生电力PR对主电池62b充电的操作，较之使用再生电力PR对主电池62b充电，能够在更短的时间内更高效地使用再生电力PR对辅助电池62c充电。
[0126]如步骤S44中那样，控制部50还可以计算通过从VdiffB减去VdiffC而获取的减法值Vjudge。在该情况下，在步骤S45中，控制部50如图9中所示根据减法值Vjudge确定要使用再生电力PR进行充电的电池。
[0127]图9图示了减法值Vjudge和要使用再生电力PR进行充电的电池之间的关系的一个示例。当Vjudge大于或等于第一阈值β (>0)时，控制部50选择使用再生电力PR对主电池62b进行充电。当Vjudge小于第二阈值α ?O)时，控制部50选择使用再生电力PR对辅助电池62c进行充电，第二阈值α小于第一阈值β。当Vjudge大于或等于阈值α并且小于阈值β时，控制部50选择使用再生电力PR对辅助电池62c和主电池62b 二者进行充电。
[0128]当在步骤S40中仅选择使用再生电力PR对辅助电池62c进行充电时(步骤S50中的“仅辅助电池”)，控制部50在步骤S60中仅使用再生电力PR对辅助电池62c充电。当在步骤S40中仅选择使用再生电力PR对主电池62b进行充电时(步骤S50中的“仅主电池”)，控制部50在步骤S70中仅使用再生电力PR对主电池62b充电。当在步骤S40中仅选择使用再生电力PR对辅助电池62c和主电池62b 二者进行充电时(步骤S50中的“辅助电池和主电池二者”)，控制部50在步骤S80中使用再生电力PR对辅助电池62c和主电池62b 二者充电。
[0129]图10是图示使用再生电力PR对辅助电池62c进行充电的图5的步骤S60的处理的一个示例的流程图。
[0130]在步骤S61中，控制部50将相位差Φ设定为零。作为将相位差Φ设定为零的结果，可以防止与再生电力PR对应的传送电力P被传送到次级侧全桥电路300并且防止再生电力PR用于对主电池62b充电。
[0131]在步骤S62中，控制部50将初级侧全桥电路200的占空比D设定为通过使辅助电池62c的充电最终电压VCc除以在步骤Sll中检测到的再生电压VR而获取的值(VCc/VR)。作为VCc/VR被设定为初级侧全桥电路200的占空比D的结果，可以在充电最终电压VCc下使用再生电力PR对辅助电池62c充电。
[0132]在步骤S63中，控制部50确定再生电力PR针对端口 60a的输入是否结束。例如，当传感器部70检测到再生电压VR下降成小于预定电压值Vth时，控制部50确定再生电力PR针对端口 60a的输入已结束。
[0133]当确定再生电力PR针对端口 60a的输入已结束时，控制部50在步骤S64中切换成执行调整相位差Φ作以控制传送电力P并且调整占空比D以控制升压比/降压比的常规反馈操。
[0134]图11是图示使用再生电力PR对主电池62b充电的图5中的步骤S70的处理的一个示例的流程图。
[0135]在步骤S71中，控制部50将初级侧全桥电路200的占空比D设定为最优值(例如，0.5)，使得要从初级侧全桥电路200传送到次级侧全桥电路300的传送电力P变为最大。相似地，在步骤S72中，控制部50将相位差Φ的绝对值设定为最优值(例如，预定上限)，使得要从初级侧全桥电路200传送到次级侧全桥电路300的传送电力P变为最大。作为将占空比D和相位差Φ设定为最优值的结果，可以减少使用再生电力PR对主电池62b充电所需的时间。
[0136]在步骤S73中，控制部50确定再生电力PR针对端口 60a的输入是否结束。例如，当传感器部70检测到再生电压VR下降成小于预定电压值Vth的事实时，控制部50确定再生电力PR针对端口 60a的输入已结束。
[0137]当确定再生电力PR针对端口 60a的输入已结束时，控制部50在步骤S74中使相位差Φ返回零，并且随后在步骤S75中切换成执行调整相位差Φ以控制传送电力P并且调整占空比D以控制升压比/降压比的常规反馈操作。
[0138]根据上述实施例，可以适当地选择能够使用再生电力恢复能量的电池。
[0139]这样，在实施例中描述了电力转换装置和控制该电力转换装置的方法。然而，本发明不限于该特定实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下可以对该实施例进行变化、修改和/或替换，诸如与其他实施例的部分或全部的组合或者替换成其他实施例。
[0140]例如，在上述实施例中，作为执行接通/断开操作的半导体器件的功率MOSFET被引用作为切换器件。然而，使用绝缘栅的压控功率器件，诸如IGBT、MOSFET等，或者双极型晶体管也可以用作切换器件。
[0141]此外，可以提供可连接到第一输入/输出端口 60a的电源。还可以提供可连接到第三输入/输出端口 60b的电源并且不提供可连接到第四输入/输出端口 60d的电源。还可以不提供可连接到第三输入/输出端口 60b的电源并且提供可连接到第四输入/输出端口 60d的电源。
[0142]此外，本发明适用于具有至少三个或更多个输入/输出端口并且能够在三个或更多个输入/输出端口中的至少任何两个输入/输出端口之间转换电力的电力转换装置。例如，本发明可以适用于具有如下配置的供电装置，其中图1中所示的四个输入/输出端口中的任何一个输入/输出端口被省略。例如，可以省略第四输入/输出端口 60d。当第四输入/输出端口 60d被省略时，可以省略电容器C4、中心抽头302m和次级侧磁耦合电抗器304。
[0143]此外，在以上描述中，可以将初级侧限定为次级侧并且将次级侧限定为初级侧。在以上描述中，已说明了传送电力P从次级侧端口向初级侧端口传送的情况。然而，以上描述也可以应用于传送电力P从初级侧端口向次级侧端口传送的情况。
[0144]本申请基于在2014年4月9日提交的日本在先申请N0.2014-080484并且要求其优先权，该在先申请的整体内容通过引用合并于此。
【主权项】
1.一种电力转换装置，包括: 变压器，其初级侧和次级侧之间的绕组匝数比为1:N ; 初级侧全桥电路，其设置在所述变压器的初级侧； 第一端口，其与所述初级侧全桥电路连接； 第二端口，其与所述变压器的初级侧的中心抽头连接； 次级侧全桥电路，其设置在所述变压器的次级侧； 第三端口，其与所述次级侧全桥电路连接；以及 控制部，其被配置成控制所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路，使得从所述第一端口输入的再生电力用于对与所述第二端口连接的第一电池和与所述第三端口连接的第二电池中的至少之一进行充电，其中， 所述控制部被配置成，当满足条件(VBd/N) ^ VR^ (VBc/N)时，确定存在能够使用所述再生电力对所述第一电池和所述第二电池进行充电的可能性，并且当满足条件VCd^ VR^ (VCc/Dmin)时，确定存在能够使用所述再生电力对所述第一电池进行充电的可能性，其中 VR表示所述再生电力的电压，VCd表示所述第一电池的放电终止电压，VCc表示所述第一电池的充电终止电压，VBd表示所述第二电池的放电终止电压，VBc表示所述第二电池的充电终止电压，并且Dmin表示所述初级侧全桥电路的占空比D的下限。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中， 所述控制部被配置成，当确定存在能够利用所述再生电力对所述第一电池和所述第二电池进行充电的可能性并且满足条件VRMVB/N)时，确定能够利用所述再生电力对所述第二电池进行充电，以及 所述控制部被配置成，当确定存在能够利用所述再生电力对所述第一电池和所述第二电池进行充电的可能性并且满足条件VR>VC时，确定能够利用所述再生电力对所述第一电池进行充电，其中， VC表示所述第二端口处的电压，并且VB表示所述第三端口处的电压。3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其中， 所述控制部被配置成，当通过从VR减去VB/N而获取的第一电压差大于通过从VR减去VC/D而获取的第二电压差时，利用所述再生电力对所述第二电池进行充电，并且当所述第二电压差大于所述第一电压差时，利用所述再生电力对所述第一电池进行充电，其中， VC表示所述第二端口处的电压，并且VB表示所述第三端口处的电压。4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中， 所述控制部被配置成，当通过从所述第一电压差减去所述第二电压差而获取的减法结果大于或等于第一阈值时，利用所述再生电力对所述第二电池进行充电，当所述减法结果小于比所述第一阈值小的第二阈值时，利用所述再生电力对所述第一电池进行充电，并且当所述减法结果大于或等于所述第二阈值并且小于所述第一阈值时，利用所述再生电力对所述第一电池和所述第二电池进行充电。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换装置，其中， 所述控制部被配置成，当利用所述再生电力对所述第一电池充电时，将所述初级侧全桥电路中的切换和所述次级侧全桥电路中的切换之间的相位差设定为零，并且将所述占空比D设定为VCc/VR。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力转换装置，其中， 所述控制部被配置成设定所述占空比D以及所述初级侧全桥电路中的切换和所述次级侧全桥电路中的切换之间的相位差，使得当利用所述再生电力对所述第二电池进行充电时，从所述初级侧全桥电路传送到所述次级侧全桥电路的传送电力变为最大。7.一种控制电力转换装置的方法，所述电力转换装置包括:变压器，其初级侧和次级侧之间的绕组匝数比为1:N;初级侧全桥电路，其设置在所述变压器的初级侧；第一端口，其与所述初级侧全桥电路连接；第二端口，其与所述变压器的初级侧的中心抽头连接；次级侧全桥电路，其设置在所述变压器的次级侧；以及第三端口，其与所述次级侧全桥电路连接，所述方法包括: 控制所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路，使得从所述第一端口输入的再生电力用于对与所述第二端口连接的第一电池和与所述第三端口连接的第二电池中的至少之一进行充电，以及 当满足条件(VBd/N) ^ VR ^ (VBc/N)时，确定存在能够使用所述再生电力对所述第一电池和所述第二电池进行充电的可能性，并且当满足条件VCd彡VR彡(VCc/Dmin)时，确定存在能够使用所述再生电力对所述第一电池进行充电的可能性，其中， VR表示所述再生电力的电压，VCd表示所述第一电池的放电终止电压，VCc表示所述第一电池的充电终止电压，VBd表示所述第二电池的放电终止电压，VBc表示所述第二电池的充电终止电压，并且Dmin表示所述初级侧全桥电路的占空比D的下限。
【专利摘要】本公开涉及电力转换装置和控制电力转换装置的方法。假设变压器具有初级-次级绕组匝数比1:N，VR表示再生电力的电压，VCd表示与变压器初级侧中心抽头连接的第一电池的放电最终电压，VCc表示第一电池的充电最终电压，VBd表示与变压器次级侧全桥电路连接的第二电池的放电最终电压，VBc表示第二电池的充电最终电压并且Dmin表示变压器初级侧全桥电路的占空比D的下限，根据本公开的装置在(VBd/N)≤VR≤(VBc/N)时，确定能够使用再生电力对第一电池和第二电池进行充电，并且在VCd≤VR≤(VCc/Dmin)时，确定能够使用再生电力对第一电池进行充电。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN104980031
【申请号】CN201510159221
【发明人】长谷川直人, 庄野彰一, 内原诚文, 三浦光博, 棚桥文纪, 武藤润
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月3日
【公告号】US20150295445