電力變換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及能夠將輸入電力向多輸出進行電力分配控制的電力變換裝置。
【背景技術】
[0002]作為以往的電力變換裝置，有對變壓器使用復合繞組來得到多輸出的電源結構的例子(例如參照下述專利文獻I)。即，該以往技術的電力變換裝置的目的在于，在使用具有相互磁耦合的復合繞組的變壓器而將來自交流電源的電力充電到兩個直流電壓源時，對某一個直流電壓源設置優(yōu)先次序而進行充電。另外，在沒有交流電源時，將一方的直流電壓源作為供給源而通過雙向開關來對另一方的直流電壓源進行充電。
[0003]專利文獻I:日本專利第4263736號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]但是，在上述專利文獻I記載的以往的電力變換裝置中，用于控制充電的雙向型開關電路包括開關元件和與該開關元件反并聯(lián)地連接的二極管。因此，即使想要利用雙向型開關電路通過PWM控制而控制向直流電壓源的受電量，也會被以橋型連接的二極管整流，所以無法控制向直流電壓源的充電量，作為結果，存在無法對交流輸入電力進行分配控制這樣的課題。
[0005]本發(fā)明是為了消除上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供一種如下電力變換裝置:能夠使用磁耦合的多個繞組，根據(jù)負載的電力需求而將輸入電力向多輸出進行電力分配控制。
[0006]本發(fā)明涉及電力變換裝置，利用相互磁耦合的3個以上的繞組構成變壓器，第I開關電路與所述繞組中的I個以上的繞組連接，對交流電源的輸入電力進行直流變換的AC/DC轉換器的直流側與所述第I開關電路的輸入部連接，具有檢測所述AC/DC轉換器的直流側電壓的電壓檢測部，開關電路和負載連接于所述繞組中的剩余的I個以上的繞組，其中，所述AC/DC轉換器、所述第I開關電路、所述開關電路中的至少一個對所述AC/DC轉換器的輸出側的電壓根據(jù)其檢測值與目標值的偏差進行控制，并且經(jīng)由所述變壓器連接的負載側的所述開關電路對負載側的電壓或者電流根據(jù)其檢測值與目標值的偏差進行控制，從而根據(jù)負載條件，分配供給電力。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置，需要電力的負載與變壓器之間的開關電路根據(jù)負載的電壓或者電流的檢測值與目標值的偏差而輸出電力，從而能夠根據(jù)負載條件而將輸入電力向多輸出進行電力分配控制。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電路結構圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電路結構圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0011]圖4是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0012]圖5是實現(xiàn)圖3以及圖4所示的電力流動的控制部的框圖。
[0013]圖6是實現(xiàn)圖3以及圖4所示的電力流動的控制部的框圖。
[0014]圖7是實現(xiàn)圖3以及圖4所示的電力流動的控制部的框圖。
[0015]圖8是實現(xiàn)圖3以及圖4所示的電力流動的控制部的框圖。
[0016]圖9是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0017]圖10是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0018]圖11是實現(xiàn)圖9以及圖1O所示的電力流動的控制部的框圖。
[0019]圖12是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0020]圖13是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0021]圖14是實現(xiàn)圖12以及圖13所示的電力流動的控制部的框圖。
[0022]圖15是本發(fā)明的實施方式I的其它電力變換裝置的電路結構圖。
[0023]圖16是本發(fā)明的實施方式I的其它電力變換裝置的電路結構圖。
[0024]圖17是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電路結構圖。
[0025]圖18是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電路結構圖。
[0026]圖19是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0027]圖20是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0028]圖21是實現(xiàn)圖19以及圖20所示的電力流動的控制部的框圖。
[0029 ]圖22是實現(xiàn)圖19以及圖20所示的電力流動的控制部的框圖。
[0030]圖23是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0031]圖24是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0032]圖25是實現(xiàn)圖23以及圖24所示的電力流動的控制部的框圖。
[0033]圖26是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0034]圖27是本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的電力流動的說明圖。
[0035 ]圖28是實現(xiàn)圖26以及圖27所示的電力流動的控制部的框圖。
[0036]圖29是本發(fā)明的實施方式2的其它電力變換裝置的電路結構圖。
[0037]圖30是本發(fā)明的實施方式2的其它電力變換裝置的電路結構圖。
[0038]圖31是本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置的電路結構圖。
[0039]圖32是本發(fā)明的實施方式4的電力變換裝置的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0040]實施方式1.
[0041]圖1以及圖2是本發(fā)明的實施方式I的電力變換裝置的電路結構圖。
[0042]該實施方式I的電力變換裝置應用于例如以電動車輛的充電器為中心的電源系統(tǒng)。交流電源I是商用交流電源、家用發(fā)電機等，第I直流電壓源11是車輛行駛用的高壓電池，第2直流電壓源34是作為車輛電氣安裝件的電源的鉛電池等電池，逆變器17能夠應用于供給能夠在車內(nèi)使用的交流100V電源的電源系統(tǒng)。
[0043]交流電源I經(jīng)由電壓電流檢測部51與AC/DC轉換器2連接，交流電壓Vacin作為直流電壓VLl而積蓄到電容器3。該直流電壓VLl通過第I開關電路4而變換為交流電壓Vtrl。第I開關電路4作為以橋型連接了 4個開關元件4a?4d而成的逆變器發(fā)揮功能，控制來自交流電源I的輸入電力的受電量。
[0044]對第I開關電路4的第I交流端連接升壓線圈5的第I端，對該升壓線圈5的第2端連接第I繞組6a的第I端，該第I繞組6a是復合繞組變壓器(以下簡稱為變壓器)6的I次側，第I繞組6a的第2端與第I開關電路4的第2交流端連接。
[0045]作為變壓器6的2次側的第2繞組6b的第I端與升壓線圈7的第I端連接，該升壓線圈7的第2端連接于第2開關電路8的第I交流端和具備兩個開關元件9a、9b的開關9的第I端，第2繞組6b的第2端與第2開關電路8的第2交流端連接。另外，在第2開關電路8中，以橋型連接有4個開關元件8a?8d，在對第I直流電壓源11進行充電時，作為升壓斬波器發(fā)揮功能。
[0046]開關9的第2端與串聯(lián)地連接的兩個電容器10a、1b的連接點連接。第2開關電路8的直流正端子和電容器1a的另一端經(jīng)由電壓電流檢測部53而與第I直流電壓源11的正端連接。第2開關電路8的直流負端子和電容器1b的另一端經(jīng)由電壓電流檢測部53而與第I直流電壓源11的負端連接。另外，此處，兩個電容器10a、10b構成為是相同的電容器電容。
[0047]作為變壓器6的3次側的第3繞組6c的第I端與升壓線圈12的第I端連接，該升壓線圈12的第2端與第3開關電路13的第I交流端連接，第3繞組6c的第2端與第3開關電路13的第2交流端連接。第3開關電路13是將整流元件13a與開關元件13b串聯(lián)連接而成的I個支路、以及整流元件13c與開關元件13d串聯(lián)連接而成的I個支路并聯(lián)連接而成的2支路結構。另外，該第3開關電路13通常作為整流電路發(fā)揮功能，另外在后述平滑電容器15中產(chǎn)生的直流電壓VL2低于規(guī)定值的情況下，作為升壓斬波器發(fā)揮功能。
[0048]在變壓器6的第3繞組6c中產(chǎn)生的交流電壓Vtr3通過第3開關電路13而被直流變換，通過平滑線圈14和平滑電容器15被平滑化，經(jīng)由電壓電流檢測部54積蓄到電容器16，成為直流電壓VL2。電容器16與包括4個開關元件17a?17d的逆變器17的直流輸入端連接。逆變器17的交流輸出端依次連接有平滑線圈18a、18b、平滑電容器19、共模扼流線圈20、電壓電流檢測部55以及負載設備連接端21 ο在負載設備連接端21處，針對與其連接的未圖示的各種設備(以下稱為交流負載)，生成作為供給電源的交流電壓Vacout。
[0049]作為變壓器6的4次側的第4繞組6dl、6d2按照中心抽頭型構成，對其兩端分別連接了構成第4開關電路30的兩個開關元件30a、30b的第I端。對作為第4繞組6dl、6d2的中心抽頭的連接點連接開關元件33，并且連接包括兩個開關元件35a、35b的開關35。
[0050]開關元件33的輸出側連接于回流二極管36與平滑線圈31的連接點。平滑線圈31的輸出、開關35的輸出以及平滑電容器32的第I端分別共同地連接，經(jīng)由電壓電流檢測部56而與第2直流電壓源34的正端連接。開關元件30a、30b的第2端分別連接，并與回流二極管36的陽極端、平滑電容器32的第2端以及第2直流電壓源34的負端連接。第4開關電路30包括上述兩個開關元件30a、30b、開關元件33、回流二極管36以及平滑線圈31，通過開關元件33、回流二極管36以及平滑線圈31的結構而作為降壓斬波器發(fā)揮功能。
[0051]另外