电压转换装置的制作方法

1.本公开涉及一种电压转换装置。


背景技术：

2.以往，能够对从高压侧输入的电压进行降压并向低压侧输出、且能够对从低压侧输入的电压进行升压并向高压侧输出的电压转换装置已为人所知。例如，专利文献1所记载的升降压转换器具备电压转换部和对该电压转换部进行驱动控制的微机。该微机对12v侧(低压侧)及48v侧(高压侧)的电压值进行检测，并能够基于检测到的各电压值来对电压转换部进行降压驱动，且能够进行升压驱动。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2015
‑
77933号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.在该升降压转换器中，通过输出降压用的pwm信号来对电压转换部进行降压驱动，通过输出升压用的pwm信号来对电压转换部进行升压驱动。由此，在执行降压驱动和升压驱动中的一方的驱动的状況下切换到另一方的驱动的情况下，伴随着判定是否切换驱动方式的处理、从停止正在输出的pwm信号的输出起开始另一方的pwm信号的输出的处理等。因此，存在pwm信号的切换需要一定的时间这样的问题。
8.因此，在本公开中，提供一种能够在对电压转换部进行驱动时缩短pwm信号的切换所需的时间且能够根据电源部的内部电阻及电流值来确定占空比的技术。
9.用于解决课题的方案
10.作为本公开之一的电压转换装置具有：电压转换部，具备第一开关元件和第二开关元件，将与电源部电连接的第一导电路和第二导电路中的一方作为输入侧且将另一方作为输出侧来进行电压转换；第一电压检测部，对所述第一导电路的电压值即第一电压值进行检测；及第二电压检测部，对所述第二导电路的电压值即第二电压值进行检测，所述电压转换部进行：第一动作，通过所述第二开关元件的接通或断开动作来对施加于所述第二导电路的输入电压进行升压或降压，并向所述第一导电路施加输出电压；及第二动作，通过所述第一开关元件的接通或断开动作来对施加于所述第一导电路的输入电压进行降压或升压，并向所述第二导电路施加输出电压，所述电压转换装置具有：电流检测部，对所述第一导电路的电流值进行检测；内部电阻检测部，对所述电源部的内部电阻进行检测；第一占空比生成部，通过基于所述第一导电路的电压值和第一目标值的反馈运算来生成用于使所述第一导电路的电压值接近于所述第一目标值的第一占空比；第二占空比生成部，通过基于所述第二导电路的电压值和第二目标值的反馈运算来生成用于使所述第二导电路的电压值接近于所述第二目标值的第二占空比；确定部，基于所述第一占空比和所述第二占空比
来确定使用占空比；及驱动部，将与所述确定部所确定的所述使用占空比相应的pwm信号输入到所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一方的开关元件，并且将使所述pwm信号反相而得到的反相信号输入到另一方的开关元件，所述确定部基于对从100％减去所述第一占空比和所述第二占空比中的一方的占空比而得到的值即反相占空比与所述第一占空比和所述第二占空比中的另一方的占空比进行了比较时的大的值或小的值、由所述内部电阻检测部检测到的所述内部电阻、由所述电流检测部检测到的所述电流值，来确定所述使用占空比。
11.发明效果
12.根据本公开，能够在对电压转换部进行驱动时缩短pwm信号的切换所需的时间且能够根据电源部的内部电阻及电流值来确定占空比。
附图说明
13.图1是例示具备实施方式1的电压转换装置的电源系统的框图。
14.图2是示意性地例示实施方式1的电压转换装置的框图。
15.图3是示意性地例示实施方式1的电压转换装置中的确定部及关联结构的框图。
16.图4是示意性地例示实施方式1的电压转换装置的第一动作中的状态的框图。
17.图5是示意性地例示在实施方式1的电压转换装置中第一动作中在第二导电路侧发生异常的状态的框图。
18.图6是示意性地例示在图5这样的异常发生之后从第一动作切换成第二动作的状态的框图。
19.图7是示意性地例示实施方式2的电压转换装置的一部分的框图。
具体实施方式
20.[本公开的实施方式的说明]
[0021]
首先，列举本公开的实施方式来进行说明。
[0022]
(1)本公开的第一方式的电压转换装置具有电压转换部、第一电压检测部和第二电压检测部。电压转换部具备第一开关元件和第二开关元件，将与电源部电连接的第一导电路和第二导电路中的一方作为输入侧且将另一方作为输出侧来进行电压转换。第一电压检测部对第一导电路的电压值即第一电压值进行检测。第二电压检测部对第二导电路的电压值即第二电压值进行检测。而且，电压转换部进行如下的第一动作：通过第二开关元件的接通或断开动作来对施加于第二导电路的输入电压进行升压或降压，并向第一导电路施加输出电压。而且，电压转换部进行如下的第二动作：通过第一开关元件的接通或断开动作来对施加于第一导电路的输入电压进行降压或升压，并向第二导电路施加输出电压。
[0023]
而且，上述电压转换装置具有电流检测部、内部电阻检测部、第一占空比生成部、第二占空比生成部、确定部及驱动部。电流检测部对第一导电路的电流值进行检测。内部电阻检测对电源部的内部电阻进行检测。第一占空比生成部通过基于第一导电路的电压值和第一目标值的反馈运算来生成用于使第一导电路的电压值接近于第一目标值的第一占空比。第二占空比生成部通过基于第二导电路的电压值和第二目标值的反馈运算来生成用于使第二导电路的电压值接近于第二目标值的第二占空比。确定部基于第一占空比和第二占
空比来确定使用占空比。
[0024]
而且，驱动部将与确定部所确定的使用占空比相应的pwm信号输入到第一开关元件和第二开关元件中的一方的开关元件，并且将使pwm信号反相而得到的反相信号输入到另一方的开关元件。确定部基于对从100％减去第一占空比和第二占空比中的一方的占空比而得到的值即反相占空比与第一占空比和第二占空比中的另一方的占空比进行了比较时的大的值或小的值、上述内部电阻及上述电流值来确定使用占空比。
[0025]
上述电压转换装置能够进行持续地计算并更新第一动作用的占空比即第一占空比及第二动作用的占空比即第二占空比这两者的动作。并且，上述电压转换装置基于对“从100％减去一方的占空比而得到的值即反相占空比”与“另一方的占空比”进行比较时的大的值或小的值来确定使用占空比。即，上述电压转换装置在使反相占空比和另一方的占空比中的某一单方优先时反相占空比与另一方的占空比的大小关系被切换了的情况下，能够立即切换占空比以应对变化。
[0026]
具体地说，在是采用选择反相占空比和另一方的占空比中的大的值的方法的方式的情况下，电压转换装置如下所述地进行动作。例如，如果反相占空比大于另一方的占空比，则向一方的开关元件输入使基于反相占空比的pwm信号反相而得到的信号，向另一方的开关元件输入基于反相占空比的pwm信号。因此，电压转换装置进行基于反相占空比的第一动作(基于一方的占空比的动作)。
[0027]
另一方面，如果另一方的占空比大于反相占空比，则向一方的开关元件输入使基于另一方的占空比的pwm信号反相而得到的信号，向另一方的开关元件输入基于另一方的占空比的pwm信号。因此，电压转换装置进行基于另一方的占空比的第二动作。
[0028]
这样，由于能够以在反相占空比大的情况下使第一动作优先且在另一方的占空比大的情况下使第二动作优先的方式立即切换，在反相占空比与另一方的占空比的大小关系被切换了的情况下，能够立即切换占空比以应对变化。
[0029]
另外，在采用选择反相占空比和另一方的占空比中的小的值的方法的情况下，电压转换装置如下所述地进行动作。例如，如果反相占空比小于另一方的占空比，则向一方的开关元件输入使基于反相占空比的pwm信号反相而得到的信号，向另一方的开关元件输入基于反相占空比的pwm信号。因此，电压转换装置进行基于反相占空比的第一动作(基于一方的占空比的动作)。
[0030]
另一方面，如果另一方的占空比小于反相占空比，则向一方的开关元件输入使基于另一方的占空比的pwm信号反相而得到的信号，向另一方的开关元件输入基于另一方的占空比的pwm信号。因此，电压转换装置进行基于另一方的占空比的第二动作。
[0031]
这样，由于能够以在反相占空比小的情况下使第一动作优先且在另一方的占空比小的情况下使第二动作优先的方式立即切换，在反相占空比与另一方的占空比的大小关系被切换了的情况下，能够立即切换占空比以应对变化。
[0032]
并且，上述电压转换装置基于上述内部电阻和上述电流值来确定使用占空比。因此，上述电压转换装置不仅“根据反相占空比和另一方的占空比的大小关系来切换优先的动作”，而且还能够根据电源部的内部电阻及电流值来确定使用占空比。
[0033]
(2)在本公开的电压转换装置中，确定部可以具备选择部、计算部及输出部。选择部可以以选择上述大的值或上述小的值的方式进行动作。计算部可以基于由内部电阻检测
部检测到的内部电阻和由电流检测部检测到的电流值来计算校正值。输出部可以基于将选择部所选择的值与计算部计算出的校正值相加而得到的值来确定使用占空比，并输出占空比别设为使用占空比的pwm信号。而且，计算部可以以如下的方式确定校正值：内部电阻的值越大则使校正值的绝对值越大，且电流值越大则使校正值的绝对值越大。而且，计算部可以以如下的方式确定校正值：在电流沿第一导电路朝向电源部侧流动的情况下使校正值为正值，且在电流沿第一导电路朝向电压转换部侧流动的情况下使校正值为负值。
[0034]
上述电压转换装置在例如通过第一动作和第二动作中的一方的动作使流向电源部的电流在第一导电路中流动时切换成另一方的动作的情况下，电源部以从充电状态切换到放电状态的方式成为逆流状态。在这样发生逆流时，第一导电路的电压(输入电压)大幅降低，因此，在之后的另一方的动作中由于输入电压的降低而使施加于第二导电路的输出电压也降低。在该情况下，施加于第二导电路的输出电压以从大幅降低起接近于目标值(第二目标值)的方式变得稳定，但是，如果不采取任何措施，则直到稳定为止花费时间。与此相对地，上述电压转换装置以在朝向电压转换部侧流动的情况下为负值的方式确定校正值，因此，在电源部从充电状态切换成放电状态的情况下能够进行进一步减小使用占空比这样的校正。即，上述电压转换装置能够设想第二导电路的输出电压与向逆流状态的切换相应地下降而以提早降低占空比的方式进行校正。因此，上述电压转换装置能够在从一方的动作切换成另一方的动作的情况下缩短直到施加于第二导电路的输出电压稳定在目标值(第二目标值)附近为止的时间。
[0035]
另外，关于在从一方的动作切换成另一方的动作的情况下在第一导电路中发生的电压降低，流过第一导电路的放电电流越大则越大，且电源部的内部电阻越大则越大。因此，如果以内部电阻的值越大则使校正值的绝对值越大、且电流值越大则使校正值的绝对值越大的方式确定校正值，则能够进行第一导电路中的电压降低越大则越降低使用占空比这样的校正。
[0036]
[本公开的实施方式的详情]
[0037]
＜实施方式1＞
[0038]
以下，对将本发明具体化的实施方式1进行说明。
[0039]
(电源系统的基本结构)
[0040]
在图1中示出的电源系统100构成为例如搭载于车辆等的车载用电源系统。电源系统100形成为具备第一电源部3、第二电源部5、电压转换装置1的结构，构成为将第一电源部3或第二电源部5作为电力供给源而能够向负载7及重要负载8供给电力的系统。
[0041]
第一电源部3构成为例如双电荷层电容器、锂离子电池、铅蓄电池等车载用蓄电部。第一电源部3中，高电位侧的端子电连接于导电路10，低电位侧的端子电连接于地面，且对导电路10施加预定输出电压。此外，在本说明书中，只要没有特别限定的说明，“电压”是指与地面之间的电位差。
[0042]
第二电源部5构成为例如双电荷层电容器、锂离子电池、铅蓄电池等车载用蓄电部。第二电源部5中，高电位侧的端子电连接于导电路12，低电位侧的端子电连接于地面，且对导电路12施加预定输出电压。此外，第二电源部5施加于导电路12的输出电压可以大于也可以小于第一电源部3施加于导电路10的输出电压。
[0043]
负载7例如是起动机，具备作为驱动源的电动机且能够进行使车辆的发动机提高
转速直到适当地起动的状态为止的动作。负载7电连接于导电路12，且能够通过从第二电源部5供给的电力来工作。另外，负载7构成为能够经由电压转换装置1接受从第一电源部3供给的电力。此外，在此例示起动机作为负载7，但也可以是起动机以外的负载(加热器、雨刷器、音响设备等)。
[0044]
重要负载8是线控换挡系统、电动停车制动器等负载，且是在主电源失效时要求持续动作的负载。
[0045]
电压转换装置1具备电压转换部20、电压检测部32、34、内部电阻检测部42、电流检测部44、46、pwm生成部36及驱动部38。
[0046]
电压转换部20是设置在导电路10与导电路12之间而将导电路10和导电路12中的一方作为输入侧且将另一方作为输出侧来进行电压转换的电路。电压转换部20构成为公知的h桥电路。
[0047]
电压转换部20具备开关元件21、开关元件22、开关元件23、开关元件24、电感器26。电压转换部20进行将施加于导电路12的电压作为输入电压来进行升压动作或降压动作并向导电路10施加输出电压的动作。另外，电压转换部20进行将施加于导电路10的电压作为输入电压来进行降压动作或升压动作并向导电路12施加输出电压的动作。
[0048]
在图1的例中，开关元件21设为高侧的元件，开关元件22设为低侧的元件。开关元件21、22构成为n沟道型的mosfet。在开关元件21的漏极电连接有导电路10，导电路10的电压施加于漏极。在开关元件21的源极电连接有开关元件22的漏极和电感器26的一端。在开关元件21与电感器26的连接点连接有开关元件22的漏极。开关元件22的源极电连接于地面，被施加地面的电压(例如，0v)。
[0049]
另外，开关元件23设为高侧的元件，开关元件24设为低侧的元件。开关元件23、24构成为n沟道型的mosfet。在开关元件23的漏极电连接有导电路12，导电路12的电压施加于漏极。在开关元件23的源极电连接有开关元件24的漏极和电感器26的另一端。在开关元件23与电感器26的连接点连接有开关元件24的漏极。开关元件24的源极电连接于地面，被施加地面的电压(例如，0v)。
[0050]
电压转换部20具备电容器28及电容器30。电容器28的一端电连接于导电路10，另一端电连接于地面。电容器30的一端电连接于导电路12，另一端电连接于地面。
[0051]
电压检测部32及电压检测部34各自构成为电压检测电路。电压检测部32对导电路10的电压值进行检测，并且将表示检测到的电压值的模拟电压向pwm生成部36输出。电压检测部34对导电路12的电压值进行检测，并且将表示检测到的电压值的模拟电压向pwm生成部36输出。
[0052]
电流检测部44对沿导电路10流动的电流的电流值进行检测。沿导电路10流动的电流的电流值在沿导电路10朝向第一电源部3流动的情况下是正值，在沿导电路10朝向电压转换部20流动的情况下是负值。电流检测部46对沿导电路12流动的电流的电流值进行检测。沿导电路12流动的电流的电流值在沿导电路12朝向第二电源部5流动的情况下是正值，在沿导电路12朝向电压转换部20流动的情况下是负值。
[0053]
内部电阻检测部42以公知的方法检测第一电源部3(电源部)的内部电阻。第一电源部3(电源部)的内部电阻的测量方法只要是可以搭载于车辆的方法则可以采用公知的任意方法，例如能够以日本特开2018
‑
170821、日本特开2017
‑
123748、日本特开2013
‑
253809
等所公开的方法来测量第一电源部3的内部电阻。
[0054]
pwm生成部36以基于电压检测部32检测到的导电路10的电压值和电压检测部34检测到的导电路12的电压值来生成pwm信号并向驱动部38输出的方式进行动作。
[0055]
(电压转换装置的详细结构)
[0056]
接下来，说明关于电压转换装置的详情的代表例。
[0057]
此外，在以下说明的代表例中，导电路10相当于第一导电路的一例，导电路12相当于第二导电路的一例，第一电源部3相当于电源部的一例。另外，电压检测部32相当于第一电压检测部的一例，导电路10的电压值相当于第一电压值的一例。进而，电压检测部34相当于第二电压检测部的一例，导电路12的电压值相当于第二电压值的一例。进而，开关元件21相当于第一开关元件的一例，开关元件22相当于第二开关元件的一例。另外，占空比生成部73相当于第一占空比生成部的一例，占空比生成部79相当于第二占空比生成部的一例。
[0058]
另外，在以下说明的代表例中，第二电源部5向导电路12施加的输出电压大于第一电源部3向导电路10施加的输出电压。电压转换部20以将导电路12侧作为输入侧且将导电路10侧作为输出侧的方式进行第一动作。具体地说，电压转换部20以如下的方式进行第一动作：通过开关元件22(第二开关元件)的接通或断开动作来对施加于导电路12(第二导电路)的输入电压进行升压，并向导电路10(第一导电路)施加输出电压。另外，电压转换部20以将导电路10侧作为输入侧且将导电路12侧作为输出侧的方式进行第二动作。具体地说，以如下的方式进行第二动作：通过开关元件21(第一开关元件)的接通或断开动作来对施加于导电路10(第一导电路)的输入电压进行降压，并向导电路12(第二导电路)施加输出电压。此外，在该情况下，在第一动作(升压动作)和第二动作(降压动作)中的任一动作时，开关元件23设为接通状态且开关元件24设为断开状态即可。
[0059]
图2是将pwm生成部36与关联部分一起示出的图，且是以各块示意性地示出pwm生成部36的各功能的功能框图。如图2所示，pwm生成部36主要具备控制电路71。控制电路71构成为例如mcu(micro controller unit：微控制器单元)，具备由cpu(central processing unit：中央处理单元)等构成的运算处理部、由rom、ram等构成的存储部等来构成。
[0060]
在pwm生成部36中，能够在控制电路71的内部或外部设置ad转换器，该ad转换器以将输入的模拟电压转换成数字值的方式进行动作。例如，从电压检测部32、34输入的电压值(表示电压值的模拟电压)、从内部电阻检测部42输入的内部电阻(表示内部电阻的模拟电压)通过ad转换器转换成数字数据。另外，从电流检测部44、46输入的电流值(表示电流值的模拟电压)也通过ad转换器转换成数字数据。这些数字数据由占空比生成部73、占空比生成部79、pwm输出部88等利用。此外，关于第一目标值及第二目标值的数据，是pwm生成部236能够保持数据的结构即可，例如是从未图示的外部装置对pwm生成部36提供数据的结构。
[0061]
如图2所示，控制电路71主要具备仲裁部72及pwm输出部88。仲裁部72具备占空比生成部73、占空比生成部79、选择部84、选择指示部86。如图3所示，pwm输出部88具备计算部92及输出部94。而且，选择部84及pwm输出部88作为确定部83来发挥功能，且以基于第一占空比d1和第二占空比d2来确定使用占空比du的方式发挥功能。这样，控制电路71作为占空比生成部73、占空比生成部79、选择部84、确定部83来发挥功能，进而，也作为计算部92及输出部94来发挥功能。
[0062]
仲裁部72具备占空比生成部73、占空比生成部79、选择部84、选择指示部86等，且
的选择的情况下输出第二信号。在该情况下，在从选择指示部86输出第一信号的情况下，选择部84选择反相占空比dr和第二占空比d2中的大的值。另外，在从选择指示部86输出第二信号的情况下，选择部84选择反相占空比dr和第二占空比d2中的小的值。此外，选择指示部86的指示方法不限于上述这样的例子，例如也可以是在指示“大的值”的选择的情况下存储标记信息且在指示“小的值”的选择的情况下不存储标记信息这样的指示方法。
[0071]
确定部83基于对反相占空比dr与第二占空比d2进行比较时的大的值或小的值(具体地说，选择占空比ds)、内部电阻ri及导电路10的电流值来确定使用占空比du。确定部83具备选择部84和pwm输出部88来构成，pwm输出部88具备计算部92和输出部94来构成。
[0072]
计算部92基于由内部电阻检测部检测到的内部电阻和由电流检测部检测到的电流值来确定校正值δd。计算部92以内部电阻的值越大则使校正值的绝对值越大、且电流值越大则使校正值的绝对值越大的方式确定校正值δd。而且，计算部92以在电流沿第一导电路朝向电源部侧流动的情况下使校正值为正值、且在电流沿第一导电路朝向电压转换部侧流动的情况下使校正值为负值的方式确定校正值δd。
[0073]
具体地说，计算部92通过以下的数学式1的式子来计算校正值δd。在数学式1的式子中，δd是校正值，g是为了确定校正值的加减的程度而预先确定的常数(固定值)，例如可以设为1，也可以设为小于1的正数。另外，ri是与第一导电路电连接的电源部的内部电阻，在本代表例中，能够使用由内部电阻检测部42检测的第一电源部3的内部电阻值。另外，i1是第一导电路的电流值，在本代表例中，能够使用由电流检测部44检测的导电路10的电流值。另外，v2是第二导电路的电压值，在本代表例中，能够使用由电压检测部34检测的导电路12的电压值。
[0074]
[数学式1]
[0075][0076]
输出部94基于将选择部84所选择的值(选择占空比ds)和计算部92计算出的校正值δd相加而得到的值(ds δd)来确定使用占空比du。具体地说，设为du＝ds δd。然后，输出部94输出被设为使用占空比du的pwm信号。从输出部94输出的占空比du的pwm信号被输入到驱动部38。
[0077]
驱动部38将与确定部83所确定的使用占空比du相应的pwm信号输入到第一开关元件和第二开关元件中的一方的开关元件。在图2的例子中，开关元件21(第一开关元件)相当于一方的开关元件的一例。另外，驱动部38将使与确定部83所确定的使用占空比du相应的pwm信号反相而得到的反相信号输入到另一方的开关元件。在图2的例子中，开关元件22(第二开关元件)相当于另一方的开关元件的一例。这样，驱动部38生成彼此互补的pwm信号，并且通过向开关元件21、22的栅极提供pwm信号来驱动电压转换部20。
[0078]
驱动部38具备fet驱动电路60、62和pwm反相电路64。fet驱动电路60输出与所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)的占空比相同程度的占空比的pwm信号。fet驱动电路60在所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内对开关元件21的栅极提供接通信号。另外，fet驱动电路60在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内对开关元件21的栅极提供断开信号。fet驱动电路60对开关元件21的栅极提供的接通信号设定为能够使开关元件21进行接通动作的电压。
[0079]
pwm反相电路64具有使pwm生成部36输出的pwm信号反相的功能。pwm反相电路64配置在pwm生成部36和fet驱动电路60的连接点与fet驱动电路62之间。pwm反相电路64在所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内输出低电平信号，在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内输出高电平信号。
[0080]
fet驱动电路62输出与所输入的pwm信号(pwm反相电路64所输出的pwm信号)的占空比相同程度的占空比的pwm信号。fet驱动电路62在所输入的pwm信号(pwm反相电路64所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内向开关元件22的栅极提供接通信号。即，fet驱动电路62在pwm输出部88所输出的pwm信号为低电平信号的期间内向开关元件22的栅极提供接通信号。另外，fet驱动电路62在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内向开关元件22的栅极提供断开信号。即，fet驱动电路62在pwm输出部88所输出的pwm信号为高电平信号的期间内向开关元件22的栅极提供断开信号。fet驱动电路62向开关元件22的栅极提供的接通信号设定为能够使开关元件22进行接通动作的电压。
[0081]
接下来，对电压转换装置1的动作进行说明。在以下的例子中，能够使电压转换装置1作为备用电源装置来发挥功能，能够使第二电源部5作为主电源来发挥功能且使第一电源部3作为辅助电源来发挥功能。
[0082]
首先，说明在图2所示的选择指示部86中进行选择“大的值”的设定(指示)的情况。在该情况下，如果由占空比生成部73生成的反相占空比dr大于由占空比生成部79生成的第二占空比d2，则由选择部84选择的选择占空比ds成为反相占空比dr。并且，在图3所示的输出部94中，将反相占空比dr和校正值δd相加而得到的值(dr δd)设为使用占空比du。因此，输入到图2所示的驱动部38的pwm信号成为基于反相占空比dr的pwm信号(具体地说，占空比设为(dr δd)的pwm信号)。
[0083]
在驱动部38中，将与使输入到自身的pwm信号(占空比设为(dr δd)的pwm信号)反相而得到的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件22(第二开关元件)。另外，在驱动部38中，将与输入到自身的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件21(第一开关元件)。在该情况下，由于对开关元件22输入占空比为第一占空比d1的pwm信号，因此以使导电路10(第一导电路)的电压值接近于第一目标值vt1的方式进行升压动作。在该情况下，如在图4中以粗线的箭头示意性示出地，以基于第二电源部5的电力来对第一电源部3进行充电的方式进行升压动作。
[0084]
如图4所示，如果在以对第一电源部3进行充电的方式进行升压动作时由于某种理由使第二占空比d2大于反相占空比dr，则立即切换到将蓄积在第一电源部3中的电荷放出这样的放电动作。
[0085]
例如，如图4所示，如果在电压转换部20进行升压动作时由于图5这样的接地、断线等而使导电路12的电压急剧降低，则导电路12的电压(第二电压值v2)与第二目标值vt2之间的差值(第二偏差δv2)增大。在这样第二偏差δv2增大时，通过反馈运算来计算的第二占空比d2也增大。根据这样的变化，在第二占空比d2大于反相占空比dr时，在选择部84中选择第二占空比d2。即，由选择部84选择的选择占空比ds设为第二占空比d2。并且，在图3所示的输出部94中，将第二占空比d2和校正值δd相加而得到的值(d2 δd)设为使用占空比du。因此，输入到图2所示的驱动部38的pwm信号成为基于第二占空比d2的pwm信号(具体地说，占空比设为(d2 δd)的pwm信号)。
[0086]
在驱动部38中，将与使输入到自身的pwm信号(占空比设为(d2 δd)的pwm信号)反相而得到的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件22(第二开关元件)。另外，在驱动部38中，将与输入到自身的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件21(第一开关元件)。在该情况下，由于对开关元件21输入占空比设为第二占空比d2的pwm信号，因此以使导电路12(第二导电路)的电压值接近于第二目标值vt2的方式进行降压动作。在该情况下，如在图6中以粗线的箭头示意性示出地，以基于第一电源部3的电力来向导电路10侧供给电力的方式进行放电。此外，在图6的结构中，如果在第二电源部5与重要负载8之间设置有开关，则即使在第二电源部5附近发生接地，也能够通过开关的断开动作来将第二电源部5与重要负载8电气性地断开。在该情况下，能够在图6这样的放电时对重要负载8供给电力。
[0087]
另外，在从图4这样的充电动作切换到图6这样的放电动作时，能够使校正值δd从正值急剧降低到负值，降低量在放电电流越大时越大，且在第一电源部3的内部电阻越大时越大。因此，能够预料到在导电路10中由切换电流的流向而引起的第一电压值的降低及与其相应的输出电压(导电路12的电压)的降低而降低占空比，易于使导电路12的电压提早接近于第二目标值vt2。
[0088]
此外，在第二占空比d2大于反相占空比da时(降压动作时)由于某种理由而使反相占空比da更大的情况下，立即切换到上述升压动作(对第一电源部3进行充电的动作)。
[0089]
接下来，例示本公开的效果。
[0090]
电压转换装置1能够进行持续地计算并更新第一动作用的占空比即第一占空比d1和第二动作用的占空比即第二占空比d2这两者的动作。并且，电压转换装置1基于对“从100％减去第一占空比d1而得到的值即反相占空比dr”和“第二占空比d2”进行比较时的大的值或小的值来确定使用占空比du。即，电压转换装置1在使反相占空比dr和第二占空比d2中的某一单方优先时反相占空比dr与第二占空比d2的大小关系被切换了的情况下，能够立即切换占空比以应对变化。
[0091]
并且，电压转换装置1基于电源部的内部电阻ri和第一导电路的电流值i1来确定使用占空比。因此，电压转换装置1不仅“根据反相占空比dr和第二占空比d2的大小关系来切换优先的动作”，而且还能够根据电源部的内部电阻ri及电流值i1来确定使用占空比du。
[0092]
在电压转换装置1中，确定部83能够具备选择部84、计算部92及输出部94。而且，选择部84能够以选择上述大的值或上述小的值的方式进行动作。而且，计算部92能够基于由内部电阻检测部检测到的内部电阻ri和由电流检测部44检测到的电流值i1来计算校正值δd。而且，输出部94能够基于将选择部84所选择的值和计算部92计算出的校正值δ相加而得到的值来确定使用占空比du，并输出占空比设为使用占空比du的pwm信号。而且，计算部92能够以内部电阻的值ri越大则使校正值δd的绝对值越大、且电流值i1越大则使校正值δd的绝对值越大的方式确定校正值δd。而且，计算部92能够以在电流沿第一导电路朝向电源部侧流动的情况下使校正值δd为正值、且在电流沿第一导电路朝向电压转换部20侧流动的情况下使校正值δd为负值的方式确定校正值δd。
[0093]
电压转换装置1在例如通过第一动作使流向电源部的电流在第一导电路中流动时从第一动作切换成第二动作(反向的动作)的情况下，电源部以从充电状态切换到放电状态的方式成为逆流状态。在这样发生逆流时，第一导电路的电压(输入电压)大幅降低，因此，在之后的第二动作中由于输入电压降低而使施加于第二导电路的输出电压也降低。在该情
况下，施加于第二导电路的输出电压以从大幅降低起接近于目标值(第二目标值vt2)的方式变得稳定，但是，如果不采取任何措施，则直到稳定为止花费时间。与此相对地，电压转换装置1以在朝向电压转换部20侧流动的情况下为负值的方式确定校正值δd，因此，在电源部从充电状态切换成放电状态的情况下能够进行进一步减少使用占空比du这样的校正。即，电压转换装置1能够设想第二导电路的输出电压与向逆流状态的切换相应地下降而以提早降低占空比的方式进行校正。因此，电压转换装置1能够在从第一动作切换成第二动作的情况下缩短直到施加于第二导电路的输出电压稳定在目标值(第二目标值vt2)左右为止的时间。
[0094]
另外，关于在从第一动作切换成第二动作的情况下在第一导电路中发生的电压降低，流过第一导电路的放电电流越大则越大，且电源部的内部电阻越大则越大。因此，如果以内部电阻的值越大则使校正值的绝对值越大、且电流值越大则使校正值的绝对值越大的方式确定校正值，则能够进行第一导电路中的电压降低越大则越降低使用占空比这样的校正。
[0095]
＜实施方式2＞
[0096]
接下来，参照图7对实施方式2进行说明。
[0097]
实施方式2的电压转换装置201仅在pwm生成部236及驱动部238上与实施方式1的电压转换装置1不同，除此以外与实施方式1的电压转换装置1相同。具体地说，电压转换装置201仅在占空比生成部273、占空比生成部279及驱动部238上与实施方式1的电压转换装置1不同，除此以外与实施方式1的电压转换装置1相同。另外，在电压转换装置201所适用的电源系统中除了电压转换装置201以外的部分与在图1所示的电源系统100中除了电压转换装置1以外的部分相同。控制电路271的硬件结构与控制电路71相同，但仅内部的功能与控制电路71不同。仲裁部272仅在占空比生成部273、279上与仲裁部72不同。
[0098]
在图7所示的电压转换装置201中，占空比生成部273仅在省略反相部78这点上与实施方式1所使用的占空比生成部73不同，其他点与占空比生成部73相同，且同样地发挥功能。占空比生成部273向选择部84提供第一差值调整部76所生成的第一占空比d1。
[0099]
在图7所示的电压转换装置201中，占空比生成部279仅在设置有反相部78这点上与实施方式1所使用的占空比生成部79不同，其他点与占空比生成部79相同，且同样地发挥功能。占空比生成部279向选择部84提供从100(％)减去第二差值调整部82所生成的第二占空比d2(％)而得到的占空比即反相占空比dr。在本例中，dr＝100
‑
d2。
[0100]
在本例中，选择部84及选择指示部86也与实施方式1同样地进行动作。选择部84选择对反相占空比dr(从100％减去第二占空比d2而得到的值)与第一占空比d1进行比较时的大的值或小的值。此外，以下，也将由选择部84选择的值称为选择占空比ds。例如，在选择指示部86指示“大的值”的选择的情况下选择部84选择“大的值”，在选择指示部86指示“小的值”的选择的情况下选择部84选择“小的值”。
[0101]
确定部83形成为与实施方式1相同的结构，且同样地发挥功能。该确定部83基于对反相占空比dr与第一占空比d1进行比较时的大的值或小的值(具体地说，选择占空比ds)、内部电阻ri及导电路10的电流值来确定使用占空比du。
[0102]
在本例中，计算部92也与实施方式同样地发挥功能，基于由内部电阻检测部检测到的内部电阻和由电流检测部检测到的电流值来确定校正值δd。具体地说，计算部92通过
上述数学式1的式子来计算校正值δd。并且，输出部94基于将选择部84所选择的值(选择占空比ds)和计算部92计算出的校正值δd相加而得到的值(ds δd)来确定使用占空比du。具体地说，设为du＝ds δd。并且，输出部94输出设为使用占空比du的pwm信号。从输出部94输出的占空比du的pwm信号被输入到驱动部238。
[0103]
驱动部238将与确定部83确定的使用占空比du相应的pwm信号输入到第一开关元件和所述第二开关元件的一方的开关元件。在图7的例子中，开关元件22(第二开关元件)相当于一方的开关元件的一例。另外，驱动部238将使与确定部83确定的使用占空比du相应的pwm信号反相而得到的反相信号输入到另一方的开关元件。在图7的例子中，开关元件21(第一开关元件)相当于另一方的开关元件的一例。这样，驱动部238生成彼此互补的pwm信号，并且通过向开关元件21、22的栅极提供pwm信号来驱动电压转换部20。
[0104]
驱动部238具备fet驱动电路60、62及pwm反相电路64，fet驱动电路60、62及pwm反相电路64各自与实施方式1中的各个电路同样地进行动作。
[0105]
fet驱动电路62输出与所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)的占空比相同程度的占空比的pwm信号。fet驱动电路62在所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内对开关元件22的栅极提供接通信号。另外，fet驱动电路62在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内对开关元件22的栅极提供断开信号。fet驱动电路62向开关元件22的栅极提供的接通信号设定为能够使开关元件21进行接通动作的电压。
[0106]
pwm反相电路64具有使pwm生成部36输出的pwm信号反相的功能。pwm反相电路64在所输入的pwm信号(pwm输出部88所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内输出低电平信号，在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内输出高电平信号。
[0107]
fet驱动电路60输出与所输入的pwm信号(pwm反相电路64所输出的pwm信号)的占空比相同程度的占空比的pwm信号。fet驱动电路60在所输入的pwm信号(pwm反相电路64所输出的pwm信号)为高电平信号的期间内向开关元件21的栅极提供接通信号。即，fet驱动电路60在pwm输出部88所输出的pwm信号为低电平信号的期间内向开关元件21的栅极提供接通信号。另外，fet驱动电路60在所输入的pwm信号为低电平信号的期间内向开关元件21的栅极提供断开信号。即，fet驱动电路60在pwm输出部88所输出的pwm信号为高电平信号的期间内向开关元件21的栅极提供断开信号。fet驱动电路62向开关元件21的栅极提供的接通信号设定为能够使开关元件21进行接通动作的电压。
[0108]
在此，说明在图2所示的选择指示部86中进行选择“大的值”的设定(指示)的情况。在该情况下，如果反相占空比dr大于第一占空比d1，则由选择部84选择的选择占空比ds成为反相占空比dr。并且，在图3所示的输出部94中，将反相占空比dr和校正值δd相加而得到的值(dr δd)设为使用占空比du。因此，输入到图7所示的驱动部238的pwm信号成为基于反相占空比dr的pwm信号(具体地说，占空比设为(dr δd)的pwm信号)。
[0109]
在驱动部238中，将与使输入到自身的pwm信号(占空比设为(dr δd)的pwm信号)反相而得到的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件21(第一开关元件)。另外，在驱动部238中，将与输入到自身的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件22(第二开关元件)。在该情况下，由于对开关元件21输入占空比设为第二占空比d2的pwm信号，以使导电路12(第二导电路)的电压值接近于第二目标值vt2的方式进行降压动作。
[0110]
反之，如果第一占空比d1大于反相占空比dr，则由选择部84选择的选择占空比ds成为第一占空比d1。并且，在图3所示的输出部94中，将第一占空比d1和校正值δd相加而得到的值(d1 δd)设为使用占空比du。因此，输入到图7所示的驱动部238的pwm信号成为基于第一占空比d1的pwm信号(具体地说，占空比设为(d1 δd)的pwm信号)。
[0111]
在驱动部238中，将与使输入到自身的pwm信号(占空比设为(d1 δd)的pwm信号)反相而得到的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件21(第一开关元件)。另外，在驱动部38中，将与输入到自身的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件22(第二开关元件)。在该情况下，由于对开关元件22输入占空比设为第一占空比d1的pwm信号，以使导电路10(第一导电路)的电压值接近于第一目标值vt1的方式进行升压动作。
[0112]
在本例中，在从对第一电源部3进行充电的充电动作(升压动作)切换到对第一电源部3进行放电的放电动作(降压动作)时，也能够使校正值δd从正值急剧降低到负值。而且，校正值δd的降低量在放电电流越大时越大，在第一电源部3的内部电阻越大时越大。因此，能够预料到在导电路10中由切换电流的流向而引起的第一电压值的降低及与其相应的输出电压(导电路12的电压)的降低而降低占空比，易于使导电路12的电压提早接近于第二目标值vt2。
[0113]
＜其他实施方式＞
[0114]
本公开不限于通过上述记载及附图来说明的实施方式，例如也可以如下所述地进行变更。另外，上述或后述的实施方式的特征在不矛盾的范围内能够进行所有组合。上述或后述的实施方式的任意特征只要未明示为必需的特征，则也能够省略。
[0115]
在上述实施方式中，示出了使第二电源部5作为主电源来发挥功能且使第一电源部3作为辅助电源来发挥功能的例子，但也可以使第一电源部3作为主电源来发挥功能且使第二电源部5作为辅助电源来发挥功能。
[0116]
在上述实施方式中，示出了第一导电路、第二导电路、电源部、第一电压检测部、第一电压值、第二电压检测部、第二电压值、第一开关元件、第二开关元件的一例，但不限于上述实施方式的例子。例如，也可以是，将导电路10设为第二导电路，将导电路12设为第一导电路，将第二电源部5设为电源部。在该情况下，也可以是，将电压检测部32设为第二电压检测部，将导电路10的电压值设为第二电压值，将电压检测部34设为第一电压检测部，将导电路12的电压值设为第一电压值。而且，也可以是，将开关元件22设为第一开关元件，将开关元件21设为第二开关元件。在该情况下，能够使电流检测部46作为对沿第一导电路流动的电流值进行检测的部分来发挥功能。另外，能够使内部电阻检测部42作为对第二电源部5(电源部)的内部电阻进行检测的部分来发挥功能。在本例中，能够将占空比生成部73设为第二占空比生成部且将占空比生成部79设为第一占空比生成部。在本例中，第一差值调整部76所生成的占空比为第二占空比，第二差值调整部82所生成的占空比为第一占空比。另外，在本例中，重要负载8、负载7可以电连接于导电路12，也可以电连接于导电路10。
[0117]
在本例中，占空比生成部79通过基于导电路12的电压值和第一目标值的反馈运算来生成用于使导电路12的电压值接近于第一目标值的第一占空比。占空比生成部73通过基于导电路10的电压值和第二目标值的反馈运算来生成用于使导电路10的电压值接近于第二目标值的第二占空比。
[0118]
而且，选择部选择对从100％减去第一差值调整部76生成的第二占空比而得到的
值即反相占空比与第二差值调整部82生成的第一占空比进行比较时的大的值或小的值。选择方法与上述实施方式相同。
[0119]
确定部83基于选择部所选择的值、由内部电阻检测部42检测到的第二电源部5的内部电阻及由电流检测部46检测到的导电路12的电流值来确定使用占空比du。
[0120]
在本例中，计算部92也与图3同样地发挥功能，基于由内部电阻检测部42检测到的内部电阻和由电流检测部46检测到的电流值，通过上述数学式1的式子来计算校正值δd。并且，输出部94将选择部84所选择的值(选择占空比ds)和计算部92计算出的校正值δ相加而得到的值(ds δd)确定为使用占空比du，并输出设为使用占空比du的pwm信号。
[0121]
驱动部38将与使输入到自身的pwm信号(占空比设为(ds δd)的pwm信号)反相而得到的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件22(第一开关元件)。另外，驱动部38将与输入到自身的pwm信号相同占空比的pwm信号输入到开关元件21(第二开关元件)。
[0122]
例如，如果反相占空比大于第一占空比，则对开关元件22输入占空比设为第二占空比的pwm信号。因此，在该情况下，以使导电路10(第二导电路)的电压值接近于第二目标值的方式进行升压动作。
[0123]
另外，如果第一占空比大于反相占空比，则对开关元件21输入占空比设为第一占空比的pwm信号。因此，在该情况下，以使导电路12(第一导电路)的电压值接近于第一目标值的方式进行升压动作。
[0124]
此外，在本例中，也在升压动作中及降压动作中将开关元件23设为接通状态且将开关元件24设为断开状态即可。
[0125]
在上述实施方式中，在数学式1的式子中使用了第二导电路的电压值v2，但也可以使用固定值来代替第二导电路的电压值。
[0126]
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面是例示性的而不是限制性的。本发明的范围不限于本次公开的实施方式，而由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同含义及范围内的全部变更。
[0127]
附图标记说明
[0128]
1：电压转换装置
[0129]
3：第一电源部
[0130]
5：第二电源部
[0131]
7：负载
[0132]
8：重要负载
[0133]
10：导电路
[0134]
12：导电路
[0135]
20：电压转换部
[0136]
21：开关元件
[0137]
22：开关元件
[0138]
23：开关元件
[0139]
24：开关元件
[0140]
26：电感器
[0141]
28：电容器
[0142]
30：电容器
[0143]
32：电压检测部
[0144]
34：电压检测部
[0145]
36：pwm生成部
[0146]
38：驱动部
[0147]
42：内部电阻检测部
[0148]
44：电流检测部
[0149]
46：电流检测部
[0150]
60：fet驱动电路
[0151]
62：fet驱动电路
[0152]
64：pwm反相电路
[0153]
71：控制电路
[0154]
72：仲裁部
[0155]
73：占空比生成部
[0156]
74：第一差值计算部
[0157]
76：第一差值调整部
[0158]
78：反相部
[0159]
79：占空比生成部
[0160]
80：第二差值计算部
[0161]
82：第二差值调整部
[0162]
83：确定部
[0163]
84：选择部
[0164]
86：选择指示部
[0165]
88：pwm输出部
[0166]
92：计算部
[0167]
94：输出部
[0168]
100：电源系统
[0169]
201：电压转换装置
[0170]
236：pwm生成部
[0171]
238：驱动部
[0172]
271：控制电路
[0173]
272：仲裁部
[0174]
273：占空比生成部
[0175]
279：占空比生成部。