[发明专利]电力转换设备以及电力转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于执行初级侧电路与经由变压器磁耦合至所述初级侧电路的次级侧电路之间的电力转换的设备以及方法。

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操作与次级侧电路的切换操作之间的相位差来调节在初级侧电路的输入/输出端口与次级侧电路的输入/输出端口之间传送的电力的量(例如参见日本特许公报第2011-193713号(JP2011-193713A))。

发明内容

然而，当流过输入/输出端口的电流超过设计的设想值时(例如当用户将负载附接至该输入/输出端口时等)，输入/输出端口中的端口电压会下降。本发明的目的是提供一种能够用来抑制端口电压的下降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：初级侧电路；次级侧电路，所述次级侧电路通过变压器磁耦合至所述初级侧电路；以及控制单元，所述控制单元通过改变所述初级侧电路的切换操作与所述次级侧电路的切换操作之间的相位差来调节在所述初级侧电路与所述次级侧电路之间传送的传送电力，以使得在所述初级侧电路中设置的初级侧端口和在所述次级侧电路中设置的次级侧端口中的一个端口的端口电压收敛于目标电压，其中所述控制单元在所述相位差等于上限值并且所述端口电压小于设定阈值时减小所述目标电压。

本发明的第二方面是一种电力转换方法，用于通过改变初级侧电路的切换操作与次级侧电路的切换操作之间的相位差来调节在所述初级侧电路与所述次级侧电路之间传送的传送电力，以使得在所述初级侧电路中设置的初级侧端口和在所述次级侧电路中设置的次级侧端口中的一个端口的端口电压收敛于目标电压，所述次级侧电路通过变压器磁耦合至所述初级侧电路，其中当所述相位差等于上限值并且所述端口电压小于设定阈值时减小所述目标电压。

根据上述第一方面和第二方面，能够抑制端口电压的下降。

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，相同的附图标记代表相同的元件，并且在附图中：

图1是示出了用作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是示出了根据实施方式的控制单元的配置的示例的框图；

图3是示出了根据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4是示出了根据此实施方式的控制单元的配置的示例的框图；以及

图5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。例如，电源设备101是包括电源电路10、控制单元50以及传感器单元70的电源系统。

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，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10中的初级侧转换电路20增大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。可以引用二次电池(诸如铅电池)作为初级侧低电压系统电源62c的特定示例。

例如，电源设备101包括与次级侧高电压系统负载61b和次级侧高电压系统电源62b连接的第三输入/输出端口60b以及与次级侧低电压系统负载61d连接的第四输入/输出端口60c作为次级侧端口。次级侧高电压系统电源62b将电力提供至次级侧高电压系统负载61b，该次级侧高电压系统负载61b通过与次级侧高电压系统电源62b相同的电压系统(例如高于12V系统和48V系统的288V系统)来操作。此外，次级侧高电压系统电源62b将由设置在电源电路10中的次级侧转换电路30增大的电力提供至次级侧低电压系统负载61d，该次级侧低电压系统负载61d通过与次级侧高电压系统电源62b不同的电压系统(例如低于288V系统的72V系统)来操作。可以引用二次电池(诸如锂电池)作为次级侧高电压系统电源62b的特定示例。