JP2011205806A - Vehicle multi-phase converter - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用マルチフェーズ昇圧コンバータにおいて、昇圧動作及び充電動作を切換えることができるともに、リアクトルの数を実質的に削減して低コスト化を図る。
【解決手段】車両用マルチフェーズ昇圧コンバータは、リアクトルL1,L2,L3を備える。リレーRe1〜Re7を切換えることで昇圧モードと充電モードを切換える。リアクトルL1,L2はコア構造に形成されて磁気結合するとともに、リアクトルL3も同一コア構造の残りの磁路に形成され、容積の増大が抑制される。
【選択図】図1In a multiphase boost converter for a vehicle, the boosting operation and the charging operation can be switched, and the number of reactors is substantially reduced to reduce the cost.
A multiphase boost converter for a vehicle includes reactors L1, L2, and L3. By switching the relays Re1 to Re7, the boosting mode and the charging mode are switched. Reactors L1 and L2 are formed in the core structure and magnetically coupled, and reactor L3 is also formed in the remaining magnetic path of the same core structure, thereby suppressing an increase in volume.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は車両用マルチフェーズコンバータに関し、特に外部電源による充電が可能なリレー切り替え型のマルチフェーズコンバータに関する。 The present invention relates to a vehicle multiphase converter, and more particularly to a relay switching type multiphase converter that can be charged by an external power source.
ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等において、電源電圧とインバータの駆動電圧の最適化を測るために、電源電圧を昇圧してインバータに供給する昇圧コンバータが用いられている。一方、自動車の仕様によっては充電装置が必要となり、例えばプラグインハイブリッド自動車では家庭用電源からの電力で車載二次電池を充電するための充電器が必要となる。昇圧コンバータとしての機能と、外部電源からの電力で車載二次電池を充電するための充電機能は、リレーを用いて適宜切り替えることが可能である。 In a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and the like, a boost converter that boosts the power supply voltage and supplies it to the inverter is used to measure the optimization of the power supply voltage and the drive voltage of the inverter. On the other hand, depending on the specification of the vehicle, a charging device is required. For example, a plug-in hybrid vehicle requires a charger for charging the in-vehicle secondary battery with electric power from a household power source. The function as a step-up converter and the charging function for charging the in-vehicle secondary battery with power from an external power source can be appropriately switched using a relay.
図9に、昇圧コンバータとしての機能と、充電機能とを切り替えることが可能な車両用マルチフェーズコンバータの一例を示す。リレー切り替え型2相昇圧コンバータである。 FIG. 9 shows an example of a vehicular multi-phase converter capable of switching between a function as a boost converter and a charging function. This is a relay switching type two-phase boost converter.
二次電池Vbの正極側に、リレーRe3を介してスイッチング素子S1の正極側端子及びスイッチング素子S3の正極側の端子が並列に接続され、二次電池Vbの負極側に、スイッチング素子S2の負極側の端子及びスイッチング素子S4の負極側の端子が並列に接続される。スイッチング素子S1の他方の端子とスイッチング素子S2の他方の端子は直列に接続され、スイッチング素子S3の他方の端子とスイッチング素子S4の他方の端子は直列に接続される。また、二次電池Vbの正極側に、リレーRe3を介してキャパシタC1の正極側端子がスイッチング素子S1〜S4と並列に接続され、キャパシタC1の負極側端子は抵抗R1を介して二次電池Vbの負極側に接続される。 A positive electrode side terminal of the switching element S1 and a positive electrode side terminal of the switching element S3 are connected in parallel to the positive electrode side of the secondary battery Vb via the relay Re3, and a negative electrode of the switching element S2 is connected to the negative electrode side of the secondary battery Vb. Side terminal and the negative electrode side terminal of the switching element S4 are connected in parallel. The other terminal of the switching element S1 and the other terminal of the switching element S2 are connected in series, and the other terminal of the switching element S3 and the other terminal of the switching element S4 are connected in series. Further, the positive terminal of the capacitor C1 is connected in parallel with the switching elements S1 to S4 via the relay Re3 to the positive terminal of the secondary battery Vb, and the negative terminal of the capacitor C1 is connected to the secondary battery Vb via the resistor R1. Connected to the negative electrode side.
また、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S3とスイッチング素子S4の接続節点との間に、リレーRe1及びリアクトルL1が直列に接続される。また、これと並列して、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S2とスイッチング素子S2の接続節点との間に、リレーRe2及びリアクトルL2が直列に接続される。家庭用電源(AC100V)と接続するコンセント(電源プラグ)10は、リレーRe1とリアクトルL1との間、及びリレーRe2とリアクトルL2との間に接続される。 Further, the relay Re1 and the reactor L1 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S3 and the switching element S4. In parallel with this, the relay Re2 and the reactor L2 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S2 and the switching element S2. An outlet (power plug) 10 connected to a household power supply (AC100V) is connected between the relay Re1 and the reactor L1, and between the relay Re2 and the reactor L2.
さらに、キャパシタC1の正極側端子は、互いに並列接続されたリレーRe4、リレーRe5、抵抗R2を介してキャパシタC2の正極側端子に接続される。キャパシタC2の負極側端子は、互いに並列接続された抵抗R1、リレーRe6を介するとともに、リレーRe7を介してキャパシタC2の負極側端子に接続される。キャパシタC2はインバータ12に接続される。
Further, the positive terminal of the capacitor C1 is connected to the positive terminal of the capacitor C2 via the relay Re4, the relay Re5, and the resistor R2 connected in parallel. The negative electrode side terminal of the capacitor C2 is connected to the negative electrode side terminal of the capacitor C2 through the resistor R1 and the relay Re6 which are connected in parallel to each other and via the relay Re7. Capacitor C2 is connected to
ここで、抵抗R1,R2は、それぞれキャパシタC1,C2を充電するための抵抗であり、キャパシタ電圧をバランスさせてからメインリレーをオンするためのものである。キャパシタC2は、いわゆる平滑用キャパシタであり、リレーRe4,Re5,Re7はシステムメインリレーである。単なる昇圧コンバータと比べて、リレーRe1,Re2,Re3,Re6,抵抗R1,キャパシタC1が付加された構成である。 Here, the resistors R1 and R2 are resistors for charging the capacitors C1 and C2, respectively, and are for turning on the main relay after balancing the capacitor voltages. The capacitor C2 is a so-called smoothing capacitor, and the relays Re4, Re5, and Re7 are system main relays. Compared with a simple boost converter, relays Re1, Re2, Re3, Re6, a resistor R1, and a capacitor C1 are added.
このような構成において、昇圧コンバータとして機能させる場合には、リレーRe3をオフとし、リレーRe1,Re2,Re4,Re5,Re6,Re7をオンする。そして、スイッチング素子S1〜S4をオン、オフ制御することでリアクトルL1,L2に誘導起電力を生じさせ、二次電池Vbの端子電圧以上に昇圧してキャパシタC1を充電してインバータ12に昇圧後の電圧を印加する。
In such a configuration, when functioning as a boost converter, the relay Re3 is turned off, and the relays Re1, Re2, Re4, Re5, Re6, and Re7 are turned on. Then, by causing the switching elements S1 to S4 to be turned on and off, induced electromotive force is generated in the reactors L1 and L2, boosted to a voltage higher than the terminal voltage of the secondary battery Vb, charged the capacitor C1, and boosted to the
一方、充電モードで機能させる場合には、リレーRe1,Re2,Re4,Re5,Re7をオフとし、リレーRe3,Re6をオンにする。すると、図10に示す回路構成となり、スイッチング素子S1〜S4をオン、オフ制御することでインバータとして動作させ、コンセント10からの交流電力を直流電力に変換してキャパシタC1を充電し、さらにキャパシタ18の放電により二次電池Vbを充電する。
On the other hand, when functioning in the charging mode, the relays Re1, Re2, Re4, Re5, Re7 are turned off and the relays Re3, Re6 are turned on. Then, the circuit configuration shown in FIG. 10 is obtained, and the switching elements S1 to S4 are turned on and off to operate as an inverter. The AC power from the
なお、図9に示す昇圧コンバータは2相昇圧コンバータであるが、マルチフェーズコンバータにすれば小型化が可能であることが知られている。例えば、下記の非特許文献1には、昇圧チョッパの容量を1/NにしてN個を並列に接続し、駆動パルスの位相を2π/Nずつずらした構成をN相のマルチフェーズコンバータと称している。
Although the boost converter shown in FIG. 9 is a two-phase boost converter, it is known that the multi-phase converter can be miniaturized. For example, in the following Non-Patent
また、非特許文献2,3には、2相磁気結合リアクトルの構成が開示されている。
しかしながら、単にマルチフェーズ化(多相化)することは、その分だけリアクトルの数が増え、コストが増加する問題がある。図9の構成では、L1,L2の2つのリアクトルが必要となりコストが高くなることに加え、電池電流が制御できない問題もある。なお、電池への充電電流の制御のために、2相ではなく3相構成とし、3相目で電池電流の制御を行うことも考えられるが、その分だけさらにリアクトルの数が増大してしまう問題がある。 However, simply making multi-phase (multi-phase) has a problem that the number of reactors increases correspondingly and the cost increases. In the configuration shown in FIG. 9, two reactors L1 and L2 are required, and the cost is increased. In addition, there is a problem that the battery current cannot be controlled. In order to control the charging current to the battery, it is conceivable to use a three-phase configuration instead of a two-phase control of the battery current in the third phase, but the number of reactors further increases by that amount. There's a problem.
本発明の目的は、車両用マルチフェーズ昇圧コンバータにおいて、昇圧動作及び充電動作を切換えることができるともに、リアクトルの数を実質的に削減して低コスト化を図ることにある。 An object of the present invention is to reduce the number of reactors by substantially reducing the number of reactors while switching between a boosting operation and a charging operation in a multiphase boost converter for a vehicle.
本発明は、相互に切換え可能な昇圧モードと充電モードとを備え、前記昇圧モードにおいて二次電池の電圧を昇圧リアクトルにより昇圧し、前記充電モードにおいて外部電源からの交流電力を整流するとともに降圧リアクトルにより降圧して前記二次電池を充電する、車両用マルチフェーズ昇圧コンバータであって、前記外部電源は単相電源であり、前記昇圧リアクトルは、コア構造に2つのリアクトルが形成されることで2相磁気結合リアクトルを構成するとともに、前記降圧リアクトルは、前記コア構造のうち前記昇圧リアクトルが形成されていない磁路部分に形成されることで、同一コア構造に前記昇圧リアクトル及び前記降圧リアクトルがともに形成されることを特徴とする。 The present invention has a step-up mode and a charge mode that can be switched between each other, boosts the voltage of the secondary battery by a step-up reactor in the step-up mode, rectifies AC power from an external power source in the charge mode, and step-down reactor A multi-phase boost converter for a vehicle that steps down the voltage and charges the secondary battery, wherein the external power source is a single-phase power source, and the boost reactor is formed by forming two reactors in a core structure. In addition to constituting a phase magnetic coupling reactor, the step-down reactor is formed in a magnetic path portion where the step-up reactor is not formed in the core structure, so that both the step-up reactor and the step-down reactor are formed in the same core structure. It is formed.
本発明の1つの実施形態では、前記コア構造は、所定間隔だけ離間した位置に順次形成された第1、第2および第3凸状脚部を備えたコア片を互いに対向配置させて構成され、前記昇圧リアクトルは、前記第1及び第3凸状脚部に形成され、前記降圧リアクトルは、前記第2凸状脚部に形成される。 In one embodiment of the present invention, the core structure is configured by arranging core pieces having first, second, and third convex leg portions, which are sequentially formed at positions spaced by a predetermined interval, to face each other. The step-up reactor is formed on the first and third convex leg portions, and the step-down reactor is formed on the second convex leg portion.
また、本発明の他の実施形態では、前記降圧リアクトルは、前記コア片の対のそれぞれの前記第2凸状脚部に独立に形成された第1降圧リアクトル及び第2降圧リアクトルから構成され、前記第1降圧リアクトル及び前記第2降圧リアクトルが電圧変換用トランスとして機能する。 In another embodiment of the present invention, the step-down reactor includes a first step-down reactor and a second step-down reactor formed independently on the second convex leg of each pair of the core pieces, The first step-down reactor and the second step-down reactor function as a voltage conversion transformer.
また、本発明は、相互に切換え可能な昇圧モードと充電モードとを備え、前記昇圧モードにおいて二次電池の電圧を昇圧リアクトルにより昇圧し、前記充電モードにおいて外部電源からの交流電力を整流するとともに降圧リアクトルにより降圧して前記二次電池を充電する、車両用マルチフェーズ昇圧コンバータであって、前記外部電源は3相電源であり、前記昇圧リアクトルは、コア構造に3つのリアクトルが形成されることで3相磁気結合リアクトルを構成するとともに、前記降圧リアクトルは、前記コア構造のうち前記昇圧リアクトルが形成されていない磁路部分に形成されることで、同一コア構造に前記昇圧リアクトル及び前記降圧リアクトルがともに形成されることを特徴とする。 In addition, the present invention includes a step-up mode and a charge mode that can be switched between each other, boosts the voltage of the secondary battery by a step-up reactor in the step-up mode, and rectifies AC power from an external power source in the charge mode. A multi-phase boost converter for a vehicle that steps down by a step-down reactor and charges the secondary battery, wherein the external power source is a three-phase power source, and the step-up reactor has three reactors formed in a core structure And the step-down reactor is formed in a magnetic path portion where the step-up reactor is not formed in the core structure, so that the step-up reactor and the step-down reactor are formed in the same core structure. Are formed together.
本発明の1つの実施形態では、前記コア構造は、所定間隔だけ離間した位置に順次形成された第1、第2、第3、第4および第5凸状脚部を備えたコア片を互いに対向配置させて構成され、前記昇圧リアクトルは、前記第1、第3及び第5凸状脚部に形成され、前記降圧リアクトルは、前記第2あるいは第4凸状脚部の少なくともいずれかに形成される。 In one embodiment of the present invention, the core structure includes core pieces having first, second, third, fourth, and fifth convex legs that are sequentially formed at positions spaced apart by a predetermined distance. The step-up reactor is formed on the first, third and fifth convex legs, and the step-down reactor is formed on at least one of the second or fourth convex legs. Is done.
また、本発明の他の実施形態では、前記降圧リアクトルは、前記コア片の対のそれぞれの前記第2及び第4凸状脚部に独立に形成された第1降圧リアクトル及び第2降圧リアクトルから構成され、前記第1降圧リアクトル及び前記第2降圧リアクトルが電圧変換用トランスとして機能する。 In another embodiment of the present invention, the step-down reactor includes a first step-down reactor and a second step-down reactor formed independently on the second and fourth convex legs of the pair of core pieces, respectively. The first step-down reactor and the second step-down reactor function as voltage conversion transformers.
また、本発明の他の実施形態では、前記降圧リアクトルは、前記第2及び第4凸状脚部に形成され、互いに直列あるいは並列接続される。 In another embodiment of the present invention, the step-down reactor is formed on the second and fourth convex legs and connected in series or in parallel to each other.
本発明によれば、車両用マルチフェーズ昇圧コンバータにおいて、昇圧動作及び充電動作を切換えるとともに、リアクトルの数を実質的に削減して低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, in the multiphase boost converter for a vehicle, the boosting operation and the charging operation can be switched, and the number of reactors can be substantially reduced to reduce the cost.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態における車両用マルチフェーズ昇圧コンバータの回路構成を示す。二次電池Vbの正極側に、リアクトルL3、リレーRe3及びスイッチS5を介してスイッチング素子S1の正極側端子及びスイッチング素子S3の正極側の端子が並列に接続され、二次電池Vbの負極側に、スイッチング素子S2の負極側の端子及びスイッチング素子S4の負極側の端子が並列に接続される。スイッチング素子S1の他方の端子とスイッチング素子S2の他方の端子は直列に接続され、スイッチング素子S3の他方の端子とスイッチング素子S4の他方の端子は直列に接続される。また、二次電池Vbの正極側に、リアクトルL3、リレーRe3及びスイッチS5を介してキャパシタC1の正極側端子がスイッチング素子S1〜S4と並列に接続され、キャパシタC1の負極側端子は抵抗R1を介して二次電池Vbの負極側に接続される。スイッチング素子S5と二次電池Vbの負極の間にスイッチング素子S6が接続される。 FIG. 1 shows a circuit configuration of a multiphase boost converter for a vehicle in the present embodiment. The positive electrode side of the secondary battery Vb is connected in parallel with the positive electrode side terminal of the switching element S1 and the positive electrode side terminal of the switching element S3 via the reactor L3, the relay Re3 and the switch S5, and is connected to the negative electrode side of the secondary battery Vb. The negative electrode side terminal of the switching element S2 and the negative electrode side terminal of the switching element S4 are connected in parallel. The other terminal of the switching element S1 and the other terminal of the switching element S2 are connected in series, and the other terminal of the switching element S3 and the other terminal of the switching element S4 are connected in series. Further, the positive terminal of the capacitor C1 is connected in parallel with the switching elements S1 to S4 via the reactor L3, the relay Re3, and the switch S5 to the positive terminal of the secondary battery Vb, and the negative terminal of the capacitor C1 has a resistor R1. To the negative electrode side of the secondary battery Vb. Switching element S6 is connected between switching element S5 and the negative electrode of secondary battery Vb.
また、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S3とスイッチング素子S4の接続節点との間に、リレーRe1及びリアクトルL1が直列に接続される。また、これと並列して、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S1とスイッチング素子S2の接続節点との間に、リレーRe2及びリアクトルL2が直列に接続される。家庭用電源(AC100V)と接続するコンセント(電源プラグ)10は、リレーRe1とリアクトルL1との間、及びリレーRe2とリアクトルL2との間に接続される。 Further, the relay Re1 and the reactor L1 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S3 and the switching element S4. In parallel with this, the relay Re2 and the reactor L2 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S1 and the switching element S2. An outlet (power plug) 10 connected to a household power supply (AC100V) is connected between the relay Re1 and the reactor L1, and between the relay Re2 and the reactor L2.
また、キャパシタC1の正極側端子は、互いに並列接続されたリレーRe4、リレーRe5、抵抗R2を介してキャパシタC2の正極側端子に接続される。キャパシタC2の負極側端子は、互いに並列接続された抵抗R1、リレーRe6を介するとともに、リレーRe7を介してキャパシタC2の負極側端子に接続される。キャパシタC2はインバータ12に接続される。
The positive terminal of the capacitor C1 is connected to the positive terminal of the capacitor C2 via the relay Re4, the relay Re5, and the resistor R2 connected in parallel. The negative electrode side terminal of the capacitor C2 is connected to the negative electrode side terminal of the capacitor C2 through the resistor R1 and the relay Re6 which are connected in parallel to each other and via the relay Re7. Capacitor C2 is connected to
図9の回路構成との比較では、図1における符号Aで示す回路が新たに付加されている。すなわち、回路AはリアクトルL3、リレーRe3及びスイッチング素子S5,S6から構成され、リレーRe3とリアクトルL3は互いに直列接続されてリアクトルL3の一端が二次電池Vbの正極に接続される。リレーRe3の一端はリアクトルL3の他端に接続され、リレーRe3の他端はスイッチング素子S5とスイッチング素子S6の接続節点に接続される。 In comparison with the circuit configuration of FIG. 9, a circuit indicated by reference symbol A in FIG. 1 is newly added. That is, the circuit A includes a reactor L3, a relay Re3, and switching elements S5 and S6. The relay Re3 and the reactor L3 are connected in series, and one end of the reactor L3 is connected to the positive electrode of the secondary battery Vb. One end of the relay Re3 is connected to the other end of the reactor L3, and the other end of the relay Re3 is connected to a connection node between the switching element S5 and the switching element S6.
このような構成において、充電モードで機能させる場合には、リレーRe1,Re2,Re4,Re5,Re7をオフにするととともに、リレーRe3,Re6をオンする。そして、スイッチング素子S1〜S4をオン、オフすることによってキャパシタC1に充電し、その後、スイッチング素子S5をオフしスイッチング素子S6をオンにするとリアクトルL3を介してスイッチング素子S6に電流が流れる。このとき、二次電池Vbの電圧にリアクトルL3の誘導起電力を加えた電圧がキャパシタC1の端子間電圧より小さいときに、スイッチング素子S5をオンすることでキャパシタC1からリアクトルL3を介して二次電池Vbに電流が流れ、二次電池Vbが充電される。このように、リアクトルL3を降圧用リアクトルとして機能させるとともに二次電池Vbの寿命を劣化させる電流リップルを抑制しつつ、キャパシタC1の蓄積電荷を放電させて二次電池Vbを充電する。 In such a configuration, when functioning in the charging mode, the relays Re1, Re2, Re4, Re5, and Re7 are turned off and the relays Re3 and Re6 are turned on. Then, when the switching elements S1 to S4 are turned on and off, the capacitor C1 is charged. After that, when the switching element S5 is turned off and the switching element S6 is turned on, a current flows to the switching element S6 via the reactor L3. At this time, when the voltage obtained by adding the induced electromotive force of the reactor L3 to the voltage of the secondary battery Vb is smaller than the voltage across the terminals of the capacitor C1, the secondary is connected from the capacitor C1 via the reactor L3 by turning on the switching element S5. A current flows through the battery Vb, and the secondary battery Vb is charged. In this way, the secondary battery Vb is charged by discharging the accumulated charge of the capacitor C1 while causing the reactor L3 to function as a step-down reactor and suppressing the current ripple that degrades the life of the secondary battery Vb.
なお、図1の構成は、図2及び図3に示す3相昇圧コンバータの構成と実質的に等価であり、3個のリアクトルL1〜L3が必要となる点においても同じである。図2は、3相昇圧コンバータの基本回路構成であり、図3は充電モード時における図2の等価回路図である。図2について簡単に説明すると、二次電池Vbとインバータ12との間にスイッチング素子群S1〜S6が接続され、二次電池Vbの正極と、スイッチング素子S1とスイッチング素子S2の接続節点間にリレーRe1及びリアクトルL1が接続される。また、これと並列に、二次電池Vbの正極と、スイッチング素子S3とスイッチング素子S4の接続節点間にリレーRe2及びリアクトルL2が接続される。また、これと並列に、二次電池Vbの正極と、スイッチング素子S5とスイッチング素子S6の接続節点にリレーRe3及びリアクトルL3が接続される。コンセント10はフィルタを介してリレーRe1とリアクトルL1の接続節点、及びリレーRe2とリアクトルL2の接続節点に接続される。昇圧モードにおいては、リレーRe1,Re2,Re3をオンするとともにスイッチング素子S1〜S6をオンオフ制御して二次電池Vbの直流電圧を昇圧してキャパシタC2を充電し、インバータ12に供給する。
The configuration of FIG. 1 is substantially equivalent to the configuration of the three-phase boost converter shown in FIGS. 2 and 3 and is the same in that three reactors L1 to L3 are required. FIG. 2 is a basic circuit configuration of the three-phase boost converter, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2 in the charging mode. Briefly explaining FIG. 2, switching element groups S1 to S6 are connected between the secondary battery Vb and the
また、充電モードにおいては、リレーRe1,Re2をオフにして図3の回路構成とし、外部電源からの交流電力を整流するとともに、リアクトルL3を降圧用リアクトルとして用いて充電電流を制御する。具体的には、外部電源の電圧が単相のVsinωtであるとすると(Vは電圧振幅、ωは角周波数、tは時間)、外部電源を基準としたリアクトルL1の端子間電圧、及びスイッチング素子S3,S4の接続節点側を基準としたリアクトルL2の端子間電圧が1/2Bcos(ωt)となるように(Bは電圧振幅)、スイッチング素子S1〜S4をオンオフする。リアクトルL1,L2の誘導起電力により、外部電源の電極間の電圧振幅よりも大きい電圧がキャパシタC2に印加される。そして、スイッチング素子S5をオフしスイッチング素子S6をオンとすると、リアクトルL3を介して二次電池Vbの正極からスイッチング素子S6に電流が流れる。この状態においてスイッチング素子S6をオフにすると、リアクトルL3に誘導起電力が生じる。このとき、二次電池Vbの出力電圧にリアクトルL3の誘導起電力を加えた電圧がキャパシタC2の端子電圧より小さい場合に、スイッチング素子S5をオンすることでキャパシタC2からリアクトルL3を介してキャパシタC1及び二次電池Vbに電流が流れ、二次電池Vbが充電される。 Further, in the charging mode, the relays Re1 and Re2 are turned off to have the circuit configuration of FIG. 3 to rectify AC power from the external power source, and the charging current is controlled using the reactor L3 as the step-down reactor. Specifically, assuming that the voltage of the external power supply is a single-phase Vsin ωt (V is a voltage amplitude, ω is an angular frequency, and t is a time), the voltage across the terminals of the reactor L1 with respect to the external power supply, and the switching element The switching elements S1 to S4 are turned on and off so that the voltage between the terminals of the reactor L2 with respect to the connection node side of S3 and S4 becomes 1/2 Bcos (ωt) (B is a voltage amplitude). A voltage larger than the voltage amplitude between the electrodes of the external power supply is applied to the capacitor C2 by the induced electromotive force of the reactors L1 and L2. When switching element S5 is turned off and switching element S6 is turned on, a current flows from the positive electrode of secondary battery Vb to switching element S6 via reactor L3. When switching element S6 is turned off in this state, an induced electromotive force is generated in reactor L3. At this time, when the voltage obtained by adding the induced electromotive force of the reactor L3 to the output voltage of the secondary battery Vb is smaller than the terminal voltage of the capacitor C2, the capacitor C1 is switched from the capacitor C2 through the reactor L3 by turning on the switching element S5. And the electric current flows into the secondary battery Vb, and the secondary battery Vb is charged.
このように、図1の回路におけるリアクトルL3は図3の回路におけるリアクトルL3と同様に充電モードにおける降圧リアクトルとして機能するが、本実施形態では、図1のリアクトルL1〜L3として、それぞれ別個のリアクトルを用いるのではなく、補助コイルを巻いた2相結合磁気リアクトルを用いる点に特徴がある。 As described above, the reactor L3 in the circuit of FIG. 1 functions as a step-down reactor in the charging mode similarly to the reactor L3 in the circuit of FIG. 3, but in this embodiment, the reactors L1 to L3 in FIG. Is characterized in that a two-phase coupled magnetic reactor around which an auxiliary coil is wound is used.
図4A〜図4Cに、図1におけるリアクトルL1〜L3の構成を示す。図4A、図4Bは基本となる2相磁気結合リアクトルの構造であり、非特許文献2,3に開示された磁気結合リアクトルである。図4Aに示すように、断面形状がE字型をなすコア片、すなわち所定間隔だけ離間させて3つの凸部が形成されたコア片を、互いに凸部が対向するように配置させてコア構造50が構成され、互いに対向するコア片の凸部を第1脚部50a、第2脚部50b、第3脚部50cとすると、図4Bに示すようにコア構造の2つの脚部である第1脚部50a、第2脚部50bにリアクトルL1,L2を形成することで、リアクトルL1によって生じる独立した磁束101と、リアクトルL2によって生じる独立した磁束102と、2つのリアクトルL1,L2が干渉して生じる干渉磁束110が存在し、磁気的に結合している。
4A to 4C show the configurations of reactors L1 to L3 in FIG. 4A and 4B are basic two-phase magnetically coupled reactor structures, which are magnetically coupled reactors disclosed in
このような構成に加え、本実施形態では、さらに図4Cに示すように補助コイルとしてのリアクトルL3を2相磁気結合リアクトルの残りの第3脚部50cに形成する。リアクトルL3は、リアクトルL1,L2の2相磁気結合リアクトルと別個に設けるのではなく、このように2相磁気結合リアクトルの脚部に形成することで、低コスト化を図ることができる。
In addition to such a configuration, in this embodiment, as shown in FIG. 4C, a reactor L3 as an auxiliary coil is formed on the remaining
なお、このようにリアクトルL3を2相磁気結合リアクトルに形成しても図1の回路動作に影響はない。その理由は、図1に示す昇圧コンバータの昇圧モードは搭載される車両の駆動時に動作するものであり、その一方で外部電源からの充電モードは搭載される車両の停止時に動作するものである。そして、充電モードにおいて充電している際の電力は昇圧電力の1/2以下で済むため、充電時にリアクトルL1,L2とリアクトルL3とを同時に動作させても問題は生じない。 Even if the reactor L3 is formed as a two-phase magnetically coupled reactor in this way, the circuit operation of FIG. 1 is not affected. The reason is that the boosting mode of the boosting converter shown in FIG. 1 operates when the mounted vehicle is driven, while the charging mode from the external power supply operates when the mounted vehicle is stopped. And since the electric power at the time of charging in charge mode only needs to be 1/2 or less of the boosted electric power, there is no problem even if reactors L1, L2 and reactor L3 are operated simultaneously during charging.
このように、2相磁気結合リアクトルにリアクトルL3を付加する構成とすることで、1つの部品で3つのリアクトルを形成することが可能となり、低コスト化が図られるとともにサイズの縮小も図られる。2相磁気結合リアクトル自体の体積増加分は、単にリアクトルL3の増加分だけで済むからである。 Thus, by setting it as the structure which adds the reactor L3 to a two-phase magnetic coupling reactor, it becomes possible to form three reactors by one component, and cost reduction and size reduction are achieved. This is because the volume increase of the two-phase magnetically coupled reactor itself is merely the increase of the reactor L3.
図5に、他の実施形態における車両用マルチフェーズ昇圧コンバータの回路構成を示す。図1では、家庭用電源は単相のAC100Vであるが、図5では外部電源は3相(3Φ)のAC200Vの場合である。 FIG. 5 shows a circuit configuration of a multiphase boost converter for a vehicle in another embodiment. In FIG. 1, the home power supply is a single-phase AC100V, but in FIG. 5, the external power supply is a three-phase (3Φ) AC200V.
二次電池Vbの正極側に、リアクトルL4,リレーRe8及びスイッチS7を介してスイッチング素子S1の正極側端子、スイッチング素子S3の正極側端子及びスイッチング素子S5の正極側の端子が並列に接続され、二次電池Vbの負極側に、スイッチング素子S2の負極側の端子、スイッチング素子S4の負極側端子及びスイッチング素子S6の負極側の端子が並列に接続される。スイッチング素子S1の他方の端子とスイッチング素子S2の他方の端子は直列に接続され、スイッチング素子S3の他方の端子とスイッチング素子S4の他方の端子は直列に接続され、スイッチング素子S5の他方の端子とスイッチング素子S6の他方の端子は直列に接続される。また、二次電池Vbの正極側に、リアクトルL4、リレーRe8及びスイッチS7を介してキャパシタC1の正極側端子がスイッチング素子S1〜S6と並列に接続され、キャパシタC1の負極側端子は抵抗R1を介して二次電池Vbの負極側に接続される。スイッチング素子S7と二次電池Vbの負極の間にスイッチング素子S8が接続される。 The positive terminal of the switching element S1, the positive terminal of the switching element S3, and the positive terminal of the switching element S5 are connected in parallel to the positive side of the secondary battery Vb via the reactor L4, the relay Re8 and the switch S7. The negative electrode side terminal of the switching element S2, the negative electrode side terminal of the switching element S4, and the negative electrode side terminal of the switching element S6 are connected in parallel to the negative electrode side of the secondary battery Vb. The other terminal of the switching element S1 and the other terminal of the switching element S2 are connected in series, the other terminal of the switching element S3 and the other terminal of the switching element S4 are connected in series, and the other terminal of the switching element S5 The other terminal of the switching element S6 is connected in series. Further, the positive terminal of the capacitor C1 is connected in parallel with the switching elements S1 to S6 via the reactor L4, the relay Re8, and the switch S7 on the positive electrode side of the secondary battery Vb, and the negative terminal of the capacitor C1 has a resistor R1. To the negative electrode side of the secondary battery Vb. Switching element S8 is connected between switching element S7 and the negative electrode of secondary battery Vb.
また、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S3とスイッチング素子S4の接続節点との間に、リレーRe1及びリアクトルL1が直列に接続される。また、これと並列して、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S1とスイッチング素子S2の接続節点との間に、リレーRe2及びリアクトルL2が直列に接続される。さらに、これと並列して、二次電池Vbの正極側と、スイッチング素子S5とスイッチング素子S6の接続節点との間に、リレーRe3及びリアクトルL3が直列に接続される。家庭用電源(3相AC200V)と接続するコンセント(電源プラグ)10は、リレーRe1とリアクトルL1との間、リレーRe2とリアクトルL2との間、及びリレーRe3とリアクトルL3との間に接続される。 Further, the relay Re1 and the reactor L1 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S3 and the switching element S4. In parallel with this, the relay Re2 and the reactor L2 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node between the switching element S1 and the switching element S2. Further, in parallel with this, the relay Re3 and the reactor L3 are connected in series between the positive electrode side of the secondary battery Vb and the connection node of the switching element S5 and the switching element S6. Outlet (power plug) 10 connected to a household power supply (3-phase AC200V) is connected between relay Re1 and reactor L1, between relay Re2 and reactor L2, and between relay Re3 and reactor L3. .
また、キャパシタC1の正極側端子は、互いに並列接続されたリレーRe4、リレーRe5、抵抗R2を介してキャパシタC2の正極側端子に接続される。キャパシタC2の負極側端子は、互いに並列接続された抵抗R1、リレーRe6を介するとともに、リレーRe7を介してキャパシタC2の負極側端子に接続される。キャパシタC2はインバータ12に接続される。
The positive terminal of the capacitor C1 is connected to the positive terminal of the capacitor C2 via the relay Re4, the relay Re5, and the resistor R2 connected in parallel. The negative electrode side terminal of the capacitor C2 is connected to the negative electrode side terminal of the capacitor C2 through the resistor R1 and the relay Re6 which are connected in parallel to each other and via the relay Re7. Capacitor C2 is connected to
図9の回路構成との比較では、電源が3相であることに対応して昇圧コンバータが3相となっており、及び図5における符号Bで示す回路が新たに付加されている。すなわち、回路BはリアクトルL4、リレーRe8及びスイッチング素子S7,S8から構成され、リレーRe8とリアクトルL4は互いに直列接続されてリアクトルL4の一端が二次電池Vbの正極に接続される。リレーRe8の一端はリアクトルL4の他端に接続され、リレーRe8の他端はスイッチング素子S7とスイッチング素子S8の接続節点に接続される。 In comparison with the circuit configuration of FIG. 9, the boost converter has three phases corresponding to the power source having three phases, and a circuit indicated by reference numeral B in FIG. 5 is newly added. That is, the circuit B includes a reactor L4, a relay Re8, and switching elements S7 and S8. The relay Re8 and the reactor L4 are connected in series, and one end of the reactor L4 is connected to the positive electrode of the secondary battery Vb. One end of the relay Re8 is connected to the other end of the reactor L4, and the other end of the relay Re8 is connected to a connection node between the switching element S7 and the switching element S8.
このような構成において、充電モードで機能させる場合には、リレーRe1,Re2,Re3,Re4,Re5,Re7をオフにするととともに、リレーRe6,Re8をオンする。そして、スイッチング素子S7及びスイッチング素子S8をオン、オフすることによってリアクトルL4を降圧用リアクトルとして機能させるとともに二次電池Vbの寿命を劣化させる電流リップルを抑制して、キャパシタC1の蓄積電荷を放電させて二次電池Vbを充電する。 In such a configuration, when functioning in the charging mode, the relays Re1, Re2, Re3, Re4, Re5, and Re7 are turned off and the relays Re6 and Re8 are turned on. Then, the switching element S7 and the switching element S8 are turned on and off to cause the reactor L4 to function as a step-down reactor and suppress the current ripple that degrades the life of the secondary battery Vb, thereby discharging the accumulated charge of the capacitor C1. To charge the secondary battery Vb.
図5の構成においても、リアクトルL1〜L4として、それぞれ別個のリアクトルを用いるのではなく、補助コイルを巻いた3相結合磁気リアクトルを用いる。 Also in the configuration of FIG. 5, as the reactors L <b> 1 to L <b> 4, a separate reactor is not used, but a three-phase coupled magnetic reactor wound with an auxiliary coil is used.
図6A〜図6Cに、図5におけるリアクトルL1〜L4の構成を示す。図6A、図6Bは基本となる3相磁気結合リアクトルの構造である。図6Aに示すように、互いに対向する2つのコア片からコア構造52が構成され、コア構造52の第1脚部52a〜第5脚部52eが形成される。図6Bに示すようにコア構造52の3つの脚部である第1脚部52a、第3脚部52b、第5脚部52cにリアクトルL1,L2,L3を形成することで、リアクトルL1によって生じる独立した磁束101と、リアクトルL2によって生じる独立した磁束102と、リアクトルL3によって生じた磁束103と、3つのリアクトルL1,L2,L3が干渉して生じる干渉磁束112が存在し、磁気的に結合している。
6A to 6C show the configurations of reactors L1 to L4 in FIG. 6A and 6B show the basic three-phase magnetically coupled reactor structure. As shown in FIG. 6A, the
このような構成に加え、本実施形態では、さらに図6Cに示すように補助コイルとしてのリアクトルL4を3相磁気結合リアクトルの残りの脚部である第2脚部52d、第4脚部52eに形成する。リアクトルL4は、リアクトルL1,L2,L3の3相磁気結合リアクトルと別個に設けるのではなく、このように3相磁気結合リアクトルの脚部に形成することで、低コスト化を図ることができる。
In addition to such a configuration, in this embodiment, as shown in FIG. 6C, a reactor L4 as an auxiliary coil is connected to the
なお、図6CではリアクトルL4をコア構造52の2つの脚部である第2脚部52d、第4脚部52eにそれぞれ形成して合計2個形成しているが、1つのリアクトルL4のみを1つの脚部、例えば第2脚部52dに形成してもよい。また、図6Cの構成において、2つのリアクトルL4を並列接続する他に直列接続してもよい。
In FIG. 6C, two reactors L4 are formed on each of the
また、この3相磁気結合型リアクトルにおいても、2相磁気結合型リアクトルと同様に、降圧リアクトルL4をトランスとして機能させることも可能である。例えば、第2脚部52d、第4脚部52eにリアクトルL4−1,L4−2を形成し、かつ、このリアクトルL4−1,L4−2を図7に示すように互いに対向した2つの補助コイルの形に形成して昇圧コイルと交わらない磁路を形成することによりトランスとして機能させることができる。
Also in this three-phase magnetically coupled reactor, the step-down reactor L4 can also function as a transformer, like the two-phase magnetically coupled reactor. For example, reactors L4-1 and L4-2 are formed on the
このように、本実施形態では、外部電源が単相の場合には、リアクトルL1,L2の2相磁気結合リアクトルの未だリアクトルが形成されていない残存脚部、すなわち未だリアクトルが形成されていない磁路部分に第3のリアクトルを形成することで実質的に2相の磁気結合型を維持し、また、外部電源が3相の場合には、リアクトルL1,L2,L3の3相の磁気結合リアクトルの未だリアクトルが形成されていない残存脚部、すなわち未だリアクトルが形成されていない磁路部分に第4のリアクトルL4を形成することで実質的に3相の磁気結合型を維持することで、低コスト化及びサイズの縮小化を図ることができる。本実施形態では、例えば図4Cの構成において、昇圧電流はリアクトルL1,L2の1リアクトルあたり50A程度以上(二次電池Vbの電力を200V、20kWの場合)であるのに対し、補助コイルとしてのリアクトルL3は30A程度(最大充電電力6kW、200Vの場合)と補助コイル側の方が小さいため、リアクトル容量の増加を最小限に抑えて補助コイルを設けることができる。
Thus, in this embodiment, when the external power source is a single phase, the remaining legs of the reactors L1 and L2 in which the reactors of the two-phase magnetically coupled reactors are not yet formed, that is, the magnets that are not yet formed. By forming the third reactor in the road portion, the two-phase magnetic coupling type is substantially maintained, and when the external power source is three-phase, the three-phase magnetic coupling reactors of the reactors L1, L2, and L3 By forming the fourth reactor L4 in the remaining leg portion where the reactor has not yet been formed, that is, the magnetic path portion where the reactor has not yet been formed, a substantially three-phase magnetic coupling type can be maintained. Cost reduction and size reduction can be achieved. In the present embodiment, for example, in the configuration of FIG. 4C, the boost current is about 50 A or more per reactor of the reactors L1 and L2 (when the power of the secondary battery Vb is 200 V and 20 kW), but as an auxiliary coil Reactor L3 is about 30 A (in the case of
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible.
例えば、本実施形態において2相磁気結合リアクトルの脚部に形成された補助コイルとしてのリアクトルL3は、他の用途にも使用することができる。すなわち、リアクトルL3は、図1における充電モード時における降圧コンバータとして機能させるだけでなく、ハイブリッド自動車において例えば200Vから12Vを形成する降圧コンバータの出力段の平滑リアクトルとして機能させることもできる。あるいは、他の電圧変換コンバータの変圧リアクトルとして機能させることもでき、一例として電池以外の蓄電キャパシタと電池との電圧変換用コンバータのリアクトルとして機能させる等である。あるいは、車載補機用に電圧変換する回路の変圧リアクトルとして機能させることもできる。あるいは、車載補機用に電圧変換する回路のトランスとして機能させることも可能である。図8に、補助コイルとしてのリアクトルL3をトランスとして機能させる場合の2相磁気結合リアクトルの構成を示す。コア構造50の脚部50cをU字構造とし、U字脚部の一方にリアクトルL3−1を形成するとともに、これに対向する他方のU字脚部50cにリアクトルL3−2を形成する。リアクトルL3−1とリアクトルL3−2で形成する磁路は昇圧コイルと交わらないため、リアクトルL3−1とリアクトルL3−2でトランスを構成し、車載補機用に電圧変換できる。この場合においても、容積の増大はリアクトルL3−1,L3−2分だけであり、容積増大を最小限に抑制できる。なお、車載補機には、車載ECU、ヘッドライト、ルームランプ、パワーウインドウ、ホーン、ウインカ、ラジエータファン、電動ウォーターポンプ、バッテリ冷却ファン等が含まれる。
For example, the reactor L3 as an auxiliary coil formed on the leg portion of the two-phase magnetically coupled reactor in the present embodiment can be used for other purposes. That is, reactor L3 can not only function as a step-down converter in the charging mode in FIG. 1 but also function as a smoothing reactor at the output stage of a step-down converter that forms, for example, 200V to 12V in a hybrid vehicle. Or it can be made to function as a transformation reactor of other voltage conversion converters, and it is made to function as a reactor of a voltage conversion converter of a storage capacitor other than a battery and a battery as an example. Or it can be made to function as a transformation reactor of a circuit which carries out voltage conversion for in-vehicle auxiliary machinery. Alternatively, it is possible to function as a transformer of a circuit for converting voltage for on-vehicle auxiliary equipment. FIG. 8 shows a configuration of a two-phase magnetically coupled reactor in the case where the reactor L3 as the auxiliary coil functions as a transformer. The
10 コンセント、12 インバータ、L1〜L4 リアクトル、C1,C2 キャパシタ、Re1〜Re8 リレー。 10 outlets, 12 inverters, L1-L4 reactors, C1, C2 capacitors, Re1-Re8 relays.
Claims (8)
前記外部電源は単相電源であり、
前記昇圧リアクトルは、コア構造に2つのリアクトルが形成されることで2相磁気結合リアクトルを構成するとともに、前記降圧リアクトルは、前記コア構造のうち前記昇圧リアクトルが形成されていない磁路部分に形成されることで、同一コア構造に前記昇圧リアクトル及び前記降圧リアクトルがともに形成されることを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 A boost mode and a charge mode that can be switched to each other are provided. In the boost mode, the voltage of the secondary battery is boosted by a boost reactor, and in the charge mode, AC power from an external power source is rectified and stepped down by a step-down reactor. A vehicular multi-phase boost converter for charging the secondary battery,
The external power source is a single-phase power source,
The step-up reactor forms a two-phase magnetically coupled reactor by forming two reactors in the core structure, and the step-down reactor is formed in a magnetic path portion where the step-up reactor is not formed in the core structure. Thus, the step-up reactor and the step-down reactor are both formed in the same core structure.
前記コア構造は、所定間隔だけ離間した位置に順次形成された第1、第2および第3凸状脚部を備えたコア片を互いに対向配置させて構成され、
前記昇圧リアクトルは、前記第1及び第3凸状脚部に形成され、前記降圧リアクトルは、前記第2凸状脚部に形成される
ことを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 The multi-phase boost converter for a vehicle according to claim 1,
The core structure is configured by arranging core pieces including first, second, and third convex leg portions that are sequentially formed at positions separated by a predetermined interval, to face each other,
The step-up reactor is formed on the first and third convex leg portions, and the step-down reactor is formed on the second convex leg portion.
前記降圧リアクトルは、前記コア片の対のそれぞれの前記第2凸状脚部に独立に形成された第1降圧リアクトル及び第2降圧リアクトルから構成され、前記第1降圧リアクトル及び前記第2降圧リアクトルが電圧変換用トランスとして機能することを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 The multi-phase boost converter for a vehicle according to claim 2,
The step-down reactor includes a first step-down reactor and a second step-down reactor that are independently formed on the second convex leg of each of the pair of core pieces, and the first step-down reactor and the second step-down reactor. Functions as a transformer for voltage conversion, and is a multi-phase boost converter for vehicles.
前記外部電源は3相電源であり、
前記昇圧リアクトルは、コア構造に3つのリアクトルが形成されることで3相磁気結合リアクトルを構成するとともに、前記降圧リアクトルは、前記コア構造のうち前記昇圧リアクトルが形成されていない磁路部分に形成されることで、同一コア構造に前記昇圧リアクトル及び前記降圧リアクトルがともに形成されることを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 A boost mode and a charge mode that can be switched to each other are provided. In the boost mode, the voltage of the secondary battery is boosted by a boost reactor, and in the charge mode, AC power from an external power source is rectified and reduced by a step-down reactor. A vehicular multi-phase boost converter for charging the secondary battery,
The external power source is a three-phase power source,
The step-up reactor forms a three-phase magnetically coupled reactor by forming three reactors in the core structure, and the step-down reactor is formed in a magnetic path portion where the step-up reactor is not formed in the core structure. Thus, the step-up reactor and the step-down reactor are both formed in the same core structure.
前記コア構造は、所定間隔だけ離間した位置に順次形成された第1、第2、第3、第4および第5凸状脚部を備えたコア片を互いに対向配置させて構成され、
前記昇圧リアクトルは、前記第1、第3及び第5凸状脚部に形成され、前記降圧リアクトルは、前記第2あるいは第4凸状脚部の少なくともいずれかに形成される
ことを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 The multi-phase boost converter for a vehicle according to claim 4,
The core structure is configured by arranging core pieces including first, second, third, fourth, and fifth convex leg portions that are sequentially formed at positions separated by a predetermined interval so as to face each other.
The step-up reactor is formed on the first, third, and fifth convex legs, and the step-down reactor is formed on at least one of the second or fourth convex legs. Multi-phase boost converter for vehicles.
前記降圧リアクトルは、前記コア片の対のそれぞれの前記第2及び第4凸状脚部に独立に形成された第1降圧リアクトル及び第2降圧リアクトルから構成され、前記第1降圧リアクトル及び前記第2降圧リアクトルが電圧変換用トランスとして機能することを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 The multi-phase boost converter for a vehicle according to claim 5,
The step-down reactor includes a first step-down reactor and a second step-down reactor that are independently formed on the second and fourth convex legs of each of the pair of core pieces, and the first step-down reactor and the first step-down reactor, A multi-phase boost converter for a vehicle, wherein the two step-down reactor functions as a voltage conversion transformer.
前記降圧リアクトルは、前記第2及び第4凸状脚部に形成され、互いに直列接続されることを特徴とする車両用マルチフェーズ昇圧コンバータ。 The multi-phase boost converter for a vehicle according to claim 5,
The step-down reactor is formed on the second and fourth convex legs and connected in series with each other, and is a multiphase boost converter for vehicles.
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Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
JP2016177931A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | Power system |
US9524821B2 (en) | 2012-12-27 | 2016-12-20 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Reactor, converter, and power conversion device having coupling coefficient adjuster |
WO2017081971A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 三菱電機株式会社 | Magnetic component assembly and power conversion device using same magnetic component assembly |
WO2017122439A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 株式会社デンソー | Magnetic circuit component |
JP2019115143A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 株式会社富士通ゼネラル | Air conditioner |
JPWO2020203354A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
JP7454604B2 (en) | 2022-06-03 | 2024-03-22 | 本田技研工業株式会社 | Control device for power converter |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010071360A patent/JP2011205806A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9524821B2 (en) | 2012-12-27 | 2016-12-20 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Reactor, converter, and power conversion device having coupling coefficient adjuster |
JP2016177931A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | Power system |
KR101848394B1 (en) | 2015-03-19 | 2018-04-12 | 도요타 지도샤(주) | Electric power supply system |
US10040355B2 (en) | 2015-03-19 | 2018-08-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric power supply system |
CN108352246B (en) * | 2015-11-11 | 2019-12-17 | 三菱电机株式会社 | power conversion device |
WO2017081971A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 三菱電機株式会社 | Magnetic component assembly and power conversion device using same magnetic component assembly |
JP6198994B1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-09-20 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
CN108352246A (en) * | 2015-11-11 | 2018-07-31 | 三菱电机株式会社 | Magnetic part aggregate and the power-converting device for using the magnetic part aggregate |
US10211745B2 (en) | 2015-11-11 | 2019-02-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Resonant LLC converter with a multi-leg transformer with gapped center leg |
WO2017122439A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 株式会社デンソー | Magnetic circuit component |
JP2019115143A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 株式会社富士通ゼネラル | Air conditioner |
JPWO2020203354A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ||
JP7519636B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-07-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Reactor and power conversion device |
JP7454604B2 (en) | 2022-06-03 | 2024-03-22 | 本田技研工業株式会社 | Control device for power converter |
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