[发明专利]DC-DC变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及适合应用于例如电力机车（electric motor car）的DC-DC变换装置。

背景技术

通常，电力机车采用了一种从架空线、第三轨等以集电装置集取电力，使用集电了的电力驱动电动机的结构。

近年来，由于二次电池、双电层电容器等的蓄电元件（power storage element）的性能提高，所以在电力机车搭载这些蓄电元件，将集电了的电力在蓄电元件中积蓄，将在蓄电元件中积蓄的电力和以集电装置集取的电力一起使用来驱动电动机的系统的开发正在不断进行。

作为这样的系统，例如有在下述专利文献1中示出的电力机车控制装置。在该电力机车控制装置中，为了对架空线和蓄电元件之间的电力潮流（power flow）进行控制，在集电装置和蓄电元件之间设置有DC-DC变换装置。

再有，虽然在专利文献1示出的电力机车控制装置中没有设置，但在该种系统中，在DC-DC变换装置和架空线之间设置电抗器，通过由该电抗器和输入电容器构成的LC滤波电路，进行从DC-DC变换装置向架空线侧流出的高次谐波电流的衰减。

专利文献1：日本特开2007-274756号公报。

发明内容

发明要解决的课题

可是，本申请发明者发现在使DC-DC变换装置工作时，存在如下情况，即，在上述LC滤波电路中产生电振荡，输入电容器成为过电压等，不能进行DC-DC变换装置的正常的运转。

本发明正是鉴于本申请发明者的上述见解而完成的，其目的在于提供一种抑制在LC滤波电路中产生的电振荡，并能进行稳定的运转的DC-DC变换装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题、达到目的，本发明的DC-DC变换装置，具有由与直流电源连接的输入电抗器和输入电容器构成的输入滤波电路，将所述输入电容器的直流电压变换成任意的直流电压并输出，其特征在于，具备：开关电路，在输入端连接有所述输入滤波电路，该开关电路由上臂侧开关元件及下臂侧开关元件构成；平滑滤波电路，与所述开关电路的输出端连接；以及控制部，反馈所述平滑滤波电路的状态量，对所述开关电路进行导通断开控制，所述控制部具备：阻尼控制部，基于所述输入电容器的电压算出对所述平滑滤波电路的状态量进行调整的阻尼操作量。

发明的效果

根据本发明，基于用于抑制在输入滤波电路中产生的电振荡的最佳的阻尼操作量来对开关电路进行控制，因此发挥能够抑制在LC输入滤波电路中产生的电振荡并能进行DC-DC变换装置的稳定的运转的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1的DC-DC变换装置的结构例的图。

图2是将在图1表示的主电路部简略化了的电路框图。

图3是表示图2所示的电路的传递函数的框图。

图4是将在图2表示的恒定功率负载置换为电阻的电路框图。

图5是表示图4所示的电路的传递函数的框图。

图6是表示实施方式1的阻尼控制部内部的状态量的变化及信号波形的图。

图7是表示实施方式2的DC-DC变换装置的结构例的图。

图8是表示实施方式2的DC-DC变换装置的其它的结构例的图。

附图标记的说明

1   架空线；

2   集电装置；

3   车轮；

4   轨道（rail）；

5   电抗器；

6   电容器；

7   电压检测器；

8   输入滤波电路；

10  开关电路；

11  上臂侧开关元件；

12  下臂侧开关元件；

20  平滑电抗器；

21  电流检测器；

22  平滑电容器；

23  电压检测器；

24  负载；

25  电流检测器；

26  蓄电元件；

27，27a  平滑滤波电路；

30  乘法器；

31  减法器；

32  电压控制器；

33  加法器；

34  乘法器；

35  减法器；

36  电流控制器；

37  调制电路；

40  阻尼控制部；

41  HPF（高通滤波器）；

42，43  LPF（低通滤波器）；

44  加法器；

45  除法器；

46  减法器；

47  开关；

48  平方运算器；