[发明专利]电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统，更详细而言，涉及具备共振型转换器的电源系统。

背景技术

作为电压转换器，已知有对直流(DC)电压进行升压及/或降压的DC-DC转换器。DC-DC转换器广泛地使用于个人计算机、AV设备、便携式电话机、电源系统等包含电路的电子设备。近年来，还存在有在燃料电池车、电动汽车、混合动力汽车等车辆的电源系统中使用DC-DC转换器的例子。

DC-DC转换器例如可以将晶体管等开关元件、线圈(电抗器)、电容器及二极管等组合而构成。在DC-DC转换器中具有实现开关元件的软开关的称为共振型转换器的转换器。软开关能够利用电流共振现象等来进行将电压及/或电流形成为零的状态下的开关动作，由此实现开关时的电力损失的减少。

专利文献1：日本特开2006-340476号公报

在共振型转换器中，存在实现软开关的共振电流向输入侧再生(逆流)的情况。当共振电流的再生目的地为燃料电池等的直流电源时，由于该共振电流而直流电源被逆充电，从而可能会发生性能劣化。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于防止在共振型转换器中因实现软开关的共振电流而直流电源被逆充电的情况，并进而防止电源性能的劣化。

另外，并不局限于上述目的，作为由用于实施后述的发明的方式所示的各结构所导出的作用效果，起到通过现有技术无法得到的作用效果的情况也可以作为本发明的另一目的。

本发明的电源系统的一个形态具备：直流电源；及通过基于电流共振现象的软开关将从所述直流电源输入的直流电压转换成规定的输出电压的共振型转换器，其中，所述共振型转换器具有合流连接点，该合流连接点是通过所述共振现象产生的共振电流且向与所述主电流相反方向流动的共振电流与来自所述直流电源的主电流合流的合流连接点，在所述直流电源与所述连接点之间设有阻止朝向所述直流电源的所述共振电流的电流阻止电路。

在此，所述电流阻止电路既可以是在所述直流电源侧的电气路径上连接有阳极且在所述连接点侧的电气路径上连接有阴极的二极管，也可以是电抗器。

另外，所述电源系统也可以还具备在绕过所述电流阻止电路的电气路径上设置的旁路开关，所述旁路开关在所述主电流的电流量为规定值以上时被控制成接通。

此外，将多个所述共振型转换器并联连接时，对于根据所述输出电压对所述共振型转换器的驱动数进行增减控制时产生单一驱动的期间的规定的共振型转换器，也可以设有所述电流阻止电路。

此外，也可以是各个所述共振型转换器中的所述共振电流的相位被控制成在不同的共振型转换器之间相互不同。

[发明效果]

根据本发明，在共振型转换器中，能够防止由于实现软开关的共振电流而对直流电源逆充电的情况。因此，能够防止直流电源的性能劣化。

附图说明

图1是示意性地表示一实施方式的电源系统及搭载有该电源系统的车辆1的结构例的图。

图2是表示图1所例示的FC升压转换器的一例的电路图。

图3是说明图2所例示的FC升压转换器的动作(模式1)的图。

图4是表示模式1的FC升压转换器的元件的电流或电压的时间变化例的曲线图。

图5是说明图2所例示的FC升压转换器的动作(模式2)的图。

图6是表示模式2的FC升压转换器的元件的电流或电压的时间变化例的曲线图。

图7是例示了在图2所例示的FC升压转换器中共振电流在电源侧再生的情况的图。

图8是图2所例示的FC升压转换器的局部的等价电路图。

图9(A)～(C)分别是表示在图8中的低负载时的A点、电容器C1及B点分别流过的电流的时间变化的一例的图。

图10(A)～(C)分别是表示在图8中的高负载时的A点、电容器C1及B点分别流过的电流的时间变化的一例的图。

图11是说明图2所例示的FC升压转换器的旁通电路的接通/断开控制的流程图。

图12是表示作为图2所例示的FC升压转换器的变形例的多相转换器的一例的电路图。

图13是作为表示图2所例示的FC升压转换器的变形例的多相转换器的一例的电路图。

图14是说明图12及图13所例示的多相转换器的驱动相的顺序控制例的图。

图15是说明图12及图13所例示的多相转换器的相间时间控制例的图，(A)表示共振电流的时间变化的一例，(B)表示电源输出电流的时间变化的一例。

具体实施方式