專利名稱：Dc-dc轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DC-DC轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在對(duì)電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行牽引與再生或進(jìn)行蓄電池的充放電等情況下，有時(shí)會(huì)使用雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器(專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-35675號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，在現(xiàn)有的雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器中，不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行從牽引到再生的切換、或者從再生到牽引的切換。另外，由于有必要進(jìn)行牽引的控制與再生的兩者的控制，因此存在控制系統(tǒng)復(fù)雜化等的問(wèn)題。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行從牽引到再生的切換或者從再生到牽引的切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器。解決問(wèn)題的技術(shù)手段為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明所涉及的第二 DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，具備變壓器、在所述變壓器的初級(jí)側(cè)構(gòu)成的電壓型電力變換器、檢測(cè)所述電壓型電力變換器的輸入輸出端的電壓的第I電壓檢測(cè)電路、在所述變壓器的次級(jí)側(cè)構(gòu)成的電流型電力變換器、檢測(cè)所述電流型電力變換器的輸入輸出端的電壓的第2電壓檢測(cè)電路、檢測(cè)所述電流型電力變換器的輸入輸出端的輸入輸出電流的電流檢測(cè)電路、以及控制從所述變壓器的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換和從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換中的所述電壓型電力變換器和所述電流型電力變換器的動(dòng)作的控制器，所述控制器具備:進(jìn)行基于由所述第I電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓值的運(yùn)算處理、基于由所述第2電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓值的運(yùn)算處理和基于由所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)的電流值的運(yùn)算處理的控制系統(tǒng)；以及由多個(gè)參數(shù)集構(gòu)成的表格，所述控制系統(tǒng)基于從所述表格選擇的參數(shù)集進(jìn)行所述運(yùn)算處理。本發(fā)明所涉及的第二 DC-DC轉(zhuǎn)換器所涉及的、所述控制系統(tǒng)，其特征在于，具備I個(gè)或者多個(gè)輸入端子，基于輸入至該輸入端子的電壓從所述表格選擇參數(shù)集。本發(fā)明所涉及的第二 DC-DC轉(zhuǎn)換器所涉及的、所述控制系統(tǒng)，其特征在于，僅在起動(dòng)時(shí)進(jìn)行從所述表格選擇參數(shù)集的選擇處理。本發(fā)明所涉及的第二 DC-DC轉(zhuǎn)換器所涉及的、所述控制系統(tǒng)，其特征在于，具備通信接口，基于經(jīng)由該通信接口所賦予的信息從所述表格選擇參數(shù)集。本發(fā)明所涉及的第二 DC-DC轉(zhuǎn)換器所涉及的、所述控制系統(tǒng)，其特征在于，具備通信接口，基于經(jīng)由該通信接口所賦予的信息更新所述表格。
發(fā)明的效果如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行從牽引到再生的切換或者從再生到牽引的切換。


圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示圖1的電流型電力變換器2、變壓器3和電壓型電力變換器4的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示圖1的控制器5的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示圖1的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2，Sa Sd的波形的時(shí)序圖。圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示應(yīng)用圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是表示應(yīng)用于本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電流型電力變換器62和電壓型電力變換器4的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。圖10是表示將圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的情況的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是表示從本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制器刪除了不靈敏區(qū)12的情況的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖12是表示電壓型電力變換器4的輸入輸出端的電壓Vl或電流型電力變換器2的輸入輸出端的電壓V2與從電流型電力變換器2的輸出輸入端輸入輸出的電流I的關(guān)系的圖。圖13是表示參數(shù)表格與動(dòng)作設(shè)定入口(entry)的關(guān)系的圖。圖14是表示端子的輸入電壓與動(dòng)作設(shè)定的關(guān)系的圖。圖15是表示動(dòng)作設(shè)定處理的流程圖。圖16是表示動(dòng)作設(shè)定處理的流程圖。圖17是在表示圖4所示的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2, Sa Sd的波形的時(shí)序圖中記載了自Tl至T4為止的期間的圖。圖18是表示在圖1所示的控制器中具備用于選擇參數(shù)集的端子和通信接口的DC-DC轉(zhuǎn)換器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。符號(hào)說(shuō)明:I蓄電器2，62電流型電力變換器3，63 變壓器4電壓型電力變換器
5控制器L，L2 電感器C平滑電容器Ql, Q2, Qa Qd，QlI Q14 開(kāi)關(guān)元件11，21，32，減法器12不靈敏區(qū)13，23CV 控制器14，24，34，41 限制器31加法器32加減法器33CC 控制器51交流電源52AC-DC 轉(zhuǎn)換器53 負(fù)載54DC-DC 轉(zhuǎn)換器101, 107第I電壓控制系統(tǒng)102第2電壓控制系統(tǒng)103 106電流控制系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式以下，一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器。圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在圖1中，在該DC-DC轉(zhuǎn)換器，設(shè)置有變壓器3、通過(guò)控制施加于變壓器3的初級(jí)側(cè)的電壓來(lái)進(jìn)行電力變換的電壓型電力變換器4、通過(guò)控制流到變壓器3的次級(jí)側(cè)的電流來(lái)進(jìn)行電力變換的電流型電力變換器2、以及控制電壓型電力變換器4和電流型電力變換器2的控制器5。在進(jìn)行從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，輸入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流被電流型電力變換器2變換成交流。該交流電流經(jīng)由變壓器3而被提供給電壓型電力變換器4。然后，經(jīng)由變壓器3而提供給電壓型電力變換器4的交流電流被電壓型電力變換器4變換成直流。該直流電流從電壓型電力變換器4的輸入輸出端輸出。在進(jìn)行從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，從電壓型電力變換器4的輸入輸出端輸入的直流被電壓型電力變換器4變換成交流。該交流電流經(jīng)由變壓器3而被提供給電流型電力變換器2。然后，經(jīng)由變壓器3而提供給電流型電力變換器2的交流電流被電流型電力變換器2變換成直流。該直流電流從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出。這里，令電流型電力變換器2的輸入輸出端的電壓為電壓V2，電壓型電力變換器4的輸入輸出端的電壓為電壓Vl，從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流為電流I。再有，電流I的值在電流從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出時(shí)為正值，在電流流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端時(shí)為負(fù)值?？刂破?參照電壓V1、電壓V2和電流I，控制電流I的增減。在進(jìn)行從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，控制器5參照電壓Vl、電壓V2和電流I，控制從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流(I)的增減。例如，在想使電壓V2上升的情況或想使電壓Vl下降的情況下，控制電流型電力變換器2和電壓型電力變換器4，使從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流(I)增加，在想使電壓V2下降的情況或想使電壓Vl上升的情況下，控制電流型電力變換器2和電壓型電力變換器4，使從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流(I)減少。另一方面，在從變壓器3的次級(jí)側(cè)至初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，參照電壓Vl、電壓V2和電流I，控制流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流(-1)的增減。例如，在想使電壓Vl上升的情況下，控制電流型電力變換器2和電壓型電力變換器4，使流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流(-1)增加(使作為負(fù)值的電流I的絕對(duì)值變大)，在想使電壓Vl下降的情況下，控制電流型電力變換器2和電壓型電力變換器4，使流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流(-1)減少(使作為負(fù)值的電流I的絕對(duì)值變小)。圖2是表示圖1的電流型電力變換器2、變壓器3和電壓型電力變換器4的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。再有，在圖2的實(shí)施方式中，使用推挽(push-pull)結(jié)構(gòu)作為電流型電力變換器2，使用全橋(full bridge)結(jié)構(gòu)作為電壓型電力變換器4。電流型電力變換器2具備作為主要構(gòu)成要素的開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2和電感器L。再者，開(kāi)關(guān)元件Ql連接于變壓器3的次級(jí)線圈的一端與負(fù)極端子側(cè)之間，開(kāi)關(guān)元件Q2連接于變壓器3的次級(jí)線圈的另一端與負(fù)極端子側(cè)之間。另外，變壓器3的次級(jí)線圈的中間抽頭與正極端子側(cè)之間連接有電感器L。這里，電流型電力變換器2的輸入輸出端子由正極端子和負(fù)極端子構(gòu)成，正極端子與負(fù)極端子之間的電壓與電壓V2對(duì)應(yīng)。電壓型電力變換器4具備作為主要構(gòu)成要素的開(kāi)關(guān)元件Qa Qd和平滑電容器C。再者，開(kāi)關(guān)元件Qa，Qb彼此串聯(lián)連接，開(kāi)關(guān)元件Qc，Qd彼此串聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件Qa，Qb的串聯(lián)電路與開(kāi)關(guān)元件Qc，Qd的串聯(lián)電路彼此并聯(lián)連接，在開(kāi)關(guān)元件Qa，Qb的連接點(diǎn)與開(kāi)關(guān)元件Qc，Qd的連接點(diǎn)之間連接有變壓器3的初級(jí)線圈。另外，開(kāi)關(guān)元件Qa，Qb的串聯(lián)電路、開(kāi)關(guān)元件Qc，Qd的串聯(lián)電路和平滑電容器C連接在正極端子側(cè)與負(fù)極端子側(cè)之間。這里，電壓型電力變換器4的輸入輸出端子由正極端子和負(fù)極端子構(gòu)成，正極端子與負(fù)極端子之間的電壓與電壓Vl對(duì)應(yīng)。再有，作為開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2, Qa、d，可以使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，也可以使用雙極型晶體管，還可以使用IGBT。另外，在開(kāi)關(guān)元件01，02，0&、(1，可以形成體二極管。圖3是表示圖1的控制器5的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在圖3中，控制器5由第I電壓控制系統(tǒng)101、第2電壓控制系統(tǒng)102和電流控制系統(tǒng)103構(gòu)成。電流控制系統(tǒng)103配置在第I電壓控制系統(tǒng)101和第2電壓控制系統(tǒng)102的后段。因此，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的輸出值與從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出的輸出值輸入到電流控制系統(tǒng)103。在第I電壓控制系統(tǒng)101中，在減法器11的后段設(shè)置有不靈敏區(qū)12(不靈敏區(qū)電路)，在不靈敏區(qū)12的后段設(shè)置有CV控制器13，在CV控制器13的后段設(shè)置有限制器14。CV控制器13比較電壓Vl與其目標(biāo)值即Vl_ref，基于該比較結(jié)果生成電流I的操作量，輸出該操作量。不靈敏區(qū)12為了能夠設(shè)定電壓Vl的變動(dòng)的允許范圍，并在允許范圍內(nèi)時(shí)使CV控制器13不動(dòng)作而設(shè)置。限制器14為了限制從CV控制器13輸出的操作量的范圍而設(shè)置。在從CV控制器13輸出的操作量滿足限制器14所設(shè)定的范圍的情況下，從CV控制器13輸出的操作量從第I電壓控制系統(tǒng)101照原樣地輸出。另一方面,在從CV控制器13輸出的操作量偏離限制器14所設(shè)定的范圍的情況下，限制器14所設(shè)定的下限值或上限值從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出。在第2電壓控制系統(tǒng)102中，在減法器21的后段設(shè)置有CV控制器23，在CV控制器23的后段設(shè)置有限制器24。CV控制器23比較電壓V2與其目標(biāo)值即V2_ref，基于該比較結(jié)果生成電流I的操作量，輸出該操作量。限制器24為了限制從CV控制器23輸出的操作量的范圍而設(shè)置。在從CV控制器23輸出的操作量滿足限制器24所設(shè)定的范圍的情況下，從CV控制器23輸出的操作量從第2電壓控制系統(tǒng)102照原樣地輸出。另一方面，在從CV控制器23輸出的操作量偏離限制器24所設(shè)定的范圍的情況下，限制器24所設(shè)定的下限值或上限值從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出。在電流控制系統(tǒng)103中，在加法器31的后段設(shè)置有加減法器32，在加減法器32的后段設(shè)置有CC控制器33，在CC控制器33的后段設(shè)置有限制器34。CC控制器33比較將從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量和從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出的操作量相加之后的值與電流I。然后，基于該比較結(jié)果生成PWM(Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)控制中的占空比的指令值，輸出該指令值。限制器34為了限制從CC控制器33輸出的指令值的范圍而設(shè)置。在從CC控制器33輸出的指令值滿足限制器34所設(shè)定的范圍的情況下，從CC控制器33輸出的指令值從電流控制系統(tǒng)103照原樣地輸出。另一方面，在從CC控制器33輸出的指令值偏離限制器34所設(shè)定的范圍的情況下，限制器34所設(shè)定的下限值或上限值從電流控制系統(tǒng)103輸出。再有,若是PFM (Pulse Frequency Modulation:脈沖頻率調(diào)制)控制，則CC控制器33生成PFM (脈沖頻率調(diào)制)控制中的頻率的指令值。另外，CC控制器33的控制參數(shù)在從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況和從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以設(shè)定為共同的值。在從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以如以下所述設(shè)定限制器 14，24，34。限制器14:下限值=_Δ I，上限值=Δ I限制器24:下限值=0,上限值=I_ref限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比這里，I_ref是從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流I的目標(biāo)值，Λ I可以設(shè)定為規(guī)定值。在如上所述設(shè)定限制器14，24，34的范圍的情況下，來(lái)自于第I電壓控制系統(tǒng)101、第2電壓控制系統(tǒng)102和電流控制系統(tǒng)103的輸出如下所述被限制。在從CV控制器13輸出的操作量比Λ I大的情況下，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量變?yōu)棣?I，在從CV控制器13輸出的操作量比-Λ I小的情況下，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量變?yōu)?Λ I。在從CV控制器23輸出的操作量比I_ref大的情況下，從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出的操作量變?yōu)镮_ref，在從CV控制器23輸出的操作量比O小的情況下，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量變?yōu)镺。在從CC控制器33輸出的指令值比最大占空比的值大的情況下，從電流控制系統(tǒng)103輸出的指令值變?yōu)樽畲笳伎毡鹊闹?，在從CC控制器33輸出的指令值比O小的情況下，從電流控制系統(tǒng)103輸出的指令值變?yōu)镺。因此，將從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量和從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出的操作量相加之后的值的最大值變?yōu)镮_ref+ Δ I，最小值變?yōu)?Al。其結(jié)果是，電流I在I_ref+ Λ I與-Λ I之間變化。另外，在從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以如以下所述設(shè)定限制器14，24，34。限制器14:下限值=_I_ref,上限值=0限制器24:下限值=0，上限值=0限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比在從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，進(jìn)行使流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流增減的控制。電流I的目標(biāo)值變?yōu)樨?fù)值。在該例子中，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量被限制在自_I_ref至O的范圍。即，從第I電壓控制系統(tǒng)101，輸出流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流在O到I_ref的范圍中變動(dòng)那樣的操作量。另外，由于限制器24的下限值和上限值被設(shè)定為0，因此從第2電壓控制系統(tǒng)102輸出的操作量一直為O。如此，通過(guò)限制器24的設(shè)定值，能夠使第2電壓控制系統(tǒng)102的功能實(shí)質(zhì)上停止。另外，電流控制系統(tǒng)103比較從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量與電流I，基于該比較結(jié)果生成占空比的指令值。說(shuō)明如上所述進(jìn)行限制器14，24，34的設(shè)定的情況下的動(dòng)作。首先，說(shuō)明從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況。在變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，不靈敏區(qū)12的變動(dòng)的允許范圍被設(shè)定為O。減法器11輸出從目標(biāo)值Vl_ref減去了電壓型電力變換器4的輸入輸出端的檢測(cè)電壓即電壓Vl后的值。該減法值經(jīng)由不靈敏區(qū)12而輸入至CV控制器13。CV控制器13生成使該減法值靠近O那樣的操作量(使電壓Vl靠近目標(biāo)值Vl_ref那樣的操作量)。該操作量在由限制器14限制在_I_ref至O的范圍之后，從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出。經(jīng)由加法器31輸出至加減法器32。從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量經(jīng)由加法器31輸入至加減法器32。加減法器32將加法器13的輸出值與充電電流的目標(biāo)值I_ref相加，從該加法值減去電流I的檢測(cè)值。該算出值輸入至CC控制器33。CC控制器33生成該算出值靠近O那樣的指令值。在限制器34將該指令值限制在O至最大占空比的范圍內(nèi)后，輸出作為占空指令Duty的占空比。接著，說(shuō)明從變壓器3的初級(jí)側(cè)至次級(jí)側(cè)的電力變換的情況。在變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，按照限制器14，24的設(shè)定從第I電壓控制系統(tǒng)101和第2電壓控制系統(tǒng)102的兩者輸出操作量。從第I電壓控制系統(tǒng)101輸出的操作量被設(shè)定成可以取正負(fù)值。第I電壓控制系統(tǒng)101的不靈敏區(qū)12的變動(dòng)的允許范圍被設(shè)定為O以上的任意值。減法器11從目標(biāo)值Vl_ref減去電壓VI。該減法值經(jīng)由不靈敏區(qū)12而輸入至CV控制器13。CV控制器13生成使所輸入的減法值靠近O那樣的操作量(使電壓Vl的檢測(cè)值靠近線路電壓的目標(biāo)值Vl_ref那樣的操作量)。限制器14將該操作量限制在-Λ I至ΛΙ的范圍內(nèi)。從限制器14輸出的操作量輸入至加法器31。減法器21從目標(biāo)值V2_ref減去電流型電力變換器2的輸入輸出端的檢測(cè)電壓即電壓V2。該減法值輸入至CV控制器23。CV控制器23生成使所輸入的減法值靠近O那樣的操作量(使電壓V2靠近目標(biāo)值V2_ref那樣的操作量)。限制器24將該操作量限制在O至I_ref的范圍內(nèi)。從限制器14輸出的操作量輸入至加法器31。加法器31將來(lái)自于限制器14，24的輸出值相加。該加法值輸入至加減法器32。加減法器32將加法器31的輸出值與目標(biāo)值I_ref相加，從該加法值減去從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流的檢測(cè)值即電流I。該算出值輸入至CC控制器33。CC控制器33生成加減法器32的輸出值靠近O那樣的指令值。限制器34在將該指令值限制在O至最大占空比的范圍內(nèi)后，輸出作為占空指令Duty的占空比。接著，說(shuō)明基于占空指令Duty所生成的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2, Sa^Sd0圖2的開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2由柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2驅(qū)動(dòng)，圖2的開(kāi)關(guān)元件Qa、d由柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sa Sd驅(qū)動(dòng)。圖4是表示圖1的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2, Sa^Sd的波形的時(shí)序圖。柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sa Sd的占空比基于占空指令Duty而設(shè)定。再者，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sa飛d的占空比設(shè)定成彼此相同。這里，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sa，Sd與柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sb，Sc，相位僅偏離半個(gè)周期。柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI通過(guò)使柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sb，Sc反轉(zhuǎn)而生成，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2通過(guò)使柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sa，Sd反轉(zhuǎn)而生成。如此，能夠基于占空指令Duty，生成柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2，Sa Sd的全部驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在從變壓 器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，圖3的第2電壓控制系統(tǒng)102在電壓V2降低時(shí)，進(jìn)行動(dòng)作，以使電壓V2上升。第I電壓控制系統(tǒng)101在電壓Vl降低時(shí)，進(jìn)行動(dòng)作，以使電壓Vl上升。該第I電壓控制系統(tǒng)101和第2電壓控制系統(tǒng)102的動(dòng)作并行地進(jìn)行。這樣，通過(guò)第I電壓控制系統(tǒng)101的動(dòng)作與第2電壓控制系統(tǒng)102的動(dòng)作并行地進(jìn)行，從而能夠抑制在進(jìn)行從變壓器3的初級(jí)側(cè)至次級(jí)側(cè)的電力變換時(shí)的電壓Vl的變動(dòng)。例如，由于電壓Vl降低，因此在電壓V2降低的情況下，可以抑制電壓V2的上升而使電壓Vl上升。這里，基于圖2和圖17，詳細(xì)說(shuō)明電流值的控制方法。圖17是在表示圖4所示的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI，S2, Sa^Sd的波形的時(shí)序圖中記載了 Tl至T4為止的期間的圖。最初，說(shuō)明開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2的兩者導(dǎo)通(ON)的情況。在圖17所示的T2，T4的期間，開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2導(dǎo)通。開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2導(dǎo)通時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Qa Qd關(guān)斷(OFF)，因而變壓器3的初級(jí)側(cè)線圈的兩端處于開(kāi)放狀態(tài)。即，電壓Vl未被施加在變壓器3的初級(jí)線圈的兩端。另一方面，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Q1，Q2導(dǎo)通，從變壓器3的次級(jí)線圈的中間抽頭向開(kāi)關(guān)元件Ql的電流與向開(kāi)關(guān)元件Q2的電流流到2個(gè)線圈。此時(shí)，由于變壓器3的次級(jí)線圈的兩端變成短路狀態(tài)，因此在變壓器3的次級(jí)側(cè)，不產(chǎn)生電壓。因此，輸入電壓V2與電流I (以圖2的箭頭的方向?yàn)檎?變成式I的關(guān)系。其中，將電感器L的電感在式中作為L(zhǎng)。V2+LXdI/dt=0...(式 I)
該期間的電流以滿足式I那樣的變化率(dl/dt)變化。因此，在該期間，若電流向圖2的箭頭的方向流動(dòng)，則電流以滿足式I那樣的變化率(dl/dt)減少。另一方面，若電流向與圖2的箭頭相反的方向流動(dòng)，則電流以滿足式I那樣的變化率(dl/dt)增加。接著，說(shuō)明僅開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2中的任意一者導(dǎo)通的情況。在圖17所示的Tl的期間，開(kāi)關(guān)元件Q2，Qb, Qc導(dǎo)通，在T3的期間，開(kāi)關(guān)元件Ql，Qa, Qd導(dǎo)通。開(kāi)關(guān)元件Qb，Qc導(dǎo)通時(shí)，或者開(kāi)關(guān)元件Qa，Qd導(dǎo)通時(shí)，電壓Vl被施加在變壓器3的初級(jí)線圈的兩端。但是，在開(kāi)關(guān)元件Qb, Qc導(dǎo)通時(shí)和開(kāi)關(guān)元件Qa, Qd導(dǎo)通時(shí)，所施加的電壓Vl的極性相反。若令變壓器的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)的圈數(shù)比為nl: n2，則在Tl，T3的期間變壓器3的次級(jí)側(cè)所產(chǎn)生的電壓變?yōu)閂lX (n2/nl)。因此，在Tl，T3的期間，以下所示的式2成立。V2+LXdI/dt=VlX (n2/nl)—(式 2)該期間的電流以滿足式2那樣的變化率(dl/dt)變化。因此，在該期間，若電流向圖2的箭頭的方向流動(dòng)，則電流以滿足式2那樣的變化率(dl/dt)增加。另一方面，若電流向與圖2的箭頭相反的方向流動(dòng)，則電流以滿足式2那樣的變化率(dl/dt)減少。式I和式2在從初級(jí)側(cè)向次級(jí)側(cè)傳送電力時(shí)成立，在從次級(jí)側(cè)向初級(jí)側(cè)傳送電力時(shí)也成立。在想使次級(jí)側(cè)的電壓下降的情況或想使初級(jí)側(cè)的電壓上升的情況下，使T2，T4的期間即開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2的兩者導(dǎo)通的時(shí)間(開(kāi)關(guān)元件Qa Qd全部關(guān)斷的時(shí)間)變長(zhǎng)。相反，在想使次級(jí)側(cè)的電壓上升的情況或想使初級(jí)側(cè)的電壓下降的情況下，使Tl, Τ3的期間即開(kāi)關(guān)元件Ql，Q2中的任意一者導(dǎo)通的時(shí)間(開(kāi)關(guān)元件Qb，Qc導(dǎo)通的時(shí)間、或者開(kāi)關(guān)元件Qa，Qd導(dǎo)通的時(shí)間)變長(zhǎng)。再有，關(guān)于電流I流動(dòng)的方向，基于V2與VlX(n2/nl)的關(guān)系(電壓差)和T2，T4的期間與Tl，T3的期間的關(guān)系(兩期間的比率(Tl: T2和T3: T4))來(lái)決定。在本發(fā)明中，與電流I流動(dòng)的方向沒(méi)有關(guān)系，通過(guò)相同的控制，能夠調(diào)整Vl與V2，因而能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行從牽引至再生的切換或者從再生到牽引的切換。圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在圖5中，替代圖3的電流控制系統(tǒng)103而設(shè)置了電流控制系統(tǒng)104。在該電流控制系統(tǒng)104中，在加減法器32的前段設(shè)置有限制器41。在從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，限制器41可以如以下所述設(shè)定。限制器41:下限值=0，上限值=I_ref其中，正值表不從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流的電流值,負(fù)值表示流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流的電流值。在從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，限制器41可以如以下那樣設(shè)定。限制器41:下限值=_I_ref,上限值=0通過(guò)在加減法器32的前段設(shè)置限制器41，從而能夠?qū)⒓臃ㄆ?1的輸出值限制在O至I_ref的范圍。即，由第I電壓控制系統(tǒng)101的動(dòng)作提供的操作量與由第2電壓控制系統(tǒng)102提供的操作量的總和被限制在O至I_ref的范圍。
圖6是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在圖6中，替代圖3的電流控制系統(tǒng)103而設(shè)置了電流控制系統(tǒng)105。在該電流控制系統(tǒng)105中，替代加減法器32而設(shè)置了減法器32’。在該減法器32’中，省略目標(biāo)值1_ref的輸入，從加法器31的輸出值減去電流I的檢測(cè)值。在該控制系統(tǒng)中，在從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以如以下所述設(shè)定限制器14，24，34。限制器14:下限值=_ΛΙ，上限值=ΛΙ限制器24:下限值=0,上限值=I_ref限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比其中，正值表示從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出的電流的電流值，負(fù)值表示流入到電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流的電流值。在該情況下，電流I的范圍變?yōu)?ΛΙ到I_ref+AI的范圍。電流I在O到I_ref+AI的范圍中，變?yōu)閺碾娏餍碗娏ψ儞Q器2的輸入輸出端輸出的電流，在從-ΛΙ到O的范圍中，變?yōu)榱魅氲诫娏餍碗娏ψ儞Q器2的輸入輸出端的電流。另外，在從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以將限制器14，24，34如以下所述限制輸出。限制器14:下限值=_I_ref,上限值=0限制器24:下限值=0，上限值=0限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比在這種情況下，電流I的范圍變?yōu)開(kāi)I_ref到O的范圍。電流I變?yōu)榱魅氲诫娏餍碗娏ψ儞Q器2的輸入輸出端的電流。圖7是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器中所應(yīng)用的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在圖7中，替代圖6的電流控制系統(tǒng)105而設(shè)置了電流控制系統(tǒng)106。在該電流控制系統(tǒng)106中，在電流控制系統(tǒng)105的減法器32’的前段設(shè)置了限制器41。在從變壓器3的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以如以下所述設(shè)定限制器 14，24，34，41。限制器14:下限值=_ΛΙ，上限值=ΛΙ限制器24:下限值=0,上限值=I_ref限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比限制器41:下限值=0,上限值=I_ref在此情況下，由第I電壓控制系統(tǒng)101的動(dòng)作提供的操作量與由第2電壓控制系統(tǒng)102提供的操作量的總和被限制在O至I_ref的范圍。另外，在從變壓器3的次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換的情況下，可以將限制器14，24，34,41如以下所述限制輸出。限制器14:最小值=_I_ref，最大值=0限制器24:最小值=0，最大值=0限制器34:最小值=0，最大值=最大占空比
限制器41:最小值=_I_ref，最大值=0在這種情況下，電流I的范圍變?yōu)開(kāi)I_ref到O的范圍。電流I變?yōu)榱魅氲诫娏餍碗娏ψ儞Q器2的輸入輸出端的電流。圖8是應(yīng)用圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源系統(tǒng)的一個(gè)例子的框圖。在圖8中，負(fù)載53經(jīng)由AC-DC轉(zhuǎn)換器52而連接于交流電源51。再有，作為負(fù)載53，例如可以是在直流下工作的電子設(shè)備，也可以是直流電動(dòng)機(jī)?；蛘撸梢允翘?yáng)能電池，也可以是發(fā)電機(jī)。蓄電器I經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器54而連接于負(fù)載53。從交流電源51輸出的交流在AC-DC轉(zhuǎn)換器52被變換成直流，并提供給負(fù)載53。另外，在將在負(fù)載53所產(chǎn)生的能量蓄積在蓄電器I的情況下，在DC-DC轉(zhuǎn)換器54，電壓Vl被變換成電壓V2，以該電壓V2對(duì)蓄電器I充電。另一方面，在交流電源51被截?cái)嗟那闆r下，在DC-DC轉(zhuǎn)換器54電壓V2被變換成電壓VI，該變換后的電力被提供給負(fù)載53。這里，通過(guò)使用圖1的結(jié)構(gòu)作為DC-DC轉(zhuǎn)換器54，從而能夠在充電時(shí)抑制電壓Vl的變動(dòng)。例如，由于電壓Vl降低，因此在電壓V2降低的情況下，可以抑制電壓V2的上升而使線路電壓Vl上升。圖9是應(yīng)用于本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電流型電力變換器62和電壓型電力變換器4的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。再有，在圖9的實(shí)施方式中，作為電流型電力變換器62以全橋結(jié)構(gòu)為例。在圖9中，替代圖1的電流型電力變換器2和變壓器3而設(shè)置了電流型電力變換器62和變壓器63。再有，其他結(jié)構(gòu)與圖1相同。電流型電力變換器62由開(kāi)關(guān)元件Qlf Q14和電感器L2構(gòu)成。再者，開(kāi)關(guān)元件Qll, Q12彼此串聯(lián)連接，開(kāi)關(guān)元件Q13，Q14彼此串聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件Qll，Q12的串聯(lián)電路與開(kāi)關(guān)元件Q13，Q14的串聯(lián)電路彼此并聯(lián)連接，開(kāi)關(guān)元件Qll，Q12的連接點(diǎn)與開(kāi)關(guān)元件Q13, Q14的連接點(diǎn)之間連接有變壓器63的次級(jí)線圈。再有，在開(kāi)關(guān)元件Qll，Q13的連接點(diǎn)連接有電感器L2。再有，作為開(kāi)關(guān)元件Qlf Q14，可以使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，也可以使用雙極型晶體管，還可以使用IGBT。另外，在開(kāi)關(guān)元件Qlf Q14，可以形成體二極管。在該DC-DC轉(zhuǎn)換器中，以圖4的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件Q12，Q13的柵極，以圖4的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件Q11，Q14的柵極。其以外的動(dòng)作與圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同。再有，在圖2的推挽結(jié)構(gòu)的電流型電力變換器2中，在電壓V2低時(shí)或電壓Vl的變動(dòng)范圍窄時(shí)有效。在該電流型電力變換器2中，與圖9的全橋結(jié)構(gòu)的電流型電力變換器62相比能夠使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。另一方面，電壓V2高時(shí)或電壓Vl的變動(dòng)范圍寬時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Q1，Q2的電壓應(yīng)力變大，因而圖9的全橋結(jié)構(gòu)的電流型電力變換器62合適。另外，在本實(shí)施例中，檢測(cè)電流型電力變換器2的輸入輸出端的輸入輸出電流,生成相對(duì)于該電流的控制量來(lái)進(jìn)行控制，但也可以檢測(cè)電壓型電力變換器4的輸入輸出端的輸入輸出電流，生成相對(duì)于該電流的控制量來(lái)進(jìn)行控制。此外，當(dāng)從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸出電流時(shí)，可以檢測(cè)電流型電力變換器2的輸入輸出端的輸入輸出電流，生成相對(duì)于該電流的控制量來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)從電壓型電力變換器4的輸入輸出端輸出電流時(shí)，可以檢測(cè)電壓型電力變換器4的輸入輸出端的輸入輸出電流，生成相對(duì)于該電流的控制量來(lái)進(jìn)行控制。另外，如圖10所示，圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器可以連接在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)74的逆變器73與蓄電池71之間來(lái)使用。在該結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行通過(guò)來(lái)自于蓄電池71的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)74的牽引動(dòng)作和從電動(dòng)機(jī)74到蓄電池71再生能量的再生動(dòng)作。在DC-DC轉(zhuǎn)換器72中，電流型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接于蓄電池71，電壓型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接于逆變器73。在牽引動(dòng)作的控制中，將DC-DC轉(zhuǎn)換器72的連接于逆變器73的一側(cè)的輸入輸出端子的電壓維持在規(guī)定的電壓值，并控制電壓型電力變換器與電流型電力變換器的動(dòng)作，使得從蓄電池71流出的電流不超過(guò)規(guī)定的電流值。在再生動(dòng)作的控制中，將DC-DC轉(zhuǎn)換器72的連接于逆變器73的一側(cè)的輸入輸出端子的電壓維持在規(guī)定的電壓值，并控制電壓型電力變換器與電流型電力變換器的動(dòng)作，使得流入到蓄電池71的電流不超過(guò)規(guī)定的電流值。這樣的控制可以通過(guò)如以下所述設(shè)定圖6的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。限制器14:下限值=-12，上限值=Il限制器24:下限值=0，上限值=0限制器34:下限值=0，上限值=最大占空比

其中，不靈敏區(qū)12的寬度被設(shè)定為O。在如上所述設(shè)定的情況下，再生動(dòng)作時(shí)流入到蓄電池71的電流的電流值被允許到Il為止。另一方面，牽引動(dòng)作時(shí)從蓄電池71流出的電流的電流值被允許到12為止。因此，充電電流(流入到蓄電池 I的電流)在(Tl I之間變化，放電電流(從蓄電池71流出的電流)在(ΓΙ2之間變化。這里，Il與12基于蓄電池71的規(guī)格來(lái)設(shè)定。即，Il在不超過(guò)蓄電池71的最大充電電流的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，12在不超過(guò)蓄電池71的最大輸出電流的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。再有，在不靈敏區(qū)12的寬度設(shè)定為O的情況下，與從圖6的第I電壓控制系統(tǒng)101刪除不靈敏區(qū)12的情形實(shí)質(zhì)上相同。即，如圖11所示，與電壓控制系統(tǒng)101被置換成不具有不靈敏區(qū)12的第I電壓控制系統(tǒng)107同等。再有，在本實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，說(shuō)明了在電流型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接蓄電池71而在電壓型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接逆變器73的結(jié)構(gòu)，但也可以是在電流型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接逆變器而在電壓型電力變換器側(cè)的輸入輸出端子連接蓄電池的結(jié)構(gòu)。接著，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作設(shè)定處理。如上述那樣，本發(fā)明所涉及的DC-DC轉(zhuǎn)換器的控制器5由生成基于電壓型電力變換器4的輸入輸出端的電壓Vl的操作量的第I電壓控制系統(tǒng)、生成基于電流型電力變換器2的輸入輸出端的電壓V2的操作量的第2電壓控制系統(tǒng)、以及生成基于從電流型電力變換器2的輸入輸出端輸入輸出的電流I的操作量的電流控制系統(tǒng)構(gòu)成。再者，通過(guò)設(shè)定第I電壓控制系統(tǒng)、第2電壓控制系統(tǒng)和電流控制系統(tǒng)中的參數(shù)，DC-DC轉(zhuǎn)換器以各種動(dòng)作模式動(dòng)作。由該設(shè)定處理設(shè)定的參數(shù)包含限制器的設(shè)定值、不靈敏區(qū)的設(shè)定值、驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間的設(shè)定值等。圖12表示動(dòng)作模式的例子。在模式A中，流入電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流I達(dá)到Ia時(shí)、或者從電流型電力變換器2的輸入輸出端流出的電流I達(dá)到Ic時(shí)，變?yōu)楹愣娏鲃?dòng)作。再者，電流I為其間的范圍時(shí)，變?yōu)閷㈦妷篤l維持在電壓值Va的恒定電壓動(dòng)作。在模式B中，流入電流型電力變換器2的輸入輸出端的電流I達(dá)到Ib時(shí)、或者從電流型電力變換器2的輸入輸出端流出的電流I達(dá)到Ib時(shí)，變?yōu)楹愣娏鲃?dòng)作。再者，電流I為其間的范圍時(shí)，變?yōu)閷㈦妷篤l維持在電壓值Vb的恒定電壓動(dòng)作。在模式C中，從電流型電力變換器2的輸入輸出端流出的電流I達(dá)到Ie時(shí)，變?yōu)楹愣娏鲃?dòng)作。再有，電流I在(Tie的范圍，變?yōu)閷㈦妷篤l維持在電壓值Vc的恒定電壓動(dòng)作?？刂破?例如使用DSP (Digital Signal Processor:數(shù)字信號(hào)處理器)來(lái)構(gòu)成。該DSP具備非揮發(fā)性存儲(chǔ)元件、AD轉(zhuǎn)換器和輸出PWM脈沖的接口等。在非揮發(fā)性存儲(chǔ)元件儲(chǔ)存有使DSP動(dòng)作的程序。AD轉(zhuǎn)換器為了將所檢測(cè)的電壓V1、電壓V2和電流I的值變換成數(shù)字值而使用。輸出PWM脈沖的接口輸出用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成電流型電力變換器2的開(kāi)關(guān)元件和構(gòu)成電壓型電力變換器4的開(kāi)關(guān)元件的信號(hào)。另外，圖18是表示在圖1所示的控制器中具備用于選擇參數(shù)集的端子和通信接口的DC-DC轉(zhuǎn)換器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。如圖18所示，控制器5優(yōu)選具備用于從外部選擇后述的參數(shù)集的開(kāi)關(guān)用的端子或通信接口。在非揮發(fā)存儲(chǔ)元件中，也儲(chǔ)存有圖13所示那樣的參數(shù)表格。參數(shù)表格由多個(gè)參數(shù)集(參數(shù)集f參數(shù)集η)構(gòu)成。各個(gè)的參數(shù)集與I個(gè)動(dòng)作模式對(duì)應(yīng)。即，對(duì)每一個(gè)動(dòng)作模式，有一個(gè)參數(shù)集被保持在參數(shù)表格。該參數(shù)表格所保持的參數(shù)集中的任一個(gè)寫(xiě)入動(dòng)作設(shè)定入口(entry)。再者，控制器5基于寫(xiě)入到動(dòng)作設(shè)定入口的參數(shù)集，控制電流型電力變換器2和電壓型電力變換器4的動(dòng)作。即，DC-DC轉(zhuǎn)換器以與寫(xiě)入動(dòng)作設(shè)定入口的參數(shù)集對(duì)應(yīng)的動(dòng)作模式動(dòng)作。再有，可以替代動(dòng)作設(shè)定入口而設(shè)置指示任一個(gè)參數(shù)集的指針，并基于由該指針指示的參數(shù)集進(jìn)行控制。參數(shù)集的選擇基于輸入至例如圖18所示的控制器5的輸入端子的電壓(信號(hào))電平來(lái)進(jìn)行。在圖14所示的例子中，基于連接有開(kāi)關(guān)的3個(gè)輸入端子的電壓電平進(jìn)行參數(shù)集的選擇。在該例子中，圖18所示的控制器5的端子1、端子2和端子3的電壓電平全部為低電平時(shí)，選擇參數(shù)集I。端子I的電壓電平為高電平且端子2和端子3的電壓電平為低電平時(shí)，選擇參數(shù)集2。在端子2的電壓電平為高電壓且端子I和端子3的電壓電平為低電平時(shí)，選擇參數(shù)集3。在端子I和端子2的電壓電平為高電平且端子3的電壓電平為低電平時(shí)，選擇參數(shù)集4。該參數(shù)集的選擇即動(dòng)作模式的設(shè)定例如像圖15所示那樣進(jìn)行。在步驟I中，控制器5的輸入端子(端子1、端子2和端子3)的電壓電平被讀入。在步驟2中，基于所讀入的各端子(端子1、端子2和端子3)的電壓電平，確定應(yīng)該選擇的參數(shù)集。此外，將該確定的參數(shù)集與動(dòng)作設(shè)定入口所設(shè)定的參數(shù)集進(jìn)行比較。該比較的結(jié)果，在兩者一致時(shí)，處理的流程返回步驟1，在兩者不一致時(shí)，處理的流程前進(jìn)至步驟3。在步驟3中，基于各端子的電壓電平而將被確定的參數(shù)集設(shè)定成動(dòng)作設(shè)定入口。動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定結(jié)束后，處理的流程返回步驟I。在上述的例子中，響應(yīng)于輸入至端子的電壓電平的變更而進(jìn)行動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定變更，但DC-DC轉(zhuǎn)換器起動(dòng)時(shí)、輸入有擠入控制器5的信號(hào)時(shí)、或者經(jīng)由通信接口接收規(guī)定的命令時(shí)，可以進(jìn)行圖16所示那樣的處理。圖16所示的例子與圖15所示的例子，以下的部分不同。在該處理的流程中，步驟2的比較結(jié)果，在兩者一致時(shí)，處理的流程不返回步驟I而結(jié)束處理。步驟3的處理完成后，也結(jié)束處理。若僅在DC-DC轉(zhuǎn)換器起動(dòng)時(shí)，進(jìn)行動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定，則能夠防止因噪聲而產(chǎn)生端子電壓電平變動(dòng)等原因的誤動(dòng)作的發(fā)生。另外，若輸入有擠入信號(hào)時(shí)、或者經(jīng)由通信接口接收規(guī)定的命令時(shí)，進(jìn)行動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定，則能夠在所期望時(shí)進(jìn)行動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定。再有，已說(shuō)明了動(dòng)作設(shè)定入口的設(shè)定變更處理，但也可以同樣地進(jìn)行指針中的設(shè)定變更處理。即，在指針中的設(shè)定變更處理中，指針?biāo)O(shè)定的指示信息被變更。例如，指示參數(shù)集I的指示信息被變更成指示參數(shù)集2的指示信息。另外，可以如圖18所示那樣經(jīng)由控制器5的通信接口，從外部進(jìn)行參數(shù)集的選擇。即可以經(jīng)由通信接口，與指示參數(shù)集的設(shè)定變更的命令一起，將指定其變更目的的參數(shù)集的信息傳輸。另外，可以在RAM (Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)上讀出參數(shù)表格來(lái)使用。此外，也可以經(jīng)由通信接口改寫(xiě)參數(shù)表格(也可以更新)。例如，按照經(jīng)由通信接口所提供的指示(命令)，在RAM上改寫(xiě)參數(shù)表格。再者，該改寫(xiě)的參數(shù)表格被再保存在非揮發(fā)性存儲(chǔ)元件。作為該非揮發(fā)性存儲(chǔ)元件，可以使用閃存或FeRAM (Ferroelectric RandomAccess Memory:鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠作為雙向DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)利用。
權(quán)利要求
1.一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 具備: 變壓器； 電壓型電力變換器，在所述變壓器的初級(jí)側(cè)構(gòu)成； 第I電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)所述電壓型電力變換器的輸入輸出端的電壓； 電流型電力變換器，在所述變壓器的次級(jí)側(cè)構(gòu)成； 第2電壓檢測(cè)電路，檢測(cè)所述電流型電力變換器的輸入輸出端的電壓； 電流檢測(cè)電路，檢測(cè)所述電流型電力變換器的輸入輸出端的輸入輸出電流；以及控制器，控制從所述變壓器的初級(jí)側(cè)到次級(jí)側(cè)的電力變換和從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的電力變換中的所述電壓型電力變換器和所述電流型電力變換器的動(dòng)作， 所述控制器具備:進(jìn)行基于由所述第I電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓值的運(yùn)算處理、基于由所述第2電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的電壓值的運(yùn)算處理和基于由所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)的電流值的運(yùn)算處理的控制系統(tǒng)；以及由多個(gè)參數(shù)集構(gòu)成的表格， 所述控制系統(tǒng)基于從所述表格選擇的參數(shù)集進(jìn)行所述運(yùn)算處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)具備I個(gè)或者多個(gè)輸入端子，基于輸入至該輸入端子的電壓，從所述表格選擇參數(shù)集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)僅在起動(dòng)時(shí)進(jìn)行從所述表格選擇參數(shù)集的選擇處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)具備通信接口，基于經(jīng)由該通信接口所賦予的信息，從所述表格選擇參數(shù)集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)具備通信接口，基于經(jīng)由該通信接口所賦予的信息，更新所述表格。
全文摘要
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單地進(jìn)行從牽引到再生的切換或者從再生到牽引的切換的DC-DC轉(zhuǎn)換器。構(gòu)成在變壓器的初級(jí)側(cè)具備電壓型電力變換器且在變壓器的次級(jí)側(cè)具備電流型電力變換器的DC-DC轉(zhuǎn)換器。控制器基于電壓型電力變換器的輸入輸出端的電壓值生成第1操作量，基于電流型電力變換器的輸入輸出端的電壓值生成第2操作量，進(jìn)一步基于第1操作量和第2操作量以及電流型電力變換器或電壓型電力變換器的輸入輸出端的輸入輸出電流生成用于PWM控制或PFM控制的指令值。然后，控制器基于該指令值，控制所述電壓型電力變換器和所述電流型電力變換器的動(dòng)作。
文檔編號(hào)H02M3/335GK103187878SQ201210563040
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者竹上榮治, 川上潤(rùn), 鴨野武志 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社