功率转换装置制造方法及图纸

控制电路(15)控制第1电桥电路(11)的多个开关元件的开关相位与第2电桥电路(12)的多个开关元件的开关相位的相位差来进行功率转换，在使输出功率降低时进行控制使相位差缩小，并在输入功率的降压时相位差达到预定的下限值的情况下，以将相位差固定在下限值的状态进行控制使第2电桥电路(12)的多个开关元件的导通时间缩短。

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
本专利技术涉及将直流功率转换为所希望的直流功率的功率转换装置。
技术介绍
近年，随着蓄电系统或电动汽车的普及扩大，绝缘型双向DC-DC转换器的需要增加。作为绝缘型双向DC-DC转换器的一种，有双有源桥(DAB:DualActiveBridge)转换器(例如参照专利文献1)。DAB转换器包括分别设于绝缘变压器的初级侧和次级侧的电桥电路，通过调整初级侧的电桥电路的开关控制与次级侧的电桥电路的开关控制的相位差，能够调整功率的方向及量。具体地说，若相位差小则能够降低输出功率，若相位差大则能够提高输出功率。[在先技术文献][专利文献]专利文献1：日本特开2016-152687号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]这样的DAB转换器中，因在降压时输出功率比输入功率低，故即使将相位差调整得足够小，在从输入侧向输出侧供电的期间内也会随着时间经过而输出电流增加。因此，难以在降压时将输出电流调整得足够小，输出电流的调整范围具有改善的余地。本专利技术鉴于以上情况而完成，其目的在于提供一种在绝缘变压器的初级侧和次级侧分别设有电桥电路的功率转换装置，且降压时的输出电流的调整范围被改善的功率转换装置。[用于解决技术课题的技术方案]为解决上述课题，本专利技术的一种方案的功率转换装置包括：具有多个开关元件并向负载供给输出功率的第1电桥电路；具有多个开关元件并接收来自直流电源的输入功率的第2电桥电路；被连接于第1电桥电路与第2电桥电路之间的绝缘变压器；以及控制第1电桥电路的多个开关元件和第2电桥电路的多个开关元件的控制电路。控制电路控制第1电桥电路的多个开关元件的开关相位与第2电桥电路的多个开关元件的开关相位的相位差来进行功率转换，在使输出功率降低时进行控制使相位差缩小；在输入功率的降压时相位差达到预定的下限值的情况，以将相位差固定在下限值的状态进行控制使第2电桥电路的多个开关元件的导通时间缩短。专利技术效果根据本专利技术，能够改善降压时的输出电流的调整范围。附图说明图1是用于说明一实施方式的功率转换装置的构成的图。图2是用于说明图1的功率转换装置的降压时的相位差控制模式的工作的一个示例的时序图。图3是用于说明图1的功率转换装置的降压时的导通时间控制模式的工作的一个示例的时序图。图4是表示相对于图1的功率转换装置的降压时的截止时间的输出功率的变化的图。图5是用于说明比较例的功率转换装置的降压时的工作的时序图。具体实施方式图1是用于说明一实施方式的功率转换装置10的构成的图。功率转换装置10为能够对由直流电源Vdc1供给的直流功率进行功率转换并输出到直流电源Vdc2，及对由直流电源Vdc2供给的直流功率进行功率转换并输出到直流电源Vdc1的绝缘型双向DC-DC转换器(DAB转换器)。功率转换装置10能够升压，也能够降压。直流电源Vdc1例如为蓄电池、双电层电容器、太阳能电池、燃料电池等。作为直流电源Vdc2，例如也可以连接将由功率转换装置10供给的直流功率转换为交流功率并输出到商用电力系统的DC-AC逆变器。在直流电源Vdc1为蓄电池，直流电源Vdc2为DC-AC逆变器的情况下，DC-AC逆变器将由商用电力系统供给的交流功率转换为直流功率，且功率转换装置10能够对该直流功率进行功率转换来对蓄电池进行充电。功率转换装置10包括：第1电容器C1、第1电桥电路11、绝缘变压器TR1、第1漏电感L1、第2漏电感L2、第2电桥电路12、第2电容器C2、电流检测部13，14、以及控制电路15。第1电容器C1与直流电源Vdc1并联。第1电容器C1例如使用电解电容器。第1电桥电路11为由第1开关元件Q1和第2开关元件Q2串联的第1支路，与第3开关元件Q3和第4开关元件Q4串联的第2支路并联而构成的全桥电路。第1电桥电路11与直流电源Vdc1及第1电容器C1并联，第1支路的中点N1与第2支路的中点N2分别连接于绝缘变压器TR1的初级绕组的两端。第2电桥电路12为由第5开关元件Q5和第6开关元件Q6串联的第3支路，与第7开关元件Q7和第8开关元件Q8串联的第4支路并联而构成的全桥电路。第3支路的中点N3与第4支路的中点N4分别连接于绝缘变压器TR1的次级绕组的两端。第2电桥电路12与第2电容器C2及直流电源Vdc2并联。第1开关元件Q1～第8开关元件Q8例如可使用MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)。第1开关元件Q1的漏极端子及第3开关元件Q3的漏极端子连接于直流电源Vdc1的正极。第2开关元件Q2的源极端子及第4开关元件Q4的源极端子连接于直流电源Vdc1的负极。第1开关元件Q1的源极端子与第2开关元件Q2的漏极端子相连接，第3开关元件Q3的源极端子与第4开关元件Q4的漏极端子相连接。同样的，第5开关元件Q5的漏极端子及第7开关元件Q7的漏极端子连接于直流电源Vdc2的正极。第6开关元件Q6的源极端子及第8开关元件Q8的源极端子连接于直流电源Vdc2的负极。第5开关元件Q5的源极端子与第6开关元件Q6的漏极端子相连接，第7开关元件Q7的源极端子与第8开关元件Q8的漏极端子相连接。第1二极管D1～第8二极管D8可以利用分别从第1开关元件Q1～第8开关元件Q8的源极向漏极方向形成的寄生二极管。此外，第1开关元件Q1～第8开关元件Q8也可以使用IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)。在这种情况下，第1二极管D1～第8二极管D8分别与第1开关元件Q1～第8开关元件Q8反方向地并联。绝缘变压器TR1将连接于初级绕组的第1电桥电路11的输出电压根据初级绕组与次级绕组的匝数比进行转换，并输出到连接于次级绕组的第2电桥电路12。另外绝缘变压器TR1将连接于次级绕组的第2电桥电路12的输出电压根据初级绕组与次级绕组的匝数比进行转换，并输出到连接于初级绕组的第1电桥电路11。在第1电桥电路11的第1支路的中点N1与绝缘变压器TR1的初级绕组的一端之间形成第1漏电感L1。在第2电桥电路12的第1支路的中点N3与绝缘变压器TR1的次级绕组的一端之间形成第2漏电感L2。也可以是，设计者在第1电桥电路11与绝缘变压器TR1的初级绕组之间，及第2电桥电路12与绝缘变压器TR1的次级绕组之间分别连接具有任意的电感值的电感元件。第2电容器C2与第2电桥电路12并联连接。第2电容器C2例如使用电解电容器。电流检测部13检测从功率转换装置10输出到直流电源Vdc1的输出电流Io1并输出到控制电路15。电流检测部14检测从功率转换装置10输出到直流电源Vdc2的输出电流Io2并输出到控制电路15。也可以追加设有检测直流电源Vdc1的电压(第1电容器C1的两端电压)和直流电源Vdc2的电压(第2电容器C2的两端电压)的电压检测部(未图示)，并将该电压输出到控制装置15的构成。控制电路15的构成能够通过硬件资源与软件资源的协作，或者仅通过硬件资源来实现。作为硬件资源，可以使用模拟元件、微型计算机、DSP、ROM、RAM、FPGA、其他LSI。作为软件资源，可以利用固件等程序。控制电路15在从直流电源Vdc1向直流电源Vdc2的方向进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：第1电桥电路，其具有多个开关元件，并向负载供给输出功率，第2电桥电路，其具有多个开关元件，并接收来自直流电源的输入功率，绝缘变压器，其被连接在上述第1电桥电路与上述第2电桥电路之间，以及控制电路，其控制上述第1电桥电路的上述多个开关元件和上述第2电桥电路的上述多个开关元件；上述控制电路控制上述第1电桥电路的上述多个开关元件的开关相位与上述第2电桥电路的上述多个开关元件的开关相位的相位差来进行功率转换，并在使上述输出功率降低时进行控制使上述相位差缩小；在上述输入功率的降压时上述相位差达到预定的下限值的情况下，以将上述相位差固定在上述下限值的状态进行控制使上述第2电桥电路的上述多个开关元件的导通时间缩短。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.29 JP 2017-0659401.一种功率转换装置，其特征在于，包括：第1电桥电路，其具有多个开关元件，并向负载供给输出功率，第2电桥电路，其具有多个开关元件，并接收来自直流电源的输入功率，绝缘变压器，其被连接在上述第1电桥电路与上述第2电桥电路之间，以及控制电路，其控制上述第1电桥电路的上述多个开关元件和上述第2电桥电路的上述多个开关元件；上述控制电路控制上述第1电桥电路的上述多个开关元件的开关相位与上述第2电桥电路的上述多个开关元件的开关相位的相位差来进行功率转换，并在使上述输出功率降低时进行控制使上述相位差缩小；在上述输入功率的降压时上述相位差达到预定的下限值的情况下，以将上述相位差固定在上述下限值的状态进行控制使上述第2电桥电路的上述多个开关元件的导通时间缩短。...

【专利技术属性】
技术研发人员：木寺和宪，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP