转换装置、故障确定方法和控制程序的制作方法_3

文档序号:9252636阅读:来源:国知局
述本实施例。切断开关3a、3b中的每个的一端与AC输入/输出端子T1、T2中的相应一个相连接,而电容器Cl的对应端与切断开关3a、3b的另一端相连接。线圈LI的一端与切断开关3a的另一端相连接,而线圈LI的另一端与第一开关元件41的发射极和第二开关元件42的集电极相连接。线圈L2的一端与切断开关3b的另一端相连接,而线圈L2的另一端与第三开关元件43的发射极和第四开关元件44的集电极相连接。
[0083]第一开关元件41和第三开关元件43的集电极与第一双向转换电路6相连接。第一开关元件41和第三开关元件43的发射极分别与第二开关元件42和第四开关元件44的集电极相连接,而第二开关元件42和第四开关元件44的发射极与第一双向转换电路6相连接。第一至第四二极管45、46、47和48的阴极与第一至第四开关元件41、42、43和44的集电极相连接,而第一至第四二极管45、46、47和48的阳极与第一至第四开关元件41、42、43和44的发射极相连接。此外,第一开关元件41和第三开关元件43的集电极与电容器C2的一端相连接,而电容器C2的另一端与第二开关元件42和第四开关元件44的发射极相连接。
[0084]第一双向转换电路6是通过全桥电路60的开关控制来针对交流电和直流电进行双向AC-DC转换的电路。第一双向转换电路6包括构成全桥电路60的第一至第四开关元件61、62、63、64和二极管65、66、67、68。第一开关元件61和第三开关元件63的集电极与第一开关元件41和第三开关元件43的集电极相连接。第一开关元件61和第三开关元件63的发射极分别与第二开关元件62和第四开关元件64的集电极相连接,而第二开关元件62和第四开关兀件64的发射极与第二开关兀件42和第四开关兀件44的发射极相连接。二极管65、66、67和68的阴极与第一至第四开关元件61、62、63和64的集电极相连接,而二极管65、66、67和68的阳极与第一至第四开关兀件61、62、63和64的发射极相连接。
[0085]电压变换器7包括多个磁性耦接线圈,例如,第一线圈和第二线圈。第一线圈的一对端子分别与第一开关元件61和第三开关元件63的发射极相连接。当从第一双向转换电路6输出的AC电压被施加至第一线圈时,在第一线圈产生交流磁通量,并且由于该交流磁通量导致在第二线圈产生变换后的AC电压。
[0086]第二双向转换电路8是通过全桥电路80的开关控制来针对交流电和直流电进行双向AC-DC转换的电路。第二双向转换电路8包括电容器C3、线圈L3和构成全桥电路80的第一至第四开关元件81、82、83、84和二极管85、86、87、88。构成电压变换器7的第二线圈的一端与第一开关元件81的发射极和第二开关元件82的集电极相连接,而第二线圈的另一端与第三开关元件83的发射极和第四开关元件84的集电极相连接。
[0087]第一开关元件81和第三开关元件83的集电极与线圈L3的一端相连接,而线圈L3的另一端与DC输入/输出端子T3相连接。第一开关元件81和第三开关元件83的发射极分别与第二开关元件82和第四开关元件84的集电极相连接,而第二开关元件82和第四开关元件84的发射极与DC输入/输出端子T4相连接。二极管85、86、87和88的阴极与第一至第四开关元件81、82、83、84的集电极相连接,而二极管85、86、87和88的阳极分别与开关元件81、82、83、84的发射极相连接。此外,电容器C3的一端与DC输入/输出端子T3相连接,而电容器C3的另一端与DC输入/输出端子T4相连接。
[0088]电容器C3是用于使从全桥电路80输出的DC电压平滑的元件。线圈L3是用于抑制由第一至第四开关元件81、82、83和84引起的纹波电流流入电容器C3并保护电容器C3免于受损的元件。
[0089]此外,转换装置23包括检测单元,用于检测交流电或直流电的电压和电流。例如,转换装置23包括AC电压检测部90a,用于检测施加至AC-DC转换电路4的AC电压;AC电流检测部90b,用于检测施加至AC-DC转换电路4的AC电流;第一 DC电压检测部90c,用于检测施加至DC-DC转换电路5的DC电压;第二 DC电压检测部90d,用于检测从DC-DC转换电路5输出的DC电压;以及DC电流检测部90e,用于检测从DC-DC转换电路5输出的DC电流。
[0090]AC电压检测部90a位于将AC输入/输出端子T2与切断开关3b的一端相连接的引线上,以将具有与引线的电压(即,施加至AC-DC转换电路4的AC电压)相对应的电平的信号输出至控制电路9。例如,AC电压检测部90a是包括与引线相连接的整流器电路和用于对整流电路整流的DC电压进行分压的分压电阻的电路,以将分压输出至控制电路9。应注意,分压在被输出到控制电路9之前可以通过放大器进行放大,或者可以对电压进行AD (模拟至数字)转换,并且可以将转换后的电压值输出至控制电路9。
[0091]第一 DC电压检测部90c是与AC-DC转换电路4的输出端子或者DC-DC转换电路的输入端子相连接的电路,并将具有与待输入至DC-DC转换电路5的DC电压相对应的电平的信号输出至控制电路9。第一 DC电压检测部90c是包括与AC-DC转换电路4的输出端子或DC-DC转换电路5的输入端子相连接的分压电阻的电路,并将经由分压电阻分压的电压输出至控制电路9。分压在被输出至控制电路9之前可通过放大器进行放大,或者可以对电压进行AD转换,并且可以将转换后的电压值输出至控制电路9。
[0092]第二 DC电压检测部90d具有与第一 DC电压检测部90c的构造类似的构造,其与例如DC输入/输出端子T4相连接并将具有与从DC输入/输出端子T4输出的电压相对应的电平的信号输出至控制电路9。
[0093]AC电流检测部90b位于将切断开关3b的另一端与线圈L2相连接的引线上,并且将具有与输入至AC-DC转换电路4的电流相对应的电平的信号输出至控制电路9。AC电流检测部90b是包括例如电流变换器的电路,并将由电流变换器变换的电流转换为电压并将所获得的电压输出至控制电路9。
[0094]DC电流检测部90e与DC输入/输出端子T4相连接,并将与从DC输入/输出端子T4输出的电流相对应的信号输出至控制电路9。DC电流检测部90e是例如霍尔元件传感器。霍尔元件传感器在霍尔元件中检测由引线中流动的电流产生的磁场,将在霍尔元件中由于磁场而产生的霍尔电压放大,并将放大后的值作为电流值输出。
[0095]图3是示出控制电路9的构造示例的框图。控制电路9包括诸如CPU(中央处理单元)的控制部91,用于控制控制电路9中各组件的操作。控制部91经由总线与RAM 92、存储部93、通信部94、接口 95和时钟部96相连接,该时钟部96用于测量在各检测部中确定故障的定时、开关控制的定时等。
[0096]存储部93是诸如EEPROM(电可擦除可编程ROM)的非易失性存储器,其在其中存储用于执行根据本实施例的开关控制的控制程序98。
[0097]此外,控制程序98记录在诸如计算机可读便携式记录介质、硬盘驱动器、固态驱动器等的存储介质97中,计算机可读便携式记录介质包括CD (光盘)-ROM、DVD (数字化通用光盘)-ROM和BD (蓝光(注册商标)盘)。控制部91可从记录介质97中读出控制程序98以将其存储在存储部93中。
[0098]此外,可从与通信网络相连接的外部计算机(未示出)获得根据本发明的控制程序98,并可将其存储在存储部93中。
[0099]RAM 92是诸如DRAM (动态RAM)、SRAM (静态RAM)等的存储器,其临时性地存储当控制部91执行算术处理时从存储部93中读出的控制程序98,以及临时性地存储在控制部91执行的算术处理中产生的各种数据。
[0100]通信部94包括CAN通信电路,其按照CAN通信协议向充电管理E⑶21发送/从充电管理E⑶21接收各种信息。此外,通信部94接收用于指示将交流电转换为直流电的充电指令、用于指示将直流电转换为交流电的放电指令、以及终止指令等。
[0101]与接口 95相连接的是具有PFC功能的AC-DC转换电路4以及构成第一双向转换电路6和第二双向转换电路8的第一至第四开关兀件41、…44、61、”.64、81、…84的栅极。通过将电压施加至栅极来针对各电路进行开关控制。
[0102]此外,AC电压检测部90a、AC电流检测部90b、第一 DC电压检测部90c、第二 DC电压检测部90d和DC电流检测部90e与接口 95相连接,从各检测部输出的信号被输入至接P 95ο
[0103]当在通信部94处接收充电指令时,控制部91进行开关控制以使得具有PFC功能的AC-DC转换电路作为功率因子改善电路和AC-DC转换电路而操作,使得第一双向转换电路6作为DC-AC转换电路而操作,以及使得第二双向转换电路8作为AC-DC转换电路而操作。此外,当在通信部94处接收放电指令时,控制部91进行开关控制以使得第二双向转换电路8作为DC-AC转换电路而操作,使得第一双向转换电路6作为AC-DC转换电路4而操作,以及使得具有PFC功能的AC-DC转换电路4作为DC-AC转换电路而操作。
[0104]接下来,以下将描述确定包括在转换装置23中的各检测部中存在/
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