[发明专利]电力转换设备和电力转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力转换设备及一种电力转换方法，所述电力转换设备设置有包括初级侧电路和经由变压器磁耦合至初级侧电路的次级侧电路的电源电路，所述电力转换方法用于转换输入至所述电源电路的电力。

背景技术

常规的电力转换设备可以通过改变初级侧电路的切换与次级侧电路的切换之间的相位差来调节在初级侧电路与次级侧电路之间传送的电力的量（例如参见日本专利申请公开第2011-193713号（JP2011-193713A））。

发明内容

然而，当初级侧电路的切换与次级侧电路的切换之间的相位差的绝对值减小时，电力转换效率，其是输入至初级侧电路和次级侧电路中的一个电路的电力与从另一个电路输出的电力之比，会降低。因此，本发明的目的是提供一种能够抑制初级侧电路与次级侧电路之间的电力转换效率的降低的电力转换设备以及电力转换方法。

本发明的第一方面是一种电力转换设备，所述电力转换设备包括：第一电源电路和第二电源电路，所述第一电源电路和所述第二电源电路分别包括初级侧电路和次级侧电路，所述次级侧电路经由变压器磁耦合至所述初级侧电路，其中根据所述初级侧电路的切换与所述次级侧电路的切换之间的相位差而改变的电力被输入至所述第一电源电路和所述第二电源电路，以及从所述第一电源电路和所述第二电源电路输出，并且其中所述第一电源电路的输出侧是所述第二电源电路的输入侧；以及控制单元，所述控制单元通过控制所述第一电源电路的相位差和所述第二电源电路的相位差来调节剩余电力，所述剩余电力是通过从所述第一电源电路的输出电力中减去所述第二电源电路的输入电力而获得的。

此外，本发明的第二方面是一种电力转换方法，所述电力转换方法用于对输入至第一电源电路和第二电源电路以及从第一电源电路和第二电源电路输出的电力进行转换，其中所述第一电源电路和所述第二电源电路中的每个电源电路包括初级侧电路和次级侧电路，所述次级侧电路经由变压器磁耦合至所述初级侧电路，其中电力根据所述初级侧电路的切换与所述次级侧电路的切换之间的相位差而改变。所述电力转换方法包括：通过控制所述第一电源电路的相位差和所述第二电源电路的相位差来调节剩余电力，所述剩余电力是通过从所述第一电源电路的输出电力中减去所述第二电源电路的输入电力而获得的，所述第二电源电路使用所述第一电源电路的输出侧作为所述第二电源电路的输入侧。

从而可以抑制初级侧电路与次级侧电路之间的电力转换效率的降低。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示出了用作为根据本发明的电力转换设备的实施方式的电源设备的配置的示例的框图；

图2是示出了根据该实施方式的电源设备的配置的示例的电路图；

图3是示出了根据该实施方式的控制单元的配置的示例的框图；

图4是示出了根据该实施方式的初级侧电路和次级侧电路的切换操作的示例的定时图；

图5是示出了根据该实施方式的相位差、端口电力和电力转换效率之间的关系的图；以及

图6是示出了根据本发明的电力转换方法的示例的流程图。

具体实施方式

图1是示出了用作为电力转换设备的实施方式的电源设备101的配置的示例的框图。电源设备101是包括例如第一电源电路11、第二电源电路12、控制单元50以及传感器单元70的电源系统。电源设备101是例如安装在诸如汽车的车辆中并且向各个车载负载提供电力的系统。

例如，电源设备101包括与初级侧高电压系统负载61a连接的第一输入/输出端口60a以及与初级侧低电压系统负载61c和初级侧低电压系统电源62c连接的第二输入/输出端口60c，作为初级侧端口。初级侧低电压系统电源62c将电力提供至初级侧低电压系统负载61c，该初级侧低电压系统负载61c通过与初级侧低电压系统电源62c相同的电压系统（例如12V系统）来操作。此外，初级侧低电压系统电源62c将由设置在电源电路11、12中的（以后描述的）初级侧转换电路20升压的电力提供至初级侧高电压系统负载61a，该初级侧高电压系统负载61a通过与初级侧低电压系统电源62c不同的电压系统（例如高于12V系统的48V系统）来操作。可以列举诸如铅电池的次级电池作为初级侧低电压系统电源62c的具体示例。