JP6020212B2 - Power supply and power supply system - Google Patents
Power supply and power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6020212B2 JP6020212B2 JP2013015284A JP2013015284A JP6020212B2 JP 6020212 B2 JP6020212 B2 JP 6020212B2 JP 2013015284 A JP2013015284 A JP 2013015284A JP 2013015284 A JP2013015284 A JP 2013015284A JP 6020212 B2 JP6020212 B2 JP 6020212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- supply device
- voltage
- rectifying element
- positive output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 31
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明は、複数個を直列可能に構成されて、特に蓄電池を充電する際に好適な電源装置、およびこの電源装置が複数個直列接続されて構成された電源システムに関するものである。 The present invention relates to a power supply device that is configured to be capable of being connected in series, and particularly suitable for charging a storage battery, and to a power supply system that is configured by connecting a plurality of power supply devices in series.
複数の電源装置を直列に接続する構成として、下記の特許文献1に開示された構成が知られている。この構成では、逆流防止用ダイオードと出力電流をバイパスするためのダイオード(以下、バイパス用ダイオードともいう)とが各電源装置(DC/DCコンバータ)の出力端子に外付けされ、かつこれらの2つのダイオードが外付けされた電源装置が複数直列に接続されることで、負荷に対して電流(負荷電流)を出力する。
As a configuration for connecting a plurality of power supply devices in series, a configuration disclosed in
この構成によれば、いずれかの電源装置が動作を停止した場合であっても、動作を停止した電源装置の出力電圧がこの電源装置に外付けされた逆流防止用ダイオードの順電圧(順方向電圧)以下になって、この電源装置に外付けされたバイパス用ダイオードがオン状態に移行するため、このバイパス用ダイオードが、迂回路として機能して、動作状態の他の電源装置の出力電流を通過させることで、負荷への出力電流の供給が継続される。 According to this configuration, even when one of the power supply devices stops operating, the output voltage of the power supply device that has stopped operating is the forward voltage (forward direction) of the backflow prevention diode externally attached to the power supply device. Voltage) and the bypass diode externally attached to this power supply device is turned on, so that this bypass diode functions as a detour and reduces the output current of other power supply devices in the operating state. By passing, the supply of the output current to the load is continued.
ところが、上記の電源装置には以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この電源装置には、複数個の電源装置を直列接続して電源システムを構成する際に、逆流防止用ダイオードとバイパス用ダイオードとを直列接続する電源装置の個数分だけ別途用意し、かつ各電源装置にそれぞれ外付けしなければならず、その作業が煩雑であるという解決すべき課題が存在している。 However, the above power supply apparatus has the following problems to be solved. That is, in this power supply device, when a power supply system is configured by connecting a plurality of power supply devices in series, the power supply device is separately prepared for the number of power supply devices in which a backflow prevention diode and a bypass diode are connected in series, and There is a problem to be solved that each power supply apparatus must be externally attached and the work is complicated.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、逆流防止用ダイオードとバイパス用ダイオードとを別途用意することなく、複数個を簡単に直列接続して使用し得る電源装置、およびこの電源装置を用いた電源システムを提供することを主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a power supply device that can be used by simply connecting a plurality of backflow prevention diodes and bypass diodes in series without separately preparing them, and The main object is to provide a power supply system using a power supply device.
上記目的を達成すべく、本発明に係る電源装置は、トランスの一次巻線に対する電圧の断続的な印加に起因して当該トランスの二次巻線に誘起される電圧を整流平滑して直流電圧を生成すると共に当該直流電圧を正出力部と負出力部との間に出力する整流平滑回路と、前記直流電圧を外部に出力するための正出力端子および負出力端子と、直列接続用端子と、逆流防止用整流素子と、バイパス用整流素子とを備え、前記直列接続用端子は、前記正出力部に接続され、前記負出力端子は、前記負出力部に接続され、前記逆流防止用整流素子は、前記正出力部と前記正出力端子との間に当該正出力端子に向かう方向を順方向として接続され、前記バイパス用整流素子は、前記正出力部と前記負出力部との間に当該正出力部に向かう方向を順方向として接続されている。 In order to achieve the above object, a power supply device according to the present invention rectifies and smoothes a voltage induced in a secondary winding of a transformer due to intermittent application of a voltage to the primary winding of the transformer, thereby generating a DC voltage. And a rectifying / smoothing circuit that outputs the DC voltage between the positive output unit and the negative output unit, a positive output terminal and a negative output terminal for outputting the DC voltage to the outside, and a series connection terminal; A rectifying element for backflow prevention and a rectifying element for bypass, wherein the series connection terminal is connected to the positive output unit, the negative output terminal is connected to the negative output unit, and the backflow prevention rectification The element is connected between the positive output unit and the positive output terminal with a direction toward the positive output terminal as a forward direction, and the bypass rectifying element is interposed between the positive output unit and the negative output unit. The direction toward the positive output part is the forward direction. It is connected Te.
また、本発明に係る電源装置は、前記直列接続用端子は、金属導体からなるバスバーを介して前記正出力部に接続され、前記バスバーは、前記逆流防止用整流素子および前記バイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子が取り付けられることにより、当該少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能する。 Further, in the power supply device according to the present invention, the series connection terminal is connected to the positive output part via a bus bar made of a metal conductor, and the bus bar includes the backflow preventing rectifier element and the bypass rectifier element. By attaching at least one of the rectifying elements, it functions as a radiator of the at least one rectifying element.
また、本発明に係る電源装置は、トランスの一次巻線に対する電圧の断続的な印加に起因して当該トランスの二次巻線に誘起される電圧を整流平滑して直流電圧を生成すると共に当該直流電圧を正出力部と負出力部との間に出力する整流平滑回路と、前記直流電圧を外部に出力するための正出力端子および負出力端子と、直列接続用端子と、逆流防止用整流素子と、バイパス用整流素子とを備え、前記直列接続用端子は、前記負出力部に接続され、前記正出力端子は、前記正出力部に接続され、前記逆流防止用整流素子は、前記負出力部と前記負出力端子との間に当該負出力部に向かう方向を順方向として接続され、前記バイパス用整流素子は、前記正出力部と前記負出力部との間に当該正出力部に向かう方向を順方向として接続されている。 Further, the power supply device according to the present invention generates a DC voltage by rectifying and smoothing a voltage induced in the secondary winding of the transformer due to intermittent application of the voltage to the primary winding of the transformer. A rectifying / smoothing circuit that outputs a DC voltage between a positive output unit and a negative output unit, a positive output terminal and a negative output terminal for outputting the DC voltage to the outside, a terminal for series connection, and a rectifier for backflow prevention And a bypass rectifying element, the series connection terminal is connected to the negative output unit, the positive output terminal is connected to the positive output unit, and the backflow prevention rectifying element is the negative output unit. A direction toward the negative output unit is connected between the output unit and the negative output terminal as a forward direction, and the bypass rectifying element is connected to the positive output unit between the positive output unit and the negative output unit. Connected with forward direction as forward direction
また、本発明に係る電源装置は、前記直列接続用端子は、金属導体からなるバスバーを介して前記負出力部に接続され、前記バスバーは、前記逆流防止用整流素子および前記バイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子が取り付けられることにより、当該少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能する。 Further, in the power supply device according to the present invention, the series connection terminal is connected to the negative output part via a bus bar made of a metal conductor, and the bus bar is connected to the rectifier for backflow prevention and the rectifier for bypass. By attaching at least one of the rectifying elements, it functions as a radiator of the at least one rectifying element.
また、本発明に係る電源システムは、上記の電源装置を複数備えて構成され、前記複数の電源装置は、高電位側の当該電源装置の前記負出力端子と低電位側の当該電源装置の前記直列接続用端子とが接続されることによって直列接続されると共に、加算された当該各電源装置の前記直流電圧を、最も高電位側に配設された前記電源装置の前記正出力端子と、最も低電位側に配設された前記電源装置の前記負出力端子との間に出力する。 Further, a power supply system according to the present invention includes a plurality of the power supply devices described above, and the plurality of power supply devices includes the negative output terminal of the power supply device on the high potential side and the power supply device on the low potential side. The series connection terminal is connected in series, and the added DC voltage of each power supply device is added to the positive output terminal of the power supply device arranged on the highest potential side, Output between the negative output terminal of the power supply device disposed on the low potential side.
また、本発明に係る電源システムは、上記の電源装置を複数備えて構成され、前記複数の電源装置は、高電位側の当該電源装置の前記直列接続用端子と低電位側の当該電源装置の前記正出力端子とが接続されることによって直列接続されると共に、加算された当該各電源装置の前記直流電圧を、最も高電位側に配設された前記電源装置の前記正出力端子と、最も低電位側に配設された前記電源装置の前記負出力端子との間に出力する。 In addition, a power supply system according to the present invention includes a plurality of the power supply devices described above, and the plurality of power supply devices include the terminal for series connection of the power supply device on the high potential side and the power supply device on the low potential side. The positive output terminal is connected in series by being connected, and the added DC voltage of each power supply apparatus is the most positive output terminal of the power supply apparatus disposed on the highest potential side, Output between the negative output terminal of the power supply device disposed on the low potential side.
本発明の電源装置では、逆流防止用整流素子が正出力部と正出力端子との間に正出力端子に向かう方向を順方向として接続されると共に、バイパス用整流素子が正出力部と負出力部との間に正出力部に向かう方向を順方向として接続されている。 In the power supply device of the present invention, the backflow preventing rectifying element is connected between the positive output part and the positive output terminal with the direction toward the positive output terminal as the forward direction, and the bypass rectifying element is connected to the positive output part and the negative output. The direction toward the positive output unit is connected to the unit as the forward direction.
したがって、この電源装置によれば、複数個を直列接続して電源システムとして使用する場合であっても、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子を別途用意して外付けする必要がないため、極めて簡単な作業で複数個を直列接続することができる。また、この電源装置では、正出力部に整流素子を介在させることなく接続(直接接続)された直列接続用端子を備えているため、この直列接続用端子を使用して電源装置を複数個を直列に接続して電源システムを構成することにより、逆流防止用整流素子の存在に起因する電圧降下を逆流防止用整流素子一つ分の順方向電圧だけに抑えることができる。 Therefore, according to this power supply apparatus, even when a plurality of units are connected in series and used as a power supply system, there is no need to prepare a rectifying element for backflow prevention and a rectifying element for bypass separately. Multiple units can be connected in series with extremely simple work. In addition, this power supply device includes a series connection terminal connected (directly connected) to the positive output portion without interposing a rectifying element. Therefore, a plurality of power supply devices are connected using the series connection terminal. By connecting the power supply system in series, the voltage drop due to the presence of the backflow preventing rectifying element can be suppressed to only the forward voltage of one backflow preventing rectifying element.
また、本発明の電源装置および電源システムによれば、直列接続用端子が金属導体からなるバスバーを介して正出力部に接続され、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子がこのバスバーに取り付けられることにより、バスバーがこの少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能するため、この少なくとも1つの整流素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。 According to the power supply device and the power supply system of the present invention, the serial connection terminal is connected to the positive output portion via the bus bar made of a metal conductor, and at least one of the backflow prevention rectifier and the bypass rectifier By attaching the rectifying element to the bus bar, the bus bar functions as a radiator of the at least one rectifying element, so that heat generated by the at least one rectifying element can be efficiently radiated.
本発明の電源装置では、逆流防止用整流素子が負出力部と負出力端子との間に負出力部に向かう方向を順方向として接続されると共に、バイパス用整流素子が正出力部と負出力部との間に正出力部に向かう方向を順方向として接続されている。 In the power supply device of the present invention, the backflow preventing rectifying element is connected between the negative output part and the negative output terminal with the direction toward the negative output part as the forward direction, and the bypass rectifying element is connected to the positive output part and the negative output. The direction toward the positive output unit is connected to the unit as the forward direction.
したがって、この電源装置によれば、複数個を直列接続して電源システムとして使用する場合であっても、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子を別途用意して外付けする必要がないため、極めて簡単な作業で複数個を直列接続することができる。また、この電源装置では、負出力部に整流素子を介在させることなく接続(直接接続)された直列接続用端子を備えているため、この直列接続用端子を使用して電源装置を複数個を直列に接続して電源システムを構成することにより、逆流防止用整流素子の存在に起因する電圧降下を逆流防止用整流素子一つ分の順方向電圧だけに抑えることができる。 Therefore, according to this power supply apparatus, even when a plurality of units are connected in series and used as a power supply system, there is no need to prepare a rectifying element for backflow prevention and a rectifying element for bypass separately. Multiple units can be connected in series with extremely simple work. In addition, this power supply device includes a series connection terminal connected (directly connected) to the negative output portion without interposing a rectifying element. Therefore, a plurality of power supply devices can be connected using the series connection terminal. By connecting the power supply system in series, the voltage drop due to the presence of the backflow preventing rectifying element can be suppressed to only the forward voltage of one backflow preventing rectifying element.
また、本発明の電源装置および電源システムによれば、直列接続用端子が金属導体からなるバスバーを介して負出力部に接続され、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子がこのバスバーに取り付けられることにより、バスバーがこの少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能するため、この少なくとも1つの整流素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。 Further, according to the power supply device and the power supply system of the present invention, the series connection terminal is connected to the negative output portion via the bus bar made of the metal conductor, and at least one of the backflow prevention rectifier and the bypass rectifier By attaching the rectifying element to the bus bar, the bus bar functions as a radiator of the at least one rectifying element, so that heat generated by the at least one rectifying element can be efficiently radiated.
以下、電源装置および電源システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a power supply device and a power supply system will be described with reference to the drawings.
図1の電源装置1は、一例として、正入力端子2、負入力端子3、整流平滑回路4、スイッチング回路5、トランス6、整流回路7、平滑回路8、制御回路9、逆流防止用整流素子10、バイパス用整流素子11、正出力端子12、負出力端子13、直列接続用端子14およびバスバー15を備えて、正入力端子2および負入力端子3間に入力される入力電圧(本例では一例として交流電圧Vacであるが、直流電圧でもよい)を直流電圧Vdcに変換して出力する絶縁型コンバータとして構成されている。なお、電源装置1は、絶縁型コンバータである限り、フォーワード方式、フライバック方式、ブリッジ方式およびプッシュプル方式など種々の絶縁型コンバータで構成することができる。
1 includes, as an example, a
整流平滑回路4は、交流電圧Vacを整流および平滑することにより、直流電圧に変換して出力する。なお、交流電圧Vacに代えて直流電圧を入力する場合には、整流平滑回路4に代えて平滑回路を使用する構成を採用することもできるし、さらに、入力する直流電圧のリップルが少ない場合には、整流平滑回路4を省く構成を採用することもできる。スイッチング回路5は、不図示のスイッチ素子(トランジスタなど)を有し、このスイッチ素子が制御回路9によって制御されてオン・オフを繰り返すことにより、整流平滑回路4から出力される直流電圧をスイッチングしてトランス6に断続的に印加する。
The rectifying /
トランス6は、一例として、互いに電気的に絶縁された1次巻線6aおよび2次巻線6bを有している。また、トランス6は、スイッチング回路5による1次巻線6aに対する直流電圧の断続的な印加に起因して2次巻線6bに交流電圧を誘起させる。
As an example, the
整流回路7は、2次巻線6bに誘起される交流電圧を整流することにより、脈流電圧に変換して出力する。平滑回路8は、整流回路7と相俟って整流平滑回路を構成し、整流回路7によって整流された脈流電圧を平滑することによって直流電圧Vdcに変換して、正出力部8aと負出力部8bとの間から出力する。また、平滑回路8は、不図示の電圧検出部および電流検出部を備えている。電圧検出部は、例えば、分圧抵抗回路で構成されて、直流電圧Vdcを検出すると共に、直流電圧Vdcの電圧値に応じて電圧値が変化する電圧検出信号Svを生成して制御回路9に出力する。また、電流検出部は、例えば1Ω未満の微小抵抗値の検出抵抗で構成されて、正出力部8aおよび負出力部8bから出力される直流電流Idcを検出すると共に、直流電流Idcの電流値に応じて電圧値が変化する電流検出信号Siを生成して制御回路9に出力する。
The
制御回路9は、電圧検出信号Svに基づいて現在の直流電圧Vdcの電圧値を算出すると共に、電流検出信号Siに基づいて現在の直流電流Idcの電流値を算出する。また、制御回路9は、算出した現在の直流電圧Vdcの電圧値および現在の直流電流Idcの電流値に基づいて、直流電圧Vdcおよび直流電流Idcが図3に示すような関係(電流−電圧特性)で変化するように、つまり、定電流電圧垂下型の過電流保護特性を有するようにスイッチング回路5のスイッチ素子を制御する。
The
具体的には、制御回路9は、現在の直流電圧Vdcの電圧値が予め規定された基準電圧値Vref未満のときには、スイッチング回路5のスイッチ素子に対するデューティ比制御(または周波数制御)を実行することにより、現在の直流電流Idcの電流値を予め規定された基準電流値Irefにする定電流制御を実行する。また、制御回路9は、現在の直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vrefに達したときには、スイッチング回路5のスイッチ素子に対するデューティ比制御(または周波数制御)を実行することにより、現在の直流電圧Vdcの電圧値を基準電圧値Vrefに維持する定電圧制御を実行する。
Specifically, the
逆流防止用整流素子10は、一例としてダイオードで構成されて、平滑回路8の正出力部8aと正出力端子12との間に、正出力端子12に向かう方向を順方向として予め接続されている。バイパス用整流素子11は、平滑回路8の正出力部8aと負出力部8bとの間に、正出力部8aに向かう方向を順方向として予め接続されている。具体的には、逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11は、図2に示すように、電源装置1を構成する他の電子部品(不図示)や、正出力端子12、負出力端子13および直列接続用端子14と同様にして、回路基板16上に共に実装されて、上記の部位に予め接続されている(つまり、電源装置1に内蔵されている)。
The backflow preventing rectifying
また、逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11のうちの少なくとも1つの整流素子(本例では、両整流素子10,11)は、後述のバスバー15に、電気的に絶縁され、かつ熱伝導性の良好な状態で取り付けられている。この構成により、バスバー15は、この1つの整流素子の放熱器として機能する。本例では一例として、バスバー15は、図2に示すように回路基板16上に実装されている。
In addition, at least one rectifying element (in this example, both rectifying
直列接続用端子14は、平滑回路8の正出力部8aに接続されている。具体的には、直列接続用端子14は、金属導体からなるバスバー15を介して正出力部8aに接続されている。負出力端子13は、平滑回路8の負出力部8bに接続されている。
The
次に、電源装置1の動作について、負荷の一例である蓄電池ユニット50(複数の蓄電池を直列接続して構成したユニット)を充電する例を挙げて説明する。
Next, the operation of the
まず、1つの電源装置1で蓄電池ユニット50を充電する動作について説明する。この場合には、電源装置1の正出力端子12が蓄電池ユニット50の正極に接続されると共に、負出力端子13が蓄電池ユニット50の負極に接続される。
First, the operation | movement which charges the
この状態において、電源装置1では、制御回路9は、現在の直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vref未満のときには、基準電圧値Vrefに達するまでは、現在の直流電流Idcの電流値を基準電流値Irefに規定して蓄電池ユニット50に出力する定電流制御を実行する。これにより、蓄電池ユニット50に対する定電流(基準電流値Iref)での充電が行われて、蓄電池ユニット50の充電電圧(つまり、直流電圧Vdc)が上昇する。
In this state, in the
その後、蓄電池ユニット50の充電電圧(直流電圧Vdc)の電圧値が基準電圧値Vrefに達したときには、制御回路9は、現在の直流電圧Vdcの電圧値を基準電圧値Vrefに維持した状態で蓄電池ユニット50を充電する定電圧制御を実行する。この場合、現在の直流電流Idcの電流値は、基準電流値Irefから徐々に減少し、制御回路9は、現在の直流電流Idcの電流値が予め規定された下限電流値Imin(<基準電流値Iref)に達した時点で、スイッチング回路5のスイッチ素子をオフ状態に制御することにより、直流電圧Vdcの生成動作を停止する(直流電圧Vdcがゼロボルトになる)。これにより、蓄電池ユニット50に対する充電が完了し、蓄電池ユニット50は基準電圧値Vrefから逆流防止用整流素子10の順方向電圧(Vf1)を減じた電圧(Vref−Vf1)に充電される。
Thereafter, when the voltage value of the charging voltage (DC voltage Vdc) of the
次いで、図4に示すように、複数(本例では一例として2つ)の電源装置1(1a,1b)を直列接続して構成された電源システムSY1で蓄電池ユニット50を充電する動作について説明する。
Next, as shown in FIG. 4, the operation of charging the
この場合には、同図に示すように、各電源装置1a,1bは、高電位側の電源装置1aの負出力端子13と低電位側の電源装置1bの直列接続用端子14とが接続線で接続されることによって互いに直列に接続される。また、最も高電位側に配設された電源装置(本例では電源装置1a)の正出力端子12が蓄電池ユニット50の正極に接続線で接続され、最も低電位側に配設された電源装置(本例では電源装置1b)の負出力端子13が蓄電池ユニット50の負極に接続線で接続される。したがって、各電源装置1a,1bの直流電圧Vdcが加算されて、電源装置1aの正出力端子12と電源装置1bの負出力端子13との間から蓄電池ユニット50に出力される。
In this case, as shown in the figure, each
なお、電源装置1a,1bは、同一に構成されているため、図3に示す電流−電圧特性をそれぞれ有している。したがって、電源システムSY1は、図5に示す電流−電圧特性、つまり、電源装置1a,1b全体の出力電圧が電圧値(Vref×2)未満のとき(つまり、各電源装置1a,1bの直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vref未満のとき)には、現在の直流電流Idcの電流値を予め規定された基準電流値Irefにする定電流制御を実行し、電源装置1a,1b全体の出力電圧が電圧値(Vref×2)に達したとき(つまり、各電源装置1a,1bの直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vrefに達したとき)には、現在の出力電圧の電圧値をVref×2に維持する定電圧制御を実行する。
Since the
この状態において、電源装置1a,1b(電源システムSY1)では、それぞれの制御回路9が、現在の直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vref未満のときには、基準電圧値Vrefに達するまでは、現在の直流電流Idcの電流値を基準電流値Irefに規定して蓄電池ユニット50に出力する定電流制御を実行する。これにより、蓄電池ユニット50に対する定電流(基準電流値Iref)での充電が行われて、蓄電池ユニット50の充電電圧(つまり、直流電圧Vdc)は上昇する。
In this state, in the
その後、各電源装置1a,1bの直流電圧Vdcの電圧値が基準電圧値Vrefに達したとき、つまり、蓄電池ユニット50の充電電圧の電圧値が基準電圧値Vrefの2倍に達したときには、各制御回路9は、現在の直流電圧Vdcの電圧値を基準電圧値Vrefに維持した状態で蓄電池ユニット50を充電する定電圧制御を実行する。この場合、各電源装置1a,1bから出力されている直流電流Idcの電流値は、基準電流値Irefから徐々にそれぞれ減少する。各制御回路9は、現在の直流電流Idcの電流値が下限電流値Imin(<基準電流値Iref)に達した時点で、スイッチング回路5のスイッチ素子をオフ状態に制御することにより、直流電圧Vdcの生成動作を停止する(直流電圧Vdcがゼロボルトになる)。これにより、電源装置1a,1b(電源システムSY1)による蓄電池ユニット50に対する充電が完了する。
After that, when the voltage value of the DC voltage Vdc of each
この電源システムSY1では、上記したように、直列接続専用の直列接続用端子14を備えた複数の電源装置1を、高電位側の電源装置1aの負出力端子13と低電位側の電源装置1bの直列接続用端子14とを接続することによって低電位側の電源装置1bの逆流防止用整流素子10をバイパスした状態で直列に接続し、かつ最も高電位側の電源装置(本例では電源装置1a)の逆流防止用整流素子10だけで電流の逆流を防止する。
In the power supply system SY1, as described above, the plurality of
これにより、この電源システムSY1では、直列される電源装置1の数がいくつであっても、基準電圧値Vrefに電源装置1の数(n個)を乗算した電圧値から、逆流防止用整流素子10一つ分の順方向電圧(Vf1)を減じた電圧(Vref×n−Vf1)に蓄電池ユニット50を充電することが可能になっている。したがって、上記した従来の電源装置の直列接続構造で蓄電池ユニット50を充電する構成のように基準電圧値Vrefに電源装置1の数(n個)を乗算した電圧値から各電源装置に外付けしたすべての逆流防止用整流素子10の順方向電圧の合計電圧値を減ずる構成とは異なり、逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11を各電源装置1に外付けすることなく、より高い電圧値に蓄電池ユニット50を充電することが可能になっている。
Thereby, in this power supply system SY1, no matter how many
なお、この電源システムSY1でも、従来の直列接続構造で複数の電源装置を直列接続した電源システムと同様にして、蓄電池ユニット50の充電中にいずれかの電源装置1からの直流電圧Vdcの出力が停止した場合には、この電源装置1に予め配設されている(内蔵されている)バイパス用整流素子11がオン状態に移行して、この電源装置1をバイパスすることで、蓄電池ユニット50の充電が続行される。
In the power supply system SY1, the output of the DC voltage Vdc from any one of the
このように、この電源装置1では、逆流防止用整流素子10が平滑回路8の正出力部8aと正出力端子12との間に正出力端子12に向かう方向を順方向として予め接続されると共に、バイパス用整流素子11が平滑回路8の正出力部8aと負出力部8bとの間に正出力部8aに向かう方向を順方向として予め接続されている。したがって、この電源装置1によれば、複数個を直列接続して電源システムSY1として使用する場合であっても、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子を別途用意して外付けする必要がないため、極めて簡単な作業で複数個を直列接続することができる。
Thus, in this
また、この電源装置1によれば、平滑回路8の正出力部8aに整流素子を介在させることなく接続(つまり、直接接続)された直列接続用端子14を備えているため、この直列接続用端子14を使用して複数個を直列に接続することにより、逆流防止用整流素子10の存在に起因する電圧降下を逆流防止用整流素子10一つ分の順方向電圧Vfだけに抑えることができる。
Moreover, according to this
また、この電源装置1によれば、逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11のうちの少なくとも1つの整流素子(本例では逆流防止用整流素子10)が、バスバー15に、電気的に絶縁され、かつ熱伝導性の良好な状態で取り付けられているため、この少なくとも1つの整流素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。
Further, according to the
なお、上記の電源装置1では、直列接続用端子14を正出力部8aに接続する構成を採用しているが、図6に示す電源装置21のように、負出力部8bに接続する構成を採用することもできる。以下、この電源装置21について図面を参照して説明する。なお、電源装置1と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
In the
図6に示す電源装置21は、一例として、正入力端子2、負入力端子3、整流平滑回路4、スイッチング回路5、トランス6、整流回路7、平滑回路8、制御回路9、逆流防止用整流素子10、バイパス用整流素子11、正出力端子12、負出力端子13、直列接続用端子14およびバスバー15を備え、逆流防止用整流素子10、直列接続用端子14およびバスバー15の接続位置を除き、電源装置1と同一に構成されている。以下、主として、相違する構成について説明する。
6 includes, as an example, a
逆流防止用整流素子10は、一例としてダイオードで構成されて、平滑回路8の負出力部8bと負出力端子13との間に、負出力部8bに向かう方向を順方向として予め接続されている。直列接続用端子14は、平滑回路8の負出力部8bに接続されている。具体的には、直列接続用端子14は、金属導体からなるバスバー15を介して負出力部8bに接続されている。また、正出力端子12は、平滑回路8の正出力部8aに接続されている。
The backflow preventing rectifying
次に、電源装置21の動作について、負荷の一例である蓄電池ユニット50を充電する例を挙げて説明する。
Next, operation | movement of the
まず、1つの電源装置21で蓄電池ユニット50を充電する動作について説明する。この場合には、電源装置21は、その正出力端子12が蓄電池ユニット50の正極に接続されると共に、その負出力端子13が蓄電池ユニット50の負極に接続される。また、電源装置21は、上記した電源装置1と同様に動作して蓄電池ユニット50を電圧(Vref−Vf1)に充電する。
First, the operation | movement which charges the
次いで、図7に示すように、複数(本例では一例として2つ)の電源装置21(21a,21b)を直列接続して構成された電源システムSY2で蓄電池ユニット50を充電する動作について説明する。
Next, as shown in FIG. 7, an operation of charging the
この場合には、同図に示すように、各電源装置21a,21bは、高電位側の電源装置21aの直列接続用端子14と低電位側の電源装置21bの正出力端子12とが接続されることによって互いに直列に接続される。また、最も高電位側に配設された電源装置(本例では電源装置21a)の正出力端子12が蓄電池ユニット50の正極に接続され、最も低電位側に配設された電源装置(本例では電源装置21b)の負出力端子13が蓄電池ユニット50の負極に接続される。したがって、各電源装置21a,21bの直流電圧Vdcが加算されて、電源装置21aの正出力端子12と電源装置21bの負出力端子13との間から蓄電池ユニット50に出力される。
In this case, as shown in the figure, each
この電源装置21a,21b(電源システムSY2)では、最も低電位側に配設された電源装置(本例では電源装置21b)の逆流防止用整流素子10だけで電流の逆流を防止している点を除き、上記した電源システムSY1と同様にして、蓄電池ユニット50を電圧(Vref×n−Vf1)に充電する。なお、この例ではn=2である。
In these
したがって、この電源装置21においても、上記した電源装置1と同様にして逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11が予め接続されているため、複数個を直列接続して電源システムSY2として使用する場合であっても、逆流防止用整流素子およびバイパス用整流素子を別途用意して外付けする必要がないため、極めて簡単な作業で複数個を直列接続することができる。
Therefore, also in this
また、この電源装置21では、平滑回路8の負出力部8bに整流素子を介在させることなく接続(つまり、直接接続)された直列接続用端子14を備えているため、この直列接続用端子14を使用して複数の電源装置21を直列に接続して構成された電源システムSY2によれば、逆流防止用整流素子10の存在に起因する電圧降下を逆流防止用整流素子10一つ分の順方向電圧Vfだけに抑えることができる。
In addition, since the
また、この電源装置21によれば、逆流防止用整流素子10およびバイパス用整流素子11のうちの少なくとも1つの整流素子(本例では逆流防止用整流素子10)が、バスバー15に、電気的に絶縁され、かつ熱伝導性の良好な状態で取り付けられているため、この少なくとも1つの整流素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。
Further, according to the
1,21 電源装置
6 トランス
6a 1次巻線
6b 2次巻線
8 平滑回路
8a 正出力部
8b 負出力部
10 逆流防止用整流素子
11 バイパス用整流素子
12 正出力端子
13 負出力端子
14 直列接続用端子
15 バスバー
Vdc 直流電圧
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記直列接続用端子は、前記正出力部に接続され、
前記負出力端子は、前記負出力部に接続され、
前記逆流防止用整流素子は、前記正出力部と前記正出力端子との間に当該正出力端子に向かう方向を順方向として接続され、
前記バイパス用整流素子は、前記正出力部と前記負出力部との間に当該正出力部に向かう方向を順方向として接続されている電源装置。 DC voltage is generated by rectifying and smoothing the voltage induced in the secondary winding of the transformer due to intermittent application of voltage to the primary winding of the transformer, and the DC voltage is supplied to the positive output section and the negative output section. A rectifying / smoothing circuit that outputs to the outside, a positive output terminal and a negative output terminal for outputting the DC voltage to the outside, a series connection terminal, a backflow preventing rectifying element, and a bypass rectifying element ,
The series connection terminal is connected to the positive output unit,
The negative output terminal is connected to the negative output unit,
The backflow preventing rectifying element is connected between the positive output portion and the positive output terminal as a forward direction in the direction toward the positive output terminal,
The bypass rectifying element is a power supply device that is connected between the positive output unit and the negative output unit with a direction toward the positive output unit as a forward direction.
前記バスバーは、前記逆流防止用整流素子および前記バイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子が取り付けられることにより、当該少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能する請求項1記載の電源装置。 The series connection terminal is connected to the positive output part via a bus bar made of a metal conductor,
2. The power supply device according to claim 1, wherein the bus bar functions as a radiator of the at least one rectifying element by attaching at least one rectifying element of the backflow preventing rectifying element and the bypass rectifying element.
前記直列接続用端子は、前記負出力部に接続され、
前記正出力端子は、前記正出力部に接続され、
前記逆流防止用整流素子は、前記負出力部と前記負出力端子との間に当該負出力部に向かう方向を順方向として接続され、
前記バイパス用整流素子は、前記正出力部と前記負出力部との間に当該正出力部に向かう方向を順方向として接続されている電源装置。 DC voltage is generated by rectifying and smoothing the voltage induced in the secondary winding of the transformer due to intermittent application of voltage to the primary winding of the transformer, and the DC voltage is supplied to the positive output section and the negative output section. A rectifying / smoothing circuit that outputs to the outside, a positive output terminal and a negative output terminal for outputting the DC voltage to the outside, a series connection terminal, a backflow preventing rectifying element, and a bypass rectifying element ,
The series connection terminal is connected to the negative output unit,
The positive output terminal is connected to the positive output unit,
The backflow preventing rectifying element is connected between the negative output portion and the negative output terminal as a forward direction toward the negative output portion,
The bypass rectifying element is a power supply device that is connected between the positive output unit and the negative output unit with a direction toward the positive output unit as a forward direction.
前記バスバーは、前記逆流防止用整流素子および前記バイパス用整流素子のうちの少なくとも1つの整流素子が取り付けられることにより、当該少なくとも1つの整流素子の放熱器として機能する請求項3記載の電源装置。 The series connection terminal is connected to the negative output portion via a bus bar made of a metal conductor,
4. The power supply device according to claim 3, wherein the bus bar functions as a radiator of the at least one rectifying element by attaching at least one rectifying element of the backflow preventing rectifying element and the bypass rectifying element. 5.
前記複数の電源装置は、高電位側の当該電源装置の前記負出力端子と低電位側の当該電源装置の前記直列接続用端子とが接続されることによって直列接続されると共に、加算された当該各電源装置の前記直流電圧を、最も高電位側に配設された前記電源装置の前記正出力端子と、最も低電位側に配設された前記電源装置の前記負出力端子との間に出力する電源システム。 A plurality of power supply devices according to claim 1 or 2 are provided.
The plurality of power supply devices are connected in series by connecting the negative output terminal of the power supply device on the high potential side and the terminal for series connection of the power supply device on the low potential side, and the added power supply device The DC voltage of each power supply device is output between the positive output terminal of the power supply device arranged on the highest potential side and the negative output terminal of the power supply device arranged on the lowest potential side. Power system.
前記複数の電源装置は、高電位側の当該電源装置の前記直列接続用端子と低電位側の当該電源装置の前記正出力端子とが接続されることによって直列接続されると共に、加算された当該各電源装置の前記直流電圧を、最も高電位側に配設された前記電源装置の前記正出力端子と、最も低電位側に配設された前記電源装置の前記負出力端子との間に出力する電源システム。 A plurality of power supply devices according to claim 3 or 4 are provided.
The plurality of power supply devices are connected in series by connecting the series connection terminal of the power supply device on the high potential side and the positive output terminal of the power supply device on the low potential side, and the added power supply device The DC voltage of each power supply device is output between the positive output terminal of the power supply device arranged on the highest potential side and the negative output terminal of the power supply device arranged on the lowest potential side. Power system.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013015284A JP6020212B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Power supply and power supply system |
US14/167,123 US9577539B2 (en) | 2013-01-30 | 2014-01-29 | Power supply device and power supply system that have a serial connection terminal, a reverse flow prevention rectifying device and a bypass rectifying device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013015284A JP6020212B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Power supply and power supply system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014147255A JP2014147255A (en) | 2014-08-14 |
JP6020212B2 true JP6020212B2 (en) | 2016-11-02 |
Family
ID=51427080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013015284A Active JP6020212B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Power supply and power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6020212B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019097243A (en) * | 2017-11-20 | 2019-06-20 | セイコーエプソン株式会社 | robot |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5663619A (en) * | 1979-10-27 | 1981-05-30 | Fujitsu Ltd | Parallel operation system of constant-voltage electric power source |
US5949671A (en) * | 1997-07-15 | 1999-09-07 | Lucent Technologies Inc. | Power supply with re-configurable outputs for different output voltages and method of operation thereof |
JP4453172B2 (en) * | 2000-07-28 | 2010-04-21 | ソニー株式会社 | Power supply device and power supply system |
JP2003304688A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Fujitsu Access Ltd | Direct-current power supply unit |
-
2013
- 2013-01-30 JP JP2013015284A patent/JP6020212B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014147255A (en) | 2014-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10090709B2 (en) | Bidirectional non-contact power supply device and bidirectional non-contact power supply system | |
CN105637750B (en) | Power-converting device | |
CN107148728B (en) | power supply unit | |
US9780586B2 (en) | Device and method for charging an electric energy store from a three-phase AC voltage source | |
TWI516007B (en) | DC power supply unit | |
US9577539B2 (en) | Power supply device and power supply system that have a serial connection terminal, a reverse flow prevention rectifying device and a bypass rectifying device | |
JP2012090406A (en) | Switching power supply apparatus | |
EP2863530A1 (en) | Electric power conversion device | |
JP6139786B2 (en) | Power converter | |
US20220190734A1 (en) | Bidirectional insulating dc-dc converter, control apparatus therefor, and operating method thereof | |
JP3981886B2 (en) | Rectifier circuit | |
JP6025885B2 (en) | Power converter | |
EP2120320A1 (en) | Dc power supply device | |
JP6020212B2 (en) | Power supply and power supply system | |
JP5998957B2 (en) | Charger | |
JP2010004728A (en) | Power conversion apparatus | |
JP2009171752A (en) | Power supply circuit | |
JP2022124673A (en) | DC-DC converter and vehicle | |
JP6270753B2 (en) | Power converter | |
JP2017017845A (en) | High voltage generator | |
KR102525753B1 (en) | Isolated switching power supply | |
JP6060707B2 (en) | Power supply | |
KR20130066363A (en) | Charging system | |
CN216122203U (en) | Direct current-to-direct current circuit and quick start circuit thereof | |
JP7211079B2 (en) | emergency lighting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151029 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160824 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160919 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6020212 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |