电动车辆的利记博彩app

文档序号:9515476阅读:382来源:国知局
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【专利说明】电动车辆
[0001]优先权信息
[0002]本申请要求2014年7月3日提交的日本专利申请N0.2014-137957的优先权,其全部内容在此引入以供参考。
技术领域
[0003]本发明涉及安装有电压转换器的电动车辆。
【背景技术】
[0004]在将旋转电机作为驱动源的电动车辆,诸如混合动力车辆和电动车中,通过逆变器,将电池的DC电力转换成AC电力来驱动旋转电机。进一步在电池和逆变器之间提供降压-升压转换器来升高电池电压和降低来自旋转电机的再生电力。作为具有这种降压-升压转换器的扩展功能的转换器,例如,JP 2012-70514公开了一种具有四个切换元件并且连接到两个电池的电压转换器。通过该电压转换器,通过接通和断开切换元件,可以升高和降低电压。也可以通过交替切换元件的通/断模式,在两个电池的串联连接和并联连接之间切换。
[0005]在串联连接中,因为输出电压等于两个电池的电压和,因此,可以使每一电池的升压率降低到相对低的速率。因此,能实现用于升高电压的切换元件的损耗相对低的优点。然而,在串联连接中,存在输出电流受限为两个电池中,具有较低容许电流(最大电流)的电池的输出电流的缺点。
[0006]在并联连接中,问题在于当每一电池的升压率高于串联连接时,切换元件中的损耗增加。然而,因为不施加电池限制,相对大的输出电流变为可能。换句话说,通过同一电压,与串联连接相比,通过并联连接能输出更大电力。

【发明内容】

[0007]当响应于负荷请求的快速增加(是指高输出请求)从串联连接切换到并联连接被延迟时,在延迟期间,不可能响应高输出请求,并且降低可驾驶性。由此,本发明的目的是提供能响应负荷请求的变化,无延迟地供应到电力的电动车辆。
[0008]本发明涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当根据对旋转电机的转矩命令的输出电流的估计值超出两个电源中的至少一个的容许电流值时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0009]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当旋转电机的转矩命令值之间的变化量超出阈值时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0010]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当旋转电机的转速的变化量超出阈值时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0011]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当驱动轮打滑时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0012]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。该电动车辆安装有作为驱动源的内燃机。初始通过来自旋转电机的输出转矩驱动内燃机。响应内燃机的起动命令的输出,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0013]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当正被驱动的驱动轮打滑时执行的车辆控制被关闭时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0014]在另一方面中,本发明还涉及一种电动车辆,具有:电压转换器,其能够在两个直流电源和旋转电机之间执行双向电压转换,以及在两个电源相对于旋转电机的串联连接和并联连接之间执行连接切换;以及控制器,其控制电压转换器的电压转换和电源的连接切换。当正被驱动或制动的驱动轮打滑时执行的车辆控制有故障时,控制器将两个电源之间的连接设定成并联连接。
[0015]在本发明中,优选的是:极限值被设定在控制器中,以限制根据对旋转电机的转矩命令的电力命令值;极限值包括第一极限值和被设定成高于第一极限值的第二极限值;进一步地,响应于在两个电源之间从串联连接到并联连接的连接切换,控制器将极限值从第一极限值切换到第二极限值。
[0016]根据本发明,变得可以响应于负荷请求的变化,无延迟地供应到电力。
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明的实施例的电动车辆的框图。
[0018]图2是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压的串联连接,在驱动电动机的同时充电)的示意图。
[0019]图3是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压的串联连接,在驱动电动机的同时放电)的示意图。
[0020]图4是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于降压的串联连接,在再生电力的同时充电)的示意图。
[0021]图5是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于降压的串联连接和并联连接,在再生电力的同时放电)的示意图。
[0022]图6是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(直接串联连接)的示意图。
[0023]图7是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压的并联连接,在驱动电动机的同时充电)的示意图。
[0024]图8是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压的并联连接,在驱动电动机的同时放电)的示意图。
[0025]图9是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于降压的并联连接,在再生电力的同时充电)的示意图。
[0026]图10是用于描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于降压的并联连接,在再生电力的同时放电)的示意图。
[0027]图11是用于描述根据第一实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制的控制框图。
[0028]图12是用于描述根据第一实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制流的流程图。
[0029]图13是用于描述根据第二实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制的控制框图。
[0030]图14是用于描述根据第二实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制流的流程图。
[0031]图15是用于描述根据第三实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制的控制框图。
[0032]图16是用于描述根据第三实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制流的流程图。
[0033]图17是用于描述根据第三实施例,从电动车辆的串联连接到并联连接的切换控制流的另一例子的流程图。
[0034]图18是结合第一至第三实施例的控制框图。
[0035]图19是结合第一至第三实施例的流程图。
[0036]图20是根据本发明的实施例的电压转换器的另一例子。
[0037]图21是描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压和降压的串联连接以及在以用于升压和降压的并联连接的第一模式中,在驱动电动机时充电以及在再生电力的同时放电)的示意图。
[0038]图22是描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(以用于升压和降压的串联连接,在驱动电动机的同时放电以及在再生电力的同时充电)的示意图。
[0039]图23是描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(在以用于升压和降压的并联连接的第一模式中,在再生电力的同时放电以及在再生电力的同时充电)的示意图。
[0040]图24是描述根据本发明的实施例的电压转换器的操作(在以用于升压和降压的并联连接的第二模式中,在驱动电动机的同时充电以及在再生电力的同时放电)的示意图。[0041 ]图25是描述操作(在以用于升压和降压电压的并联连接的第二模式中,在驱动电动机的同时放电以及在再生电力的同时充电)的示意图。
【具体实施方式】
[0042]在下文中,参考附图,描述本发明的实施例。图1示出根据本发明的实施例的示例性电动车辆12。应注意到图1中的点划线表示信号线。
[0043]<电动车辆的结构>
[0044]图1所示的电动车辆12是安装有作为驱动源的内燃机14和旋转电机16(MG2)、17(MG1)的混合动力车辆。代替混合动力车辆,电动车辆12可以是仅由旋转电机驱动,而没有内燃机的电动车。
[0045]如图1所示,第一电池18和第二电池20分别连接到电压转换器22。电压转换器22升高来自第一电池18和第二电池20的DC电压VB1、VB2,并且将所升高的电压输出到输出路径63、64。输出路径63、64连接到逆变器108和110。
[0046]逆变器108、110分别是三相逆变器。第一逆变器108连接到旋转电机16 (MG2),并且第二逆变器110连接到旋转电机17(MG1)。通过控制逆变器108、110的切换元件的通和断,将预定三相AC电流供应到旋转电机16、17,使得驱动旋转电机16、17旋转。
[0047]旋转电机16、17的输出轴连接到行星齿轮型动力分配器125。动力分配器125还连接到内燃机14的输出轴和将动力传送到驱动轮123的驱动轴121。动力分配器125执行各种动力传输。例如,动力分配器125将来自内燃机14的输出分配给驱动轮,作为驱动源,以及分配给旋转电机17(MG1),作为用于发电的驱动源。除来自内燃机14的输出外,动力分配器125还将来自旋转电机16(MG2)的输出分配给驱动轴121,作为驱动源。
[0048]在电动车辆12的制动操作期间,由旋转电机16(MG2)执行再生制动。再生电力由逆变器108从AC电力转换成DC电力,由电压转换器22降压,然后供应到第一电池18和第二电池20。
[0049]电动车辆12具有控制器24。控制器24控制升压和降压(电压转换)以及通过控制电压转换器22的切换元件66、68、70、72的开和关,在串联连接和并联连接之间切换(切换电源连接)。控制器24还通过控制逆变器108、110的切换元件(未示出)的开和关,控制DC到AC转换以及AC到DC转换之间的切换。此外,控制器24经电压转换器22和逆变器108、110的控制,控制旋转电机16、17的驱动。
[0050]<每一元件的详情>
[0051]第一电池18和第二电池20是DC电源,包括可再充电电池,诸如锂离子可再充电电池和镍氢金属可再充电电池。代替可再充电电池,第一电池18和第二电池20中的至少一个可以是蓄能元件,诸如双电层电容器。
[0052]通过接通和断开切换元件66、68、70和72,电压转换器22执行电池(第一电池18和第二电池20)与旋转电机16、17之间的双向电压转换,并且还在连接到旋转电机16、17的第一电池18和第二电池20的串联连接和并联连接之间切换。
[0053]电压转换器22的输出路径包括连接到第一电池和第二电池20的负侧的基准路径64和输出由电压转换器22升高的高压的高压路径63。在基准路径64和高压路径63之间提供平滑电容器42。
[0054]电压转换器22具有串联连接到第一电池18的第一电抗器34以及并联连接到第一电池18的第一电容器36。电压转换器22还具有串联连接到第二电池20的第二电抗器38以及并联连接到第二电池20的第二电容器40。
[0055]电压转换器22的切换元件66、68、70和72是诸如IGBT的晶体管元件。切换元件66,68,70和72相互串联连接,使得从高压路径63到基准路径64的方向变为正向。二极管74、76、78、80分别反向并联连接到切换元件66、68、70和72。
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