电动车辆制造技术

本发明专利技术的课题为，获得能够实现节能化且能够实现转换元件的发热降低的电动车辆。本发明专利技术的电动车辆具有：发动机(11)；由发动机驱动的第一发电机(12)；与第一发电机的输出连接的第一整流电路(14)；第一整流电路的直流输出所输入的第一直流线路(16)；与第一直流线路连接的行驶电机(10)；对第一直流线路的电压进行转换的电力转换装置(20)；由电力转换装置转换电压后的直流输出所输入的第二直流线路(34)；与第二直流线路连接的辅机装置(33)；和控制电力转换装置的控制装置(40)。控制装置在第一直流线路的电压(Vi)为第一阈值(Vc)以下时将电力转换装置的输出电力(Po)控制为额定电力(Pl)，并在大于第一阈值时进行小于额定电力的控制。在大于第一阈值时进行小于额定电力的控制。在大于第一阈值时进行小于额定电力的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动车辆


[0001]本专利技术涉及电动车辆。

技术介绍

[0002]以化石燃料的枯竭和地球环境问题的恶化为背景，混合动力车和电动力车等电动车辆正在普及。对于矿山现场中的搬运用翻斗卡车和轮式装载机那样的大型作业车辆，有时也使用电力驱动系统，存在利用由发动机驱动的发电机的发电电力来驱动行驶电机的方式的车辆。
[0003]对于使用电力驱动系统的大型作业车辆，认为通过搭载当减速(制动)时将行驶电机所生成的再生电力向辅机和蓄电设备供给的系统，能够实现节能化和燃料消耗量降低。以下将这样的系统表述为再生制动系统。对于再生制动系统，需要对行驶电机用逆变器所连接的直流线路(以下表述为主机直流线路)的电压进行转换并将其向辅机所连接的直流线路(以下表述为辅机直流线路)输出的DC/DC转换器。以下，将其表述为电力转换装置。
[0004]在专利文献1中，以混合动力车和电动力车的电力驱动系统为对象，记载了将其主机系统和辅机系统连接的DC/DC转换器的构成。上述再生制动系统以及电力转换装置可以应用于大型作业车辆。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2010
‑
74913号公报

技术实现思路

[0008]对于翻斗卡车那样的大型电动车辆，因运转状态会导致主机直流线路的电压大幅变动。因此，电力转换装置(DC/DC转换器)需要应对输入电压的变动。作为应对输入电压的变动的情况的课题而具有：输入电压越大则构成电力转换装置的转换元件的损失以及伴随该情况产生的发热也会变大。
[0009]本专利技术是鉴于上述点而做出的，其目的在于，提供能够实现电动车辆的节能化且能够实现转换元件的发热降低的电动车辆。
[0010]根据本专利技术的一个方式，电动车辆具有：发动机；由该发动机驱动的第一发电机；与该第一发电机的输出连接的第一整流电路；该第一整流电路的直流输出所输入的第一直流线路；与该第一直流线路连接的行驶电机；对所述第一直流线路的电压进行转换的电力转换装置；由该电力转换装置转换电压后的直流输出所输入的第二直流线路；与该第二直流线路连接的辅机装置；和控制所述电力转换装置的控制装置，所述电动车辆的特征在于，所述控制装置在所述第一直流线路的电压为第一阈值以下时将所述电力转换装置的输出电力控制为预先设定的额定电力，并在所述第一直流线路的电压大于所述第一阈值时进行使所述电力转换装置的输出电力小于所述额定电力的控制。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本专利技术，能够实现电动车辆的节能化，并且能够实现转换元件的发热降低。关于本专利技术的其他特征能够根据本说明书的记述、添加附图而明确。另外，上述以外的课题、构成以及效果根据以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
[0013]图1是实施例1以及2中的电动车辆的电力驱动系统的硬件构成图。
[0014]图2是表示电力转换装置的构成例的图。
[0015]图3是说明电力转换装置的基本动作和以往的问题点的动作波形的图。
[0016]图4是表示实施例1中的控制装置的框图中的与电力转换装置的控制相关的部分的图。
[0017]图5是本专利技术中的电力转换装置的动作波形的图。
[0018]图6是实施例1中的时序图。
[0019]图7是用于定义实施例1以及2中的设备电力的图。
[0020]图8是实施例1中的时序图的其他例。
[0021]图9是表示实施例2中的控制装置的框图中的与电力转换装置的控制相关的部分的图。
[0022]图10是实施例3中的电动车辆的电力驱动系统的硬件构成图。
[0023]图11是表示实施例3中的控制装置的框图中的与充放电装置的控制相关的部分的图。
[0024]图12是实施例3中的时序图。
[0025]图13是用于定义实施例3中的设备电力的图。
[0026]图14是翻斗卡车的构成图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图来说明本专利技术的电动车辆的实施方式。此外，在各图中，针对同一要素标注同一附图标记，并省略重复说明。本专利技术并非限定于以下的实施例，在本专利技术的技术概念内各种变形例和应用例也包含于本专利技术的范围。
[0028](实施例1)
[0029](电力驱动系统的硬件构成)
[0030]使用图1来说明电力驱动系统的硬件构成。图1的构成在本专利技术的实施例1和实施例2中使用。
[0031]电力驱动系统用在例如大型的翻斗卡车和轮式装载机等的电动作业车辆。电力驱动系统具有：由发动机11驱动的主机发电机(第一发电机)12以及辅机发电机(第二发电机)31；使用由主机发电机12发电的电力来驱动的行驶电机10；将车辆制动时的行驶电机10的再生电力的电压转换为更低的电压的电力转换装置20；和通过接受由辅机发电机31发电的电力和由电力转换装置20转换电压后的电力的至少一方的供给而驱动的辅机装置33。
[0032]主机发电机(第一发电机)12和辅机发电机(第二发电机)31与发动机11连接，由发动机11驱动。主机发电机12的输出是交流电力，向主机整流电路(第一整流电路)14输入。主机整流电路14中，将输入的交流电力整流为直流电力。主机整流电路14的直流输出向主机
直流线路(第一直流线路)16输入。主机直流电压Vi(第一直流电压)是在主机直流线路16内产生的直流电压，由电压检测器17检测。行驶电机用逆变器(第一逆变器)13的直流输入向主机直流线路16输出。
[0033]逆变器13的交流输出向行驶电机10输入。行驶电机10驱动未图示的电动车辆的车轮，使电动车辆前进或者后退。在主机直流线路16上，除了主机整流电路14和逆变器13还连接有电力消耗装置15和电压检测器17。电力消耗装置15具有在由转换元件和二极管构成的斩波器上连接有电阻的构成，将行驶电机10的再生能量转换为热量并与大气进行热交换。
[0034]在图1中，作为逆变器13以及电力消耗装置15的转换元件(以下有时简称为元件。)而设想了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，表示为电路符号IGBT。转换元件不限于IGBT，只要是被称为电力用半导体元件或电力半导体的元件即可，也可以利用MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field Effect Transistor)、双极型晶体管、晶体闸流管等其他类型的元件。另外，作为主机整流电路14，也可以利用使用转换元件的AC/DC转换器。在图1中省略，但在主机直流线路16上也可以连接有平滑电容器及其放电电阻、电涌保护器等的保护设备。
[0035]辅机发电机31的输出是交流电力，向辅机整流电路(第二整流电路)32输入。在辅机整流电路32中，将输入的交流电力整流为直流电力。辅机整流电路32的直流输出向辅机直流线路(第二直流线路)34输入。辅机直流电压Vo(第二直流电压)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动车辆，具有：发动机；由该发动机驱动的第一发电机；与该第一发电机的输出连接的第一整流电路；该第一整流电路的直流输出所输入的第一直流线路；与该第一直流线路连接的行驶电机；对所述第一直流线路的电压进行转换的电力转换装置；由该电力转换装置转换电压后的直流输出所输入的第二直流线路；与该第二直流线路连接的辅机装置；和控制所述电力转换装置的控制装置，所述电动车辆的特征在于，所述控制装置在所述第一直流线路的电压为第一阈值以下时将所述电力转换装置的输出电力控制为预先设定的额定电力，并在所述第一直流线路的电压大于所述第一阈值时进行使所述电力转换装置的输出电力小于所述额定电力的控制。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述控制装置在所述第一直流线路的电压大于所述第一阈值的区域中，进行与所述第一直流线路的电压变大相应地缩小所述电力转换装置的输出电力的控制。3.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述控制装置检测所述电力转换装置的温度，并进行与该电力转换装置的温度变高相应地缩小所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：门田充弘，荒井雅嗣，北口笃，福田直纪，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：