/DC转换器100的输入侧的端子连接有电源400,在输出侧的端子连接有负载5。在DC/DC转换器100内部设置有包含1组或多组开关元件的功率转换部110及电抗器102。电压传感器(SnsV2)201对DC/DC转换器100的输出电压V2进行检测。电压传感器(SnsIL)202对DC/DC转换器100内的电抗器电流IL进行检测。电压传感器(SnsV1)203对从电源400输入到DC/DC转换器100的输入电压V1进行检测。电压传感器(SnsVb)204对电源400的输出端电压Vb进行检测。由电压传感器201、203、204及电流传感器202检测出的值分别输出到控制部300。DC/DC转换器100具有能在输入侧与输出侧之间进行双向功率转换的功能。DC/DC转换器100将从电源400输入的输入电压V1升压至输入电压V1以上的电压,并将升压后的输出电压V2输出到输出侧的端子。控制部300具有控制DC/DC转换器100的功能及对装置1进行统一控制的功能。控制部300的详细情况将利用图3在后文进行阐述。负载5例如是电动机。在设负载5为交流电动机的情况下,也可构成为将DC/DC转换器100经由未图示的逆变器电路连接到交流电动机。电源400可利用锂离子电池、镍氢电池等蓄电池或电容器。图2是应用了本专利技术的DC/DC转换器的装置的电路结构图的一个示例。对于与图1的功能框图相同的部分,标注相同的标号并省略说明。图2中,DC/DC转换器100内部的功率转换部110具有能在输入侧与输出侧之间进行双向功率转换的功能。DC/DC转换器100在输入侧包括第1端子100a及第2端子100b,在输出侧包括第3端子100c及第4端子100d。DC/DC转换器100将输入到输入侧的第1端子100a(Vcom)与第2端子100b(VL)之间的直流的输入电压V1升压至输入电压V1以上的电压。而且,DC/DC转换器100将升压后的输出电压V2输出到输出侧的第3端子100c(Vcom)与第4端子100d(VH)之间。在第1端子100a与第2端子100b之间连接有电源400,在第3端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DC/DC转换器装置,其包括:DC/DC转换器,该DC/DC转换器具有对从直流电源提供的输入电压进行升压或降压并将输出电压输出的功率转换部、及连接在所述功率转换部与所述直流电源之间的电抗器;及控制部,该控制部生成与输出电压指令值对应的输出电压目标值,控制所述功率转换部以使所述输出电压追随所述输出电压目标值,该DC/DC转换器装置的特征在于,所述控制部具有设定所述输出电压目标值的变化率限制值的变化率限制值设定部,通过对所述输出电压指令值施加利用所述变化率限制值的限制,从而生成所述输出电压目标值,所述变化率限制值设定部求出用于对提供给所述DC/DC转换器的所述输入电压发生变动的量进行定量评价的指标值,在所述指标值处于预先决定的特定范围内的情况下,将所述变化率限制值朝缩小变化率的限制范围的方向进行设定变更。

【技术特征摘要】
2017.09.13 JP 2017-1754941.一种DC/DC转换器装置,其包括:DC/DC转换器,该DC/DC转换器具有对从直流电源提供的输入电压进行升压或降压并将输出电压输出的功率转换部、及连接在所述功率转换部与所述直流电源之间的电抗器;及控制部,该控制部生成与输出电压指令值对应的输出电压目标值,控制所述功率转换部以使所述输出电压追随所述输出电压目标值,该DC/DC转换器装置的特征在于,所述控制部具有设定所述输出电压目标值的变化率限制值的变化率限制值设定部,通过对所述输出电压指令值施加利用所述变化率限制值的限制,从而生成所述输出电压目标值,所述变化率限制值设定部求出用于对提供给所述DC/DC转换器的所述输入电压发生变动的量进行定量评价的指标值,在所述指标值处于预先决定的特定范围内的情况下,将所述变化率限制值朝缩小变化率的限制范围的方向进行设定变更。2.如权利要求1所述的DC/DC转换器装置,其特征在于,所述变化率限制值设定部在从变更前的变化率限制值设定变更为变更后的变化率限制值时,将变化率限制值分为2个阶段以上来阶段性地进行设定变更。3.如权利要求1所述的DC/DC转换器装置,其特征在于,所述变化率限制值设定部在从变更前的变化率限制值设定变更为变更后的变化率限制值时,使变化率限制值连续地单调增加或单调减少来进行设定变更。4.如权利要求1所述的DC/DC转换器装置,其特征在于,所述变化率限制值设定部在从变更前的变化率限制值设定变更为变更后的变化率限制值时,经由应用了滤波时间常数的一次延迟滤波器来进行设定变更。5.如权利要求1至4中任一项所述的DC/DC转换器装置,其特征在于,还包括第1传感器,该第1传感器检测提供给所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤晋吾池田又彦
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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