本發(fā)明涉及利用變壓器使一次側(cè)與二次側(cè)絕緣的dc/dc轉(zhuǎn)換器，特別涉及在兩個(gè)直流電源之間進(jìn)行電力傳輸?shù)膁c/dc轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

以往的雙向dc/dc轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第1直流電源與第2直流電源之間的雙向的電力傳輸，具備：變壓器；第1轉(zhuǎn)換器部，具有多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件，被連接于上述第1直流電源與上述變壓器的第1繞組之間，在直流和交流間進(jìn)行電力變換；第2轉(zhuǎn)換器部，具有多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件，被連接于上述第2直流電源與上述變壓器的第2繞組之間，在直流和交流間進(jìn)行電力變換；以及控制電路，控制上述第1、第2轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的各上述半導(dǎo)體開關(guān)元件。上述第1、第2轉(zhuǎn)換器部具有：電容器，與各上述半導(dǎo)體開關(guān)元件并聯(lián)連接；以及第1、第2電抗器，與交流輸入輸出線連接。而且，上述控制電路在從上述第1直流電源向上述第2直流電源進(jìn)行電力傳輸時(shí)，利用上述第1電抗器進(jìn)行控制，以使得上述第1轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的各上述半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行零電壓開關(guān)，在上述第2直流電源的電壓比上述變壓器的上述第2繞組所產(chǎn)生的電壓高時(shí)，使用上述第2電抗器進(jìn)行控制，以使得上述第2轉(zhuǎn)換器部進(jìn)行升壓動作。另外，在從上述第2直流電源向上述第1直流電源進(jìn)行電力傳輸時(shí)，利用上述第2電抗器進(jìn)行控制，以使得上述第2轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的各上述半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行零電壓開關(guān)，在上述第1直流電源的電壓比上述變壓器的上述第1繞組所產(chǎn)生的電壓高時(shí)，使用上述第1電抗器進(jìn)行控制，以使得上述第1轉(zhuǎn)換器部進(jìn)行升壓動作(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：國際公開wo2013/121665號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如上述專利文獻(xiàn)1那樣的雙向dc/dc轉(zhuǎn)換器是隔著變壓器而對稱的簡易的電路結(jié)構(gòu)，無論電力傳輸方向如何都能夠進(jìn)行零電壓開關(guān)，并且能夠通過簡單的控制實(shí)現(xiàn)雙向電力傳輸。但是，有時(shí)在電力傳輸過程中變壓器電流的極性發(fā)生調(diào)換而產(chǎn)生逆電流，對電力傳輸無益的無效電力有可能增大。另外，有時(shí)由于防止短路時(shí)間等的影響而發(fā)生響應(yīng)延遲、傳輸電力對指令值的響應(yīng)性極度地劣化，難以針對電力傳輸方向的變化或急劇的負(fù)荷變動而使傳輸電力快速地變化來跟蹤指令值。

本發(fā)明是為了解決如上所述的問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供如下dc/dc轉(zhuǎn)換器：能夠利用簡易的電路結(jié)構(gòu)在寬的電壓范圍中防止變壓器電流的逆流而進(jìn)行電力傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗化。另外，其目的在于即使針對急劇的負(fù)荷變動、以及在電力傳輸方向變化的情況下也能夠使傳輸電力快速地變化，得到適應(yīng)性高且可靠性高的輸出控制。

本發(fā)明的dc/dc轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第1直流電源與第2直流電源之間的電力傳輸，具備：變壓器；第1轉(zhuǎn)換器部，包括基于兩個(gè)橋電路的全橋電路，該兩個(gè)橋電路具備分別連接有反并聯(lián)二極管的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件，所述第1轉(zhuǎn)換器部連接于所述第1直流電源與所述變壓器的第1繞組之間；第2轉(zhuǎn)換器部，包括基于兩個(gè)橋電路的全橋電路，該兩個(gè)橋電路具備分別連接有反并聯(lián)二極管的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件，所述第2轉(zhuǎn)換器部連接于所述第2直流電源與所述變壓器的第2繞組之間；第2電抗器，與所述第2轉(zhuǎn)換器部的交流輸入輸出線連接；以及控制電路，根據(jù)輸入輸出到所述第2直流電源的電流的電流檢測值與電流指令值的差分電流值而運(yùn)算輸出占空比，對所述第1轉(zhuǎn)換器部、第2轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的各所述半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動控制。

所述控制電路具備：第1電路，進(jìn)行反饋控制，以使所述差分電流值變??；以及第2電路，根據(jù)所述電流檢測值以及所述電流指令值而校正所述第1電路的控制輸入輸出的一方。

在從所述第1直流電源向所述第2直流電源的第1電力傳輸中，所述控制電路將作為所述第1轉(zhuǎn)換器部的1個(gè)橋電路的第1橋電路的正側(cè)和負(fù)側(cè)中的任意一方的半導(dǎo)體開關(guān)元件設(shè)為第1基準(zhǔn)元件，將作為所述第2轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的1個(gè)橋電路的第2橋電路的正側(cè)和負(fù)側(cè)中的任意一方的半導(dǎo)體開關(guān)元件設(shè)為第2基準(zhǔn)元件，將構(gòu)成所述第1轉(zhuǎn)換器部、所述第2轉(zhuǎn)換器部內(nèi)的4個(gè)所述橋電路中的所述第2橋電路的各半導(dǎo)體開關(guān)元件全部設(shè)為斷開狀態(tài)，關(guān)于其它3個(gè)橋電路，將正側(cè)的半導(dǎo)體開關(guān)元件和負(fù)側(cè)的半導(dǎo)體開關(guān)元件設(shè)為相同的接通時(shí)間比例；控制第1相移量和第2相移量，所述第1相移量是所述第1基準(zhǔn)元件與作為和該第1基準(zhǔn)元件處于對角關(guān)系的第1對角元件的半導(dǎo)體開關(guān)元件之間的驅(qū)動信號的相移量，所述第2相移量是所述第1基準(zhǔn)元件與作為和所述第2基準(zhǔn)元件處于對角關(guān)系的第2對角元件的半導(dǎo)體開關(guān)元件之間的驅(qū)動信號的相移量。而且，所述第2電路通過所述校正來調(diào)整所述第1相移量、所述第2相移量，以使所述電流檢測值跟蹤所述電流指令值。

根據(jù)本發(fā)明的dc/dc轉(zhuǎn)換器，能夠利用簡易的電路結(jié)構(gòu)在寬的電壓范圍中防止變壓器電流的逆流而進(jìn)行電力傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗化。另外，即使針對急劇的負(fù)荷變動、以及在電力傳輸方向變化的情況下也能夠使傳輸電力快速地變化，能夠得到適應(yīng)性高且可靠性高的輸出控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電時(shí)的控制框圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的驅(qū)動信號波形圖。

圖4是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖5是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖7是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖8是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖9是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的圖。

圖10是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖11是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖12是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖13是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖14是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的驅(qū)動信號波形圖。

圖15是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖16是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖17是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖18是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖19是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖20是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖21是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖22是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖23是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖24是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的充電動作的電流路徑圖。

圖25是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的放電時(shí)的控制框圖。

圖26是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的驅(qū)動信號波形圖。

圖27是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的驅(qū)動信號波形圖。

圖28是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的控制動作的波形圖。

圖29是說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置中的充電電流的波形圖。

圖30是圖29的部分放大圖。

圖31是圖29的部分放大圖。

圖32是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的控制框圖。

圖33是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的電池充放電裝置的校正控制的流程圖。

圖34是本發(fā)明的實(shí)施方式2的電池充放電裝置的控制框圖。

圖35是本發(fā)明的實(shí)施方式3的電池充放電裝置的控制框圖。

圖36是本發(fā)明的實(shí)施方式3的另一例子的電池充放電裝置的控制框圖。

圖37是本發(fā)明的實(shí)施方式4的電池充電裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖38是本發(fā)明的實(shí)施方式5的電池充電裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式1。

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的作為dc/dc轉(zhuǎn)換器的電池充放電裝置100的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，電池充放電裝置100在作為第1直流電源的直流電源1與作為第2直流電源的電池2之間通過雙向的電力變換進(jìn)行電池2的充放電。

電池充放電裝置100具備：作為絕緣的變壓器的高頻變壓器3(以下，簡稱為變壓器3)；第1平滑電容器4，與直流電源1并聯(lián)地連接；作為第1轉(zhuǎn)換器部的第1開關(guān)電路5；第2平滑電容器7，與電池2并聯(lián)地連接；作為第2轉(zhuǎn)換器部的第2開關(guān)電路8；以及第1電抗器9、第2電抗器10，與第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8的各交流輸入輸出線連接。另外，電池充放電裝置100具備控制第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的控制電路20。

第1開關(guān)電路5是具有分別反并聯(lián)連接有二極管12的由igbt或者mosfet等構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件q4a、q4b、q3a、q3b(以下，簡稱為q4a、q4b、q3a、q3b或者半導(dǎo)體開關(guān)元件q)的全橋電路，上述第1開關(guān)電路5的直流側(cè)連接于第1平滑電容器4，上述第1開關(guān)電路5的交流側(cè)連接于變壓器3的第1繞組3a，進(jìn)行直流和交流間的雙向電力變換。另外，第1開關(guān)電路5是能夠使各半導(dǎo)體開關(guān)元件q開關(guān)時(shí)的元件的兩端電壓大致為零電壓的零電壓開關(guān)電路，各半導(dǎo)體開關(guān)元件q分別并聯(lián)地連接有電容器13。另外，半導(dǎo)體開關(guān)元件q與變壓器3之間的交流輸入輸出線連接有第1電抗器9，第1電抗器9和第1繞組3a被串聯(lián)連接。

第2開關(guān)電路8是具有分別反并聯(lián)連接有二極管12的由igbt或者mosfet等構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件q2a、q2b、q1a、q1b(以下，簡稱為q2a、q2b、q1a、q1b或者半導(dǎo)體開關(guān)元件q)的全橋電路，上述第2開關(guān)電路8的直流側(cè)連接于第2平滑電容器7，上述第2開關(guān)電路8的交流側(cè)連接于變壓器3的第2繞組3b，進(jìn)行直流和交流間的雙向電力變換。另外，第2開關(guān)電路8是能夠使各半導(dǎo)體開關(guān)元件q開關(guān)時(shí)的元件的兩端電壓大致為零電壓的零電壓開關(guān)電路，各半導(dǎo)體開關(guān)元件q分別并聯(lián)地連接有電容器13。另外，半導(dǎo)體開關(guān)元件q與變壓器3之間的交流輸入輸出線連接有第2電抗器10，第2電抗器10和第2繞組3b被串聯(lián)連接。進(jìn)而，在第2開關(guān)電路8的直流側(cè)連接有電抗器11。

另外，在第2平滑電容器7與電池2之間設(shè)置檢測流過電抗器11的電流作為電池2的充電電流i(以箭頭的朝向?yàn)檎碾娏?的電流傳感器(未圖示)，其感測到的輸出被輸入到控制電路20。進(jìn)而，設(shè)置檢測第1平滑電容器4的電壓v的電壓傳感器(未圖示)，其感測到的輸出被輸入到控制電路20。在控制電路20中，根據(jù)所輸入的電流i、電壓v的值，生成對第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行開關(guān)控制的驅(qū)動信號21a、21b而對第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8進(jìn)行驅(qū)動控制。

此外，檢測電池2的充電電流i的電流傳感器也可以設(shè)置于比第2平滑電容器7更靠近第2開關(guān)電路8側(cè)的位置。

接下來，在以下說明電池充放電裝置100的動作。

此外，將基于充電控制的電力傳輸設(shè)為第1電力傳輸，將基于放電控制的電力傳輸設(shè)為第2電力傳輸。

圖2是從直流電源1向電池2進(jìn)行電力傳輸、即對電池2進(jìn)行充電時(shí)的控制框圖。檢測作為電池充放電裝置100的輸出電流的充電電流i并輸入到控制電路20。此外，為了方便起見，將充電電流i的電流檢測值簡稱為充電電流i。如圖所示，在控制電路20中，減法器30從充電電流指令值i*減去所輸入的充電電流i而運(yùn)算差分電流值30a，作為第1電路的pi控制器31通過反饋控制使差分電流值30a接近0，從而決定第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的輸出占空比d(以下，簡稱為占空比d)，生成各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b。

另外，與直流電源1并聯(lián)連接的第1平滑電容器4的電壓成為與直流電源1的電壓相同的直流電壓。

圖3是示出電池充放電裝置100的升壓充電時(shí)的第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b的波形的圖。在該情況下，針對作為驅(qū)動信號的組合模式的多個(gè)選通模式的每個(gè)選通模式設(shè)置期間a+～j+而進(jìn)行圖示。此外，在圖3內(nèi)，為了方便起見，將q4a、q4b、q3a、q3b、q2a、q2b、q1a、q1b的各驅(qū)動信號的符號用各元件的符號表示。

在該情況下，以作為第1開關(guān)電路5內(nèi)的一個(gè)橋電路的第1橋電路(q4a、q4b)為基準(zhǔn)，生成整體的驅(qū)動信號。作為第2開關(guān)電路8內(nèi)的一個(gè)橋電路的第2橋電路(q1a、q1b)的q1a、q1b被保持為截止?fàn)顟B(tài)。

另外，在除了第2橋電路(q1a、q1b)以外的3個(gè)橋電路中,構(gòu)成各橋電路的正側(cè)(高電壓側(cè))的q4a、q3a、q2a以及負(fù)側(cè)(低電壓側(cè))的q4b、q3b、q2b當(dāng)去除了防止短路時(shí)間td后分別按照50％的接通時(shí)間比例被控制。此外，防止短路時(shí)間td是為了防止正側(cè)的半導(dǎo)體開關(guān)元件與負(fù)側(cè)的半導(dǎo)體開關(guān)元件同時(shí)接通而設(shè)定的時(shí)間，在一方斷開之后，在經(jīng)過所設(shè)定的防止短路時(shí)間td之后另一方接通。而且，在該情況下，為了使發(fā)送電力一側(cè)的第1開關(guān)電路5的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行零電壓開關(guān)，被設(shè)定成在防止短路時(shí)間td的期間與各半導(dǎo)體開關(guān)元件q并聯(lián)連接的電容器13的電壓增加至第1平滑電容器4的電壓或者下降至零電壓附近。

另外，將第1橋電路(q4a、q4b)內(nèi)的q4a設(shè)為第1基準(zhǔn)元件，將第2橋電路(q1a、q1b)內(nèi)的q1a設(shè)為第2基準(zhǔn)元件，將與第1基準(zhǔn)元件q4a處于對角關(guān)系的q3b設(shè)為第1對角元件，將與第2基準(zhǔn)元件q1a處于對角關(guān)系的q2b設(shè)為第2對角元件。

而且，根據(jù)作為控制指令的占空比d決定第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ1(第1相移量)、和第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2(第2相移量)。即，根據(jù)占空比d控制相移量θ1、θ2。關(guān)于該相移量θ1、θ2的控制的詳細(xì)內(nèi)容以后敘述，但在該情況下，相移量θ1被保持為最小，相移量θ2根據(jù)占空比d的變化而變化。

另外，如圖3所示，當(dāng)將第1基準(zhǔn)元件q4a與第1對角元件q3b同時(shí)接通的期間設(shè)為對角接通時(shí)間t1時(shí)，根據(jù)相移量θ1決定對角接通時(shí)間t1。此外，q4b與q3a同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t1a也與對角接通時(shí)間t1相等。

另外，針對第2橋電路(q1a、q1b)，將與第1橋電路(q4a、q4b)相等的驅(qū)動信號假定為假想驅(qū)動信號，將基于第2基準(zhǔn)元件q1a的假想驅(qū)動信號的q1a的假想接通與第2對角元件q2b的接通重疊的期間設(shè)為假想對角接通時(shí)間t2。該假想對角接通時(shí)間t2由第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2來確定。此外，基于q1b的假想驅(qū)動信號的q1b的假想接通與q2a的接通重疊的假想對角接通時(shí)間t2a也與假想對角接通時(shí)間t2相等。

圖4～圖13示出與圖3所示的各選通模式相匹配的電流路徑。圖4～圖13依次對應(yīng)于圖3內(nèi)的期間b+～j+、期間a+。

以下，基于圖3以及圖4～圖13而示出一個(gè)周期內(nèi)的電池充放電裝置100的動作。此外，電池2的電壓設(shè)為比第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓高，從直流電源1向電池2進(jìn)行電力傳輸。

為了方便起見，從期間b+起進(jìn)行說明。

在期間b+，在第1開關(guān)電路5中，q4a和q3b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以經(jīng)由q4a和q3b從直流電源1側(cè)傳輸能量。電流的極性相對后述期間j+、期間a+發(fā)生反轉(zhuǎn)。在第2開關(guān)電路8中，q2a接通，所以電流經(jīng)由q1a的二極管和q2a回流。因此，期間b+是對第1電抗器9以及第2電抗器10進(jìn)行勵(lì)磁的期間(圖4)。

在期間c+，在第1開關(guān)電路5中，q4a和q3b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以從直流電源1側(cè)傳輸能量。在第2開關(guān)電路8中，q2a截止，從q1a的二極管經(jīng)由q2b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間c+是向電池2側(cè)傳輸?shù)?電抗器9以及第2電抗器10的勵(lì)磁能量的期間(圖5)。

在期間d+，在第1開關(guān)電路5中，q4a和q3b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以從直流電源1側(cè)傳輸能量。在第2開關(guān)電路8中，q2b接通，從q1a的二極管經(jīng)由q2b或者q2b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間d+是向電池2側(cè)傳輸?shù)?電抗器9以及第2電抗器10的勵(lì)磁能量的期間(圖6)。

在期間e+，在第1開關(guān)電路5中，q4a截止，電流經(jīng)由q4b的二極管和q3b回流。在第2開關(guān)電路8中，q1a的二極管和q2b或者q2b的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間e+是回流電流減少的期間(圖7)。

在期間f+，在第1開關(guān)電路5中，q3b截止，q4b接通。q4b從二極管導(dǎo)通狀態(tài)設(shè)為接通，所以實(shí)現(xiàn)zvs(零電壓開關(guān))。當(dāng)在期間e+回流電流為0[a]以上、即殘留有電流的情況下，經(jīng)由q4b或者q4b的二極管和q3a的二極管向直流電源1側(cè)再生電流。在第2開關(guān)電路8中，q1a的二極管和q2b或者q2b的二極管接通，所以回流電流由于(直流電源1的電壓－電池2的電壓)而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間f是回流電流減少的期間(圖8)。

在期間g+，在第1開關(guān)電路5中，q3a接通，q3a和q4b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以經(jīng)由q3a和q4b從直流電源1側(cè)傳輸能量。此時(shí)，電流的極性從期間f+開始反轉(zhuǎn)。在第2開關(guān)電路8中，q2b接通，所以電流經(jīng)由q1b的二極管和q2b而回流。因此，期間g+是對第1電抗器9以及第2電抗器10進(jìn)行勵(lì)磁的期間(圖9)。

在期間h+，在第1開關(guān)電路5中，q3a和q4b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以經(jīng)由q3a和q4b從直流電源1側(cè)傳輸能量。在第2開關(guān)電路8側(cè)q2b截止，經(jīng)由q2a的二極管和q1b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間h+是向電池2側(cè)傳輸?shù)?電抗器9以及第2電抗器10的勵(lì)磁能量的期間(圖10)。

在期間i+，在第1開關(guān)電路5中，q3a和q4b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以從直流電源1側(cè)傳輸能量。在第2開關(guān)電路8中，q2a接通，經(jīng)由q2a或者q2a的二極管和q1b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間i+是向電池2側(cè)傳輸?shù)?電抗器9以及第2電抗器10的勵(lì)磁能量的期間(圖11)。

在期間j+，在第1開關(guān)電路5中，q4b截止，電流經(jīng)由q4a的二極管和q3a回流。在第2開關(guān)電路8中，q2a或者q2a的二極管和q1b的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間j+是回流電流減少的期間(圖12)。

接下來，在期間a+，在第1開關(guān)電路5中，q3a截止，q4a接通。q4a從二極管導(dǎo)通狀態(tài)設(shè)為接通，所以實(shí)現(xiàn)zvs(零電壓開關(guān))。當(dāng)在期間j+回流電流為0[a]以上、即殘留有電流的情況下，經(jīng)由q4a或者q4a的二極管和q3b的二極管而向直流電源1側(cè)再生電流。在第2開關(guān)電路8中，q2a或者q2a的二極管和q1b的二極管接通，所以回流電流由于(直流電源1的電壓－電池2的電壓)而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間a+是回流電流減少的期間(圖13)。

通過反復(fù)進(jìn)行這一系列的控制(期間a+～j+)，電池充放電裝置100將變壓器3的第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓進(jìn)行升壓而對電池2供給電力。

當(dāng)將直流電源1的電壓設(shè)為vl時(shí)，第1開關(guān)電路5在q4a、q3b同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t1輸出電壓vl的正的脈沖，在q4b、q3a同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t1a輸出電壓(－vl)的負(fù)的脈沖，并施加給變壓器3的第1繞組3a。當(dāng)將變壓器3的第1繞組3a與第2繞組3b的繞組比設(shè)為nl：nb時(shí)，此時(shí)對變壓器3的第2繞組3b施加(±vl)×nb/nl電壓。

而且，在第2開關(guān)電路8中，在對變壓器3施加電壓的對角接通時(shí)間(t1、t1a)內(nèi)，設(shè)置對第2電抗器10進(jìn)行勵(lì)磁的期間(b+、g+)，即，將第2電抗器10用作升壓電抗器而進(jìn)行升壓動作。

另外，變壓器3的一次側(cè)的第1開關(guān)電路5中的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的開關(guān)由于電容器13以及第1電抗器9的作用而全部為零電壓開關(guān)。此外，二次側(cè)的第2開關(guān)電路8的開關(guān)的一部分為零電壓開關(guān)。

另外，第2橋電路(q1a、q1b)的q1a、q1b被保持為截止?fàn)顟B(tài)，所以在期間e+、f+，當(dāng)回流電流減少而成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]，不流過逆電流。在期間j+、a+，也是當(dāng)回流電流減少而成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]，不流過逆電流。由此，在電池充放電裝置100內(nèi)抑制對電力傳輸無益的無效電力。

接下來，圖14是示出電池充放電裝置100的降壓充電時(shí)的第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b的波形的圖。在該情況下，也針對作為驅(qū)動信號的組合模式的多個(gè)選通模式的每個(gè)選通模式設(shè)置期間a－～j－而進(jìn)行圖示，為了方便起見，用各元件的符號表示q4a、q4b、q3a、q3b、q2a、q2b、q1a、q1b的各驅(qū)動信號的符號。

與圖3所示的升壓充電時(shí)同樣地，以第1開關(guān)電路5內(nèi)的第1橋電路(q4a、q4b)為基準(zhǔn)，生成整體驅(qū)動信號，第2開關(guān)電路8內(nèi)的第2橋電路(q1a、q1b)的q1a、q1b被保持為截止?fàn)顟B(tài)。另外，在除了第2橋電路(q1a、q1b)以外的3個(gè)橋電路中，構(gòu)成各橋電路的正側(cè)(高電壓側(cè))的q4a、q3a、q2a以及負(fù)側(cè)(低電壓側(cè))的q4b、q3b、q2b當(dāng)去除了防止短路時(shí)間td后分別按照50％的接通時(shí)間比例被控制。

而且，根據(jù)作為控制指令的占空比d決定第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ1(第1相移量)、和第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2(第2相移量)。在該情況下，相移量θ1與相移量θ2相等，雙方的相移量θ1、θ2根據(jù)占空比d的變化而變化。

在該情況下，對角接通時(shí)間t1、t1a也由相移量θ1決定。另外，當(dāng)針對第2橋電路(q1a、q1b)而將與第1橋電路(q4a、q4b)相等的驅(qū)動信號假定為假想驅(qū)動信號時(shí)，上述假想對角接通時(shí)間t2、t2a由相移量θ2確定。在該情況下，對角接通時(shí)間t1、t1a與假想對角接通時(shí)間t2、t2a相等。

圖15～圖24示出與圖14所示的各選通模式相匹配的電流路徑。圖15～圖24依次對應(yīng)于圖14內(nèi)的期間d－～j－、期間a－～c－。

以下，基于圖14以及圖15～圖24而示出一個(gè)周期內(nèi)的電池充放電裝置100的動作。此外，電池2的電壓設(shè)為比第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓低，從直流電源1向電池2進(jìn)行電力傳輸。

為了方便起見，從期間d－起進(jìn)行說明。

在期間d－，在第1開關(guān)電路5中，q3b接通，q4a和q3b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以從直流電源1側(cè)傳輸能量。在第2開關(guān)電路8中，q2b接通，從q1a的二極管經(jīng)由q2b或者q2b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間d－是將電力向電池2側(cè)傳輸?shù)钠陂g(圖15)。

在期間e－，在第1開關(guān)電路5中，q4a截止，電流經(jīng)由q4b的二極管和q3b回流。在第2開關(guān)電路8中，q1a的二極管和q2b或者q2b的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間e－是回流電流減少的期間(圖16)。

在期間f－、g－，在第1開關(guān)電路5中，q4b接通，電流經(jīng)由q4b或者q4b的二極管和q3b回流。q4b從二極管導(dǎo)通狀態(tài)設(shè)為接通，所以實(shí)現(xiàn)zvs(零電壓開關(guān))。在第2開關(guān)電路8中，q1a的二極管和q2b或者q2b的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間f－、g－是回流電流減少的期間(圖17、圖18)。

在期間h－，在第1開關(guān)電路5中，q3b截止，在回流電流為0[a]以上、即殘留有電流的情況下，經(jīng)由q4b或者q4b的二極管和q3a的二極管而向直流電源1側(cè)再生電流。在第2開關(guān)電路8中，q2b截止，而q1a的二極管和q2b的二極管接通，所以回流電流由于(直流電源1的電壓－電池2的電壓)而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間h－是回流電流減少的期間(圖19)。

在期間i－，在第1開關(guān)電路5中，q3a接通，q3a和q4b接通而對角兩個(gè)元件導(dǎo)通，所以經(jīng)由q3a和q4b而從直流電源1側(cè)傳輸能量。此時(shí)，電流的極性從期間h－開始反轉(zhuǎn)。在第2開關(guān)電路8中，q2a接通，經(jīng)由q2a或者q2a的二極管和q1b的二極管流過電流，向電池2側(cè)傳輸電力。因此，期間i－是將電力向電池2側(cè)傳輸?shù)钠陂g(圖20)。

在期間j－，在第1開關(guān)電路5中，q4b截止，電流經(jīng)由q4a的二極管和q3a回流。在第2開關(guān)電路8中，q1b的二極管和q2a或者q2a的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂梗S持0[a]。因此，期間j－是回流電流減少的期間(圖21)。

接下來，在期間a－、b－，在第1開關(guān)電路5中，q4a接通，電流經(jīng)由q4a或者q4a的二極管和q3a回流。q4a從二極管導(dǎo)通狀態(tài)設(shè)為接通，所以實(shí)現(xiàn)zvs(零電壓開關(guān))。在第2開關(guān)電路8中，q1b的二極管和q2a或者q2a的二極管接通，所以回流電流由于電池2的電壓而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間j－是回流電流減少的期間(圖22，圖23)。

在期間c－，在第1開關(guān)電路5中，q3a截止，在回流電流為0[a]以上、即殘留有電流的情況下，經(jīng)由q4a或者q4a的二極管和q3b的二極管而向直流電源1側(cè)再生電流。在第2開關(guān)電路8中，q2a截止，而q2a的二極管和q1b的二極管接通，所以回流電流由于(直流電源1的電壓－電池2的電壓)而逐漸減少。當(dāng)回流電流成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]。因此，期間c－是回流電流減少的期間(圖24)。

通過反復(fù)進(jìn)行這一系列的控制(期間a－～j－)，電池充放電裝置100將變壓器3的第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓進(jìn)行降壓而對電池2供給電力。

另外，變壓器3的一次側(cè)的第1開關(guān)電路5中的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的開關(guān)由于電容器13以及第1電抗器9的作用而全部成為零電壓開關(guān)。此外，二次側(cè)的第2開關(guān)電路8的開關(guān)的一部分成為零電壓開關(guān)。

另外，第2橋電路(q1a、q1b)的q1a、q1b被保持為截止?fàn)顟B(tài)，所以在期間e－～h－，當(dāng)回流電流減少成為0[a]時(shí)，q1a的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]，不流過逆電流。在期間j－，a－～c－，也是當(dāng)回流電流減少成為0[a]時(shí)，q1b的二極管變?yōu)榻刂?，維持0[a]，不流過逆電流。

接下來，說明電池充放電裝置100從電池2對直流電源1進(jìn)行電力傳輸?shù)那闆r。

圖25是電池充放電裝置100從電池2向直流電源1進(jìn)行電力傳輸、即對電池2進(jìn)行放電時(shí)的控制框圖。在該情況下，電池充放電裝置100對直流電源1進(jìn)行輸出，檢測第1平滑電容器4的電壓v作為輸出電壓，并輸入到控制電路20。如圖所示，在控制電路20中，減法器32將所輸入的輸出電壓v從輸出電壓指令值v*減去而運(yùn)算差分電壓，pi控制器33運(yùn)算充電電流指令值i*，使運(yùn)算出的差分電壓接近0。

然后，減法器30將所輸入的充電電流i從充電電流指令值i*減去而運(yùn)算差分電流值30a，pi控制器31通過反饋控制使差分電流值30a接近0，從而決定第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的占空比d，生成各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b。

此外，在從電池2供給電力時(shí)，為從直流電源1供給電力時(shí)的反向動作，所以充電電流i以及充電電流指令值i*的極性為負(fù)。另外，與電池2并聯(lián)地連接的第2平滑電容器7為與電池2的電壓相同的直流電壓。

圖26是示出電池充放電裝置100的降壓放電時(shí)的第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b的波形的圖。另外，圖27是示出電池充放電裝置100的升壓放電時(shí)的第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b的波形的圖。

如圖26所示，在電池充放電裝置100的降壓放電中，為降壓充電時(shí)的反向動作，降壓充電時(shí)的第1開關(guān)電路5的驅(qū)動信號、和第2開關(guān)電路8的驅(qū)動信號被調(diào)換了。而且，關(guān)于各期間aa－～jj－中的動作，也與使降壓充電時(shí)的各期間a－～j－中的第1開關(guān)電路5和第2開關(guān)電路8相反的動作相同。

在電池充放電裝置100的升壓放電中，如圖27所示，為升壓充電時(shí)的反向動作，升壓充電時(shí)的第1開關(guān)電路5的驅(qū)動信號、和第2開關(guān)電路8的驅(qū)動信號被調(diào)換了。而且，關(guān)于各期間aa+～jj+中的動作，也與使升壓充電時(shí)的各期間a+～j+中的第1開關(guān)電路5和第2開關(guān)電路8相反的動作相同。

設(shè)電池2的電壓為vb時(shí)，第2開關(guān)電路8在q1a(第2基準(zhǔn)元件)、q2b(第2對角元件)同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t3輸出電壓vb的正的脈沖，在q1b、q2a同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t3a輸出電壓(－vb)的負(fù)的脈沖，然后施加到變壓器3的第2繞組3b。如果將變壓器3的第1繞組3a與第2繞組3b的繞組比設(shè)為nl：nb，則此時(shí)對變壓器3的第1繞組3a施加(±vb)×nl/nb的電壓。

在圖26所示的降壓放電中，直流電源1的電壓設(shè)為比第1繞組3a所產(chǎn)生的電壓低，在圖27所示的升壓放電中，直流電源1的電壓設(shè)為比第1繞組3a所產(chǎn)生的電壓高，雙方從電池2向直流電源1進(jìn)行電力傳輸。

在電池充放電裝置100從電池2對直流電源1進(jìn)行電力傳輸?shù)碾姵胤烹姇r(shí)，第1開關(guān)電路5、第2開關(guān)電路8如以下那樣被控制。

以第2開關(guān)電路8內(nèi)的第2橋電路(q1a、q1b)為基準(zhǔn)，生成整體驅(qū)動信號。第1開關(guān)電路5內(nèi)的第1橋電路(q4a、q4b)的q4a、q4b被保持為截止?fàn)顟B(tài)。

另外，在除了第1橋電路(q4a、q4b)以外的3個(gè)橋電路中，構(gòu)成各橋電路的正側(cè)(高電壓側(cè))的q1a、q2a、q3a以及負(fù)側(cè)(低電壓側(cè))的q1b、q2b、q3b當(dāng)去除了防止短路時(shí)間td后分別按照50％的接通時(shí)間比例被控制。在該情況下，控制電路20在對發(fā)送電力一側(cè)的第2開關(guān)電路8的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行開關(guān)時(shí)，以在防止短路時(shí)間td的期間使與各半導(dǎo)體開關(guān)元件q并聯(lián)連接的電容器13的電壓增加至第2平滑電容器7的電壓或者下降至零電壓附近的方式進(jìn)行零電壓開關(guān)。

而且，根據(jù)作為控制指令的占空比d而決定第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第2基準(zhǔn)元件q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ3(第3相移量)、和第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第2基準(zhǔn)元件q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ4(第4相移量)。即，根據(jù)占空比d而控制相移量θ3、θ4。

在圖26所示的降壓放電中，相移量θ3與相移量θ4相等，雙方的相移量θ3、θ4根據(jù)占空比d的變化而變化。另外，在圖27所示的升壓放電中，相移量θ3被保持為最小，相移量θ4根據(jù)占空比的變化而變化。

另外如圖26、圖27所示，q1a與q2b同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t3由相移量θ3決定，q1b與q2a同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t3a也與對角接通時(shí)間t3相等。

另外，控制電路20針對第1橋電路(q4a、q4b)而將與第2橋電路(q1a、q1b)相等的驅(qū)動信號假定為假想驅(qū)動信號，將基于q4a的假想驅(qū)動信號的q4a的假想接通與q3b的接通重疊的期間設(shè)為假想對角接通時(shí)間t4。該假想對角接通時(shí)間t4由相移量θ4確定。此外，基于q4b的假想驅(qū)動信號的q4b的假想接通與q3a的接通重疊的假想對角接通時(shí)間t4a也與假想對角接通時(shí)間t4相等。

如以上那樣，在電池充放電裝置100中，具備升壓充電、降壓充電、降壓放電以及升壓放電這4個(gè)控制模式，進(jìn)行雙向電力傳輸。而且，如上所述，在從直流電源1向電池2進(jìn)行電力傳輸?shù)某潆姇r(shí)，根據(jù)占空比d控制第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ1、以及第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2。另外，在從直流電源1向電池2進(jìn)行電力傳輸?shù)姆烹姇r(shí)，根據(jù)占空比d控制第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第2基準(zhǔn)元件q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ3、以及第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第2基準(zhǔn)元件q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ4。

圖28示出與占空比d相應(yīng)的相移量θ1～θ4和對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4。如圖28所示，根據(jù)傳輸電力決定占空比d。在該情況下，將充電方向的電力設(shè)為正。

此外，充電時(shí)的相移量θ1和放電時(shí)的相移量θ4都是第1對角元件q3b的相移量，所以用同樣的實(shí)線連續(xù)地記載。另外，充電時(shí)的相移量θ2和放電時(shí)的相移量θ3都是第2對角元件q2b的相移量，所以用同樣的虛線連續(xù)地記載。同樣地，將對角接通時(shí)間t1和假想對角接通時(shí)間t4用同樣的實(shí)線連續(xù)地記載，將假想對角接通時(shí)間t2和對角接通時(shí)間t3用同樣的虛線連續(xù)地記載。

首先，說明電池充放電裝置100從直流電源1對電池2進(jìn)行充電的控制。

將電力從變壓器3的第1繞組3a傳輸?shù)降?繞組3b而在第2繞組3b產(chǎn)生電壓的期間是q4a、q3b同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t1、以及q4b、q3a同時(shí)接通的對角接通時(shí)間t1a。

在升壓時(shí)，通過使該期間盡量變長，能夠降低與第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的回流期間有關(guān)的損耗。

因此，在升壓充電時(shí)的控制中，控制電路20為使對變壓器3的第1繞組3a施加電壓的期間最大，將對角接通時(shí)間t1(＝t1a)設(shè)定為最大接通時(shí)間tmax。該最大接通時(shí)間tmax根據(jù)為了使第1開關(guān)電路5的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行零電壓開關(guān)所需的防止短路時(shí)間td來設(shè)定。此時(shí)，q3b的驅(qū)動信號相對q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ1最小，與防止短路時(shí)間td相等。

在該升壓充電時(shí)，在對變壓器3施加電壓的對角接通時(shí)間(t1、t1a)內(nèi)，具有利用第2開關(guān)電路8對第2電抗器10進(jìn)行勵(lì)磁的期間。即，第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2為相移量θ1以上的值，以相移量θ1、θ2都最小(防止短路時(shí)間td)的第1基準(zhǔn)點(diǎn)22為起點(diǎn)。而且，當(dāng)占空比d增大時(shí)，控制電路20將相移量θ1保持為最小，并且使相移量θ2增大。

在相移量θ1、θ2處于它們都為最小(防止短路時(shí)間td)的第1基準(zhǔn)點(diǎn)22時(shí)，對角接通時(shí)間t1以及假想對角接通時(shí)間t2是它們都為最大接通時(shí)間tmax的點(diǎn)22a。而且，以點(diǎn)22a為起點(diǎn)，當(dāng)占空比d增大時(shí)，控制電路20將對角接通時(shí)間t1保持為最大接通時(shí)間tmax，并且使假想對角接通時(shí)間t2降低。

而且，在降壓充電時(shí)，相移量θ1與相移量θ2相等，雙方的相移量θ1、θ2根據(jù)占空比d的變化而變化。

在相移量θ1、θ2最大時(shí)，對角接通時(shí)間t1以及假想對角接通時(shí)間t2都最小(例如0)，是沒有電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。在降壓充電時(shí)，在占空比d為0時(shí)，相移量θ1、θ2最大，當(dāng)占空比d增大時(shí)，控制電路20使相移量θ1、θ2都降低。此時(shí)，對角接通時(shí)間t1以及假想對角接通時(shí)間t2增大。

另外，在相移量θ1、θ2都最大時(shí)，控制電路20從將第2開關(guān)電路8內(nèi)的第2橋(q1a、q1b)保持為截止?fàn)顟B(tài)的控制切換為將第1開關(guān)電路5的第1橋(q4a、q4b)保持為截止?fàn)顟B(tài)的控制，從而切換電力傳輸方向。進(jìn)行該切換時(shí)是對角接通時(shí)間t1以及假想對角接通時(shí)間t2都為最小時(shí)、即沒有電力傳輸?shù)臓顟B(tài)時(shí)，所以不會由于切換而產(chǎn)生影響，能夠進(jìn)行平滑的切換。

在對電池2進(jìn)行放電而對直流電源1進(jìn)行電力傳輸?shù)纳龎悍烹姇r(shí)的控制中，控制電路20為使對變壓器3的第2繞組3b施加電壓的期間達(dá)到最大，將對角接通時(shí)間t3(＝t3a)設(shè)定為最大接通時(shí)間tmax。此時(shí)，q2b的驅(qū)動信號相對q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ3最小(防止短路時(shí)間td)。q3b的驅(qū)動信號相對q1a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ4是相移量θ3以上的值。而且，以相移量θ3、θ4都最小(防止短路時(shí)間td)的第2基準(zhǔn)點(diǎn)23為起點(diǎn)，當(dāng)放電電力增大而占空比d向負(fù)方向增大時(shí)，控制電路20將相移量θ3保持為最小，并且使相移量θ4增大。

在相移量θ3、θ4處于它們都為最小(防止短路時(shí)間td)的第2基準(zhǔn)點(diǎn)23時(shí)，對角接通時(shí)間t3以及假想對角接通時(shí)間t4是它們都為最大接通時(shí)間tmax的點(diǎn)23a。而且，以點(diǎn)23a為起點(diǎn)，當(dāng)占空比d向負(fù)方向增大時(shí)，控制電路20將對角接通時(shí)間t3保持為最大接通時(shí)間tmax，并且使假想對角接通時(shí)間t4降低。

而且，在降壓放電時(shí)，相移量θ3與相移量θ4相等，雙方的相移量θ3、θ4根據(jù)占空比d的變化而變化。

在相移量θ3、θ4最大時(shí)，對角接通時(shí)間t3以及假想對角接通時(shí)間t4都為最小，是沒有電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。在降壓放電時(shí)，在占空比為0時(shí)，相移量θ3、θ4最大，當(dāng)占空比d向負(fù)方向增大時(shí)，控制電路20使相移量θ3、θ4都降低。此時(shí)，對角接通時(shí)間t3以及假想對角接通時(shí)間t4增大。

另外，在相移量θ3、θ4都最大時(shí)，控制電路20從將第1開關(guān)電路5的第1橋(q4a、q4b)保持為截止?fàn)顟B(tài)的控制切換到將第2開關(guān)電路8內(nèi)的第2橋(q1a、q1b)保持為截止?fàn)顟B(tài)的控制，從而切換電力傳輸方向。進(jìn)行該切換時(shí)是沒有電力傳輸?shù)臓顟B(tài)時(shí)，所以不會由于切換而產(chǎn)生影響，能夠進(jìn)行平滑的切換。

此外，圖28示出t1～t4的最小值比0大的情況，但也可以為0。

如以上那樣，電池充放電裝置100是隔著變壓器3而對稱的簡易的電路結(jié)構(gòu)，控制電路20根據(jù)占空比d控制相移量θ1～θ4，從而無論電力傳輸方向如何，另外無論直流電源1以及電池2的電壓如何，都能夠進(jìn)行雙向電力變換。由此，電池充放電裝置100能夠通過簡單的控制實(shí)現(xiàn)雙向電力變換動作。

另外，如上所述，在電池2的充電時(shí)，第2橋電路(q1a、q1b)的q1a、q1b被保持為截止?fàn)顟B(tài)。因此，當(dāng)流過變壓器3的回流電流減少而成為0[a]時(shí)，q1a或者q1b的二極管變?yōu)榻刂?，將在變壓?中流過的電流維持為0[a]。在從電池2向直流電源1的電力傳輸中也同樣地，當(dāng)流過變壓器3的回流電流減少成為0[a]時(shí)，q4a或者q4b的二極管變?yōu)榻刂?，將在變壓?中流過的電流維持為0[a]。

由此不會在變壓器3中流過逆電流，能夠抑制無效電力，能夠降低損耗。因此，電池充放電裝置100能夠利用簡易的電路結(jié)構(gòu)在寬的電壓范圍中防止變壓器電流的逆流并且雙向地傳輸電力，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗化。另外，能夠降低變壓器電流的峰值以及有效值，能夠促進(jìn)變壓器3的小型化。

如上所述，在電池充放電裝置100中，控制電路20通過反饋控制使充電電流i與充電電流指令值i*的差分電流值30a接近0，從而運(yùn)算第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的占空比d，決定相移量θ1～θ4。在圖28中，示出了傳輸電力與占空比d處于理想的比例關(guān)系，傳輸電力的變化對應(yīng)于對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4的變化。但是，存在如下區(qū)域：即使使相移量θ1～θ4變化，即，即使使對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4變化，表示傳輸電力的充電電流i也不變化。

圖29是使對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4變化時(shí)的充電電流i的轉(zhuǎn)移圖的例子，是基于后述相移量θ1～θ4的校正而進(jìn)行調(diào)整之前的階段的圖。在該情況下，直流電源1的電壓與電池2的電壓設(shè)定為相等，變壓器3的第1繞組3a與第2繞組3b的繞組比設(shè)定為1：1，防止短路時(shí)間td設(shè)定為開關(guān)周期的4％。此外，基于半導(dǎo)體開關(guān)元件q的開關(guān)速度而將防止短路時(shí)間td適當(dāng)?shù)卦O(shè)定成防止半導(dǎo)體開關(guān)元件q的短路、且進(jìn)行零電壓開關(guān)。開關(guān)速度一般記載于由半導(dǎo)體制造商公開的數(shù)據(jù)表。

在圖29中，將半導(dǎo)體開關(guān)元件q的開關(guān)周期設(shè)為1，將對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4歸一化而進(jìn)行圖示。關(guān)于對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4的最大值(最大接通時(shí)間tmax)，從半周期減去兩倍的防止短路時(shí)間td后，為0.42。

如圖所示，存在盡管使對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4變化但充電電流i也未變化的期間。具體而言，是將對角接通時(shí)間t1和假想對角接通時(shí)間t2控制為相同的量的降壓充電的期間、和將對角接通時(shí)間t3和假想對角接通時(shí)間t4控制為相同的量的降壓放電的期間。在從直流電源1向電池2進(jìn)行降壓充電的情況下，需要使第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓比電池2的電壓高。另外，在從電池2向直流電源1進(jìn)行降壓放電的情況下，需要使第1繞組3a所產(chǎn)生的電壓比直流電源1的電壓高。在圖29所示的例子中，使直流電源1與電池2的電壓值相等、且將變壓器3的繞組比設(shè)為1：1，所以在降壓充電中第2繞組3b所產(chǎn)生的電壓與電池2的電壓相等，另外在降壓放電中第1繞組3a所產(chǎn)生的電壓與直流電源1的電壓相等，所以產(chǎn)生充電電流i不變化的期間。

當(dāng)使用變壓器3的第1繞組3a與第2繞組3b的繞組比nl：nb，將產(chǎn)生充電電流i不變化的期間的條件一般化時(shí)，在電池2的電壓vb比vl×nb/nl大的情況下，在降壓充電中產(chǎn)生充電電流i不變化的期間。另外，在直流電源1的電壓vl比vb×nl/nb大的情況下，在降壓放電中產(chǎn)生充電電流i不變化的期間。

圖30是放大圖29中的升壓充電的期間而得到的部分放大圖。在升壓充電中，雖然在將對角接通時(shí)間t1保持為最大的狀態(tài)下使假想對角接通時(shí)間t2發(fā)生了變化，但存在充電電流i不變化的期間。另外，圖31是放大圖29中的升壓放電的期間而得到的部分放大圖。在升壓放電中，雖然在將對角接通時(shí)間t3保持為最大的狀態(tài)下使假想對角接通時(shí)間t4發(fā)生了變化，但在該情況下也存在充電電流i不變化的期間。在升壓充電以及升壓放電中，在對角接通時(shí)間t1、t3與假想對角接通時(shí)間t2、t4之差小的區(qū)域，會由于防止短路時(shí)間td而產(chǎn)生充電電流i不變化的期間。

這樣在電池充放電裝置100中，存在如下區(qū)域：即使使相移量θ1～θ4變化，即，即使使對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4變化，充電電流i也不變化。在該實(shí)施方式的控制電路20中，在根據(jù)運(yùn)算出的占空比d決定相移量θ1～θ4時(shí)，通過校正來調(diào)整相移量θ1～θ4，以改善充電電流i對充電電流指令值i*的響應(yīng)性。

圖32是控制電路20的控制框圖?？刂齐娐?0具備減法器30、pi控制器31以及驅(qū)動信號生成部34、和作為第2電路的校正部35，該校正部35校正作為第1電路的pi控制器31的輸出。如使用圖2以及圖25進(jìn)行說明那樣，利用減法器30運(yùn)算充電電流i與充電電流指令值i*的差分電流值30a，pi控制器31進(jìn)行反饋控制以使差分電流值30a接近0，運(yùn)算第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的占空比d。校正部35根據(jù)充電電流i和充電電流指令值i*決定校正量35a。驅(qū)動信號生成部34在根據(jù)占空比d決定相移量θ1～θ4時(shí)，利用校正量35a進(jìn)行校正，生成各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b。

校正部35所運(yùn)算的校正量35a既可以校正相移量θ1～θ4，也可以校正占空比d，結(jié)果上是校正作為pi控制器31的輸出的控制結(jié)果，調(diào)整相移量θ1～θ4。

在相移量θ1～θ4的調(diào)整、即對角接通時(shí)間t1、t3、假想對角接通時(shí)間t2、t4的調(diào)整中，根據(jù)升壓充電、降壓充電、降壓放電以及升壓放電這4個(gè)控制模式來決定應(yīng)調(diào)整的對稱和調(diào)整方向，基于圖33所示的流程圖而在以下進(jìn)行說明。

首先，在差分電流值30a的大小超過規(guī)定值而增加或者差分電流值30a的大小超過規(guī)定期間而不被降低時(shí)、即檢測到充電電流i對充電電流指令值i*的響應(yīng)延遲時(shí)，判定為有差分(步驟s1)，從為使充電電流i與充電電流指令值i*相等而進(jìn)行跟蹤控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到校正控制。

在控制模式為升壓充電的情況下(步驟s2)，在差分電流值30a為正、即充電電流i比充電電流指令值i*低時(shí)(步驟s3)，調(diào)整成使假想對角接通時(shí)間t2減少(步驟s4)。在步驟s3中，在差分電流值30a為負(fù)、即充電電流i比充電電流指令值i*高時(shí)，調(diào)整成使假想對角接通時(shí)間t2增加(步驟s5)。

在控制模式為降壓充電的情況下(步驟s6)，在差分電流值30a為正、即充電電流i比充電電流指令值i*低時(shí)(步驟s7)，調(diào)整成使對角接通時(shí)間t1和假想對角接通時(shí)間t2以相同的量增加(步驟s8)。在步驟s7中，在差分電流值30a為負(fù)、即充電電流i比充電電流指令值i*高時(shí)，調(diào)整成使對角接通時(shí)間t1和假想對角接通時(shí)間t2以相同的量減少(步驟s9)。

在控制模式為降壓放電的情況下(步驟s10)，在差分電流值30a為正、即充電電流i比充電電流指令值i*低時(shí)(步驟s11)，調(diào)整成使對角接通時(shí)間t3和假想對角接通時(shí)間t4以相同的量減少(步驟s12)。在步驟s11中，在差分電流值30a為負(fù)、即充電電流i比充電電流指令值i*高時(shí)，調(diào)整成使對角接通時(shí)間t3和假想對角接通時(shí)間t4以相同的量增加(步驟s13)。

在控制模式為升壓放電的情況下(步驟s14)，在差分電流值30a為正、即充電電流i比充電電流指令值i*低時(shí)(步驟s15)，調(diào)整成使假想對角接通時(shí)間t4增加(步驟s16)。在步驟s15中，在差分電流值30a為負(fù)、即充電電流i比充電電流指令值i*高時(shí)，調(diào)整成使假想對角接通時(shí)間t4減少(步驟s17)。

如以上那樣，在該實(shí)施方式中，控制電路20具備校正部35，檢測使充電電流i跟蹤充電電流指令值i*的控制的響應(yīng)延遲而進(jìn)行校正控制。因此，在電池充放電裝置100的控制中，即便進(jìn)入到即使使相移量θ1～θ4變化充電電流i也不變化的區(qū)域，也能夠快速地轉(zhuǎn)移到其區(qū)域的外側(cè)來跟蹤充電電流指令值i*。另外，校正部35不限于充電電流i不變化的區(qū)域地進(jìn)行動作，在負(fù)荷急劇變化或充電電流指令值i*的變更等任意的情況下都使適應(yīng)性提高，使充電電流i快速地跟蹤充電電流指令值i*。

由此，在負(fù)荷急劇變化時(shí)等發(fā)生充電動作與放電動作的切換的情況下，能夠快速地切換充放電，能夠使第1、第2開關(guān)電路5、8的母線電壓穩(wěn)定化。因此能夠使電池充放電裝置100以高可靠性穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

此外，為使差分電流值30a接近0而進(jìn)行反饋控制的第1電路也可以使用pi控制器31以外的控制結(jié)構(gòu)。

另外，在上述實(shí)施方式中，對一個(gè)直流電源(第2直流電源)使用了電池2，但不限于此。進(jìn)而，也可以利用電池構(gòu)成第1、第2直流電源這兩個(gè)電源。

實(shí)施方式2.

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。

在上述實(shí)施方式1中，控制電路20根據(jù)充電電流i與充電電流指令值i*的差分電流值30a檢測響應(yīng)延遲而進(jìn)行校正控制，但在該實(shí)施方式2中，使用作為電池充放電裝置100的模型的目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38進(jìn)行校正控制。

圖34是該實(shí)施方式2的控制電路20的控制框圖?？刂齐娐?0具備減法器30、pi控制器31以及驅(qū)動信號生成部34、和作為第2電路的校正電路41，該校正電路41校正作為第1電路的pi控制器31的輸出。

此外，使用校正電路41的校正控制以外的裝置以及控制的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。

校正電路41具備減法器36、39和pi控制器37、目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38以及校正運(yùn)算部40，根據(jù)充電電流i和充電電流指令值i*而決定校正量40a。目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38是對在電池充放電裝置100中電流(充電電流i)相對占空比而單調(diào)增加的理想動作、即第1、第2開關(guān)電路5、8的動作目標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模而得到的模型。目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38將占空比da作為輸入，運(yùn)算推測出作為目標(biāo)的充電電流i的推測電流值ia。

在校正電路41中，減法器36將目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38所運(yùn)算的推測電流值ia從充電電流指令值i*中減去而計(jì)算差分，利用pi控制器37進(jìn)行反饋控制使該差分接近0，從而運(yùn)算占空比da。運(yùn)算出的占空比da被輸入到目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38，目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38運(yùn)算推測電流值ia。推測電流值ia被輸入到兩個(gè)減法器36、39，減法器39將充電電流i從推測電流值ia中減去而計(jì)算作為差分的推測偏差39a。然后，校正運(yùn)算部40根據(jù)推測偏差39a而決定校正量40a。

充電電流i與充電電流指令值i*的差分電流值30a利用減法器30進(jìn)行運(yùn)算，pi控制器31通過反饋控制使差分電流值30a接近0，從而運(yùn)算第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的占空比d。驅(qū)動信號生成部34在根據(jù)占空比d而決定相移量θ1～θ4時(shí)，利用校正量40a進(jìn)行校正而調(diào)整相移量θ1～θ4，生成各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b。

在該實(shí)施方式中，校正電路41使用目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38，根據(jù)充電電流指令值i*而運(yùn)算推測電流值ia，利用由充電電流i與推測電流值ia的差分(推測偏差39a)決定的校正量40a調(diào)整相移量θ1～θ4。因此，在電池充放電裝置100的控制中，能夠從即使使相移量θ1～θ4變化充電電流i也不變化的區(qū)域內(nèi)快速地轉(zhuǎn)移到外側(cè)而跟蹤充電電流指令值i*。另外，在負(fù)荷急劇變化或充電電流指令值i*的變更等任意的情況下都使適應(yīng)性提高，使充電電流i快速地跟蹤充電電流指令值i*，能夠得到與上述實(shí)施方式1同樣的效果。

另外，在上述實(shí)施方式1中根據(jù)差分電流值30a進(jìn)行校正控制，所以只要差分電流值30a相同，即使充電電流i、充電電流指令值i*發(fā)生任意變化也都是相同的控制，而在該實(shí)施方式中，推測電流值ia僅根據(jù)充電電流指令值i*的變化而變化，所以其控制適合于各種情形。

實(shí)施方式3.

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式3。

在上述實(shí)施方式1、2中，第2電路(校正部35、校正電路41)校正第1電路(pi控制器31)的控制結(jié)果，但在該實(shí)施方式3中，校正pi控制器31的輸入。

圖35是該實(shí)施方式3的控制電路20的控制框圖。控制電路20具備加減法器30b、pi控制器31以及驅(qū)動信號生成部34、和作為第2電路的校正電路41a，該校正電路41a校正pi控制器31的輸入。

此外，使用校正電路41a的校正控制以外的裝置以及控制的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1相同。

校正電路41a具備減法器36、39、pi控制器37、目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38，與上述實(shí)施方式2同樣地，使用目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38根據(jù)充電電流指令值i*而運(yùn)算推測電流值ia，決定作為充電電流i與推測電流值ia的差分的推測偏差39a。

加減法器30b將充電電流指令值i*與推測偏差39a相加并減去充電電流i而運(yùn)算差分電流值30c，pi控制器31通過進(jìn)行反饋控制使差分電流值30c接近0，從而運(yùn)算第1開關(guān)電路5以及第2開關(guān)電路8的占空比d。驅(qū)動信號生成部34根據(jù)占空比d而決定相移量θ1～θ4，生成各半導(dǎo)體開關(guān)元件q的驅(qū)動信號21a、21b。

在該實(shí)施方式中，校正電路41a使用目標(biāo)數(shù)學(xué)模型38，根據(jù)充電電流指令值i*而運(yùn)算推測電流值ia，將作為充電電流i與推測電流值ia的差分的推測偏差39a用作校正量而校正作為pi控制器31的輸入的差分電流值。即，充電電流i與充電電流指令值i*的差分電流值30a被加上推測偏差39a，而導(dǎo)出校正后的差分電流值30c。然后，通過對校正后的差分電流值30c進(jìn)行反饋控制，從而決定相移量θ1～θ4。因此，相移量θ1～θ4通過校正控制而被調(diào)整。

因此，在電池充放電裝置100的控制中，能夠從即使使相移量θ1～θ4變化充電電流i也不變化的區(qū)域內(nèi)快速地轉(zhuǎn)移到外側(cè)而跟蹤充電電流指令值i*。另外，在負(fù)荷急劇變化或充電電流指令值i*的變更等任意的情況下都使適應(yīng)性提高，使充電電流i快速地跟蹤充電電流指令值i*，能夠得到與上述實(shí)施方式2同樣的效果。

另外，推測偏差39a是電流值，所以能夠通過容易的校正運(yùn)算來運(yùn)算差分電流值30c，能夠調(diào)整相移量θ1～θ4。

此外，如圖36所示，也可以將推測偏差39a經(jīng)由均衡器42輸入到加減法器30b。在控制電路20的反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性有富余的情況下，將均衡器42的增益特性設(shè)定成比1倍大，在反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有富余的情況下，將均衡器42的相位特性設(shè)定為超前相位。由此，能夠提高校正控制的控制性。

實(shí)施方式4.

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式4。

圖37是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的作為dc/dc轉(zhuǎn)換器的電池充電裝置100a的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，電池充電裝置100a通過與升壓以及降壓相伴的電力變換，從直流電源1向電池2進(jìn)行充電。

電池充電裝置100a具備：作為絕緣的變壓器的高頻變壓器3(以下，簡稱為變壓器3)；第1平滑電容器4，與直流電源1并聯(lián)地連接；作為第1轉(zhuǎn)換器部的第1開關(guān)電路5a；第2平滑電容器7，與電池2并聯(lián)地連接；作為第2轉(zhuǎn)換器部的第2開關(guān)電路8a；以及第2電抗器10，與第2開關(guān)電路8a的交流輸入輸出線連接。另外，電池充電裝置100a具備控制第1開關(guān)電路5a以及第2開關(guān)電路8a的控制電路20a。

第1開關(guān)電路5a是具有分別反并聯(lián)連接有二極管12的由igbt或者mosfet等構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件q4a、q4b、q3a、q3b(以下，簡稱為q4a、q4b、q3a、q3b或者半導(dǎo)體開關(guān)元件q)的全橋電路，上述第1開關(guān)電路5a的直流側(cè)連接于第1平滑電容器4，上述第1開關(guān)電路5a的交流側(cè)連接于變壓器3的第1繞組3a，進(jìn)行直流和交流間的電力變換。

第2開關(guān)電路8a是具有分別反并聯(lián)連接有二極管12的由igbt或者mosfet等構(gòu)成的多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件q2a、q2b、q1a、q1b(以下，簡稱為q2a、q2b、q1a、q1b或者半導(dǎo)體開關(guān)元件q)的全橋電路，上述第2開關(guān)電路8a的直流側(cè)連接于第2平滑電容器7，上述第2開關(guān)電路8a的交流側(cè)連接于變壓器3的第2繞組3b，進(jìn)行直流和交流間的電力變換。

另外，在第2開關(guān)電路8a中，第2電抗器10連接于半導(dǎo)體開關(guān)元件q與變壓器3之間的交流輸入輸出線，第2電抗器10和第2繞組3b被串聯(lián)連接。進(jìn)而，電抗器11與第2開關(guān)電路8a的直流側(cè)連接。

另外，在第2平滑電容器7與電池2之間設(shè)置檢測流過電抗器11的電流作為電池2的充電電流i(以箭頭的朝向?yàn)檎碾娏?的電流傳感器(未圖示)，其感測到的輸出被輸入到控制電路20a。進(jìn)而，設(shè)置檢測第1平滑電容器4的電壓v的電壓傳感器(未圖示)，其感測到的輸出被輸入到控制電路20a。在控制電路20a中，根據(jù)所輸入的充電電流i、電壓v的值，生成對第1開關(guān)電路5a以及第2開關(guān)電路8a的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行開關(guān)控制的驅(qū)動信號21a、21b而對第1開關(guān)電路5a以及第2開關(guān)電路8a進(jìn)行驅(qū)動控制。

此外，檢測電池2的充電電流i的電流傳感器也可以設(shè)置于比第2平滑電容器7更靠近第2開關(guān)電路8a側(cè)的位置。

該電池充電裝置100a的升壓充電時(shí)以及降壓充電時(shí)的控制以及動作是利用與上述實(shí)施方式1同樣的相移方式進(jìn)行的控制動作?？刂齐娐?0a的控制框圖也與在上述實(shí)施方式1中使用的圖32所示的控制框圖相同。但是，上述實(shí)施方式1進(jìn)行雙向電力傳輸，而在該實(shí)施方式4中，進(jìn)行僅充電的單向電力傳輸。

另外，在該實(shí)施方式4中，不對各半導(dǎo)體開關(guān)元件q并聯(lián)配置電容器，不使第1開關(guān)電路5a的交流輸入輸出線連接第1電抗器。因此，第1、第2開關(guān)電路5a、8a的開關(guān)不會成為零電壓開關(guān)。

如以上那樣，該實(shí)施方式的電池充電裝置100a具備升壓充電以及降壓充電這兩個(gè)控制模式，進(jìn)行從直流電源1向電池2的電力傳輸?？刂齐娐?0a與上述實(shí)施方式1同樣地根據(jù)占空比(≥0)控制第1對角元件q3b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ1、以及第2對角元件q2b的驅(qū)動信號相對第1基準(zhǔn)元件q4a的驅(qū)動信號的相位的相移量θ2。而且，控制電路20a具備校正部35，在根據(jù)運(yùn)算出的占空比d決定相移量θ1、θ2時(shí)，為改善充電電流i對充電電流指令值i*的響應(yīng)性，通過校正來調(diào)整相移量θ1、θ2。在該情況下，充電控制時(shí)的充電電流i的轉(zhuǎn)移與上述實(shí)施方式1中的充電控制時(shí)相同。

因此，在電池充電裝置100a的控制中，即便進(jìn)入到即使使相移量θ1、θ2變化充電電流i也不變化的區(qū)域，也能夠快速地轉(zhuǎn)移到其區(qū)域的外側(cè)而跟蹤充電電流指令值i*。另外，校正部35不限于充電電流i不變化的區(qū)域地進(jìn)行動作，在負(fù)荷急劇變化或充電電流指令值i*的變更等任意的情況下都使適應(yīng)性提高，使充電電流i快速地跟蹤充電電流指令值i*。由此，能夠使第1、第2開關(guān)電路5、8的母線電壓穩(wěn)定化，能夠使電池充電裝置100a以高可靠性穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

此外，在該實(shí)施方式中，將上述實(shí)施方式1所示的雙向的控制應(yīng)用于一個(gè)方向，而上述實(shí)施方式2、3也同樣地能夠進(jìn)行應(yīng)用。

實(shí)施方式5.

在上述實(shí)施方式4中，關(guān)于第1、第2開關(guān)電路5a、8a，示出了不配置成進(jìn)行零電壓開關(guān)，但也可以僅使電力供給側(cè)的第1開關(guān)電路進(jìn)行零電壓開關(guān)。

圖38是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5的作為dc/dc轉(zhuǎn)換器的電池充電裝置100b的電路結(jié)構(gòu)的圖。

如圖38所示，電容器13與第1開關(guān)電路5的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q并聯(lián)連接，第1電抗器9與第1開關(guān)電路5的交流輸入輸出線連接。控制電路20b根據(jù)占空比(≥0)控制第1、第2相移量θ1、θ2，從而利用第1開關(guān)電路5內(nèi)的電容器13以及第1電抗器9進(jìn)行控制，以使得第1開關(guān)電路5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件q進(jìn)行零電壓開關(guān)。

其它結(jié)構(gòu)以及控制與上述實(shí)施方式4相同。

在該實(shí)施方式5中，得到與上述實(shí)施方式4同樣的效果，并且通過對第1開關(guān)電路5進(jìn)行零電壓開關(guān)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)損耗的降低。

此外，本發(fā)明能夠在發(fā)明的范圍內(nèi)對各實(shí)施方式自由地進(jìn)行組合、或者對各實(shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。