(57)【要約】【課題】機器の体格の増加を抑制しつつ、並列接続された２つの素子の温度を適正に把握することができる温度推定装置を提供することを目的とする。【解決手段】制御部１０は、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２を入力側と出力側との間で並列接続して構成された整流モジュール３０に適用される。また、制御部１０は、第１ダイオードＤ１に流れる第１電流Ｉ１と、第１回路３１に流れる総電流Ｉｔｏとの差に基づいて、第２ダイオードＤ２に流れる第２電流Ｉ２を算出する。そして、第１端子間電圧Ｖｔ１と第２電流Ｉ２とに基づいて、第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１素子（Ｄ１）及び第２素子（Ｄ２）を入力側と出力側との間で並列接続して構成された回路（３１）を備える機器（１００）に適用され、
前記第１素子に流れる電流である第１電流を取得する部分電流取得部と、
前記第１素子及び前記第２素子それぞれに流れる電流の合計値である総電流を取得する総電流取得部と、
前記総電流と前記第１電流との差に基づいて、前記第２素子に流れる電流である第２電流を算出する電流算出部と、
前記回路の端子間電圧を取得する電圧取得部と、
前記端子間電圧と前記第２電流とに基づいて、前記第２素子の温度を推定する温度推定部と、を備える温度推定装置。
【請求項２】
前記機器は、前記第１素子の温度を検出する温度検出部（１３）を備え、
前記部分電流取得部は、前記温度検出部により検出された前記第１素子の温度、及び前記端子間電圧に基づいて、前記第１素子に流れる電流を算出し、算出した電流を前記第１電流として取得する請求項１に記載の温度推定装置。
【請求項３】
前記回路が第１回路（３１）とされており、
前記機器は、第３素子及び第４素子を並列接続して構成された第２回路（３２）を備え、
前記第１素子と前記第２素子とは並んで配置されており、
前記第２回路は、前記第１素子及び前記第２素子が並ぶ方向において、前記第２素子側で前記第１回路に並んで配置されており、
前記温度検出部は、前記第１素子及び前記第２素子が並ぶ方向において、前記第１素子側に配置されている請求項２に記載の温度推定装置。
【請求項４】
前記第１素子は、複数のダイオードセルにより構成されており、
前記温度検出部は、前記第１素子を構成する複数の前記ダイオードセルのうち一部であってかつ少なくとも１つのダイオードセルである、請求項２又は３に記載の温度推定装置。
【請求項５】
前記第１素子は、アノード及びカソードを共通とする複数のダイオードセルにより構成されており、
前記部分電流取得部は、アノード及びカソードを共通とする複数の前記ダイオードセルのうち一部であってかつ少なくとも１つのダイオードセルに流れる電流に基づいて、前記第１電流を取得する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度推定装置。
【請求項６】
前記電圧取得部は、前記回路の前記入力側と前記出力側との間に並列接続された電圧検出部（１２）の検出値を前記端子間電圧として取得し、
前記回路と前記電圧検出部とに並列接続されており、前記回路の前記入力側と前記出力側との間の電圧を所定電圧以下に制限する制限回路（６０）を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度推定装置。
【請求項７】
前記第１素子と前記第２素子とはダイオードである請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度推定装置。
【請求項８】
前記第１素子及び前記第２素子は、制御電極に入力される制御信号に応じて前記回路の入力側から出力側への電流の流れを規制する半導体スイッチである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度推定装置。
【請求項９】
前記第１素子及び前記第２素子のいずれか一方はダイオードであり，他方は、制御電極に入力される制御信号に応じて前記回路の入力側から出力側への電流の流れを規制する半導体スイッチである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
素子の温度を推定する温度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１では、直列接続された２つの半導体素子のそれぞれに温度検出部としてのダイオードを配置した機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５７８６５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、並列接続された２つの素子のそれぞれに温度検出部を配置する機器も考えられる。この場合、各温度検出部を配置するためのスペースが必要となる。そのため、温度検出部を配置するスペースを確保することで機器の体格を増加させるおそれがある。また、スペースを確保できない場合、温度検出部を実装できなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、機器の体格の増加を抑制しつつ、並列接続された２つの素子の温度を適正に把握することができる温度推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明に係る温度推定装置は、第１素子及び第２素子を入力側と出力側との間で並列接続して構成された回路を備える機器に適用される。また、温度推定装置は、前記第１素子に流れる第１電流を取得する部分電流取得部と、前記第１素子及び前記第２素子それぞれに流れる電流の合計値である総電流を取得する総電流取得部と、前記総電流と前記第１電流との差に基づいて、前記第２素子に流れる第２電流を算出する電流算出部と、前記回路の端子間電圧を取得する電圧取得部と、を備える。そして、端子間電圧と前記第２電流とに基づいて、前記第２素子の温度を推定する温度推定部と、を備える。
【０００７】
第２素子に電流が流れる場合に生じる第２素子の電圧は、第２素子に流れる電流が大きいほど高くなる。そして、第２素子は、自身に流れる電流及び電圧の関係が自身の温度に依存する温度特性を有している。このため、第２素子の電圧と電流とを取得できれば、取得した電圧と電流とに基づいて第２素子の温度を推定することができる。この点、上記構成では、第１素子及び第２素子それぞれに流れる電流の合計値である総電流と第１電流との差に基づいて、第２素子に流れる第２電流を取得する。また、回路の端子間に生じる電圧を端子間電圧として取得する。ここで、第１素子と第２素子とは、並列接続されているため、第１素子及び第２素子それぞれの端子間電圧は、回路の端子間電圧と同じ値となる。そこで、回路の端子間電圧と第２電流とに基づいて、第２素子の温度を推定することとした。そのため、第２素子の近傍に温度検出部を配置するためのスペースを必要とせず、機器の体格の増加を抑制しつつ、第１素子及び第２素子の温度を適正に把握することができる。
【０００８】
第２の発明では、前記部分電流取得部は、前記温度検出部により検出された前記第１素子の温度、及び前記端子間電圧に基づいて、前記第１素子に流れる電流を算出し、算出した電流を前記第１電流として取得する。
【０００９】
上記構成では、温度検出部により検出された第１素子の温度と、端子間電圧とに基づいて、第１電流を算出することとした。この場合、第１電流を直接検出する電流検出部を備える必要がない。
【００１０】
第３の発明では、前記回路が第１回路とされており、前記機器は、第３素子及び第４素子を並列接続して構成された第２回路を備え、前記第１素子と前記第２素子とは並んで配置されており、前記第２回路は、前記第１素子及び前記第２素子が並ぶ方向において、前記第２素子側で前記第１回路に並んで配置されており、前記温度検出部は、前記第１素子及び前記第２素子が並ぶ方向において、前記第１素子側に配置されている。
【００１１】
上記構成では、第１回路と第２回路とが並んで配置されている回路の構成においても、第２素子と第２回路との間に温度検出部を配置する必要がないため、第１回路と第２回路とが並ぶ方向での第１回路と第２回路との間隔を小さくすることができる。そのため、機器を小さくすることができる。
【００１２】
第４の発明では、前記第１素子は、複数のダイオードセルにより構成されており、前記温度検出部は、前記第１素子を構成する複数の前記ダイオードセルのうち一部であってかつ少なくとも１つのダイオードセルである。
【００１３】
上記構成では、第１素子を構成するダイオードセルにより、第１素子の温度を検出することで、第１素子の近傍に温度検出部を別個に設ける必要がなくなる。そのため、温度検出部を配置する場合と比べて、回路を小さくすることができ、機器の体格の増加を抑制することができる。
【００１４】
第５の発明では、前記第１素子は、アノード及びカソードを共通とする複数のダイオードセルにより構成されており、前記部分電流取得部は、アノード及びカソードを共通とする複数の前記ダイオードセルのうち一部であってかつ少なくとも１つのダイオードセルに流れる電流に基づいて、前記第１電流を取得する、前記第１電流を取得する。
【００１５】
上記構成では、第１素子を構成するダイオードセルにより、第１素子に流れる第１電流を取得することで、第１素子の電流を検出するための電流検出部を別個に設ける必要がなくなる。そのため、電流検出部を配置する場合と比べて、回路を小さくすることができ、機器の体格の増加を抑制することができる。
【００１６】
第６の発明では、前記電圧取得部は、前記回路の前記入力側と前記出力側との間に並列接続された電圧検出部の検出値を前記端子間電圧として取得し、前記回路と前記電圧検出部とに並列接続されており、前記回路の前記入力側と前記出力側との間の電圧を所定電圧以下に制限する制限回路を備える。
【００１７】
上記構成により、制限回路により電圧検出部により取得される電圧が制限される。その結果、電圧取得部が過電圧により故障することを防止することができる。また、制限回路により、回路の入力側と出力側との間の電圧を制限することで、入力側と出力側との間に印加される電圧幅を狭くできる。このため、電圧幅に対応づけられる端子間電圧の分解能を高めることができ、電圧取得部により取得される端子間電圧の把握精度を高めることができる。
【００１８】
回路を構成する具体的な素子として、例えば、第７の発明のようにダイオードを用いればよい。
【００１９】
回路を構成する具体的な素子として、例えば、第８の発明のように半導体スイッチを用いればよい。
【００２０】
回路を構成する具体的な素子として、例えば、第９の発明のように、第１素子及び第２素子のいずれかをダイオードとし、他方を半導体スイッチとすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＤＣ／ＤＣコンバータの構成図。
【図２】整流モジュールの上面図。
【図３】ダイオードの温度特性を説明する図。
【図４】温度推定処理を説明するフローチャート。
【図５】変形例に係る第１ダイオードの構成を説明する図。
【図６】第２実施形態に係るＤＤＣの構成図。
【図７】第２実施形態に係る温度推定処理を説明するフローチャート。
【図８】第３実施形態に係るＤＤＣの構成図。
【図９】第４実施形態に係るＤＤＣの構成図。
【図１０】第４実施形態に係る温度推定処理を説明するフローチャート。
【図１１】変形例に係る整流モジュールの回路図。
【図１２】第５実施形態に係るＤＤＣの構成図。
【図１３】その他の実施形態に係る整流モジュールの回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る機器の一例であるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、例えば車両に搭載されている。以下、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００をＤＤＣ１００として記載する。
【００２３】
ＤＤＣ１００は、第１蓄電池５０から供給される直流電圧を降圧し、降圧した電圧を負荷に対して供給する。本実施形態では、ＤＤＣ１００は、絶縁型のコンバータである。ＤＤＣ１００の高電位側端子Ｔｐは、第１蓄電池５０のプラス側端子に接続されており、低電位側端子Ｔｎは、第１蓄電池５０のマイナス側端子に接続されている。
【００２４】
本実施形態では、第１蓄電池５０は、リチウムイオン蓄電池である。具体的には、複数のリチウムイオン蓄電池のセルを組み合わせた組電池であり、例えば、２００Ｖ〜４００Ｖの端子間電圧Ｖｂを生じさせる。
【００２５】
次に、ＤＤＣ１００の構成について説明する。ＤＤＣ１００は、平滑コンデンサ２０と、第１変換回路２１と、トランス２２と、第２変換回路２３と、フィルタ回路２４とを備えている。
【００２６】
第１変換回路２１は、複数の半導体スイッチのオン・オフを切り替えることで、第１蓄電池５０からの直流電力を交流電力に変換してトランス２２の第１コイルＬ１に供給する。第１変換回路２１の入力側は、高電位側端子Ｔｐに接続された第１高圧配線ＨＬ１、及び低電位側端子Ｔｎに接続された第２高圧配線ＨＬ２に接続されている。また、第１変換回路２１の出力側は、トランス２２の第１コイルＬ１に接続されている。例えば、半導体スイッチは、ＭＯＳ−ＦＥＴである。
【００２７】
平滑コンデンサ２０は、第１高圧配線ＨＬ１と第２高圧配線ＨＬ２との間に並列に接続されている。
【００２８】
トランス２２は、第１コイルＬ１に加えて第２コイルＬ２及び第３コイルＬ３を備えている。第２，第３コイルＬ２，Ｌ３の第１端には第２変換回路２３が接続されており、第２，第３コイルＬ２，Ｌ３の第２端には第１，第２低圧配線ＬＬ１，ＬＬ２が接続されている。第１変換回路２１から第１コイルＬ１に交流電圧が供給されることで、各コイルＬ２，Ｌ３には第１コイルＬ１との間の巻数比に応じた交流電圧が生じる。
【００２９】
第２変換回路２３は、各コイルＬ２，Ｌ３を通じて供給される交流電流を整流し、出力する。本実施形態では、第２変換回路２３は、各コイルＬ２，Ｌ３に生じる交流電流を整流する整流モジュール３０を備えている。
【００３０】
図２は、整流モジュール３０の上面図である。なお、図２では、基板３３上に配置される各ダイオードＤ１〜Ｄ４のみを示し、他の構成については図示を省略している。整流モジュール３０の回路構成については、図１を用いて説明する。
【００３１】
整流モジュール３０は、基板３３と、この基板３３の板面に実装された４つのダイオードＤ１〜Ｄ４とを備えている。図２では、各ダイオードＤ１〜Ｄ４は、個別のチップにより構成されている。また、各ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、この順序で配置方向Ｙにおいて隣り合うように基板３３に実装されている。また、基板３３における各ダイオードＤ１〜Ｄ４の実装面と反対側には、基板３３を冷却する冷却器が配置されている。
【００３２】
各ダイオードＤ１〜Ｄ４は、第１端子としてのアノードと、第２端子としてのカソードとを有する。各ダイオードＤ１〜Ｄ４は、アノードからカソードへと向かう方向の電流の流通を許容し、カソードからアノードへと向かう方向の電流の流通を阻止する機能を有している。
【００３３】
第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とは、並列接続されることで第１回路３１を構成し、第３ダイオードＤ３と第４ダイオードＤ４とは並列接続されることで第２回路３２を構成している。本実施形態では、第１回路３１と第２回路３２とは、配置方向Ｙにおいて隣り合うよう基板３３に実装されている。第１ダイオードＤ１が第１素子に相当し、第２ダイオードＤ２が第２素子に相当する。第３ダイオードＤ３が第３素子に相当し、第４ダイオードＤ４が第４素子に相当する。
【００３４】
図１に示すように、第１回路３１を構成する第１，第２ダイオードＤ１，Ｄ２は、アノード同士が接続されており、その接続点がグランドに接続されている。また、第１，第２ダイオードＤ１，Ｄ２は、カソード同士が接続されており、その接続点が第２コイルＬ２の第１端に接続されている。そして、第２回路３２を構成する第３，第４ダイオードＤ３，Ｄ４は、アノード同士が接続されており、その接続点がグランドに接続されている。また、第３，第４ダイオードＤ３，Ｄ４は、カソード同士が接続されており、その接続点が第３コイルＬ３の第１端に接続されている。
【００３５】
整流モジュール３０では、第１コイルＬ１に生じる電圧の極性に応じて、各コイルＬ２，Ｌ３に生じる電圧の極性が変化する。第１コイルＬ１に電流が流れる場合、第２コイルＬ２の第１端の電圧の極性と、第３コイルＬ３の第１端の電圧の極性とが異なるようにトランス２２が構成されている。このため、第２コイルＬ２と第３コイルＬ３とには、電流が交互に流れる。第２コイルＬ２に電流が流れる場合、第１回路３１の各ダイオードＤ１，Ｄ２に順方向電圧が生じ、第２コイルＬ２から第１低圧配線ＬＬ１へ向けて電流が流れる。また、第３コイルＬ３に電流が流れる場合、第２回路３２の各ダイオードＤ３，Ｄ４に順方向電圧が生じ、第２回路３２から第２低圧配線ＬＬ２へ向けて電流が流れる。
【００３６】
各低圧配線ＬＬ１，ＬＬ２には、フィルタ回路２４が接続されている。フィルタ回路２４は、リアクトル２５と、コンデンサ２６とを備えるＬＣフィルタである。フィルタ回路２４の出力側はＤＤＣ１００の出力端子Ｔｏに接続されている。第２変換回路２３により変換された直流電圧は、フィルタ回路２４により高周波成分が除去された後、出力端子Ｔｏを通じて負荷に供給される。
【００３７】
ＤＤＣ１００は、制御部１０を備えている。制御部１０は、例えば、周知のマイクロコンピュータにより構成されている。制御部１０は、第１変換回路２１を構成する各半導体スイッチにおける１スイッチング周期当たりでのオン期間を示すデューティ比を設定する。制御部１０は、設定したデューティ比に基づいて各半導体スイッチのオン・オフを制御することで、第１コイルＬ１に生じる電圧の極性を変更する。
【００３８】
ＤＤＣ１００は、電流検出部１１と、第１電圧検出部１２とを備えている。電流検出部１１は、第１高圧配線ＨＬ１に流れる電流を１次側電流ＩＨ１として検出する。第１電圧検出部１２は、整流モジュール３０における第１回路３１の入力側と出力側との間に生じる第１端子間電圧Ｖｔ１を検出する。第１回路３１の出力側は各ダイオードＤ１，Ｄ２におけるカソード同士が接続された接続点と第２コイルＬ２の第１端との間の位置である。また、第１回路３１の入力側は各ダイオードＤ１，Ｄ２におけるアノード同士が接続された接続点と、グランドとの間の位置である。
【００３９】
また、ＤＤＣ１００は、第１回路３１における第１ダイオードＤ１の温度を検出する第１温度検出部１３を備えている。第１温度検出部１３は、図２に示すように、基板３３上における第１ダイオードＤ１の近傍に実装されている。具体的には、配置方向Ｙにおいて、第１ダイオードＤ１を基準として、第２ダイオードＤ２と反対側に配置されている。第１温度検出部１３は、制御部１０に電気的に接続されている。制御部１０は、第１温度検出部１３の検出結果を第１ダイオードＤ１の温度を示す第１温度Ｔ１として取得する。本実施形態では、第１温度検出部１３は、サーミスタである。
【００４０】
ＤＤＣ１００は、第２回路３２における第４ダイオードＤ４の温度を検出する第２温度検出部１４を備えている。第２温度検出部１４は、基板３３上における第４ダイオードＤ４の近傍に実装されている。具体的には、配置方向Ｙにおいて、第４ダイオードＤ４を基準として、第３ダイオードＤ３と反対側に配置されている。第２温度検出部１４は、制御部１０に電気的に接続されている。制御部１０は、第２温度検出部１４の検出結果を第４ダイオードＤ４の温度を示す第４温度Ｔ４として取得する。本実施形態では、第２温度検出部１４は、サーミスタである。ＤＤＣ１００は、整流モジュール３０における第２回路３２の入力側と出力側との間に生じる第２端子間電圧Ｖｔ２を検出する図示しない第２電圧検出部を備えている。第２回路３２の出力側は各ダイオードＤ３，Ｄ４におけるカソード同士が接続された接続点と第３コイルＬ３の第１端との間の位置である。また、第２回路３２の入力側は各ダイオードＤ３，Ｄ４におけるアノード同士が接続された接続点と、グランドとの間の位置である。
【００４１】
各検出値ＩＨ１，Ｖｔ１，Ｔ１，Ｖｔ２，Ｔ４は、制御部１０のアナログ／デジタル変換端子に入力され、制御部１０内においてデジタル値として取得される。
【００４２】
次に、ダイオードの温度特性について説明する。図３は、ダイオードの温度特性を説明する図である。図３では、横軸を第２ダイオードＤ２の順方向電圧である第２順方向電圧Ｖｆ２とし、縦軸を第２電流Ｉ２としている。また、温度Ｔｅｍ１，Ｔｅｍ２，Ｔｅｍ３，Ｔｅｍ４，Ｔｅｍ５はこの順番で高くなる。
【００４３】
第２ダイオードＤ２は、第２順方向電圧Ｖｆ２と第２電流Ｉ２との間に温度特性を有している。図３では、第２順方向電圧Ｖｆ２が同じであっても、温度が変化することで、第２電流Ｉ２が変化する。具体的には、同じ第２順方向電圧Ｖｆ２では、温度がＴｅｍ１からＴｅｍ５へと高くなる程、第２電流Ｉ２が増加している。
【００４４】
ここで、図２に示したように、各ダイオードＤ１〜Ｄ４は配置方向Ｙに隣接して配置されており、第２ダイオードＤ２と第３ダイオードＤ３との間に、第２ダイオードＤ２の温度を検出する温度検出部を配置すると、基板３３の配置方向Ｙでの体格の増加を招く。同様に、この配置方向Ｙに直交する交差方向Ｘにおいて第２ダイオードＤ２の近傍に温度検出部を配置する場合、基板３３の交差方向Ｘでの体格の増加を招く。
【００４５】
第１ダイオードＤ１の第１温度Ｔ１から第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定する場合、推定温度の誤差を考慮して、第２ダイオードＤ２の定格電流に余裕を持たせておく必要がある。そのため、定格電流が大きくなるに伴い、第２ダイオードＤ２の体格が大きくなる場合がある。また、ダイオードの体格が大きくなることで、製造工程においてチップの歩留まりが低くなるため、整流モジュール３０のコストが高くなるという問題が生じる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、制御部１０は第２ダイオードＤ２の第２順方向電圧Ｖｆ２と第２電流Ｉ２との温度特性を保持しておく。そして、第１ダイオードＤ１から検出した各値Ｔ１，Ｉ１から第２電流Ｉ２を算出する。また、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とは並列接続されているため、第１回路３１の第１端子間電圧Ｖｔ１は、各ダイオードＤ１，Ｄ２の順方向電圧Ｖｆ１，Ｖｆ２と等しくなる。そのため、算出した第２電流Ｉ２と第１端子間電圧Ｖｔ１から第２ダイオードＤ２の温度特性を用いて、第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定する。本実施形態では、制御部１０が温度推定装置に相当する。
【００４７】
次に、制御部１０により実施される温度推定処理を図４のフローチャートを用いて説明する。図４のフローチャートで示す処理は、制御部１０により所定の制御周期で繰り返し実施される。
【００４８】
ステップＳ１１では、第１ダイオードＤ１の温度を示す第１温度Ｔ１を取得する。第１温度Ｔ１は、第１温度検出部１３を通じて検出された第１ダイオードＤ１の実測値である。
【００４９】
ステップＳ１２では、第１回路３１の第１端子間電圧Ｖｔ１を取得する。第１端子間電圧Ｖｔ１は、第１電圧検出部１２により検出された第１回路３１の入力側と出力側との間の実測値である。ステップＳ１２が電圧取得部に相当する。
【００５０】
ステップＳ１３では、第１回路３１に流れる総電流Ｉｔｏを取得する。本実施形態では、電流検出部１１により検出された１次側電流ＩＨ１と、トランス２２の巻数比とに基づいて、第１回路３１に流れる総電流Ｉｔｏを算出する。総電流Ｉｔｏは、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２のそれぞれに流れる電流の合計値である。例えば、１次側電流ＩＨ１と巻数比との積を、第１回路３１の総電流Ｉｔｏとして算出する。ステップＳ１３が総電流取得部に相当する。
【００５１】
ステップＳ１４では、第１ダイオードＤ１に流れる第１電流Ｉ１を取得する。本実施形態では、ステップＳ１１で取得した第１温度Ｔ１と、ステップＳ１２で取得した第１端子間電圧Ｖｔ１とに基づいて、第１ダイオードＤ１に流れる電流を算出する。そして、算出した電流を第１電流Ｉ１として取得する。ステップＳ１４が部分電流取得部に相当する。例えば、第１ダイオードＤ１の第１順方向電圧Ｖｆ１と第１温度Ｔ１との温度特性を示すマップを記録しており、ステップＳ１１で取得した第１端子間電圧Ｖｔ１と第１温度Ｔ１とから特定されるマップ上の電流値を第１電流Ｉ１として取得する。
【００５２】
ステップＳ１５では、ステップＳ１３で取得した総電流Ｉｔｏから第１電流Ｉ１を引くことで、第２ダイオードＤ２に流れる第２電流Ｉ２を算出する。ステップＳ１５が電流算出部に相当する。
【００５３】
ステップＳ１６では、ステップＳ１２で取得した第１端子間電圧Ｖｔ１と、ステップＳ１５で算出した第２電流Ｉ２とを用いて、第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定する。ステップＳ１６が温度推定部に相当する。
【００５４】
例えば、第２温度Ｔ２と、第２順方向電圧Ｖｆ２と、第２電流Ｉ２との関係を規定するマップを記録しておく。そして、第１端子間電圧Ｖｔ１と第２電流Ｉ２とにより特定されるマップ上の第２温度Ｔ２を、現在の第２ダイオードＤ２の温度として推定する。なお、マップは図３で示したものと同様、異なる温度における第２順方向電圧Ｖｆ２と第２電流Ｉ２との関係を示している。
【００５５】
ステップＳ１６の処理が終了した場合、図４の処理を一旦終了する。
【００５６】
なお、制御部１０は、第３ダイオードＤ３の第３温度Ｔ３を推定する場合、図４に示した処理と同様の処理を実施する。以下、図４の処理との相違点について説明する。ステップＳ１２では、第２端子間電圧Ｖｔ２を取得する。ステップＳ１３では、電流検出部１１の検出値である１次側電流ＩＨ１から第２回路３２の総電流を取得する。ステップＳ１４では、第４ダイオードＤ４に流れる第４電流Ｉ４を取得する。ステップＳ１５では、ステップＳ１３で算出した総電流Ｉｔｏから第４電流Ｉ４を引くことで、第３ダイオードＤ３に流れる第３電流Ｉ３を算出する。ステップＳ１６では、第２端子間電圧Ｖｔ２と第３電流Ｉ３とに基づいて、第３ダイオードＤ３の第３温度Ｔ３を推定する。そのため、第３ダイオードＤ３においても、この第３ダイオードの温度を検出するための温度検出部を用いることなく、第３温度Ｔ３を推定することができる。
【００５７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００５８】
制御部１０は、第１回路３１の第１端子間電圧Ｖｔ１を取得し、第１回路３１の総電流Ｉｔｏと第１電流Ｉ１との差に基づいて、第２ダイオードＤ２の第２電流Ｉ２を算出する。そして、第１端子間電圧Ｖｔ１と第２電流Ｉ２とに基づいて、第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定することとした。そのため、第２温度Ｔ２を検出する温度検出部のスペースが必要なくなり、基板３３の体格を増加させることなく第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を適正に推定することができる。その結果、ＤＤＣ１００の体格の増加を抑制しつつ、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２の温度Ｔ１，Ｔ２を適正に把握することができる。
【００５９】
制御部１０は、第１ダイオードＤ１の第１温度Ｔ１と、第１端子間電圧Ｖｔ１とに基づいて、第１電流Ｉ１を算出することとした。この場合、第１電流Ｉ１を直接検出する必要がないため、例えば、第１ダイオードＤ１に流れる電流が高い場合においても、定格の大きな電流検出部を用いる必要がなくなる。
【００６０】
整流モジュール３０は、第１回路３１と第２回路３２とを配置方向Ｙに並んで配置して構成されている。そして、配置方向Ｙにおける第１ダイオードＤ１側に第１温度検出部１３が配置されている。そのため、第１回路３１と第２回路３２との間のスペースを小さくすることができ、基板３３をＹ方向において小さくすることができる。
【００６１】
（第１実施形態の変形例）
・図５は、変形例に係る第１ダイオードＤ１の構成を説明する図である。図５では、第１ダイオードＤ１を等価回路により示している。
【００６２】
変形例として示す第１ダイオードＤ１は、複数のダイオードセルを備えるマルチセルダイオードにより構成されている。図５には、第１ダイオードＤ１がｎ個のダイオードセルＤＳ１，ＤＳ２，…，ＤＳｎを備える例を示す。このマルチセルダイオードでは、各セル各ＤＳ１〜ＤＳｎ−１は、アノード及びカソードの少なくともいずれかが共通となっている。そして、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１は第２ダイオードＤ２と並列に接続されており、整流に用いられる通流用ダイオードとして用いられ、第ｎセルＤＳｎは第１ダイオードＤ１の温度を検出する感温ダイオードとして用いられている。
【００６３】
第ｎセルＤＳｎのアノードには第１センス端子ＳＡが接続され、カソードには第２センス端子ＳＫが接続されている。第１センス端子ＳＡには定電流源が接続されており、第２センス端子ＳＫはグランドに接続されている。第ｎセルＤＳｎは、温度に応じて電圧降下量が変化する。具体的には、温度が高くなる程、電圧降下量が小さくなる。そのため、制御部１０は、第ｎセルＤＳｎの電圧降下量と温度との関係性を保持しておくことで、上記電圧降下量に基づいて第１温度Ｔ１を検出することができる。
【００６４】
上記構成において、第１ダイオードＤ１の近傍に温度検出部を別個に設ける必要がなくなる。その結果、第１ダイオードＤ１の温度検出部を配置するためのスペースを必要としなくなるため、整流モジュール３０の基板３３を小さくすることができる。なお、第１ダイオードＤ１を構成するｎ個のダイオードセルＤＳ１，ＤＳ２，…，ＤＳｎのうち、一部であってかつ２つ以上のダイオードセルが感温ダイオードとして用いられてもよい。
【００６５】
・第１実施形態において、第１及び第２温度検出部１３，１４としてサーミスタに代えて、感温ダイオードを用いるものであってもよい。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、以下では、同一の符号を付した箇所は同一の構成を示し、その説明を省略する。
【００６７】
図６は、第２実施形態に係るＤＤＣ１００の構成図である。図６では、第１ダイオードＤ１は、複数のダイオードセルＤＳを備えるマルチセルダイオードにより構成されている。図６には、第１ダイオードＤ１がｎ個のダイオードセルＤＳ１，ＤＳ２，…，ＤＳｎを備える例を示す。このマルチセルダイオードでは、各セルＤＳ１〜ＤＳｎは、カソードが共通となっている。また、第ｎセルＤＳｎを除く第１〜第ｎ−１セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１はアノードが共通となっている。そのため、第１ダイオードＤ１の内、第１〜第ｎ−１セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１が第２ダイオードＤ２に並列接続されている。
【００６８】
本実施形態では、第１〜第ｎ−１セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１が通流用ダイオードとして用いられ、第ｎセルＤＳｎが第１電流Ｉ１の推定用の電流検出用ダイオードとして用いられている。具体的には、第ｎセルＤＳｎに流れる検出電流Ｉｓに基づいて、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１に流れる電流を第１電流として推定する。
【００６９】
第ｎセルＤＳｎのアノードは他のセルＤＳ１〜ＤＳｎ−１のアノードと同電位となるよう制御されている。そのため、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１に流れる電流の合計値と、第ｎセルＤＳｎに流れる検出電流Ｉｓとの関係は、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１の電流の流路面積の合計と第ｎセルＤＳｎの流路面積との関係に応じた値となる。
【００７０】
各セルＤＳ１〜ＤＳｎのアノードを同電位に制御する構成の一例として、公知技術（特許第５６６４５３６号）と同様、第ｎセルＤＳｎのアノードを、アノードの電位を制御する電流検出回路に接続する。この電流検出回路により第１〜第ｎ−１セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１と第ｎセルＤＳｎとはアノードが同電位となるよう制御される。また、電流検出回路は、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１に流れる電流の合計値と、第ｎセルＤＳｎに流れる検出電流Ｉｓとの比を、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１の流路面積の合計と第ｎセルＤＳｎの流路面積との比に応じて線形に制御する。例えば、制御部１０は、電流検出回路を内部に備えておくことで、検出電流Ｉｓに基づいて、第１電流Ｉ１を推定することができる。これ以外にも、第ｎセルＤＳｎのアノードと制御部１０との間に、電流検出回路を介在させてもよい。
【００７１】
次に、第２実施形態において、制御部１０により実施される温度推定処理を図７のフローチャートを用いて説明する。図７のフローチャートで示す処理は、制御部１０により所定の制御周期で繰り返し実施される。
【００７２】
ステップＳ２１では、第ｎセルＤＳｎに流れる検出電流Ｉｓに基づいて、第１電流Ｉ１を算出する。例えば、検出電流Ｉｓと、第ｎセルＤＳｎの面積と、各セルＤＳ１〜ＤＳｎ−１の面積の合計との比とに基づいて、第１電流Ｉ１を推定する。そのため、第２実施形態では、ステップＳ２１が電流算出部に相当する。
【００７３】
ステップＳ１５において、ステップＳ１３で取得した総電流ＩｔｏからステップＳ２１で算出した第１電流Ｉ１を引くことで、第２ダイオードＤ２に流れる第２電流Ｉ２を算出する。そして、ステップＳ１６では、第２電流Ｉ２と第１端子間電圧Ｖｔ１とに基づいて、第２ダイオードＤ２の第２温度Ｔ２を推定する。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７５】
第１ダイオードＤ１の第１電流Ｉ１を第ｎセルＤＳｎにより検出することで、基板３３上に別個の電流検出部を配置するスペースを必要としなくなる。その結果、基板３３を小さくすることができる。
【００７６】
（第２実施形態の変形例）
・第１ダイオードＤ１に流れる第１電流Ｉ１を検出する電流検出部を、個別に備えるものであってもよい。例えば、電流検出は、第１ダイオードＤ１のアノードに直列に接続されている。そして、電流検出部は、第１ダイオードＤ１に流れる第１電流Ｉ１を検出し、制御部１０に出力する。
【００７７】
・第１ダイオードＤ１を構成するｎ個のダイオードセルＤＳ１，ＤＳ２，…，ＤＳｎのうち、一部であってかつ２つ以上のダイオードセルが電流検出用ダイオードとして用いられてもよい。
【００７８】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００７９】
第１回路３１に過電圧が印加される場合がある。過電圧は、例えば第１回路３１を構成するダイオードのリカバリに起因して生じる。このような場合、第１電圧検出部１２等を過電圧から保護する必要がある。そのため、この第３実施形態では、第１電圧検出部１２等に印加される電圧を制限するためにクランプ回路６０を設けている。本実施形態では、クランプ回路６０が制限回路に相当する。
【００８０】
図８は、第３実施形態に係るＤＤＣ１００の構成図である。クランプ回路６０は、第１回路３１に並列接続されている。クランプ回路６０は、保護用ダイオード６１、ツェナーダイオード６２及び電流制限抵抗６３を備える。保護用ダイオード６１のアノードは、電流制限抵抗６３を介して第１，第２ダイオードＤ１，Ｄ２のカソードに接続され、保護用ダイオード６１のカソードはツェナーダイオード６２のカソードに接続されている。ツェナーダイオード６２のアノードは第１，第２ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードに接続されている。
【００８１】
第１電圧検出部１２の第１端は、クランプ回路６０において電流制限抵抗６３と保護用ダイオード６１との間に接続され、第１電圧検出部１２の第２端は、第１，第２ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードに接続されている。なお、クランプ回路６０は、電流制限抵抗６３を備えていなくともよい。
【００８２】
クランプ回路６０では、第１回路３１の入力側と出力側とに生じる電圧が電圧閾値Ｔｈｖ以下となるよう制限する。例えば、電圧閾値Ｔｈｖは、第１電圧検出部１２の定格電圧を超えない値として設定されている。
【００８３】
図８では図示していないが、第２回路３２の入力側と出力側とに生じる電圧が電圧閾値Ｔｈｖ以下となるよう制限するクランプ回路６０を備えるものであってもよい。この場合、保護用ダイオード６１のアノードが、電流制限抵抗６３を介して第３，第４ダイオードＤ３，Ｄ４のカソードに接続され、ツェナーダイオード６２のアノードが、第３，第４ダイオードＤ３，Ｄ４のアノードに接続されている。
【００８４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００８５】
第１回路３１の入力側と出力側との間に過電圧が生じる場合でも、クランプ回路６０により第１電圧検出部１２に印加される過電圧を制限することができる。また、過電圧を考慮して、定格電圧の大きい第１電圧検出部１２を実装する必要がなくなる。
【００８６】
また、第１端子間電圧Ｖｔ１がクランプ回路６０により制限されない場合、リカバリ特性を考慮して第１端子間電圧Ｖｔ１の電圧幅を定める必要がある。一方、クランプ回路６０により第１端子間電圧Ｖｔ１を制限することで、クランプ回路６０による制限を設けない第１端子間電圧Ｖｔ１と比べて電圧幅が狭くなる。そのため、電圧幅に対応づけられる制御部１０の分解能が高くなり、結果として、第１端子間電圧Ｖｔ１の検出精度を高めることができる。
【００８７】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００８８】
図９は、第４実施形態に係るＤＤＣ１００の構成図である。この第４実施形態では、第１回路３１は、半導体スイッチを並列接続して構成された同期整流回路である。本実施形態では、半導体スイッチは、ＭＯＳ−ＦＥＴである。
【００８９】
第１回路３１は、第１スイッチＱ１と第２スイッチＱ２とを備えている。各スイッチＱ１，Ｑ２のソース同士が並列接続されており、その接続点がグランドに接続されている。また、各スイッチＱ１，Ｑ２のドレイン同士が並列接続されており、その接続点が第２コイルＬ２の第１端に接続されている。
【００９０】
第２回路３２は、第３スイッチＱ３と第４スイッチＱ４とを備えている。各スイッチＱ３，Ｑ４のソース同士が並列接続されており、その接続点がグランドに接続されている。また、各スイッチＱ３，Ｑ４のドレイン同士が並列接続されており、その接続点が第３コイルＬ３の第１端に接続されている。
【００９１】
各スイッチＱ１〜Ｑ４は、ゲートに印加されるゲート及びソース間電圧に応じてオン・オフが切り替えられる。各スイッチＱ１〜Ｑ４のオン状態では、ソースからドレインへと向かう方向の通流を許容する。一方、各スイッチＱ１〜Ｑ４のオフ状態では、ソースからドレインへと向かう方向の通流を阻止する。なお、本実施形態では、各スイッチＱ１〜Ｑ４のゲートのそれぞれは、制御部１０と個別の配線で接続されている。これ以外にも、第１及び第２スイッチＱ１，Ｑ２のゲートと制御部１０とを接続する配線を共通化し、第３及び第４スイッチＱ３，Ｑ４のゲートと制御部１０とを接続する配線を共通化するものであってもよい。ゲートが制御電極に相当し、ゲート及びソース間電圧が制御信号に相当する。以下では、ゲート及びソース間電圧をゲート電圧Ｖｇｓと記載する。
【００９２】
第１スイッチＱ１及び第３スイッチＱ３の、ゲートとソースとの間には、ゲート電圧Ｖｇｓを検出するためのゲート電圧検出部１６，１７が接続されている。ゲート電圧検出部１６，１７はゲートとソースとの間に印加されるゲート電圧Ｖｇｓを制御部１０に出力する。なお図９には、各スイッチＱ１〜Ｑ４のソース・ドレイン間に逆並列接続された寄生ダイオードを示す。
【００９３】
第１温度検出部１３は、第１スイッチＱ１の近傍に実装されている。そのため、制御部１０は、第１温度検出部１３の出力値を、第１スイッチＱ１の温度を示す第１温度Ｔ１として検出する。なお、図示していないが、この第４実施形態においても、第４スイッチＱ４の近傍には温度検出部が実装されており、制御部１０は、第４スイッチＱ４の温度を検出することができる。
【００９４】
次に、第４実施形態において、制御部１０により実施される温度推定処理を図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０のフローチャートで示す処理は、制御部１０により所定の制御周期で繰り返し実施される。
【００９５】
ステップＳ３１では、第１スイッチＱ１のゲート電圧Ｖｇｓを取得する。各スイッチＱ１〜Ｑ４に流れるドレイン電流は、ゲート電圧Ｖｇｓとドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓに応じて変化するため、ステップＳ３１ではゲート電圧Ｖｇｓを取得しておく。
【００９６】
ステップＳ３２では、ゲート電圧Ｖｇｓを用いて、第１スイッチＱ１のドレイン電流を第１電流Ｉ１として取得する。例えば、ゲート電圧ＶｇｓおよびステップＳ１２で取得したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｖｔ１）とドレイン電流との対応関係を第１温度Ｔ１毎に記録したマップを保持しておく。そして、ステップＳ１１で取得した第１温度Ｔ１とステップＳ１２で取得したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ（Ｖｔ１）とステップＳ３１で取得したゲート電圧Ｖｇｓとで規定されるマップ上の電流を第１電流Ｉ１として取得する。
【００９７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００９８】
各スイッチＱ１〜Ｑ４を並列接続することで、第１回路３１及び第２回路３２を構成する場合においても、第２スイッチＱ２の温度を適正に推定することができる。
【００９９】
（第４実施形態の変形例）
・ステップＳ３２において、第１スイッチＱ１のゲート電圧Ｖｇｓの検出値に代えて、予め定められたゲート電圧Ｖｇｓに応じて、第１スイッチＱ１のドレイン電流を第１電流Ｉ１として取得するものであってもよい。
【０１００】
・図９において、第２スイッチＱ２を第２ダイオードＤ２に置換するものであってもよい。図１１は、変形例に係る整流モジュール３０を示す。この場合、第２ダイオードＤ２のアノードと、第１スイッチＱ１のソースとが並列接続されている。また、第２ダイオードＤ２のカソードと、第１スイッチＱ１のドレインとが並列接続されている。また、図１１では、第３ダイオードＤ３のアノードと、第４スイッチＱ４のソースとが並列接続されている。また、第３ダイオードＤ３のカソードと、第４スイッチＱ４のドレインとが並列接続されている。
【０１０１】
・第１〜第４スイッチＱ１〜Ｑ４は、ＩＧＢＴであってもよい。
【０１０２】
（第５実施形態）
この第５実施形態では、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【０１０３】
図１２は、第５実施形態に係るＤＤＣ１００の構成図である。
【０１０４】
図１２で示すＤＤＣ１００では、第２コイルＬ２と第３コイルＬ３との第１端はグランドに接続されている。また、整流モジュール３０における第１回路３１及び第２回路３２は、各低圧配線ＬＬ１，ＬＬ２上に接続されている。具体的には、第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２のアノード同士を接続する接続点が第２コイルＬ２の第２端に接続され、カソード同士を接続する接続点がフィルタ回路２４に接続されている。第３及び第４ダイオードＤ３，Ｄ４のアノード同士を接続する接続点が第３コイルＬ３の第２端に接続され、カソード同士を接続する接続点がフィルタ回路２４に接続されている。
【０１０５】
（その他の実施形態）
第１実施形態において、第２ダイオードＤ２を第２スイッチＱ２に置換するものであってもよい。また、第３ダイオードＤ３を第３スイッチＱ３に置換するものであってもよい。図１３は、その他の実施形態に係る整流モジュール３０を示す。第１ダイオードＤ１のアノードと、第２スイッチＱ２のソースとが並列接続されている。そして、第１ダイオードＤ１のカソードと、第２スイッチＱ２のドレインとが並列接続されている。また、第４ダイオードＤ４のアノードと、第３スイッチＱ３のソースとが並列接続されている。そして、第４ダイオードＤ４のカソードと、第３スイッチＱ３のドレインとが並列接続されている。
【０１０６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、車両以外の装置に搭載されるものであってもよい。
【０１０７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、降圧型に代えて、昇圧型であってもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、トランス２２を備えない非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【０１０８】
整流モジュール３０が実装される電力変換装置としてＤＣ／ＤＣコンバータ１００を用いる以外にも、ＡＣ／ＤＣコンバータを用いてもよい。
【０１０９】
整流モジュール３０は、素子を並列接続した回路を、２以上備えていてもよい。この場合、各回路は、配置方向Ｙにおいて隣り合うよう配置されている。
【０１１０】
総電流Ｉｔｏを検出する総電流検出部がＤＤＣ１００に備えられていてもよい。総電流検出部は、例えば、図１の第１回路３１の入力側に設けられていればよい。
【０１１１】
第１回路３１及び第２回路としては、整流回路に限らず、例えばインバータの各アームのスイッチを備える回路であってもよい。この場合、例えば、第１回路は、アームを構成する２つのスイッチの並列接続体を備えている。
【０１１２】
制御部１０が、ソフトウェアを実行することで、図４，７，１０で示す温度推定制御を実現することに代えて、制御部１０が備えるハードウェアによる処理により温度推定制御実現してもよい。
【０１１３】
整流モジュール３０は、温度検出部を一つ備えるものであってもよい。例えば、第１回路３１の第２ダイオードＤ２の温度のみを検出する構成では、整流モジュール３０は第１回路３１の周囲に配置された第１温度検出部１３のみを備える。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…制御部、３１…第１回路、Ｄ１…第１ダイオード、Ｄ２…第２ダイオード、１００…ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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