本發(fā)明涉及一種電源裝置,特別是涉及一種從高電壓的電池向低電壓的電池以及負載轉(zhuǎn)變并供給電力的電源裝置。
背景技術(shù):
近年來,因為地球環(huán)境保護意識的提高,所以期待電動汽車或插電式混合動力汽車的普及。在這些汽車中,裝載了在行駛時向電動機供給電力的主電池。在從商用的交流電源對該主電池進行充電時,為了以更少的電力安全地進行充電,需要具備將商用電源與主電池進行絕緣的功能的電源裝置。對于該電源裝置謀求高變換效率。
在電動汽車中裝載了在行駛過程中從高電壓的主電池向電子部件的輔機系統(tǒng)的負載供給電力的絕緣型dc-dc變換器。由于主電池的電壓在從最大的滿充電時到最小的全放電時的期間變動幅度大,因此謀求絕緣型dc-dc變換器在寬的動作電壓范圍內(nèi)高效率地進行動作。但是在針對絕緣型dc-dc變換器的輸入電壓的寬度寬時,需要根據(jù)條件縮減開關(guān)電源的控制占空比,因此變換效率有可能降低。
在專利文獻1中公開了如下結(jié)構(gòu),以高效率地進行電力變換為目的,將dc-dc變換器與絕緣型dc-dc變換器串聯(lián)連接,將絕緣型dc-dc變換器的變換比設(shè)為固定倍率,將第一(非絕緣型)dc-dc變換器設(shè)為可變倍率,從而提高變換器整體的變換效率。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-099069號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
一般的絕緣型dc-dc變換器在擴大輸入電壓范圍時效率容易降低。但是,由于充放電主電池的電壓必然發(fā)生大的變動,因此難以使絕緣型dc-dc變換器高效化。在專利文獻1公開的使用了兩個dc-dc變換器的結(jié)構(gòu)中,通過將變壓器的匝數(shù)比對輸入輸出電壓比產(chǎn)生影響的絕緣型變換器的變換倍率設(shè)為固定,來謀求提高變換器整體的效率。作為假定的控制,考慮通過非固定倍率的非絕緣型dc-dc變換器將大的輸入電壓范圍的變動幅度變換為恒定的中間輸出電壓,通過固定倍率的絕緣型變換器得到最終輸出。
但是,由于與輔機系統(tǒng)的負載還連接了低電壓的電池,因此實際上輸出側(cè)的電壓也發(fā)生變動。針對通常12v的輸出,電壓變動幅度的值例如為10.5v~15.5v左右,雖然比100v以上的主電池的變動幅度小,但是如果看作相對的電壓變動比則具有大的變動幅度。在專利文獻1中沒有公開與這樣的電壓變動相對應(yīng)的控制的詳細內(nèi)容。另外,假設(shè)在與輸出相匹配地實施固定倍率的變換時,通過非絕緣型的dc-dc變換器輸出的中間輸出電壓發(fā)生大的變動,因此難以實現(xiàn)當(dāng)初的目的,即實現(xiàn)對于大的輸入電壓范圍高效率的變換器。
本發(fā)明的目的在于提供一種從高電壓的主電池向輔機系統(tǒng)的連接了低電壓電池的負載變換并供給電力的效率高的電源裝置的控制方法。
解決課題的手段
為了達成上述目的,本發(fā)明的電源裝置具備:dc-dc變換器,其向低壓線供給電力,斬波器,其輸入高電壓電池的電壓輸出要向所述dc-dc變換器輸入的鏈路電壓,根據(jù)所述低壓線的電壓來使所述鏈路電壓變化。
發(fā)明的效果
通過本發(fā)明,能夠提供一種輸入主電池的電壓向副電池以及負載供給電力的效率高的電源裝置。
附圖說明
圖1是實施例1的電源裝置1和采用了該電源裝置1的電動汽車100的電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2說明實施例1的充電時的電源裝置1和電動汽車100的潮流。
圖3說明實施例1的行駛時的電源裝置1和電動汽車100的潮流。
圖4是實施例1的電源裝置1a的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5是實施例1的雙向dc-dc變換器的控制框圖以及絕緣型dc-dc變換器的控制框圖。
圖6是實施例2的鏈路電壓的目標(biāo)值與輸出電壓的關(guān)系圖。
圖7是實施例3的雙向dc-dc變換器3b的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖8是實施例3的雙向dc-dc變換器3c的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下,一邊參照附圖一邊詳細說明本發(fā)明的實施方式。
實施例1
圖1是本實施方式的電源裝置1和采用了該電源裝置1的電動汽車100的電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。電源裝置1具備輸入主電池5的電壓輸出直流的鏈路電壓vlink的雙向dc-dc變換器3、輸入鏈路電壓vlink向負載供給電力的絕緣型dc-dc變換器4。
在被施加鏈路電壓vlink的配線上連接用于輸出與交流電源10絕緣的直流電壓的絕緣型ac-dc變換器2。另外,如上所述,在雙向dc-dc變換器3的輸出端子連接主電池5。并且,絕緣型dc-dc變換器4的輸出側(cè)與輔機系統(tǒng)的連接了低電壓電池6的負載7相連接。充電連接器101將交流電源10與電動汽車100連接。
使用圖2來說明充電時的電源裝置1和電動汽車100的潮流(powerflow)。在充電時,絕緣型ac-dc變換器2輸入交流電源10的電力并輸出鏈路電壓vlink,雙向dc-dc變換器3輸入鏈路電壓vlink來對主電池5進行充電。另外,在負載7消耗電力時,使絕緣型dc-dc變換器4進行動作從而從鏈路電壓vlink向負載7供給電力。如此在充電時,使用交流電源10的電力來進行主電池5的充電和向負載7的電力供給。
使用圖3來說明行駛時的電源裝置1和電動汽車100的潮流。在行駛時,從主電池5經(jīng)由變換器102和逆變器103向動力用電動機104供給電力。雙向dc-dc變換器3輸入主電池5的電壓來輸出鏈路電壓vlink,使絕緣型dc-dc變換器4進行動作來從鏈路電壓vlink向負載7供給電力。如此在行駛時,使用主電池5的電力來向負載7進行電力供給。
圖4是本實施方式的電源裝置1a的電路結(jié)構(gòu)圖。絕緣型ac-dc變換器2a輸入交流電源10的電力,向節(jié)點nd1與節(jié)點nd2之間輸出與交流電源10絕緣的鏈路電壓vlink。電源裝置1a與該絕緣型ac-dc變換器2a連接。
雙向dc-dc變換器3a在充電時輸入節(jié)點nd1與節(jié)點nd2之間的鏈路電壓vlink來對主電池5充電,在行駛時從主電池5輸出鏈路電壓vlink。絕緣型dc-dc變換器4a輸入鏈路電壓vlink來向負載7供給電力??刂茊卧?1控制雙向dc-dc變換器3a以及絕緣型dc-dc變換器4a。雙向dc-dc變換器3a作為輸入高電壓的主電池5的電壓輸出鏈路電壓vlink的斬波器發(fā)揮功能。
雙向dc-dc變換器3a具備在端子tm1與端子tm2之間連接的平滑電容c3、在端子tm1與端子tm2之間串聯(lián)連接的開關(guān)元件q1以及開關(guān)元件q2、在該開關(guān)元件q2的兩端之間串聯(lián)連接的平滑電感器l2以及平滑電容器c4。平滑電容器c4連接在端子tm3與端子tm4之間。
在端子tm1與端子tm2之間連接了鏈路電壓vlink,在端子tm3與端子tm4之間連接了主電池5。在開關(guān)元件q1和q2上分別連接了二極管d1和d2。
絕緣型dc-dc變換器4a在節(jié)點nd1與節(jié)點nd2之間連接的平滑電容器c5的兩端之間輸入鏈路電壓vlink,向連接在平滑電容c6的兩端之間的負載7供給電力。
另外,絕緣型dc-dc變換器4a具備諧振電感器lr10、與該諧振電感器lr10串聯(lián)連接的匝線n10、將匝線n11以及匝線n12磁耦合的變壓器t10。在此,也有通過變壓器t10的漏電感或配線電感來省略諧振電感器lr10的情況。
全電橋連接的開關(guān)元件h1~h4使用平滑電容器c5的電壓向匝線n10施加電壓。經(jīng)由匝線n10以及變壓器t10在匝線n11以及匝線n12中產(chǎn)生的電壓經(jīng)由二極管ds1以及二極管ds2施加給平滑電感器l3。通過施加給平滑電感器l3的電壓,在平滑電感器l3中流動電流,通過平滑電容器c6使電壓平滑,然后將該電壓輸出給負載7。此外,與開關(guān)元件h1~h4分別并聯(lián)連接二極管dh1~dh4。
在使用了mosfet來作為分別與二極管ds1以及二極管ds2逆并聯(lián)連接的開關(guān)元件s1和開關(guān)元件s2時,在二極管ds1以及二極管ds2導(dǎo)通的期間使開關(guān)元件s1和開關(guān)元件s2成為接通狀態(tài),由此能夠執(zhí)行將二極管ds1以及二極管ds2的電流分流到開關(guān)元件s1和開關(guān)元件s2來降低損失的同步整流。
與開關(guān)元件q1~q2、開關(guān)元件h1~h4、開關(guān)元件s1以及開關(guān)元件s2分別逆并聯(lián)連接了二極管d1~d2、二極管dh1~dh4、二極管ds1、二極管ds2。在這里,當(dāng)使用了mosfet來作為開關(guān)元件q1~q2、開關(guān)元件h1~h4、開關(guān)元件s1和開關(guān)元件s2時,能夠利用mosfet的寄生二極管來作為二極管d1~d2、二極管dh1~dh4、二極管ds1和二極管ds2。另外,具有能夠?qū)⒉⒙?lián)連接的平滑電容器c2、平滑電容器c3、平滑電容器c5中的兩個省略的情況。
開關(guān)元件q1~q2、開關(guān)元件h1~h4、開關(guān)元件s1和開關(guān)元件s2通過控制單元11來控制。在控制單元11上連接了檢測鏈路電壓vlink的電壓傳感器23、檢測平滑電容器c4的電壓即主電池5的電壓的電壓傳感器24、檢測絕緣型dc-dc變換器4a的輸出電壓的電壓傳感器25、檢測平滑電感器l2的電流即主電池5的電流的電流傳感器33、檢測絕緣型dc-dc變換器4a的輸出電流的電流傳感器34。
另外,絕緣型dc-dc變換器4a通過使開關(guān)元件h1(h2)與開關(guān)元件h4(h3)都成為接通狀態(tài)的期間的時間比例(以下稱為占空比)變化,來調(diào)整向匝線10施加電壓的時間比例從而控制輸出。越增加占空比輸出功率變得越大。如果使開關(guān)元件h1(h2)與開關(guān)元件h4(h3)同時接通斷開,則占空比為最大。
在絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓降低時,能夠通過增加占空比來抑制輸出功率的降低。然而,當(dāng)絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓進一步降低時,即使將占空比設(shè)為最大也無法獲得期望的輸出功率。為了在絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓低的條件下也獲得期望的輸出功率,將變壓器t10的匝數(shù)比(匝線n11的匝數(shù)/匝線n10的匝數(shù)、匝線n12的匝數(shù)/匝線n10的匝數(shù))增大即可。如果將變壓器t10的匝數(shù)比增大,則在絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓低時也在匝線n11以及匝線n12中產(chǎn)生高電壓,因此能夠容易獲得大的輸出功率。
然而,如果這樣增大變壓器t10的匝數(shù)比,則在絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓變高時,在匝線n11以及匝線n12中產(chǎn)生更高的電壓。例如,當(dāng)絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓為450v時,如果使匝線n10的匝數(shù):匝線n11的匝數(shù):匝線n12的匝數(shù)=22:1:1(以下稱為情況a),則在次級側(cè)施加的電壓約為41v。
另一方面,將絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓范圍設(shè)為170v~450v,為了在最小的170v時獲得相同程度的施加電壓,通過增大匝數(shù)比為匝線n10的匝數(shù):匝線n11的匝數(shù):匝線n12的匝數(shù)=9:1:1(以下稱為情況b),相對于變壓器t10的初級側(cè)的電壓為170v,在變壓器t10的次級側(cè)獲得37.8v的施加電壓。但是以該匝數(shù)比,相對于變壓器t10的初級側(cè)的電壓450v,變壓器t10的次級側(cè)電壓大幅上升為100v。因此,對開關(guān)元件s1以及開關(guān)元件s2、二極管ds1、二極管ds2施加的電壓也增高,作為開關(guān)元件s1以及開關(guān)元件s2、二極管ds1以及二極管ds2需要高耐壓的元件。一般來說,開關(guān)元件或二極管的耐壓增高時損失也增大。因此,絕緣型dc-dc變換器4a在增大其輸入電壓范圍時,損失增加從而效率容易降低
另外,在情況a時,最大負載時的與變壓器t10的初級側(cè)相連接的開關(guān)元件的占空比能夠使用70~85%左右的高數(shù)值,在情況b時針對170v的輸入電壓使用高的占空比,但是在450v的輸入時對次級側(cè)施加相對高的電壓,因此只能通過30~40%左右的低占空比來動作,存在峰值電流以及實效電流值上升,開關(guān)時的效率降低這樣的問題。
在這里,本實施方式的電源裝置1a具備雙向dc-dc變換器3a,能夠與主電池5的電壓范圍相比縮小鏈路電壓vlink的電壓范圍。
雙向dc-dc變換器3a在從交流電源10對主電池5進行充電時使開關(guān)元件q1進行開關(guān)動作從而將從端子tm1與端子tm2之間輸入的電力輸出到端子tm3與端子tm4之間。另外,在從主電池5向負載7供給電力時,使開關(guān)元件q2進行開關(guān)動作從而將從端子tm3與端子tm4之間輸入的電力輸出到端子tm1與端子tm2之間。此時,通過控制開關(guān)元件q1以及開關(guān)元件q2的接通時間比例,能夠?qū)㈡溌冯妷簐link維持為在主電池5的電壓以上的范圍內(nèi)自由的電壓值,例如大體恒定的電壓。
另外,如果分別將開關(guān)元件q1固定在接通狀態(tài),將開關(guān)元件q2固定在斷開狀態(tài)則成為直通動作,能夠在端子tm1-端子tm2之間和端子tm3-端子tm4之間經(jīng)由平滑電感器l2實質(zhì)性地短路。當(dāng)執(zhí)行該直通動作時,由于不使開關(guān)元件q1以及開關(guān)元件q2進行開關(guān)動作,因此能夠抑制開關(guān)損失和平滑電感器l2的鐵芯損耗,同時將鏈路電壓vlink維持在與主電池5的電壓大致相等的電壓值。
通過該雙向dc-dc變換器3a,能夠相比于主電池5的電壓范圍縮小鏈路電壓vlink的電壓范圍,因此在從交流電源10對主電池5充電時能夠相對地縮小絕緣型ac-dc變換器2a的輸出電壓范圍,因此能夠抑制效率降低。另外,在從主電池5向負載7供給電力時能夠相對地縮小絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓范圍縮,因此能夠抑制效率降低。因此,本實施方式的電源裝置1a能夠高效率地從交流電源10對主電池5進行充電,另外能夠高效率地從主電池5向負載7供給電力。
使用圖5對雙向dc-dc變換器3a以及絕緣型dc-dc變換器4a各自用于控制電流、電壓以及功率的基本控制塊的動作進行說明。
絕緣型dc-dc變換器4a的控制塊13針對作為目標(biāo)的輸出電壓vref2,通過由電壓傳感器25檢測出的低壓線的電壓vout進行pi反饋控制。并且,控制塊13針對通過pi反饋控制獲得的控制電流iref2,還通過由電流傳感器34檢測出的電流idc2進行pi反饋控制。并且,控制塊13使用通過pi反饋控制獲得的控制值即占空比2,通過開關(guān)信號生成塊輸出各開關(guān)元件的控制脈沖。
同樣地,雙向dc-dc變換器3a的控制塊12針對作為目標(biāo)的輸出電壓vref1,通過由電壓傳感器23檢測出的電壓vlink進行一般的pi反饋控制。并且,控制塊12針對通過pi反饋控制獲得的控制電流iref1,還通過由電流傳感器33檢測出的電流idc1進行pi反饋控制。并且控制塊12使用通過pi反饋控制獲得的控制值即占空比1,通過開關(guān)信號生成塊輸出各開關(guān)元件的控制脈沖。
控制塊12還具備目標(biāo)電壓設(shè)定塊14。目標(biāo)電壓設(shè)定塊14對于作為目標(biāo)的目標(biāo)輸出電壓vref1,針對絕緣型dc-dc變換器4a的輸出電壓vout運算根據(jù)變壓器t10的匝數(shù)比而設(shè)想的輸入電壓vref1′,并與通過電壓傳感器24檢測出的主電池5的電池電壓vb1進行比較,當(dāng)vref1′>vb1時,將目標(biāo)電壓vref1′設(shè)定為輸入電壓vref的電壓值。由此,在雙向變換器3a進行升壓動作時,通過對后級的絕緣型dc-dc變換器4a的輸入運算以及設(shè)定最佳的鏈路電壓vlink,能夠抑制升壓比來謀求高效化。
另一方面,當(dāng)vref1′<vb1時,雙向dc-dc變換器3a不對應(yīng)于降壓模式的動作,因此基于目標(biāo)電壓設(shè)定塊14內(nèi)的選擇器的結(jié)果,進行使開關(guān)元件q1為接通狀態(tài),使開關(guān)元件q2為斷開狀態(tài)的直通動作。如上所述當(dāng)執(zhí)行直通動作時,由于不使開關(guān)元件q1以及開關(guān)元件q2進行開關(guān)動作,因此能夠抑制開關(guān)損失和平滑電感器l2的鐵芯損耗,同時能夠?qū)㈡溌冯妷簐link維持在與主電池5的電壓大致相等的電壓值。
在此,在控制塊12和控制塊13中分別輸入絕緣型dc-dc變換器4a的輸出電壓vout來作為控制變量。絕緣型dc-dc變換器4a進行反饋控制,使得相對于作為輸入電壓的鏈路電壓vlink輸出電壓vout成為恒定,雙向dc-dc變換器3a對鏈路電壓vlink進行反饋控制使其與根據(jù)輸出電壓vout設(shè)定的輸入電壓vref1′一致。
在雙向dc-dc變換器3a和雙向dc-dc變換器4a的控制響應(yīng)速度接近的情況下,針對輸出電壓vout的變動的雙向dc-dc變換器3a和絕緣型dc-dc變換器4a的響應(yīng)使輸出不穩(wěn)定,根據(jù)條件雙向dc-dc變換器3a和絕緣型dc-dc變換器4a的輸出有可能會振蕩,因此通過將根據(jù)輸出電壓vout決定目標(biāo)輸出電壓vref1′的應(yīng)答速度延遲,使得控制更加穩(wěn)定。
作為具體的例子,運算一定期間的輸出電壓vout的平均,并輸入到控制塊14,由此能夠抑制負載的急劇變化等導(dǎo)致的輸出電壓vout的變動,同時能夠設(shè)定最佳的鏈路電壓vlink。
如上所述,通過如本實施方式的電源裝置1a那樣導(dǎo)入高電壓的鏈路電壓vlink,并且該鏈路電壓vlink根據(jù)后級的絕緣型dc-dc變換器4a的輸出進行變動,能夠在大的輸入范圍內(nèi)提高變換器整體的效率。特別是在前級的變換器通過升壓模式輸出鏈路電壓時,能夠獲得降低升壓變換器的損耗的效果。
實施例2
第二實施方式的電源裝置的基本結(jié)構(gòu)與圖1至圖5所說明的第一實施例相同,在圖5中的反映輸出電壓vout的值來控制鏈路電壓vlink的控制塊14的部分,如圖6所示,對于從輸出電壓vout導(dǎo)出的輸入電壓vref1′的值設(shè)定下限值。即,在輸出電壓vout成為閾值vth以下時,進行將鏈路電壓vlink的輸入電壓vref1′的值固定為下限鏈路電壓vlinkl從而不會成為其以下的控制。通過設(shè)定高電壓的鏈路電壓vlink,可通過縮小絕緣型dc-dc變換器4a的輸入電壓范圍而獲得效率提高的效果,在將輸出電壓vout與輸入電壓vref1′的相關(guān)設(shè)為單純的比例關(guān)系時,輸出電壓vout的變動幅度大,在該電壓降低時輸入電壓vref1′的值也降低。
在對鏈路電壓vlink的目標(biāo)值采用降低后的輸入電壓vref1′時,向絕緣型dc-dc變換器4a的變壓器t10的次級側(cè)的施加電壓降低,對于要求的輸出功率輸出電流相對增大,因此有可能峰值電流以及實效電流值上升使得開關(guān)時的效率降低。因此,根據(jù)要求的輸出功率與電流之間的關(guān)系,在需要抑制絕緣型dc-dc變換器4a的電流時,如圖6所示對輸入電壓vref1′設(shè)定下限值是有效的。
此外,將達到下限值之前的輸出電壓vout與輸入電壓vref1′之間的關(guān)系設(shè)為比例關(guān)系,但并非必須是線性的關(guān)系。根據(jù)負載的響應(yīng)特性,即便使電壓降低時和電壓增加時的值具有寬度,即賦予遲滯特性的情況,對于謀求變換器的效率提高和動作穩(wěn)定也是有效的。
實施例3
圖7是在圖4所示的本實施方式的電源裝置1a中,將相當(dāng)于雙向dc-dc變換器3a的部分置換為與雙向的升降壓對應(yīng)的電路而得到的雙向dc-dc變換器3b的電路圖。
雙向dc-dc變換器3b具備連接在端子tm1與端子tm2之間的平滑電容c3、在端子tm1與端子tm2之間串聯(lián)連接的開關(guān)元件q5以及開關(guān)元件q6、在該開關(guān)元件q6的兩端間串聯(lián)連接的平滑電感器l21以及開關(guān)元件q8、在該開關(guān)元件q8的兩端間串聯(lián)連接的開關(guān)元件q7以及平滑電容c4。
在平滑電容器c4的兩端間連接端子tm3與端子tm4。在端子tm1與端子tm2之間連接了鏈路電壓vlink,在端子tm3與端子tm4之間連接主電池5。
該雙向dc-dc變換器3b構(gòu)成h電橋電路,不依靠鏈路電壓vlink與主電池5的電壓的大小關(guān)系,能夠?qū)㈡溌冯妷簐link控制為自由的電壓值。當(dāng)然,如果分別將開關(guān)元件q5以及開關(guān)元件q7固定為接通狀態(tài),將開關(guān)元件q6以及開關(guān)元件q8固定為斷開狀態(tài),則能夠與實施例2的雙向dc-dc變換器3a同樣地實施直通動作。與開關(guān)元件q5~q8分別逆并聯(lián)連接了二極管d1~d4。
此外,在主電池5的電壓始終高于鏈路電壓vlink時,能夠?qū)㈦p向dc-dc變換器3b替換為圖8所示的雙向dc-dc變換器3c。雙向dc-dc變換器3c具備連接在端子tm1與端子tm2之間的平滑電容器c3、在端子tm1與端子tm2之間串聯(lián)連接的平滑電感器l22以及開關(guān)元件q8、在該開關(guān)元件q8的兩端間串聯(lián)連接的開關(guān)元件q7以及平滑電容器c4。平滑電容器c4的兩端間連接在端子tm3-tm4之間。
該雙向dc-dc變換器3c能夠比雙向dc-dc變換器3b簡化,同時能夠應(yīng)對高的主電池5的電壓。當(dāng)然,如果分別將開關(guān)元件q7固定為接通狀態(tài),將開關(guān)元件q8固定為斷開狀態(tài),則能夠?qū)嵤┲蓖▌幼鳌?/p>
在使用了雙向dc-dc變換器3b和雙向dc-dc變換器3c中的任意一個時,根據(jù)最恰當(dāng)?shù)胤从沉私^緣型dc-dc變換器4a的輸出電壓vout的鏈路電壓vlink來進行控制,能夠降低各變換器的損耗,提高整體的效率。
以上,如通過實施例1~3進行說明的那樣,各個實施方式的電源裝置在根據(jù)輸出電壓控制的直流的鏈路電壓與主電池之間具備雙向dc-dc變換器,在從主電池向負載供給電力時,生成與主電池相比電壓范圍窄的鏈路電壓來提供給絕緣型dc-dc變換器。此時,本實施方式的電源裝置也可以具備絕緣型ac-dc變換器而沒有充電功能。例如,在本實施方式的電源裝置中,雙向dc-dc變換器可以是僅與主電池的放電對應(yīng)的單向的dc-dc變換器。
另外,在圖4中作為絕緣型dc-dc變換器4a而表示的電路只是用于說明基本的動作,并非限于此。例如,即使應(yīng)用為了降低損失在次級側(cè)追加了鉗位電路的電路或其他電路方式,也可得到通過應(yīng)用本發(fā)明的控制而獲得的效果,自不必說在本發(fā)明中包含這樣的例子。
符號的說明
1:電源裝置、1a:電源裝置、2:絕緣型ac-dc變換器、2a:絕緣型ac-dc變換器、3:雙向dc-dc變換器、3a:雙向dc-dc變換器、3b:雙向dc-dc變換器、3c:雙向dc-dc變換器、4:絕緣型dc-dc變換器、4a:絕緣型dc-dc變換器、5:主電池、6:低電壓電池、7:負載、10:交流電源、11:控制單元、12:變換器控制塊、13:控制塊、14:目標(biāo)電壓設(shè)定塊、23:電壓傳感器、24:電壓傳感器、25:電壓傳感器、31:電流傳感器、32:電流傳感器、33:電流傳感器、34:電流傳感器、100:電動汽車、101:充電連接器、102:變換器、103:逆變器、104:動力用電動機、q1~q8:開關(guān)元件、h1~h4:開關(guān)元件、s1:開關(guān)元件、s2:開關(guān)元件、d1~d4:二極管、ds1:二極管、ds2:二極管、c1~c6:平滑電容器、l1~l3:平滑電感器、l21:平滑電感器、l22:平滑電感器、lr10:諧振電感器、t10:變壓器、n10~n13:匝線、tm1~tm4:端子、nd1:節(jié)點、nd2:節(jié)點、vb1:電池電壓、vlink:鏈路電壓、vlinkl:下限鏈路電壓、vout:輸出電壓、vref1:目標(biāo)輸出電壓、vref1′:輸入電壓。