电力变换装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及能够将输入电力向多输出进行电力分配控制的电力变换装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的电力变换装置，有对变压器使用复合绕组来得到多输出的电源结构的例子(例如参照下述专利文献I)。即，该以往技术的电力变换装置的目的在于，在使用具有相互磁耦合的复合绕组的变压器而将来自交流电源的电力充电到两个直流电压源时，对某一个直流电压源设置优先次序而进行充电。另外，在没有交流电源时，将一方的直流电压源作为供给源而通过双向开关来对另一方的直流电压源进行充电。
[0003]专利文献I:日本专利第4263736号公报
【发明内容】
[0004]但是，在上述专利文献I记载的以往的电力变换装置中，用于控制充电的双向型开关电路包括开关元件和与该开关元件反并联地连接的二极管。因此，即使想要利用双向型开关电路通过PWM控制而控制向直流电压源的受电量，也会被以桥型连接的二极管整流，所以无法控制向直流电压源的充电量，作为结果，存在无法对交流输入电力进行分配控制这样的课题。
[0005]本发明是为了消除上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种如下电力变换装置:能够使用磁耦合的多个绕组，根据负载的电力需求而将输入电力向多输出进行电力分配控制。
[0006]本发明涉及电力变换装置，利用相互磁耦合的3个以上的绕组构成变压器，第I开关电路与所述绕组中的I个以上的绕组连接，对交流电源的输入电力进行直流变换的AC/DC转换器的直流侧与所述第I开关电路的输入部连接，具有检测所述AC/DC转换器的直流侧电压的电压检测部，开关电路和负载连接于所述绕组中的剩余的I个以上的绕组，其中，所述AC/DC转换器、所述第I开关电路、所述开关电路中的至少一个对所述AC/DC转换器的输出侧的电压根据其检测值与目标值的偏差进行控制，并且经由所述变压器连接的负载侧的所述开关电路对负载侧的电压或者电流根据其检测值与目标值的偏差进行控制，从而根据负载条件，分配供给电力。
[0007]根据本发明的电力变换装置，需要电力的负载与变压器之间的开关电路根据负载的电压或者电流的检测值与目标值的偏差而输出电力，从而能够根据负载条件而将输入电力向多输出进行电力分配控制。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的实施方式I的电力变换装置的电路结构图。
[0009]图2是本发明的实施方式I的电力变换装置的电路结构图。
[0010]图3是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0011]图4是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0012]图5是实现图3以及图4所示的电力流动的控制部的框图。
[0013]图6是实现图3以及图4所示的电力流动的控制部的框图。
[0014]图7是实现图3以及图4所示的电力流动的控制部的框图。
[0015]图8是实现图3以及图4所示的电力流动的控制部的框图。
[0016]图9是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0017]图10是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0018]图11是实现图9以及图1O所示的电力流动的控制部的框图。
[0019]图12是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0020]图13是本发明的实施方式I的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0021]图14是实现图12以及图13所示的电力流动的控制部的框图。
[0022]图15是本发明的实施方式I的其它电力变换装置的电路结构图。
[0023]图16是本发明的实施方式I的其它电力变换装置的电路结构图。
[0024]图17是本发明的实施方式2的电力变换装置的电路结构图。
[0025]图18是本发明的实施方式2的电力变换装置的电路结构图。
[0026]图19是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0027]图20是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0028]图21是实现图19以及图20所示的电力流动的控制部的框图。
[0029 ]图22是实现图19以及图20所示的电力流动的控制部的框图。
[0030]图23是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0031]图24是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0032]图25是实现图23以及图24所示的电力流动的控制部的框图。
[0033]图26是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0034]图27是本发明的实施方式2的电力变换装置的电力流动的说明图。
[0035 ]图28是实现图26以及图27所示的电力流动的控制部的框图。
[0036]图29是本发明的实施方式2的其它电力变换装置的电路结构图。
[0037]图30是本发明的实施方式2的其它电力变换装置的电路结构图。
[0038]图31是本发明的实施方式3的电力变换装置的电路结构图。
[0039]图32是本发明的实施方式4的电力变换装置的电路结构图。
【具体实施方式】
[0040]实施方式1.
[0041]图1以及图2是本发明的实施方式I的电力变换装置的电路结构图。
[0042]该实施方式I的电力变换装置应用于例如以电动车辆的充电器为中心的电源系统。交流电源I是商用交流电源、家用发电机等，第I直流电压源11是车辆行驶用的高压电池，第2直流电压源34是作为车辆电气安装件的电源的铅电池等电池，逆变器17能够应用于供给能够在车内使用的交流100V电源的电源系统。
[0043]交流电源I经由电压电流检测部51与AC/DC转换器2连接，交流电压Vacin作为直流电压VLl而积蓄到电容器3。该直流电压VLl通过第I开关电路4而变换为交流电压Vtrl。第I开关电路4作为以桥型连接了 4个开关元件4a?4d而成的逆变器发挥功能，控制来自交流电源I的输入电力的受电量。
[0044]对第I开关电路4的第I交流端连接升压线圈5的第I端，对该升压线圈5的第2端连接第I绕组6a的第I端，该第I绕组6a是复合绕组变压器(以下简称为变压器)6的I次侧，第I绕组6a的第2端与第I开关电路4的第2交流端连接。
[0045]作为变压器6的2次侧的第2绕组6b的第I端与升压线圈7的第I端连接，该升压线圈7的第2端连接于第2开关电路8的第I交流端和具备两个开关元件9a、9b的开关9的第I端，第2绕组6b的第2端与第2开关电路8的第2交流端连接。另外，在第2开关电路8中，以桥型连接有4个开关元件8a?8d，在对第I直流电压源11进行充电时，作为升压斩波器发挥功能。
[0046]开关9的第2端与串联地连接的两个电容器10a、1b的连接点连接。第2开关电路8的直流正端子和电容器1a的另一端经由电压电流检测部53而与第I直流电压源11的正端连接。第2开关电路8的直流负端子和电容器1b的另一端经由电压电流检测部53而与第I直流电压源11的负端连接。另外，此处，两个电容器10a、10b构成为是相同的电容器电容。
[0047]作为变压器6的3次侧的第3绕组6c的第I端与升压线圈12的第I端连接，该升压线圈12的第2端与第3开关电路13的第I交流端连接，第3绕组6c的第2端与第3开关电路13的第2交流端连接。第3开关电路13是将整流元件13a与开关元件13b串联连接而成的I个支路、以及整流元件13c与开关元件13d串联连接而成的I个支路并联连接而成的2支路结构。另外，该第3开关电路13通常作为整流电路发挥功能，另外在后述平滑电容器15中产生的直流电压VL2低于规定值的情况下，作为升压斩波器发挥功能。
[0048]在变压器6的第3绕组6c中产生的交流电压Vtr3通过第3开关电路13而被直流变换，通过平滑线圈14和平滑电容器15被平滑化，经由电压电流检测部54积蓄到电容器16，成为直流电压VL2。电容器16与包括4个开关元件17a?17d的逆变器17的直流输入端连接。逆变器17的交流输出端依次连接有平滑线圈18a、18b、平滑电容器19、共模扼流线圈20、电压电流检测部55以及负载设备连接端21 ο在负载设备连接端21处，针对与其连接的未图示的各种设备(以下称为交流负载)，生成作为供给电源的交流电压Vacout。
[0049]作为变压器6的4次侧的第4绕组6dl、6d2按照中心抽头型构成，对其两端分别连接了构成第4开关电路30的两个开关元件30a、30b的第I端。对作为第4绕组6dl、6d2的中心抽头的连接点连接开关元件33，并且连接包括两个开关元件35a、35b的开关35。
[0050]开关元件33的输出侧连接于回流二极管36与平滑线圈31的连接点。平滑线圈31的输出、开关35的输出以及平滑电容器32的第I端分别共同地连接，经由电压电流检测部56而与第2直流电压源34的正端连接。开关元件30a、30b的第2端分别连接，并与回流二极管36的阳极端、平滑电容器32的第2端以及第2直流电压源34的负端连接。第4开关电路30包括上述两个开关元件30a、30b、开关元件33、回流二极管36以及平滑线圈31，通过开关元件33、回流二极管36以及平滑线圈31的结构而作为降压斩波器发挥功能。
[0051]另外