【手続補正書】
【提出日】令和2年2月6日(2020.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のＤＣリンク導体と、
前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続されるとともに、交流電圧を、前記第１及び第２のＤＣリンク導体にかかるＤＣリンク電圧に変換するように構成された三相３レベルＡＣ−ＤＣ整流回路と、
第１組及び第２組の出力端子、前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続された第１及び第２の入力端子、前記第１組の出力端子のうちの一方に接続された第１スイッチ、及び、前記第２組の出力端子のうちの一方に接続された第２スイッチを有する３レベルＤＣ−ＤＣコンバータと、
バッテリに対する負荷の関数として、前記ＤＣリンク電圧を変化させるように構成されたコントローラと、を含み、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチが閉じており、前記第２スイッチが開いている場合、前記ＤＣリンク電圧の関数として、前記第１組の出力端子に接続されたバッテリを充電するための直流電流を出力し、前記第１スイッチが開いており、前記第２スイッチが閉じている場合、前記ＤＣリンク電圧の関数として、前記第２組の出力端子に接続されたバッテリを充電するための直流電流を出力するように構成されており、
前記コントローラは、
前記バッテリの過充電を防止し、負荷要件の関数として変化する基準直流電圧を出力するように構成されたバッテリ定電圧／定電流コントローラと、
前記バッテリ定電圧／定電流コントローラから前記基準直流電圧を受信し、前記基準直流電圧と前記ＤＣリンク電圧との間の差異の関数である基準電流を出力するように構成されたＤＣリンク電圧・平衡コントローラと、
前記基準電流を前記ＤＣリンク電圧・平衡コントローラから受信し、次に、ＡＣ−ＤＣ整流回路に対してパルス幅変調電流を出力し、三相交流負荷における電流を基準信号に従わせるように構成された相電流コントローラと、を含むバッテリ充電器。
【請求項２】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、さらに、前記第１スイッチが閉じており、前記第２スイッチが開いている場合、共振コンバータモードで動作し、前記第１スイッチが開いており、前記第２スイッチが閉じている場合、バックコンバータモードで動作するように構成されている、請求項１に記載のバッテリ充電器。
【請求項３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１及び第２の入力端子に跨って、直列に接続された複数の電力スイッチをさらに含む、請求項１に記載のバッテリ充電器。
【請求項４】
前記電力スイッチは、窒化ガリウム系トランジスタである、請求項３に記載のバッテリ充電器。
【請求項５】
前記ＡＣ−ＤＣ整流回路は、昇圧Ｖｉｅｎｎａ整流回路を含む、請求項１に記載のバッテリ充電器。
【請求項６】
前記ＡＣ−ＤＣ整流回路は、
第１、第２、及び第３の入力端子と、
中点ノードと、
前記第１及び第２のＤＣリンク導体にそれぞれ接続された第１及び第２のジャンクションと、
第１インダクタ、及び、閉じた状態において前記第１の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第１組の高電力スイッチと、
第２インダクタ、及び、閉じた状態において前記第２の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第２組の高電力スイッチと、
第３インダクタ、及び、閉じた状態において前記第３の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第３組の高電力スイッチと、
前記中点ノードに接続された端子、及び、前記第１ジャンクションに接続された別の端子を有する第１コンデンサと、
前記中点ノードに接続された端子、及び、前記第２ジャンクションに接続された別の端子を有する第２コンデンサと、を含む、請求項１に記載のバッテリ充電器。
【請求項７】
前記第１組、第２組、及び第３組の前記高電力スイッチは、窒化ガリウム系トランジスタである、請求項６に記載のバッテリ充電器。
【請求項８】
第１及び第２のＤＣリンク導体と、
前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続されるとともに、交流電圧を、前記第１及び第２のＤＣリンク導体にかかるＤＣリンク電圧に変換するように構成されたＡＣ−ＤＣ整流回路と、
第１組及び第２組の出力端子、前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続された第１及び第２の入力端子、前記第１組の出力端子のうちの一方に接続された第１スイッチ、及び、前記第２組の出力端子のうちの一方に接続された第２スイッチを有するＤＣ−ＤＣコンバータと、を含み、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチが閉じており、前記第２スイッチが開いている場合、前記ＤＣリンク電圧の関数として、前記第１組の出力端子に接続されたバッテリを充電するための直流電流を出力し、さらに前記第１スイッチが開いており、前記第２スイッチが閉じている場合、前記ＤＣリンク電圧の関数として、前記第２組の出力端子に接続されたバッテリを充電するための直流電流を出力するように構成されており、
前記第２組の出力端子のうちの他方は前記第２の入力端子に接続しており、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、さらに、
前記第１及び第２の入力端子に跨って、直列に接続された第１から第４の電力スイッチと、
前記第２及び第３電力スイッチ間の中点に接続されたインダクタと、
前記第２スイッチに前記インダクタを接続する一次巻線、及び、第１の二次巻線を有する変圧回路と、
前記第４の電力スイッチに前記一次巻線を接続させる第１のコンデンサと、を含むバッテリ充電器。
【請求項９】
前記変圧回路は、前記第１の二次巻線に直列に接続された第２の二次巻線をさらに含み、前記第１組の出力端子の他方は、前記第１及び第２の二次巻線間の中点に接続されている、請求項８に記載のバッテリ充電器。
【請求項１０】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、さらに、
前記第１スイッチが閉じている場合に、前記第１組の出力端子のうちの前記一方に接続する第１ジャンクションと、
閉じている場合に、前記第１ジャンクションを前記第１の二次巻線に接続させる第３スイッチと、
閉じている場合に、前記第１ジャンクションを前記第２の二次巻線に接続させる第４スイッチと、を含む、請求項９に記載のバッテリ充電器。
【請求項１１】
前記第３及び第４のスイッチは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタである、請求項１０に記載のバッテリ充電器。
【請求項１２】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、さらに、
前記第１スイッチと前記第１組の出力端子のうちの前記一方との間に設けられた第２ジャンクションと、
前記第１組の出力端子のうちの他方と、前記第１及び第２の二次巻線間の前記中点との間に設けられた第３ジャンクションと、
前記第２及び第３ジャンクションとの間に設けられた第２コンデンサと、を含む、請求項１０に記載のバッテリ充電器。
【請求項１３】
第１及び第２のＤＣリンク導体と、
前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続されるとともに、交流電圧を、前記第１及び第２のＤＣリンク導体にかかるＤＣリンク電圧に変換するように構成された昇圧Ｖｉｅｎｎａ整流回路と、
第１組及び第２組の出力端子、前記第１及び第２のＤＣリンク導体に接続された第１及び第２の入力端子、前記第１組の出力端子のうちの一方に接続された第１スイッチ、及び、前記第２組の出力端子のうちの一方に接続された第２スイッチを有する３レベルＤＣ−ＤＣコンバータと、を含み、
前記３レベルＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチが閉じており、前記第２スイッチが開いている場合、共振コンバータモードで動作可能であり、前記第１スイッチが開いており、前記第２スイッチが閉じている場合、バックコンバータモードで動作可能であり、
バッテリに対する負荷の関数として、ＤＣリンク電圧を変化させるように構成されたコントローラは、
前記バッテリの過充電を防止し、負荷要件の関数として変化する基準直流電圧を出力するように構成されたバッテリ定電圧／定電流コントローラと、
前記バッテリ定電圧／定電流コントローラから前記基準直流電圧を受信し、前記基準直流電圧と前記ＤＣリンク電圧との間の差異の関数である基準電流を出力するように構成されたＤＣリンク電圧・平衡コントローラと、
前記基準電流を前記ＤＣリンク電圧・平衡コントローラから受信し、次に、ＡＣ−ＤＣ整流回路に対してパルス幅変調電流を出力し、三相交流負荷における電流を基準信号に従わせるように構成された相電流コントローラと、を含むバッテリ充電器。
【請求項１４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１及び第２の入力端子に跨って、直列に接続された複数の窒化ガリウム系トランジスタをさらに含む、請求項１３に記載のバッテリ充電器。
【請求項１５】
前記昇圧Ｖｉｅｎｎａ整流回路は、
第１、第２、及び第３の入力端子と、
中点ノードと、
前記第１及び第２のＤＣリンク導体にそれぞれ接続された第１及び第２のジャンクションと、
第１インダクタ、及び、閉じた状態において前記第１の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第１組の高電力スイッチと、
第２インダクタ、及び、閉じた状態において前記第２の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第２組の高電力スイッチと、
第３インダクタ、及び、閉じた状態において前記第３の入力端子を前記中点ノードに接続するように構成された第３組の高電力スイッチと、
前記中点ノードに接続された端子、及び、前記第１ジャンクションに接続された別の端子を有する第１コンデンサと、
前記中点ノードに接続された端子、及び、前記第２ジャンクションに接続された別の端子を有する第２コンデンサと、を含み、
前記第１組、第２組、及び第３組の前記高電力スイッチは、窒化ガリウム系トランジスタである、請求項１３に記載のバッテリ充電器。
【請求項１６】
第１組の出力端子と、
第１及び第２の入力端子と、
前記第１組の出力端子のうちの一方に接続された第１スイッチと、
前記第１及び第２の入力端子に跨って、直列に接続された複数の電力スイッチと、
それぞれの導電体により、直列接続された前記電力スイッチのうちの最後の１つ、前記第２の入力端子、及び、前記第１組の出力端子のうちの一方に接続された第１ジャンクションと、
前記電力スイッチのうちの２つを接続する導電体に沿って設けられた第２ジャンクションと、
インダクタ、変圧回路の一次巻線、及び、第１コンデンサを有するとともに、前記第１及び第２のジャンクションを接続する直列接続部と、
それぞれの導電体により、前記第１コンデンサ、前記第１スイッチ、及び、前記変圧回路の前記一次巻線に接続された第３ジャンクションと、
前記第１組の出力端子のうちの第１の出力端子を、前記第１組の出力端子のうちの第２の出力端子に接続する第２コンデンサと、
第２組の出力端子と、
第４ジャンクションと、
前記第４ジャンクションと、前記第２組の出力端子のうちの第１の出力端子との間に設けられた第２スイッチと、
直列に接続された前記変圧回路の第１及び第２の二次巻線と、
前記第１の二次巻線と前記第４ジャンクションとの間に設けられた第１トランジスタと、
前記第２の二次巻線と前記第４ジャンクションとの間に設けられた第２トランジスタと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記第１スイッチは、前記第３ジャンクションと、前記第１組の出力端子のうちの前記第２の出力端子との間に設けられており、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチが閉じ、且つ、前記第２スイッチが開いている場合、バックコンバータモードで動作し、前記第１スイッチが開き、且つ、前記第２スイッチが閉じている場合、共振コンバータモードで動作するように構成された、ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１７】
前記電力スイッチは、窒化ガリウム系トランジスタである、請求項１６に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１８】
前記第２組の出力端子のうちの第２の出力端子は、前記第１及び第２の二次巻線間の中点に接続されている、請求項１６に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１９】
前記第２スイッチと、前記第２組の出力端子のうちの前記第１の出力端子との間に設けられた第５ジャンクションと、
前記第２組の出力端子のうちの前記第２の出力端子と、前記第１及び第２の二次巻線間の中点との間に設けられた第６ジャンクションと、
前記第５ジャンクションを前記第６ジャンクションに接続する第３コンデンサと、
をさらに含む、請求項１８に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。