电压变换设备和电压变换方法技术

在目标电压（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ１）和输出电压（Ｖｍ）之间的偏差大于给定值（Ａ）的情况下，通过将所述给定值Ａ加到所述输出电压（Ｖｍ）来计算升压变换器（１２）的电压指令（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ２）。当已经在下降的输出电压（Ｖｍ）开始上升时，以所述电压指令（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ２）的变化率等于或小于标准值的方式计算所述电压指令（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ２）。利用计算的电压指令（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ２），以所述输出电压（Ｖｍ）等于目标电压（Ｖｄｃ＿ｃｏｍ１）的方式进行升压变换器的反馈控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将来自DC(直流)电源的DC电压变换到目标电压的电压变换设备，还涉及一种计算机可读记录介质，在其上记录有用于计算机控制从DC电压到目标电压的电压变换的程序。
技术介绍
混合动力车和电动车作为环保型车最近已经引起了极大的兴趣。如今混合动力车已被部分地商业化。除了常规的发动机之外，混合动力车还具有DC电源、逆变器和由逆变器驱动的电机作为它的动力源。更具体地，发动机被驱动以确保动力源，并且逆变器将来自DC电源的DC电压变换到用于转动电机的AC(交流)电压，并因此同样地确保动力源。电动车是指这样的车辆，其具有DC电源、逆变器和由逆变器驱动的电机作为它的动力源。关于所述混合动力或电动车，已经提出了利用升压变换器升高来自DC电源的DC电压并且将升高的DC电压提供给驱动电机的逆变器(日本专利公开2001-275367)。具体地，所述混合动力或电动车具有安装在其上的包括有双向变换器和逆变器的电机驱动设备。所述双向变换器包括串联在所述逆变器的电源线和地线之间的两个IGBT(绝缘栅双极晶体管)，以及一端连接到两个IGBT之间的中间点，而另一端连接到电池正极的电感器L1。所述双向变换器以其输出电压等于电压指令的方式来升高由电池提供的DC电压，并且向逆变器提供所述输出电压。在通过双向变换器将DC电压升高到所述输出电压从而使得所述输出电压等于所述电压指令的情况下，控制单元利用PI控制增益进行反馈控制。然后逆变器利用从所述双向变换器提供的DC电压来驱动电机。从以上可以看出，常规的电机驱动设备升高来自电池的DC电压以利用升高的DC电压驱动电机。然而，常规的电机驱动设备可能会遇到过电压和过电流的问题，其中，当在双向变换器的输出电压由于施加于电机的负载的变化而变化的情况下，为了使得所述输出电压等于电压指令而进行反馈控制时，可能会产生所述的过电压和过电流问题。图10是电压时间图。参照图10，由于施加于电机的负载增加，双向变换器的输出电压下降到低于电压指令，导致在所述电压指令和所述输出电压之间的偏差增大。在这种情况下，如果根据所述偏差确定的比例增益和积分增益被用于进行反馈控制，双向变换器的输出电压超出过电压的电平以致引起产生过电压和过电流的问题。更具体地，由于比例增益根据所述偏差增加并且积分增益由于所述偏差的积分而增加，双向变换器的输出电压急剧地增加到超出所述过电压电平，导致过电压和过电流的产生。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种电压变换设备，其以所述输出电压等于电压指令的方式将DC电压变换到输出电压，而抑制过电压和过电流的产生。本专利技术的另一个目的是提供一种在其上记录有程序的计算机可读记录介质，所述程序用于计算机以输出电压等于电压指令的方式控制从DC电压到输出电压的电压变换，而抑制过电压和过电流的产生。根据本专利技术，一种电压变换设备，用于以输出电压等于目标电压的方式将来自DC电源的DC电压变换到所述输出电压，该设备包括电压变换器、检测单元和控制单元。所述电压变换器改变所述DC电压的电平以输出所述输出电压。所述检测单元检测从所述电压变换器输出的所述输出电压。所述控制单元以所述输出电压等于所述目标电压的方式进行所述电压变换器的反馈控制，在所述目标电压和所述检测的输出电压之间的第一偏差大于预定值的情况下，通过以在所述电压指令和所述输出电压之间的第二偏差减小的方式改变所述电压变换器的电压指令来进行所述反馈控制。优选地，所述控制单元控制所述电压变换器，在所述检测的输出电压下降到低于所述目标电压的情况下，通过进行第一反馈控制和第二反馈控制使得所述输出电压等于所述目标电压。所述第一反馈控制是指通过以所述第二偏差至多为所述预定值的方式改变所述电压指令来执行的所述电压变换器的反馈控制。所述第二反馈控制是指，在所述已经在下降的检测的输出电压开始上升的情况下，通过以所述电压指令的变化率至多为标准值的方式改变所述电压指令来执行的所述电压变换器的反馈控制。优选地，在所述第一偏差大于所述预定值的情况下，所述控制单元利用通过将所述预定值加到所述检测的输出电压而确定的所述电压指令来进行所述第一反馈控制。优选地，将所述输出电压输入到驱动AC电机的逆变器。优选地，所述AC电机是用于车辆的电机。进一步，根据本专利技术，利用在其上记录有程序的计算机可读记录介质，所述程序用于计算机以输出电压等于目标电压的方式控制从来自DC电源的DC电压到所述输出电压的电压变换，所述计算机执行第一步骤，检测所述输出电压；以及第二步骤，进行将所述DC电压变换到所述输出电压的电压变换器的反馈控制，在所述目标电压和所述检测的输出电压之间的第一偏差大于预定值的情况下，通过以在电压指令和所述输出电压之间的第二偏差减小的方式改变所述电压变换器的所述电压指令来进行所述反馈控制。优选地，所述第二步骤包括第一子步骤，计算所述第一偏差；第二子步骤，检测所述第一偏差大于所述预定值；第三子步骤，通过以所述第二偏差至多为所述预定值的方式改变所述电压指令来进行所述电压变换器的反馈控制；以及第四子步骤，在所述已经在下降的检测的电压开始上升的情况下，通过以所述电压指令的变化率至多为标准值的方式改变所述电压指令来进行所述电压变换器的反馈控制。优选地，所述第三子步骤包括以下步骤通过将所述预定值加到所述检测的输出电压来计算所述电压指令；以及利用所述计算的电压指令进行所述电压变换器的反馈控制。优选地，所述第四子步骤包括以下步骤检测所述已经在下降的输出电压开始上升；计算在第一控制时刻的第一电压指令与在先于所述第一控制时刻的第二控制时刻的第二电压指令之间的差；将所述差与所述标准值进行比较；在所述差大于所述标准值的情况下，通过将所述标准值加到所述第二电压指令来计算所述第一电压指令；在所述差至多为所述标准值的情况下，通过将所述预定值加到所述检测的输出电压来计算所述第一电压指令；以及利用所述计算的第一电压指令进行所述电压变换器的反馈控制。利用本专利技术的所述电压变换设备，当在所述电压变换器的所述目标电压和所述输出电压之间的第一偏差大于所述预定值时，通过改变所述电压变换器的电压指令来执行所述电压变换器的反馈控制。换句话说，与所述电压变换器的电压指令被固定在所述目标电压上的情况相比较，通过减小在所述输出电压和所述电压指令之间的偏差以及在其间的累积偏差来进行所述反馈控制。根据本专利技术，在执行所述反馈控制以使得所述输出电压等于所述目标电压的情况下，能够抑制过电压和过电流的产生。进一步，利用本专利技术的所述电压变换设备，当所述输出电压下降到低于所述目标电压并且然后开始上升时，通过改变所述电压指令以使得所述电压指令的变化率等于或小于所述标准值来进行所述反馈控制。根据本专利技术，在以所述输出电压等于所述目标电压的方式进行反馈控制的情况下，能够更可靠地抑制过电压和过电流的产生。附图说明图1是根据本专利技术实施例的具有电压变换设备的电机驱动设备的原理框图；图2是图1所示的控制装置的功能框图；图3是图2所示的电机扭矩控制装置的功能框图；图4是图3所示的反馈电压指令计算单元和占空比变换单元的功能框图；图5是电压时间图；图6是另一个电压时间图；图7是流程图，其示出了当升压变换器以输出电压等于电压指令的方式将DC电压变换到所述输出电压时，所使用的反馈控制的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压变换设备（１２，１３，３０），用于以输出电压等于目标电压的方式将来自ＤＣ电源的ＤＣ电压变换到所述输出电压，该设备包括：电压变换器（１２），用于改变所述ＤＣ电压的电平以输出所述输出电压；检测装置（１３），用于检测从所述 电压变换器（１２）输出的所述输出电压；以及控制装置（３０），用于以所述输出电压等于所述目标电压的方式进行所述电压变换器（１２）的反馈控制，在所述目标电压和所述检测的输出电压之间的第一偏差大于预定值的情况下，通过以在所述电压指令和所述 输出电压之间的第二偏差减小的方式改变所述电压变换器（１２）的电压指令来进行所述反馈控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村贤树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]