[发明专利]多相电压转换装置、车辆及多相电压转换装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多相电压转换装置、具备该多相电压转换装置的 车辆及多相电压转换装置的控制方法。

背景技术

在日本特开2004-357388号公报中公开了兼备升压和降压功能的 多相多重型的升降压转换器。该升降压转换器以使电流错开相位而流 过各相的方式进行控制。

图7是用于说明多相(三相)转换器的波形图。

参照图7，如果是单相，则控制周期为100μs，平滑前的蓄电池电 流的振幅较大，即使对其进行平滑也流出较大的纹波电流。与此相比， 如果是三相转换器，即使控制周期相等，通过对各相PWM信号设置 120°的相位差，在平滑后的蓄电池中也能够流过周期为33.3μs的振幅 减小的纹波电流。

也就是说，三相转换器的纹波电流的振幅比单相转换器小。

这种升降压转换器一般由包括电抗器和开关元件在内的斩波电路 构成。

升降压转换器中，存在根据通过电力控制切换开关元件的开关周 期的升降压转换器。其中，开关周期的倒数也叫做载波频率。例如， 在通过电力多的情况下，为了减少开关损失，有时进行如使开关周期 变长(降低载波频率)的控制。

图8是表示用于说明载波频率的切换的分析例的图。

参照图8，对于U相、V相、W相的三相转换器，如“Δ”的端 口输出时序所示，包含载波频率和占空比的控制信息从中央控制部向 各相的控制部输出。在“Δ”所表示的时刻t0、t9、t18、t27、t36时， 各相控制部一齐重写所保存的设定。然后，各相控制部根据所保存的 设定，进行各相的开关控制。

在U相、V相、W相的各电流波形中，从波形的向下峰点到向上 峰点是开关元件的导通期间Ton，从波形的向上峰点到向下峰点是开关 元件的非导通期间Toff。而Ton+Toff是控制周期。

在时刻t0～t18之间，从U相到V相设有Ty的时间差(相位差)， 从V相到W相也设有Ty的时间差(相位差)。

在此，假设在时刻t18时向各相控制部一齐输出了占空比维持50％ 且将控制周期改变为两倍的指令。但是，各相控制部在控制周期的中 途不能够切换控制周期。

因此，虽然在U相的电流波形中控制周期从时刻t18起立即切换 为两倍，而对于V相，控制周期从时刻t20起切换为两倍。对于W相， 控制周期从时刻t19起切换为两倍。

也就是说，控制周期在各相收到指令并等到最初的控制周期结束 的时间点(即向下峰点)之后进行切换。

在图8的例子中，由于W相的控制周期先于V相切换，因此在时 刻t20后的电流波形中，U相电流波形和V相电流波形的偏差保持时 间差Ty，但U相电流波形和W相电流波形的偏差则变为TyA，与时 刻t18之前不同。也就是说，导致在载波切换时不能够保存各相之间的 相位差。其结果，有可能增大多相电压转换装置的输出电压波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制输出电压波动的多相电压转换装 置、包括该多相电压转换装置的车辆及多相电压转换装置的控制方法。

简单得说，本发明是一种多相电压转换装置，包括：多个电压转 换器，并联连接在第一节点和第二节点之间，分别根据从预定的多个 控制周期中选择的控制周期进行电压转换，和控制装置，将控制周期 指示给多个电压转换器。控制装置以与多个控制周期共同关联的预定 的更新周期对多个电压转换器进行控制周期的更新。

优选的是，更新周期是多个控制周期的最小公倍数。多个电压转 换器的数量为n个，控制装置对多个电压转换器设置更新周期的n分 之一的时间差而依次进行控制周期的更新。

优选的是，述控制装置包括：主控制部，确定控制周期；和多个 副控制部，分别与多个电压转换器对应而设置。多个副控制部分别包 括设定信息存储部，存储与所对应的电压转换器遵从的控制周期相关 的信息。主控制部为进行控制周期的更新而重写设定信息存储部的内 容。

优选的是，多个电压转换器分别包括：电抗器；第一电流控制部， 设置在电抗器的一端和第一电源节点之间，包括根据第一激活信号导 通的第一开关元件；以及第二电流控制部，设置在电位与第一电源节 点不同的第二电源节点和电抗器的一端之间，包括根据第二激活信号 导通的第二开关元件。第一电源节点是第一节点。控制装置为了规定 第一激活信号、第二激活信号的激活期间，将控制周期的占空比指示 给各电压转换器。