lt;图68的峰值12)。B卩，可知由于电压比M偏离，导致即使传输电力P相等，电流I的峰值也上升。
[0110]由图5A、图5B以及图6A、图6B可知，电压比M正常的情况(电压比M未从基准值偏离规定值以上的情况)与电压比M偏离的情况(电压比M从基准值偏离规定值以上的情况)相比较，容易产生传输电力的降低、或者峰值电流值的上升。
[0111]若传输电力降低，则为了补偿降低了的传输电力P，必须进行过度的元件设计而导致电源装置101的成本增加。另外，若峰值电流值上升，则由于流入变压器400、初级侧磁耦合电抗器204、次级侧磁耦合电抗器304、各臂等的电流增加，所以需要元件的规格增加以及大型化，导致电源装置101的成本增加。因此，为了在电源装置101中进行高精度的电力传输，将端口电压Vb保持为规定范围内的值以使电压比M不从基准值偏离规定值以上的方式是重要的。
[0112]根据本实施方式涉及的电源装置101，通过控制部50在恰当的定时(根据需要)使与第3输入输出端口 60b连接的升降压D⑶C转换器80工作。由此，由于即使次级侧高电压系统电源侧的电压大幅变动，也能够将电压比大致保持恒定，所以能够抑制传输电力的降低、峰值电流值的上升，并实现电源装置101的低成本化。
[0113]另外，与第3输入输出端口 60b连接的升降压ECDC转换器80所使用的部件(例如，线圈部件等)和初级侧转换电路20以及次级侧转换电路30所使用的部件(例如，滤波器L等)各自的部件通用。由此，能够抑制追加新部件的麻烦、成本。并且，通过向高电压级电源侧(第3输入输出端口 60b侧)插入升降压DCDC转换器，能够相对降低电流。由此，由于能够将升降压DCDC转换器本身的元件规格抑制得较小，所以可将成本增加限制在最小限度。
[0114]<电源装置101的动作的流程图>
[0115]图7是表示电力转换方法的一个例子的流程图。图7的电力转换方法由控制部50来执行。
[0116]在步骤S310中，控制部50监视电压比M (端口电压Va与端口电压Vb之比)。
[0117]例如，对端口电压Va= 50V:300V = I:6(电压比M的基准值=6)、规定值是±2 (偏离率为±33% )的情况进行考虑。
[0118]若端口电压Vb从300V变化为240V，则由于端口电压Va= 50V:240V=1:4.8，所以电压比M为4.8。由于电压比M从基准值( = 6)变化了 1.2( = 6 — 4.8)，所以未偏离规定值(=±2)以上(偏离率为(1.2/6) X 100 = 20%)。因此，控制部50无需使升降压D⑶C转换器80工作。
[0119]若端口电压Vb从300V变化为420V，则由于端口电压Va= 50V:420V=1:8.4，所以电压比M = 8.4。由于电压比M从基准值( = 6)变化了一 2.4( = 6 — 8.4)，所以偏离规定值(=±2)以上(偏离率为(2.4/6) X 100 = 40% )o因此，控制部50需要使升降压D⑶C转换器80工作。
[0120]这样，为了判定是否需要使升降压D⑶C转换器80工作，控制部50基于端口电压Va的检测电压以及端口电压Vb的检测电压，来监视电压比M。
[0121]在步骤S320中，控制部50判定电压比M是否从基准值偏离规定值以上(端口电压Vb是否超过规定范围地变动)。在电压比M从基准值偏离规定值以上的情况下(是)，控制部50进行步骤S330的处理。在电压比M未从基准值偏离规定值以上的情况下(否)，控制部50进行步骤S340的处理。
[0122]根据步骤S320中的判定，控制部50能够判定是否需要使升降压DCDC转换器80工作。
[0123]在步骤S330中，控制部50使升降压D⑶C转换器工作，然后再次返回到步骤S320。控制部50反复进行步骤S320以及步骤S330直至电压比M未从基准值偏离规定值以上为止。
[0124]在步骤S340中，控制部50不使升降压ECDC转换器工作，并再次返回到步骤S310。
[0125]如上述那样，控制部50通过步骤S310中的控制来监视电压比M，通过步骤S320中的控制来判定电压比M是否从基准值偏离规定值以上。而且，在电压比M从基准值偏离规定值以上的情况下，通过步骤S330中的控制，使升降压DCDC转换器工作，在电压比M未从基准值偏离规定值以上的情况下，通过步骤S340中的控制，不使升降压DCDC转换器工作。即，控制部50在次级侧端口的电压大幅变动的情况下，使升降压DCDC转换器工作，将初级侦_ 口的电压与次级侧端口的电压的电压比大致保持恒定。由此，能够抑制电源装置101中的传输电力的降低。
[0126]以上，通过实施例对电力转换装置以及电力转换方法进行了说明，但本发明并不限于上述实施例。与其他实施例的一部分或者全部的组合、置换等各种变形以及改进能够包含在本发明的范围内。
[0127]例如，在上述的实施方式中，作为开关元件的一个例子，列举了进行接通断开动作的作为半导体元件的MOSFET。然而，开关元件例如也可以是IGBT、MOSFET等由绝缘栅极实现的电压控制型电动元件，还可以是双极晶体管。
[0128]另外，电源也可以与第I输入输出端口 60a、第4输入输出端口 60d连接。
[0129]另外，也可以将次级侧定义为初级侧，将初级侧定义为次级侧。
[0130]另外，本发明能够应用于下述电力转换装置:具有至少3个以上的多个输入输出端口，且能够在至少3个以上的多个输入输出端口中任意2个输入输出端口之间转换电力。例如，本发明对于具有没有图1所例示的4个输入输出端口中的任意一个输入输出端口的构成的电源装置也能够应用。
【主权项】
1.一种电力转换方法，是电力转换装置(101)的电力转换方法，该电力转换装置(101)具备初级侧电路(20)所具备的初级侧端口(60a、60c)、和构成于通过变压器(400)与所述初级侧电路(20)磁耦合的次级侧电路(30)的次级侧端口(60b、60d)，并通过对所述初级侧电路(20)的开关与所述次级侧电路(30)的开关之间的相位差进行变更，来对在所述初级侧电路(20)与所述次级侧电路(30)之间传输的传输电力进行调整，并通过与所述次级侧端口(60b、60d)连接的ECDC转换器(80)对所述次级侧端口(60b、60d)的电压进行变更，该电力转换方法的特征在于，包括: 监视所述初级侧端口(60a、60c)的电压与所述次级侧端口(60b、60d)的电压的电压比的步骤； 判定所述电压比是否从基准值偏离规定值以上的步骤；以及 在所述电压比从基准值偏离规定值以上的情况下，使所述DCDC转换器(80)工作的步骤。2.根据权利要求1所述的电力转换方法，其中， 将所述次级侧端口(60b、60d)的电压保持为规定范围内的值。3.根据权利要求1或2所述电力转换方法，其特征在于， 所述电压比取决于所述次级侧端口(60b、60d)的电压。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电力转换方法，其中， 所述DCDC转换器所包含的元件、和所述初级侧电路(20)以及所述次级侧电路(30)所包含的元件各自的部件通用。5.一种电力转换装置(101)，其特征在于，包括: 初级侧电路(20)，其具备初级侧端口(60a、60c)； 次级侧电路(30)，其具备次级侧端口(60b、60d)，并通过变压器(400)与所述初级侧电路(20)磁耦合； 控制部(50)，其通过对所述初级侧电路(20)的开关与所述次级侧电路(30)的开关之间的相位差进行变更，来控制在所述初级侧电路(20)与所述次级侧电路(30)之间传输的传输电力；以及 D⑶C转换器，其与所述次级侧端口(60b、60d)连接，对所述次级侧端口(60b、60d)的电压进行变更，其中， 所述控制部(50)监视所述初级侧端口(60a、60c)的电压与所述次级侧端口(60b、60d)的电压的电压比； 所述控制部(50)判定所述电压比是否从基准值偏离规定值以上； 所述控制部(50)在所述电压比从基准值偏离规定值以上的情况下使所述DCDC转换器工作。6.根据权利要求5所述的电力转换装置(101)，其中， 所述控制部(50)将所述次级侧端口(60b、60d)的电压保持为规定范围内的值。7.根据权利要求5或6所述的电力转换装置(101)，其特征在于， 所述电压比取决于所述次级侧端口(60b、60d)的电压。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的电力转换装置(101)，其中， 所述DCDC转换器(80)所包含的元件、和所述初级侧电路(20)以及所述次级侧电路 (30)所包含的元件各自的部件通用。
【专利摘要】本发明涉及电力转换装置及电力转换方法，电力转换装置(101)具备初级侧电路(20)所具备的初级侧端口、和通过变压器与上述初级侧电路(20)磁耦合的次级侧电路所具备的次级侧端口(60b、60d)，并对上述初级侧电路的开关与上述次级侧电路的开关之间的相位差进行变更，来对在上述初级侧电路与上述次级侧电路之间传输的传输电力进行调整，并通过与上述次级侧端口连接的DCDC转换器对上述次级侧端口的电压进行变更，该电力转换方法具有下述步骤：监视上述初级侧端口的电压与上述次级侧端口的电压的电压比；和在上述电压比从基准值偏离规定值以上的情况下，使上述DCDC转换器工作。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN104980032
【申请号】CN201510160759
【发明人】武藤润
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月7日
【公告号】US20150295503