[发明专利]充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对电池等进行充电的充电装置，特别地涉及一种对电池等输出几十v～几百v的宽的电压范围内的充电电力的充电装置。

背景技术

随着近年来的电动汽车的普及，能够在10分钟左右的短时间内对大容量的车载电池进行快速充电的充电装置的需求变高。

通常，这样的充电装置在对从外部提供的交流电压进行整流平滑而使其成为直流后，通过由转器部进行升降压来生成基于期望的电压值的充电电力，并将该电力输出到车载电池，从而对该车载电池进行充电。

虽然从以往针对车载电池用的充电装置进行了各种研究，但如从专利文献1和专利文献2所看到的那样，充电电压一般通过基于该充电电压的电压值对构成转换器部的开关元件的占空比进行变更的PWM控制，而成为期望的电压值。

专利文献1：日本特开2002-112465号公报

专利文献2：日本特开2009-240001号公的

发明内容

(发明所要解决的课题)

然而，设置于充电座等的设置型的充电装置存在作为充电对象的车载电池未被确定这样的特有问题，该特有问题在车载型的充电装置(与车载电池成套地插入到车辆的充电装置)中是不存在的。

因此，要求设置型的充电装置能够输出为了与所有的车载电池的充电对应的几十v～几百v这样的宽的电压范围内的充电电力。但是，以往的充电装置不能够高精度地输出几十V左右的较低的充电电压。

下面，一边参考图4一边说明这个问题。

在车载电池用的充电装置中，在PWM控制下，在升高充电电压的电压值时使开关元件的占空比变高，而在降低充电电压的电压值时使占空比变低。

换句话说，充电装置通过扩大使开关元件变为导通状态的控制信号的脉宽从而输出几百v的充电电压，通过使控制信号的脉宽变窄从而输出几十V的充电电压。

但是，占空比(脉宽)和充电电压的线性仅在占空比高到一定程度的区域(在图4中是20％以上的区域)中被保持，在占空比低于它的区域(不到20％的区域)、即控制信号的脉宽窄的区域中，构成转换器部的各元件不能跟踪控制信号，不能使充电电压的电压值变为期望的电压值。

另外，通过使用与高速开关对应的昂贵的元件，或者将多个廉价的元件并联池连接而使其发挥与昂贵的元件相同的性能，从而能够在一定程度上消除这个问题，但是采用这样的方法，不能避免生产成本的增大、与部件数量的增加相伴的大型化。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于，提供一种能够在几十V～几百v的宽的电压范围内对电池等高精度地输出充电电力的充电装置。

(用于解决课题的手段)

为了解决上述课题，与本发明相关的充电装置包括：转换器部，将充电电压输出到充电对象；以及控制部，通过对转换器部的开关元件输出基于充电电压的电压值而确定的脉宽的控制信号，从而使该开关元件仅在与脉宽相应的时间成为导通状态，该充电装置的特征在于，控制部根据充电电压的电压值而使控制信号的输出间隔变化，从而使控制信号的输出间隔随着充电电压的电压值变低而变长。

在该结构中，由于除了控制信号的脉宽以外，还能够改变控制信号的输出间隔，所以并非是通过使控制信号的脉宽变窄，而是通过使控制信号的输出间隔变长，从而能够使所输出的充电电压的电压值降低。

即，根据该结构，由于能够使转换器部始终在保持了占空比和充电电压的线性的区域中动作，所以能够在几十V～几百V的宽的电压范围内高精度地输出充电电力。

另外，在本说明书中采用的术语“输出间隔”表示从开始输出某一控制信号起直至开始输出下一控制信号为止的时间。应当注意它不是不输出控制信号的时间这一点。

上述充电装置的控制部能够构成为通过对按规定的间隔连续输出的控制信号规则地进行间隔剔除，从而使实际输出的控制信号的输出间隔变长。

“规定的间隔”表示例如根据硬件的特性而最快地输出的控制信号(脉冲信号)的间隔。

另外，为了对控制信号规则地进行间隔剔除，控制部由以下部分构成即可：存储部，存储了与充电电压的电压值对应的计数初始值；脉宽确定部，基于充电电压的电压值和存储于存储部的计数初始值，来确定控制信号的脉宽；以及控制信号输出部，使计数值从计数初始值起递减计数，当计数值成为零时，输出由脉宽确定部所确定的脉宽的控制信号。

在这种情况下，随着充电电压的电压值变低，需要使计数初始值变大。

另外，为了基于充电电压的电压值来确定最佳的脉宽，优选脉宽确定部基于计数值成为零的定时的充电电压的电压值，来确定控制信号的脉宽。