电动车辆制造技术

本发明专利技术公开的电动车辆（2）包括电机（6）、电源电路（16）和控制器（9）。电源电路（16）将用作发电机的电机（6）生成的交流电转换成直流电。控制器（9）被供给来自电源电路（16）的电力并且控制逆变器的开关元件（T1、T2、T3、T4、T5、T6）。电源电路（16）包括变压器（12）和电压调节器（15）。变压器（12）包括初级线圈（12a）和次级线圈（12b），并且初级线圈（12a）连接到电机（6）。电压调节器（15）将变压器（12）的次级线圈（12b）的输出调整到预定的直流电压。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开的电动车辆（2）包括电机（6）、电源电路（16）和控制器（9）。电源电路（16）将用作发电机的电机（6）生成的交流电转换成直流电。控制器（9）被供给来自电源电路（16）的电力并且控制逆变器的开关元件（T1、T2、T3、T4、T5、T6）。电源电路（16）包括变压器（12）和电压调节器（15）。变压器（12）包括初级线圈（12a）和次级线圈（12b），并且初级线圈（12a）连接到电机（6）。电压调节器（15）将变压器（12）的次级线圈（12b）的输出调整到预定的直流电压。【专利说明】电动车辆
本专利技术涉及电动车辆。本说明书中的“电动车辆”包括配备有电机和内燃机两者的混合动力车辆以及燃料电池车辆。
技术介绍
电动车辆配备有逆变器，所述逆变器将电池的直流电力转化成频率适于驱动电机的交流电力。通常电动车辆被设计为使得在制动时，利用车辆的惯性能量使电机生成电力，并且随后逆变器将生成的电力转化成对电池充电的直流电力。例如，在使用三相交流电机的情况下，逆变器输出三个不同相的交流电流。为了从直流电力产生三相交流电流，逆变器具有包括三个并联连接的电路组的构造作为主电路，在每个电路组中两个开关元件串联互连。电机的输出线路从每个电路组的两个开关元件之间的串联连接的中点延伸。两个串联连接的开关元件被称为“臂”。此外，在每个电路组的两个串联连接的开关元件中，延伸通过较高电压的开关元件的电流路径常被称为“上臂”，而延伸通过较低电压的开关元件的电流路径常被称为“下臂”。在一些类型的车辆中，逆变器和电机总是电连接在一起。在这种类型的电动车辆中，如果一个开关元件有短路故障，并且同时，电机正在生成电力，则过大的电流可能流过短路的开关元件或者不同的特定地点，使得电路可能损坏。替选地，过大的电流可能反向流入电机，使得电机线缆可能损坏或者电机的永磁体可能丧失磁性。在日本专利申请公布第2007-306720号(JP2007-306720A)、日本专利申请公布第2008-182842号(JP2008-182842A)和日本专利申请公布第2010-068689号(JP2010-068689A)中公开了用于避免这种损坏的技术的示例。在JP2007-306720A和JP2008-182842A的技术中，如果逆变器的开关元件有短路故障，则逆变器和电机彼此断开连接。在JP2010-068689A的技术中，如果逆变器中的上臂的开关元件有短路故障，则控制器使其他上臂的开关元件短路。再者，如果逆变器中的下臂的开关元件有短路故障，则控制器使其他下臂的开关元件短路。由于该操作，电机生成的电流消散。为了使用JP2010-068689A的技术，需要用于控制开关元件的电力。通常，逆变器的控制器从电池接收控制用电力。因此，只要从电池向控制器供给电力，该技术即令人满意地工作。然而，例如当电池故障时，或者当电池和逆变器之间的线缆断开时，不向控制器供电。此外，如果车辆被长时间牵引，则电池电压可能变低并且不能向控制器供给充足电力。特定的电动车辆可能具有向电机和副电池供电的高电压主电池。副电池向称为附属设备的、诸如逆变器的控制电路、室内灯等的低电压设备供电。从主电池向副电池供给电压减小的电力。在这种类型的电动车辆中，当车辆的主开关断开时，系统主继电器也断开，因此用于减小从主电池供给控制器的电压的降压转换器可能停止。因此，在车辆的主开关断开时的车辆的牵引期间，副电池是向控制器供电的唯一电池。如果车辆被长时间牵引，则副电池的电力可能变低，使得控制器不能操作逆变器。
技术实现思路
如果逆变器的任一开关元件有短路故障，则有必要控制开关元件，使得电机生成的电流不会集中到短路的开关元件或者不同的特定地点。如果用于控制开关元件的控制器变得不能被供给来自电池的电力，则不可能控制开关元件以便防止电机生成的电流的集中。本说明书提供了一种技术，用于在控制器不能从电池接收电力的情况下，确保除电池以外供给的、用于控制开关元件的控制器的电力。本说明书公开的电动车辆的实施例涉及一种电动车辆，该电动车辆使用由逆变器的输出驱动的电机来行驶。该电机不仅产生用于使车辆移动的转矩，而且还用作发电机。该电动车辆包括:电源电路，其被配置成将用作发电机的电机生成的交流电转换成直流电；以及控制器，其被配置成被供给来自电源电路的电力并且控制逆变器的开关元件。电源电路包括变压器和电压调节器。变压器包括初级线圈和次级线圈，并且初级线圈连接到电机。电压调节器将次级线圈的输出调整到预定(恒定)的直流电压。本说明书公开的电动车辆包括存储用于驱动电机的电力的主电池以及存储用于驱动附属设备的电力的副电池，并且进一步包括接收电机生成的交流电并且输出直流电力的电源电路。即使当控制器不能被供给来自主电池或副电池的电力时，控制器能仍能够在电机正在旋转的情况下被供给来自电源电路的电力并且控制开关元件。前述电源电路是用于在控制器不能被供给来自主电池或副电池的电力而电机正在旋转的情况下，也就是说，在紧急情况下，向控制器供电的电路。顺便提及，作为电源电路的输入端子的变压器的初级线圈可以串联连接在电机和逆变器的输出端子之间。特别地，在这种紧急情况下，控制器可以控制逆变器的开关元件使得电机生成的电流不会过度流到逆变器中的预定地点。控制器可以通过如下控制方式控制没有短路故障的开关元件，使得电机生成的电流不会过度流到有短路故障的开关元件。当上臂的开关元件有短路故障时，控制器可以接通另一上臂的开关元件，并且当下臂的开关元件有短路故障时，控制器可以接通另一下臂的开关元件。此外，作为不同示例，控制器还可以被配置成，当上臂的开关元件有短路故障时，接通下臂的所有三相开关元件，并且当下臂的开关元件有短路故障时，接通上臂的所有三相开关元件。前述紧急情况的一个示例是至少一个开关元件有短路故障并且在电动车辆的档位选择器处已选择NS(SS)并且电机正在旋转的情况。在该情况下，可以向控制器供给来自电源电路的电力并且控制器可以控制开关元件。前述紧急情况的另一示例是至少一个开关元件有短路故障并且电动车辆被牵引的情况。在该情况下，可以向控制器供给来自电源电路的电力并且控制器可以控制开关元件。本说明书公开的技术细节及其进一步的改进将在下文中的“【具体实施方式】”中得到描述。【专利附图】【附图说明】下文将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术上和工业上的意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中:图1是根据本专利技术的实施例的电动车辆的电力系统的框图；图2是示出电源电路的示例的框图；以及图3是示出电源电路的输出电压和车速之间的关系的曲线图。【具体实施方式】将参照附图描述根据本专利技术的一个实施例的电动车辆2。图1示出了电动车辆2的电力系统的框图。电动车辆2具有用于使车辆移动的牵引电机6。电机6用作在制动期间生成电力的发电机。电动车辆2具有存储用于驱动电机6的电力的主电池3，以及副电池24。主电池3的输出是100伏或更高。副电池24输出比主电池3低的电压(通常等于或小于50伏)，并且向附属设备供给电力。这里的“附属设备”是在低于电机的驱动电压的电压下操作的设备，并且包括例如，室内灯91、导航设备92、控制逆变器5的开关元件的控制器(逆变器控制器9)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆（2），其特征在于包括：逆变器（5）；电机（6），被配置成由所述逆变器（5）的输出驱动，所述电机（6）用于使所述电动车辆（2）行驶；电源电路（16），被配置成将用作发电机的所述电机（6）生成的交流电转换成直流电，所述电源电路（16）包括变压器（12）和电压调节器（15），并且所述变压器（12）包括初级线圈（12a）和次级线圈（12b），并且所述初级线圈（12a）连接到所述电机（6），并且所述电压调节器（15）被配置成将所述次级线圈（12b）的输出调整到预定的直流电压；以及控制器（9），被配置成被供给来自所述电源电路（16）的电力并且控制所述逆变器（5）的开关元件（T1、T2、T3、T4、T5、T6）。

【技术特征摘要】

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