電源系統技術方案

本發明專利技術提供一種電源系統，升壓轉換器由具有上支路的二極管及下支路的開關元件的升壓斬波器構成。限制從蓄電池向負載輸出的功率，使得升壓轉換器中流動的電流不超過升壓轉換器的熱保護用的電流上限值。考慮由于向負載的牽引電流流動而成為過熱保護的主對象的二極管中的發熱量對應于輸出電壓的上升進行下降的特性，不僅基于升壓轉換器的冷卻水溫度，也基于升壓轉換器的輸出電壓來設定電流上限值。由此，能夠在不使車輛行駛性過度下降的情況下避免升壓轉換器過熱。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電源系統，更確切而言，涉及應用在搭載了用于產生車輛驅動力的電動機的電動車輛中且包含用于使來自蓄電裝置的電壓升壓的升壓轉換器而構成的電源系統。
技術介紹
作為電動汽車、混合動力汽車等電動車輛的電源系統，包含使來自蓄電裝置的電壓升壓而向負載輸出的升壓轉換器的結構例如記載于日本特開2011-87406號公報中。在日本特開2011-87406號公報中記載了如下內容：根據升壓轉換器的冷卻水溫度來設定升壓轉換器中流動的電流的最大值、及學習將該電流限制為最大值的狀態下的行駛持續的時間。在日本特開2011-87406號公報中還記載了如下內容：根據該學習的結果來校正升壓轉換器中流動的電流的最大值。在日本特開2011-87406號公報的電源系統中，在冷卻水溫度上升時，通過降低升壓轉換器中流動的電流的最大值，能夠防止升壓轉換器過熱。但是，升壓轉換器的電流限制與車輛用驅動力發生用的電動機的轉矩限制相關，因此會使車輛行駛性能下降。因此，電流的最大值優選盡量設定得較高。另一方面，升壓轉換器的溫度上升量也受到升壓比等的升壓轉換器的動作狀態的影響。然而，在日本特開2011-87406號公報中，對于升壓轉換器的動作狀態未作考慮，結果是僅根據產生的冷卻水溫度的上升來設定升壓轉換器的電流上限值。因此，電流上限值不得不對應于升壓轉換器的溫度上升量最大的動作狀態來設計。換言之，在日本特開2011-87406號公報的電源系統中，可以說存在使升壓轉換器的電流上限值下降的余地。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是在包含用于將來自蓄電裝置的電壓升壓輸出的升壓轉換器的電動車輛的電源系統中不使車輛行駛性的行駛性過度下降而避免升壓轉換器過熱。根據本專利技術的一方案，搭載有用于產生車輛驅動力的電動機的電動車輛的電源系統具備第一電力線及第二電力線、蓄電裝置、升壓轉換器、冷卻裝置及控制裝置。第一電力線是與包括電動機在內的負載連接的高壓側的電力線，第二電力線是與負載連接的低壓側的電壓線。蓄電裝置為了蓄積向電動機供給的電力而設置。升壓轉換器連接于蓄電裝置與負載之間。升壓轉換器包括二極管、開關元件及電抗器。二極管以形成從第一節點朝向第一電力線的電流路徑的方式連接于第一電力線與第一節點之間。開關元件連接于第一節點與第二電力線之間。電抗器與蓄電裝置串聯地連接于第一節點與第二電力線之間。冷卻裝置具有用于對二極管及開關元件進行冷卻的冷卻介質循環機構?？刂蒲b置控制升壓轉換器及負載的動作?？刂蒲b置包括電壓控制部、上限電流設定部及功率限制部。電壓控制部為了控制第一電力線及第二電力線之間的直流電壓而對開關元件進行通斷控制。上限電流設定部根據冷卻介質循環機構的冷卻介質溫度及直流電壓的變化而使升壓轉換器的電流上限值變化。功率限制部限制負載的功率，使得升壓轉換器中流動的電流不超過電流上限值。根據上述電源系統，由上支路的二極管及下支路的開關元件構成升壓斬波器的升壓轉換器的熱保護用的電流上限值能夠不僅基于冷卻介質溫度，還基于升壓轉換器的輸出電壓進行設定。由此，能夠考慮由于向負載的牽引電流流動而成為熱保護的主對象的二極管中的發熱量對應于升壓轉換器的輸出電壓的上升進行下降的特性，使電流上限值變化。其結果是，能夠以避免從蓄電裝置向負載輸出的功率的限制變得過度的方式適當設定熱保護用的電流上限值，因此能夠不使電動車輛的車輛行駛性過度下降而避免升壓轉換器過熱。因此，本專利技術的主要的優點是在包含用于使來自蓄電裝置的電壓升壓的升壓轉換器而構成的電動車輛的電源系統中能夠在不使車輛行駛性過度下降的情況下避免升壓轉換器過熱。本專利技術的上述及其他目的、特征、方案及優點通過與附圖關聯理解的與本專利技術相關的如下詳細說明而更為明確。附圖說明圖1是說明本實施方式的電源系統的結構的框圖。圖2是說明圖1中的負載的第一構成例的框圖。圖3是說明圖1中的負載的第二構成例的框圖。圖4是說明升壓轉換器的開關動作的動作波形圖。圖5是說明升壓轉換器的冷卻機構的框圖。圖6是說明作為比較例所示的用于設定升壓轉換器中流動的蓄電池電流的最大值的映射的概念圖。圖7是用于說明在升壓轉換器的上支路配置的二極管的功率損失特性的坐標圖。圖8是表示本實施方式的電源系統的冷卻水溫度與升壓轉換器的輸出電壓及電流上限值的對應關系的概念圖。圖9是說明實施方式1的升壓轉換器的熱保護用的控制的功能框圖。圖10是說明實施方式2的升壓轉換器的熱保護用的控制的功能框圖。圖11是說明實施方式3的升壓轉換器的熱保護用的控制的功能框圖。圖12是用于說明VH下限電壓的設定映射的概念圖。圖13是說明應用實施方式4的電源系統的電動車輛中的從蓄電池放出的放電功率上限值的暫時性的放寬限制用的控制處理的流程圖。圖14是說明實施方式4的升壓轉換器的熱保護用的控制的功能框圖。具體實施方式以下，參照附圖，詳細說明本專利技術的實施方式。另外，以下，對于圖中的同一或相當部分標注同一附圖標記，原則上不重復其說明。而且，以下，雖然說明多個實施方式，但是將各實施方式中說明的結構適當組合的情況從申請當初就被預定。[實施方式1]圖1是說明本實施方式的電源系統的結構的框圖。參照圖1，本專利技術的實施方式的電源系統100具備蓄電裝置10、系統繼電器SR1、SR2、平滑電容器C1、C2、升壓轉換器20及控制裝置30。蓄電裝置10是能夠再充電的直流電源，代表性地由鋰離子電池或鎳氫電池等蓄電池構成?；蛘咭部梢杂呻p電荷層電容器等構成蓄電裝置10。以下，將蓄電裝置10也稱為蓄電池10。在蓄電池10配置有用于檢測輸出電壓Vb(蓄電池電壓)的電壓傳感器11、用于檢測蓄電池溫度Tb的溫度傳感器12及用于檢測從蓄電池10輸出的輸出電流Ib的電流傳感器13。系統繼電器SR1連接于蓄電池10的正極端子及電力線6之間，系統繼電器SR2連接于蓄電池10的負極端子及電力線5之間。系統繼電器SR1、SR2按照來自控制裝置30的控制信號SE進行通斷。平滑電容器C1連接于電力線6及電力線5之間。升壓轉換器20經由高電壓側的電力線7及低電壓側的電力線5而與負載40連接。升壓轉換器20按照電壓指令值VH*來控制電力線7及電力線5間的直流電壓VH。直流電壓VH向負載40供給。負載40通過來自蓄電裝置10的電力本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電源系統，是搭載有用于產生車輛驅動力的電動機的電動車輛的電源系統，所述電源系統具備：高壓側的第一電力線及低壓側的第二電力線，與包括所述電動機在內的負載連接；蓄電裝置，蓄積向所述電動機供給的電力；及升壓轉換器，連接于所述蓄電裝置與所述負載之間，所述升壓轉換器包括：二極管，以形成從第一節點朝向所述第一電力線的電流路徑的方式連接于所述第一電力線與所述第一節點之間；開關元件，連接于所述第一節點與所述第二電力線之間；及電抗器，與所述蓄電裝置串聯地連接于所述第一節點與所述第二電力線之間，所述電源系統還具備：冷卻裝置，具有用于對所述二極管及所述開關元件進行冷卻的冷卻介質循環機構；及控制裝置，控制所述升壓轉換器及所述負載的動作，所述控制裝置包括：電壓控制部，為了控制所述第一電力線與第二電力線之間的直流電壓而對所述開關元件進行通斷控制；上限電流設定部，根據所述冷卻介質循環機構的冷卻介質溫度及所述直流電壓的變化而使所述升壓轉換器的電流上限值變化；及功率限制部，用于限制所述負載的功率，使得所述升壓轉換器中流動的電流不超過所述電流上限值。

【技術特征摘要】
2014.12.02 JP 2014-2440171.一種電源系統，是搭載有用于產生車輛驅動力的電動機的電動
車輛的電源系統，所述電源系統具備：
高壓側的第一電力線及低壓側的第二電力線，與包括所述電動機
在內的負載連接；
蓄電裝置，蓄積向所述電動機供給的電力；及
升壓轉換器，連接于所述蓄電裝置與所述負載之間，
所述升壓轉換器包括：
二極管，以形成從第一節點朝向所述第一電力線的電流路徑的方
式連接于所述第一電力線與所述第一節點之間；
開關元件，連接于所述第一節點與所述第二電力線之間；及
電抗器，與所述蓄電裝置串聯地連接于所述第一節點與所述第二
電力線之間，
所述電源系統還具備：
冷卻裝置，具有用于對所述二極管及所述開關元件進行冷卻的冷
卻介質循環機構；及
控制裝置，控制所述升壓轉換器及所述負載的動作，
所述控制裝置包括：
電壓控制部，為了控制所述第一電力線與第二電力線之間的直流
電壓而對所述開關元件進行通斷控制；
上限電流設定部，根據所述冷卻介質循環機構的冷卻介質溫度及
所述直流電壓的變化而使所述升壓轉換器的電流上限值變化；及
功率限制部，用于限制所述負載的功率，使得所述升壓轉換器中
流動的電流不超過所述電流上限值。
2.根據權利要求1所述的電源系統，其中，
在所述冷卻介質溫度低于預定的判定溫度的區域，在所述直流電
壓高于預定的下限電壓的情況下，所述上限電流設定部解除所述電流
上限值的設定，而在所述直流電壓低于所述下限電壓的情況下，所述

\t直流電壓越低，則所述上限電流設定部將所述電流上限值設定得越低。
3.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田口悅司，高橋亮裕，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP