电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力转换装置，即使电流传感器的响应性低，也能够高精度地抑制循环电流。在将第一臂的断开时刻与第七臂的接通时刻之间的期间作为第一期间，将使第一期间延迟了电流传感器的响应延迟时间的期间作为第一积分期间，将第三臂的断开时刻与第五臂的接通时刻之间的期间作为第二期间，将使第二期间延迟了电流传感器的响应延迟时间的期间作为第二积分期间时，控制部以在第一积分期间对电流传感器的测量值进行积分而得到的第一积分值接近零的方式修正第五臂的断开时刻、或者以在第二积分期间对电流传感器的测量值进行积分而得到的第二积分值接近零的方式修正第七臂的断开时刻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力转换装置。
技术介绍
公知有一种如下所述的电力转换装置，具备：变压器，具有初级侧线圈和次级侧线圈；初级侧全桥电路，在桥接部分设置有变压器的初级侧线圈；以及次级侧全桥电路，在桥接部分设置有变压器的次级侧线圈(例如，参照专利文献1)。初级侧全桥电路和次级侧全桥电路分别具有在高压侧(highside)和低压侧(lowside)设置有臂的一对臂电路。该电力转换装置控制初级侧全桥电路的开关与次级侧全桥电路的开关之间的相位差，以使电力在初级侧全桥电路与次级侧全桥电路之间传输。专利文献1：日本特开2011-193713号公报在这样的电力转换装置中，由于存在高压侧的臂和低压侧的臂均断开的期间(死区时间：deadtime)，所以有时产生无助于初级侧全桥电路与次级侧全桥电路之间的电力传输的循环电流。参照图1、2，对以死区时间为起因的循环电流进行说明。图1是表示在图2所示的各期间T1-T4流过电力转换装置1的电流的一个例子的图。在图1中，用圆圈包围的晶体管表示接通的晶体管。图2是表示各臂S1-S8的开关动作的一个例子的时间图。在各臂S1-S8的接通断开波形中，高电平表示接通状态，低电平表示断开状态。V1表示在变压器6的初级侧线圈4的两端产生的电压，V2表示在变压器6的次级侧线圈5的两端产生的电压，i2表示流过次级侧线圈5的电流。通过臂S5断开，电流i2从期间T1到期间T2逐渐减少。然而，由r>于臂S2从臂S1的断开起延迟接通(即，由于存在死区时间T3)，所以与期间T1、T2相同朝向的电流在死区时间T3也继续流过初级侧线圈4。因此，由于在死区时间T3流过初级侧线圈4的电流作用于次级侧线圈5，所以从期间T1到期间T2逐渐减少的电流i2的电流值越过零而为负。即，死区时间T3中的电流i2的朝向相对于期间T1、T2的朝向反转。而且，在期间T4中，由于低压侧的臂S2、S4、S6、S8全部接通，所以无助于电力传输的循环电流在初级侧全桥电路2与次级侧全桥电路3双方以图示那样的路径继续回流。另一方面，由于施加于初级侧全桥电路2或者次级侧全桥电路3的电源电压的变动，存在初级侧线圈4的电压V1与次级侧线圈5的电压V2的电压比背离初级侧线圈4与次级侧线圈5的匝数比的情况。该情况下，也与死区时间的情况同样，会产生无助于电力传输的循环电流。参照图3对以电源电压的变动为起因的循环电流进行说明。图3是用于对以电源电压的变动为起因的循环电流的一个例子进行说明的图。将初级侧线圈4与次级侧线圈5的匝数比设为1:N。在电压V2比通常时的电压(N×V1)高的情况下，电流i2与通常时相比过多流动，在电压V2比通常时的电压(N×V1)低的情况下，电流i2与通常时相比过少。结果，在任意的情况下，各臂进行动作以使电压V1和电压V2为零的期间中的电流i2均不返回零而继续流通。即，无助于电力传输的循环电流在初级侧全桥电路2和次级侧全桥电路3双方继续回流。这样的循环电流会成为使电力转换装置的转换效率降低、使电力转换装置的温度上升的原因。因此，可考虑利用电流传感器测量循环电流，以测量出的循环电流的电流值接近零的方式，修正各臂的开关时刻。然而，若电流传感器的响应性低，则由于由电流传感器测量出的电流值的测量误差变大，所以存在无法高精度地抑制循环电流的情况。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于，提供一种即使电流传感器的响应性低也能够高精度地抑制循环电流的电力转换装置。在一个方案中，所提供的转换装置具备：变压器，具有初级侧线圈和次级侧线圈；初级侧全桥电路，具有高压侧的第一臂和低压侧的第二臂串联连接的第一臂电路、以及高压侧的第三臂和低压侧的第四臂串联连接的第二臂电路，并在将上述第一臂与上述第二臂的连接点、和上述第三臂与上述第四臂的连接点连接的桥接部分设置上述初级侧线圈；次级侧全桥电路，具有高压侧的第五臂和低压侧的第六臂串联连接的第三臂电路、以及高压侧的第七臂和低压侧的第八臂串联连接的第四臂电路，并在将上述第五臂与上述第六臂的连接点、和上述第七臂与上述第八臂的连接点连接的桥接部分设置上述次级侧线圈；控制部，控制上述第一臂电路的开关与上述第三臂电路的开关之间的第一相位差、以及上述第二臂电路的开关与上述第四臂电路的开关之间的第二相位差，以使电力从上述次级侧全桥电路传输至上述初级侧全桥电路；以及电流传感器，测量流过上述次级侧线圈的电流，在将上述第一臂的断开时刻与上述第七臂的接通时刻之间的期间设为第一期间，将使上述第一期间延迟了上述电流传感器的响应延迟时间的期间设为第一积分期间，将上述第三臂的断开时刻与上述第五臂的接通时刻之间的期间设为第二期间，将使上述第二期间延迟了上述电流传感器的响应延迟时间的期间设为第二积分期间时，上述控制部以在上述第一积分期间对上述电流传感器的测量值进行积分而得到的第一积分值接近零的方式修正上述第五臂的断开时刻、或者以在上述第二积分期间对上述电流传感器的测量值进行积分而得到的第二积分值接近零的方式修正上述第七臂的断开时刻。根据一个方式，由于可能产生循环电流的期间是上述第一期间或者上述第二期间，所以在上述第一积分期间对上述电流传感器的测量值进行积分而得到的第一积分值、或者在上述第二积分期间进行积分而得到的第二积分值成为表示循环电流的大小的指标。因此，通过以上述第一积分值接近零的方式修正上述第五臂的断开时刻、或者以上述第二积分值接近零的方式修正上述第七臂的断开时刻，即使上述电流传感器的响应性低，也能够高精度地抑制循环电流。附图说明图1是表示在各期间流过电力转换装置的电流的一个例子的图。图2是表示各臂的开关动作的一个例子的时间图。图3是用于对以电源电压的变动为起因的循环电流的一个例子进行说明的图。图4是表示电力转换装置的一个例子的构成图。图5是表示对各臂的开关时刻进行控制的控制系统的一个例子的框图。图6是表示抑制循环电流的控制动作的流程的一个例子的流程图。图7是表示电流、积分期间、以及积分值的关系的一个例子的时间图。图8是表示没有产生循环电流时的电流、积分期间、以及积分值的关系的一个例子的时间图。图9是表示循环电流通过开关时刻的反馈修正被抑制的方式的一个例子的时间图。具体实施方式以下，根据附图对本专利技术的实施方式进行说明。图4是表示作为电力转换装置的一个实施方式的电源装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，具备：变压器，具有初级侧线圈和次级侧线圈；初级侧全桥电路，具有高压侧的第一臂和低压侧的第二臂串联连接的第一臂电路、以及高压侧的第三臂和低压侧的第四臂串联连接的第二臂电路，并在将所述第一臂与所述第二臂的连接点、和所述第三臂与所述第四臂的连接点连接的桥接部分设置所述初级侧线圈；次级侧全桥电路，具有高压侧的第五臂和低压侧的第六臂串联连接的第三臂电路、以及高压侧的第七臂和低压侧的第八臂串联连接的第四臂电路，并在将所述第五臂与所述第六臂的连接点、和所述第七臂与所述第八臂的连接点连接的桥接部分设置所述次级侧线圈；控制部，控制所述第一臂电路的开关与所述第三臂电路的开关之间的第一相位差、和所述第二臂电路的开关与所述第四臂电路的开关之间的第二相位差，以使电力从所述次级侧全桥电路传输至所述初级侧全桥电路；以及电流传感器，测量流过所述次级侧线圈的电流，其中，在将所述第一臂的断开时刻与所述第七臂的接通时刻之间的期间设为第一期间，将使所述第一期间延迟了所述电流传感器的响应延迟时间的期间设为第一积分期间，将所述第三臂的断开时刻与所述第五臂的接通时刻之间的期间设为第二期间，将使所述第二期间延迟了所述电流传感器的响应延迟时间的期间设为第二积分期间时，所述控制部以在所述第一积分期间对所述电流传感器的测量值进行积分而得到的第一积分值接近零的方式修正所述第五臂的断开时刻、或者以在所述第二积分期间对所述电流传感器的测量值进行积分而得到的第二积分值接近零的方式修正所述第七臂的断开时刻。...

【技术特征摘要】
2015.01.15 JP 2015-0059611.一种电力转换装置，具备：
变压器，具有初级侧线圈和次级侧线圈；
初级侧全桥电路，具有高压侧的第一臂和低压侧的第二臂串联连接
的第一臂电路、以及高压侧的第三臂和低压侧的第四臂串联连接的第二
臂电路，并在将所述第一臂与所述第二臂的连接点、和所述第三臂与所
述第四臂的连接点连接的桥接部分设置所述初级侧线圈；
次级侧全桥电路，具有高压侧的第五臂和低压侧的第六臂串联连接
的第三臂电路、以及高压侧的第七臂和低压侧的第八臂串联连接的第四
臂电路，并在将所述第五臂与所述第六臂的连接点、和所述第七臂与所
述第八臂的连接点连接的桥接部分设置所述次级侧线圈；
控制部，控制所述第一臂电路的开关与所述第三臂电路的开关之间
的第一相位差、和所述第二臂电路的开关与所述第四臂电路的开关之间
的第二相位差，以使电力从所述次级侧全桥电路传输至所述初级侧全桥
电路；以及

【专利技术属性】
技术研发人员：内原诚文，佐佐木一行，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP