[發明專利]帶有用于執行軟切換的輔助電路的DC-DC轉換器

有效

• 申請號: 201180030112.6
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102948059A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 真鍋晃太;長谷川貴彥;金子智彥;哈利德·哈桑·侯賽因;波多江慎治
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

技術領域

本發明涉及一種電壓轉換電路設備，并且更加具體地涉及一種調節在至少兩個切換元件的切換控制之間的時序偏差的電壓轉換電路設備。

背景技術

近年來其中通過使用二次電池、燃料電池等來構造電力供應的各種電力供應系統已經得到發展。在例如燃料電池系統的這種電力供應系統中，燃料電池的輸出電壓被DC-DC轉換器轉換，并且轉換電壓被供應到負載側。在某些情形中，采用軟切換電路構造以便減少DC-DC轉換器的升壓切換元件的損失。關于軟切換電路構造，已經設計了各種電路。在那些電路中，除了控制升壓電路的主開關，還具有積極地控制緩沖器電路的輔助開關的軟切換電路構造能夠在寬廣的操作區域中執行軟切換操作。

軟切換電路構造的實例是包括被與升壓切換元件并聯設置的緩沖器電容器元件的電路構造。設置緩沖器電容器元件抑制了在升壓切換元件的切換操作時發生峰值電壓。然而，盡管已經執行了軟切換操作以便通過使用這個構造而減小切換損耗，切換損耗有時仍然不能被足夠地減小，這是因為，在某些情形中，在升壓切換元件的切換操作之前，在緩沖器電容器元件中積聚了電荷。因此，提供了一種用于在升壓切換元件的切換操作之前執行切換操作以便移除在緩沖器電容器元件中積聚的電荷的電荷移除切換元件。

作為與本發明有關的技術，日本專利申請公布No.2009-165245（JP-A-2009-165245）公開了一種燃料電池系統的構造，該構造包括作為直流電源的燃料電池、升高燃料電池的輸出電壓并且向負載施加升高的電壓的升壓部以及用于控制由升壓部執行的升壓的升壓控制裝置。然后，關于升壓部，該公布公開了一種構造，該構造包括通過使主開關裝置在被連接到燃料電池的高電勢側端子的主線圈上執行切換操作而增加燃料電池的輸出電壓的主升壓部和具有緩沖器電容器的輔升壓部，該緩沖器電容器與主開關裝置并聯連接并且能夠調節被施加到主開關裝置的電壓并且其中緩沖器電容器的施加電壓根據主升壓部的升壓操作得以調節。此外，關于升壓控制裝置，前面的公布還公開了一種構造，其中當將要由升壓部通過主開關裝置的切換操作升高輸出電壓時，升壓控制裝置在主開關裝置執行預定切換操作之前從緩沖器電容器移除電荷。

順便提一句，必要的是用于執行升壓切換元件（第一切換元件）的切換控制的第一脈沖信號和用于執行電荷移除切換元件（第二切換元件）的切換控制的第二脈沖信號以預定的時序關系被輸入到相應的切換元件，并且該兩個切換元件的切換控制以所期望的時序關系被執行。然而，因為在脈沖信號之間的信號傳播時間的差異或者切換元件的工藝變化，在切換元件的切換控制之間的時序偏差可以發生，使得不可能以所期望的時序關系切換所述切換元件。這將引起在升壓切換元件的切換操作之前不能足夠地移除在緩沖器電容器中積聚的電荷的可能性。

發明內容

本發明提供一種電壓轉換電路設備，所述電壓轉換電路設備能夠在其中通過使用第一脈沖信號和第二脈沖信號來執行兩個切換元件的切換控制的情形中調節時序偏差從而切換控制的偏差值（時序偏差）變為零（0）。

根據本發明的一個方面的電壓轉換電路設備調節在電壓轉換電路設備被制造之后切換元件的切換控制的時序偏差。該電壓轉換電路設備包括：電壓轉換電路，所述電壓轉換電路包括第一切換元件、電容器元件以及第二切換元件，所述第一切換元件進行切換操作以便在反應器元件中積聚能量，所述電容器元件被設置成與所述第一切換元件并聯，所述第二切換元件進行切換操作以便在所述第一切換元件進行切換操作之前使得電荷從所述電容器元件移除；脈沖信號發生部，所述脈沖信號發生部產生用于進行所述第一切換元件的切換控制的第一脈沖信號、以及用于進行所述第二切換元件的切換控制的第二脈沖信號，使得所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號具有預定的時序關系；切換控制部，所述切換控制部在所述電壓轉換電路設備被制造后通過以預定時序關系使用偏差存儲脈沖信號，來進行所述第一切換元件和所述第二切換元件中的每一個的切換控制；偏差存儲部，所述偏差存儲部存儲在所述第一切換元件的切換控制和所述第二切換元件的切換控制之間的時序偏差；以及時序調節部，所述時序調節部校正所存儲的時序偏差，并且由此對在所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號之間的時序關系進行調節，使得當通過使用所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號來進行所述第一切換元件的切換控制和所述第二切換元件的切換控制時出現的時序偏差在容許范圍內。

在根據本發明前面的方面的電壓轉換電路設備中，時序調節部可以對在所述第一脈沖信號和所述第二脈沖信號之間的時序關系進行調節，使得當進行所述第一切換元件的切換控制和所述第二切換元件的切換控制時出現的時序偏差為零。