电动车辆的电源系统及其控制方法以及电动车辆技术方案

将来自外部电源（260）的电力变换为蓄电装置（110）的充电电力的充电装置（200），构成为能够进行双向电力变换。外部充电系统的AC/DC转换器（210）将电力线（ALC1，ALC2）的交流电力变换为辅机电池（180）的充电电力。车辆行驶系统的DC/DC转换器（170）将来自蓄电装置（110）的电力变换为辅机电池（180）的充电电力。控制装置（300）在存在辅机电池的充电要求时，根据辅机电池的输出状态，选择性地执行通过DC/DC转换器（170）对蓄电装置（110）的电力进行变换来对辅机电池（180）充电的第1充电、和通过蓄电装置（200）及AC/DC转换器（210）对蓄电装置（110）的电力进行变换来对辅机电池（180）充电的第2充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动车辆的电源系统及其控制方法以及电动车辆，更具体地说，涉及搭载了行驶用电动机供电用的主蓄电装置(高压)、和包含控制装置的辅机供电用的副蓄电装置(低压)的能够通过外部电源进行充电的电动车辆的辅机电池的充电控制。
技术介绍
作为构成为能够使用来自以二次电池为代表的车载蓄电装置的电力通过电动机进行行驶的电动车辆，已知电动汽车、混合动力汽车或燃料电池汽车。在电动车辆中，一般为如下结构:搭载有行驶用电动机的供电所使用的高压的蓄电装置(例如，主电池)、和包含控制装置的辅机的供电所使用的低压的蓄电装置(例如，辅机电池)这2种蓄电装置。另外，近年来，已开发出能够通过车辆外部的电源(以下，也称为“外部电源”)对车载蓄电装置充电的电动车辆。例如，在日本特开2009-27774号公报(专利文献I)中记载了可改善外部充电时的充电效率的电动车辆的结构。具体地说，专利文献I所记载的电动车辆具备:能够通过外部电源进行充电的主电池、对主电池的电压进行降压并输出的DC/DC转换器和通过DC/DC转换器的输出电压进行充电的辅机电池。并且，在车辆运转时使DC/DC转换器连续运转，另一方面，在外部充电时，使DC/DC转换器间歇运转。由此，能够抑制DC/DC转换器的消耗电力，能够改善外部充电的充电效率。现有技术文献专利文献1:日本特开2009-27774号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在电动车辆中，当主蓄电装置(主电池)的剩余容量降低时车辆不能行驶。另外，当副蓄电装置(辅机电池)的电压降低时，无法使控制装置正常地动作，由此有可能即使确保了主蓄电装置的剩余容量车辆也不能行驶。尤其在车辆行驶开始时起动系统时，需要考虑以不导致副蓄电装置(辅机电池)的输出降低。通常，在电动车辆中，在外部充电时与主电池并列地对辅机电池通过来自外部电源的电力进行充电。另一方面，在外部充电时以外，如专利文献I所记载的那样，通过DC/DC转换器对主电池的输出电力进行降压来对辅机电池充电。该DC/DC转换器连接在从主蓄电装置到行驶用电动机的通电路径的中途。一般来说，车辆行驶中在主蓄电装置和行驶用电动机之间授受的电力比外部充电时从外部电源供给的电力大。因此，DC/DC转换器的电力容量比较大，其消耗电力也比外部充电时使用的电力变换器大。另外，通常在主蓄电装置和行驶用电动机之间的通电路径上配置有系统起动时被接通的容量比较大的主继电器。一般来说，用于使该主继电器接通的励磁电流也是通过辅机电池的电力被供给的。因此，为了在不连接外部电源的状态下开始辅机电池的充电，用于使DC/DC转换器和/或主继电器工作的辅机电池的消耗电力变大。 因此，在难以确保辅机电池的输出的状态下，难以开始用于形成这样的辅机电池的充电路径的控制。其结果，在辅机电池的输出显著降低的情况下，有可能无法起动用于车辆行驶的电力系统。本专利技术是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，提供一种电源系统的结构，在能够进行外部充电的电动车辆中，在作为控制系统的电源的副蓄电装置的输出降低时也能够切实地形成基于来自主蓄电装置的电力的副蓄电装置的充电路径。用于解决问题的手段本专利技术的一个方式是电动车辆的电源系统，具备主蓄电装置、充电装置、副蓄电装置、第I电力变换器、第2电力变换器和控制装置。主蓄电装置构成为蓄积相对于产生车辆驱动功率的电动机输入输出的电力。充电装置构成为选择性地执行第I电力变换和第2电力变换，所述第I电力变换是将来自外部电源的电力变换为主蓄电装置的充电电力的电力变换，所述第2电力变换是与第I电力变换相反方向的电力变换中的至少一部分。副蓄电装置的输出电压比主蓄电装置的输出电压低。第I电力变换器连接于主蓄电装置和电动机之间的路径，构成为将来自主蓄电装置的电力变换为副蓄电装置的充电电力。第2电力变换器连接于主蓄电装置和用于与外部电源连接的连接部之间的路径，构成为将由充电装置通过第2电力变换得到的电力变换为副蓄电装置的充电电力。第2电力变换器的额定输出比第I电力变换器的额定输出小。控制装置构成为在对副蓄电装置充电的情况下，根据副蓄电装置的输出状态，选择性地执行使充电装置及第2电力变换器停止而通过第I电力变换器对副蓄电装置充电的第I充电、和使第I电力变换器停止而通过充电装置及第2电力变换器对副蓄电装置充电的第2充电。优选，控制装置在表示副蓄电装置的输出状态的状态值比预定的判定值低时选择第2充电来对副蓄电装置充电。更优选，状态值是副蓄电装置的可输出电力上限值、输出电压或温度。另外优选，外部电源供给交流电力，充电装置包含第3电力变换器和第4电力变换器。第3电力变换器构成为在外部充电时在与外部电源连接的第I电力线和用于传递直流电压的第2电力线之间进行双向的交流/直流电力变换。第4电力变换器构成为在第2电力线和主蓄电装置之间进行双向的直流/直流电力变换。在第2电力变换中，第3电力变换器及第4电力变换器将来自主蓄电装置的电力变换为交流电力并输出到第I电力线。并且，第2电力变换器将通过第2电力变换得到的第I电力线的交流电力变换为用于对副蓄电装置充电的直流电力。或者优选，外部电源供给交流电力，充电装置包含第3电力变换器和第4电力变换器。第3电力变换器构成为在外部充电时将与外部电源连接的第I电力线的交流电力变换为直流电力，并输出到用于传递直流电压的第2电力线。第4电力变换器构成为在第2电力线和主蓄电装置之间进行双向的直流/直流电力变换。在第2电力变换中，第4电力变换器对来自主蓄电装置的电力进行直流电压变换并输出到第2电力线。第2电力变换器将通过第2电力变换得到的第2电力线的直流电力变换为用于对副蓄电装置充电的直流电力。优选，第I电力变换器的消耗电力比第2电力变换器的消耗电力与充电装置的通过第2电力变换消耗的消耗电力之和大。另外优选，第2电力变换器构成为在外部充电时以来自外部电源的电力为源来产生副蓄电装置的充电电力。并且，控制装置在外部充电时执行使第I电力变换器停止而通过第2电力变换器对副蓄电装置充电的第3充电。本专利技术的另一方式是能够通过外部电源进行充电的电动车辆，具备产生车辆驱动功率的电动机、主蓄电装置、充电装置、副蓄电装置、第I电力变换器、第2电力变换器和控制装置。主蓄电装置构成为蓄积相对于电动机输入输出的电力。副蓄电装置的输出电压比主蓄电装置的输出电压低。充电装置构成为选择性地执行第I电力变换和第2电力变换，所述第I电力变换是将来自外部电源的电力变换为主蓄电装置的充电电力的电力变换，所述第2电力变换是与第I电力变换相反方向的电力变换中的至少一部分。第I电力变换器连接于主蓄电装置和电动机之间的路径，构成为将来自主蓄电装置的电力变换为副蓄电装置的充电电力。第2电力变换器连接于主蓄电装置和用于与外部电源连接的连接部之间的路径，构成为将由充电装置通过第2电力变换得到的电力变换为副蓄电装置的充电电力。第2电力变换器的额定输出比所述第I电力变换器的额定输出小。控制装置构成为在对副蓄电装置充电的情况下，根据副蓄电装置的输出状态，选择性地执行使充电装置及第2电力变换器停止而通过第I电力变换器对副蓄电装置充电的第I充电、和使第I电力变换器停止而通过充电装置及第2电力变换器对副蓄电装置充电的第2充电。优选，控制装置在表示副蓄电装置的输出状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪远龄，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：