电动车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本说明书中公开的技术涉及一种具有行驶用的电动机的电动车辆。本说明书中的“电动车辆”既包括只有行驶用的电动机而没有引擎的电动车辆，也包括具有行驶用的电动机和引擎的混合动力车辆。
【背景技术】
[0002]公开号为2007-318849的日本专利申请公开了一种电动车辆，其包括:主电池；主电源线，其与主电池相连；电力控制单元，其包括平滑电容器，该平滑电容器平滑化主电源线的电压;开关，其在主电池与电力控制单元之间，并且将主电源线在导通与不导通之间切换；副电池，其与主电池相比具有较低的电压；副电源线，其与副电池相连；以及DC-DC转换器，其将相对于开关位于电力控制单元侧的主电源线与副电源线进行连接，并且可执行升压操作以对来自副电源线的电力进行升压，以及将该电力提供给主电源线。
[0003]在上述电动车辆中，在开关被从不导通切换到导通时，如果主电池的电压不同于电力控制单元的平滑电容器的电压，则高侵入电流(inrush current)在开关被切换到导通之后不久流过主电源线。因此，在开关被从不导通切换到导通之前，有必要执行平滑电容器的预充电，以使主电池的电压与平滑电容器的电压一致。在JP 2007-318849 A中的电动车辆中，DC-DC转换器在开关被从不导通切换到导通之前执行升压操作。由此，可以通过从副电池提供电力来执行平滑电容器的预充电。在这种情况下，在DC-DC转换器中，内部电感器和变压器抑制输出电流的突变，因此，高侵入电流不会流过平滑电容器。
【发明内容】
[0004]在通过从副电池提供电力来执行平滑电容器的预充电的情况下，由于副电池无法提供高电力，因此，预充电需要很长时间。本说明书提供了一种能够缩短平滑电容器的预充电所需时间的技术。
[0005]根据本发明的一方面的电动车辆包括:主电池;主电源线，其与所述主电池相连；电力控制单元，其包括平滑电容器，该平滑电容器平滑化所述主电源线的电压;开关，其被设置在所述主电池与所述电力控制单元之间，所述开关被配置为将所述主电源线在导通与不导通之间切换；副电池，其与所述主电池相比具有较低的电压；副电源线，其与所述副电池相连;第一DC-DC转换器，其连接所述主电源线和所述副电源线，所述主电源线连接所述开关和所述电力控制单元，所述第一 DC-DC转换器被配置为对来自所述副电源线的电力进行升压，以及将该电力提供给所述主电源线；以及第二DC-DC转换器，其连接所述主电源线和所述副电源线，所述主电源线连接所述开关和所述主电池，所述第二 DC-DC转换器被配置为对来自所述主电源线的电力进行降压，以及将该电力提供给所述副电源线。
[0006]在上述电动车辆中，所述第一DC-DC转换器执行升压操作。因此，可以通过将所述电力从所述副电源线提供给位于所述电力控制单元侧的所述主电源线来执行所述平滑电容器的预充电。此时，在上述电动车辆中，所述第二DC-DC转换器执行降压操作。因此，不仅所述电力通过所述第一 DC-DC转换器被从所述副电池提供给所述平滑电容器，而且，所述电力还通过所述第二 DC-DC转换器和所述第一 DC-DC转换器被从所述主电池提供给所述平滑电容器。与通过仅从所述副电池提供电力来执行所述预充电相比，这种配置可缩短所述平滑电容器的预充电所需的时间。在本文中的此情况下，在所述第一DC-DC转换器中，内部电感器和变压器抑制输出电流的突变，从而使得高侵入电流不会流过所述平滑电容器。
[0007]有关本说明书中披露的技术的细节和进一步改进将在“【具体实施方式】”中详细地描述。
【附图说明】
[0008]下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中:
[0009]图1是根据实施例的电动车辆的电气系统的框图；
[0010]图2是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的示意性配置的图；
[0011]图3是示出根据实施例的电动车辆中的平滑电容器的预充电方式的图；
[0012]图4是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的变形例的示意性配置的图；
[0013]图5是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的备选变形例的示意性配置的图；
[0014]图6是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的又一备选变形例的示意性配置的图；
[0015]图7是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的又一备选变形例的示意性配置的图；以及
[0016]图8是示出根据实施例的第一DC-DC转换器和第二 DC-DC转换器的又一备选变形例的示意性配置的图。
【具体实施方式】
[0017]在某些实施例中，在电动车辆中，第一DC-DC转换器是双向DC-DC转换器，该转换器进一步能够执行降压操作以对来自主电源线的电力进行降压，以及将该电力提供给副电源线。这种配置可通过将电力从电力控制单元提供给副电池来给副电池充电，而不管开关的导通/不导通。进一步地，在开关导通期间，这种配置可以使用第一DC-DC转换器和第二DC-DC转换器这两者给副电池充电，从而允许缩短副电池的充电所需的时间。
[0018]在某些实施例中，在电动车辆中，所述第二DC-DC转换器是单向DC-DC转换器，该转换器能够仅执行降压操作。这种配置可降低制造成本。
[0019]备选地，在某些实施例中，在电动车辆中，第二DC-DC转换器是双向DC-DC转换器，该转换器进一步能够执行升压操作以对来自副电源线的电力进行升压，以及将该电力提供给主电源线。这种配置可通过将电力从电力控制单元和/或副电池提供给主电池来给主电池充电，而不管开关的导通/不导通。
[0020]在某些实施例中，电动车辆进一步包括滤波器，该滤波器被配置为抑制第一DC-DC转换器的副电源线侧的噪声产生，以及抑制第二DC-DC转换器的副电源线侧的噪声产生。与分别设置用于抑制第一 DC-DC转换器的副电源线侧的噪声产生的滤波器和用于抑制第二DC-DC转换器的副电源线侧的噪声产生的滤波器的情况相比，这种配置可降低制造成本。
[0021]在某些实施例中，电动车辆进一步包括控制电路，该控制电路被配置为控制第一DC-DC转换器的开关电路的操作，以及控制第二DC-DC转换器的开关电路的操作。与分别设置用于控制第一 DC-DC转换器的开关电路的操作的控制电路和用于控制第二 DC-DC转换器的开关电路的操作的控制电路的情况相比，这种配置可降低制造成本。
[0022]图1示出根据实施例的电动车辆2的电气系统的框图。根据该实施例的电动车辆2是混合动力车辆，该车辆可通过利用引擎(未示出)的动力行驶，而且还可通过利用主电池4的电力行驶。在电动车辆2通过利用引擎的动力行驶的情况下，引擎产生的部分动力被传输到驱动轮(未示出)。于是，引擎的其余动力被用于第一电动机6的电力产生，并且通过第一电动机6中产生的电力，第二电动机8被驱动，从而使驱动轮旋转。在此，当引擎被启动时，来自主电池4的电力被提供给第一电动机6，第一电动机6充当起动电动机。在电动车辆2通过利用主电池4的电力行驶的情况下，第二电动机8通过来自主电池4的电力而被驱动，从而使驱动轮旋转。
[0023]主电池4是诸如镍金属氢化物电池或锂离子电池之类的二次电池。在实施例中，主电池4的电压约为300V。电动车辆2可使用引擎的动力，在第一电动机6中产生电力，并且可通过第一电动机6中产生的电力给主电池4充电。进一步地，在行驶的电动车辆2减速时，电动车辆2可在第二电动机8中再生电力，并且可通过第二电动机8中产生的电力给主电池4充电。
[0024]主电池4通过主电源线10与电力控制单元(P⑶)12相连。主电源线10包括与主电池4的正电极端子相连的正电极线10a，以及与主电池4的负电极端子相连的负电极线10b。
[0025]P⑶12被设置在主电池4与第一和第二电动机6、8之间。P⑶12包括平滑电容器14、转换器16和逆变器(inverterHS。平滑电容器14平滑化主电源线10的电压。转换器16在必要时将从主电池4提供的电力升压到适合驱动第一电动机6或第二电动机8的电压。进一步地，转换器16可将第一电动机6或第二电动机8所产生的电力的电压降压到适合给主电池4充电的电压。在实施例中，被用于驱动第一电动机6或第二电动机8的电压约为600V。逆变器18将从主电池4提供的直流电力转换为用于驱动第一电动机6或第二电动机8的三相交流电力。进一步地，逆变器18可将第一电动机6或第二电动机8所产生的三相交流电力转换为用于给主电池4充电的直流电力。
[0026]在主电池4与P⑶12之间，设置系统主继电器(SMRWOt3SMR 20包括:开关20a，其将主电源线10的正电极线1a在导通与不导通之间切换；以及开关20b，其将主电源线10的负电极线1b在导通与不导通之间切换。也就是说，SMR 20将主电源线10在导通与不导通之间切换。
[0027]电动车辆2包括副电池22，该副电池与主电池4相比具有较低的电压。副电池22是诸如铅酸电池之类的二次电池。在实施例中，副电池22的电压约为13V到14.5V。副电池22通过副电源线24与诸如动力转向(power steering)和空调之类的辅助机器26相连。副电源线24包括与副电池22的正电极端子相连的正电极线24a，以及与副电池22的负电极端子相连的负电极线24b。副电源线