电源系统和具备该电源系统的电动车辆技术方案

本发明专利技术涉及电源系统和具有该电源系统的电动车辆，防止从高电压侧的蓄电装置朝向低电压侧的蓄电装置产生短路电流并防止因高电压侧的蓄电装置的电压的施加而电压转换装置包括的电抗器损伤。电源系统(100)具备低电压侧的蓄电池(B1)、高电压侧的蓄电池(B2)和设于蓄电池(B1)与供电线(PL)之间的升压转换器(10)，升压转换器(10)包括：电抗器(L1)，其一端与蓄电池(B1)的正极连接；开关元件(Q1)，设于电抗器(L1)的另一端与供电线(PL)之间；以及开关元件(Q2)，设于电抗器(L1)的另一端与蓄电池(B1)的负极之间，在连接点(X)与电抗器(L1)的另一端之间的路径上设有在开关元件(Q1)的短路故障时切断路径的开闭装置(50)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源系统，更确定而言，涉及向驱动装置供给电力的电源系统。
技术介绍
在电动汽车及混合动力车等电动车辆中，搭载有向电动机等驱动装置供给电力的电源系统。例如，在日本特开2010-226869号公报(专利文献1)中公开了一种电动车辆，彼此的电压不同的两个蓄电池(蓄电装置)并列地连接于向电动机的供电线，并且通过设于低电压侧的蓄电池与供电线之间的升压转换器(电压转换装置)来对蓄电池的电压进行升压。在该电动车辆中，在与低电压侧的蓄电池连接的升压转换器中发生了上支路元件的短路故障的情况下，在高电压侧和低电压侧为了防止蓄电池间流动的短路电流，利用设于低电压侧的蓄电池与升压转换器之间的路径上的开关将路径切断。在先技术文献：专利文献：专利文献1：日本特开2010-226869号公报在专利文献1公开的电动车辆中，利用设于低电压侧的蓄电池与升压转换器之间的路径上的开关将路径切断，由此在高电压侧和低电压侧能够防止蓄电池间流动的短路电流。然而，从高电压侧的蓄电池到升压转换器为止的路径依然相连，因此高电压侧的蓄电池的电压施加于升压转换器包括的电抗器，电抗器可能会损伤。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述的课题而完成，其目的在于防止从高电压侧的蓄电装置朝向低电压侧的蓄电装置产生短路电流，并且防止由于高电压侧的蓄电装置的电压的施加而电压转换装置包括的电抗器损伤。本专利技术的电源系统向驱动装置供给电力。电源系统具备第一蓄电装置、第二蓄电装置和第一电压转换装置。第一蓄电装置能够向通向驱动装置的供电线供给电力。第二蓄电装置与第一蓄电装置并联地连接于供电线，能够向供电线供给电压比第一蓄电装置高的电力。第一电压转换装置设于第一蓄电装置与供电线之间。第一电压转换装置包括第一电抗器、第一上侧开关元件和第一下侧开关元件。第一电抗器的一端与第一蓄电装置的正极连接。第一上侧开关元件设于第一电抗器的另一端与供电线之间。第一下侧开关元件设于第一电抗器的另一端与第一蓄电装置的负极之间。在连接点与第一电抗器的另一端之间的第一路径上设有在第一上侧开关元件的短路故障时将第一路径切断的第一切断装置，所述连接点是将来自第二蓄电装置的电力向供电线供给的供给线与供电线之间的连接点。本专利技术的电动车辆具备所述电源系统。根据这样的结构，在第一电压转换装置中发生了第一上侧开关元件的短路故障的情况下，通过第一切断装置来切断如下连接点与第一电抗器的另一端之间的第一路径：将来自第二蓄电装置的电力向供电线供给的供给线与供电线的连接点。因此，能够防止从高电压侧的第二蓄电装置朝向低电压侧的第一蓄电装置产生短路电流，并且能够防止由于第二蓄电装置的电压的施加而第一电抗器损伤。优选的是，第一切断装置具有开关元件。优选的是，第一切断装置具有继电器。优选的是，第一切断装置具有规格分别与第一上侧开关元件及第一下侧开关元件相同的两个开关元件。根据这样的结构，能够将与第一上侧开关元件及第一下侧开关元件一体化的模块相同的模块使用于第一切断装置，因此能够实现部件的共通化。优选的是，电源系统还具备设于第二蓄电装置与供电线之间的第二电压转换装置。根据这样的结构，即使在第一电压转换装置中发生了上侧开关元件的短路故障的情况下，也能够将电力稳定地向驱动装置供给。优选的是，第二电压转换装置包括第二电抗器、第二上侧开关元件和第二下侧开关元件。第二电抗器的一端与第二蓄电装置的正极连接。第二上侧开关元件设于第二电抗器的另一端与供电线之间。第二下侧开关元件设于第二电抗器的另一端与第二蓄电装置的负极之间。在所述连接点与第二电抗器的另一端之间的第二路径上设有在第二上侧开关元件的短路故障时将第二路径切断的第二切断装置。根据这样的结构，在第二电压转换装置中发生了第二上侧开关元件的短路故障的情况下，通过第二切断装置来切断如下连接点与第二电抗器的另一端之间的第二路径：将来自第一蓄电装置的电力向供电线供给的供给线与供电线的连接点。因此，即使由于第一蓄电装置及第二蓄电装置的电压的变动等而高电压侧与低电压侧反转，也能够防止从第一蓄电装置朝向第二蓄电装置产生短路电流，并且能够防止由于第一蓄电装置的电压的施加而第二电抗器损伤。附图说明图1是表示电动车辆的结构的图。图2是表示在与低电压侧的蓄电装置连接的升压转换器中发生了上支路元件的短路故障的情况下的短路电流的路径的图。图3是表示ECU的处理的一例的流程图。图4是表示未设置与高电压侧的蓄电装置连接的升压转换器的情况下的电源系统的图。图5是表示在与高电压侧的蓄电装置连接的升压转换器中设有开闭装置的情况下的电源系统的图。图6是表示使用了继电器作为开闭装置的情况下的电源系统的图。图7是表示在连接点Y与电抗器的另一端之间设有开闭装置的情况下的电源系统的图。图8是表示在连接点X与上支路元件之间设有开闭装置的情况下的电源系统的图。标号说明1：电动车辆，10、20：升压转换器，30：逆变器，40：ECU，41、42、43：电压传感器，50：开闭装置，100：电源系统，B1、B2：蓄电池，L1、L2：电抗器，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6：开关元件，D1、D2、D3、D4、D5、D6：二极管。具体实施方式关于本专利技术的实施方式，参照附图进行详细说明。需要说明的是，在参照的附图中，对于相同或相当的部分标注相同的参照编号而不重复其说明。在本实施方式中，作为电动车辆的一个例示的方式，说明未搭载发动机而能够通过电动发电机MG的工作来行驶的电动汽车。需要说明的是，电动车辆并不局限于电动汽车，也可以是能够通过发动机及电动发电机MG这两者的工作来行驶的混合动力车。[电动车辆的结构]图1是表示电动车辆1的结构的图。电动车辆1具备ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)40、电动发电机MG、逆变器30、平滑电容器CH和电源系统100。ECU40包括CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)、存储器和缓存器，均省略图示。ECU40基于存储在存储器中的映射及程序等，执行使用了来自各传感器的检测结果的运算处理，输出与运算处理结果对应的控制信号。需要说明的是，ECU40的一部分或全部可以构成为通过电子回路等硬件来执行运算处理。电动发电机MG及逆变器30对应于“驱动装置”的一实施方式。电动发电机MG通过从逆变器30供给的交流电力而使驱动轮(图示省略)旋转。逆变器30根据来自ECU40的控制信号PWM，将从电源系统100经由供电线PL供给的直流电流转换成三相交流电流并向电动发电机MG输出。平滑电容器CH连接在供电线PL与接地线NL之间，使端子间的电压VH平滑化。在平滑电容器CH设有电压传感器43，电压传感器43检测电压VH并向ECU40输出。电源系统100具备：能够向供电线PL供给电力的蓄电池B1及蓄电池B2；与蓄电池B1的正极及负极这两端连接的平滑电容器C1；与蓄电池B2的正极及负极这两端连接的平滑电容器C2；设于蓄电池B1与供电线PL及接地线NL之间的升压转换器10；设于蓄电池B2与供电线PL及接地线NL之间的升压转换器20。蓄电池B1对应于“第一蓄电装置”的一实施方式，蓄电池B2对应于“第二蓄电装置”的一实施方式。蓄电池B1及蓄电池B2是以能够充放电的方式构成的直流电源，例如构成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，是向驱动装置供给电力的电源系统，其中，该电源系统具备：第一蓄电装置，能够向通向所述驱动装置的供电线供给电力；第二蓄电装置，与所述第一蓄电装置并联地连接于所述供电线，能够向所述供电线供给电压比所述第一蓄电装置高的电力；以及第一电压转换装置，设于所述第一蓄电装置与所述供电线之间，所述第一电压转换装置包括：第一电抗器，其一端与所述第一蓄电装置的正极连接；第一上侧开关元件，设于所述第一电抗器的另一端与所述供电线之间；以及第一下侧开关元件，设于所述第一电抗器的另一端与所述第一蓄电装置的负极之间，在连接点与所述第一电抗器的另一端之间的第一路径上设有在所述第一上侧开关元件的短路故障时将所述第一路径切断的第一切断装置，所述连接点是将来自所述第二蓄电装置的电力向所述供电线供给的供给线与所述供电线之间的连接点。

【技术特征摘要】
2015.07.10 JP 2015-1384601.一种电源系统，是向驱动装置供给电力的电源系统，其中，该电源系统具备：第一蓄电装置，能够向通向所述驱动装置的供电线供给电力；第二蓄电装置，与所述第一蓄电装置并联地连接于所述供电线，能够向所述供电线供给电压比所述第一蓄电装置高的电力；以及第一电压转换装置，设于所述第一蓄电装置与所述供电线之间，所述第一电压转换装置包括：第一电抗器，其一端与所述第一蓄电装置的正极连接；第一上侧开关元件，设于所述第一电抗器的另一端与所述供电线之间；以及第一下侧开关元件，设于所述第一电抗器的另一端与所述第一蓄电装置的负极之间，在连接点与所述第一电抗器的另一端之间的第一路径上设有在所述第一上侧开关元件的短路故障时将所述第一路径切断的第一切断装置，所述连接点是将来自所述第二蓄电装置的电力向所述供电线供给的供给线与所述供电线之间的连接点。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：大庭智子，加地雅哉，请川纮嗣，大西悠季生，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP