电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术将二次电池与电容器组合起来向负载提供电源，该电源装置具备：开关元件，其切换从上述电容器向上述负载的电源的提供；DC-DC转换器，其能够将上述二次电池的电压升高并提供到上述负载；以及控制部，其在上述电容器的电压小于能够驱动上述负载的最低电压的情况下，对上述开关元件进行脉冲控制，并且控制上述DC-DC转换器来使该DC-DC转换器与上述开关元件交替地输出脉冲电流，使得能够对交替地输出的脉冲电流进行合成来向上述负载提供电源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种向负载提供电源的电源装置。
技术介绍
以往以来，使用一种将电池与电容器组合起来向负载提供电源的电源装置。在日本JP2006-345606A中公开了一种将电池与电容器并联连接的车辆用电源系统。在该电源系统中，通过从电容器和电池提供的电能来驱动电动机的逆变器。
技术实现思路
然而，在日本JP2006-345606A的电源系统中，当电容器的电压低于能够驱动逆变器的电压时，无法再利用来自电容器的电能来驱动电动机。另外，与在放电时电压缓慢下降的二次电池不同，电容器具有在放电时电压线性地下降的特性。因此，当电容器的电压下降时，即便还残存有电能也无法再从电容器提供电能来驱动逆变器。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于有效地活用电容器的电能。根据本专利技术的某一方式，提供一种将二次电池与电容器组合起来向负载提供电源的电源装置，该电源装置具备：开关元件，其切换从上述电容器向上述负载的电源的提供；DC-DC转换器，其能够将上述二次电池的电压升高来提供到上述负载；以及控制部，其在上述电容器的电压小于能够驱动上述负载的最低电压的情况下，对上述开关元件进行脉冲控制，并且控制上述DC-DC转换器来使上述DC-DC转换器与上述开关元件交替地输出脉冲电流，使得能够对交替地输出的脉冲电流进行合成来向上述负载提供电源。下面参照附图来详细说明本专利技术的实施方式、本专利技术的优点。附图说明图1是本专利技术的实施方式的电源装置的电路图。图2是本专利技术的实施方式的电源装置的框图。图3是表示从电源装置向负载的电源提供控制的流程图。图4是说明电源装置的作用的图。具体实施方式下面，参照图1至图4来说明本专利技术的实施方式的电源装置100。首先，参照图1和图2来说明电源装置100的结构。电源装置100是将二次电池1与电容器2组合起来向负载提供电源的装置。该负载是被二次电池1和电容器2提供电源来驱动电动机5的逆变器50。电源装置100应用于HEV(Hybrid Electric Vehicle：混合动力型车辆)、EV(Electric Vehicle：电动车辆)等。首先，说明被电源装置100提供电源的逆变器50和由逆变器50驱动的电动机5。电动机5是搭载于HEV、EV的驱动用电动机。电动机5是利用三相交流来生成旋转磁场而被驱动的三相感应电动发电机。电动机5具备定子和转子，该定子在内周具有分别构成U相、V相以及W相的多个线圈(省略图示)，该转子具有永磁体，在定子的内周旋转。电动机5的定子固定于车体(省略图示)，转子的旋转轴与车轮的车轴(省略图示)连结。电动机5能够将电能转换为车轮的旋转，并且能够将车轮的旋转转换为电能。逆变器50是从由二次电池1和电容器2提供的直流电力生成交流电力的电流变换机。逆变器50的额定电压为600V，能够驱动它的最低电压为350V。该最低电压相当于能够驱动负载的最低电压。逆变器50将从二次电池1和电容器2提供的直流电力转换为由相位依次相差120度的U相、V相以及W相构成的三层的交流并提供到电动机5。逆变器50具有正侧电力线51a、负侧电力线51b、U相电力线51u、V相电力线51v、W相电力线51w。正侧电力线51a与二次电池1及电容器2的正极连接。负侧电力线51b与二次电池1及电容器2的负极连接。U相电力线51u、V相电力线51v以及W相电力线51w设置于正侧电力线51a与负侧电力线51b之间。另外，在正侧电力线51a与负侧电力线51b之间并联连接有平滑电容器55，该平滑电容器55使在二次电池1及电容器2与逆变器50之间流动的直流电力平滑化。逆变器50具有六个作为开关元件的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)53u、54u、53v、54v、53w及54w。这些IGBT53u～54w是具有反向地并联连接的整流二极管的带二极管的IGBT。IGBT 53u与IGBT 54u串联地设置于U相电力线51u。U相电力线51u的IGBT 53u与IGBT 54u之间与电动机5的构成U相的线圈连接。IGBT 53v与IGBT 54v串联地设置于V相电力线51v。V相电力线51v的IGBT 53v与IGBT54v之间与电动机5的构成V相的线圈连接。IGBT 53w与IGBT 54w串联地设置于W相电力线51w。W相电力线51w的IGBT 53w与IGBT 54w之间与电动机5的构成W相的线圈连接。通过电动机控制器(省略图示)来控制IGBT 53u、54u、53v、54v、53w以及54w，由此逆变器50生成交流电流来驱动电动机5。接着，说明电源装置100的结构。电源装置100具备：二次电池电源部11，其具有二次电池1；电容器电源部21，其具有电容器2；以及作为控制部的控制器30(参照图2)，其控制从二次电池1和电容器2向逆变器50的电源的提供。二次电池电源部11与电容器电源部21并联连接。也就是说，二次电池1与电容器2并联连接。二次电池1是锂离子二次电池、镍氢二次电池等化学电池。在此，二次电池1的电压被设定为300V。对二次电池1设置检测SOC(State of Charge：充电状态)并将对应的信号发送到控制器30的二次电池SOC检测器1a(参照图2)。电容器2是串联连接多个来设定成期望的电压并且并联连接多个来设定成期望的蓄电容量的双电层电容器。在此，电容器2的电压被设定为600V。对电容器2设置检测电压并将对应的信号发送到控制器30的电容器电压检测器2a(参照图2)。电容器电源部21具备开关元件25，该开关元件25切换从电容器2向逆变器50的电源的提供。开关元件25由控制器30进行开闭控制。开关元件25在被切换为接通状态时，使得能够直接从电容器2向逆变器50提供电源。开关元件25例如是IGBT、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化膜半导体场效应晶体管)等能够以电气方式高速地进行开闭控制的开关。开关元件25在电容器2的电压为能够驱动电动机5的电压的情况下，被切换为接通状态，使得连续地从电容器2向逆变器50提供电源。当开关元件25被切换为断开状态时，无法再从电容器2向逆变器50提供电源。另外，开关元件25在被切换为接通状态时，使得能够将由电动机5发电得到的电力直接充入到电容器2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置，将二次电池与电容器组合起来向负载提供电源，该电源装置具备：开关元件，其切换从上述电容器向上述负载的电源的提供；DC‑DC转换器，其能够将上述二次电池的电压升高并提供到上述负载；以及控制部，其在上述电容器的电压小于能够驱动上述负载的最低电压的情况下，对上述开关元件进行脉冲控制，并且控制上述DC‑DC转换器来使上述DC‑DC转换器与上述开关元件交替地输出脉冲电流，使得能够对交替地输出的脉冲电流进行合成来向上述负载提供电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，将二次电池与电容器组合起来向负载提供电源，该
电源装置具备：
开关元件，其切换从上述电容器向上述负载的电源的提供；
DC-DC转换器，其能够将上述二次电池的电压升高并提供到上述负载；
以及
控制部，其在上述电容器的电压小于能够驱动上述负载的最低电压的情
况下，对上述开关元件进行脉冲控制，并且控制上述DC-DC转换器来使上述
DC-DC转换器与上述开关元件交替地输出脉冲电流，使得能够对交替地输出
的脉冲电流进行合成来向上述负载提供电源。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
上述DC-DC转换器根据上述电容器的电压的下降来使升高上述二次电
池的电压的增益增大。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
在上述电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田良昭，土屋孝幸，肥喜里邦彦，井谷幸一，远山洋，三宅范明，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE