功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置的特征在于包括连接有2个直流电源并进行功率转换的功率转换部、以及运算用于控制该功率转换部的输出电压的操作量的控制部，用于控制的操作量基于功率转换部的初级侧或次级侧的电压检测值及预先确定的固定值来计算。

Power Conversion Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置
本专利技术涉及具有DC-DC转换器的功率转换装置。
技术介绍
在具备2个不同电压的电池的混合动力汽车中，具有将高压电池电压转换成低压电池电压的DC-DC转换器。2个不同电压的电池分别连接有能在各自的电压带中进行动作的电气设备，DC-DC转换器始终进行将高压电池电压设为恒定的控制。(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2010－161898号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在通常行驶时、电池电压未异常下降的情况下，上述专利文献1中的控制部使用输出电压指令值和输出电压检测值来进行反馈控制，与此同时，使用输入电压检测值和输出电压指令值来进行前馈控制。由此，使用输出电压或输入电压的检测值来运算功率转换器的操作量并进行控制。然而，在电池电压异常下降时、输入电压的检测值发生了异常下降的情况下，从前馈控制与反馈控制这2个控制中仅切换为反馈控制，该反馈控制的运算结果降低，电压发生了异常降低的电池侧的电压进一步下降。由此，若低于与电池相连接的电气设备的可动作下限电压，则存在无法进行连续行驶的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，即使在电池电压发生了异常下降的情况下，也可设为能对电池电压进行控制而不低于与电池相连接的电气设备的可动作下限电压。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的功率转换装置的特征在于，包括：功率转换部，该功率转换部具有与第1直流电源相连接的初级侧端子以及与第2直流电源相连接的次级侧端子，对从一个端子输入的电力进行功率转换，并从另一个端子输出；第1电压检测部，该第1电压检测部对该功率转换部与初级侧端子之间的电压进行检测；第2电压检测部，该第2电压检测部对该功率转换部与次级侧端子之间的电压进行检测；以及控制部，该控制部运算用于对该功率转换部的输出电压进行控制的操作量，操作量基于第1电压检测部或所述第2电压检测部的检测值以及预先确定的固定值来计算。专利技术效果本专利技术所涉及的功率转换装置中，基于预先确定的固定值来计算操作量，因此，能防止对功率转换部进行控制的操作量发生急剧变化的情况，能稳定地进行供电。附图说明图1是本专利技术实施方式1所涉及的功率转换装置的整体结构图。图2是本专利技术实施方式1的控制部的硬件结构图。图3是本专利技术实施方式1中的控制部的功能框图。图4是本专利技术实施方式1中的控制切换单元的流程图。图5是输入至本专利技术实施方式1中的开关元件的栅极信号的生成图。图6是本专利技术实施方式1中的动作波形的示意图。图7是本专利技术实施方式2中的功率转换装置的整体结构图。图8是本专利技术实施方式2中的控制部的功能框图。图9是基于本专利技术实施方式2中的电池状态信号的恒定控制电压切换的示意图。图10是本专利技术实施方式2中的恒定控制切换前后的初级侧电压检测值及其平均值的动作波形示意图。图11是本专利技术实施方式3中的功率转换装置的整体结构图。图12是本专利技术实施方式3中的电池状态信号与初级侧电压检测值的动作波形示意图。图13是本专利技术实施方式3的控制部的功能框图。图14是本专利技术实施方式3中的恒定控制切换前后的初级侧电压检测值及其平均值的动作波形示意图。图15是本专利技术实施方式4中的功率转换装置的整体结构图。图16是本专利技术实施方式4中的电池状态信号与电流检测值的动作波形示意图。图17是本专利技术实施方式4的控制部的功能框图。图18是本专利技术实施方式4中的恒定控制切换前后的初级侧电压检测值的动作波形示意图。图19是本专利技术实施方式5的控制部的功能框图。图20是本专利技术实施方式6中的功率转换装置的整体结构图。图21是本专利技术实施方式6的控制部的功能框图。具体实施方式实施方式1.图1是本专利技术实施方式1所涉及的功率转换装置的整体结构图。本装置具有输出直流电压的功率转换部12，控制功率转换部12的控制部100，运算第1电池1的电池状态的电池状态运算部13，能输出电池连接状态的第1电池1，第1负载2，第2负载10以及第2电池11。利用功率转换部12、控制部100以及电池状态运算部来构成功率转换装置。本实施方式1中，第1负载2与第2负载10为电气设备。第1电池1具有正极端1a、负极端1b、以及输出第1电池1的连接状态的信号输出端1c。正极端1a和负极端1b与功率转换部12的初级侧以及第1负载2并联连接，信号输出端子1c与电池状态运算部13相连接。此外，第2电池11的正极端11a和负极端11b与功率转换部12的次级侧以及第2负载10并联连接。而且，负极端1b与负极端11b相连接。进行直流-直流转换的功率转换部12由第1开关元件5、第2开关元件6、电抗器7、输入电容器3、输出电容器8、第1电压检测部4以及第2电压检测部9构成。本实施方式1中，将第1开关元件5、第2开关元件6设为绝缘性双极型晶体管(IGBT)来进行说明。第1电压检测部4具有输出端子4c，输出端子4c与控制部100相连接。此外，第2电压检测部9具有输出端子9c，输出端子9c与控制部100相连接。第1开关元件5具有第1主端子5a、第2主端子5b及控制端子5c。第1主端子5a与第1电池1的正极端1a相连接。此外，第2开关元件6具有第1主端子6a、第2主端子6b及控制端子6c。第1主端子6a与第1开关元件5的第2主端子5b相连接，第2主端子6b与第1电池1的负极端1b相连接。电抗器7的一端与第1开关元件5的第2主端子5b(第2开关元件6的第1主端子6a)相连接，电抗器7的另一端与输出电容器8的一端相连接。输入电容器3与第1电池1、第1电压检测部4并联连接。此外，输出电容器8与第2电池11、第2电压检测部9并联连接。电池状态运算部13与第1电池1的信号输出端子1c相连接。第1电池1对电池的电路连接状态进行检测，并从信号输出端子1c输出电池状态信号Bat1_state。基于该电池状态信号Bat1_state，电池状态运算部13判断第1电池1的电路连接状态，在判断为第1电池1从电路中被断开时，输出1来作为第1电池1的错误信号Bat1_err，在判断为第1电池1与电路相连接时，输出0。第1电池1的错误信号Bat1_err被输入至控制部100。控制部100与电池状态运算部13、第1电压检测部4的输出端子4c、第2电压检测部9的输出端子9c、第1开关元件5的控制端子5c、第2开关元件6的输出端子6c相连接。控制部100如图2所示，可以通过处理器(MPU)与存储器中所存储的计算机程序的组合来实现，可以通过ASIC等专用的硬件来实现，可以通过FPGA那样的可再构成的栅极阵列来实现，也可以通过上述这些的组合来实现。第1电压检测部4对施加至输入电容器3的电压进行检测，并将初级侧电压检测值V1_sen输出至控制部100。第2电压检测部9对施加至输出电容器8的电压进行检测，并将次级侧电压检测值V2_sen输出至控制部100。基于输入至控制部100的初级侧电压检测值V1_sen、次级侧电压检测值V2_sen、输入电压指令值V1*、输出电压指令值V2*来计算驱动开关元件的栅极信号，将第1栅极信号Q1_gate输出至第1开关元件5的控制端子5c，并将第2栅极信号Q2_gate输出至第2开关元件6的控制端子6c。图3是专利技术实施方式1中的控制部100的功能框图。控制部100由次级侧电压恒定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：功率转换部，该功率转换部具有与第1直流电源相连接的初级侧端子以及与第2直流电源相连接的次级侧端子，对从一个端子输入的电力进行功率转换，并从另一个端子输出；第1电压检测部，该第1电压检测部对所述功率转换部与所述初级侧端子之间的电压进行检测；第2电压检测部，该第2电压检测部对所述功率转换部与所述次级侧端子之间的电压进行检测；以及控制部，该控制部运算用于对所述功率转换部的输出电压进行控制的操作量，所述操作量基于所述第1电压检测部或所述第2电压检测部的检测值以及预先确定的固定值来计算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：功率转换部，该功率转换部具有与第1直流电源相连接的初级侧端子以及与第2直流电源相连接的次级侧端子，对从一个端子输入的电力进行功率转换，并从另一个端子输出；第1电压检测部，该第1电压检测部对所述功率转换部与所述初级侧端子之间的电压进行检测；第2电压检测部，该第2电压检测部对所述功率转换部与所述次级侧端子之间的电压进行检测；以及控制部，该控制部运算用于对所述功率转换部的输出电压进行控制的操作量，所述操作量基于所述第1电压检测部或所述第2电压检测部的检测值以及预先确定的固定值来计算。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述固定值基于所述第1电压检测部的检测电压的平均值以及所述第2电压检测部的检测电压的平均值来计算。3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，所述第1电压检测部的检测电压的平均值是与所述第1电压检测部相连接的模拟滤波器的输出，所述第2电压检测部的检测电压的平均值是与所述第2电压检测部相连接的模拟滤波器的输出。4.一种功率转换装置，其特征在于，包括：功率转换部，该功率转换部具有与第1直流电源相连接的初级侧端子以及与第2直流电源相连接的次级侧端子，对从一个端子输入的电力进行功率转换，并从另一个端子输出；第1电压检测部，该第1电压检测部对所述功率转换部与所述初级侧端子之间的电压进行检测；第2电压检测部，该第2电压检测部对所述功率转换部与所述次级侧端子之间的电压进行检测；控制部，该控制部运算用于对所述功率转换部的输出电压进行控制的操作量；以及电源监视部，该电源监视部对所述第1直流电源的异常进行检测，所述控制部包括：第1运算部，该第1运算部基于所述第1电压检测部的检测值与第1固定值来运算所述功率转...

【专利技术属性】
技术研发人员：中林编绢，中田麻衣，竹岛由浩，
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