[發明專利]電壓變換裝置

無效

• 申請號: 200680047309.X
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101331670A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 落合清惠;岡村賢樹;橫山聰二郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;B60L11/18;B60K6/28
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明涉及電壓變換器，其將從DC電源供應的DC電壓變換為所需要的電壓。

背景技術

近年來，混合動力車輛和電動車輛作為“綠色”車輛獲得很多關注。

混合動力車輛除了具有傳統的發動機之外還具有DC電源、逆變器和由逆變器驅動的電動機作為驅動力源。具體地，混合動力車輛通過發動機工作和通過使用AC電壓來使電動機旋轉以獲得驅動力，其中AC電壓通過將從DC電源供應的DC電壓經由逆變器變換成AC電壓獲得的。電動車輛具有DC電源、逆變器和由逆變器驅動的電動機作為驅動力源。

對于混合動力車輛和電動車輛，已經研究了通過使用升降壓變換器對從DC電源供應的DC電壓進行升壓，并將經升壓的DC電壓供應到逆變器以用于驅動電動機。日本專利申請公報No.2004-229399(“JP2004-229399”)公開了一種電壓變換器，其將電力供應到電氣負載，方式為即使當這種升降壓變換器的電壓指定值突然增大時也防止過電流流經電路元件。相關技術在日本專利申請公報No.7-264868中公開。

然而，JP2004-229399沒有提及這樣的情況：由于例如在車輪碰到粗糙道路上的障礙物并暫時空轉之后著地時驅動輪的轉速突然減小，再生變得過多。在此情況下，由于逆變器電壓、電池電壓和電池電流的振蕩而使控制穩定性劣化。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制穩定性得到提高的電壓變換器。

根據本發明第一方面的電壓變換器是一種電壓變換器，其置于DC電源和電動機之間，所述電壓變換器包括：傳感器，其用于對向所述DC電源的電力輸入和從所述DC電源的電力輸出進行感測；驅動器，其包括電力控制元件，并置于連接在第一電力線和第二電力線之間的路徑中，所述第一電力線建立了到所述DC電源的連接，所述第二電力線建立了到所述電動機的連接；以及控制器，其用于控制所述驅動器。所述控制器基于來自所述傳感器的輸出來監視供應到所述DC電源的再生電力的變化，并且當所述再生電力的變化量大于預定量時，所述控制器將所述驅動器的工作模式從快速工作模式改變為緩慢工作模式。

在根據以述第一方面的電壓變換器中，所述控制器可以基于所述第二電力線的電壓和期望電壓的比較結果來執行所述驅動器的反饋控制，并通過減小反饋增益的值來將所述工作模式從所述快速工作模式改變為所述緩慢工作模式。

在以上電壓變換器中，還優選地，當所述再生電力的變化量大于所述預定量時，所述控制器降低所述期望電壓。

在以上電壓變換器中，還優選地，所述控制器根據所述DC電源的溫度來改變所述反饋增益。

在以上電壓變換器中，還優選地，所述反饋控制是PI控制，并且所述控制器改變作為所述PI控制的反饋增益的比例增益和積分增益中的至少一者。

根據本發明以上方面，電流和電壓的振蕩受到抑制，并且可以提高電壓變換器的穩定性。

根據本發明的車輛包括以述的電壓變換器中的一者。

根據本發明的電壓變化方法包括以下步驟：對向DC電源的電力輸入和從所述DC電源的電力輸出進行感測；基于所述電力的輸入和輸出來監視供應到所述DC電源的再生電力的變化；以及當所述再生電力的變化量大于預定量時，將包括電力控制元件的驅動器的工作模式從快速工作模式改變為緩慢工作模式。

附圖說明

通過參照附圖從以下對示例性實施例的描述，本發明的前述和/或其它目的、特征和優點將變得更加清楚，在附圖中相同或者相應的部分用相同的標號表示，其中：

圖1是包括根據本發明實施例的電壓變換器的電動機驅動系統的電路圖；

圖2是圖1所示的控制器的功能框圖；

圖3是圖2所示的反饋電壓指定值計算部分和占空比變換部分的功能框圖；

圖4是用于說明分別由圖2所示的逆變器輸入電壓指定值計算部分和圖3所示的PI控制增益確定部分改變的電壓指定值和增益的控制的流程圖；

圖5是示出在根據本發明實施例進行反饋增益改變控制的過程中電壓和電流變化的時序圖；

圖6是用于說明其中在不改變期望電壓(電壓指定值)的情況下僅減小反饋增益的研究示例的圖；

圖7是示出電池的內阻與溫度之間的關系的圖；

圖8是用于說明其中根據電池溫度改變反饋增益的示例的圖；以及

圖9是用于說明本發明所應用的混合動力車輛的圖。

具體實施方式

以下將參照附圖詳細描述本發明的實施例。應該注意，相同或者相應的部分用類似的標號或者符號表示，并且其描述將不再重復。