电源系统技术方案

一种电源系统包括：第一蓄电装置；第二蓄电装置，其电压低于第一蓄电装置的电压；DC‑DC转换器，其包括扼流圈、第一切换元件、与第一切换元件并联连接的二极管和第二切换元件；半导体继电器，其配置为切换扼流圈的第二端与第二蓄电装置之间的连接状态；以及控制器，其配置为执行第一切换元件和第二切换元件的PWM控制，以控制半导体继电器的导通和断开。当第二切换元件的导通时间被控制为变成零，并且从第二蓄电装置流出的电流超过第一参考电流时，控制器降低第一切换元件的导通时间的占空比。

【技术实现步骤摘要】
电源系统
本专利技术涉及包括DC-DC转换器的电源系统。
技术介绍
例如，日本未经审查的专利申请公开第2000-354363号(JP2000-354363A)公开了一种电源系统，其中高压蓄电装置和低压蓄电装置通过升压和降压型DC-DC转换器而彼此连接，使得从高压侧向低压侧的电力充电以及从低压侧向高压侧的电力放电成为可能。
技术实现思路
在JP2000-354363A所公开的电源系统中，在检测到DC-DC转换器的高压侧上的电压低于低压蓄电装置的电压的情况下，通过切换机构(例如继电器)将低压蓄电装置从DC-DC转换器断开，以抑制低压蓄电装置的过放电。因此，在电源系统中，在DC-DC转换器的高压侧上的电压变得低于低压蓄电装置的电压的情况下，不能由DC-DC转换器控制和供应从低压蓄电装置流出的电流。本专利技术提供一种电源系统，即使在DC-DC转换器的高压侧上的电压低于低压蓄电装置的电压的情况下，该电源系统也能在预定电压差范围内控制从低压蓄电装置流出的电流。本专利技术的第一方面涉及电源系统，其包括第一蓄电装置、第二蓄电装置、DC-DC转换器、半导体继电器和控制器。第二蓄电装置的电压低于第一蓄电装置的电压。DC-DC转换器包括：扼流圈；第一切换元件，其配置为切换扼流圈的第一端与第一蓄电装置之间的连接状态；第一二极管，其与第一切换元件并联连接，并且对从扼流圈侧流向第一蓄电装置侧的电流进行整流；以及第二切换元件，其配置为切换扼流圈的第一端的接地状态。半导体继电器切换扼流圈的第二端与第二蓄电装置之间的连接状态。控制器配置为执行第一切换元件和第二切换元件的脉宽调制控制，以控制半导体继电器的导通和断开。控制器配置为当第二切换元件的导通时间被控制为变成零，并且从第二蓄电装置流出的电流超过第一参考电流时，降低第一切换元件的导通时间的占空比。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，控制器可配置为在第二切换元件的导通时间被控制为变成零，并且从第二蓄电装置流出的电流超过第一参考电流的情况下，断开第一切换元件。通过控制以降低第一切换元件的导通时间的占空比或断开第一切换元件，由于与第一切换元件并联连接的第一二极管，出现了压降。因此，扼流圈的第一端的电压相对于DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压上升了对应于压降的电压。如上所述，在DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压与第二蓄电装置的电压之间的电压差在由于第一二极管而引起的压降的范围内的情况下，通过第二切换元件可以适当地控制和供应从第二蓄电装置流出的电流。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，半导体继电器可包括彼此串联连接的第三切换元件和第四切换元件；第三二极管，其与第三切换元件并联连接，并且对从第四切换元件侧流向扼流圈侧的电流进行整流；以及第四二极管，其与第四切换元件并联连接，并且对从第三切换元件侧流向第二蓄电装置侧的电流进行整流。控制器可配置为在第一切换元件被断开、且从第二蓄电装置流出的电流超过第二参考电流的状态下，在第二切换元件的导通时间被控制为变成零的情况下，降低第三切换元件的导通时间的占空比或者进一步断开第三切换元件。通过控制以降低第三切换元件的导通时间的占空比或者断开第三切换元件，由于有与第三切换元件并联连接的第三二极管，产生了压降。因此，第二蓄电装置的电压相对于扼流圈的第二端的电压上升了对应于压降的电压。如上所述，在DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压与第二蓄电装置的电压之间的电压差也在由于第三二极管而引起的压降的范围内的情况下，通过第二切换元件可以控制从第二蓄电装置流出的电流。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，控制器可配置为，在第二切换元件的导通时间被控制为变成零、且从第二蓄电装置流出的电流超过第三参考电流的情况下，进一步断开第二切换元件和第四切换元件。由于通过以上控制断开了所有的第一切换元件至第四切换元件，因此可以抑制电流从第二蓄电装置持续地流出到第一蓄电装置侧而引起第二蓄电装置的过放电的情况。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，第一参考电流至第三参考电流中的每一者可以是通过将预定值与基于第二蓄电装置的电量状态(StateOfCharge,SOC)所确定的目标电流相加而获得的值。第一参考电流至第三参考电流中的每一者可以是通过将预定值与基于第二蓄电装置的电量状态(SOC)所确定的目标电流相加而获得的值。通过增加预定值可以抑制转换控制的颤动。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，控制器可配置为，在从第二蓄电装置流出的电流超过第四参考电流的情况下，断开第一切换元件、第二切换元件、第三切换元件和第四切换元件。在根据本专利技术的第一方面的电源系统中，第四参考电流可以是通过将设定为用于抑制颤动的预定值与基于第二蓄电装置的电量状态所确定的目标电流相加而获得的值。本专利技术的第二方面涉及电源系统，其包括第一蓄电装置、第二蓄电装置、DC-DC转换器、半导体继电器和控制器。第二蓄电装置的电压低于第一蓄电装置的电压。DC-DC转换器包括：扼流圈；第一切换元件，其配置为切换扼流圈的第一端与第一蓄电装置之间的连接状态；第一二极管，其与第一切换元件并联连接，并且对从扼流圈侧流向第一蓄电装置侧的电流进行整流；以及第二切换元件，其配置为切换扼流圈的第一端的接地状态。半导体继电器切换扼流圈的第二端与第二蓄电装置之间的连接状态。控制器配置为执行第一切换元件和第二切换元件的脉宽调制控制，以控制半导体继电器的导通和断开。控制器可配置为在第一蓄电装置侧上的电压变得低于第二蓄电装置的电压的情况下，降低第一切换元件的导通时间的占空比或者断开第一切换元件。在根据本专利技术的第二方面的电源系统中，在第一蓄电装置侧的电压变得低于第二蓄电装置的电压的情况下，通过控制以降低第一切换元件的导通时间的占空比或者断开第一开关元件，由于有与第一开关元件并联连接的第一二极管，产生了压降。因此，扼流圈的第一端的电压相对于DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压上升了对应于压降的电压。因此，在DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压与第二蓄电装置的电压之间的电压差在由于第一二极管而引起的压降的范围内的情况下，通过第二切换元件可以控制从第二蓄电装置流出的电流。在根据本专利技术的第二方面的电源系统中，半导体继电器可包括：彼此串联连接的第三切换元件和第四切换元件；第三二极管，其与第三切换元件并联连接，并且对从第四切换元件侧流向扼流圈侧的电流进行整流；以及第四二极管，其与第四切换元件并联连接，并且对从第三切换元件侧流向第二蓄电装置侧的电流进行整流。控制器可配置为，在第一切换元件被断开的状态下，在第一蓄电装置侧上的电压变得低于第一电压的情况下，降低第三切换元件的导通时间的占空比或者进一步断开第三切换元件，第一电压比第二蓄电装置的电压低预定值。通过控制以降低第三切换元件的导通时间的占空比或者断开第三切换元件，由于有与第三切换元件并联连接的第三二极管，产生了压降。因此，第二蓄电装置的电压相对于扼流圈的第二端的电压上升了对应于压降的电压。因此，在DC-DC转换器的第一蓄电装置侧的电压与第二蓄电装置的电压之间的电压差也在由于第三二极管而引起的压降的范围内的情况下，通过第二切换元件可以控制从第二蓄电装置流出的电流。在根据本专利技术的第二方面的电源系统中，控制器可配置为，在第一蓄电装置侧上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源系统，其特征在于，包括：第一蓄电装置；第二蓄电装置，其电压低于所述第一蓄电装置的电压；DC‑DC转换器，其包括：扼流圈；第一切换元件，其配置为切换所述扼流圈的第一端与所述第一蓄电装置之间的连接状态；第一二极管，其与所述第一切换元件并联连接，并且对从所述扼流圈侧流向所述第一蓄电装置侧的电流进行整流；和第二切换元件，其配置为切换所述扼流圈的所述第一端的接地状态；半导体继电器，其配置为切换所述扼流圈的第二端与所述第二蓄电装置之间的连接状态；以及控制器，其配置为执行所述第一切换元件和所述第二切换元件的脉宽调制控制，以控制所述半导体继电器的导通和断开；其中，所述控制器配置为当所述第二切换元件的导通时间被控制为变成零，并且从所述第二蓄电装置流出的电流超过第一参考电流时，降低所述第一切换元件的导通时间的占空比。

【技术特征摘要】
2017.09.04 JP 2017-1694751.一种电源系统，其特征在于，包括：第一蓄电装置；第二蓄电装置，其电压低于所述第一蓄电装置的电压；DC-DC转换器，其包括：扼流圈；第一切换元件，其配置为切换所述扼流圈的第一端与所述第一蓄电装置之间的连接状态；第一二极管，其与所述第一切换元件并联连接，并且对从所述扼流圈侧流向所述第一蓄电装置侧的电流进行整流；和第二切换元件，其配置为切换所述扼流圈的所述第一端的接地状态；半导体继电器，其配置为切换所述扼流圈的第二端与所述第二蓄电装置之间的连接状态；以及控制器，其配置为执行所述第一切换元件和所述第二切换元件的脉宽调制控制，以控制所述半导体继电器的导通和断开；其中，所述控制器配置为当所述第二切换元件的导通时间被控制为变成零，并且从所述第二蓄电装置流出的电流超过第一参考电流时，降低所述第一切换元件的导通时间的占空比。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制器配置为，当所述第二切换元件的所述导通时间被控制为变成零，并且从所述第二蓄电装置流出的所述电流超过所述第一参考电流时，断开所述第一切换元件。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述半导体继电器包括：彼此串联连接的第三切换元件和第四切换元件；第三二极管，其与所述第三切换元件并联连接，并且对从所述第四切换元件侧流向所述扼流圈侧的电流进行整流；以及第四二极管，其与所述第四切换元件并联连接，并且对从所述第三切换元件侧流向所述第二蓄电装置侧的电流进行整流；并且所述控制器配置为，在所述第一切换元件被断开、且从所述第二蓄电装置流出的所述电流超过第二参考电流的状态下，当所述第二切换元件的所述导通时间被控制为变成零时，降低所述第三切换元件的导通时间的占空比。4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述控制器配置为，在所述第一切换元件被断开、且从所述第二蓄电装置流出的所述电流超过所述第二参考电流的状态下，当所述第二切换元件的所述导通时间被控制为变成零时，断开所述第三切换元件。5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述控制器配置为，当所述第二切换元件的所述导通时间被控制为变成零、且从所述第二蓄电装置流出的所述电流超过第三参考电流时，进一步断开所述第二切换元件和所述第四切换元件。6.根据权利要求5所述的电源系统，其特征在于，所述第一参考电流至第三参考电流中的每一者是通过将预定值与基于所述第二蓄电装置的电量状态所确定的目标电流相加而获得的值。7.根据权利要求3或4所述的电源系统，其特征在于，所述控制器配置为，当从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇佐美知洋，山本拓也，
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