车辆用电源系统技术方案

本公开涉及车辆用电源系统。电源系统具备主电源、辅机电源、电力变换器、继电器、升压转换器和控制器。电力变换器具有连接在主电源的正极与负极之间的电容器。继电器切换电力变换器与主电源之间的连接和断开。升压转换器的低电压端连接于辅机电源，高电压端不经由继电器地连接于电力变换器。控制器在车辆的主开关接通时，在使继电器变为连接状态之前使升压转换器工作来对电容器预充电。控制器在连接于辅机电源的特定辅机执行初始化处理期间将升压转换器的输出电流设定为第1电流值，在初始化处理执行结束后将输出电流变更为比第1电流值大的第2电流值。

Vehicle Power Supply System

The present disclosure relates to a power supply system for vehicles. The power supply system has main power supply, auxiliary power supply, power converter, relay, boost converter and controller. The power converter has capacitors connected between the positive and negative poles of the main power supply. Relay switching power converter and main power supply connection and disconnection. The low voltage end of the boost converter is connected to the auxiliary power supply, and the high voltage end is connected to the power converter without relay. When the main switch of the vehicle is turned on, the controller makes the boost converter work to pre-charge the capacitor before the relay becomes connected. The controller sets the output current of the boost converter to the first current value during the initialization process of a specific auxiliary connected to the auxiliary power supply, and changes the output current to the second current value larger than the first current value after the completion of the initialization process.

【技术实现步骤摘要】
车辆用电源系统
本说明书公开的技术涉及车辆用电源系统。尤其涉及具备用于行驶用马达的高电压电源和用于辅机的低电压电源的车辆用电源系统。
技术介绍
电动车(包括燃料电池车和混合动力车)具备用于行驶用马达的高电压电源(主电源)和用于辅机的低电压电源(辅机电源)。“辅机”指的是用比行驶用马达的电压低的电压工作的、工作电压大致在50伏特以下的车载设备的总称。行驶用马达的驱动电压大于100伏特，主电源的输出电压超过100伏特。即，辅机电源的输出电压低于主电源的输出电压。主电源的典型例是锂离子蓄电池(battery)和/或燃料电池。辅机电源采用可再充电的二次电池。辅机电源的典型例是铅蓄电池。专利文献1、2中例示了这样的电源系统。主电源经由系统主继电器连接于电力变换器。电力变换器将主电源的电力变换(转换)为行驶用马达的驱动电力。电力变换器具备连接在主电源的正极与负极之间的电容器。电容器有时为了平滑从主电源供给的电流而设置，有时为了在斩波式电压转换器(convertor)等中临时储存电能而设置。当车辆的主开关(mainswitch)导通(ON)时，若闭合系统主继电器而将电力变换器连接于高电压电源，则大的电流会通过系统主继电器向电容器流通。突然流通大电流则可能会导致系统主继电器熔接。于是，在专利文献1、2的电源系统中，在将系统主继电器切换到连接状态之前，先使用辅机蓄电池对电容器充电。称将系统主继电器从开放状态切换到连接状态之前的电容器的充电为预充电(pre-charge)。专利文献1、2的电源系统具备低电压端连接于辅机电源、高电压端不经由系统主继电器地连接于电力变换器的升压转换器。电源系统的控制器在将系统主继电器切换到连接状态之前，先使升压转换器工作，用辅机电源的电力对电容器预充电。在专利文献2的电源系统中，只起动预充电所需的辅机并禁止其他辅机起动，以使得在辅机电源的余量少的情况下也能够执行预充电。现有技术文献专利文献1：日本特开2017-085810号公报专利文献2：日本特开2016-135010号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题辅机电源对各种辅机供给电力。除了空调器、车内灯、汽车导航等，包括电源系统的控制器在内的各种控制器也属于辅机，并从辅机电源接受电力供给。辅机中有的会在车辆的主开关导通时进行起动时的初始化处理等。在预充电期间，若其他辅机中功耗增大，则可能会导致辅机电源的电力不足，其他辅机的工作变得不稳定。本说明书提供能够使用连接有各种辅机的辅机电源稳定地执行预充电的技术。用于解决问题的技术方案本说明书公开的电源系统具备主电源、辅机电源、电力变换器、继电器、升压转换器和控制器。电力变换器是变换主电源的输出电力的设备，具有连接在主电源的正极与负极之间的电容器。继电器切换电力变换器与主电源之间的连接和断开。辅机电源的输出电压低于主电源的输出电压。升压转换器的低电压端连接于辅机电源，高电压端不经由继电器地连接于电力变换器。控制器在将继电器切换到连接状态之前先使升压转换器工作来对电容器预充电。控制器在电容器的预充电期间内，在连接于辅机电源的特定辅机执行特定处理(初始化处理等)期间将升压转换器的输出电流设定为第1电流值。控制器在特定处理执行结束后将升压转换器的输出电流变更为比第1电流值大的第2电流值。如上所述，从辅机电源接受电力供给的特定辅机执行初始化处理等。在本说明书公开的电源系统中，在初始化处理等特定处理的执行期间使升压转换器的输出电流减小，在特定处理的执行结束后使输出电流增大。在特定处理的执行期间内减小从辅机电源向升压转换器供给的电力，以使得辅机电源不会变得输出不足。本说明书公开的电源系统在特定辅机执行特定处理期间也能够稳定地执行预充电。本说明书公开的技术的详情和进一步的改善将会在以下的“具体实施方式”中进行说明。附图说明图1是包括实施例的电源系统的混合动力车的电力系统的框图。图2是控制器执行的预充电处理的流程图。图3是表示辅机蓄电池的电流的随时间的变化的一例的时间图。具体实施方式以下，参照附图，详细对本专利技术的代表性且非限定性的具体例进行说明。该详细说明单纯意在向本领域技术人员示出用于实施本专利技术的优选的例子的详细内容，而并非意在对本专利技术的范围进行限定。另外，为了提供进一步得到改善的车辆用电源系统和其使用方法以及制造方法，以下所公开的追加的特征及专利技术能够与其他特征、专利技术分开或一起使用。另外，以下的详细说明中所公开的特征、工序的组合在最广泛的含义中并非是在实施本专利技术时所必须的，而仅是为了特别说明本专利技术的代表性的具体例而记载的。再者，在提供本专利技术的追加的且有用的实施方式时，上述及下述的代表性的具体例的各种特征以及独立权利要求及从属权利要求所记载的各种特征并非必须按照此处所记载的具体例或者按照所列举的顺序来进行组合。本说明书和/或权利要求书所记载的所有特征意在：在实施例和/或权利要求所记载的特征的结构之外，作为对申请的原始公开和请求保护的特定事项进行的限定而单独且彼此独立地公开。再者，与所有数值范围和组或群相关的记载意在：作为对申请的原始公开和请求保护的特定事项进行的限定，公开了它们的中间的结构。【实施例】参照附图，说明实施例的电源系统10。实施例的电源系统10搭载于混合动力车100。图1表示包括电源系统10的混合动力车100的电力系统的框图。混合动力车100具备行驶用马达50和发动机51。行驶用马达50的输出转矩和发动机51的输出转矩在齿轮组52合成并向车轴53传递。混合动力车100除了电源系统10、行驶用马达50和发动机51之外还具备主开关41、发动机控制器32、空调器33、汽车导航34。发动机控制器32、空调器33、汽车导航34通过辅机电力线31从辅机蓄电池15接受电力供给。将会在后面详细说明，电源系统10所具备的控制器13也从辅机蓄电池15接受电力供给。从辅机蓄电池15接受电力供给的设备的总称为“辅机”。以下，在对发动机控制器32、空调器33、汽车导航34、控制器13等辅机总称的情况下记作辅机30。此外，辅机30分为特别(特殊)辅机30a和通常(一般)辅机30b，将会在后面对该分类进行说明。电源系统10是对行驶用马达50和辅机30供给电力的系统。电源系统10具备主蓄电池11、辅机蓄电池15、系统主继电器12、电力变换器20、升压转换器14、控制器13。主蓄电池11主要是用于行驶用马达50的电源。主蓄电池11例如是可再充电的锂离子蓄电池。主蓄电池11的输出电压例如为200伏特。如上所述，辅机蓄电池15是用于对辅机30供给电力的电源。辅机蓄电池15的输出电压低于主蓄电池11的输出电压，例如为12伏特、24伏特或者48伏特。辅机蓄电池15也是可再充电的二次蓄电池，例如是铅蓄电池。辅机蓄电池15经由遍布于车辆的辅机电力线31对未图示的大量辅机供给电力。此外，辅机蓄电池15的负极与辅机30的负极经由地(ground)而连接。在辅机电力系统中，车辆的车体相当于接地端子。电力变换器20经由系统主继电器12与主蓄电池11连接。电力变换器20将主蓄电池11的输出电力变换成行驶用马达50的驱动电力。电力变换器20具备双向DC-DC转换器电路21、变换器(inverter)电路22、电容器23。行驶用马达50的驱动电压在20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用电源系统，具备：主电源；电力变换器，其变换所述主电源的输出电力，具有连接在所述主电源的正极与负极之间的电容器；继电器，其切换所述电力变换器与所述主电源之间的连接和断开；辅机电源，其输出电压低于所述主电源的输出电压；升压转换器，其低电压端连接于所述辅机电源，其高电压端不经由所述继电器地连接于所述电力变换器；以及控制器，其在使所述继电器变为连接状态之前使所述升压转换器工作来对所述电容器预充电，所述控制器在所述电容器的预充电期间内，在连接于所述辅机电源的特定辅机执行特定处理期间将所述升压转换器的输出电流设定为第1电流值，在所述特定处理执行结束后将所述输出电流变更为比所述第1电流值大的第2电流值。

【技术特征摘要】
2017.11.08 JP 2017-2157191.一种车辆用电源系统，具备：主电源；电力变换器，其变换所述主电源的输出电力，具有连接在所述主电源的正极与负极之间的电容器；继电器，其切换所述电力变换器与所述主电源之间的连接和断开；辅机电源，其输出电压低于所述主电源的输出电压；升压转换器，其低电压端连接于所述辅机电源，其高电压端不经由所述继电器地连接于所述电力变换器；以及控制器，其在使所述继电器变为连接状态之前使所述升压转换器工...

【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