升压转换器的控制装置制造方法及图纸

提供一种能够降低总损耗的升压转换器的控制装置。升压转换器的控制装置(100)在电力供给系统中控制所述升压转换器，所述电力供给系统具备：具有电源电压VB的直流电源；升压转换器，其具备开关单元，通过预定的升压控制对所述电源电压VB进行升压并向负载装置输出，所述预定的升压控制包括基于升压指令电压的所述开关单元的开关状态的切换；以及检测所述升压转换器的输出电压VH的电压检测单元，所述控制装置具备：执行所述升压控制的升压控制单元；和间歇控制单元，其执行基于所述检测的输出电压VH的所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包含上次执行所述升压控制时的所述升压指令电压的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】升压转换器的控制装置
本专利技术涉及在例如车辆用的电力供给系统中控制升压转换器的升压转换器的控制装置的

技术介绍
作为这种控制装置，专利文献1公开了在极小负载状态下即使使升压转换器的动作休止也能够保持升压转换器的输出电压的负载驱动系统的控制装置。根据该装置，在多个负载的各负载电力的总和即总负载电力为跨过零的预定范围内的值时使转换器的开关动作休止。另外，在总负载电力为该预定范围内的值时，修正对负载驱动控制部的任一个进行的指令以使指令值与升压转换器的输出电压的偏差的绝对值减小。因此，在极小负载状态下即使使转换器的动作休止也能够保持升压转换器的输出电压。另外，由于只要处于极小负载状态或无负载状态就能够使升压转换器休止，所以能够降低在升压转换器的损耗。此外，也提出了对单一的负载适用与专利文献1同样的控制的负载驱动系统的控制装置(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献1：日本特开2011-15603号公报专利文献2：日本特开2010-283932号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在引用文献1和2所公开的装置(以下，适当地表现为“现有装置”)中，在升压转换器的休止期间其输出电压VH(在文献中为“二次电压V2”)不降低这一情况成为用于使升压转换器休止的条件。即，反过来说，确立了该现有装置在输出电压VH变动或不得不变动的条件下无法使升压转换器休止这一观点。若除去理想的无负载条件，则例如也如引用文献1的第[0005]段落中所记载，通常在定义为无负载的条件下也发生微小的负载变动，而在现有装置中，通过修正负载装置的指令转矩以抑制该负载变动，从而抑制了输出电压VH的变化。另外，对负载装置要求的转矩与损耗降低涉及的升压转换器侧的情况无关。在修正对负载装置要求的转矩时，负载装置实际的输出转矩远远背离要求值，变得难以发挥负载装置本来的作用。特别是在负载装置为车辆驱动用的电动机的情况下，当对连接于车轴的驱动轴供给的转矩背离要求转矩时，很有可能给动力性能、驾驶性能带来大的影响。因此，在现有装置中，如文献中一贯记载的那样，若非极小负载(总负载电力为跨过零的预定范围)的负载区域则控制本身不成立。在此，在负载装置包括电动机和发电机的结构中，通过将由发电机得到的电力用于电动机的牵引驱动而努力维持电力收支也并非不可能。然而，负载的消耗电力不得不基于电压值和电流值来推定，而且包含误差。因此，在发电机和电动机之间使电力收支准确地一致并不容易，结果是，只要不是容易确保电力的推定精度的小负载区域，这样的控制就无法充分发挥功能。另外，在大负载区域进行这样的控制的情况下，即使能够抑制升压转换器的输出电压的变动，包含负载装置和升压转换器的系统整体的效率也反而容易降低。即，升压转换器的损耗降低容易失去实践上的意义。在现有装置中，若不是这样负载装置处于极限的条件下的情况，则无法享受因使升压转换器休止而带来的利益。因此，该效果是极其限定性的，难以使包括升压转换器的升压损耗、在通过升压转换器的输出电压驱动负载装置时产生的损耗的系统整体的损耗(以下，适当表现为“总损耗”)充分降低。即，现有装置存在总损耗的降低效果不充分这一技术问题。本专利技术是鉴于所述技术问题而提出的，其目的在于，提供一种能够降低总损耗的升压转换器的控制装置。用于解决问题的手段为了解决上述的问题，本专利技术的升压转换器的控制装置，在电力供给系统中控制所述升压转换器，所述电力供给系统具备：具有电源电压VB的直流电源；升压转换器，其具备开关单元，通过预定的升压控制对所述电源电压VB进行升压并向负载装置输出，所述预定的升压包括基于升压指令电压的所述开关单元的开关状态的切换；以及检测所述升压转换器的输出电压VH的电压检测单元，所述控制装置的特征在于，具备：执行所述升压控制的升压控制单元；和间歇控制单元，其执行基于所述检测的输出电压VH的所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包含上次执行所述升压控制时的所述升压指令电压的范围内(技术方案1)。根据本专利技术的升压转换器的控制装置，能执行升压控制的间歇处理(以下，适当简称为“间歇处理”)。间歇处理是指，反复进行升压控制的停止和升压控制的再次开始(即，停止的解除)的处理。升压转换器的升压动作伴有因开关单元的开关波纹(switchingripple)等而引起的升压损耗。在升压控制停止的期间，由于该升压损耗成为零，所以升压控制的停止措施对总损耗的降低是有效的。另一方面，取代使升压控制进行间歇动作而尽可能维持升压控制停止的状态之意的技术思想，如关于上述现有装置的说明所记载的那样是以往周知的。即，该情况下，本来，若升压转换器处于停止状态则根据负载装置的驱动条件而自然增减的输出电压VH，通过负载装置侧的驱动条件的修正而维持。关于所述技术思想，针对使升压转换器的升压控制停止这一点也同样。然而，这样不容许输出电压VH的变动而仅在负载装置侧核对收支结果(帳尻)的技术思想，换言之，使升压控制停止和维持升压转换器的输出电压VH成为唯一的关系的技术思想是不自然并且不合理的。其原因在于，对于违反若负载装置处于电力再生状态则蓄积于升压转换器的电能增加、若负载装置处于牵引状态则该电能减少这一自然趋势而维持输出电压VH，只有在原本输出电压VH就不发生变动的极端限定的负载区域使升压控制停止，或者无视对负载装置要求的转矩(例如，用于驱动能够搭载电力供给系统的车辆的驱动转矩)。因此，在现有装置的技术思想中，无法充分降低总损耗。另一方面，在本专利技术的升压转换器的控制装置中所实现的间歇处理是指，在容许输出电压VH在预先设定的范围内、或按照预先设定的设定基准每次分别单独进行具体设定的范围内的变动之后实施的升压控制的停止措施。在此，间歇处理基于由检测单元检测的升压转换器的输出电压VH而进行。即，本专利技术的升压转换器的控制装置以近年来的开关单元的开关性能(例如，开关频率)的飞跃性提高为背景，发现了能够将升压转换器的动作状态作为控制要素来利用这一点，确立于将升压转换器作为一种电力控制装置来积极使用的技术性的前提。在适用了本专利技术的升压转换器的控制装置的情况下，在难以在负载装置侧核对收支结果的负载条件下也能够毫无问题地停止升压控制，与适用了上述现有装置的情况相比，升压控制的停止频度显著提高，并且升压控制的停止期间的总和显著变长。因此，根据本专利技术的升压转换器的控制装置，能够更加降低总损耗。此外，间歇处理中的升压控制的停止并不是指在升压控制中适当发生的、构成开关单元的各开关元件各自的动作的停止，而是指升压转换器的升压动作本身的停止即关闭(shutdown)。在这种升压转换器的一般性的控制中，每当作为三角波的载波信号和与升压指令电压对应的占空比信号一致时，切换开关元件的开关状态。在此，在开关单元由一个开关元件构成的情况下(例如，单臂型的升压转换器等正是如此)，在发生从接通向断开的切换的定时，能够看作开关单元暂时完全停止，但是这样的完全停止只不过是作为升压控制的一个环节而必然发生的完全停止，本专利技术的升压转换器的停止是不同意思的停止。在本专利技术的升压转换器的控制装置的一个技术方案中，还具备设定单元，该设定单元基于所述电源电压VB、所述升压转换器的耐电压、所述升压指令电压以及驱动所述负载装置时所产生的损耗中的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压转换器的控制装置，在电力供给系统中控制所述升压转换器，所述电力供给系统具备：具有电源电压VB的直流电源；升压转换器，其具备开关单元，通过预定的升压控制对所述电源电压VB进行升压并向负载装置输出，所述预定的升压控制包括基于升压指令电压的所述开关单元的开关状态的切换；以及检测所述升压转换器的输出电压VH的电压检测单元，所述控制装置的特征在于，具备：执行所述升压控制的升压控制单元；和间歇控制单元，其执行基于所述检测的输出电压VH的所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包含上次执行所述升压控制时的所述升压指令电压的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种升压转换器的控制装置，在电力供给系统中控制所述升压转换器，所述电力供给系统具备：具有电源电压VB的直流电源；升压转换器，其具备开关单元，通过预定的升压控制对所述电源电压VB进行升压并向负载装置输出，所述预定的升压控制包括基于升压指令电压的所述开关单元的开关状态的切换；以及检测所述升压转换器的输出电压VH的电压检测单元，所述控制装置的特征在于，具备：执行所述升压控制的升压控制单元；和间歇控制单元，其执行基于所述检测的输出电压VH的所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包含上次执行所述升压控制时的所述升压指令电压的范围内,所述间歇控制单元在所述输出电压VH的变动幅度和所述直流电源或所述负载装置的输出变化的程度的至少一方为预定值以内的情况下，开始所述升压控制的间歇处理。2.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置，其特征在于，所述控制装置还具备设定单元，该设定单元基于所述电源电压VB、所述升压转换器的耐电压、所述升压指令电压以及驱动所述负载装置时所产生的损耗中的至少一方来设定所述范围。3.根据权利要求1或2所述的升压转换器的控制装置，其特征在于，所述间歇控制单元在所述升压控制的间歇处理中，在所述输出电压VH超过所述范围的边界值的情况下使所述升压控制再次开始。4.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置，其特征在于，所述间歇控制单元在所述升压控制的间歇处理中，使所述输出电压VH在所述升压指令电压和所述范围的边界值之间变动。5.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置，其特征在于，所述电力供给系统还具备电流检测单元，该电流检测单元检测在所述升压转换器或所述直流电源中流动的电流，所述间歇控制单元在所述检测的电流为预定值以内的情况下开始所述升压控制的间歇处理。6.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置，其特征在于，所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村贤树，高松直义，平野晃佑，
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