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JP2020195211A - Voltage converter - Google Patents

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JP2020195211A
JP2020195211A JP2019099400A JP2019099400A JP2020195211A JP 2020195211 A JP2020195211 A JP 2020195211A JP 2019099400 A JP2019099400 A JP 2019099400A JP 2019099400 A JP2019099400 A JP 2019099400A JP 2020195211 A JP2020195211 A JP 2020195211A
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transistor
circuit
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rectifier
current
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JP2019099400A
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Japanese (ja)
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修立 辻
Naotaka Tsuji
修立 辻
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

【課題】電圧変換部の2次的な機能失陥を効果的に防止可能な電圧変換装置を提供する。【解決手段】相対的に高電圧の第1バッテリ11の電圧の、相対的に低電圧の第2バッテリ14に対する降圧を制御する電圧変換装置(DC−DCコンバータ)30は、トランス65の二次側コイル65bに接続される第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68を有する整流回路66と、整流回路66を開放可能なヒューズ71、および整流回路66を流れる短絡電流を検出する電流センサ72と、電子制御ユニット28およびゲートドライブユニット29と、を有する。電子制御ユニット28およびゲートドライブユニット29は、電流センサ72が短絡電流を検出すると、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68の一方または両方をオン駆動させてヒューズ71に整流回路66を開放させる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage conversion device capable of effectively preventing a secondary functional failure of a voltage conversion unit. A voltage converter (DC-DC converter) 30 that controls a step-down of a voltage of a first battery 11 having a relatively high voltage with respect to a second battery 14 having a relatively low voltage is a secondary of a transformer 65. A rectifier circuit 66 having a first rectifier transistor 67 and a second rectifier transistor 68 connected to the side coil 65b, a fuse 71 capable of opening the rectifier circuit 66, and a current sensor 72 for detecting a short-circuit current flowing through the rectifier circuit 66. , An electronic control unit 28 and a gate drive unit 29. When the current sensor 72 detects a short-circuit current, the electronic control unit 28 and the gate drive unit 29 turn on one or both of the first rectifier transistor 67 and the second rectifier transistor 68 to cause the fuse 71 to open the rectifier circuit 66. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、電圧変換装置に関する。 The present invention relates to a voltage converter.

この種の技術として、以下の特許文献1記載の車載用DC−DCコンバータが知られている。このような車載用のDC−DCコンバータは、トランスの2次側コイルの誘導起電力を整流する回路に、対を成す2つのトランジスタを備えて構成される。 As this kind of technology, the vehicle-mounted DC-DC converter described in Patent Document 1 below is known. Such an in-vehicle DC-DC converter is configured by including two paired transistors in a circuit that rectifies the induced electromotive force of the secondary coil of the transformer.

特開2006−81263号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-81263

ところで、上述のようなDC−DCコンバータにおいては、例えば一方のトランジスタが開放故障すると、両方のトランジスタをオフ駆動して整流回路を開放する。しかしながら、例えばトランジスタが短絡故障した場合には、短絡したトランジスタをオフ駆動してもトランジスタ内に短絡電流が流れ、この短絡電流によってDC−DCコンバータの2次的な機能失陥を引き起こすおそれがある。 By the way, in the DC-DC converter as described above, for example, when one transistor fails to open, both transistors are turned off to open the rectifier circuit. However, for example, when a transistor short-circuits, a short-circuit current flows in the transistor even if the short-circuited transistor is driven off, and this short-circuit current may cause a secondary malfunction of the DC-DC converter. ..

本発明の一態様である電圧変換装置は、相対的に高電圧の1次側電源の電圧の、相対的に低電圧の2次側電源に対する降圧を制御する電圧変換装置である。この電圧変換装置は、トランスの2次側コイルに接続される第1整流トランジスタおよび第2整流トランジスタを有する整流回路と、整流回路を開放可能なヒューズと、第1整流トランジスタまたは第2整流トランジスタの短絡を検出する短絡検出手段と、を有する電圧変換部と、短絡検出手段が短絡を検出すると、第1整流トランジスタおよび第2整流トランジスタの一方または両方をオン駆動させてヒューズに整流回路を開放させる制御部と、を備える。 The voltage conversion device according to one aspect of the present invention is a voltage conversion device that controls a step-down of the voltage of a relatively high voltage primary power supply to a relatively low voltage secondary power supply. This voltage converter includes a rectifier circuit having a first rectifier transistor and a second rectifier transistor connected to the secondary coil of the transformer, a fuse capable of opening the rectifier circuit, and a first rectifier transistor or a second rectifier transistor. A voltage converter having a short circuit detection means for detecting a short circuit, and when the short circuit detection means detects a short circuit, one or both of the first rectifier transistor and the second rectifier transistor are turned on to cause the fuse to open the rectifier circuit. It includes a control unit.

本発明によれば、電圧変換部の2次的な機能失陥を効果的に防止可能な電圧変換装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a voltage conversion device capable of effectively preventing a secondary functional failure of the voltage conversion unit.

本発明の実施形態に係る電圧変換装置を搭載する車両の要部構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the main part structure of the vehicle which mounts the voltage conversion apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る電圧変換装置の備えるDC−DCコンバータの要部構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the main part structure of the DC-DC converter provided in the voltage conversion apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るDC−DCコンバータにおいて、ハイサイドアームのトランジスタがオンの場合における一次側および二次側の各電流の流れの一例を示す図。The figure which shows an example of the flow of each current of a primary side and a secondary side when the transistor of a high side arm is on in the DC-DC converter which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るDC−DCコンバータにおいて、ローサイドアームのトランジスタがオンの場合における一次側および二次側の各電流の流れの一例を示す図。The figure which shows an example of the flow of each current of a primary side and a secondary side when the transistor of a low side arm is on in the DC-DC converter which concerns on this embodiment.

以下、図1〜図4を参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る電圧変換装置は、例えば、モータと第1バッテリ(1次側電源)との間の電力授受を制御するパワーモジュールに接続され、第1バッテリの電圧の第2バッテリ(2次側電源)に対する降圧を制御するDC−DCコンバータ(電圧変換部)を備える。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The voltage converter according to the embodiment of the present invention is connected to, for example, a power module that controls power transfer between the motor and the first battery (primary power supply), and is connected to a second battery (the voltage of the first battery). It is provided with a DC-DC converter (voltage conversion unit) that controls step-down to the secondary power supply).

電圧変換装置およびパワーモジュールは、例えば、電動車両等に搭載されている。電動車両は、電気自動車、ハイブリッド車両および燃料電池車両等である。電気自動車はバッテリを動力源として駆動する車両であり、ハイブリッド車両はバッテリおよび内燃機関を動力源として駆動する車両であり、燃料電池車両は燃料電池を動力源として駆動する車両である。 The voltage converter and the power module are mounted on, for example, an electric vehicle. The electric vehicle is an electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or the like. An electric vehicle is a vehicle driven by a battery as a power source, a hybrid vehicle is a vehicle driven by a battery and an internal combustion engine as a power source, and a fuel cell vehicle is a vehicle driven by a fuel cell as a power source.

図1は、本発明の実施形態に係る電圧変換装置16を搭載する車両10の要部構成を示す回路図である。図1に示すように、車両10は、相対的に高電圧の第1バッテリ11と、走行駆動用の第1モータ12と、発電用の第2モータ13と、相対的に低電圧の第2バッテリ14と、補機類15と、電圧変換装置16と、を備える。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a main configuration of a vehicle 10 equipped with a voltage conversion device 16 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle 10 includes a first battery 11 having a relatively high voltage, a first motor 12 for driving a vehicle, a second motor 13 for power generation, and a second battery having a relatively low voltage. It includes a battery 14, auxiliary equipment 15, and a voltage conversion device 16.

第1バッテリ11は、例えば、車両10の動力源である高電圧のバッテリである。第1バッテリ11は、バッテリケースと、バッテリケース内に収容される複数のバッテリモジュールと、を備える。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを有する。第1バッテリ11は、電圧変換装置16の第1直流コネクタ16aに接続される正極端子PBおよび負極端子NBを備える。正極端子PBおよび負極端子NBは、バッテリケース内において直列に接続される複数のバッテリモジュールの正極端および負極端に接続されている。 The first battery 11 is, for example, a high-voltage battery that is a power source for the vehicle 10. The first battery 11 includes a battery case and a plurality of battery modules housed in the battery case. The battery module has a plurality of battery cells connected in series. The first battery 11 includes a positive electrode terminal PB and a negative electrode terminal NB connected to the first DC connector 16a of the voltage conversion device 16. The positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB are connected to the positive electrode end and the negative electrode end of a plurality of battery modules connected in series in the battery case.

第1モータ12は、第1バッテリ11から供給される電力によって回転駆動力(力行動作)を発生させる。第2モータ13は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させ、例えば、内燃機関の回転駆動力が伝達可能に構成されている。第1および第2モータ12,13は、例えば、3相交流(U相、V相およびW相)のモータである。 The first motor 12 generates a rotational driving force (power running operation) by the electric power supplied from the first battery 11. The second motor 13 is configured to generate generated electric power by the rotational driving force input to the rotating shaft, and for example, the rotational driving force of the internal combustion engine can be transmitted. The first and second motors 12 and 13 are, for example, three-phase alternating current (U-phase, V-phase, and W-phase) motors.

第1および第2モータ12,13は、磁界用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生させるための3相のステータ巻線を有する固定子と、を備えており、いわゆるインナーロータ型である。第1モータ12の3相のステータ巻線は、電圧変換装置16の第1の3相コネクタ16bに接続されている。第2モータ13の3相のステータ巻線は、電圧変換装置16の第2の3相コネクタ16cに接続されている。 The first and second motors 12 and 13 include a rotor having a permanent magnet for a magnetic field and a stator having a three-phase stator winding for generating a rotating magnetic field that rotates the rotor. , So-called inner rotor type. The three-phase stator windings of the first motor 12 are connected to the first three-phase connector 16b of the voltage converter 16. The three-phase stator windings of the second motor 13 are connected to the second three-phase connector 16c of the voltage converter 16.

第2バッテリ14は、例えば、車両10の車載機器などの補機類を駆動する低電圧のバッテリである。第2バッテリ14は、電圧変換装置16の後述するDC−DCコンバータ30を介して第1バッテリ11に接続されている。第2バッテリ14には、DC−DCコンバータ30から出力される電圧、つまり第1バッテリ11の出力電圧が降圧されて得られる電圧が印加される。 The second battery 14 is, for example, a low-voltage battery that drives auxiliary equipment such as an in-vehicle device of the vehicle 10. The second battery 14 is connected to the first battery 11 via a DC-DC converter 30 described later in the voltage converter 16. A voltage output from the DC-DC converter 30, that is, a voltage obtained by stepping down the output voltage of the first battery 11 is applied to the second battery 14.

補機類15は、ケーブルおよびヒューズを介して第2バッテリ14に電気的に接続されている。補機類15は、第2バッテリ14から出力される電圧、つまり補機類15を作動する低電圧の作動電圧によって駆動される。補機類15は、例えば、各種の電装機器などである。 Auxiliary equipment 15 is electrically connected to the second battery 14 via a cable and a fuse. The auxiliary equipment 15 is driven by the voltage output from the second battery 14, that is, the low operating voltage that operates the auxiliary equipment 15. Auxiliary equipment 15 is, for example, various electrical equipment.

電圧変換装置16は、パワーモジュール21と、リアクトル22と、コンデンサユニット23と、第1電流センサ25と、第2電流センサ26と、第3電流センサ27と、電子制御ユニット28(制御部)と、ゲートドライブユニット29(制御部)と、DC−DCコンバータ(電力変換部)30と、を備える。 The voltage converter 16 includes a power module 21, a reactor 22, a capacitor unit 23, a first current sensor 25, a second current sensor 26, a third current sensor 27, and an electronic control unit 28 (control unit). A gate drive unit 29 (control unit) and a DC-DC converter (power conversion unit) 30 are provided.

パワーモジュール21は、第1電力変換回路部31と、第2電力変換回路部32と、第3電力変換回路部33と、を構成する。 The power module 21 constitutes a first power conversion circuit unit 31, a second power conversion circuit unit 32, and a third power conversion circuit unit 33.

第1電力変換回路部31は、第1の3相コネクタ16bによって第1モータ12の3相のステータ巻線に接続されている。第1電力変換回路部31は、第1バッテリ11から第3電力変換回路部33を介して入力される直流電力を3相交流電力に変換する。 The first power conversion circuit unit 31 is connected to the three-phase stator winding of the first motor 12 by the first three-phase connector 16b. The first power conversion circuit unit 31 converts the DC power input from the first battery 11 via the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power.

第2電力変換回路部32は、第2の3相コネクタ16cによって第2モータ13の3相のステータ巻線に接続されている。第2電力変換回路部32は、第2モータ13から入力される3相交流電力を直流電力に変換する。第2電力変換回路部32によって変換された直流電力は、第1バッテリ11および第1電力変換回路部31の少なくとも一方に供給することが可能である。 The second power conversion circuit unit 32 is connected to the three-phase stator winding of the second motor 13 by the second three-phase connector 16c. The second power conversion circuit unit 32 converts the three-phase AC power input from the second motor 13 into DC power. The DC power converted by the second power conversion circuit unit 32 can be supplied to at least one of the first battery 11 and the first power conversion circuit unit 31.

第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32は、ブリッジ接続される複数のスイッチング素子によって形成されるブリッジ回路を備える。例えば、スイッチング素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、又はMOSFET(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor)等のトランジスタである。 The first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 include a bridge circuit formed by a plurality of switching elements connected by a bridge. For example, the switching element is a transistor such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor).

例えば、各ブリッジ回路においては、対を成すハイサイドアームおよびローサイドアームU相トランジスタUH,ULと、対を成すハイサイドアームおよびローサイドアームV相トランジスタVH,VLと、対を成すハイサイドアームおよびローサイドアームW相トランジスタWH,WLと、がブリッジ接続されている。 For example, in each bridge circuit, a pair of high-side arm and low-side arm U-phase transistors UH and UL, a pair of high-side arm and low-side arm V-phase transistors VH and VL, and a pair of high-side arm and low-side The arm W-phase transistors WH and WL are bridge-connected.

各ブリッジ回路は、上述のトランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WLのコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備える。 Each bridge circuit includes a diode connected between the collector and the emitter of the above-mentioned transistors UH, UL, VH, VL, WH, and WL so as to be forward from the emitter to the collector.

ハイサイドアームの各トランジスタUH,VH,WHは、コレクタが正極バスバーPIに接続されてハイサイドアームを構成している。各相においてハイサイドアームの各正極バスバーPIは、コンデンサユニット23の正極バスバー50pに接続されている。 In each transistor UH, VH, WH of the high side arm, a collector is connected to the positive electrode bus bar PI to form the high side arm. In each phase, each positive electrode bus bar PI of the high side arm is connected to the positive electrode bus bar 50p of the capacitor unit 23.

ローサイドアームの各トランジスタUL,VL,WLは、エミッタが負極バスバーNIに接続されてローサイドアームを構成している。各相においてローサイドアームの各負極バスバーNIは、コンデンサユニット23の負極バスバー50nに接続されている。 The emitters of each of the transistors UL, VL, and WL of the low side arm are connected to the negative electrode bus bar NI to form the low side arm. In each phase, each negative electrode bus bar NI of the low side arm is connected to the negative electrode bus bar 50n of the capacitor unit 23.

各相において、ハイサイドアームの各トランジスタUH,VH,WHのエミッタは、接続点TIにおいてローサイドアームの各トランジスタUL,VL,WLのコレクタに接続されている。 In each phase, the emitters of the high side arm transistors UH, VH, WH are connected to the collectors of the low side arm transistors UL, VL, WL at the connection point TI.

第1電力変換回路部31の各相において接続点TIを形成する第1バスバー51は第1入出力端子Q1に接続されている。第1入出力端子Q1は、第1の3相コネクタ16bに接続されている。第1電力変換回路部31の各相の接続点TIは、第1バスバー51、第1入出力端子Q1および第1の3相コネクタ16bを介して第1モータ12の各相のステータ巻線に接続されている。 The first bus bar 51 forming the connection point TI in each phase of the first power conversion circuit unit 31 is connected to the first input / output terminal Q1. The first input / output terminal Q1 is connected to the first three-phase connector 16b. The connection point TI of each phase of the first power conversion circuit unit 31 is connected to the stator winding of each phase of the first motor 12 via the first bus bar 51, the first input / output terminal Q1 and the first three-phase connector 16b. It is connected.

第2電力変換回路部32の各相において接続点TIを形成する第2バスバー52は第2入出力端子Q2に接続されている。第2入出力端子Q2は、第2の3相コネクタ16cに接続されている。第2電力変換回路部32の各相の接続点TIは、第2バスバー52、第2入出力端子Q2および第2の3相コネクタ16cを介して第2モータ13の各相のステータ巻線に接続されている。 The second bus bar 52 that forms the connection point TI in each phase of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the second input / output terminal Q2. The second input / output terminal Q2 is connected to the second three-phase connector 16c. The connection point TI of each phase of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the stator winding of each phase of the second motor 13 via the second bus bar 52, the second input / output terminal Q2, and the second three-phase connector 16c. It is connected.

第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32は、ゲートドライブユニット29から各トランジスタUH,VH,WH,UL,VL,WLのゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、各相のトランジスタ対のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。 The first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 are each based on a gate signal which is a switching command input from the gate drive unit 29 to the gates of the transistors UH, VH, WH, UL, VL, and WL. Switches the phase transistor pair on (conducting) / off (disconnecting).

第1電力変換回路部31は、第1バッテリ11から第3電力変換回路部33を介して入力される直流電力を3相交流電力に変換し、第1モータ12の3相のステータ巻線への通電を順次転流させることで、3相のステータ巻線に交流のU相電流、V相電流およびW相電流を通電する。 The first power conversion circuit unit 31 converts the DC power input from the first battery 11 via the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power, and transfers the DC power to the three-phase stator winding of the first motor 12. The three-phase stator windings are energized with AC U-phase current, V-phase current, and W-phase current by sequentially commutating the energization of.

第2電力変換回路部32は、第2モータ13の回転に同期がとられた各相のトランジスタ対のオン(導通)/オフ(遮断)駆動によって、第2モータ13の3相のステータ巻線から出力される3相交流電力を直流電力に変換する。第2電力変換回路部32によって3相交流電力から変換された直流電力は、第3電力変換回路部33を介して第1バッテリ11に供給することが可能である。 The second power conversion circuit unit 32 is driven by on (conducting) / off (disconnecting) the transistor pairs of each phase synchronized with the rotation of the second motor 13, and the three-phase stator winding of the second motor 13. The three-phase AC power output from is converted to DC power. The DC power converted from the three-phase AC power by the second power conversion circuit unit 32 can be supplied to the first battery 11 via the third power conversion circuit unit 33.

第3電力変換回路部33は、電圧コントロールユニット(VCU)である。第3電力変換回路部33は、対を成すハイサイドアームおよびローサイドアームのスイッチング素子と、リアクトル22と、を備える。例えば、第3電力変換回路部33は、ハイサイドアームの第1トランジスタS1およびローサイドアームの第2トランジスタS2を備える。第3電力変換回路部33は、第1トランジスタS1および第2トランジスタS2のコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備える。 The third power conversion circuit unit 33 is a voltage control unit (VCU). The third power conversion circuit unit 33 includes a pair of high-side arm and low-side arm switching elements, and a reactor 22. For example, the third power conversion circuit unit 33 includes a first transistor S1 of the high side arm and a second transistor S2 of the low side arm. The third power conversion circuit unit 33 includes a diode connected between the collector and the emitter of the first transistor S1 and the second transistor S2 so as to be forward from the emitter toward the collector.

第1トランジスタS1は、コレクタが正極バスバーPVに接続されてハイサイドアームを構成している。ハイサイドアームの正極バスバーPVは、コンデンサユニット23の正極バスバー50pに接続されている。 In the first transistor S1, a collector is connected to the positive electrode bus bar PV to form a high side arm. The positive electrode bus bar PV of the high side arm is connected to the positive electrode bus bar 50p of the capacitor unit 23.

第2トランジスタS2は、エミッタが負極バスバーNVに接続されてローサイドアームを構成している。ローサイドアームの負極バスバーNVは、コンデンサユニット23の負極バスバー50nに接続されている。コンデンサユニット23の負極バスバー50nは、第1バッテリ11の負極端子NBに接続されている。 In the second transistor S2, the emitter is connected to the negative electrode bus bar NV to form a low side arm. The negative electrode bus bar NV of the low side arm is connected to the negative electrode bus bar 50n of the capacitor unit 23. The negative electrode bus bar 50n of the capacitor unit 23 is connected to the negative electrode terminal NB of the first battery 11.

ハイサイドアームの第1トランジスタS1のエミッタは、ローサイドアームの第2トランジスタS2のコレクタに接続されている。第1トランジスタS1のエミッタおよび第2トランジスタS2のコレクタの接続点は、第3バスバー53によって形成されている。第3バスバー53は、リアクトル22を介して第1バッテリ11の正極端子PBに接続されている。 The emitter of the first transistor S1 of the high side arm is connected to the collector of the second transistor S2 of the low side arm. The connection point between the emitter of the first transistor S1 and the collector of the second transistor S2 is formed by the third bus bar 53. The third bus bar 53 is connected to the positive electrode terminal PB of the first battery 11 via the reactor 22.

リアクトル22の両端は、第1トランジスタS1および第2トランジスタS2の接続点を成す第3バスバー53と、第1バッテリ11の正極端子PBとに接続されている。リアクトル22は、コイルと、コイルの温度を検出する温度センサとを備えている。温度センサは、信号線によって電子制御ユニット28に接続されている。 Both ends of the reactor 22 are connected to a third bus bar 53 forming a connection point between the first transistor S1 and the second transistor S2, and a positive electrode terminal PB of the first battery 11. The reactor 22 includes a coil and a temperature sensor that detects the temperature of the coil. The temperature sensor is connected to the electronic control unit 28 by a signal line.

第3電力変換回路部33は、ゲートドライブユニット29から第1トランジスタS1および第2トランジスタS2の各々のゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、トランジスタ対のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。 The third power conversion circuit unit 33 turns on (conducts) / turns off (cuts off) the transistor pair based on the gate signal which is a switching command input from the gate drive unit 29 to each gate of the first transistor S1 and the second transistor S2. ) Is switched.

第3電力変換回路部33は、昇圧時において、第2トランジスタS2がオン(導通)および第1トランジスタS1がオフ(遮断)に設定される第1状態と、第2トランジスタS2がオフ(遮断)および第1トランジスタS1がオン(導通)に設定される第2状態とを交互に切り替える。 The third power conversion circuit unit 33 has a first state in which the second transistor S2 is set to on (conduction) and the first transistor S1 is set to off (cutoff) at the time of boosting, and the second transistor S2 is turned off (cut off). And the second state in which the first transistor S1 is set to be on (conducting) are alternately switched.

第1状態では、順次、第1バッテリ11の正極端子PB、リアクトル22、第2トランジスタS2、第1バッテリ11の負極端子NBへと電流が流れ、リアクトル22が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。 In the first state, a current flows sequentially to the positive electrode terminal PB of the first battery 11, the reactor 22, the second transistor S2, and the negative electrode terminal NB of the first battery 11, and the reactor 22 is DC excited to accumulate magnetic energy. To.

第2状態では、リアクトル22に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル22の両端間に起電圧(誘導電圧)が発生する。リアクトル22に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧はバッテリ電圧に重畳されて、第1バッテリ11の端子間電圧よりも高い昇圧電圧が第3電力変換回路部33の正極バスバーPVと負極バスバーNVとの間に印加される。 In the second state, an electromotive voltage (induced voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux due to the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy stored in the reactor 22 is superimposed on the battery voltage, and the boosted voltage higher than the voltage between the terminals of the first battery 11 is the positive bus bar PV and the negative bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33. It is applied between.

第3電力変換回路部33は、回生時において、第2状態と、第1状態とを交互に切り替える。 The third power conversion circuit unit 33 alternately switches between the second state and the first state at the time of regeneration.

第2状態では、順次、第3電力変換回路部33の正極バスバーPV、第1トランジスタS1、リアクトル22、第1バッテリ11の正極端子PBへと電流が流れ、リアクトル22が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。 In the second state, a current flows sequentially to the positive electrode bus bar PV of the third power conversion circuit unit 33, the first transistor S1, the reactor 22, and the positive electrode terminal PB of the first battery 11, and the reactor 22 is DC excited to generate magnetic energy. Is accumulated.

第1状態では、リアクトル22に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル22の両端間に起電圧(誘導電圧)が発生する。リアクトル22に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧は降圧されて、第3電力変換回路部33の正極バスバーPVおよび負極バスバーNV間の電圧よりも低い降圧電圧が第1バッテリ11の正極端子PBと負極端子NBとの間に印加される。 In the first state, an electromotive voltage (induced voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux due to the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy stored in the reactor 22 is stepped down, and the step-down voltage lower than the voltage between the positive electrode bus bar PV and the negative electrode bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33 is lower than the voltage between the positive electrode terminal PB and the negative electrode of the first battery 11. It is applied between the terminal NB and the terminal NB.

コンデンサユニット23は、第1平滑コンデンサ41と、第2平滑コンデンサ42と、を備える。 The capacitor unit 23 includes a first smoothing capacitor 41 and a second smoothing capacitor 42.

第1平滑コンデンサ41は、第1バッテリ11の正極端子PBと負極端子NBとの間に接続されている。第1平滑コンデンサ41は、第3電力変換回路部33の回生時における第1トランジスタS1および第2トランジスタS2のオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。 The first smoothing capacitor 41 is connected between the positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB of the first battery 11. The first smoothing capacitor 41 smoothes the voltage fluctuation generated by the on / off switching operation of the first transistor S1 and the second transistor S2 at the time of regeneration of the third power conversion circuit unit 33.

第2平滑コンデンサ42は、第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32の各々の正極バスバーPIおよび負極バスバーNI間、並びに第3電力変換回路部33の正極バスバーPVおよび負極バスバーNV間に接続されている。 The second smoothing capacitor 42 is provided between the positive electrode bus bar PI and the negative electrode bus bar NI of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, and the positive electrode bus bar PV and the negative electrode bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33. It is connected in between.

また第2平滑コンデンサ42は、正極バスバー50pおよび負極バスバー50nを介して、複数の正極バスバーPIおよび負極バスバーNI、並びに正極バスバーPVおよび負極バスバーNVに接続されている。 Further, the second smoothing capacitor 42 is connected to a plurality of positive electrode bus bars PI and negative electrode bus bar NI, and positive electrode bus bar PV and negative electrode bus bar NV via a positive electrode bus bar 50p and a negative electrode bus bar 50n.

第2平滑コンデンサ42は、第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32の各トランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WLのオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。 The second smoothing capacitor 42 is a voltage fluctuation generated by the on / off switching operation of the transistors UH, UL, VH, VL, WH, and WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32. To smooth.

また第2平滑コンデンサ42は、第3電力変換回路部33の昇圧時における第1トランジスタS1および第2トランジスタS2のオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。 Further, the second smoothing capacitor 42 smoothes the voltage fluctuation generated by the on / off switching operation of the first transistor S1 and the second transistor S2 when the third power conversion circuit unit 33 is boosted.

第1電流センサ25は、第1電力変換回路部31の各相の接続点TIを成すとともに第1入出力端子Q1と接続される第1バスバー51に配置され、U相、V相およびW相の各々の電流を検出する。 The first current sensor 25 forms a connection point TI for each phase of the first power conversion circuit unit 31 and is arranged on the first bus bar 51 connected to the first input / output terminal Q1, and is U-phase, V-phase, and W-phase. Detect each current of.

第2電流センサ26は、第2電力変換回路部32の各相の接続点TIを成すとともに第2入出力端子Q2と接続される第2バスバー52に配置され、U相、V相およびW相の各々の電流を検出する。 The second current sensor 26 forms a connection point TI for each phase of the second power conversion circuit unit 32 and is arranged on the second bus bar 52 connected to the second input / output terminal Q2, and is U-phase, V-phase, and W-phase. Detect each current of.

第3電流センサ27は、第1トランジスタS1および第2トランジスタS2の接続点を成すとともにリアクトル22と接続される第3バスバー53に配置され、リアクトル22に流れる電流を検出する。 The third current sensor 27 is arranged on the third bus bar 53 which forms a connection point between the first transistor S1 and the second transistor S2 and is connected to the reactor 22, and detects the current flowing through the reactor 22.

第1電流センサ25、第2電流センサ26および第3電流センサ27は、信号線によって電子制御ユニット28に接続されている。 The first current sensor 25, the second current sensor 26, and the third current sensor 27 are connected to the electronic control unit 28 by a signal line.

電子制御ユニット28は、第1モータ12および第2モータ13の各々の動作を制御する。例えば、電子制御ユニット28は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、CPU等のプロセッサ、プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)およびタイマー等の電子回路を備えるECU(Electronic Control Unit)である。なお、電子制御ユニット28の少なくとも一部は、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路であってもよい。 The electronic control unit 28 controls the operation of each of the first motor 12 and the second motor 13. For example, the electronic control unit 28 is a software functional unit that functions by executing a predetermined program by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The software function unit is an ECU (Electronic Control Unit) including a processor such as a CPU, a ROM (Read Only Memory) for storing a program, a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing data, and an electronic circuit such as a timer. .. At least a part of the electronic control unit 28 may be an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration).

例えば、電子制御ユニット28は、第1電流センサ25の電流検出値と第1モータ12に対するトルク指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。 For example, the electronic control unit 28 executes current feedback control using the current detection value of the first current sensor 25 and the current target value corresponding to the torque command value for the first motor 12, and inputs the current to the gate drive unit 29. Generate a control signal.

例えば、電子制御ユニット28は、第2電流センサ26の電流検出値と第2モータ13に対する回生指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。 For example, the electronic control unit 28 executes current feedback control using the current detection value of the second current sensor 26 and the current target value corresponding to the regeneration command value for the second motor 13, and inputs the current to the gate drive unit 29. Generate a control signal.

制御信号は、第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32の各トランジスタUH,VH,WH,UL,VL,WLをオン(導通)/オフ(遮断)駆動するタイミングを示す信号である。例えば、制御信号は、パルス幅変調された信号等である。 The control signal is a signal indicating the timing for driving the transistors UH, VH, WH, UL, VL, and WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 on (conducting) / off (disconnecting). is there. For example, the control signal is a pulse width modulated signal or the like.

ゲートドライブユニット29は、電子制御ユニット28から受け取る制御信号に基づいて、第1電力変換回路部31および第2電力変換回路部32の各々の各トランジスタUH,VH,WH,UL,VL,WLを実際にオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット29は、制御信号の増幅およびレベルシフト等を実行して、ゲート信号を生成する。 The gate drive unit 29 actually performs each transistor UH, VH, WH, UL, VL, WL of each of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 based on the control signal received from the electronic control unit 28. Generates a gate signal to drive on (conducting) / off (cutting off). For example, the gate drive unit 29 amplifies the control signal, shifts the level, and the like to generate the gate signal.

ゲートドライブユニット29は、第3電力変換回路部33の第1トランジスタS1および第2トランジスタS2の各々をオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号を生成する。 The gate drive unit 29 generates a gate signal for driving each of the first transistor S1 and the second transistor S2 of the third power conversion circuit unit 33 on (conducting) / off (disconnecting).

例えば、ゲートドライブユニット29は、第3電力変換回路部33の昇圧時における昇圧電圧指令又は第3電力変換回路部33の回生時における降圧電圧指令に応じたデューティー比のゲート信号を生成する。デューティー比は、例えば、第1トランジスタS1および第2トランジスタS2の各々のオン時間の比率である。 For example, the gate drive unit 29 generates a gate signal having a duty ratio according to a boost voltage command at the time of boosting of the third power conversion circuit unit 33 or a step-down voltage command at the time of regeneration of the third power conversion circuit unit 33. The duty ratio is, for example, the ratio of the on-time of each of the first transistor S1 and the second transistor S2.

DC−DCコンバータ30は、電子制御ユニット28およびゲートドライブユニット29によって制御される。図2は、本実施形態に係る電圧変換装置16の備えるDC−DCコンバータ30の要部構成を示す回路図である。 The DC-DC converter 30 is controlled by an electronic control unit 28 and a gate drive unit 29. FIG. 2 is a circuit diagram showing a main configuration of a DC-DC converter 30 included in the voltage conversion device 16 according to the present embodiment.

図1に示すように、DC−DCコンバータ30は、第1バッテリ11の正極端子PBおよび負極端子NBに接続される第1直流コネクタ16aに第1正極バスバー60p1および第1負極バスバー60n1を介して接続され、第2バッテリ14の正極端子および負極端子に接続される第2直流コネクタ16dに第2正極バスバー60p2および第2負極バスバー60n2を介して接続されている。 As shown in FIG. 1, the DC-DC converter 30 is connected to the first DC connector 16a connected to the positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB of the first battery 11 via the first positive electrode bus bar 60p1 and the first negative electrode bus bar 60n1. It is connected to the second DC connector 16d which is connected and connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the second battery 14 via the second positive electrode bus bar 60p2 and the second negative electrode bus bar 60n2.

図2に示すように、DC−DCコンバータ30は、第1入力コンデンサ61および第2入力コンデンサ62と、ブリッジ回路63と、カレントトランス64と、トランス65と、整流回路66と、出力コンデンサ70と、ヒューズ71と、電流センサ(短絡検出手段)72と、を備える。 As shown in FIG. 2, the DC-DC converter 30 includes a first input capacitor 61, a second input capacitor 62, a bridge circuit 63, a current transformer 64, a transformer 65, a rectifier circuit 66, and an output capacitor 70. , A fuse 71 and a current sensor (short circuit detecting means) 72.

第1入力コンデンサ61および第2入力コンデンサ62は、第1正極バスバー60p1と第1負極バスバー60n1との間に直列に接続されている。第1入力コンデンサ61および第2入力コンデンサ62の接続点は、カレントトランス64に接続されている。 The first input capacitor 61 and the second input capacitor 62 are connected in series between the first positive electrode bus bar 60p1 and the first negative electrode bus bar 60n1. The connection points of the first input capacitor 61 and the second input capacitor 62 are connected to the current transformer 64.

ブリッジ回路63は、いわゆるハーフブリッジ回路であり、対を成すハイサイドアームおよびローサイドアームのスイッチング素子を備える。スイッチング素子は、例えば、MOSFET等のトランジスタである。本実施形態では、ブリッジ回路63は、ハイサイドアームおよびローサイドアームの各トランジスタQH,QLを備える。 The bridge circuit 63 is a so-called half-bridge circuit, and includes a pair of high-side arm and low-side arm switching elements. The switching element is, for example, a transistor such as a MOSFET. In the present embodiment, the bridge circuit 63 includes transistors QH and QL of the high side arm and the low side arm.

ハイサイドアームのトランジスタQHのドレインは、第1正極バスバー60p1に接続されている。ハイサイドアームのトランジスタQHのソースは、ローサイドアームのトランジスタQLのドレインに接続されている。ローサイドアームのトランジスタQLのソースは第1負極バスバー60n1に接続されている。 The drain of the transistor QH of the high side arm is connected to the first positive electrode bus bar 60p1. The source of the transistor QH of the high side arm is connected to the drain of the transistor QL of the low side arm. The source of the transistor QL of the low side arm is connected to the first negative electrode bus bar 60n1.

ブリッジ回路63におけるハイサイドアームのトランジスタQHのソースとローサイドアームのトランジスタQLのドレインとの接続点は、トランス65の1次側コイル65aの第1端に接続されている。ブリッジ回路63は、第1正極バスバー60p1と第1負極バスバー60n1との間に印加される直流電力を交流電力に変換し、トランス65の1次側コイル65aへの通電を順次転流させることで、1次側コイル65aに交流電流を通電する。 The connection point between the source of the transistor QH of the high side arm and the drain of the transistor QL of the low side arm in the bridge circuit 63 is connected to the first end of the primary coil 65a of the transformer 65. The bridge circuit 63 converts the DC power applied between the first positive electrode bus bar 60p1 and the first negative electrode bus bar 60n1 into AC power, and sequentially commutates the energization of the transformer 65 to the primary coil 65a. An alternating current is applied to the primary coil 65a.

カレントトランス64は、電流検出用の変流器である。例えば、貫通型のカレントトランス64は、中空のリングコアと、測定対象の電流が流れる線路に直列に接続されてリングコアを貫通する1次側導体と、リングコアに巻回された2次側コイルと、2次側コイルに接続された負荷抵抗と、を備える。カレントトランス64の1次側導体は、第1入力コンデンサ61および第2入力コンデンサ62の接続点と、トランス65の1次側コイル65aの第2端との間に接続されている。カレントトランス64は、1次側導体に流れる入力交流電流に比例した電圧を負荷抵抗に発生させる。 The current transformer 64 is a current transformer for current detection. For example, the through-type current transformer 64 includes a hollow ring core, a primary conductor connected in series with a line through which the current to be measured flows and penetrating the ring core, and a secondary coil wound around the ring core. It includes a load resistor connected to the secondary coil. The primary conductor of the current transformer 64 is connected between the connection points of the first input capacitor 61 and the second input capacitor 62 and the second end of the primary coil 65a of the transformer 65. The current transformer 64 generates a voltage proportional to the input AC current flowing through the primary conductor in the load resistor.

カレントトランス64は、例えば、DC−DCコンバータ30の過電流保護に関連して、2次側(つまり低電圧の出力側)の過電流状態に対する垂下電流を1次側(つまり高電圧の入力側)の電流から検知する。電子制御ユニット28は、DC−DCコンバータ30の過電流保護において、カレントトランス64によって電圧変換された1次側(つまり高電圧の入力側)の電流、つまり出力電流に比例する1次側の電流に基づき、出力電流の過電流状態(垂下ポイント)を検知し、出力電圧を低下(垂下)させるように各トランジスタQH,QLのスイッチングを制御する。 The current transformer 64, for example, in connection with the overcurrent protection of the DC-DC converter 30, causes the drooping current on the secondary side (that is, the low voltage output side) to be on the primary side (that is, the high voltage input side). ) Is detected from the current. In the overcurrent protection of the DC-DC converter 30, the electronic control unit 28 has a current on the primary side (that is, a high voltage input side) converted by the current transformer 64, that is, a current on the primary side proportional to the output current. Based on the above, the overcurrent state (hanging point) of the output current is detected, and the switching of each transistor QH and QL is controlled so as to lower (hanging) the output voltage.

トランス65は、1次側コイル65aおよび2次側コイル65bを備える。 The transformer 65 includes a primary coil 65a and a secondary coil 65b.

1次側コイル65aの第1端は、ブリッジ回路63のハイサイドアームおよびローサイドアームの各トランジスタQH,QLの接続点に接続されている。1次側コイル65aの第2端は、カレントトランス64を介して、第1入力コンデンサ61および第2入力コンデンサ62の接続点に接続されている。 The first end of the primary coil 65a is connected to the connection points of the transistors QH and QL of the high side arm and the low side arm of the bridge circuit 63. The second end of the primary coil 65a is connected to the connection points of the first input capacitor 61 and the second input capacitor 62 via the current transformer 64.

2次側コイル65bは、後述する第1整流トランジスタ67のドレインと、後述する第2整流トランジスタ68のドレインとの間に接続されている。2次側コイル65bの中間タップは、第2正極バスバー60p2に接続されている。 The secondary coil 65b is connected between the drain of the first rectifying transistor 67, which will be described later, and the drain of the second rectifying transistor 68, which will be described later. The intermediate tap of the secondary coil 65b is connected to the second positive electrode bus bar 60p2.

トランス65は、1次側コイル65aの交流電力によって2次側コイル65bに誘導起電力を発生させ、1次側コイル65aに印加される電圧を降圧して2次側コイル65bに誘起電圧を発生させる。 The transformer 65 generates an induced electromotive force in the secondary coil 65b by the AC power of the primary coil 65a, lowers the voltage applied to the primary coil 65a, and generates an induced voltage in the secondary coil 65b. Let me.

整流回路66は、対を成す第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68を備え、トランス65の2次側コイル65bの誘導起電力を整流する。本実施形態においては、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68は、同期整流用のMOSFETを用いた同期整流回路を構成している。すなわち、本実施形態の整流回路66は同期整流回路である。 The rectifier circuit 66 includes a pair of a first rectifier transistor 67 and a second rectifier transistor 68, and rectifies the induced electromotive force of the secondary coil 65b of the transformer 65. In the present embodiment, the first rectifier transistor 67 and the second rectifier transistor 68 form a synchronous rectifier circuit using a MOSFET for synchronous rectification. That is, the rectifier circuit 66 of this embodiment is a synchronous rectifier circuit.

また第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68に用いられるMOSFETは、本実施形態では、半導体や電流経路を構成する材料(例えばアルミ)等の内部部品を合成樹脂(例えば、エポキシ樹脂)でモールド成型したパッケージ構造を有している。 Further, in the MOSFET used for the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68, in the present embodiment, internal parts such as a semiconductor and a material (for example, aluminum) constituting a current path are molded with a synthetic resin (for example, epoxy resin). It has a molded package structure.

第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のドレインは、2次側コイル65bを介して第2正極バスバー60p2に接続されており、ソースは、第2負極バスバー60n2に接続されている。 The drains of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 are connected to the second positive electrode bus bar 60p2 via the secondary coil 65b, and the source is connected to the second negative electrode bus bar 60n2.

第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68は、電子制御ユニット28によって制御される一次側のハイサイドアームおよびローサイドアームの各トランジスタQH,QLのスイッチングに同期して、電子制御ユニット28によってスイッチングが制御される。 The first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 are switched by the electronic control unit 28 in synchronization with the switching of the transistors QH and QL of the primary side high side arm and the low side arm controlled by the electronic control unit 28. Be controlled.

電子制御ユニット28は、例えば、各トランジスタQH,QLのスイッチングに同期して第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のスイッチング制御を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。 For example, the electronic control unit 28 executes switching control of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 in synchronization with the switching of the transistors QH and QL, and generates a control signal to be input to the gate drive unit 29.

ゲートドライブユニット29は、電子制御ユニット28から受け取る制御信号に基づいて、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68を実際にオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号を生成する。 The gate drive unit 29 generates a gate signal for actually driving the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 on (conducting) / off (cutting off) based on the control signal received from the electronic control unit 28.

なお、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のソース−ドレイン間には、ダイオード69が接続されているが、このダイオード69は、いわゆる寄生ダイオードである。 A diode 69 is connected between the source and drain of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68, and the diode 69 is a so-called parasitic diode.

出力コンデンサ70は、第2正極バスバー60p2と第2負極バスバー60n2との間に接続されている。出力コンデンサ70は、第2バッテリ14への出力電圧を平滑化する。 The output capacitor 70 is connected between the second positive electrode bus bar 60p2 and the second negative electrode bus bar 60n2. The output capacitor 70 smoothes the output voltage to the second battery 14.

第2正極バスバー60p2における出力コンデンサ70の接続点と、第2バッテリ14との間には、第2バッテリ14と直列にヒューズ71が接続されている。ヒューズ71は、整流回路66内を開放可能に設けられており、整流回路66内を流れる電流を遮断可能である。 A fuse 71 is connected in series with the second battery 14 between the connection point of the output capacitor 70 in the second positive electrode bus bar 60p2 and the second battery 14. The fuse 71 is provided so that the inside of the rectifier circuit 66 can be opened, and can cut off the current flowing in the rectifier circuit 66.

ヒューズ71は、電流に対する耐容量が整流回路66内のいずれの部品(例えば、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68)よりも低くなるように設定されている。例えばヒューズ71には、半導体の故障や絶縁不良等により第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68が短絡することで流れる電流(以下「短絡電流」ともいう。)以上の電流が流れると、内蔵する合金部品が溶断するものが用いられる。 The fuse 71 is set so that the withstand capacity against current is lower than any component in the rectifier circuit 66 (for example, the first rectifier transistor 67 and the second rectifier transistor 68). For example, when a current exceeding the current (hereinafter, also referred to as “short-circuit current”) that flows when the first rectifier transistor 67 or the second rectifier transistor 68 is short-circuited due to a semiconductor failure, insulation failure, or the like flows through the fuse 71, it is built in. The alloy part to be blown is used.

例えばヒューズ71は、短絡電流(例えば1000A)が流れると合金部品が溶断し易くなり、短絡電流以上の電流が流れると合金部品が溶断するように、合金部品の断面積が設定されている。このように、本実施形態のヒューズ71は、短絡電流以上の電流が流れると、単に短絡電流が流れる場合に比して、合金部品が溶断する時間が短くなるようになっている。 For example, in the fuse 71, the cross-sectional area of the alloy part is set so that the alloy part is easily blown when a short-circuit current (for example, 1000 A) flows, and the alloy part is blown when a current equal to or larger than the short-circuit current flows. As described above, in the fuse 71 of the present embodiment, when a current equal to or larger than the short-circuit current flows, the time for the alloy component to blow is shortened as compared with the case where the short-circuit current simply flows.

電流センサ72は、第2正極バスバー60p2における出力コンデンサ70の接続点と、ヒューズ71との間に接続されている。電流センサ72は、整流回路66内を流れる電流を検出する。例えば電流センサ72は、第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68に流れる短絡電流を検出する。 The current sensor 72 is connected between the connection point of the output capacitor 70 in the second positive electrode bus bar 60p2 and the fuse 71. The current sensor 72 detects the current flowing in the rectifier circuit 66. For example, the current sensor 72 detects a short-circuit current flowing through the first rectifying transistor 67 or the second rectifying transistor 68.

電流センサ72は、信号線によって電子制御ユニット28に接続されている。 The current sensor 72 is connected to the electronic control unit 28 by a signal line.

電子制御ユニット28は、上述のトランジスタQH,QLのスイッチングと同期するスイッチング制御に加え、電流センサ72の電流検出値に基づいて、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のスイッチング制御を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。 The electronic control unit 28 executes switching control of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 based on the current detection value of the current sensor 72 in addition to the switching control synchronized with the switching of the transistors QH and QL described above. , Generates a control signal to be input to the gate drive unit 29.

ゲートドライブユニット29は、第1整流トランジスタ67のゲート信号を生成する第1ゲートドライブユニット29aと、第2整流トランジスタ68のゲート信号を生成する第2ゲートドライブユニット29bと、を有する。第1ゲートドライブユニット29aおよび第2ゲートドライブユニット29bは、実際に、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号をそれぞれ生成する。 The gate drive unit 29 includes a first gate drive unit 29a that generates a gate signal of the first rectifying transistor 67, and a second gate drive unit 29b that generates a gate signal of the second rectifying transistor 68. The first gate drive unit 29a and the second gate drive unit 29b actually generate gate signals for driving the first rectifier transistor 67 and the second rectifier transistor 68 on (conducting) / off (disconnecting), respectively.

例えば電子制御ユニット28は、電流センサ72が短絡電流を検出すると、少なくとも、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68の故障していない一方のトランジスタをオン駆動するスイッチング制御を実行する。本実施形態では、電子制御ユニット28は、電流センサ72が短絡電流を検出すると、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68の両方をオン駆動するスイッチング制御を実行する。 For example, when the current sensor 72 detects a short-circuit current, the electronic control unit 28 executes switching control for on-driving at least one of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 that has not failed. In the present embodiment, when the current sensor 72 detects a short-circuit current, the electronic control unit 28 executes switching control for turning on both the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68.

次に、上述のように構成された電子制御ユニット28およびゲートドライブユニット29によって制御されるDC−DCコンバータ30の動作について説明する。図3は、本実施形態に係るDC−DCコンバータ30において、ハイサイドアームのトランジスタQHがオンの場合における一次側および二次側の各電流の流れの一例を示す図であり、図4は、ローサイドアームのトランジスタQLがオンの場合における一次側および二次側の各電流の流れの一例を示す図である。 Next, the operation of the DC-DC converter 30 controlled by the electronic control unit 28 and the gate drive unit 29 configured as described above will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of each current flow on the primary side and the secondary side when the transistor QH of the high side arm is on in the DC-DC converter 30 according to the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing an example. It is a figure which shows an example of the flow of each current of the primary side and the secondary side when the transistor QL of a low side arm is on.

DC−DCコンバータ30は、ゲートドライブユニット29からハイサイドアームおよびローサイドアームの各トランジスタQH,QLのゲートに入力されるゲート信号に基づき、各トランジスタQH,QLのオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。 The DC-DC converter 30 turns on (conducts) / turns off (cuts off) each transistor QH, QL based on the gate signal input from the gate drive unit 29 to the gate of each transistor QH, QL of the high side arm and the low side arm. Switch.

同様に、DC−DCコンバータ30は、各トランジスタQH,QLのオン(導通)/オフ(遮断)の切り替えと同期するように、第1および第2ゲートドライブユニット29a,29bから第1および第2整流トランジスタ67,68のゲートに入力されるゲート信号に基づき、第1および第2整流トランジスタ67,68のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。 Similarly, the DC-DC converter 30 rectifies the first and second gates from the first and second gate drive units 29a and 29b so as to synchronize with the on (conduction) / off (disconnection) switching of the transistors QH and QL. Based on the gate signal input to the gates of the transistors 67 and 68, the first and second rectifier transistors 67 and 68 are switched on (conducting) / off (disconnecting).

図3および図4に示すように、DC−DCコンバータ30は、ハイサイドアームのトランジスタQHがオン(導通)およびローサイドアームのトランジスタQLがオフ(遮断)に設定される第1状態と、トランジスタQHがオフ(遮断)およびトランジスタQLがオン(導通)に設定される第2状態と、を交互に切り替える。 As shown in FIGS. 3 and 4, the DC-DC converter 30 has a first state in which the transistor QH of the high side arm is set to on (conduction) and the transistor QL of the low side arm is set to off (cutoff), and the transistor QH. Alternately switches between the second state, in which is set to off (block) and the transistor QL is set to on (conducting).

そしてDC−DCコンバータ30は、第1状態においては、第2整流トランジスタ68をオン(導通)および第1整流トランジスタ67をオフ(遮断)にし、第2状態においては、第1整流トランジスタ67をオン(導通)および第2整流トランジスタ68をオフ(遮断)にする。 Then, the DC-DC converter 30 turns on the second rectifying transistor 68 (conducting) and turns off the first rectifying transistor 67 in the first state, and turns on the first rectifying transistor 67 in the second state. (Conduction) and the second rectifier transistor 68 are turned off (cut off).

第1状態では、図3に示すように、1次側において順次、第1入力コンデンサ61の正極端と、ハイサイドアームのトランジスタQHと、トランス65の1次側コイル65aと、カレントトランス64と、第1入力コンデンサ61の負極端とへ共振電流が流れる。そして2次側においては、順次、第2整流トランジスタ68と、2次側コイル65bおよび中間タップと、ヒューズ71とへ電流が流れる。 In the first state, as shown in FIG. 3, the positive end of the first input capacitor 61, the transistor QH of the high side arm, the primary coil 65a of the transformer 65, and the current transformer 64 are sequentially arranged on the primary side. , A resonance current flows to the negative end of the first input capacitor 61. Then, on the secondary side, a current flows sequentially to the second rectifying transistor 68, the secondary coil 65b, the intermediate tap, and the fuse 71.

第2状態では、図4に示すように、1次側において順次、第2入力コンデンサ62の正極端と、カレントトランス64と、トランス65の1次側コイル65aと、ローサイドアームのトランジスタQLと、第2入力コンデンサ62の負極端とへ共振電流が流れる。そして2次側においては、順次、第1整流トランジスタ67と、2次側コイル65bおよび中間タップと、ヒューズ71とへ電流が流れる。 In the second state, as shown in FIG. 4, the positive end of the second input capacitor 62, the current transformer 64, the primary coil 65a of the transformer 65, and the transistor QL of the low side arm are sequentially arranged on the primary side. A resonance current flows to the negative end of the second input capacitor 62. Then, on the secondary side, a current flows sequentially to the first rectifying transistor 67, the secondary coil 65b, the intermediate tap, and the fuse 71.

このように設定された第1状態と第2状態とを交互に切り替えることで、1次側の入力電圧であるバッテリ電圧VBを降圧し、2次側の出力電圧を第2バッテリ14に印加することができる。 By alternately switching between the first state and the second state set in this way, the battery voltage VB, which is the input voltage on the primary side, is stepped down, and the output voltage on the secondary side is applied to the second battery 14. be able to.

このとき、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のいずれか一方が、半導体の故障や絶縁不良等により短絡すると、短絡したトランジスタに短絡電流が流れる。そして電流センサ72が短絡電流を検出すると、電子制御ユニット28が第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68のオン(導通)制御を実行し、ゲートドライブユニット29に入力するオン制御信号を生成する。 At this time, if either one of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 is short-circuited due to a semiconductor failure, insulation failure, or the like, a short-circuit current flows through the short-circuited transistor. When the current sensor 72 detects the short-circuit current, the electronic control unit 28 executes on (conduction) control of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68, and generates an on control signal to be input to the gate drive unit 29.

ゲートドライブユニット29では、電子制御ユニット28から受け取るオン制御信号に基づいて、第1および第2ゲートドライブユニット29a,29bが第1および第2整流トランジスタ67,68を実際にオン(導通)駆動するためのゲート信号を生成し、第1および第2整流トランジスタ67,68をオン(導通)駆動させる。 In the gate drive unit 29, the first and second gate drive units 29a and 29b actually turn on (conduct) the first and second rectifier transistors 67 and 68 based on the on control signal received from the electronic control unit 28. A gate signal is generated to drive the first and second rectifying transistors 67 and 68 on (conducting).

第1および第2整流トランジスタ67,68をオン(導通)駆動すると、短絡故障していない方のトランジスタにも電流が流れ、短絡電流にこの電流を加えた電流、すなわち短絡電流以上の電流がヒューズ71に流れる。これにより、ヒューズ71の合金部品が溶断し、整流回路66が開放される。 When the first and second rectifying transistors 67 and 68 are driven on (conducting), a current also flows through the transistor that has not failed in the short circuit, and the current obtained by adding this current to the short circuit current, that is, the current equal to or greater than the short circuit current is the fuse. It flows to 71. As a result, the alloy component of the fuse 71 is blown, and the rectifier circuit 66 is opened.

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)相対的に高電圧の第1バッテリ11の電圧の、相対的に低電圧の第2バッテリ14に対する降圧を制御する電圧変換装置16である。電圧変換装置16は、トランス65の2次側コイル65bに接続される第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68を有する整流回路66と、整流回路66を開放可能なヒューズ71と、第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68の短絡を検出する短絡検出手段と、を有するDC−DCコンバータ30と、短絡検出手段が短絡を検出すると、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68の一方または両方をオン駆動させてヒューズ71に整流回路66を開放させる電子制御ユニット28およびゲートドライブユニット29とを備える。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A voltage conversion device 16 that controls step-down of the voltage of the relatively high voltage first battery 11 with respect to the relatively low voltage second battery 14. The voltage converter 16 includes a rectifier circuit 66 having a first rectifier transistor 67 and a second rectifier transistor 68 connected to the secondary side coil 65b of the transformer 65, a fuse 71 capable of opening the rectifier circuit 66, and a first rectifier. A DC-DC converter 30 having a short circuit detecting means for detecting a short circuit of the transistor 67 or the second rectifying transistor 68, and one of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 or the second rectifying transistor 68 when the short circuit detecting means detects a short circuit. It includes an electronic control unit 28 and a gate drive unit 29 that drive both on and open the rectifier circuit 66 in the fuse 71.

この構成により、例えば、第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68が短絡した場合においても、DC−DCコンバータ30に2次的な機能失陥が生じることを効果的に防止することができる。 With this configuration, for example, even when the first rectifying transistor 67 or the second rectifying transistor 68 is short-circuited, it is possible to effectively prevent the DC-DC converter 30 from having a secondary functional failure.

例えば、第1または第2整流トランジスタ67,68が短絡した場合、短絡した第1または第2整流トランジスタ67,68に第2バッテリ14から短絡電流が流れる。短絡した第1または第2整流トランジスタ67,68に短絡電流が流れると、第1または第2整流トランジスタ67,68内の電流経路が異常発熱するおそれがある。 For example, when the first or second rectifying transistors 67 and 68 are short-circuited, a short-circuit current flows from the second battery 14 to the short-circuited first or second rectifying transistors 67 and 68. If a short-circuit current flows through the short-circuited first or second rectifying transistors 67 and 68, the current path in the first or second rectifying transistors 67 and 68 may generate abnormal heat.

電流経路が異常発熱すると、例えば第1および第2整流トランジスタ67,68がパッケージ構造を有する場合、半導体や電流経路等の内部部品をモールドする合成樹脂が受熱することで破損するおそれがある。例えば電流経路がアルミにより形成され、合成樹脂がエポキシ樹脂の場合、アルミの融点が約600℃、エポキシ樹脂の発火点が約530度だとすると、合成樹脂の発火点を超えるまで電流経路が温度上昇するおそれがある。 When the current path generates abnormal heat, for example, when the first and second rectifying transistors 67 and 68 have a package structure, the synthetic resin that molds internal parts such as a semiconductor and the current path may be damaged by receiving heat. For example, if the current path is formed of aluminum and the synthetic resin is an epoxy resin, and the melting point of the aluminum is about 600 ° C. and the ignition point of the epoxy resin is about 530 degrees, the temperature of the current path rises until the ignition point of the synthetic resin is exceeded. There is a risk.

このような温度上昇により、合成樹脂およびパッケージ内部に含む空気や水が膨張し、合成樹脂に難燃剤が添加されている場合、難燃剤が気化することで難燃剤も膨張する。これにより、モールド成型したパッケージの内部圧力が増加し、パッケージが破裂するおそれがある。パッケージが破裂すると、パッケージの周囲に内部部品が飛散し、周囲に配置される回路等の機能不全や絶縁不良等の機能失陥を引き起こすおそれがある。 Due to such a temperature rise, the air or water contained in the synthetic resin and the package expands, and when the flame retardant is added to the synthetic resin, the flame retardant evaporates and the flame retardant also expands. As a result, the internal pressure of the molded package increases, and the package may burst. If the package ruptures, internal parts may scatter around the package, causing malfunction of the circuits and the like arranged around the package and functional failure such as poor insulation.

本実施形態においては、上述したように、短絡検出手段が短絡を検出すると、第1および第2整流トランジスタ67,68をオン駆動する。そのため、ヒューズ71に短絡電流以上の電流を流すことができる。ヒューズ71は短絡電流以上の電流により合金部品が溶断するとともに、電流の大きさに比例して溶断時間が短くなるので、例えば、第1および第2整流トランジスタ67,68をオフ駆動して短絡電流のみが流れる状態に比して、ヒューズ71の溶断時間を短くすることができる。これにより、第1および第2整流トランジスタ67,68のパッケージの破裂等を抑制することができる。その結果、DC−DCコンバータ30における第1および第2整流トランジスタ67,68の周囲に配置される回路等の機能不全や絶縁不良等の機能失陥を防止することができる。 In the present embodiment, as described above, when the short circuit detecting means detects a short circuit, the first and second rectifying transistors 67 and 68 are driven on. Therefore, a current equal to or larger than the short-circuit current can flow through the fuse 71. In the fuse 71, the alloy parts are blown by a current equal to or larger than the short-circuit current, and the blow-off time is shortened in proportion to the magnitude of the current. Therefore, for example, the first and second rectifying transistors 67 and 68 are turned off to drive the short-circuit current. The blow time of the fuse 71 can be shortened as compared with the state in which only the current flows. As a result, bursting of the packages of the first and second rectifying transistors 67 and 68 can be suppressed. As a result, it is possible to prevent malfunction of the circuits and the like arranged around the first and second rectifying transistors 67 and 68 in the DC-DC converter 30 and functional failure such as poor insulation.

また例えば、第1および第2整流トランジスタ67,68の電流経路の断面積を大きくすることで電流の耐容量を増やして電流経路の温度上昇を抑制し、パッケージの破損を抑制することもできるが、第1および第2整流トランジスタ67,68をオン駆動することでヒューズ71の溶断時間を短くできるので、第1および第2整流トランジスタ67,68の電流の耐容量を増やす必要もない。そのため、電流の耐容量の増加に伴うコストの増加やサイズアップを図ることなく、DC−DCコンバータ30に2次的な機能失陥が生じうることを効果的に防止することができる。 Further, for example, by increasing the cross-sectional area of the current paths of the first and second rectifying transistors 67 and 68, the withstand capacity of the current can be increased to suppress the temperature rise of the current path, and the damage to the package can be suppressed. Since the blowing time of the fuse 71 can be shortened by driving the first and second rectifying transistors 67 and 68 on, it is not necessary to increase the current withstand capacity of the first and second rectifying transistors 67 and 68. Therefore, it is possible to effectively prevent the DC-DC converter 30 from having a secondary functional failure without increasing the cost and size due to the increase in the withstand capacity of the current.

また例えば、第1および第2整流トランジスタ67,68を2個以上直列に設けることで、例えば上流側の第1または第2整流トランジスタ67,68が短絡した場合に、下流側の第1または第2整流トランジスタ67,68をオフ駆動することで、整流回路を開放させることができる。本実施形態では、第1および第2整流トランジスタ67,68をオン駆動することで、ヒューズの溶断時間を短くすることができるので、第1および第2整流トランジスタ67,68を2個以上直列に設けることなく、DC−DCコンバータ30に2次的な機能失陥が生じうることを効果的に防止することができる。 Further, for example, by providing two or more first and second rectifying transistors 67 and 68 in series, for example, when the first or second rectifying transistors 67 and 68 on the upstream side are short-circuited, the first or first rectifying transistor on the downstream side is short-circuited. 2 The rectifier circuit can be opened by driving the rectifier transistors 67 and 68 off. In the present embodiment, the fuse blowing time can be shortened by driving the first and second rectifying transistors 67 and 68 on, so that two or more first and second rectifying transistors 67 and 68 are connected in series. Without the provision, it is possible to effectively prevent the DC-DC converter 30 from having a secondary functional failure.

(2)短絡検出手段が短絡を検出した場合にオン駆動させる第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68の一方は、故障していないトランジスタである。例えば、少なくとも故障していない第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68をオン駆動することでヒューズ71の溶断時間を短くできる。これにより、第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68が短絡した場合においても、DC−DCコンバータ30に2次的な機能失陥が生じることを効果的に防止することができる。 (2) One of the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68, which are driven on when the short-circuit detecting means detects a short-circuit, is a transistor that has not failed. For example, the blow time of the fuse 71 can be shortened by driving on the first rectifying transistor 67 or the second rectifying transistor 68 that has not failed at least. As a result, even when the first rectifying transistor 67 or the second rectifying transistor 68 is short-circuited, it is possible to effectively prevent the DC-DC converter 30 from having a secondary functional failure.

(3)第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68がMOSFETである。これにより、例えば、第1整流トランジスタ67および第2整流トランジスタ68にMOSFETを用いた場合においても、MOSFETの短絡故障によるDC−DCコンバータ30の2次的な機能失陥を効果的に防止することができる。 (3) The first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68 are MOSFETs. Thereby, for example, even when a MOSFET is used for the first rectifying transistor 67 and the second rectifying transistor 68, the secondary functional failure of the DC-DC converter 30 due to a short-circuit failure of the MOSFET can be effectively prevented. Can be done.

(4)短絡検出手段が整流回路66内を流れる短絡電流を検出する電流センサ72である。これにより、簡単な構成で、短絡電流を容易に検出することができる。その結果、例えばコストアップ等を図ることなく、第1整流トランジスタ67または第2整流トランジスタ68の故障によるDC−DCコンバータ30の2次的な機能失陥を効果的に防止することができる。 (4) The short-circuit detecting means is a current sensor 72 that detects a short-circuit current flowing in the rectifier circuit 66. As a result, the short-circuit current can be easily detected with a simple configuration. As a result, it is possible to effectively prevent the secondary functional failure of the DC-DC converter 30 due to the failure of the first rectifying transistor 67 or the second rectifying transistor 68 without, for example, increasing the cost.

上記実施形態では、整流回路66として、MOSFETを用いた同期整流回路を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。整流回路は、例えばトランジスタ等のスイッチング素子を用いた回路であればよい。 In the above embodiment, the rectifier circuit 66 has been described using a synchronous rectifier circuit using MOSFETs, but the present invention is not limited thereto. The rectifier circuit may be a circuit using a switching element such as a transistor.

上記実施形態では、短絡検出手段として、電流センサ72を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、短絡検出手段は、短絡によって電圧が低下したことを検出する電圧センサを用いる構成であってもよい。 In the above embodiment, the current sensor 72 has been described as the short circuit detecting means, but the present invention is not limited thereto. For example, the short circuit detecting means may be configured to use a voltage sensor that detects that the voltage has dropped due to the short circuit.

また上記実施形態では、整流回路66を流れる電流を検出する電流センサ72を用いて短絡を検出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、間接的に短絡電流に比例した電流が流れるポイントに電流センサを配置して、この電流センサにより検出した電流で短絡を検出する構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, the short circuit is detected by using the current sensor 72 that detects the current flowing through the rectifier circuit 66, but the present invention is not limited to this. For example, a current sensor may be arranged at a point where a current indirectly proportional to the short-circuit current flows, and a short-circuit may be detected by the current detected by the current sensor.

上記実施形態では、車両10に搭載されるDC−DCコンバータ30を備える電圧変換装置16を用いて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、他の機器に搭載される、DC−DCコンバータを備える電圧変換装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the voltage conversion device 16 including the DC-DC converter 30 mounted on the vehicle 10 has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the DC-DC converter mounted on another device is used. It can also be applied to a voltage converter equipped with a DC converter.

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態により本発明が限定されるものではない。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments as long as the features of the present invention are not impaired.

10 車両、11 第1バッテリ、12 第1モータ、13 第2モータ、14 第2バッテリ、16 電圧変換装置、28 電子制御ユニット(制御部)、29 ゲートドライブユニット(制御部)、30 DC−DCコンバータ(電圧変換部)、65 トランス、65b 2次側コイル、66 整流回路、67 第1整流トランジスタ、68 第2整流トランジスタ、71 ヒューズ、72 電流センサ(短絡検出手段) 10 Vehicle, 11 1st battery, 12 1st motor, 13 2nd motor, 14 2nd battery, 16 Voltage converter, 28 Electronic control unit (control unit), 29 Gate drive unit (control unit), 30 DC-DC converter (Voltage converter), 65 transformer, 65b secondary coil, 66 rectifier circuit, 67 first rectifier transistor, 68 second rectifier transistor, 71 fuse, 72 current sensor (short circuit detection means)

Claims (4)

相対的に高電圧の1次側電源の電圧の、相対的に低電圧の2次側電源に対する降圧を制御する電圧変換装置であって、
トランスの2次側コイルに接続される第1整流トランジスタおよび第2整流トランジスタを有する整流回路と、前記整流回路を開放可能なヒューズと、前記第1整流トランジスタまたは前記第2整流トランジスタの短絡を検出する短絡検出手段と、を有する電圧変換部と、
前記短絡検出手段が短絡を検出すると、前記第1整流トランジスタおよび前記第2整流トランジスタの一方または両方をオン駆動させて前記ヒューズに前記整流回路を開放させる制御部と、を備えることを特徴とする電圧変換装置。
A voltage converter that controls step-down of the voltage of a relatively high voltage primary power supply to a relatively low voltage secondary power supply.
Detects a short circuit between a rectifier circuit having a first rectifier transistor and a second rectifier transistor connected to the secondary coil of the transformer, a fuse capable of opening the rectifier circuit, and the first rectifier transistor or the second rectifier transistor. A voltage converter having a short circuit detection means,
When the short-circuit detecting means detects a short-circuit, the fuse includes a control unit that turns on one or both of the first rectifier transistor and the second rectifier transistor to open the rectifier circuit to the fuse. Voltage converter.
請求項1に記載の電圧変換装置において、
前記短絡検出手段が短絡を検出した場合にオン駆動させる前記第1整流トランジスタおよび前記第2整流トランジスタの一方は、短絡していないトランジスタである、ことを特徴とする電圧変換装置。
In the voltage conversion device according to claim 1,
A voltage conversion device, characterized in that one of the first rectifying transistor and the second rectifying transistor, which are driven on when the short-circuit detecting means detects a short-circuit, is a transistor that is not short-circuited.
請求項1または2に記載の電圧変換装置において、
前記第1整流トランジスタおよび前記第2整流トランジスタがMOSFETである、ことを特徴とする電圧変換装置。
In the voltage converter according to claim 1 or 2.
A voltage conversion device characterized in that the first rectifying transistor and the second rectifying transistor are MOSFETs.
請求項1から3のいずれか1項に記載の電圧変換装置において、
前記短絡検出手段が前記整流回路内を流れる短絡電流を検出する電流センサである、ことを特徴とする電圧変換装置。
In the voltage converter according to any one of claims 1 to 3,
A voltage conversion device, wherein the short-circuit detecting means is a current sensor that detects a short-circuit current flowing in the rectifier circuit.
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