DC‑DC变换器的制作方法

本说明书所公开的技术涉及一种dc-dc(directcurrent-to-directcurrent，直流-直流)变换器。

背景技术：

在日本特开2011-19338号公报中公开了一种dc-dc变换器。该dc-dc变换器具备：dc-dc变换器电路，其具有被并联连接的多个开关元件；控制器，其对多个开关元件的工作进行控制；和多个温度传感器，其与控制器连接并对多个开关元件各自的温度进行测量。控制器仅对多个开关元件中的一部分进行驱动而开始dc-dc变换器电路的控制，并且在驱动中的开关元件的测量温度超过阈值时，增加所驱动的开关元件的数量。根据这种结构，能够根据负载的大小来变更所驱动的开关元件的数量，并且与始终对所有的开关元件进行驱动的情况相比较，能够减少开关元件的损耗(例如开关损耗)。

在上述的dc-dc变换器中，由于存在只有多个开关元件中的一部分被驱动的情况，因此，在多个开关元件之间，使用频率可能存在不同。通常，开关元件的使用频率越高，则开关元件及其周围结构的劣化(以下，简称作开关元件的劣化)发展得越快。因此，当在多个开关元件之间，使用频率产生不同时，一部分开关元件的劣化会提前发生，即使其他的开关元件的劣化在容许范围内，dc-dc变换器的产品寿命也会提前结束。关于这一点，在专利文献1的dc-dc变换器中构成为，在对多个开关元件中的一部分进行驱动时，随机或者周期性地变更所驱动的开关元件，由此使得多个开关元件以相同的频率被使用。

技术实现要素：

在工业产品中，存在制造上的偏差。在具有多个开关元件的dc-dc变换器中，在多个开关元件(包括它们的周围结构)之间，也会存在制造上的偏差。因此，即使多个开关元件以相同的频率被使用，也会因制造上的偏差而使多个开关元件的劣化以互不相同的速度发展。在多个开关元件之中，当一个开关元件的劣化超过容许范围时，即使其他的开关元件的劣化在容许范围内，也会在该阶段结束dc-dc变换器的产品寿命。换言之，无论制造上的偏差如何，只要能够在多个开关元件之间使劣化程度均匀化，就能够提高dc-dc变换器的产品寿命。

本说明书提供一种在具有多个开关元件的dc-dc变换器中，能够在多个开关元件之间使劣化程度均匀化的技术。

本说明书所公开的dc-dc变换器具备：dc-dc变换器电路，其具有被并联连接的多个开关元件；控制器，其对多个开关元件的工作进行控制；和多个温度传感器，其与控制器连接并对多个开关元件各自的温度进行测量。控制器能够执行如下处理：第一处理，在对多个开关元件全部进行驱动的同时取得多个开关元件各自的温度；第二处理，基于多个开关元件各自的温度，从多个开关元件之中确定保护对象元件；以及第三处理，对从多个开关元件中刨除保护对象元件后的非保护对象元件进行驱动，而将dc-dc变换器电路的输出电流控制为目标值。在通过第二处理而被确定的保护对象元件中，至少包括温度最高的开关元件。

在上述的dc-dc变换器中，控制器执行第一处理、第二处理以及第三处理。在第一处理中，控制器在对多个开关元件全部进行驱动的同时取得多个开关元件各自的温度。通过第一处理而取得的温度与开关元件的实际的劣化程度相对应，开关元件的劣化越发展，开关元件的温度越高。在第二处理中，控制器基于多个开关元件各自的温度，从多个开关元件之中确定保护对象元件。在于第二处理中保护对象元件被确定的情况下，在该保护对象元件中至少包括温度最高的开关元件。即，在多个开关元件之中，劣化特别严重的开关元件被确定为保护对象元件。并且，在第三处理中，控制器对从多个开关元件中刨除保护对象元件后的非保护对象元件进行驱动，而将dc-dc变换器电路的输出电流控制为目标值。即，控制器对劣化特别严重的开关元件进行保护，而仅对劣化较轻的开关元件进行驱动，以对dc-dc变换器电路的工作进行控制。根据这种结构，劣化较重的开关元件的使用频率下降，而劣化较轻的开关元件的使用频率上升，从而在多个开关元件之间劣化程度被均匀化。

附图说明

图1表示燃料电池车的动力系统100。

图2表示控制器30所输出的驱动信号g1～g4的一个示例。

图3表示驱动信号g1的脉冲宽度w和在电抗器22a中流通的电流。

图4表示驱动信号g1的脉冲宽度w和在电抗器22a中流通的电流。图4的脉冲宽度w宽于图3的脉冲宽度w。

图5为表示由控制器30进行的初始工作的流程的流程图。

图6为表示由控制器30进行的稳定工作的流程的流程图。

图7为表示开关元件26a～26d的温度t1～t4的一个示例的表。

图8表示本实施例的开关元件26a～26d的温度t1～t4的时效变化。

图9表示比较例的开关元件26a～26d的温度t1～t4的时效变化。

具体实施方式

在下文中，参照附图对本发明的代表性且非限定性的具体例详细地进行说明。该详细的说明只不过是要向本领域技术人员示出用于实施本发明的优选的示例的详细内容，而不是要对本发明的范围进行限定。此外，为了提供进一步得到改善的dc-dc变换器，以下所公开的追加的特征以及发明可以与其他的特征或发明分开使用或者一起使用。

此外，在以下的详细的说明中所公开的特征或工序的组合从最广义上来说并不是实施本发明时所必须的，而仅仅是为了特别地对本发明的代表性的具体例进行说明而记载的。并且，上述以及下述的代表性的具体例的各种特征以及独立和从属权利要求所记载的各种特征不必如在此所记载的具体例那样或者所列举的顺序那样进行组合以提供本发明的追加且有用的实施方式。

本说明书以及/或者权利要求所记载的所有的特征旨在独立于实施例以及/或者权利要求所记载的特征的结构，而作为申请原始的公开以及对所请求的特定事项的限定而单独且相互独立地被公开。并且，所有与数值范围以及群组或者集团相关的记载具有作为申请原始的公开以及对所请求的特定事项的限定而对它们的中间的结构进行公开的意图。

参照附图，对实施例的dc-dc变换器10(以下，记作变换器10)进行说明。图1表示作为变换器10的一个应用例的燃料电池车用的动力系统100。另外，变换器10并不限于燃料电池车用的动力系统100，还能够应用于各种动力系统或电力转换装置。

首先，对动力系统100进行说明。动力系统100具备燃料电池102、变换器10、逆变器106以及电机108。燃料电池102为动力系统100中的第一电源，并通过使氢与氧反应而供给直流电力。燃料电池102经由主继电器104、变换器10以及逆变器106而与电机108电连接。主继电器104为有触点的继电器，对燃料电池102与变换器10进行电连接以及电隔断。

变换器10为升压型的dc-dc变换器，并将来自燃料电池102的直流电力升压且向逆变器106供给。对于变换器10的详细结构将在下文中叙述。逆变器106为具有多个开关元件的三相逆变器，并将来自变换器10的直流电力转换为三相交流电力且向电机108供给。逆变器106能够对向电机108供给的三相交流电力的电压以及频率自由地进行调节。电机108为动力系统100中的原动机，并与燃料电池车的驱动轮连接。电机108通过来自逆变器106的三相交流电力而被驱动。如此，在动力系统100中，来自燃料电池102的电力经由主继电器104、变换器10以及逆变器106而被供给至电机108。

动力系统100还具备第二dc-dc变换器110以及蓄电池112。蓄电池112为动力系统100中的第二电源，具有能够再充电的多个单电池(例如锂离子电池)。蓄电池112经由第二dc-dc变换器110而与逆变器106以及变换器10电连接。第二dc-dc变换器110为升降压型的dc-dc变换器，能够将来自蓄电池112的直流电力升压并向逆变器106供给。此外，第二dc-dc变换器110能够将来自逆变器106或者变换器10的直流电力降压并向蓄电池112供给。动力系统100能够将来自蓄电池112的电力以替代来自燃料电池102的电力的方式或者与来自燃料电池102的电力一起的方式向电机108供给，而对电机108进行驱动。蓄电池112主要通过来自燃料电池102的电力而被充电。除此以外，例如在燃料电池车减速时，动力系统100能够通过电机108所产生的电力而对蓄电池112进行充电。

接下来，对变换器10进行说明。变换器10具备dc-dc变换器电路20(以下，记作变换器电路20)、控制器30、多个温度传感器32a～32d以及多个电流传感器34a～34d。变换器电路20具有相互并联连接的多个单位电路20a～20d。在多个单位电路20a～20d中包括第一单位电路20a、第二单位电路20b、第三单位电路20c以及第四单位电路20d。多个单位电路20a～20d具有彼此相同的结构，各个单位电路20a～20d具有作为升压型的dc-dc变换器而发挥功能的电路结构。

例如，第一单位电路20a具有电抗器22a、二极管24a以及开关元件26a。电抗器22a的一端经由主继电器104而与燃料电池102的正极电连接。电抗器22a的另一端与二极管24a的阳极以及开关元件26a的一端电连接。二极管24a的阴极与逆变器106的高电位侧(上桥臂)电连接，开关元件26a的另一端与逆变器106的低电位侧(下桥臂)连接。此外，开关元件26a的另一端经由主继电器104而与燃料电池102的负极连接。根据这种结构，第一单位电路20a能够通过使开关元件26a间歇地导通，从而将来自燃料电池102的直流电力升压并向逆变器106供给。

同样，第二至第四单位电路20b～20d分别具有电抗器22b～22d、二极管24b～24d以及开关元件26b～26d，并具有与第一单位电路20a相同的结构。并且，第二至第四单位电路20b～20d分别能够通过使开关元件26b～26d间歇地导通，从而将来自燃料电池102的直流电力升压并向逆变器106供给。在此，在本说明书中，“对开关元件进行驱动”典型地来说是指使开关元件间歇地导通的意思。

在本实施例中，变换器电路20具有四个单位电路20a～20d，但是，变换器电路20只需至少具有两个单位电路即可。本说明书中所公开的技术能够理想的应用于具有并联连接的两个以上的开关元件的各种dc-dc变换器。以下，存在将第一单位电路20a的开关元件26a记作第一开关元件26a的情况。同样，存在将第二至第四单位电路20b～20d的开关元件26b～26d分别记作第二开关元件26b、第三开关元件26c、第四开关元件26d的情况。开关元件26a～26d并不被特别地限定，可以为mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或者igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)。

多个温度传感器32a～32d对多个开关元件26a～26d各自的温度进行测量。多个温度传感器32a～32d包括第一温度传感器32a、第二温度传感器32b、第三温度传感器32c以及第四温度传感器32d。第一温度传感器32a被设置在第一开关元件26a的附近(或者与第一开关元件26a一体地设置)，并对第一开关元件26a的温度t1进行测量。同样，第二至第四温度传感器32b～32d分别对第二至第四开关元件26b～26d的温度t2～t4进行测量。多个温度传感器32a～32d与控制器30连接，由多个温度传感器32a～32d测量出的温度t1～t4被教给控制器30。另外，多个温度传感器32a～32d的结构并不被特别限定。

多个电流传感器34a～34d对在多个电抗器22a～22d的各个电抗器中流通的电流进行测量。多个电流传感器34a～34d包括第一电流传感器34a、第二电流传感器34b、第三电流传感器34c以及第四电流传感器34d。第一电流传感器34a被设置在第一单位电路20a的电抗器22a的附近，并对在该电抗器22a中流通的电流值c1进行测量。同样，第二至第四电流传感器34b～34d分别对在第二至第四单位电路20b～20d的电抗器22b～22d中流通的电流值c2～c4进行测量。多个电流传感器34a～34d与控制器30连接，由多个电流传感器34a～34d测量出的电流值c1～c4被教给控制器30。控制器30能够基于所测量出的电流值c1～c4而知晓在各个电抗器22a～22d中流通的瞬间电流及平均电流和作为变换器电路20的整体的输出电流。

控制器30通过对多个开关元件26a～26d的工作进行控制，从而对变换器电路20的输出电流进行控制。控制器30基于输出电流的目标值ct，而输出相对于多个开关元件26a～26d的驱动信号g1～g4。作为一个示例，输出电流的目标值ct从燃料电池车的主控制器被示教。驱动信号g1为使第一开关元件26a导通以及断开的信号。同样，驱动信号g2～g4为分别使第二至第四开关元件26b～26d导通以及断开的信号。控制器30所输出的驱动信号g1～g4分别向所对应的开关元件26a～26d输入。

图2表示驱动信号g1～g4的一个示例。如图2所示，控制器30周期性地输出高电平(h)的脉冲信号以作为驱动信号g1～g4。在驱动信号g1～g4为高电平(h)时，开关元件26a～26d导通，在驱动信号g1～g4为低电平(l)时，开关元件26a～26d断开。由此，各个开关元件26a～26d间歇地导通。在四个驱动信号g1～g4中，虽然脉冲信号的周期p是恒定的，但相互设置有四分之一周期(即，p/4)的相位差。驱动信号g1～g4中的脉冲宽度w与变换器电路20的输出电流相对应。即，脉冲宽度w越大，变换器电路20的输出电流越大。控制器30基于由多个电流传感器34a～34d测量出的电流值c1～c4，使驱动信号g1～g4的脉冲宽度w发生变化，从而将变换器电路20的输出电流控制为目标值ct。

参照图3、图4，对驱动信号g1与在第一单位电路20a的电抗器22a中流通的电流的关系进行说明。另外，对于驱动信号g2～g4与在第二至第四单位电路20b～20d的电抗器22b～22d中流通的电流的关系也是同样的。如图3、图4所示，通过在驱动信号g1处于高电平(h)的期间内使第一开关元件26a导通，从而在电抗器22a中流通的电流值c1逐渐增加。在该期间a内，电抗器22a通过来自燃料电池102的电力而蓄积能量。之后，当驱动信号g1变化为低电平时，开关元件26a断开，从而在电抗器22a中流通的电流逐渐减少。在该期间b内，电抗器22a所蓄积的能量与来自燃料电池102的电力一起向逆变器106供给。如此，当开关元件26a周期性地导通以及断开时，在电抗器22a中流通的电流会周期性地发生变动。

在图3和图4中，驱动信号g1中的脉冲宽度w互不相同。如图3所示，在脉冲宽度w比较窄时，在电抗器22a中流通的电流比较小，因此，电流在电抗器22a中不连续地流通。在本说明书中将这种状态称作不连续模式。另一方面，如图4所示，在脉冲宽度w比较宽时，在电抗器22a中电流比较大，因此，电流在电抗器22a中连续地流通。在本说明书中将这种状态称作连续模式。

接下来，参照图5、图6，对控制器30所执行的处理的流程进行说明。在使用者开始使用燃料电池车时，控制器30执行图5所示的初始工作，之后向图6所示的稳定工作转移。在图5的步骤s2中，当使用者使燃料电池车的主开关(省略图示)导通时(是)，在接下来的步骤s4中，动力系统100的主继电器104将被导通。由此，变换器电路20与作为电源的燃料电池102电连接。主继电器104的工作既可以通过变换器10的控制器30来进行控制，也可以通过燃料电池车所具有的其他的控制器来进行控制。此时，也开始燃料电池102的暖机运转。

进入步骤s6，控制器30对变换器电路20的输出电流的目标值ct0进行设定。在该步骤s6中所设定的目标值ct0仅在初始工作中被使用，并被预先存储在控制器30中。另外，也可以从燃料电池车所具有的其他的控制器接收该目标值ct0。接下来，进入步骤s8，控制器30对多个开关元件26a～26d全部进行驱动，而将变换器电路20的输出电流控制为目标值ct0。在本实施例中，由于四个开关元件26a～26d以相同的占空比而均等地被驱动，因此，在各个电抗器22a～22d中流通的平均电流成为目标值ct0的1/4，且彼此相等。此外，在各个开关元件26a～26d中流通的平均电流也彼此相等。

接下来，进入步骤s10，控制器30基于由电流传感器34a～34d测量出的电流值c1～c4，对在各个电抗器22a～22d中流通的电流是否为不连续模式(参照图3)进行判断。并且，在为不连续模式时(是)，控制器30进入步骤s12。在不为不连续模式时(否)，控制器30返回步骤s6以对目标值ct0重新进行设定，并减小目标值ct0。重复步骤s6～s10的处理，直至在各个电抗器22a～22d中流通的电流成为不连续模式为止。由此，在进入接下来的步骤s12的阶段中，控制器30对多个开关元件26a～26d全部进行驱动，且电流以不连续模式在各个电抗器22a～22d中流通。以使电流以不连续模式在各个电抗器22a～22d中流通的程度而将输出电流的目标值ct0设定为较小的值，从而在多个开关元件26a～26d中流通的平均电流也被调节为比较小的值。

当进入步骤s12时，控制器30取得开关元件26a～26d的温度t1～t4。由此，控制器30在对所有的开关元件26a～26d进行驱动的同时取得各个开关元件26a～26d的温度t1～t4。步骤s6～s12的处理为权利要求书中所记载的第一处理的一个示例。在变换器电路20中，开关元件26a～26d及其周围结构(例如，相邻的焊料层)的劣化越是发展，则开关元件26a～26d的通电时的温度上升越大。因此，在该步骤s12中所取得的第一开关元件26a的温度t1与第一开关元件26a的实际的劣化程度相对应。同样，温度t2～t4分别与第二～第四开关元件26b～26d的实际的劣化程度相对应。

在此，开关元件26a～26d的温度t1～t4不仅依赖于开关元件26a～26d的劣化程度，还可能依赖于在开关元件26a～26d中流通的电流的大小、在开关元件26a～26d中产生的开关损耗。即，如果在各个开关元件26a～26d中流通的电流不相等，则与该电流的差相对应的温度差会显现在开关元件26a～26d的温度t1～t4中。此外，如果各个开关元件26a～26d的开关频率不相等，则与该开关频率的差相对应的温度差会显现在开关元件26a～26d的温度t1～t4中。关于这一点，在上述的步骤s12中，所有的开关元件26a～26d以相同的占空比被均等地实施开关，从而在所有的开关元件26a～26d之间平均电流以及开关频率彼此相等。因此，开关元件26a～26d的劣化程度被更准确地反映到在上述的步骤s12中所取得的温度t1～t4中。

此外，开关元件26a～26d的温度t1～t4还依赖于各个开关元件26a～26d与冷却器的位置关系的不同之类的可能存在于各个开关元件26a～26d之间的散热性的差。例如，在冷却器中流动有冷却水，相对于位于冷却水的上游侧的范围，在位于下游侧的范围内，冷却水的温度变高。因这种冷却水的温度差，在多个开关元件26a～26d的温度t1～t4中可能会产生温度差。关于这一点，在上述的步骤s12中，以使在各个电抗器22a～22d中流通的电流成为不连续模式的程度，将输出电流的目标值ct0设定为较小的值。其结果为，各个开关元件26a～26d中的发热量比较小，因此，在冷却器中流动的冷却水的温度上升也比较小。由此，因冷却水的温度差而引起的上述的影响得到抑制，从而开关元件26a～26d的劣化程度被更准确地反映到在步骤s12中所取得的温度t1～t4中。

在接下来的步骤s14中，控制器30对多个开关元件26a～26d的温度t1～t4的顺序进行确定。作为一个示例，如图7所示，第一至第四开关元件26a～26d的温度t1～t4分别被设为120℃、113℃、108℃、103℃。在这种情况下，能够确定第一开关元件26a的温度t1最高，接下来第二开关元件26b的温度t2较高，接下来第三开关元件26c的温度t3较高，第四开关元件26c的温度t4最低。另外，图7中的sw1～sw4分别表示第一至第四开关元件26a～26d。

在接下来的步骤s16中，控制器30对最高的温度(t1＝120℃)与最低的温度(t4＝103℃)之间的温度差是否在预定值以上进行判断。作为一个示例，本实施例的预定值被设定为5℃。另外，该预定值可以在例如1℃～10℃的范围内自由地设定。当温度差在预定值以上时(是)，控制器30进入步骤s18。当温度差小于预定值时(否)，结束图5所示的初始工作，进入图6所示的稳定工作。

在接下来的步骤s18中，控制器30将多个开关元件26a～26d中温度最高的开关元件确定为保护对象元件，并停止该开关元件的工作。例如，根据图7所示的示例，由于第一开关元件26a的温度t1最高，因此，第一开关元件26a被确定为保护对象元件。之后，控制器30返回步骤s16，对剩余的开关元件再次执行步骤s16以及s18的处理。例如，根据图7所示的示例，由于第二高的温度t2与最低的温度t4之间的温度差(+10℃)在预定值(5℃)以上，因此，第二开关元件26b也被确定为保护对象元件。并且，通过执行步骤s16、s18的处理，第三开关元件26c也被确定为保护对象元件。如此，在步骤s14～s18的处理中，基于多个开关元件26a～26d各自的温度t1～t4，从多个开关元件26a～26d中确定保护对象元件。步骤s14～s18的处理为权利要求书中所记载的第二处理的一个示例。

上述的图5的初始工作在使用者使燃料电池车的主开关导通之后，在短时间内(例如1秒以内)完成。之后，控制器30向图6所示的稳定工作转移。在图6的步骤s22中，控制器30取得变换器电路20的输出电流的目标值ct。目标值ct基于使用者的加速器操作、车辆状态等，例如通过燃料电池车的主控制器(省略图示)而确定。接下来，在步骤s24中，控制器30基于在步骤s22中所取得的目标值ct，确定需要驱动的开关元件的数量。作为一个示例，在目标值ct比较小时，需要驱动的开关元件的数量被确定为1或者2，在目标值ct比较大时，需要驱动的开关元件的数量被确定为3或者4。即，目标值ct越大，需要驱动的开关元件的数量也越多。

接下来，在步骤s26中，对在步骤s24中确定的需要驱动的开关元件的数量是否在非保护对象元件的数量以下进行判断。非保护对象元件是指，多个开关元件26a～26d之中未被确定为保护对象元件的开关元件。当需要驱动的开关元件的数量在非保护对象元件的数量以下时，控制器30进入步骤s28，仅对非保护对象元件进行驱动，而将变换器电路20的输出电流控制(反馈控制)为目标值ct。该步骤s28的处理为权利要求书中所记载的第三处理的一个示例。另一方面，在需要驱动的开关元件的数量超过非保护对象元件的数量的情况下，控制器30进入步骤s30。在步骤s30中，控制器30不仅对非保护对象元件进行驱动，还对进一步包括保护对象元件在内的开关元件26a～26d的一部分或者全部进行驱动，而将变换器电路20的输出电流控制(反馈控制)为目标值ct。由此，通过对保护对象元件进行确定，能够避免变换器电路20的能力被牺牲的情况。该步骤s30的处理为权利要求书中所记载的第四处理的一个示例。控制器30在主继电器104导通的期间内重复执行图6所示的稳定工作。

如上所述，在本实施例的变换器10中，在进行稳定工作之前，执行用于对保护对象元件进行确定的初始工作。在初始工作中，控制器30在对多个开关元件26a～26d全部进行驱动的同时，取得多个开关元件26a～26d的温度t1～t4(图5的步骤s8～s12)。在此所取得的温度t1～t4与开关元件26a～26d的实际的劣化程度相对应，开关元件26a～26d的劣化越严重，开关元件26a～26d的温度t1～t4越高。另外，在此所说的开关元件26a～26d的劣化不仅仅是开关元件26a～26d的劣化，还包括与开关元件26a～26d相邻的焊料层之类的开关元件26a～26d所涉及的周围结构的劣化。这是因为，例如在与开关元件26a～26d相邻的焊料层中产生裂纹时，经由焊料层的开关元件26a～26d的散热性会降低。

在初始工作中，控制器30还基于多个开关元件26a～26d的温度t1～t4，从多个开关元件之中对保护对象元件进行确定(图5的步骤s14～s18)。在该处理中，在温度最高的开关元件与温度最低的开关元件之间的温度差在预定值以上时，温度最高的开关元件被确定为保护对象元件。另外，本实施例的控制器30通过对剩余的开关元件重复实施该处理，从而将与温度最低的开关元件相比温度高出预定值以上的所有的开关元件确定为保护对象元件。根据这种结构，由于多个开关元件被确定为保护对象元件，从而非保护对象元件的使用频率进一步得到提高，由此能够尽早在多个开关元件之间使劣化程度均匀化。但是，控制器30并非必须重复进行图5的步骤s14～s18，也可以仅将温度最高的开关元件确定为保护对象元件。

在继初始工作之后的稳定工作中，控制器30对从多个开关元件26a～26d中刨除保护对象元件后的非保护对象元件进行驱动，而将变换器电路20的输出电流控制为目标值ct(图6的步骤s22、s28)。即，控制器30对劣化特别严重的开关元件进行保护，而仅使用劣化较轻的开关元件来对变换器电路20的工作进行控制。由此，劣化较重的开关元件的使用频率下降，而劣化较轻的开关元件的使用频率上升，从而在多个开关元件之间劣化被均匀化。另外，在仅通过非保护对象元件，变换器电路20的输出电流相对于目标值ct而不足时，控制器30能够对包括保护对象元件在内的多个开关元件26a～26d中的一部分或者全部进行驱动(图6的步骤s24、s26、s30)。

在本实施例的变换器10中，对保护对象元件进行确定的初始工作(参照图5)在动力系统100的启动时被执行。由于保护对象元件的确定是基于多个开关元件26a～26d的温度t1～t4而实施的，因此，当事先在多个开关元件26a～26d中产生温度差时，存在无法正确地确定保护对象元件的可能性。关于这一点，如果是在动力系统100的启动时，则通常所有的开关元件26a～26d的温度t1～t4均足够低，它们之间不存在实质性的温度差。因此，如果是在动力系统100的启动时，则能够正确地实施保护对象元件的确定。但是，对保护对象元件进行确定的处理并不限于动力系统100的启动时，也能够在其他的适当的时机来执行。

接下来，参照图8、图9，对由本实施例的变换器10所产生的效果进行说明。图8针对本实施例的变换器10示意地表示稳定工作中的开关元件26a～26d的温度t1～t4的时效变化。图9针对比较例示意地表示开关元件26a～26d的温度t1～t4的时效变化。图9所示的比较例中，所有的开关元件26a～26d以相同的频率被使用，而未对保护对象元件进行确定。在图8、图9中，纵轴t表示温度t1～t4的大小，横轴y表示时间的流逝。此外，在图8中，以虚线示出图9的曲线图。如图9的比较例所示，即使所有的开关元件26a～26d以相同的频率被使用，开关元件26a～26d的温度t1～t4也以互不相同的速度上升。这是因为，在作为工业产品的变换器电路20中，无法避免制造上的偏差，从而在多个开关元件26a～26d(包括它们的周围结构)之间也存在制造上的偏差。并且，在图9所示的比较例中，在时刻y1，第四开关元件26d的温度t4达到容许极限温度tx。在这种情况下，即使其他的开关元件26a～26c的温度t1～t3小于容许极限温度tx，变换器电路20的产品寿命也已结束。

另一方面，在图8所示的本实施例中，最初，第一至第三开关元件26a～26c被确定为保护对象元件。其结果为，通过使第一至第三开关元件26a～26c的使用频率下降，而对其劣化的发展进行抑制。另一方面，第四开关元件26d因其使用频率上升，而使其劣化被促进。之后，当第四开关元件26d的温度t4接近第三开关元件26c的温度t3时，第三开关元件26c不再被确定为保护对象元件。其结果为，第三开关元件26c因其使用频率上升，而以与第四开关元件26d相同的速度劣化。同样，接下来第二开关元件26b不再被确定为保护对象元件，之后第一开关元件26a不再被确定为保护对象元件。在该阶段，多个开关元件26a～26d的劣化程度被均匀化。其结果为，变换器电路20的产品寿命从y1向y2改善。

通过本公开，而提供下述的技术事项。公开了一种dc-dc变换器(10)。该dc-dc变换器具备：dc-dc变换器电路(20)，其具有被并联连接的多个开关元件(26a～26d)；控制器(30)，其对多个开关元件的工作进行控制；和多个温度传感器(32a～32d)，其与控制器连接并对多个开关元件各自的温度(t1～t4)进行测量。控制器能够执行如下处理：第一处理，在对多个开关元件全部进行驱动的同时，从多个温度传感器取得多个开关元件各自的温度；第二处理，基于多个开关元件各自的温度，从多个开关元件之中确定保护对象元件；以及第三处理，对从多个开关元件中刨除保护对象元件后的非保护对象元件进行驱动，而将dc-dc变换器电路的输出电流控制为目标值(ct)。在第二处理中，在温度最高的开关元件与温度最低的开关元件之间的温度差在预定值以上时，温度最高的开关元件被确定为保护对象元件。

在上述的dc-dc变换器中，也可以采用如下方式，即，在第二处理中，与温度最低的开关元件相比温度高出预定值以上的所有的开关元件被确定为保护对象元件。根据这种结构，由于多个开关元件被确定为保护对象元件，从而非保护对象元件的使用频率进一步得到提高，由此能够尽早在多个开关元件之间使劣化程度均匀化。

在上述的dc-dc变换器中，也可以采用如下方式，即，当在第三处理中dc-dc变换器电路的输出电流相对于目标值而不足时，控制器执行对保护对象元件以及非保护对象元件这两者进行驱动而将dc-dc变换器电路的输出电流控制为目标值的第四处理。根据这种结构，能够在不牺牲dc-dc变换器的性能的条件下，在多个开关元件之间使劣化程度均匀化。

在上述的dc-dc变换器中，也可以采用如下方式，即，dc-dc变换器电路还具有多个电抗器(22a～22d)，所述多个电抗器(22a～22d)分别与多个开关元件中的相对应的一个开关元件连接。在这种情况下，可以采用如下方式，即，在第一处理中，以在各个电抗器中流通的电流不连续的方式而对多个开关元件全部进行驱动。根据这种结构，在第一处理中，在各个开关元件中流通的电流被限制在比较小的范围内，从而能够将各个开关元件的发热量设定为比较小。由此，因可能存在于多个开关元件之间的散热性的差异(例如，与冷却器之间的位置关系的不同)而引起的影响得到抑制，从而开关元件的劣化程度被更准确地反映到在通过第一处理而取得的多个开关元件的温度中。