(57)【要約】【課題】可変直流電源装置の出力電圧の応答性向上と安定性の両立を図るため、第２直流電源電圧の応答時間を容易に変更可能とする可変直流電源装置を提供する。【解決手段】可変直流電源装置の第２直流電源に第２直流電源側平滑コンデンサαを並列に接続し、第２直流電源側平滑コンデンサαからは切替スイッチおよび突入防止回路を介して、第２直流電源側平滑コンデンサβを並列に接続して、第２直流電源電圧を急変させる場合には、切替スイッチをオフにして第２直流電源に接続された平滑コンデンサの静電容量を小さくする。【選択図】図1
2013132089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１直流電源に並列接続された第１直流電源側平滑コンデンサ、および第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とが直列に接続された第１チョッパと、前記第１直流電源とマイナス側共通の第２直流電源に並列接続された第２直流電源側平滑コンデンサα、および第３スイッチング素子と第４スイッチング素子とが直列接続された第２チョッパと、前記第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の接点と前記第３スイッチング素子および第４スイッチング素子の接点との間に接続された直流リアクトルとで構成される可変直流電源装置において、第２直流電源に直列接続された切換器ａにより制御する切換スイッチと、切換器ｂにより制御される突入防止用スイッチと突入防止用抵抗とが並列接続された突入防止回路を介し、第２直流電源側平滑コンデンサβを並列接続し、前記切換器ａにより制御する切替スイッチのオンオフにより、前記第２直流電源に接続された平滑コンデンサの静電容量を変更することで前記第２直流電源電圧の応答時間を変更することを特徴とする可変直流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１直流電圧を昇降圧して第２直流電圧として出力する、可変直流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変直流電源装置の一例として、図２に示すものが特許文献１に報告されている。
【０００３】
図２において、第１直流電源に並列接続された第１直流電源側平滑コンデンサ（１）、および第１スイッチング素子（２１）と第２スイッチング素子（２２）とが直列に接続された第１チョッパ（２）と、前記第１直流電源とマイナス側共通の第２直流電源（バッテリ等）に並列接続された第２直流電源側平滑コンデンサα（５）、および第３スイッチング素子（４１）と第４スイッチング素子（４２）とが直列接続された第２チョッパ（４）と、前記第１スイッチング素子（２１）および第２スイッチング素子（２２）の接点と前記第３スイッチング素子（４１）および第４スイッチング素子（４２）の接点との間に接続された直流リアクトル（３）とで構成される。
【０００４】
第１チョッパ（２）および第２チョッパ（４）を制御させることで、第１直流電源または第２直流電源の電圧を双方向で可変する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６７５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図２の可変直流電源装置にあっては、次のような問題がある。
【０００７】
第１チョッパ（２）および第２チョッパ（４）により制御される電圧の応答時間は、第１直流電源側平滑コンデンサ１または第２直流電源側平滑コンデンサα（５）の静電容量に依存するが、応答時間を変更するには、静電容量が異なる平滑コンデンサに変更する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明によれば、第１直流電源に並列接続された第１直流電源側平滑コンデンサ、および第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とが直列に接続された第１チョッパと、前記第１直流電源とマイナス側共通の第２直流電源に並列接続された第２直流電源側平滑コンデンサα、および第３スイッチング素子と第４スイッチング素子とが直列接続された第２チョッパと、前記第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の接点と前記第３スイッチング素子および第４スイッチング素子の接点との間に接続された直流リアクトルとで構成される可変直流電源装置において、第２直流電源に直列接続された切換器ａにより制御する切換スイッチと、切換器ｂにより制御される突入防止用スイッチと突入防止用抵抗とが並列接続された突入防止回路を介し、第２直流電源側平滑コンデンサβを並列接続し、前記切換器ａにより制御する切替スイッチのオンオフにより、前記第２直流電源に接続された平滑コンデンサの静電容量を変更することで前記第２直流電源電圧の応答時間を変更することを特徴とする可変直流電源装置。
【０００９】
可変直流電源装置の第２直流電源に第２直流電源側平滑コンデンサα（５）を並列に接続し、第２直流電源側平滑コンデンサα（５）からは切替スイッチ（７１）および突入防止回路（８）を介して、第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）を並列に接続して、第２直流電源電圧を急変させる場合には、切替スイッチ（７１）をオフにして第２直流電源に接続された平滑コンデンサの静電容量を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第２直流電源に接続された平滑コンデンサの静電容量を切替スイッチにより変更することで、第２直流電源電圧の応答時間を変更することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】請求項１の構成を示した構成図である。（実施例）
【図２】背景技術の構成を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好適な実施態様を以下の実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、請求項１の実施の形態に係る可変直流電源装置の構成を示す図である。
【００１４】
図１に示す可変直流電源装置は、背景技術の可変直流電源装置の第２直流電源に直列接続された切替スイッチ（７１）と突入防止回路（８）を介し、第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）が並列に接続されている。
【００１５】
切替スイッチ（７１）は、切換器ａ（７２）により制御される。
【００１６】
突入防止回路（８）は、切換器ｂ（８２）により制御される突入防止用スイッチ（８１）と突入防止用抵抗（８３）とが並列に接続されている。
【００１７】
以下、図１を参照して、可変直流電源装置に関する詳細な動作について説明する。
【００１８】
切換器ａ（７２）によって切替スイッチ（７１）をオフにした場合、つまり、第２直流電源に第２直流電源側平滑コンデンサα（５）のみが接続された場合、第２直流電源電圧には［１］式に基づいた電圧ｖ（ｔ）が印加される。
【００１９】
【数１】
2013132089.tif 000003
【００２０】
ここで、ｖ（ｔ）は第２直流電源に印加される電圧、Ｃ１は第２直流電源側平滑コンデンサα（５）の静電容量、ｉ（ｔ）は可変直流電源装置の電流を表す。
【００２１】
また、切換器ａ（７２）によって切替スイッチ（７１）をオンにする場合、切換器ｂ（８２）により突入防止用スイッチ（８１）を第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）と突入防止回路（８）の突入防止用抵抗（８３）とが接続された状態にする。
【００２２】
次に、切換器ａ（７２）によって切替スイッチ（７１）をオンにし、第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）の充電電流が低下したら、切換器ｂ（８２）によって突入防止用スイッチ（８１）をオンにし、第２直流電源と第２直流電源側平滑コンデンサα（５）および第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）とが並列に接続された状態にする。
【００２３】
この場合、第２直流電源には、［２］式に基づいた電圧ｖ（ｔ）が印加される。
【００２４】
【数２】
2013132089.tif 000004
【００２５】
ここで、Ｃ２は第２直流電源側平滑コンデンサβ（６）の静電容量を表す。
【００２６】
切替スイッチ（７１）をオフにし、第２直流電源側平滑コンデンサの静電容量を小さくすることで第２直流電源電圧の応答性を向上でき、また切替スイッチ（７１）をオンにし第２直流電源側平滑コンデンサの静電容量を大きくすることで、第２直流電源電圧に印加される電圧の変動を抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、可変直流電源装置の第２直流電源側平滑コンデンサの静電容量を可変することで、充放電時間が制御可能となるため第２直流電源電圧の応答性と安定性の双方を確保することができ、第２直流電源に平滑コンデンサを有する可変直流電源装置全般に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１    第１直流電源側平滑コンデンサ
２    第１チョッパ
２１    第１スイッチング素子
２２    第２スイッチング素子
３    直流リアクトル
４    第２チョッパ
４１    第３スイッチング素子
４２    第４スイッチング素子
５    第２直流電源側平滑コンデンサα
６    第２直流電源側平滑コンデンサβ
７１    切替スイッチ
７２    切換器ａ
８    突入防止回路
８１    突入防止用スイッチ
８２    切換器ｂ
８３    突入防止用抵抗
【図１】
2013132089.tif 000005
【図２】
2013132089.tif 000006