专利名称：斩波器电路的制造方法、斩波器电路、dc/dc转换器、燃料电池系统和控制方法
技术领域：
本发明涉及用于控制使用软开关操作的斩波器电路的技术。
背景技术：
在使用半导体功率转换器的领域中，使用软开关斩波器电路以便降低功率损耗。斩波器电路包括主电路和辅助电路。主电路具有主电抗器和主开关元件。辅助电路具有辅助电抗器、辅助开关元件和辅助电容器。在其中导通辅助开关元件并且然后导通主开关元件的软开关操作中，已知在日本专利申请公布No. 2008-283815 (JP-A-2008-283815)中描述的技术，作为用于控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时的技术。在上述的技术中，当构成斩波器电路的装置的电特性(例如，辅助电抗器的电感、电容器的电容等)变化并且与额定值不同时，可能要在主开关元件的两端之间的电压较高的状态下执行主开关元件的开关，所以已经指出因为该开关而会出现大的功率损耗。
发明内容
本发明提供了一种技术，用于抑制由于在构成斩波器电路的装置的电特性上相对于额定值的变化导致的在开关期间的功率损耗。本发明的一个方面提供了一种用于斩波器电路的制造方法，该斩波器电路使用软开关操作，在软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加到主开关元件的电压进行控制。该方法包括识别构成斩波器电路并且与用于确定在斩波器电路的运行期间被施加到主开关元件的电压取值最小值时的时间相关的装置；以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个被观察的装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算作为被识别装置的至少一个的被观察装置的设计代表值；并且，在斩波器电路的开关控制单元中设置被观察装置的电特性的代表值，而不是额定值，开关控制单元用于基于被识别装置的电特性来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。在斩波器电路中，与确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的被识别装置的额定值可能与被识别装置的实际电特性不同。在该情况下，如果使用额定值来确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间，则在斩波器电路中实际使用的装置的电特性与额定值不同，因此，所确定的时间可能与被施加到实际斩波器电路的主开关元件的电压取值最小值的时间显著不同，并且在开关时间出现功率损耗。另一方面，利用上面的制造方法，以将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算设计代表值，并且然后，使用所计算的代表值来确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间。因此，与使用额定值来确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间的情况相比，所确定的时间与被施加到实际斩波器电路的主开关元件的电压取值最小值的时间显著不同的概率降低，因此能够抑制在开关时的·功率损耗。在此，正态分布可以被用作计算代表值的统计处理，并且，与正态分布的最大值对应的电特性可以被用作代表值。另外，可以测量被观察装置的电特性相对于额定值的偏差，然后，可以基于额定值和标准偏差来计算代表值。另外，在该制造方法中，被识别装置的电特性可以包括辅助电抗器的电感，该辅助电抗器用于控制在主开关元件的开关时被施加到主开关元件的电压。利用上面的制造方法，能够至少将辅助电抗器识别为与确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的装置。另外，在该制造方法中，被识别装置的电特性可以包括辅助电容器的电容，该辅助电容器用于控制在主开关元件的开关时被施加到主开关元件的电压。利用上面的制造方法，能够至少将辅助电容器识别为与确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的装置。 另外，在该制造方法中，通过统计处理的优化可以是下述处理，S卩，在该处理中，测量预定数量的多个被观察装置的电特性，并且然后基于所测量的电特性的分布来计算代表值的处理。利用上面的制造方法，能够基于作为统计处理的所测量的多个被观察装置的电特性的分布，来计算代表值。本发明的另一个方面提供了一种斩波器电路，该斩波器电路使用软开关操作，在软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加到主开关元件的电压进行控制。斩波器电路包括开关控制单元，该开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时，被观察装置是构成斩波器电路并且与用于确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的特定装置中的至少一个，其中，以准备多个被观察装置，并且然后将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算代表值。利用上面的斩波器电路，以相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算设计代表值，然后，使用所计算的代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。因此，与被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用被观察装置的额定值来计算的定时相比，被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用代表值来计算的定时降低了所确定的定时与被施加到实际斩波器电路的主开关元件的电压取值最小值的定时显著不同的概率，并且能够抑制在开关时的功率损耗。另外，在斩波器电路中，当直到被施加到主开关元件的电压变为最大值时的时间段是Ta、并且该电压被保持在最小值的时间段是Tb时，开关控制单元可以在下述定时对开关进行控制，该定时晚于由在Ta取值最大电压的特定装置的组合所确定的Ta的定时，并且早于由在Ta+l/2Tb取最小电压的特定装置的组合所确定的Ta+l/2Tb的定时。利用该斩波器电路，可以在被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间可靠地执行主开关的开关。本发明的另一个方面提供了一种DC/DC转换器。该DC/DC转换器包括DC输入单元，该DC输入单元连接到直流电源；斩波器电路，该斩波器电路用于转换从DC输入单元所输入的直流电力的电压，斩波器电路包括主开关元件和辅助开关元件并且使用软开关操作，在软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此控制在主开关元件的开关时被施加到主开关兀件的电压；DC输出单兀,该DC输出单兀用于输出其电压被斩波器电路转换的直流电压；以及，开关控制单元，该开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时，被观察装置是构成斩波器电路并且与用于确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的特定装置的至少一个，其中，以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算代表值。利用上面的DC/DC转换器，斩波器电路以将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算设计代表值，然后使用所计算的代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。因此，与被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用被观察装置的额定值计算的定时相比，被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用代表值来计算的定时降低了所确定的定时与被施加到实际斩波器电路的主开关元件的电压取值最小值的定时显著不同的概率，并且能够抑制在开关时的功率损耗。本发明的又一个方面提供了一种燃料电池系统。该燃料电池系统包括燃料电池，该燃料电池用于向负载供应电力；DC/DC转换器，该DC/DC转换器用于使用具有主开关元件 和辅助开关元件的斩波器电路来控制电力的电压，其中，斩波器电路使用软开关操作，在软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时向主开关元件施加的电压进行控制；以及开关控制单元，该开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时，被观察装置是构成斩波器电路并且与被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的特定装置的至少一个，其中，以准备多个被观察装置、并且然后、将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算代表值。利用上面的燃料电池系统，斩波器电路以将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算设计代表值，然后，使用所计算的代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。因此，与被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用被观察装置的额定值计算的定时相比，被施加到主开关元件的电压取值最小值并且使用代表值来计算的定时降低了所确定的定时与被施加到实际斩波器电路的主开关元件的电压取值最小值的定时显著不同的概率，并且能够抑制在开关时的功率损耗。本发明的又一个方面提供了一种用于控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时的控制方法，其中，主开关元件和辅助开关元件被包括在斩波器电路中，斩波器电路使用软开关操作，在软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时间被施加到主开关元件的电压进行控制。该控制方法包括以准备多个所述被观察装置、并且然后将相对于在每一个被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算被观察装置的设计代表值，其中，被观察装置是构成斩波器电路并且与确定被施加到主开关元件的电压取值最小值的时间相关的特定装置的至少一个；并且，使用代表值来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。利用上面的控制方法，与基于被观察装置的额定值来控制开关的定时的情况相t匕，能够抑制由于开关导致的功率损耗。注意，可以以各种形式来实现本发明的方面。例如，可以以诸如下述的形式来实现本发明的方面软开关控制方法、软开关控制装置、电力转换系统、集成电路和用于实现该方法或装置的功能的计算机程序以及其中记录了该计算机程序的记录介质。
下面参考附图来描述本发明的特征、优点与技术和工业意义，在附图中，相同的标号表不相同的兀件，并且其中图I是图示根据本发明的一个实施例的、配备用于车辆的燃料电池系统10的配置的视图；图2是图示根据该实施例的软开关转换器50的电路配置的视图；图3是图示根据该实施例的软开关处理的状态转移图；
图4是图示根据该实施例在软开关处理中的初始状态的视图；图5是图示根据该实施例在软开关处理中的模式I的视图；图6是图示根据该实施例在软开关处理中的模式2的视图；图7是图示根据该实施例在软开关处理中的模式3的视图；图8是图示根据该实施例在软开关处理中的模式4的视图；图9是图示根据该实施例在软开关处理中的模式5的视图；图10是图示根据该实施例在软开关处理中的模式6的视图；图IlA和图IlB是图示根据该实施例在开关控制中的时间段Tl至T3的图形；图12示出根据该实施例在开关控制中的代表值的计算的图形；图13是用于图示根据该实施例在时间段Tl至T3上装置的电特性变化的影响的图形；图14是图示对于该实施例的第二替代实施例的视图；以及图15A和图15B是图示对于该实施例的第五替代实施例的视图。
具体实施例方式以下，将描述本发明的实施例。首先，将描述根据实施例的燃料电池系统的配置。图I是根据该实施例的配备用于车辆的燃料电池系统10的配置的视图。假定燃料电池混和车辆(FCHV)作为在本实施例中的车辆的示例；然而，也可以将本实施例应用于电动车辆或混和车辆。燃料电池系统10包括控制单元20、电源装置30和负载LOAD。电源装置30向负载LOAD供应直流电力。负载LOAD主要是车辆驱动电动机，并且也包括作为其他负载的外围装置(照明灯、音频等)。这些负载例如包括以直流运行的负载或以经由逆变器交流运行的负载。电源装置30通过线束WH连接到控制单元20。例如，当车辆正在行驶时，控制单元20基于驾驶人员的油门操作来计算车辆驱动电动机所需的功率，然后响应于计算的结果来控制从电源装置30向负载LOAD输出的电力。电源装置30包括燃料电池FC、软开关转换器50以及电流和电压测量装置60 (以下，也称为IV测量装置60)。燃料电池FC采用从供应的燃气(例如，氢气)和氧化气体来产生电力的发电模式。燃料电池FC具有堆叠结构，在堆叠结构中，彼此串联地堆叠多个单个电池，每一个电池具有膜电极组件(MEA)等。不仅聚合物电解质燃料电池而且诸如磷酸燃料电池和熔融碳酸盐燃料电池的各种类型的燃料电池可以被用作燃料电池FC。软开关转换器50是DC/DC转换器(升压转换器)，其将从燃料电池FC供应的直流电力的电压升高。软开关转换器50包括开关元件SI和开关元件S2，这将在下文描述。软开关转换器50由斩波器电路形成，该斩波器电路通过开关元件SI和S2得开关操作来控制向负载LOAD供应的电力。IV测量装置60持续地测量软开关转换器50的预定电流值和预定电压值，并且实时地向控制单元20发送那些值。控制单元20被配置为微型计算机，该微型计算机内包括CPU、RAM和ROM。控制单元20根据上文描述的基于加速度等的处理来向软开关转换器50输出选通信号。选通信号分别控制软开关转换器50的开关元件SI和S2的开关的定时。具体地说，控制单元20经由线束WH向软开关转换器50输出SI选通信号和S2选通信号。SI选通信号用于控制开关元件SI的开关的定时。S2选通信号用于控制开关元件S2的开关的定时。S卩，控制单元20向软开关转换器50输出SI选通信号和S2选通信号，以由此控制从电源装置30向负载LOAD供应的电力。
接下来，将描述软开关转换器50的配置和操作。图2是图示软开关转换器50的电路配置的视图。该软开关转换器是使用软开关操作的转换器，在该软开关操作中，对构成该电路的辅助开关元件(在本实施例中的开关元件S2)的开关操作的定时进行控制，以降低当执行主开关元件(在本实施例中的开关元件SI)的开关时在主开关元件的两端之间施加的电压，以由此降低由于开关元件SI的开关而导致的功率损耗。顺便提及，在日本专利申请公布No. 2009-165245 (JP-A-2009-165245)中描述了软开关转换器的详细工作原理。软开关转换器50由斩波器电路形成，该斩波器电路包括主电路51和辅助电路52。主电路51由电抗器LI、二极管D5、开关元件SI、二极管D4、滤波电容器Cl和平滑电容器C3形成。电抗器LI的一端连接到作为燃料电池FC的直流电源E的正电极(图I)。二极管D5的阳极连接到电抗器LI的另一端，并且二极管D5的阴极连接到负载LOAD的一端。开关元件SI的一端连接到电抗器LI的另一端，并且开关元件SI的另一端连接到直流电源E的负电极和负载LOAD的另一个电极。开关元件SI响应于从控制单元20发送的SI选通信号而导通或关断。在本实施例中，开关元件SI是绝缘栅双极晶体管。除此之外，开关元件SI可以是半导体元件，诸如晶体闸流管和二极管。二极管D4与开关元件SI并联，以便保护开关元件SI。开关元件SI是主开关元件的示例。滤波电容器Cl连接在直流电源E的正电极和负电极之间。平滑电容器C3与负载LOAD并联。滤波电容器Cl和平滑电容器C3每一个用于稳定软开关转换器50的输入和输出。另一方面，辅助电路52包括电抗器L2、二极管Dl、开关元件S2、二极管D2、缓冲二极管D3、缓冲电容器C2。电抗器L2的一端连接到电抗器LI的高电势侧。二极管D2连接在开关元件S2和缓冲二极管D3之间。开关元件S2的一端连接到二极管D2的阴极，并且响应于从控制单元20发送的S2选通信号来导通或关断。缓冲二极管D3的阳极连接到开关元件SI的一端，并且缓冲二极管D3的阴极连接到开关元件S2的另一端。缓冲电容器C2的一端连接到缓冲二极管D3的阴极，并且缓冲电容器C2的另一端连接到开关元件SI。二极管Dl与开关元件S2并联，以便保护开关元件S2。开关元件S2是辅助开关元件的示例。缓冲二极管D3和缓冲电容器C2吸收在开关元件SI关断时出现的过渡的反电动势。IV测量装置60经由测量线连接到电抗器LI的两端。IV测量装置60持续地测量作为电抗器的高电势侧电势的Vin、作为电抗器LI的低电势侧电势的Vout和作为流过电抗器LI的电流的平均值的Iu. ave，并且实时地向控制单元20发送那三个值。接下来，将描述软开关转换器50的软开关操作。图3是图示用于通过软开关转换器50的软开关操作来升高电压的一次循环处理(以下，也被称为“软开关处理”)的状态转移图。在软开关处理中，控制单元20依序执行在状态SlOl至S106中的处理，以构成一 次循环。通过该处理在软开关转换器50中的电流和电压的状态分别由模式I至模式6来表示。图4示出初始状态，并且图5至图10分别示出在模式I至模式6中的状态。以下，将参考这些附图来描述在软开关转换器50中的软开关处理。在图4至图10中，为了简化附图的说明，省略了主电路51和辅助电路52的附图标号；然而，可以在每一个模式的描述中引用那些电路。在紧接在执行在图3中所示的软开关处理之前的初始状态(参见图4)中，从燃料电池FC向负载LOAD供应电力，即，开关元件SI和S2两者被关断，并且电流经由电抗器LI和二极管D5流向负载LOAD。因此，当软开关处理的一次循环结束时，它进入与初始状态相同的状态。在软开关处理(参见图3)中，状态从初始状态改变到模式I的状态(参见图5)，并且建立了图5中所示的模式I的电流和电压状态(状态SlOl )。具体地说，在开关元件SI关断的状态中，导通开关元件S2。通过这样，因为在软开关转换器50的输出电压VH和输入电压VL之间的电势差，使得经由电抗器LI和二极管D5向负载LOAD流动的电流逐渐地向辅助电路52转移。当模式I的状态持续预定时间段时，流过二极管D5的电流变为0，并且，替代地，在缓冲电容器C2中存储的电荷因为在缓冲电容器C2和燃料电池FC的电压VL之间的电势差而流入辅助电路52内(状态S102 :在图6中所示的模式2的状态)。在模式2中，影响当开关元件SI导通时被施加到开关元件SI的电压的缓冲电容器C2的电荷流过辅助电路52的二极管D2、开关元件S2和电抗器L2，因此，被施加到缓冲电容器C2的电压降低。此时，因为在电抗器L2和缓冲电容器C2之间的半波谐振，所以电流继续流动直到缓冲电容器C2的电压变为O。缓冲电容器C2的电荷确定了与缓冲电容器C2并联的开关元件SI的两端之间的电压。结果，当在状态S103中开关元件SI导通时(图3)，能够降低在开关元件SI的两端之间施加的电压。而且，在状态S103中，在缓冲电容器C2的电荷完全放电的时刻，开关元件SI导通，并且建立了图7中所示的模式3的电流和电压状态。即，在缓冲电容器C2的电压为O的状态中，在开关元件SI的两端之间施加的电压也是O。然后，当在该状态中开关元件SI导通时，因为开关元件SI处于零电压状态并且电流在该状态中开始流动，所以由于在开关元件SI中的开关导致的功率损耗(以下，也称为“开关损耗”)理论上为O。然后，在状态S104中，状态S103继续增大流入电抗器LI内的电流的量，由此逐渐地增大在电抗器LI中存储的能量。该状态是在图8中所示的模式4的电流和电压状态。其后，在电抗器LI中存储期望的能量的状态中，开关元件SI和开关元件S2在状态S105中关断。然后，已经在模式2中释放电荷以进入低电压状态的缓冲电容器C2被充电，然后达到与软开关转换器50的输出电压VH相等的电压。这个状态是在图9中所示的模式5的电流和电压状态。然后，当缓冲电容器C2被充电到电压VH时，在电抗器LI中存储的能量在状态S106中被释放到负载LOAD。该状态是在图10中所示的模式6的电流和电压状态。注意，在从模式4的状态向模式5的状态转移时，当开关元件SI和S2关断时被施加到开关元件SI的电压的上升可能被缓冲电容器C2延迟，因此，可以进一步减少由于在开关元件SI中的尾电流导致的开关损耗。如上所述执行具有状态SlOl至S106的处理的软开关处理。通过这样，尽可能多地抑制在软开关转换器50中的开关损耗。由此使得能够提高燃料电池FC的输出电压，并且向负载LOAD供应该电压。接下来，将描述对于上述的软开关转换器50的开关元件SI和S2的开关的定时的控制(以下，也称为开关控制)。以控制单元20控制SI选通信号被输入到开关元件SI的定时和S2选通信号被输入到开关元件S2的定时的方式，来执行开关控制。在说明书中，将具体描述在软开关处理中从模式I至模式3 (在图3中的状态SlOl至状态S103)的开关控 制。图IlA是图示模式I的时间段Tl、模式2的时间段T2和模式3的时间段T3的视图。图IlA和图IlB示出在模式I、模式2和模式3的每一个中在流过电抗器LI的电流Iu、流过电抗器L2的电流L2和向缓冲电容器C2充电的电荷Qc2之间的关系。为了描述的简单，在一个图形中描述了、、1^和^，因此图IlA的纵坐标表示安培(A)和库仑(q)。图IlB是示意地示出在软开关处理的一次循环中在Iu中的改变的示意图(在图IlB中描述了三次循环)。如图IlA和图IlB中所示，图IlA中所示的图形的时间宽度是从在图IlB中的软开关处理的一次循环的起点起较短的时间段。因此，在图IlA中的Iu的值是在软开关处理的一次循环中的最小值Iu.min，并且可以被近似为常数值。在图IlA中所示的模式I中，开关元件S2从初始状态导通，并且L2增大。模式I的终点，即，模式2的起点是I。变得大于Iu的时间点。可以以下述方式来计算从模式I的起点至模式I的终点的时间段Tl :使用下面的数学表达式(I)在预定初始条件下计算预定
的差等式。Tl =乙1·—·1^2 (I)
Voit卜 Vin如在图2中所述，在数学表达式(I)中的Vin和Vout表示由IV测量装置60 (参见图2)测量的在电抗器LI中的高电势侧电势和低电势侧电势。“Iu.min ”是在图IlB中所示的Iu的循环的波形的最小值，即，在波形的波谷处的Iu的值。通过基于由IV测量装置60测量的Iu.■的计算来实时地计算“Iu.min”的值。在数学表达式(I)中的“凡2”表示电抗器L2的电感(以下，也称为“电感凡2”)，并且在控制单元20中被预设为常量。控制单元20基于在软开关处理的每一次循环实时获取的ViruVout和Iu.min以及预设的电感凡2，在软开关处理的执行期间实时地计算时间段Tl。在图IIA中，在软开关转换器50中，当模式I结束时，即，当L2变得大于Iu时，开始模式2的状态。如上所述，模式2的终点是作为在缓冲电容器C2中存储的电荷的Qk等于O的时间。可以以下述方式来计算作为从模式2的起点至模式2的终点的时间段的时间段T2 使用下面的数学表达式(2 )在预定初始条件下计算预定差等式。
权利要求
1.一种斩波器电路的制造方法，所述斩波器电路使用软开关操作，在所述软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加到所述主开关元件的电压进行控制，所述方法的特征在于包括 识别构成所述斩波器电路并且与用于确定在所述斩波器电路的运行期间被施加到所述主开关元件的电压取最小值时的时间相关的装置； 以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算作为被识别装置中的至少之一的被观察装置的设计代表值；并且 在所述斩波器电路的开关控制单元中设置所述被观察装置的所述电特性的所述代表值而不是所述额定值，其中，所述开关控制单元用于基于所述被识别装置的所述电特性来控制所述主开关元件的开关的定时和所述辅助开关元件的开关的定时。
2.根据权利要求I所述的制造方法，其特征在于 将正态分布用作所述统计处理，并且，将与所述正态分布的最大值对应的电特性用作所述代表值。
3.根据权利要求I所述的制造方法，其特征在于 测量所述被观察装置的所述电特性相对于所述额定值的偏差，测量基于所测量的偏差的标准偏差，然后基于所述额定值和所述标准偏差来计算所述代表值。
4.根据权利要求I至3中的任何一项所述的制造方法，其特征在于 所述被识别装置的所述电特性包括辅助电抗器的电感，所述辅助电抗器用于控制在所述主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压。
5.根据权利要求I至4中的任何一项所述的制造方法，其特征在于 所述被识别装置的所述电特性包括辅助电容器的电容，所述辅助电容器用于控制在所述主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压。
6.根据权利要求I至5中的任何一项所述的制造方法，其特征在于 通过所述统计处理的优化是下述处理，即，在该处理中，测量预定数量的所述多个被观察装置的电特性，然后基于所测量的电特性的分布来计算所述代表值。
7.一种斩波器电路，其使用软开关操作，在所述软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压进行控制，所述斩波器电路的特征在于包括 开关控制单元，所述开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制所述主开关元件的开关的定时和所述辅助开关元件的开关的定时，所述被观察装置是构成所述斩波器电路并且与用于确定被施加至所述主开关元件的电压取最小值时的时间相关的特定装置中的至少一个，其中，以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算所述代表值。
8.根据权利要求7所述的斩波器电路，其特征在于 当直到被施加至所述主开关元件的电压变为最小值时的时间段是Ta、并且所述电压被保持在所述最小值的时间段是Tb时，所述开关控制单元在下述定时对开关进行控制，所述定时晚于经过了由用于使得Ta变为最大的所述特定装置的组合所确定的Ta的定时并且早于经过了由用于使得Ta+l/2Tb变为最小的所述特定装置的组合所确定的Ta+l/2Tb的定时。
9.一种DC/DC转换器，其特征在于包括 DC输入单元，所述DC输入单元连接到直流电源； 斩波器电路，所述斩波器电路用于转换从所述DC输入单元所输入的直流电力的电压，所述斩波器电路包括主开关元件和辅助开关元件并且使用软开关操作，在所述软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压进行控制； DC输出单元，所述DC输出单元用于输出其电压被所述斩波器电路转换的直流电压；以及 开关控制单元，所述开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制所述主开关元件的开关的定时和所述辅助开关元件的开关的定时，所述被观察装置是构成所述斩波器电路并且与用于确定被施加至所述主开关元件的电压取最小值时的时间相关的特定装置中的至少一个，其中，以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算所述代表值。
10.一种燃料电池系统，其特征在于包括 燃料电池，所述燃料电池用于向负载供应电力； DC/DC转换器，所述DC/DC转换器用于使用具有主开关元件和辅助开关元件的斩波器电路来控制所述电力的电压，其中，所述斩波器电路使用软开关操作，在所述软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压进行控制；以及 开关控制单元，所述开关控制单元用于使用被观察装置的设计代表值来控制所述主开关元件的开关的定时和所述辅助开关元件的开关的定时，所述被观察装置是构成所述斩波器电路并且与用于确定被施加至所述主开关元件的电压取最小值时的时间相关的特定装置中的至少一个，其中，以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算所述代表值。
11.一种用于控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时的控制方法，其中，所述主开关元件和所述辅助开关元件包含在使用软开关操作的斩波器电路中，在所述软开关操作中，对辅助开关元件的开关的定时进行控制，以由此对在主开关元件的开关时被施加至所述主开关元件的电压进行控制，所述控制方法的特征在于包括 以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算被观察装置的设计代表值，其中，所述被观察装置是构成所述斩波器电路并且与用于确定被施加至所述主开关元件的电压取最小值时的时间相关的特定装置中的至少一个；并且 使用所述代表值，来控制所述主开关元件的开关的定时和所述辅助开关元件的开关的定时。
全文摘要
一种用于使用软开关操作的斩波器电路的制造方法，包括识别构成斩波器电路并且与用于确定在斩波器电路的运行期间被施加到主开关元件的电压取最小值时的时间相关的装置；以准备多个被观察装置、并且然后将相对于在每一个所述被观察装置的电特性上的额定值的变化进行统计处理的方式，来计算作为被识别装置中的至少之一的被观察装置的设计代表值；并且，在斩波器电路的开关控制单元中设置被观察装置的电特性的代表值而不是额定值，其中，开关控制单元用于基于被识别装置的电特性来控制主开关元件的开关的定时和辅助开关元件的开关的定时。
文档编号H02M3/158GK102884720SQ201180021884
公开日2013年1月16日 申请日期2011年4月8日 优先权日2010年4月30日
发明者金子智彦 申请人:丰田自动车株式会社