[發明專利]電壓轉換裝置、使用其的車輛及電壓轉換裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201910217363.3
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN110365236B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 鶴田義明
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02P27/06;B60L15/00;H01M8/0432
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉岑;王培超

本發明涉及電壓轉換裝置、使用電壓轉換裝置的車輛以及電壓轉換裝置的控制方法。輸入電源裝置發電的發電量，使用伴隨著轉換電路的運轉而變化的關系來求出電流上限值，根據電源裝置的發電量以及上限電流值來求出轉換電路的下限電壓，進行控制使得轉換電路的輸出側的電壓高于上述下限電壓。這樣，即使電壓轉換裝置限制從轉換電路取出的電流，也能夠抑制對電源裝置的輸出的影響。

技術領域

本發明涉及電壓轉換裝置、使用電壓轉換裝置的車輛以及電壓轉換裝置的控制方法。

背景技術

在動力系統的電路中，存在使用對電壓進行升壓的電壓轉換裝置的情況。例如，在燃料電池車輛中，通過電壓轉換裝置所具備的升壓轉換器對燃料電池進行發電而產生的電力進行升壓并供給到驅動用的馬達等負載。這是因為提高電壓能夠減少供給相同的電力而所需的電流量、能夠減少損失等，因而優點較多。例如，損失也因母線等配線的電阻、開關元件的通態電阻等而產生。由于這樣的損失與電流量的平方成比例地增加，所以動力系統等越使用高電流的電路則損失越大。因此，通過電壓轉換裝置提高電壓，能夠減少相同的電力所需的電流量。

在這種電壓轉換裝置中，構成電路的電路構成部件，例如開關元件、電阻器、母線等配線、接通/切斷電力的繼電器等由于損失所造成的發熱而變成高溫，容易發生故障。因此，根據日本特開2011－87406可知，在具備升壓電路的電壓轉換裝置中，檢測對電壓轉換裝置進行冷卻的冷卻水的溫度，若冷卻水的溫度變高，則限制向電壓轉換裝置供給電力的燃料電池的輸出。

上述日本特開2011－87406的技術并不限于使用了燃料電池的結構，在使用了電力轉換器的電路結構中，基于冷卻水溫，在不妨礙馬達的運轉的時間范圍內限制從電源供給的最大電流是優異的方式。這種電壓轉換裝置本來是為了提高效率而對電壓進行轉換，所以始終存在想要盡可能地減小伴隨轉換而產生的損失這個要求。

發明內容

本公開所涉及的電壓轉換裝置能夠實現為以下的方式。

第一方式涉及電壓轉換裝置。該電壓轉換裝置構成為與電源裝置連接，提高從所述電源裝置輸入的電壓，所述電壓轉換裝置包括：轉換電路，其構成為對來自所述電源裝置的電壓進行轉換；輸入部，其構成為輸入所述電源裝置發電的發電量；以及控制部，其構成為控制所述轉換電路，所述控制部包括上限電流運算部和下限電壓控制部，所述上限電流運算部構成為：使用根據伴隨所述轉換電路的運轉所產生的所述轉換電路的溫度上升而確定的關系來求出作為能夠從所述轉換電路取出的電流的上限值的上限電流值，所述下限電壓控制部構成為：由所述電源裝置的所述發電量以及所述上限電流值來求出所述轉換電路的下限電壓，并進行控制使得所述轉換電路的輸出側的電壓高于所述下限電壓。根據所述的電壓轉換裝置，使用根據伴隨轉換電路的運轉所產生的轉換電路的溫度上升而確定的關系來求出作為能夠從轉換電路取出的電流的上限的上限電流值，而且根據電源裝置的發電量以及上限電流值來求出轉換電路的下限電壓，并進行控制使得轉換電路的輸出側的電壓高于該下限電壓。因此，能夠抑制產生在轉換電路的溫度較高的情況下取出過度的電流的情況，從而抑制產生轉換電路提前老化的情況。

在上述第一方式的電壓轉換裝置中，所述上限電流運算部可以構成為：將所述關系存儲為使所述轉換電路為第一溫度時的上限電流值成為比所述轉換電路的溫度為高于所述第一溫度的第二溫度時的上限電流值高的值的關系。這樣能夠容易地實現轉換電路的溫度越高，則越減小上限電流值的關系。

在上述第一方式的電壓轉換裝置中，所述上限電流運算部可以構成為：將所述轉換電路的所述溫度上升作為使用從所述轉換電路開始運轉起的經過時間的溫度時間來建立對應，并將所述關系存儲為所述上限電流值相對于所述溫度時間的增加而逐漸減少的關系。由于轉換電路的溫度具有與從使用開始起的經過時間成比例地上升的趨勢，所以即使這樣，也能夠容易地實現轉換電路的溫度越高則越減小上限電流值的關系。