[發明專利]電源系統

有效

• 申請號: 201510870675.6
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105656308B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 田口悅司;高橋亮裕
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;B60L3/00;H02P27/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 蘇卉;車文

本發明提供一種電源系統，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。

技術領域

本發明涉及電源系統，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。

背景技術

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。

發明內容

因此，本發明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。

根據本發明的一方案，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。控制裝置控制升壓轉換器及負載的動作。控制裝置包括電壓控制部、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。