电动车辆用的电力变换装置制造方法及图纸

电动车辆用的电力变换装置包括主电池、辅机电池、升压转换器电路、变换器电路、高压配线、平滑化电容器、主配线、副配线、DCDC转换器以及控制器。所述DCDC转换器与所述主配线的高电位线、所述主配线的低电位线、所述副配线的高电位线、所述副配线的低电位线、所述高压配线的高电位线、所述高压配线的低电位线连接。所述控制器与所述辅机电池以及所述DCDC转换器连接。所述DCDC转换器构成为：在检测到所述车辆的碰撞时，经由所述DCDC转换器将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述控制器，以使得所述控制器驱动所述变换器电路，经由所述变换器电路将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述马达。

Electric power conversion device for electric vehicles

The power conversion devices for electric vehicles include main battery, auxiliary battery, boost converter circuit, converter circuit, high voltage distribution line, smoothing capacitor, main wiring, auxiliary wiring, DCDC converter and controller. The DCDC converter is connected to the high potential line of the main wiring line, the low potential line of the main wiring line, the high potential line of the secondary wiring, the low potential line of the sub wiring, the high potential line of the high voltage distribution line and the low potential line of the high voltage distribution line. The controller is connected with the auxiliary battery and the DCDC converter. The DCDC converter is composed of: the collision of the vehicle to the detection, through the DCDC converter will accumulate in the smoothing capacitor of the power supply to the controller so that the controller drives the converter circuit via the converter circuit will be saved in the smoothing capacitor in the power supply to the motor.

【技术实现步骤摘要】
电动车辆用的电力变换装置
本说明书公开了涉及将电池的电力变换为行驶用马达的驱动电力的电力变换装置的技术。
技术介绍
电动车辆的电力变换装置具备：将主电池的直流电力变换为交流电力而向行驶用马达供给的变换器(inverter)电路。另外，电力变换装置具备：在向变换器电路供给之前将主电池的电压升压的升压转换器电路。电力变换装置利用变换器电路和升压转换器电路，将主电池的直流电力变换为马达的驱动电力。在电力变换装置中，为了抑制因升压转换器电路的开关元件的ON/OFF而引起的输出电压的脉动，在升压转换器电路与变换器电路之间配置平滑化电容器。由于平滑化电容器的容量大，因此，谋求在车辆碰撞时使平滑化电容器快速地放电。在日本特开2015-73353中，公开了在车辆碰撞时使平滑化电容器放电的技术。日本特开2015-73353的电力变换装置，使平滑化电容器的电力通过变换器电路流向马达而使其放电。通常时，从向空调机等辅机供给电力的辅机电池向控制变换器电路的控制器供给电力。但是，在碰撞时，由于辅机电池的破损、辅机电池与变换器电路的控制器之间的断线等，可能发生不从辅机电池向变换器电路的控制器供给电力的状况。日本特开2015-73353的电力变换装置，为了在碰撞时向变换器电路的控制器可靠地供给电力，具备在碰撞时利用的备用电源。
技术实现思路
备用电源是不在通常行驶时使用的电源，优选不搭载即可。本专利技术提供能够不使用备用电源地从辅机电池以外向变换器电路的控制器供给电力的电力变换装置。本专利技术的一个技术方案的电力变换装置包括：主电池、辅机电池、升压转换器电路、变换器电路、高压配线、平滑化电容器、主配线、副配线、DCDC转换器以及控制器。所述辅机电池的电压比所述主电池的电压低。所述升压转换器电路与所述主电池连接。所述升压转换器电路构成为将所述主电池的电压升压。所述变换器电路与所述升压转换器电路连接。所述变换器电路构成为将所述升压转换器电路的输出变换为交流并输出到车辆的行驶用马达。所述高压配线将所述升压转换器电路与所述变换器电路连接。所述平滑化电容器连接于所述高压配线的高电位线与所述高压配线的低电位线之间。所述主配线将所述主电池与所述升压转换器电路连接。所述副配线与所述辅机电池连接。所述DCDC转换器与所述主配线的高电位线、所述主配线的低电位线、所述副配线的高电位线、所述副配线的低电位线、所述高压配线的高电位线、所述高压配线的低电位线连接。所述控制器与所述辅机电池以及所述DCDC转换器连接。所述控制器构成为驱动所述变换器电路。所述DCDC转换器构成为：在检测到所述车辆的碰撞时，经由所述DCDC转换器将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述控制器，以使得所述控制器驱动所述变换器电路，并经由所述变换器电路将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述马达。在行驶时，在大容量的平滑化电容器中，积蓄有大的电力。根据上述方式的电力变换装置，在车辆碰撞时，使用平滑化电容器的电力来驱动变换器电路。由此，能够将平滑化电容器的电力经由变换器电路供给到马达。并且，为了驱动变换器电路，即使不使用专用的备用电源，也能够从平滑化电容器向变换器电路供给用于驱动变换器电路的电力。根据本专利技术的一个技术方案的电力变换装置，涉及具有升压转换器电路和变换器电路，并且在紧急时使与变换器电路连接的平滑化电容器放电的电力变换装置，在车辆碰撞时，能够利用平滑化电容器的电力来驱动变换器电路。由此，在车辆上不搭载用于在车辆碰撞时驱动变换器电路的备用电源即可应对。由此，能够使车辆轻量化。本说明书所公开的技术的详细情况和进一步的改良，通过以下的“具体实施方式”来说明。下面将参考附图说明本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和产业上的意义，其中，相同的附图标记表示相同的元素。附图说明图1是实施例的混合动力车的示意性框图。图2是实施例的混合动力车的电系统以及驱动系统的框图。图3是第1实施例的DCDC转换器的电路图。图4是第1实施例的碰撞检测时的放电处理的流程图。图5是第2实施例的DCDC转换器的电路图。图6是第3实施例的DCDC转换器的电路图。图7是第3实施例的碰撞检测时的放电处理的流程图。具体实施方式如图1、图2所示，本实施例的功率控制单元10(以下称为“PCU10”)搭载于混合动力车1。混合动力车1具备发动机41和马达44作为行驶用驱动源。发动机41的输出转矩和马达44的输出转矩，通过动力分配机构42(参照图2)被适当地分配/合成，向车轴43(即车轮)传递。此外，图1、图2仅示出本说明书所关注的技术的说明中所需要的部件，省略对于与说明无关的一部分部件的图示。从主电池3供给用于驱动马达44的电力。马达44具备被组装于定子的三相线圈44a。主电池3的输出电压例如是300伏特。混合动力车1除了主电池3之外，还具备用于向空调机24、安全气囊系统25等以比主电池3的输出电压低的电压驱动的设备群供给电力的辅机电池21。以下，将这些设备总称为“辅机”。PCU10的除大电流系电路之外的信号处理电路(生成PWM信号的PCU控制器16等)也是辅机的一种，后述的控制电路80和PCU控制器16也是辅机的一种。如后述那样，控制电路80、PCU控制器16以及DCDC转换器14经由辅机侧开关76与辅机电池21连接。另外，“主电池”/“辅机电池”的名称，是为了方便区别2个电池。主电池3经由系统主继电器4和主配线8的高电位线8a以及低电位线8b与PCU10连接。系统主继电器4是将主电池3与车辆的驱动系统进行连接或切断的开关。PCU10将主电池3的直流电力升压，变换为交流并供给到马达44。PCU10具备升压转换器电路12和变换器电路13。升压转换器电路12经由高电位线8a以及低电位线8b和系统主继电器4与主电池3连接。升压转换器电路12由2个开关元件SW、电抗器RE以及与各个开关元件SW反并联连接的二极管构成。升压转换器电路12经由高压配线11的高电位线11a和低电位线11b与变换器电路13连接。变换器电路13由6个开关元件SW和与各开关元件SW反并联连接的二极管构成。开关元件SW典型地是晶体管(IGBT)。PCU10还具备：将输入至升压转换器电路12的电压平滑化的电容器5和将输入至变换器电路13的电压(利用升压转换器电路12升压后的电压)平滑化的电容器7。电容器5连接于高电位线8a与低电位线8b之间。电容器7配置于高电位线11a与低电位线11b之间。这些电容器5、7是为了除了由于开关元件SW的ON/OFF而重叠于电压的高频的脉动(噪声)而设置的。对于PCU10而言，由于要处理的电流大，因此，电容器5、7也是大容量。在车辆停止后和/或碰撞时等，在电容器5、7中永远积蓄有很多电力并不优选。于是，PCU10在车辆发生了碰撞的情况下，经由马达44将积蓄在电容器5、7中的电力迅速地放电。更具体而言，当检测到车辆发生了碰撞时，PCU10将积蓄在电容器5、7中的电力经由变换器电路13流向马达44的三相线圈44a，使电容器5、7放电。换言之，将马达的三相线圈44a活用为放电阻抗。此外，在放电时，在不使马达44产生旋转转矩的路径上进行放电。升压转换器电路12、变换器电路13所具备的开关元件SW，被内置于PCU10的PCU控制器16控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，包括：主电池；辅机电池，其电压比所述主电池的电压低；与所述主电池连接的升压转换器电路，所述升压转换器电路构成为将所述主电池的电压升压；与所述升压转换器电路连接的变换器电路，所述变换器电路构成为将所述升压转换器电路的输出变换为交流并输出到车辆的行驶用马达；高压配线，其将所述升压转换器电路与所述变换器电路连接；平滑化电容器，其连接在所述高压配线的高电位线与所述高压配线的低电位线之间；主配线，其将所述主电池与所述升压转换器电路连接；副配线，其与所述辅机电池连接；DCDC转换器，其与所述主配线的高电位线、所述主配线的低电位线、所述副配线的高电位线、所述副配线的低电位线、所述高压配线的高电位线以及所述高压配线的低电位线连接；以及与所述辅机电池以及所述DCDC转换器连接的控制器，所述控制器构成为驱动所述变换器电路，其中，所述DCDC转换器构成为：在检测到所述车辆的碰撞时，经由所述DCDC转换器将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述控制器，以使得所述控制器驱动所述变换器电路，经由所述变换器电路将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述马达。

【技术特征摘要】
2016.06.24 JP 2016-1259401.一种电力变换装置，包括：主电池；辅机电池，其电压比所述主电池的电压低；与所述主电池连接的升压转换器电路，所述升压转换器电路构成为将所述主电池的电压升压；与所述升压转换器电路连接的变换器电路，所述变换器电路构成为将所述升压转换器电路的输出变换为交流并输出到车辆的行驶用马达；高压配线，其将所述升压转换器电路与所述变换器电路连接；平滑化电容器，其连接在所述高压配线的高电位线与所述高压配线的低电位线之间；主配线，其将所述主电池与所述升压转换器电路连接；副配线，其与所述辅机电池连接；DCDC转换器，其与所述主配线的高电位线、所述主配线的低电位线、所述副配线的高电位线、所述副配线的低电位线、所述高压配线的高电位线以及所述高压配线的低电位线连接；以及与所述辅机电池以及所述DCDC转换器连接的控制器，所述控制器构成为驱动所述变换器电路，其中，所述DCDC转换器构成为：在检测到所述车辆的碰撞时，经由所述DCDC转换器将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述控制器，以使得所述控制器驱动所述变换器电路，经由所述变换器电路将积蓄在所述平滑化电容器中的电力供给到所述马达。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，所述DCDC转换器包括整流电路和第2线圈，所述整流电路连接在所述副配线的高电位线与所述副配线的低电位线之间，所述整流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽尭志，
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