[發明專利]電源裝置、控制程序以及控制方法

在審

• 申請號: 202080017022.2
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113491060A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 高橋和也;山本總一郎;山元恭平;米谷芳隆
• 申請（專利權）人: 美得華水務株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M5/44;H02M5/458
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;文志

1.一種電源裝置，其對電容性負載供給電力，其特征在于，

所述電源裝置具備：

轉換器，其將來自交流電源的交流電轉換為直流電；

逆變器，其將來自所述轉換器的直流電轉換為交流電；

諧振變壓器，其將來自所述逆變器的交流電升壓后輸出到所述電容性負載；

檢測部，其檢測被輸出到所述電容性負載的交流電的輸出頻率或輸出電流以及輸出電壓；以及

控制部，其控制所述逆變器，

所述控制部基于所述檢測部的檢測結果，計算向所述電容性負載輸出的交流電的輸出功率，

所述控制部執行頻率確定處理，該頻率確定處理為在預定頻率搜索范圍內調整所述輸出頻率，并且在預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率達到目標輸出功率以上的預定輸出功率時的所述輸出頻率的最小值確定為頻率目標值，

所述控制部執行電壓確定處理，所述電壓確定處理為控制所述逆變器使所述輸出頻率成為所述頻率目標值，并且在所述預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率成為所述目標輸出功率時的所述輸出電壓的值確定為電壓目標值。

2.根據權利要求1所述的電源裝置，其特征在于，

所述頻率確定處理包含：

第一處理，在維持所述輸出頻率的狀態下，一邊改變所述輸出電壓一邊判定所述輸出功率是否達到所述預定輸出功率；

第二處理，在判定所述輸出功率達到了所述預定輸出功率的情況下，將所述輸出頻率的值確定為所述頻率目標值；以及

第三處理，在判定所述輸出功率未達到所述預定輸出功率的情況下，增加所述輸出頻率后返回到所述第一處理。

3.根據權利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于，

所述控制部通過所述逆變器的PDM控制，在使脈沖密度為100％的狀態下執行所述頻率確定處理，一邊控制脈沖密度使其不超過比100％低的預定密度，一邊執行所述電壓確定處理。

4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的電源裝置，其特征在于，

所述預定頻率搜索范圍為因制造誤差導致所述諧振變壓器的電感分量與所述電容性負載的靜電電容分量產生諧振的頻率可變的范圍，其中，所述制造誤差為所述諧振變壓器的電感的制造誤差和所述電容性負載的靜電電容的制造誤差。

5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的電源裝置，其特征在于，

所述預定電壓搜索范圍為考慮所述電容性負載的規格和靜電電容的制造誤差而確定的能夠向所述電容性負載施加的電壓范圍。

6.一種對電容性負載供給電力的電源裝置的控制程序，其特征在于，

所述電源裝置具備：

轉換器，其將來自交流電源的交流電轉換為直流電；

逆變器，其將來自所述轉換器的直流電轉換為交流電；

諧振變壓器，其將來自所述逆變器的交流電升壓后輸出到所述電容性負載；

檢測部，其檢測被輸出到所述電容性負載的交流電的輸出頻率或輸出電流以及輸出電壓；以及

控制部，其控制所述逆變器，

所述控制程序使所述電源裝置執行以下步驟：

基于所述檢測部的檢測結果，計算向所述電容性負載輸出的交流電的輸出功率的步驟；

在預定頻率搜索范圍內調整所述輸出頻率，并且在預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率達到目標輸出功率以上的預定輸出功率時的所述輸出頻率的最小值確定為頻率目標值的步驟；以及

控制所述逆變器使所述輸出頻率成為所述頻率目標值，并且在所述預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率成為所述目標輸出功率時的所述輸出電壓的值確定為電壓目標值的步驟。

7.一種對電容性負載供給電力的電源裝置的控制方法，其特征在于，

所述電源裝置具備：

轉換器，其將來自交流電源的交流電轉換為直流電；

逆變器，其將來自所述轉換器的直流電轉換為交流電；

諧振變壓器，其將來自所述逆變器的交流電升壓后輸出到所述電容性負載；

檢測部，其檢測被輸出到所述電容性負載的交流電的輸出頻率或輸出電流以及輸出電壓；以及

控制部，其控制所述逆變器，

所述控制方法包含：

基于所述檢測部的檢測結果，計算向所述電容性負載輸出的交流電的輸出功率的步驟；

在預定頻率搜索范圍內調整所述輸出頻率，并且在預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率達到目標輸出功率以上的預定輸出功率時的所述輸出頻率的最小值確定為頻率目標值的步驟；以及

控制所述逆變器使所述輸出頻率成為所述頻率目標值，并且在所述預定電壓搜索范圍內調整所述輸出電壓，將所述輸出功率成為所述目標輸出功率時的所述輸出電壓的值確定為電壓目標值的步驟。