电源系统技术方案

本发明专利技术提供一种电源装置，能够有效抑制电压转换器中的启动后的浪涌电流，且容易实现。电源系统(S)具备第1电源、第2电源、从输入端将电压升压而输出向输出端的电压控制单元(VCU)、及控制VCU的电气控制单元(ECU)。VCU具备上臂、下臂、一端连接于输入端且另一端连接于上臂与下臂的连接中点的电抗器、及获取流向电抗器的电流的值的电流传感器。ECU在VCU的启动时，进行在将上臂的晶体管设为断开的状态下使下臂的晶体管的占空比(γ1)渐增的启动时控制后，进行使上臂的晶体管及下臂的晶体管互补地驱动的通常控制。ECU在启动时控制的执行中，使用由电流传感器所获取的电抗器电流的值，来判定是结束还是继续启动时控制。

power supply system

The invention provides a power supply device which can effectively suppress the starting surge current in a voltage converter and is easy to realize. The power supply system (S) has a first power supply, a second power supply, a voltage control unit (VCU) that boosts the voltage from the input end and outputs it to the output end, and an electrical control unit (ECU) that controls the VCU. The VCU has a reactor with upper arm, lower arm, one end connected to the input end and the other end connected to the middle point of the upper arm and lower arm connection, and a current sensor to obtain the current value flowing to the reactor. When the ECU starts the VCU, it controls the start-up time when the upper arm transistor is set to be disconnected so that the duty cycle of the lower arm transistor (gamma 1) increases gradually, and then carries out the usual control to drive the upper arm transistor and the lower arm transistor complementarily. In the execution of ECU start-up control, the value of reactor current obtained by current sensor is used to determine whether the control is finished or continued.

【技术实现步骤摘要】
电源系统
本专利技术涉及一种电源系统(system)，其具备两个电源和设在这些电源之间的电压转换器。
技术介绍
近年来，提出有一种车辆的电源系统，其将特性不同的两个电源利用电压转换器予以连接，从而可在这些电源之间实现电力的贯通(例如参照专利文献1)。图5是示意性地表示此种具备两个电源的、以往的电源系统100的结构的图。电源系统100具备第1电源101、特性与所述第1电源101不同的第2电源102、及设在这些电源101、102之间的电压转换器103。电压转换器103是所谓的双向直流-直流(DirectCurrent-DirectCurrent，DCDC)转换器(converter)，通过作为升压斩波器(chopper)进行动作，从而对第1电源101的输出电压进行升压而供给至第2电源102侧，或者通过作为降压斩波器进行动作，从而对第2电源102的输出电压进行降压而供给至第1电源101侧。当使电压转换器103作为升压斩波器进行动作时，其上臂(arm)105的开关(switching)元件与下臂104的开关元件以彼此互补的方式而进行通/断(ON/OFF)驱动。图6是表示电压转换器103启动时的上臂105及下臂104的开关元件的控制的一例的时间图(timechart)。更具体而言，是表示在第1电源101的输出电压比第2电源102的输出电压低的状态下，如图6中的最上段所示，使上臂105及下臂104的开关元件互补地进行通/断驱动时的各种电流的变化的图。图6中，从下段起依序表示流经下臂104的二极管(diode)的电流ID1、流经上臂105的开关元件的电流IQ2、与流经电抗器(reactor)的电流IL。如图6所示，当第2电源102的输出电压高于第1电源101的输出电压时，在电压转换器103的启动时，有时会在电压转换器103的各种元件中从第2电源102侧朝向第1电源101侧产生大的浪涌电流。因此，在专利文献2或专利文献3中，展示了在如上所述的电源系统100中抑制浪涌电流的产生的技术。在专利文献2中，揭示了一种技术：与进行电力贯通的两个电源各自对应地设置电压转换器，相对于其中一个电压转换器而使另一个电压转换器的启动延迟。在另一个电压转换器中，进行控制，以使得连接于输出端子间的上臂与下臂的串联连接体中的上臂的开关动作在启动后的规定期间内停止。由此，能够抑制浪涌电流流入另一个电压转换器。在专利文献3中，揭示了一种技术：使设在电压不同的电源间的电压转换器中的上臂的开关动作在启动后停止，直至此电压转换器的输出电流值超过规定值为止。通过使上臂的开关动作在启动后的一定期间内停止，从而能够抑制浪涌电流。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2017-41973号公报专利文献2：日本专利特开2009-296847号公报专利文献3：日本专利特开2003-70238号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]在专利文献2及专利文献3中揭示了：通过使上臂的开关动作在电压转换器启动后的一定期间内停止，从而抑制浪涌电流的流动。但是，在专利文献2中，对于实际上如何设定使上臂的开关动作停止的期间，并未作充分研讨。另一方面，在专利文献3中揭示了：基于电压转换器的输出电流值，来设定为了抑制浪涌电流而使上臂的开关动作停止的期间。更详细而言，揭示了：对流向电压转换器的输出导线的电流值进行检测，基于此检测值来决定使上臂的开关动作停止的期间。然而，流向电压转换器的输出导线的电流呈下述现象，即，变化率根据电压转换器的输入/输出间的电位差而改变。此现象意味着，作为用于避免浪涌电流产生的判定基准的电流的阈值取决于输入/输出间的电位差。即，只要想基于流向电压转换器的输出导线的电流值来决定使上臂的开关动作停止的期间，就必须根据电压转换器的输入/输出间的电位差来重新设定判定阈值。因而，专利文献3所揭示的技术在实施时繁琐。本专利技术的目的在于提供一种电源装置，能够有效抑制电压转换器中的启动后的浪涌电流，且容易实现。[解决问题的技术手段](1)本专利技术的电源系统(例如后述的电源系统S)包括：第1电源(例如后述的第1电源1)；第2电源(例如后述的第2电源2)；电压转换器(例如后述的VCU3)，输入端(例如后述的一次侧端子11、12)连接于所述第1电源且输出端(例如后述的二次侧端子21、22)连接于所述第2电源，从所述输入端将电压升压而输出向所述输出端；以及控制装置(例如后述的ECU5)，控制所述电压转换器，所述电压转换器包括：上臂(例如后述的上臂32)，具备一端连接于所述输出端的正极的开关元件(例如后述的晶体管(transistor)Q2)；下臂(例如后述的下臂31)，具备一端连接于所述上臂且另一端连接于所述输出端的负极的开关元件(例如后述的晶体管Q1)；电抗器(例如后述的电抗器L)，一端连接于所述输入端的正极，且另一端连接于所述上臂与所述下臂的连接中点(例如后述的连接中点33)；以及电抗器电流获取部件(例如后述的电流传感器35)，获取流经所述电抗器的电流的值，所述控制装置在所述电压转换器的启动时，进行在将所述上臂的开关元件设为断开(OFF)的状态下使所述下臂的开关元件的占空(duty)比(例如后述的占空比γ1)渐增的启动时控制(例如后述的图2的步骤S3～S8的处理)后，进行使所述上臂的开关元件及所述下臂的开关元件互补地驱动的通常控制(例如后述的图2的步骤S9的处理)，在所述启动时控制的执行中，使用由所述电抗器电流获取部件所获取的电流的值，来判定是结束还是继续所述启动时控制。(2)此时，优选的是，所述控制装置在所述下臂的开关元件的占空周期中，由所述电抗器电流获取部件所获取的电流的值处于电流阈值(例如后述的电流阈值IL_th)以下的期间的长度为时间阈值(例如后述的时间阈值T_th)以下时，判定为结束所述启动时控制，所述电流阈值被设定为0或比0稍大的值，所述时间阈值被设定为比0稍大的值。(3)此时，优选的是，所述控制装置在所述下臂的开关元件的占空周期的末期，由所述电抗器电流获取部件所获取的电流的值大于电流阈值(例如后述的电流阈值IL_th)时，判定为结束所述启动时控制，所述电流阈值被设定为比0稍大的值。(4)此时，优选的是，所述电压转换器包括连接于所述输入端的正极与负极的平滑电容器(例如后述的一次侧平滑电容器C1)，所述电抗器电流获取部件是一电流传感器(例如后述的电流传感器35)，所述电流传感器产生与流经所述输入端的正极与所述电抗器之间或者所述电抗器与所述连接中点之间的电流相应的信号。(5)此时，优选的是，所述控制装置基于判定为结束所述启动时控制的占空周期中的、所述下臂的开关元件的占空比(例如后述的占空比γ1)，来设定所述通常控制中的所述上臂的开关元件的占空比(例如后述的占空比γ2)。[专利技术的效果](1)本专利技术的电源系统中，在电压转换器的启动时，进行在将上臂的开关元件设为断开的状态下使下臂的开关元件的占空比渐增的启动时控制后，进行使上臂的开关元件及下臂的开关元件互补地驱动的通常控制。此处，进行启动时控制的期间，上臂的开关元件被维持为断开，因此，即使在电压转换器的输出端侧的电压高于输入端侧的电压的情况下，也能够抑制从第2电源侧朝向第1电源侧的浪涌电流的产生。此处，在启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源系统，其包括：第1电源；第2电源；电压转换器，输入端连接于所述第1电源且输出端连接于所述第2电源，将从所述输入端的电压升压而向所述输出端输出；以及控制装置，控制所述电压转换器，所述电源系统的特征在于，所述电压转换器包括：上臂，具备一端连接于所述输出端的正极的开关元件；下臂，具备一端连接于所述上臂且另一端连接于所述输出端的负极的开关元件；电抗器，一端连接于所述输入端的正极，且另一端连接于所述上臂与所述下臂的连接中点；以及电抗器电流获取部件，获取流经所述电抗器的电流的值，所述控制装置在所述电压转换器的启动时，进行在将所述上臂的开关元件设为断开的状态下使所述下臂的开关元件的占空比渐增的启动时控制后，进行使所述上臂的开关元件及所述下臂的开关元件互补地驱动的通常控制，在所述启动时控制的执行中，使用由所述电抗器电流获取部件所获取的电流的值，来判定是结束还是继续所述启动时控制。

【技术特征摘要】
2017.10.19 JP 2017-2029051.一种电源系统，其包括：第1电源；第2电源；电压转换器，输入端连接于所述第1电源且输出端连接于所述第2电源，将从所述输入端的电压升压而向所述输出端输出；以及控制装置，控制所述电压转换器，所述电源系统的特征在于，所述电压转换器包括：上臂，具备一端连接于所述输出端的正极的开关元件；下臂，具备一端连接于所述上臂且另一端连接于所述输出端的负极的开关元件；电抗器，一端连接于所述输入端的正极，且另一端连接于所述上臂与所述下臂的连接中点；以及电抗器电流获取部件，获取流经所述电抗器的电流的值，所述控制装置在所述电压转换器的启动时，进行在将所述上臂的开关元件设为断开的状态下使所述下臂的开关元件的占空比渐增的启动时控制后，进行使所述上臂的开关元件及所述下臂的开关元件互补地驱动的通常控制，在所述启动时控制的执行中，使用由所述电抗器电流获取部件所获取的电流的值，来判定是结束还是继续所述启动时控制。2.根据权利要求1所述的电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：曽根利浩，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP