DC/ACサイクロコンバータのための制御スキーム
【課題】より経済的な変圧器を採用できるよう、HFインバータとサイクロコンバータとを制御すること。
【解決手段】方法は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することは、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間を提供する。HFインバータを制御することは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータ3においてフリーホイーリング期間を提供する。
【解決手段】方法は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することは、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間を提供する。HFインバータを制御することは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータ3においてフリーホイーリング期間を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気車両及びハイブリッド電気車両に関する。特に、本発明は、補助電力を供給するために車両によって使用される補助電力システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明の譲受人は、電気車両及びハイブリッド電気車両並びにその中で使用するための電力システムを設計し、開発する。電力システムに関連する従来技術は、トラクション駆動用の主電力システムが他の目的で補助電力を提供するために分岐される補助電力システムの記述を含む。補助電力システムは、ラジオ、ヘッドライト、空調用ブロアなどのような、車両に通常組み込まれ又は付属する他の電気機器用の電力を提供するのに使用され得る。他の場合、補助電力システムは、シガレットライタや、携帯電話、ラップトップ・コンピュータその他の、シガレットライタ・ポケットに通常差し込まれる他のデバイスを充電するための電力パックなど、車両に頻繁に「差し込まれる」電気機器用の電力を提供するために必要とされ得る。さらに他の場合には、補助電力システムは、車両に通常は関連しない電気機器、例えば、電気髭剃り器、電気のこぎり、電気ドリル、電気研磨機などの電気ツールや、車両がキャンピング又は釣りに用いられるときに使用するための種々の電気機器用の、110VのAC又はDC電力を提供するために必要とされ得る。
【0003】
図1は、DC電力源、高周波インバータ3、高周波変圧器5、及び負荷に接続されたサイクロコンバータ7を含む補助電力システムを示す。高周波インバータ3及びサイクロコンバータ7内のスイッチは、コントローラ1によって制御される。これらのスイッチを制御する方法の違いにより、公知のシステムと本発明の実施の形態とが区別される。
【0004】
図2は、DC電力源からのDC電圧(V_DC)と高周波変圧器5(HF変圧器5)との間に結合される高周波インバータ3(HFインバータ3)を示す。HFインバータは、4つのスイッチS1、S2、S3、S4を含む。スイッチS1は、バイパス・・ダイオード30及びそれに対応する能動スイッチ素子20を含む。同様に、スイッチS2、S3、S4もバイパス・・ダイオード32、34、36及びそれに対応する能動スイッチ素子22、24、26を含む。
【0005】
スイッチS1の能動スイッチ素子20は、能動スイッチ素子20に印加される制御信号に応じて、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード30は、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。同様に、スイッチS3の能動スイッチ素子24は、選択的に、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード34は、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。
【0006】
スイッチS2の能動スイッチ素子22は、能動スイッチ素子22に印加される制御信号に応じて、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード32は、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。同様に、スイッチS4の能動スイッチ素子26は、選択的に、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード36は、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。能動スイッチ素子20、22、24、26は、典型的には、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ(IGBT)を含む。しかし、他のスイッチ技術が使用されてもよい。
【0007】
動作において、HFインバータのスイッチング周波数は3,000〜30,000Hzで選択される。HFインバータは、DC供給電圧V_DCを、HF変圧器5を通過してサイクロコンバータ7のA_BUSとB_BUSとの間に印加されるべき方形波電力パルスに変換する。
【0008】
図3は、HF変圧器5及びサイクロコンバータ7を示す。サイクロコンバータ7はブリッジ構成で配列された4つのスイッチ対AU、BU、AV及びBVを含む。変圧器5はA_BUSとB_BUS(ブリッジのA端子及びB端子)によってブリッジに結合される。負荷側のフィルタは、インダクタL、ホール効果センサH及びコンデンサCを含む。負荷側のフィルタは端子UとVとの間でブリッジに結合される。
【0009】
各スイッチ対は2つのスイッチを含む。スイッチ対AUはA_BUSに接続されてスイッチAUP及びAUNを含み、スイッチ対AVは同様にA_BUSに接続されてスイッチAVP及びAVNを含む。スイッチ対BUはB_BUSに接続されてスイッチBUP及びBUNを含み、スイッチ対BVは同様にB_BUSに接続されてスイッチBVP及びBVNを含む。スイッチAUP、AVN、BUN及びBVPは、図2のS1、S2、S3又はS4のいずれかのスイッチと全く同じに機能する。スイッチAUN、AVP、BUP及びBVNは、バイパス・ダイオードがスイッチAUP、AVN、BUN及びBVPのダイオードの反対方向に接続されること、及び、能動スイッチ素子がスイッチAUP、AVN、BUN及びBVPのスイッチ素子の反対方向に電流を選択的に導通させることを除いて、同様に機能する。
【0010】
コントローラ1は、潜在的に4つの動作状態を生成するために、各スイッチ対の2つのスイッチ素子を制御する。スイッチ対AUを例として用いることにする。A_BUSからスイッチ対AUを通ってインダクタLに電流が流れることができないとき、又は、その逆のとき、AUはオフである。オフ状態では、両方のスイッチ素子は電流を遮断し、2つのダイオードは電流を遮断するよう逆バイアスされる。オン状態では、両方のスイッチ素子は導通し、電流はスイッチ対AUを通って両方向へ流れることができる。
【0011】
第3の状態では、スイッチAUPのスイッチ素子は、一方向導通を可能にするようオンになり、スイッチAUNのスイッチ素子は、全ての導通を遮断するようオフとなり、それにより、A_BUSからスイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってインダクタLに電流が流れる。しかし、電流は、スイッチAUNのダイオードとスイッチ素子とによって遮断され、それにより、インダクタLからの電流は、スイッチAUNを通りスイッチAUPを通ってA_BUSに流れないように遮断される。
【0012】
第4の状態では、スイッチAUNのスイッチ素子は、一方向導通を可能にするようオンになり、スイッチAUPのスイッチ素子は、全ての導通を遮断するようオフとなり、それにより、インダクタLからスイッチAUNのスイッチ素子を通りスイッチAUPのダイオードを通ってA_BUSに電流が流れる。しかし、電流は、スイッチAUPのダイオードとスイッチ素子とによって遮断され、それにより、A_BUSからの電流は、スイッチAUPを通りスイッチAUNを通ってインダクタLに流れないように遮断される。
【0013】
他のスイッチ対AV、BU、及びBVのそれぞれは、コントローラ1(図1)によって制御される4つの動作状態を生成するように同様に動作する。サイクロコンバータ7は、256の異なる導通状態のうちのいずれか1つの導通状態にあるように制御されることができる。
【0014】
HF変圧器を伝播する電力パルスは、サイクロコンバータ7(図3)に印加されて、ある半サイクルの間はB_BUSに対してA_BUSを正にさせ、他の半サイクルの間はA_BUSに対してB_BUSを正にさせる。スイッチAUP、AVN、BUN、BVP、AUN、AVP、BUP及びBVNの正しい循環を使用することによって、両方の半サイクルからの電流は、同じ方向にインダクタLを通過することができる。
【0015】
第1モードは、Uノードからインダクタに電流が流れる時として定義される。第1モードでは、コントローラ1(図1)はサイクロコンバータ7のスイッチ素子の全てを制御し、ノードU上の電圧の方がノードV上の電圧よりも正であるようにさせる。
【0016】
第1の半サイクルは、A_BUS上の電圧がB_BUS上の電圧に対して正であるときであると定義される(図6、A_BUSを参照されたい)。図4を参照すると、第1の半サイクルの期間に、A_BUS上の電圧は、A_BUSからスイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってノードU上に渡されることができる。同時に、電流は、ノードV上の電圧がB_BUS上の電圧と実質的に同じ電圧(スイッチ対BVのスイッチの両端の電圧降下だけ低い)になるまで、ノードVからスイッチBVPのスイッチ素子を通りスイッチBVNのダイオードを通ってB_BUSへ取り出されることができる。
【0017】
他の半サイクルは、B_BUS上の電圧がA_BUS上の電圧に対して正であるときであると定義される(図6、B_BUSを参照されたい)。図5を参照すると、他の半サイクルの期間に、B_BUS上の電圧は、B_BUSからスイッチBUPのスイッチ素子を通りスイッチBUNのダイオードを通ってノードU上に渡されることができる。同時に、電流は、ノードV上の電圧がA_BUS上の電圧と実質的に同じ電圧(スイッチ対AVのスイッチの両端の電圧降下だけ低い)になるまで、ノードVからスイッチAVPのスイッチ素子を通りスイッチAVNのダイオードを通ってA_BUSへ取り出されることができる。
【0018】
こうして、第1モードでは、A_BUSがB_BUSよりも正であるか否かに関わらず、ノードVに印加される電圧よりも正である電圧をノードUに印加するように、コントローラ1はスイッチを動作させることができる。コントローラ1はスイッチをしてUノードに正の電力パルスを印加させしめる。こうして、ノードUは、周期的なスイッチング・スパイク(図6、Uを参照されたい)を伴うが、ノードV上の電圧に対して正のDC電圧を生成することができる。コンデンサC及びインダクタLは、スイッチング・スパイクを実質的に除去する負荷端フィルタを構成する(図6、OUTPUTを参照されたい)。
【0019】
同様に、第2モードでは、スイッチは、ノードUに印加される電圧よりも正である電圧をノードVに印加するように動作することができる。こうして、ノードUは、ノードV上の電圧を基準にして負のDC電圧を生成することができる。
【0020】
上述した第1モードと第2モードとを交互に行うことによって、交流電圧波形がノードUとノードVとの間で提供されることができ、第1モードと第2モードと間のスイッチング・レートは、DC(すなわち、第1モード又は第2モードであるが、交流モードではない)から、HFインバータのスイッチング周波数の直下の周波数までの範囲で任意に選択され得る。
【0021】
第1モードと第2モードとの間の特定の交番周波数は、サイクロコンバータ7内のスイッチを動作させる制御信号を生成する、コントローラ1のロジックによって定義される。ほとんどのシステムにおいて、第1モードと第2モードとの間の、また、その逆の交番周波数は、60Hzで動作する地上AC電力システム上で動作するように設計された負荷に整合するように、60Hzであることになる。しかし、400Hz、900Hz、さらに1,600Hzなどの他の周波数も望ましい。これらの周波数は標準的なAC電力システムでも使用されるからである。
【0022】
ホール効果センサH、コンデンサC及びインダクタLは、ノードUとノードVとの間のフィルタを形成する。このフィルタのフィルタ定数RCは、第1モードと第2モードとの間の交番周波数より高い周波数を除去するローパス・フィルタとして設計される。しばしば、サイクロコンバータ7のスイッチ状態間のスイッチング期間に、ノードUとノードVにわたって電圧スパイクが瞬間的に印加される場合がある。コンデンサCとインダクタLとからなるフィルタは、これらの電圧スパイクを吸収して除去して、ノードUとノードVとの間に平滑な電圧を提供する。ホール効果センサHはコントローラ1に対してフィードバックを提供して、インダクタLを通過する電流方向をコントローラに知らせる。
【0023】
典型的な動作においては、HFインバータ3は、全サイクルが2,000Hzから40,000Hzの間で、典型的には3,000Hzから30,000Hzの間で選択され得る所定のレートで反復するに足るレートでスイッチングする。第1の半サイクルの期間に、スイッチS1及びS4がオンし、スイッチS2及びS3がオフするので、電流は、変圧器5の点の付された側に流れ、DC電力源からの電圧V_DCは変圧器5に印加され、変圧器5の一次巻き線の点の付された側に印加される電圧は、一次巻き線の他の側に印加される電圧より正になる。他の半サイクルの期間には、スイッチS2及びS3がオンし、スイッチS1及びS4がオフするので、電流は、変圧器5の点の付された側から流出し、DC電力源からの電圧V_DCは変圧器5に印加され、変圧器5の一次巻き線の点の付された側に印加される電圧は、一次巻き線の他の側に印加される電圧より負になる。これらの半サイクルを交互に行うことによって、方形波電圧が変圧器5の一次巻き線に印加される。スイッチS1及びS4は第1の半サイクルの期間には閉じ、一方、スイッチS2及びS3は開いて、電流は変圧器5の一次巻き線を通して一方向に流れる。その後、他の半サイクルの期間、スイッチS2及びS3は閉じ、一方、スイッチS1及びS4は開いて、電流は変圧器5の一次巻き線を通して反対方向に流れる。一般に、変圧器のサイズと、特に、変圧器のコア材料、巻き線などは、コア材料が半サイクル中に磁気飽和しないように選択される。
【0024】
コントローラ1がサイクロコンバータ7を図4及び図5に関して先に説明したように動作させるときに、サイクロコンバータ出力OUTPUT(図4、5)に伝達される電力は、図6に示すタイミング・シーケンスを使用して最大化される。この動作は、電力伝達期間(PT期間)と呼ばれる。
【0025】
しかし、多くの場合、最大未満の電力伝達が望ましい。これを達成するために、サイクロコンバータ7でのスイッチのパルス幅変調(PWM)が採用される。PWMを理解するために、図4及び図5に関して先に述べた第1モードだけを考えることにする。第1モードにおいては、A_BUSがB_BUSよりも正であるか、又はその逆であるかに関わらず、ノードVに印加される電圧よりも正である電圧をノードUに印加するように、コントローラ1によってサイクロコンバータ7のスイッチが動作する。先に説明したように、HFインバータサイクルの第1の半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)期間には、スイッチ対AUのスイッチは、A_BUSからノードUへ正の電圧を印加するように動作し、他の半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)期間には、スイッチ対BUのスイッチは、B_BUSからノードUへ正の電圧を印加するように動作する。図6を参照されたい。
【0026】
最大未満の電力伝達を行うために、それぞれの半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)は、(先に説明した第1モード又は第2モードのような)電力伝達PT期間とフリーホイーリングFW期間とに分割される。例えば、第1の半サイクルでは、電力伝達PT期間は全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である(図7を参照されたい)。次いで、他の半サイクルでは、電力伝達PT期間は同様に全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である(図7を参照されたい)。
【0027】
図7において、第1及び第2の半サイクルがそれぞれ、第1及び第2の列に示される。基準時間T0は第1の半サイクルの始まりで開始する。第1の半サイクルは、PT期間で始まり、それにFW期間が続く。第2の半サイクルは、PT期間で始まり、それにFW期間が続く。図7の最後の4つの列は、FW期間だけのスイッチ対AU、AV、BU及びBVのオン又はオフ状態を示す。PT期間でのスイッチの動作は先に説明した通りである。FW期間では、スイッチ対AU及びAVはオンになるので、電流は、ノードUからインダクタLへ流れるときには図8に示すように、また、インダクタLからノードUへ流れるときには図9に示されるように流れる。しかし、スイッチ対AU及びAVは、いずれかの方向に流れる電流に対してオンである。また、FW期間には、スイッチ対BU及びBVはオフになるので、ノードUとノードVは、図8及び図9に示すように、B_BUSから分離される。フリーホイーリング期間にはノードUとノードVは短絡される。こうして、最大電力の半分だけが、サイクロコンバータ7を通して伝達される。
【0028】
フリーホイーリング期間に、コントローラ1は、ノードUとノードVが短絡されるようにサイクロコンバータ7のスイッチを制御する。これを行う一方法は、A_BUSをノードUとノードVとに対して短絡することである。これを行う別の方法は、B_BUSをノードUとノードVとに対して短絡することである。インダクタLからホール効果センサHを通りコンデンサC内に電流が流れる場合、スイッチAUP及びAVPのスイッチ素子は、図8に示すようにオンにされる。電流は、コンデンサCからスイッチAVPのスイッチ素子を通りスイッチAVNのダイオードを通ってA_BUSへ、次いで、スイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってインダクタLに戻る回路を流れ続ける。ノードUとノードVとの間の電圧は短絡され、スイッチの両端の小さな電圧降下を除いてA_BUSの電圧にクランプされる。ホール効果センサHが電流方向を検知してコントローラにその方向を報告するので、コントローラ1は電流方向を知っている。
【0029】
同様に、コンデンサCからホール効果センサHを通りインダクタLに電流が流れる場合、スイッチAUN及びAVNのスイッチ素子は、図9に示すようにオンにされる。電流は、インダクタLからスイッチAUNのスイッチ素子を通りスイッチAUPのダイオードを通ってA_BUSへ、次いで、スイッチAVNのスイッチ素子を通りスイッチAVPのダイオードを通ってコンデンサCに戻る回路を流れ続ける。ノードUとノードVとの間の電圧は短絡され、スイッチの両端の小さな電圧降下を除いてA_BUSの電圧にクランプされる。ホール効果センサHが電流方向を検知してコントローラにその方向を報告するので、コントローラ1は電流方向を知っている。
【0030】
代わりに、コントローラ1は、FW期間にオンであるようにスイッチAUP、AVP、AUN、AVNのスイッチ素子を制御することができ、ホール効果センサHによって電流方向を検知する必要性がない。この配置はノードU及びノードV上の電圧をクランプすることになる。
【0031】
代わりに、コントローラ1は、フリーホイーリング期間にサイクロコンバータ7のスイッチを制御して、同様に2分の1サイクル中にオンになるようにスイッチBUP及びBVPのスイッチ素子を制御し、同様に他の半サイクル期間にオンになるようにスイッチBUN及びBVNのスイッチ素子を制御することによって、ノードUとノードVとの間の電圧をクランプすることができる。また、代替の変形では、コントローラ1は、スイッチBUP、BUN、BVN、及びBVPのスイッチ素子が電流の方向に関わらず全てオンになるように、フリーホイーリング期間にサイクロコンバータ7のスイッチを制御することができる。
【0032】
先に説明したフリーホイーリングのいずれの場合でも、ノードUとノードVとの間の電圧が短絡されるため、フリーホイーリング期間には、サイクロコンバータ7を通して電力は伝達されない。これにより、インダクタL及びコンデンサCに伝達される電力量が低減される。電力伝達期間が第1の半サイクルの期間に全サイクルの25%である特定の例示的な場合においては、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である。他の半サイクルでは、電力伝達期間は全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である。したがって、最大伝達可能電力の50%(例えば、各半サイクルの25%)だけが実際にはサイクロコンバータ7を通して伝達される。ノードUとノードVとの間のフィルタのフィルタ定数LCは、HF電力パルス(図7を参照されたい)を平滑化する時定数LCを有するように選択される。これは、出力端子(すなわち、コンデンサCとホール効果センサHとの間のノード)とノードVとにおける変動を平均化する。この文脈では、コンデンサCは、出力端子OUTPUT(すなわち、コンデンサCとホール効果センサHとの間のノード)とノードVとの間の分岐コンデンサとして機能し、インダクタLは、出力端子OUTPUTに達する前に電圧スパイクを低減する入力チョークとして機能する。
【0033】
正弦波状電圧出力波形を得るために、コントローラ1は、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルのパーセンテージと電力伝達期間のために使用される半サイクルの対応するパーセンテージを調節するように、サイクロコンバータ7のスイッチを制御する。最初に、半サイクル(すなわち、全サイクルの50%)の全てが、フリーホイーリング期間のために使用され、電力伝達期間のためには半サイクルは使用されない。こうして、最初はサイクロコンバータの電圧出力はゼロである。ピークに達するまで、電力伝達期間のために使用される半サイクルのパーセンテージは徐々に増加され、その後、パーセンテージは再び徐々にゼロに減少する。それに対応して、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルの対応するパーセンテージは徐々に最小まで減少し、その後、徐々に増加する。これらのパーセンテージにおける正確な増減率は、所望の出力周波数、例えば60HzにおいてノードVを基準にした出力端子OUTPUTの正弦波出力電圧の半周期を提供するように選択される。例えば、所望の出力周波数が60Hzである場合、半周期は、1秒の1/120又は(8+1/3)ミリ秒であることになる。サイクロコンバータのスイッチをこのように制御することによって、三角形又は方形の波形が生成され得る。
【0034】
基本波の形状を形成することに加えて、コントローラ1は、出力電圧波形のスケール、すなわち、送出される電力のRMSを制御するように、サイクロコンバータ7に命令する。コントローラ1は、所望のピーク正弦波振幅に応じて出力電圧波形の大きさがスケーリングされるように、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルのパーセンテージを調節するようにサイクロコンバータ7に命令する。
【0035】
(8+1/3)ミリ秒の波形サイクル半周期の終わりにゼロ交差が起こり、(8+1/3)ミリ秒の波形サイクル半周期は、ノードUとノードV上の電圧が反転されて繰り返される。
【0036】
このサイクロコンバータ動作によって、任意の出力波形が、コントローラによって規定される任意の所定の周波数で提供されることができる。所定の周波数は、DCから、HFインバータのサイクル周波数(例えば、3,000Hz〜30,000Hz)の直下の周波数までの任意の周波数であることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0037】
先に述べた公知の整流方式を用いると、HF変圧器5は、50%デューティサイクルに対して全DCライン電圧を受け取るようにサイズ決めされなければならない。変圧器の磁性材料は、印加される電力パルスの長さにわたって飽和を回避するよう調整されなければならない。また、この方式は低周波ゼロ電流検出期間におけるHF出力インダクタ電流整流問題を有するので、整流部品の早すぎる焼損及びノイズをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【0038】
本発明の方法の実施の形態は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することは、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間を提供する。HFインバータを制御することは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータ3においてフリーホイーリング期間を提供する。
【0039】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態において、媒体はプロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含む。第1モジュールは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。第2モジュールは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびにHFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。
【0040】
本発明のコントローラの実施の形態は、サイクロコンバータを制御する第1回路とHFインバータを制御する第2回路とを含む。サイクロコンバータを制御する第1回路は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供する。HFインバータを制御する第2回路は、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供する。
【0041】
本発明は、以下の図を参照して好ましい実施の形態の以下の説明において詳細に述べられるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0042】
本発明においては、コントローラ1は、より経済的な変圧器5が採用されるように、HFインバータ3及びサイクロコンバータ7を制御する。サイクロコンバータ7がフリーホイーリングFW期間にあるときはいつも、スイッチS1とS3又はスイッチS2とS4がオンになるように、コントローラ1はHFインバータ3のスイッチS1、S2、S3及びS4(図2)を制御する。これによって、サイクロコンバータ7がフリーホイーリングFW期間にあるときに、HF変圧器5の一次側の両端の電圧は確実にゼロに短絡される。HFインバータ3は、サイクロコンバータ7がフリーホイーリング期間にあるときはいつでも、強制的にフリーホイーリング期間に入れられる。HF変圧器の一次側の両端子は、DC源の正側又はDC源の負側に短絡される。
【0043】
HF変圧器内のピークフラックスは、
β=KDV
によって与えられる。ここで、Kは比例定数、Dはデューティサイクル、Vは一次側の両端に印加される入力ライン電圧である。デューティサイクルが減少するにつれて、ピークフラックスβもまた減少する。つまり、デューティサイクルが制限されるとき、より経済的な変圧器を使用することができる。本発明は、サイクロコンバータ7のフリーホイーリング期間を利用して、HFインバータのデューティサイクルDを低下させる。
【0044】
本発明の方法の或る実施の形態においては、方法は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することにより、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータに少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間が提供される。HFインバータを制御することにより、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびに、HFインバータ3にフリーホイーリング期間が提供される。
【0045】
例えば、図10は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む方法を示す。図10においては、フリーホイーリング期間がサイクロコンバータ及びHFインバータに強制される。2分の1サイクルのパーセンテージとしてのフリーホイーリング期間の継続時間は、伝達される電力量の関数であり、負荷条件及びオペレータの電力コマンドに応答するコントローラの他の部分又は別個のコントローラによって決定される。しかし、半サイクルのパーセンテージが決定されると、フリーホイーリング期間の継続時間は、サイクロコンバータ及びHFインバータの制御に対して重畳される。図10では、フリーホイーリング期間は最初にサイクロコンバータに課され、次にHFインバータに課される。しかし、これら2つのイベント間の遅れ時間は、システムの効率を最大にするよう、典型的にはマイクロ秒のオーダーであり非常に小さい。最も単純でかつ電力の最も低いマイクロプロセッサでさえも、数マイクロ秒で状態を変化させることができる。コントローラ1はまた、図12に示すのと実質的に同じ時間に、サイクロコンバータとHFインバータの制御にフリーホイーリング期間を重畳させる。
【0046】
本方法の実施の形態の変形では、方法は、さらに、第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御すること、及び、別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御することを含む。第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御することにより、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータに第2のフリーホイーリング期間が提供される。別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御することにより、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびに、HFインバータに他のフリーホイーリング期間が提供される。
【0047】
図11は、第1のフリーホイーリング期間が、間断なく、サイクロコンバータとHFインバータとの制御に課され、その後、ある時間遅延後に、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータとHFインバータとの制御に課される方法を示す。
【0048】
本方法の実施の形態の変形の例では、サイクロコンバータは、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内に起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内に起こるように制御される。例えば、図7を参照されたい。
【0049】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態では、媒体は、プロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含む。第1モジュールは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。第2モジュールは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびにHFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。
【0050】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態の変形では、媒体は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するようプロセッサを制御することが可能な第3モジュールと、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびにHFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するようプロセッサを制御することが可能な第4モジュールとを更に含む。
【0051】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態の変形の例においては、第1モジュール及び第3モジュールは、さらに、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内に起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内に起こるように、プロセッサを制御することが可能である。
【0052】
本発明のコントローラの実施の形態では、コントローラは、サイクロコンバータを制御する第1回路とHFインバータを制御する第2回路とを含む。サイクロコンバータを制御する第1回路は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供する。HFインバータを制御する第2回路は、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供する。
【0053】
コントローラ1を構成する回路は、ドライバの組みと、マイクロコンピュータ、通常のプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)又はディスクリート部品で作られた等価な回路との組み合わせからなり得る。コントローラは、サイクロコンバータ7の16個の能動スイッチ素子、及び、HFインバータの4個の能動スイッチ素子をオン/オフする制御信号を提供する順次機械に過ぎない。例えば、本発明の実施の形態はコントローラで実行されるプログラムである。
【0054】
本発明のコントローラの実施の形態の変形では、コントローラは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御する第3回路と、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御する第4回路とを含む。
【0055】
本発明のコントローラの実施の形態の変形の例では、コントローラの第1回路及び第3回路は、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、サイクロコンバータを更に制御する。
【0056】
DC/ACサイクロコンバータのための新規な制御方式の好ましい実施の形態(これは例示的であって、制限的でないことを意図される)を述べたが、当業者なら、上記教示に照らして修正及び変形を加えることができることに留意されたい。したがって、理解されるように、添付の請求項によって規定される本発明の範囲内にある変更が、開示された本発明の特定の実施の形態に加えられてもよい。
【0057】
特許法によって要求される詳細及び特徴に関して本発明を述べてきたが、特許請求され、所望されかつ特許状によって保護されるものは、添付の特許請求の範囲において述べられている。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明に従って制御されるタイプのDC−ACシステムを示す機能ブロック図である。
【図2】図1のHFインバータの略図である。
【図3】図1のサイクロコンバータの略図である。
【図4】電力伝達状態についてのスイッチの1つの動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図5】電力伝達状態についてのスイッチの別の動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図6】電力伝達状態を示すタイミング図である。
【図7】フリーホイーリング期間を有するPWM制御型電力伝達状態を示すタイミング図である。
【図8】フリーホイーリング状態についてのスイッチの1つの動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図9】フリーホイーリング状態についてのスイッチの別の動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図10】本発明に係る制御方式の実施の形態を示すフローチャートである。
【図11】本発明に係る制御方式の別の実施の形態を示すフローチャートである。
【図12】本発明に係る制御方式の更に別の実施の形態を示すフローチャートである。
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気車両及びハイブリッド電気車両に関する。特に、本発明は、補助電力を供給するために車両によって使用される補助電力システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本発明の譲受人は、電気車両及びハイブリッド電気車両並びにその中で使用するための電力システムを設計し、開発する。電力システムに関連する従来技術は、トラクション駆動用の主電力システムが他の目的で補助電力を提供するために分岐される補助電力システムの記述を含む。補助電力システムは、ラジオ、ヘッドライト、空調用ブロアなどのような、車両に通常組み込まれ又は付属する他の電気機器用の電力を提供するのに使用され得る。他の場合、補助電力システムは、シガレットライタや、携帯電話、ラップトップ・コンピュータその他の、シガレットライタ・ポケットに通常差し込まれる他のデバイスを充電するための電力パックなど、車両に頻繁に「差し込まれる」電気機器用の電力を提供するために必要とされ得る。さらに他の場合には、補助電力システムは、車両に通常は関連しない電気機器、例えば、電気髭剃り器、電気のこぎり、電気ドリル、電気研磨機などの電気ツールや、車両がキャンピング又は釣りに用いられるときに使用するための種々の電気機器用の、110VのAC又はDC電力を提供するために必要とされ得る。
【0003】
図1は、DC電力源、高周波インバータ3、高周波変圧器5、及び負荷に接続されたサイクロコンバータ7を含む補助電力システムを示す。高周波インバータ3及びサイクロコンバータ7内のスイッチは、コントローラ1によって制御される。これらのスイッチを制御する方法の違いにより、公知のシステムと本発明の実施の形態とが区別される。
【0004】
図2は、DC電力源からのDC電圧(V_DC)と高周波変圧器5(HF変圧器5)との間に結合される高周波インバータ3(HFインバータ3)を示す。HFインバータは、4つのスイッチS1、S2、S3、S4を含む。スイッチS1は、バイパス・・ダイオード30及びそれに対応する能動スイッチ素子20を含む。同様に、スイッチS2、S3、S4もバイパス・・ダイオード32、34、36及びそれに対応する能動スイッチ素子22、24、26を含む。
【0005】
スイッチS1の能動スイッチ素子20は、能動スイッチ素子20に印加される制御信号に応じて、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード30は、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。同様に、スイッチS3の能動スイッチ素子24は、選択的に、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード34は、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。
【0006】
スイッチS2の能動スイッチ素子22は、能動スイッチ素子22に印加される制御信号に応じて、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード32は、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。同様に、スイッチS4の能動スイッチ素子26は、選択的に、HF変圧器からV_DCへ電流を導通させ又は遮断することができる。バイパス・ダイオード36は、V_DCからHF変圧器へ電流を導通させることができるが、他の方向へ導通させることはできない。能動スイッチ素子20、22、24、26は、典型的には、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ(IGBT)を含む。しかし、他のスイッチ技術が使用されてもよい。
【0007】
動作において、HFインバータのスイッチング周波数は3,000〜30,000Hzで選択される。HFインバータは、DC供給電圧V_DCを、HF変圧器5を通過してサイクロコンバータ7のA_BUSとB_BUSとの間に印加されるべき方形波電力パルスに変換する。
【0008】
図3は、HF変圧器5及びサイクロコンバータ7を示す。サイクロコンバータ7はブリッジ構成で配列された4つのスイッチ対AU、BU、AV及びBVを含む。変圧器5はA_BUSとB_BUS(ブリッジのA端子及びB端子)によってブリッジに結合される。負荷側のフィルタは、インダクタL、ホール効果センサH及びコンデンサCを含む。負荷側のフィルタは端子UとVとの間でブリッジに結合される。
【0009】
各スイッチ対は2つのスイッチを含む。スイッチ対AUはA_BUSに接続されてスイッチAUP及びAUNを含み、スイッチ対AVは同様にA_BUSに接続されてスイッチAVP及びAVNを含む。スイッチ対BUはB_BUSに接続されてスイッチBUP及びBUNを含み、スイッチ対BVは同様にB_BUSに接続されてスイッチBVP及びBVNを含む。スイッチAUP、AVN、BUN及びBVPは、図2のS1、S2、S3又はS4のいずれかのスイッチと全く同じに機能する。スイッチAUN、AVP、BUP及びBVNは、バイパス・ダイオードがスイッチAUP、AVN、BUN及びBVPのダイオードの反対方向に接続されること、及び、能動スイッチ素子がスイッチAUP、AVN、BUN及びBVPのスイッチ素子の反対方向に電流を選択的に導通させることを除いて、同様に機能する。
【0010】
コントローラ1は、潜在的に4つの動作状態を生成するために、各スイッチ対の2つのスイッチ素子を制御する。スイッチ対AUを例として用いることにする。A_BUSからスイッチ対AUを通ってインダクタLに電流が流れることができないとき、又は、その逆のとき、AUはオフである。オフ状態では、両方のスイッチ素子は電流を遮断し、2つのダイオードは電流を遮断するよう逆バイアスされる。オン状態では、両方のスイッチ素子は導通し、電流はスイッチ対AUを通って両方向へ流れることができる。
【0011】
第3の状態では、スイッチAUPのスイッチ素子は、一方向導通を可能にするようオンになり、スイッチAUNのスイッチ素子は、全ての導通を遮断するようオフとなり、それにより、A_BUSからスイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってインダクタLに電流が流れる。しかし、電流は、スイッチAUNのダイオードとスイッチ素子とによって遮断され、それにより、インダクタLからの電流は、スイッチAUNを通りスイッチAUPを通ってA_BUSに流れないように遮断される。
【0012】
第4の状態では、スイッチAUNのスイッチ素子は、一方向導通を可能にするようオンになり、スイッチAUPのスイッチ素子は、全ての導通を遮断するようオフとなり、それにより、インダクタLからスイッチAUNのスイッチ素子を通りスイッチAUPのダイオードを通ってA_BUSに電流が流れる。しかし、電流は、スイッチAUPのダイオードとスイッチ素子とによって遮断され、それにより、A_BUSからの電流は、スイッチAUPを通りスイッチAUNを通ってインダクタLに流れないように遮断される。
【0013】
他のスイッチ対AV、BU、及びBVのそれぞれは、コントローラ1(図1)によって制御される4つの動作状態を生成するように同様に動作する。サイクロコンバータ7は、256の異なる導通状態のうちのいずれか1つの導通状態にあるように制御されることができる。
【0014】
HF変圧器を伝播する電力パルスは、サイクロコンバータ7(図3)に印加されて、ある半サイクルの間はB_BUSに対してA_BUSを正にさせ、他の半サイクルの間はA_BUSに対してB_BUSを正にさせる。スイッチAUP、AVN、BUN、BVP、AUN、AVP、BUP及びBVNの正しい循環を使用することによって、両方の半サイクルからの電流は、同じ方向にインダクタLを通過することができる。
【0015】
第1モードは、Uノードからインダクタに電流が流れる時として定義される。第1モードでは、コントローラ1(図1)はサイクロコンバータ7のスイッチ素子の全てを制御し、ノードU上の電圧の方がノードV上の電圧よりも正であるようにさせる。
【0016】
第1の半サイクルは、A_BUS上の電圧がB_BUS上の電圧に対して正であるときであると定義される(図6、A_BUSを参照されたい)。図4を参照すると、第1の半サイクルの期間に、A_BUS上の電圧は、A_BUSからスイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってノードU上に渡されることができる。同時に、電流は、ノードV上の電圧がB_BUS上の電圧と実質的に同じ電圧(スイッチ対BVのスイッチの両端の電圧降下だけ低い)になるまで、ノードVからスイッチBVPのスイッチ素子を通りスイッチBVNのダイオードを通ってB_BUSへ取り出されることができる。
【0017】
他の半サイクルは、B_BUS上の電圧がA_BUS上の電圧に対して正であるときであると定義される(図6、B_BUSを参照されたい)。図5を参照すると、他の半サイクルの期間に、B_BUS上の電圧は、B_BUSからスイッチBUPのスイッチ素子を通りスイッチBUNのダイオードを通ってノードU上に渡されることができる。同時に、電流は、ノードV上の電圧がA_BUS上の電圧と実質的に同じ電圧(スイッチ対AVのスイッチの両端の電圧降下だけ低い)になるまで、ノードVからスイッチAVPのスイッチ素子を通りスイッチAVNのダイオードを通ってA_BUSへ取り出されることができる。
【0018】
こうして、第1モードでは、A_BUSがB_BUSよりも正であるか否かに関わらず、ノードVに印加される電圧よりも正である電圧をノードUに印加するように、コントローラ1はスイッチを動作させることができる。コントローラ1はスイッチをしてUノードに正の電力パルスを印加させしめる。こうして、ノードUは、周期的なスイッチング・スパイク(図6、Uを参照されたい)を伴うが、ノードV上の電圧に対して正のDC電圧を生成することができる。コンデンサC及びインダクタLは、スイッチング・スパイクを実質的に除去する負荷端フィルタを構成する(図6、OUTPUTを参照されたい)。
【0019】
同様に、第2モードでは、スイッチは、ノードUに印加される電圧よりも正である電圧をノードVに印加するように動作することができる。こうして、ノードUは、ノードV上の電圧を基準にして負のDC電圧を生成することができる。
【0020】
上述した第1モードと第2モードとを交互に行うことによって、交流電圧波形がノードUとノードVとの間で提供されることができ、第1モードと第2モードと間のスイッチング・レートは、DC(すなわち、第1モード又は第2モードであるが、交流モードではない)から、HFインバータのスイッチング周波数の直下の周波数までの範囲で任意に選択され得る。
【0021】
第1モードと第2モードとの間の特定の交番周波数は、サイクロコンバータ7内のスイッチを動作させる制御信号を生成する、コントローラ1のロジックによって定義される。ほとんどのシステムにおいて、第1モードと第2モードとの間の、また、その逆の交番周波数は、60Hzで動作する地上AC電力システム上で動作するように設計された負荷に整合するように、60Hzであることになる。しかし、400Hz、900Hz、さらに1,600Hzなどの他の周波数も望ましい。これらの周波数は標準的なAC電力システムでも使用されるからである。
【0022】
ホール効果センサH、コンデンサC及びインダクタLは、ノードUとノードVとの間のフィルタを形成する。このフィルタのフィルタ定数RCは、第1モードと第2モードとの間の交番周波数より高い周波数を除去するローパス・フィルタとして設計される。しばしば、サイクロコンバータ7のスイッチ状態間のスイッチング期間に、ノードUとノードVにわたって電圧スパイクが瞬間的に印加される場合がある。コンデンサCとインダクタLとからなるフィルタは、これらの電圧スパイクを吸収して除去して、ノードUとノードVとの間に平滑な電圧を提供する。ホール効果センサHはコントローラ1に対してフィードバックを提供して、インダクタLを通過する電流方向をコントローラに知らせる。
【0023】
典型的な動作においては、HFインバータ3は、全サイクルが2,000Hzから40,000Hzの間で、典型的には3,000Hzから30,000Hzの間で選択され得る所定のレートで反復するに足るレートでスイッチングする。第1の半サイクルの期間に、スイッチS1及びS4がオンし、スイッチS2及びS3がオフするので、電流は、変圧器5の点の付された側に流れ、DC電力源からの電圧V_DCは変圧器5に印加され、変圧器5の一次巻き線の点の付された側に印加される電圧は、一次巻き線の他の側に印加される電圧より正になる。他の半サイクルの期間には、スイッチS2及びS3がオンし、スイッチS1及びS4がオフするので、電流は、変圧器5の点の付された側から流出し、DC電力源からの電圧V_DCは変圧器5に印加され、変圧器5の一次巻き線の点の付された側に印加される電圧は、一次巻き線の他の側に印加される電圧より負になる。これらの半サイクルを交互に行うことによって、方形波電圧が変圧器5の一次巻き線に印加される。スイッチS1及びS4は第1の半サイクルの期間には閉じ、一方、スイッチS2及びS3は開いて、電流は変圧器5の一次巻き線を通して一方向に流れる。その後、他の半サイクルの期間、スイッチS2及びS3は閉じ、一方、スイッチS1及びS4は開いて、電流は変圧器5の一次巻き線を通して反対方向に流れる。一般に、変圧器のサイズと、特に、変圧器のコア材料、巻き線などは、コア材料が半サイクル中に磁気飽和しないように選択される。
【0024】
コントローラ1がサイクロコンバータ7を図4及び図5に関して先に説明したように動作させるときに、サイクロコンバータ出力OUTPUT(図4、5)に伝達される電力は、図6に示すタイミング・シーケンスを使用して最大化される。この動作は、電力伝達期間(PT期間)と呼ばれる。
【0025】
しかし、多くの場合、最大未満の電力伝達が望ましい。これを達成するために、サイクロコンバータ7でのスイッチのパルス幅変調(PWM)が採用される。PWMを理解するために、図4及び図5に関して先に述べた第1モードだけを考えることにする。第1モードにおいては、A_BUSがB_BUSよりも正であるか、又はその逆であるかに関わらず、ノードVに印加される電圧よりも正である電圧をノードUに印加するように、コントローラ1によってサイクロコンバータ7のスイッチが動作する。先に説明したように、HFインバータサイクルの第1の半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)期間には、スイッチ対AUのスイッチは、A_BUSからノードUへ正の電圧を印加するように動作し、他の半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)期間には、スイッチ対BUのスイッチは、B_BUSからノードUへ正の電圧を印加するように動作する。図6を参照されたい。
【0026】
最大未満の電力伝達を行うために、それぞれの半サイクル(全サイクルの50%デューティサイクル)は、(先に説明した第1モード又は第2モードのような)電力伝達PT期間とフリーホイーリングFW期間とに分割される。例えば、第1の半サイクルでは、電力伝達PT期間は全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である(図7を参照されたい)。次いで、他の半サイクルでは、電力伝達PT期間は同様に全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である(図7を参照されたい)。
【0027】
図7において、第1及び第2の半サイクルがそれぞれ、第1及び第2の列に示される。基準時間T0は第1の半サイクルの始まりで開始する。第1の半サイクルは、PT期間で始まり、それにFW期間が続く。第2の半サイクルは、PT期間で始まり、それにFW期間が続く。図7の最後の4つの列は、FW期間だけのスイッチ対AU、AV、BU及びBVのオン又はオフ状態を示す。PT期間でのスイッチの動作は先に説明した通りである。FW期間では、スイッチ対AU及びAVはオンになるので、電流は、ノードUからインダクタLへ流れるときには図8に示すように、また、インダクタLからノードUへ流れるときには図9に示されるように流れる。しかし、スイッチ対AU及びAVは、いずれかの方向に流れる電流に対してオンである。また、FW期間には、スイッチ対BU及びBVはオフになるので、ノードUとノードVは、図8及び図9に示すように、B_BUSから分離される。フリーホイーリング期間にはノードUとノードVは短絡される。こうして、最大電力の半分だけが、サイクロコンバータ7を通して伝達される。
【0028】
フリーホイーリング期間に、コントローラ1は、ノードUとノードVが短絡されるようにサイクロコンバータ7のスイッチを制御する。これを行う一方法は、A_BUSをノードUとノードVとに対して短絡することである。これを行う別の方法は、B_BUSをノードUとノードVとに対して短絡することである。インダクタLからホール効果センサHを通りコンデンサC内に電流が流れる場合、スイッチAUP及びAVPのスイッチ素子は、図8に示すようにオンにされる。電流は、コンデンサCからスイッチAVPのスイッチ素子を通りスイッチAVNのダイオードを通ってA_BUSへ、次いで、スイッチAUPのスイッチ素子を通りスイッチAUNのダイオードを通ってインダクタLに戻る回路を流れ続ける。ノードUとノードVとの間の電圧は短絡され、スイッチの両端の小さな電圧降下を除いてA_BUSの電圧にクランプされる。ホール効果センサHが電流方向を検知してコントローラにその方向を報告するので、コントローラ1は電流方向を知っている。
【0029】
同様に、コンデンサCからホール効果センサHを通りインダクタLに電流が流れる場合、スイッチAUN及びAVNのスイッチ素子は、図9に示すようにオンにされる。電流は、インダクタLからスイッチAUNのスイッチ素子を通りスイッチAUPのダイオードを通ってA_BUSへ、次いで、スイッチAVNのスイッチ素子を通りスイッチAVPのダイオードを通ってコンデンサCに戻る回路を流れ続ける。ノードUとノードVとの間の電圧は短絡され、スイッチの両端の小さな電圧降下を除いてA_BUSの電圧にクランプされる。ホール効果センサHが電流方向を検知してコントローラにその方向を報告するので、コントローラ1は電流方向を知っている。
【0030】
代わりに、コントローラ1は、FW期間にオンであるようにスイッチAUP、AVP、AUN、AVNのスイッチ素子を制御することができ、ホール効果センサHによって電流方向を検知する必要性がない。この配置はノードU及びノードV上の電圧をクランプすることになる。
【0031】
代わりに、コントローラ1は、フリーホイーリング期間にサイクロコンバータ7のスイッチを制御して、同様に2分の1サイクル中にオンになるようにスイッチBUP及びBVPのスイッチ素子を制御し、同様に他の半サイクル期間にオンになるようにスイッチBUN及びBVNのスイッチ素子を制御することによって、ノードUとノードVとの間の電圧をクランプすることができる。また、代替の変形では、コントローラ1は、スイッチBUP、BUN、BVN、及びBVPのスイッチ素子が電流の方向に関わらず全てオンになるように、フリーホイーリング期間にサイクロコンバータ7のスイッチを制御することができる。
【0032】
先に説明したフリーホイーリングのいずれの場合でも、ノードUとノードVとの間の電圧が短絡されるため、フリーホイーリング期間には、サイクロコンバータ7を通して電力は伝達されない。これにより、インダクタL及びコンデンサCに伝達される電力量が低減される。電力伝達期間が第1の半サイクルの期間に全サイクルの25%である特定の例示的な場合においては、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である。他の半サイクルでは、電力伝達期間は全サイクルの25%であり、フリーホイーリング期間は全サイクルの25%である。したがって、最大伝達可能電力の50%(例えば、各半サイクルの25%)だけが実際にはサイクロコンバータ7を通して伝達される。ノードUとノードVとの間のフィルタのフィルタ定数LCは、HF電力パルス(図7を参照されたい)を平滑化する時定数LCを有するように選択される。これは、出力端子(すなわち、コンデンサCとホール効果センサHとの間のノード)とノードVとにおける変動を平均化する。この文脈では、コンデンサCは、出力端子OUTPUT(すなわち、コンデンサCとホール効果センサHとの間のノード)とノードVとの間の分岐コンデンサとして機能し、インダクタLは、出力端子OUTPUTに達する前に電圧スパイクを低減する入力チョークとして機能する。
【0033】
正弦波状電圧出力波形を得るために、コントローラ1は、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルのパーセンテージと電力伝達期間のために使用される半サイクルの対応するパーセンテージを調節するように、サイクロコンバータ7のスイッチを制御する。最初に、半サイクル(すなわち、全サイクルの50%)の全てが、フリーホイーリング期間のために使用され、電力伝達期間のためには半サイクルは使用されない。こうして、最初はサイクロコンバータの電圧出力はゼロである。ピークに達するまで、電力伝達期間のために使用される半サイクルのパーセンテージは徐々に増加され、その後、パーセンテージは再び徐々にゼロに減少する。それに対応して、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルの対応するパーセンテージは徐々に最小まで減少し、その後、徐々に増加する。これらのパーセンテージにおける正確な増減率は、所望の出力周波数、例えば60HzにおいてノードVを基準にした出力端子OUTPUTの正弦波出力電圧の半周期を提供するように選択される。例えば、所望の出力周波数が60Hzである場合、半周期は、1秒の1/120又は(8+1/3)ミリ秒であることになる。サイクロコンバータのスイッチをこのように制御することによって、三角形又は方形の波形が生成され得る。
【0034】
基本波の形状を形成することに加えて、コントローラ1は、出力電圧波形のスケール、すなわち、送出される電力のRMSを制御するように、サイクロコンバータ7に命令する。コントローラ1は、所望のピーク正弦波振幅に応じて出力電圧波形の大きさがスケーリングされるように、フリーホイーリング期間のために使用される半サイクルのパーセンテージを調節するようにサイクロコンバータ7に命令する。
【0035】
(8+1/3)ミリ秒の波形サイクル半周期の終わりにゼロ交差が起こり、(8+1/3)ミリ秒の波形サイクル半周期は、ノードUとノードV上の電圧が反転されて繰り返される。
【0036】
このサイクロコンバータ動作によって、任意の出力波形が、コントローラによって規定される任意の所定の周波数で提供されることができる。所定の周波数は、DCから、HFインバータのサイクル周波数(例えば、3,000Hz〜30,000Hz)の直下の周波数までの任意の周波数であることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0037】
先に述べた公知の整流方式を用いると、HF変圧器5は、50%デューティサイクルに対して全DCライン電圧を受け取るようにサイズ決めされなければならない。変圧器の磁性材料は、印加される電力パルスの長さにわたって飽和を回避するよう調整されなければならない。また、この方式は低周波ゼロ電流検出期間におけるHF出力インダクタ電流整流問題を有するので、整流部品の早すぎる焼損及びノイズをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【0038】
本発明の方法の実施の形態は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することは、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間を提供する。HFインバータを制御することは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータ3においてフリーホイーリング期間を提供する。
【0039】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態において、媒体はプロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含む。第1モジュールは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。第2モジュールは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびにHFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。
【0040】
本発明のコントローラの実施の形態は、サイクロコンバータを制御する第1回路とHFインバータを制御する第2回路とを含む。サイクロコンバータを制御する第1回路は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供する。HFインバータを制御する第2回路は、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供する。
【0041】
本発明は、以下の図を参照して好ましい実施の形態の以下の説明において詳細に述べられるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0042】
本発明においては、コントローラ1は、より経済的な変圧器5が採用されるように、HFインバータ3及びサイクロコンバータ7を制御する。サイクロコンバータ7がフリーホイーリングFW期間にあるときはいつも、スイッチS1とS3又はスイッチS2とS4がオンになるように、コントローラ1はHFインバータ3のスイッチS1、S2、S3及びS4(図2)を制御する。これによって、サイクロコンバータ7がフリーホイーリングFW期間にあるときに、HF変圧器5の一次側の両端の電圧は確実にゼロに短絡される。HFインバータ3は、サイクロコンバータ7がフリーホイーリング期間にあるときはいつでも、強制的にフリーホイーリング期間に入れられる。HF変圧器の一次側の両端子は、DC源の正側又はDC源の負側に短絡される。
【0043】
HF変圧器内のピークフラックスは、
β=KDV
によって与えられる。ここで、Kは比例定数、Dはデューティサイクル、Vは一次側の両端に印加される入力ライン電圧である。デューティサイクルが減少するにつれて、ピークフラックスβもまた減少する。つまり、デューティサイクルが制限されるとき、より経済的な変圧器を使用することができる。本発明は、サイクロコンバータ7のフリーホイーリング期間を利用して、HFインバータのデューティサイクルDを低下させる。
【0044】
本発明の方法の或る実施の形態においては、方法は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む。サイクロコンバータ7を制御することにより、HFインバータ3の各サイクルに対してサイクロコンバータに少なくとも第1のフリーホイーリングFW期間が提供される。HFインバータを制御することにより、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびに、HFインバータ3にフリーホイーリング期間が提供される。
【0045】
例えば、図10は、結合されたHFインバータ3の制御と協調してサイクロコンバータ7を制御することを含む方法を示す。図10においては、フリーホイーリング期間がサイクロコンバータ及びHFインバータに強制される。2分の1サイクルのパーセンテージとしてのフリーホイーリング期間の継続時間は、伝達される電力量の関数であり、負荷条件及びオペレータの電力コマンドに応答するコントローラの他の部分又は別個のコントローラによって決定される。しかし、半サイクルのパーセンテージが決定されると、フリーホイーリング期間の継続時間は、サイクロコンバータ及びHFインバータの制御に対して重畳される。図10では、フリーホイーリング期間は最初にサイクロコンバータに課され、次にHFインバータに課される。しかし、これら2つのイベント間の遅れ時間は、システムの効率を最大にするよう、典型的にはマイクロ秒のオーダーであり非常に小さい。最も単純でかつ電力の最も低いマイクロプロセッサでさえも、数マイクロ秒で状態を変化させることができる。コントローラ1はまた、図12に示すのと実質的に同じ時間に、サイクロコンバータとHFインバータの制御にフリーホイーリング期間を重畳させる。
【0046】
本方法の実施の形態の変形では、方法は、さらに、第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御すること、及び、別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御することを含む。第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御することにより、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータに第2のフリーホイーリング期間が提供される。別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御することにより、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびに、HFインバータに他のフリーホイーリング期間が提供される。
【0047】
図11は、第1のフリーホイーリング期間が、間断なく、サイクロコンバータとHFインバータとの制御に課され、その後、ある時間遅延後に、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータとHFインバータとの制御に課される方法を示す。
【0048】
本方法の実施の形態の変形の例では、サイクロコンバータは、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内に起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内に起こるように制御される。例えば、図7を参照されたい。
【0049】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態では、媒体は、プロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含む。第1モジュールは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。第2モジュールは、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータに提供されるたびにHFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するよう、プロセッサを制御することができる。
【0050】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態の変形では、媒体は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御するようプロセッサを制御することが可能な第3モジュールと、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびにHFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御するようプロセッサを制御することが可能な第4モジュールとを更に含む。
【0051】
本発明のプロセッサ読み取り可能媒体の実施の形態の変形の例においては、第1モジュール及び第3モジュールは、さらに、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内に起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内に起こるように、プロセッサを制御することが可能である。
【0052】
本発明のコントローラの実施の形態では、コントローラは、サイクロコンバータを制御する第1回路とHFインバータを制御する第2回路とを含む。サイクロコンバータを制御する第1回路は、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供する。HFインバータを制御する第2回路は、第1のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供する。
【0053】
コントローラ1を構成する回路は、ドライバの組みと、マイクロコンピュータ、通常のプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)又はディスクリート部品で作られた等価な回路との組み合わせからなり得る。コントローラは、サイクロコンバータ7の16個の能動スイッチ素子、及び、HFインバータの4個の能動スイッチ素子をオン/オフする制御信号を提供する順次機械に過ぎない。例えば、本発明の実施の形態はコントローラで実行されるプログラムである。
【0054】
本発明のコントローラの実施の形態の変形では、コントローラは、HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するようにサイクロコンバータを制御する第3回路と、第2のフリーホイーリング期間がサイクロコンバータにおいて提供されるたびに、HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するようにHFインバータを制御する第4回路とを含む。
【0055】
本発明のコントローラの実施の形態の変形の例では、コントローラの第1回路及び第3回路は、第1のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、第2のフリーホイーリング期間がHFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、サイクロコンバータを更に制御する。
【0056】
DC/ACサイクロコンバータのための新規な制御方式の好ましい実施の形態(これは例示的であって、制限的でないことを意図される)を述べたが、当業者なら、上記教示に照らして修正及び変形を加えることができることに留意されたい。したがって、理解されるように、添付の請求項によって規定される本発明の範囲内にある変更が、開示された本発明の特定の実施の形態に加えられてもよい。
【0057】
特許法によって要求される詳細及び特徴に関して本発明を述べてきたが、特許請求され、所望されかつ特許状によって保護されるものは、添付の特許請求の範囲において述べられている。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明に従って制御されるタイプのDC−ACシステムを示す機能ブロック図である。
【図2】図1のHFインバータの略図である。
【図3】図1のサイクロコンバータの略図である。
【図4】電力伝達状態についてのスイッチの1つの動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図5】電力伝達状態についてのスイッチの別の動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図6】電力伝達状態を示すタイミング図である。
【図7】フリーホイーリング期間を有するPWM制御型電力伝達状態を示すタイミング図である。
【図8】フリーホイーリング状態についてのスイッチの1つの動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図9】フリーホイーリング状態についてのスイッチの別の動作設定を示す、図3のサイクロコンバータの回路略図である。
【図10】本発明に係る制御方式の実施の形態を示すフローチャートである。
【図11】本発明に係る制御方式の別の実施の形態を示すフローチャートである。
【図12】本発明に係る制御方式の更に別の実施の形態を示すフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御するステップと、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御するステップと、
を含む方法。
【請求項2】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御するステップと、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように前記サイクロコンバータが制御される、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
プロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含むプロセッサ読み取り可能媒体であって、前記ロジックモジュールが、
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように前記サイクロコンバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第1モジュールと、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように前記HFインバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第2モジュールと、
を備える媒体。
【請求項5】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように前記サイクロコンバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第3モジュールと、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように前記HFインバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第4モジュールと、
をさらに備える、請求項4に記載の媒体。
【請求項6】
前記第1モジュール及び前記第3モジュールが、前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、前記プロセッサを制御することがさらに可能である、請求項5に記載の媒体。
【請求項7】
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御する第1の手段と、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御する第2の手段と、
を備えるコントローラ。
【請求項8】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御する第3の手段と、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御する第4の手段と、
を更に備える、請求項7に記載のコントローラ。
【請求項9】
前記第1の手段及び前記第3の手段が、前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、前記サイクロコンバータを制御する、請求項8に記載のコントローラ。
【請求項1】
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御するステップと、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御するステップと、
を含む方法。
【請求項2】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御するステップと、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように前記サイクロコンバータが制御される、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
プロセッサを制御することが可能なロジックモジュールを含むプロセッサ読み取り可能媒体であって、前記ロジックモジュールが、
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように前記サイクロコンバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第1モジュールと、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように前記HFインバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第2モジュールと、
を備える媒体。
【請求項5】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように前記サイクロコンバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第3モジュールと、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように前記HFインバータを制御するよう、前記プロセッサを制御することが可能な第4モジュールと、
をさらに備える、請求項4に記載の媒体。
【請求項6】
前記第1モジュール及び前記第3モジュールが、前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、前記プロセッサを制御することがさらに可能である、請求項5に記載の媒体。
【請求項7】
HFインバータの各サイクルに対してサイクロコンバータにおいて少なくとも第1のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御する第1の手段と、
前記第1のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいてフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御する第2の手段と、
を備えるコントローラ。
【請求項8】
前記HFインバータの各サイクルに対して前記サイクロコンバータにおいて第2のフリーホイーリング期間を提供するように、前記サイクロコンバータを制御する第3の手段と、
前記第2のフリーホイーリング期間が前記サイクロコンバータにおいて提供されるたびに前記HFインバータにおいて別のフリーホイーリング期間を提供するように、前記HFインバータを制御する第4の手段と、
を更に備える、請求項7に記載のコントローラ。
【請求項9】
前記第1の手段及び前記第3の手段が、前記第1のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第1の半サイクル内で起こり、前記第2のフリーホイーリング期間が前記HFインバータの各サイクルの第2の半サイクル内で起こるように、前記サイクロコンバータを制御する、請求項8に記載のコントローラ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2008−61497(P2008−61497A)
【公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−222562(P2007−222562)
【出願日】平成19年8月29日(2007.8.29)
【出願人】(505212049)ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・インコーポレーテッド (221)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年8月29日(2007.8.29)
【出願人】(505212049)ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・インコーポレーテッド (221)
【Fターム(参考)】
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