车辆用驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆用驱动系统。串联连接的电池(Batt1、Batt2)的连接节点接地。控制逆变器(15a)工作，以便使电动机驱动电压比各电池(Batt1、Batt2)的输出电压都高。车辆用驱动系统(10)构成为能够分别从电池(Batt1、Batt2)向逆变器(15a)以外的安装在车辆(1)上的电气设备供电。就利用行驶用电动机的车辆用驱动系统而言，在抑制车辆重量和成本增大的同时，却使电动机高输出化，长时间地向电动机供电，并且使该系统充分地发挥其所具有的潜在能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
车辆用驱动系统


[0001]此处所公开的技术涉及一种车辆用驱动系统，该车辆用驱动系统利用行驶用电动机和电池。

技术介绍

[0002]到目前为止，用高电压电池驱动行驶用电动机的车辆用驱动系统已为众人所知。电动机的输出取决于电流和电压(P＝I
·
V
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cosθ)，因此为了实现电动机的高输出化，有效的办法是将电池高电压化。一般而言，为了驱动行驶用电动机，要利用60V以上的高电压电池。
[0003]此处，在利用高电压电池的装置中，需要对部件和布线采取应对高电压的各种措施，这将导致成本和重量增加。例如，导致连接逆变器与电池的布线大型化，重量变重。此外，不得不使用能够承受高电压的价格昂贵的部件作为逆变器的连接器和电池的连接器。另一方面，通过进行高电压化，用于获得规定的电动机输出的电流值就会变小(根据P＝I
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V
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cosθ)，因此能够减少电动机的损耗(Ploss＝R
·
I2)。这样一来，能够降低车辆的功耗。近年来，与车辆重量和成本增加的缺点相比，优先考虑减少功耗的优点，而使电池高电压化的结构成了主流。
[0004]在专利文献1中，公开了一种以电动机的驱动力为主要驱动力的混合动力驱动装置的结构。在该结构下，串联连接低电压电池与电容器，形成用于驱动电动机的高电压电源。
[0005]专利文献1：日本公开专利公报特开2019－162964号公报

技术实现思路

[0006]－专利技术要解决的技术问题－
[0007]一般而言，与普通电池相比，电容器能够瞬间地供给大电流。在专利文献1的结构下，例如车辆在起步时是利用响应性良好的该电容器进行加速的。然而，由于电容器的能量密度小，所以难以长时间地向电动机供电。因此，从确保续航距离的观点出发，优选的做法是不利用电容器而利用电池。
[0008]此处所公开的技术，其目的在于：利用行驶用电动机的车辆用驱动系统，在抑制车辆重量和成本增大的同时，却能够使电动机高输出化，能够长时间地向电动机供电，并且还能够充分地发挥该车辆用驱动系统所具有的潜在能力。
[0009]－用于解决技术问题的技术方案－
[0010]此处，专利技术人通过实验和研究等，针对上述结构的车辆用驱动系统得到了以下见解。
[0011]也就是说，在结构如上所述的车辆用驱动系统中，让串联连接的第一电池与第二电池的连接节点接地，而将从电池部输出的电压低电压化。而且，采用三电平逆变器作为逆变器，由逆变器生成比电池电压高的电动机驱动电压。由此而能够实现重量小、成本低且电
动机输出高的车辆用驱动系统。
[0012]然而，专利技术人的实验结果表明，结构如上所述的车辆用驱动系统不能确保所期待的输出性能。从研究的结果可知，其原因在于电池的充电量(SOC)及电压存在偏差。
[0013]也就是说，如果向逆变器供给电源的各电池的充电量及电压存在偏差，电动机驱动电压的振幅就会产生偏差，这将引起电动机的扭矩发生变化。在驱动车辆时，电动机的扭矩发生变化会成为大大地破坏驾驶舒适性的主要原因，因此需要尽量抑制该扭矩发生变化。但是，为了抑制扭矩发生变化，不得不配合着充电量及电压较低的电池限制逆变器的输出。这会产生无法让车辆用驱动系统充分地发挥其所具有的潜在能力这样的问题。
[0014]也就是说，得到了如下见解：在结构如上所述的车辆用驱动系统中，为了充分地确保电动机的输出性能，重要的是使向逆变器供给电源的各电池的充电量及电压平衡。基于该见解，本申请专利技术人提出了如下所述的结构。
[0015]也就是说，此处所公开的技术为一种车辆用驱动系统，其包括电动机、逆变器、电池部以及控制装置，所述电动机产生对驱动轮的驱动力，所述逆变器与所述电动机电连接，所述电池部向所述逆变器供电，所述控制装置控制所述逆变器工作，所述电池部具有第一电池和第二电池，并且所述第一电池的负极和所述第二电池的正极相互连接并接地，所述控制装置控制所述逆变器工作，以便使从所述逆变器向所述电动机输出的电压比所述第一电池的输出电压和所述第二电池的输出电压都高，所述车辆用驱动系统构成为能够分别从所述第一电池和所述第二电池向所述逆变器以外的安装在所述车辆上的电气设备供电。
[0016]根据该构成方式，在电池部，串联连接的第一电池与第二电池的连接节点接地，因此，从电池部输出其值与第一电池的输出电压相等的正电压和其绝对值与第二电池的输出电压相等的负电压，其中，正电压的值和负电压的绝对值都以接地电位为基准。并且，控制逆变器工作，以便使从逆变器输出的电动机驱动电压比第一电池的输出电压和第二电池的输出电压都高。这样一来，在能够使电池部的输出低电压化而抑制车辆重量和成本的同时，却能够使电动机高输出化。进而，构成为能够分别从第一电池和第二电池向逆变器以外的安装在车辆上的电气设备供电，因此能够抑制第一电池和第二电池的充电量产生差异。因此，在抑制电动机的扭矩发生变化的同时，却能够让车辆用驱动系统充分地发挥其所具有的潜在能力，最终能够充分地确保电动机输出性能。
[0017]也可以是这样的，所述车辆用驱动系统包括电池切换电路，所述电池切换电路构成为能够将向规定的电气设备供电的电力供给源切换为所述第一电池或所述第二电池。
[0018]由此而能够利用电池切换电路将向规定的电气设备供电的电力供给源切换为所述第一电池或所述第二电池，结果很容易地即能够使第一电池和第二电池的充电量平衡。
[0019]也可以是这样的，所述电池切换电路包括电容器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述电容器设置在第一布线与第二布线之间，所述第一布线和所述第二布线是用于向所述规定的电气设备供电的一对布线，所述第一开关设置在所述第一电池的正极与所述第一布线之间，所述第二开关设置在所述第二电池的正极与所述第一布线之间，所述第三开关设置在所述第一电池的负极与所述第二布线之间，所述第四开关设置在所述第二电池的负极与所述第二布线之间。
[0020]这样一来，通过简单的结构即能够实现电池切换电路，该电池切换电路对作为向规定的电气设备供电的电力供给源的电池进行切换。
[0021]也可以是这样的，所述车辆用驱动系统包括控制部，所述控制部控制所述电池切换电路所具有的所述第一开关到所述第四开关的接通与切断，所述控制部判断所述第一电池和所述第二电池所具有的能量的大小，在所述第一电池的能量大于所述第二电池的能量时，所述控制部进行将所述第一开关和所述第三开关都接通且将所述第二开关和所述第四开关都切断的工作，在所述第二电池的能量大于所述第一电池的能量时，所述控制部进行将所述第一开关和所述第三开关都切断且将所述第二开关和所述第四开关都接通的工作。
[0022]这样一来，在第一电池的能量比第二电池的能量大时，能够将第一电池的能量的一部分蓄积到设置于电力线间的电容器中。此外，在第二电池的能量比第一电池的能量大时，能够将第二电池的能量的一部分蓄积到该电容器中。
[0023]也可以是这样的，所述车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆用驱动系统，其特征在于：包括电动机、逆变器、电池部以及控制装置，所述电动机对驱动轮产生驱动力，所述逆变器与所述电动机电连接，所述电池部向所述逆变器供电，所述控制装置控制所述逆变器工作，所述电池部具有第一电池和第二电池，并且所述第一电池的负极和所述第二电池的正极相互连接并接地，所述控制装置控制所述逆变器工作，以便使从所述逆变器向所述电动机输出的电压比所述第一电池的输出电压和所述第二电池的输出电压都高，所述车辆用驱动系统构成为能够分别从所述第一电池和所述第二电池向所述逆变器以外的安装在所述车辆上的电气设备供电。2.根据权利要求1所述的车辆用驱动系统，其特征在于：所述车辆用驱动系统包括电池切换电路，所述电池切换电路构成为能够将向规定的电气设备供电的电力供给源切换为所述第一电池或所述第二电池。3.根据权利要求2所述的车辆用驱动系统，其特征在于：所述电池切换电路包括电容器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述电容器设置在第一布线与第二布线之间，所述第一布线与所述第二布线是用于向所述规定的电气设备供电的一对布线，所述第一开关设置在所述第一电池的正极与所述第一布线之间，所述第二开关设置在所述第二电池的正极与所述第一布线之间，所述第三开关设置在所述第一电池的负极与所述第二布线之间，所述第四开关设置在所述第二电池的负极与所述第二布线之间。4.根据权利要求3所述的车辆用驱动系统，其特征在于：所述车辆用驱动系统包括控制部，所述控制部控制所述电池切换电路所具有的所述第一开关到所述第四开关的接通与切断，所述控制部判断所述第一电池和所述第二电池所具有的能量的大小，在所述第一电池的能量大于所述第二电池的能量时，所述控制部进行将所述第一开关和所述第三开关都接通且将所述第二开关和所述第四开关都切断的工作，在所述第二电池的能量大于所述第一电池的能量时，所述控制部进行将所述第一开关和所述第三开关都切断且将所述第二开关和所述第四开关都接通的工作。5.根据权利要求3所述的车辆用驱动系统，其特征在于：所述车辆用驱动系统包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器设置在所述第一布线与所述第二布线之间，对所述第一布线与所述第二布线之间的电压进行转换，并将转换得到的电压向在与所述规定的电气设备不同的电源电压下工作的电气设备输出。6.根据权利要求2所述的车辆用驱动系统，其特征在于：在该车辆利用所述电动机行驶时，所述电池切换电路不让所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：古川晶博，宇佐美郁央，平野晴洋，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：