[發明專利]電源裝置

在審

• 申請號: 201280076937.6
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN104769827A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 山田良昭;土屋孝幸;肥喜里邦彥;井谷幸一;遠山洋;三宅范明
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種向負載提供電源的電源裝置。

背景技術

以往以來，使用一種將電池與電容器組合起來向負載提供電源的電源裝置。在日本JP2006-345606A中公開了一種將電池與電容器并聯連接的車輛用電源系統。在該電源系統中，通過從電容器和電池提供的電能來驅動電動機的逆變器。

發明內容

然而，在日本JP2006-345606A的電源系統中，當電容器的電壓低于能夠驅動逆變器的電壓時，變得無法利用來自電容器的電能來驅動電動機。另外，與在放電時電壓緩慢下降的二次電池不同，電容器具有在放電時電壓線性地下降的特性。因此，當電容器的電壓下降時，即便還殘存有電能，也變得無法從電容器提供電能來驅動逆變器。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于有效地活用電容器的電能。

根據本發明的某一方式，提供一種將二次電池與電容器組合起來向負載提供電源的電源裝置，該電源裝置具備：旁路開關，在上述電容器的電壓為能夠驅動上述負載的電壓的情況下，該旁路開關被切換為接通狀態，使得能夠直接從上述電容器向上述負載提供電源；以及第一DC-DC轉換器，在上述電容器的電壓小于能夠驅動上述負載的最低電壓的情況下，該第一DC-DC轉換器能夠將上述電容器的電壓升高并提供到上述負載。

下面，參照附圖來詳細地說明本發明的實施方式、本發明的優點。

附圖說明

圖1是本發明的第一實施方式的電源裝置的電路圖。

圖2是本發明的第一實施方式的電源裝置的框圖。

圖3是表示從電源裝置向負載的電源提供控制的流程圖。

圖4是說明電源裝置的作用的圖。

圖5是本發明的第二實施方式的電源裝置的電路圖。

圖6是本發明的第三實施方式的電源裝置的電路圖。

具體實施方式

下面，參照附圖來說明本發明的實施方式。

(第一實施方式)

下面，參照圖1至圖4來說明本發明的第一實施方式的電源裝置100。

首先，參照圖1和圖2來說明電源裝置100的結構。

電源裝置100是將二次電池1與電容器2組合起來向負載提供電源的裝置。該負載是從二次電池1和電容器2提供電源來驅動電動機5的逆變器50。電源裝置100應用于HEV(Hybrid?Electric?Vehicle：混合動力型車輛)、EV(Electric?Vehicle：電動車輛)等。

首先，說明從電源裝置100提供電源的逆變器50和由逆變器50驅動的電動機5。

電動機5是搭載于HEV、EV的驅動用電動機。電動機5是利用三相交流來生成旋轉磁場而被驅動的三相感應電動發電機。電動機5具備定子和轉子，該定子在內周具有分別構成U相、V相以及W相的多個線圈(省略圖示)，該轉子具有永磁體，在定子的內周旋轉。電動機5的定子固定于車體(省略圖示)，轉子的旋轉軸與車輪的車軸(省略圖示)連結。電動機5能夠將電能轉換為車輪的旋轉，并且能夠將車輪的旋轉轉換為電能。

逆變器50是從由二次電池1和電容器2提供的直流電力生成交流電力的電流變換機。逆變器50的額定電壓為600V，能夠驅動它的最低電壓為350V。該最低電壓相當于能夠驅動負載的最低電壓。

逆變器50將從二次電池1和電容器2提供的直流電力轉換為由相位依次相差120度的U相、V相以及W相構成的三層的交流并提供到電動機5。

逆變器50具有正側電力線51a、負側電力線51b、U相電力線51u、V相電力線51v、W相電力線51w。正側電力線51a與二次電池1及電容器2的正極連接。負側電力線51b與二次電池1及電容器2的負極連接。U相電力線51u、V相電力線51v以及W相電力線51w設置于正側電力線51a與負側電力線51b之間。另外，在正側電力線51a與負側電力線51b之間并聯連接有平滑電容器55，該平滑電容器55使在二次電池1及電容器2與逆變器50之間流動的直流電力平滑化。

逆變器50具有六個作為開關元件的IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)53u、54u、53v、54v、53w及54w。這些IGBT53u～54w是具有反向地并聯連接的整流二極管的帶二極管的IGBT。