[發明專利]電動車輛

有效

• 申請號: 201310259421.1
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103507640A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 勘崎廷夫
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;H02J9/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術領域

本發明涉及電動車輛。本說明書中的“電動車輛”包括配備有電機和內燃機兩者的混合動力車輛以及燃料電池車輛。

背景技術

電動車輛配備有逆變器，所述逆變器將電池的直流電力轉化成頻率適于驅動電機的交流電力。通常電動車輛被設計為使得在制動時，利用車輛的慣性能量使電機生成電力，并且隨后逆變器將生成的電力轉化成對電池充電的直流電力。

例如，在使用三相交流電機的情況下，逆變器輸出三個不同相的交流電流。為了從直流電力產生三相交流電流，逆變器具有包括三個并聯連接的電路組的構造作為主電路，在每個電路組中兩個開關元件串聯互連。電機的輸出線路從每個電路組的兩個開關元件之間的串聯連接的中點延伸。兩個串聯連接的開關元件被稱為“臂”。此外，在每個電路組的兩個串聯連接的開關元件中，延伸通過較高電壓的開關元件的電流路徑常被稱為“上臂”，而延伸通過較低電壓的開關元件的電流路徑常被稱為“下臂”。

在一些類型的車輛中，逆變器和電機總是電連接在一起。在這種類型的電動車輛中，如果一個開關元件有短路故障，并且同時，電機正在生成電力，則過大的電流可能流過短路的開關元件或者不同的特定地點，使得電路可能損壞。替選地，過大的電流可能反向流入電機，使得電機線纜可能損壞或者電機的永磁體可能喪失磁性。

在日本專利申請公布第2007-306720號（JP2007-306720A）、日本專利申請公布第2008-182842號（JP2008-182842A）和日本專利申請公布第2010-068689號（JP2010-068689A）中公開了用于避免這種損壞的技術的示例。在JP2007-306720A和JP2008-182842A的技術中，如果逆變器的開關元件有短路故障，則逆變器和電機彼此斷開連接。在JP2010-068689A的技術中，如果逆變器中的上臂的開關元件有短路故障，則控制器使其他上臂的開關元件短路。再者，如果逆變器中的下臂的開關元件有短路故障，則控制器使其他下臂的開關元件短路。由于該操作，電機生成的電流消散。

為了使用JP2010-068689A的技術，需要用于控制開關元件的電力。通常，逆變器的控制器從電池接收控制用電力。因此，只要從電池向控制器供給電力，該技術即令人滿意地工作。然而，例如當電池故障時，或者當電池和逆變器之間的線纜斷開時，不向控制器供電。此外，如果車輛被長時間牽引，則電池電壓可能變低并且不能向控制器供給充足電力。特定的電動車輛可能具有向電機和副電池供電的高電壓主電池。副電池向稱為附屬設備的、諸如逆變器的控制電路、室內燈等的低電壓設備供電。從主電池向副電池供給電壓減小的電力。在這種類型的電動車輛中，當車輛的主開關斷開時，系統主繼電器也斷開，因此用于減小從主電池供給控制器的電壓的降壓轉換器可能停止。因此，在車輛的主開關斷開時的車輛的牽引期間，副電池是向控制器供電的唯一電池。如果車輛被長時間牽引，則副電池的電力可能變低，使得控制器不能操作逆變器。

發明內容

如果逆變器的任一開關元件有短路故障，則有必要控制開關元件，使得電機生成的電流不會集中到短路的開關元件或者不同的特定地點。如果用于控制開關元件的控制器變得不能被供給來自電池的電力，則不可能控制開關元件以便防止電機生成的電流的集中。本說明書提供了一種技術，用于在控制器不能從電池接收電力的情況下，確保除電池以外供給的、用于控制開關元件的控制器的電力。

本說明書公開的電動車輛的實施例涉及一種電動車輛，該電動車輛使用由逆變器的輸出驅動的電機來行駛。該電機不僅產生用于使車輛移動的轉矩，而且還用作發電機。該電動車輛包括：電源電路，其被配置成將用作發電機的電機生成的交流電轉換成直流電；以及控制器，其被配置成被供給來自電源電路的電力并且控制逆變器的開關元件。電源電路包括變壓器和電壓調節器。變壓器包括初級線圈和次級線圈，并且初級線圈連接到電機。電壓調節器將次級線圈的輸出調整到預定（恒定）的直流電壓。

本說明書公開的電動車輛包括存儲用于驅動電機的電力的主電池以及存儲用于驅動附屬設備的電力的副電池，并且進一步包括接收電機生成的交流電并且輸出直流電力的電源電路。即使當控制器不能被供給來自主電池或副電池的電力時，控制器能仍能夠在電機正在旋轉的情況下被供給來自電源電路的電力并且控制開關元件。