专利名称：电力机动车用电力供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力机动车用电力供给装置，尤其是涉及用于向要求的负载发生变动的多个负载装置适当地供供电力的结构及其控制方法。
背景技术：
近年来，从二氧化碳的排出量的减少及能量安全的观点出发，产生了降低能量源的石油依赖度的必要性，为此的技术开发逐渐盛行。在此种技术中，对使用电源(蓄电池) 作为驱动源的混合动力机动车及电力驱动机动车的期待增大。在本说明书中，将混合动力机动车和电力驱动机动车总称为电力机动车。为了提高电力机动车中的电源的电力能量的利用效率，而想了各种办法。在专利文献1中，如图9所示，公开了一种在高电压的电源101与驱动用逆变器 104之间配置有DC-DC变换器103的系统。在专利文献1的系统中，基于驱动用电动机110 的转速及转矩而控制装置109向DC-DC变换器103及驱动用逆变器104发送控制信号。由此，依次变更DC-DC变换器103的升压比及驱动用逆变器104中的PWM负荷率。而且，控制装置109也向压缩机用逆变器107发送控制信号，由此依次变更压缩机用逆变器107中的 PWM负荷率，从而向压缩机用电动机111供给适当的交流电压。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利第4048787号说明书在电力机动车中，在空调系统的起动时，作用于压缩机(二 > > 7寸)用电动机的负载变大，在除此以外的期间，作用于压缩机用电动机的负载减小。因此，从空调系统的高效率化的观点出发，优选根据压缩机用电动机的负载的大小而将适当的大小的直流电压向压缩机用逆变器供给。专利文献1的系统通过对应于驱动用电动机110的转速及转矩来变更DC-DC变换器103的升压比，而能够对驱动用逆变器104及驱动用电动机110进行高效率、高输出的驱动。然而，并未公开用于调整作用于压缩机用逆变器107的直流电压的具体的对策。
发明内容
本发明鉴于此种情况而作出，其目的在于提供一种不仅主电动机，而且副电动机也能高效率且高输出地驱动的电力机动车用电力供给装置。为了解决上述课题，本发明提供一种电力机动车用电力供给装置，用于将直流电源的电力向主电动机和副电动机供给，其具备主电路，其具有使所述电源的直流电压升压的DC-DC变换器和使用所述DC-DC变换器的输出来驱动所述主电动机的主逆变器；副电路， 其具有驱动所述副电动机的副逆变器、在所述DC-DC变换器的一次侧与所述主电路连接的第一电路、在所述DC-DC变换器的二次侧与所述主电路连接的第二电路、能够选择所述第一电路及所述第二电路中的其中之一作为向所述副逆变器供给直流电压的路径的连接电路；控制装置，其在所述主电动机的动力运行运转时对所述连接电路进行控制，以使得在所述副逆变器的要求电压低于所述电源的直流电压的情况下，通过所述连接电路来选择所述第一电路，在所述副逆变器的要求电压为所述电源的直流电压以上的情况下，通过所述连接电路来选择所述第二电路。发明效果根据本发明，在副逆变器的要求电压低于电源的直流电压的情况下，通过连接电路来选择第一电路，在副逆变器的要求电压为电源的直流电压以上的情况下，通过连接电路来选择第二电路。因此，能够将与副逆变器的要求电压对应的电压向副逆变器供给。其结果是，能够提高副电路的电力转换效率。即，不仅主电动机，而且副电动机也能以高效率且高输出来驱动。由此，能够提高在电力机动车的电源中蓄积的电力能量的利用效率。
图1是本发明的实施方式的电力机动车用电力供给装置的简要结构图。图2是本发明的实施方式的连接电路的简要结构图。图3A是表示连接电路的控制方法的流程图。图;3B是表示连接电路的控制方法的流程图。图4是表示本发明的实施方式的电力机动车用电力供给装置的控制方法的流程图。图5是表示基于电力机动车的行驶模式及空调系统的运转状态而升压后的输出电压Vd。发生变化的情况的时序图。图6是本发明的变形实施方式的连接电路的简要结构图。图7A是表示连接电路的控制方法的流程图。图7B是表示连接电路的控制方法的流程图。图8是表示本发明的变形实施方式的电力机动车用电力供给装置的控制方法的流程图。图9是以往的电力机动车用电力供给装置的简要结构图。
具体实施例方式以下，基于附图，详细地说明本发明的实施方式。在实施方式中，说明用于对驱动电动机及压缩机用电动机进行驱动的结构，但本发明也能够适用于其他的设备。(实施方式)图1是本实施方式的电力机动车用电力供给装置10的结构图。如图1所示，电力机动车用电力供给装置10具备主电路13、副电路15及控制装置16。主电路13具有DC-DC 变换器18及驱动电动机用逆变器17，并与电源11及驱动用电动机12连接。副电路15具有连接电路30及压缩机用逆变器19，并与压缩机用电动机14连接。另外，驱动用电动机 12构成本发明的主电动机，驱动电动机用逆变器17构成本发明的主逆变器，压缩机用电动机14构成本发明的副电动机，压缩机用逆变器19构成本发明的副逆变器。另外，副电路15还具有用于从电源11向连接电路30供供电力的第一电路23及第二电路对。第一电路23从电源11与DC-DC变换器18之间(即DC-DC变换器18的一次侧)延伸到连接电路30。第二电路M从DC-DC变换器18与驱动电动机用逆变器17之间 (即DC-DC变换器18的二次侧)延伸到连接电路30。电源11是直流电源，能够对电力进行充电及放电。作为电源11，可以使用镍氢电池及锂离子电池等二次电池。而且，在电源11中可以使用电力双层电容器等大容量电容
ODC-DC变换器18基于来自控制装置16的指令，调节输出电压Vde而向驱动电动机用逆变器17供给。如后所述，输出电压Vd。基于驱动电动机用逆变器17及压缩机用逆变器 19所要求的转速及转矩来决定。作为DC-DC变换器18，例如可以使用断路器式非绝缘升压变换器。而且，作为DC-DC变换器18的驱动方式，可以采用日本专利第4048787号所记载的PWM驱动方式等。而且，输出电压Vd。可以使用逐级变化的DC-DC变换器18。驱动电动机用逆变器17将在DC-DC变换器18中升压后的输出电压Vde转换成所希望的三相交流电压，向驱动用电动机12供给。作为驱动电动机用逆变器17，可以使用三相交流逆变器等，该三相交流逆变器使用了功率MOSFET、IGBT等半导体开关元件。驱动用电动机12是电力机动车的行驶用的电动机(感应电动机或同步电动机)。 驱动用电动机12的轴输出向电力机动车的行驶车轮传递。而且，在电力机动车的制动时， 通过以驱动用电动机12为发电机进行再生动作，而能够向电源11或压缩机用逆变器19 供供电力。作为驱动用电动机12，例如，优选永久磁铁同步电动机。在本实施方式中，使用永久磁铁电动机的一种即埋入式磁铁同步电动机(IPMSM =Interior PermanentMagnet Synchronous Motor)。埋入式磁铁同步电动机的d轴电感Ld和q轴电感Lq具有不同的凸极性(通常，Lq>Ld的反凸极性)，除了磁转矩之夕卜，还可以利用磁阻(U，々夕转矩。因此，埋入式磁铁同步电动机的电动机效率极高。而且，驱动用电动机12在制动时进行再生动作，但再生动作中的发电机效率也极高。压缩机用逆变器19将从连接电路30供给的直流电压转换成所希望的三相交流电压，向压缩机用电动机14供给。作为压缩机用逆变器19，例如，可以使用三相交流逆变器等，该三相交流逆变器使用功率MOSFET、IGBT等半导体开关元件。压缩机用电动机14是主要用于使在电力机动车的室内空调中使用的压缩机运转的电动机。作为压缩机用电动机14，例如可以使用埋入式磁铁同步电动机等同步电动机及感应电动机。控制装置16控制DC-DC变换器18、驱动电动机用逆变器17、压缩机用逆变器19 及连接电路30。通过将油门的开度(即要求转矩)、当前的驱动用电动机12的转速及驱动用电动机12的设备参数等的值代入电动机的电压方程式而容易决定驱动电动机用逆变器17的要求电压Vmain。通过将根据设定温度TMf及当前的室内温度T所计算的必要的能力(即压缩负载所需的转矩及转速)、当前的压缩机用电动机14的转速及压缩机用电动机 14的设备参数等的值代入电动机的电压方程式，而容易决定压缩机用逆变器19的要求电压V。。mp。另外，可以取代使用电压方程式而使用预先保存在存储器等中的表等，也可以使用电压方程式和表这两者。DC-DC变换器18的升压比及连接电路30如后述那样基于电源电压Vbatt、驱动电动机用逆变器17的要求电压Vmain及压缩机用逆变器19的要求电压控制。作为控制装置16，可以使用例如微型计算机或DSP(digitalsignal processor) 0连接电路30基于来自控制装置16的指令，选择第一电路23或第二电路24，向压缩机用逆变器19供供电力。图2是实施方式的连接电路30的结构图。连接电路30具有非接地侧的第一开关32、接地侧的第二开关34及冲击防止电阻33。第一开关32及第二开关34可以是例如单极双掷开关。第一开关32将第一电路23的非接地侧的电路和第二电路M的非接地侧的电路中的其中之一选择性地与压缩机用逆变器19的非接地侧的端子连接。第二开关34将第一电路23的接地侧的电路和第二电路M的接地侧的电路中的其中之一选择性地与压缩机用逆变器19的接地侧的端子连接。而且，在连接电路30设置与冲击防止电阻33及冲击防止电阻33并列的单极单投开关即第三开关31。通过设置冲击防止电阻33并适当地控制第三开关31，来防止将向连接电路30的电力的供给路径从第一电路23切换成第二电路M时产生的冲击电流。另外，冲击防止电阻33优选能应对大电力，可以由例如绕组电阻构成。而且，第一开关32、第二开关34及开关33也优选能应对大电力。各个开关机可以使机械开关也可以是半导体开关，还可以是将它们组合而得到的混合动力开关等。接下来，在切换向压缩机用逆变器19的供电路径时，使用图3的流程图来说明控制装置16进行的第一开关32、第二开关34、第三开关31及压缩机用逆变器19的控制。图3A是从连接电路30连接第一电路23和压缩机用逆变器19的第一状态向连接第二电路M和压缩机用逆变器19的第二状态切换时的流程图。在第一状态下，第三开关 31处于切断状态。而且，第一开关32及第二开关34选择第一电路23侧。从第一状态向第二状态移动时，首先，停止压缩机用逆变器19向压缩机用电动机14的供电(步骤101)。接着，使第一开关32及第二开关34选择第二电路M侧(步骤 102)。接着，从步骤102经过了一定时间后，使第三开关31为连接状态(步骤10 。最后， 再次开始压缩机用逆变器19向压缩机用电动机14的供电(步骤104)。如上所述，将第一开关32及第二开关34从第一电路23侧向第二电路M侧切换时，第三开关31为切断状态。由此，切换时产生的冲击电流通过冲击防止电阻33。S卩，通过基于本流程进行控制，而能够抑制冲击电流，从而能够防止冲击电流对压缩机用逆变器19 的损伤。另外，将连接电路30从第二状态向第一状态切换时，进行基于图:3B的流程的控制。在第二状态下，第三开关31为连接状态。而且，第一开关32及第二开关34选择第二电路M侧。从第二状态向第一状态移动时，首先，停止压缩机用逆变器19向压缩机用电动机14的供电(步骤201)。接着，使第一开关32及第二开关34选择第一电路23侧(步骤 202)。接着，从步骤202经过了一定时间后，使第三开关31为切断状态(步骤203)。最后， 再次开始压缩机用逆变器19向压缩机用电动机14的供电(步骤204)。在基于图;3B的流程的控制中，将第一开关32及第二开关34从第二电路M侧向第一电路23侧切换时，压缩机用逆变器19向压缩机用电动机14的供电停止。因此，能够防止由连接电路30产生的过渡现象波及到压缩机用逆变器19。另外，在本流程中，交换步骤202和步骤203不会产生问题。接下来，详细地说明控制装置16进行的DC-DC变换器18及连接电路30的控制。控制装置16基于电力机动车的行驶模式及空调系统的运转状态，来控制连接电路30及DC-DC变换器18。以下，参照图4的流程图进行说明。首先，基于空调系统中的设定温度Tref和当前的室内温度T来决定压缩机用电动机14的目标转速(步骤301)。接着，为了使压缩机用电动机14以决定的目标转速进行旋转，而决定应向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp (步骤302)。在步骤302中，例如， 控制装置16参照当前的压缩机用电动机14的转速和在步骤301中决定的转速，使用存储在控制装置16内的程序中的电动机的电压方程式或表而能够决定要求电压V。。mp。另外，在本实施方式中，向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp高于向压缩机用电动机14供给的交流电压的有效值。接下来，对决定的要求电压V。。mp和电源电压Vbatt进行比较(步骤303)。在要求电压V。。mp小于电源电压Vbatt时，连接电路30选择第一电路23 (步骤304)。 另一方面，在要求电压v。。mp为电源电压Vbatt以上时，向步骤305前进。在步骤305中，对要求电压V。。mp和驱动电动机用逆变器17要求的要求电压Vmain进行比较。在要求电压v。。mp小于要求电压Vmain时，连接电路30选择第二电路24(步骤306)。 另一方面，在要求电压V。。mp为要求电压Vmain以上时，以使输出电压Vd。成为要求电压Vcomp的方式调节输出电压Vde (步骤307)。然后，选择第二电路M (步骤306)。接下来，使用图5具体地说明基于上述流程的由控制引起的输出电压Vd。的变化。 图5表示使电力机动车的行驶模式(停止/加速/减速)及空调系统的负载(低负载/中负载/高负载)变化时的输出电压Vd。的变化。在空调系统的负载为低负载时，若电力机动车起步(加速)，则向期间1前进。在期间1中，要求电压v。。mp小于电源电压Vbatt。因此，连接电路30选择第一电路23(图4的步骤303为是)。而且，在电力机动车的加速的同时，要求电压Vmain上升。在期间1中，输出电压Vd。与压缩机用逆变器19的动作无关，仅由驱动电动机用逆变器17的要求来决定。 因此，在期间1中，输出电压Vd。追随要求电压Vmain而上升。接着，当电力机动车减速(制动)时，要求电压Vmain下降(期间2)。在期间2中， 要求电压v。。mp小于电源电压Vbatt。因此，连接电路30选择第一电路23 (图4的步骤303为是)。在期间2中，输出电压Vd。追随要求电压Vmain而下降。接着，当空调系统切换为高负载运转时，要求电压V。。mp上升。在要求电压V。。mp的大小与电源电压Vbatt的大小翻转的时刻，虽然要求电压Vmain下降，但要求电压V。。mp比Vmain小。 因此，连接电路30在此时刻内选择第二电路M (图4的步骤303为否，步骤305为是)，向期间3前进。在期间3中，输出电压Vd。追随要求电压Vmain而下降。在期间3中，当电力机动车减速(制动)时，要求电压Vmain下降。在要求电压Vmain 的大小与要求电压v。。mp的大小翻转的时间内，要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上。因此， 以使输出电压vd。上升为电压V。。mp的方式调节DC-DC变换器18的升压比(期间4)。而且， 连接电路30选择第二电路M (图4的步骤303为否，步骤305为否)。接着，当电力机动车加速时，向期间5前进。在期间5中，要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上。而且，在期间5中，要求电压V。。mp为要求电压Vmain以上。因此，输出电压Vd。 上升为要求电压V。。mp。而且，连接电路30选择第二电路M(图4的步骤303中为否，步骤 305中为否)。在期间5中，当电力机动车加速时，要求电压Vmain上升。在要求电压Vmain的大小与要求电压v。。mp的大小翻转的时间中，要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上。因此，连接电路 30选择第二电路M(图4的步骤303为否，步骤305为是)，向期间6前进。在期间6中， 输出电压vd。追随要求电压Vmain而上升。接着，当电力机动车减速(制动)时，向期间7前进。在期间7中，虽然要求电压 Vmain下降，但要求电压v。。mp比Vmain小。而且，在期间7中，要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上。因此，连接电路30选择第二电路M(图4的步骤303为否，步骤305为是)。在期间7 中，输出电压Vd。追随要求电压Vmain而下降。接着，空调系统大致成为所希望的温度T&，当空调系统切换为中负载运转时，要求电压V。。mp下降(期间8)。在期间8中，要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上。而且，在期间8中，虽然要求电压Vmain下降，但要求电压V。。mp比要求电压Vmain小。因此，连接电路30 选择第二电路M(图4的步骤303为否，步骤305为是)。在期间8中，输出电压Vde追随要求电压Vmain而下降。接着，当空调系统切换为低负载运转时，要求电压V。。mp下降，电源电压Vbatt的大小与要求电压v。。mp的大小翻转，要求电压Vcomp小于电源电压Vbatt。因此，连接电路30选择第一电路23(图4的步骤303为是)，向期间9前进。在期间9中，输出电压Vde追随要求电压Vmain而下降。在期间9之后，当电力机动车停止时，要求电压Vmain成为零(期间10)。在期间10 中，要求电压v。。mp小于电源电压Vbatt。因此，连接电路30选择第一电路23 (图4的步骤303 为是)。在期间10中，输出电压Vde与电源电压Vbatt相等(S卩，DC-DC变换器18不进行升压动作)。接着，在电力机动车停止中，当空调系统切换为高负载运转时，要求电压V。。mp上升 (期间11)。在期间11中，要求电压v。。mp为电源电压Vbatt以上。而且，在期间11中，要求电压v。。mp为要求电压Vmain以上。因此，输出电压Vd。上升为电压V。。mp。而且，连接电路30选择第二电路M (图4的步骤303中为否，步骤305中为否)。如上所述，根据本实施方式，在应向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp小于电源电压Vbatt时，选择第一电路23，在要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上时，选择第二电路 24。由此，即使应该向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp发生变动，也能够将适当的电压向压缩机用逆变器19供给。此外，根据本实施方式，在要求电压V。。mp为电源电压Vbatt以上，且要求电压V。。mp为驱动电动机用逆变器17所要求的要求电压Vmain以上时，在DC-DC变换器18中，控制装置16 控制DC-DC变换器18，以使输出电压Vde成为要求电压V。。mp。根据此种控制，即使应向压缩机用逆变器19供给的要求电压Vcomp变大，电力机动车用电力供给装置10也能够将必要的电压向压缩机用逆变器19供给。另外，在要求电压V。。mp比电源电压Vbatt小时(低负载运转时)，从DC-DC变换器 18的一次侧供给电力，因此能够从电源11不经由DC-DC变换器18而向压缩机用逆变器19 供给电力。即，能够减少DC-DC变换器18的损失。由此，能够提高空调系统的COP(效率系数)。另外，在本实施方式中，如图5所示，输出电压Vd。成为要求电压Vmain以上且成为要求电压V。。mp以上。这是为了向驱动用电动机12和压缩机用电动机14分别供给最低限度应供给的电压。可是，为了使驱动用电动机12及压缩机用电动机14稳定动作，也可以在要求电压Vmain及要求电压火_设置一定的余量Δ Vl及八￥2(例如2 3力。S卩，在图4的步骤303、305及307以及图5中，也可以取代要求电压Vmain及要求电压V。。mp，而使用要求电压 Vmain+AVl(=要求电压Vmain’)及要求电压火。 11)+八￥2(=要求电压火。_’)。由此，向驱动用电动机12及压缩机用电动机14供给的电压分别大于最低限度应供给的电压，从而能够使驱动用电动机12及压缩机用电动机14稳定地动作。另外，也可以不设置连接电路30的第二开关34，而将第一电路23的接地侧的电路和第二电路M的接地侧的电路这双方始终与压缩机用逆变器19的接地侧的端子连接。由此，与设置第二开关34的情况相比，连接电路30的结构部件减少，因此连接电路30的可靠性更高，材料成本更廉价。另外，在冲击电流十分小时，也可以省去冲击防止电阻33。(变形实施方式)以下，说明了本发明的变形实施方式。变形实施方式的电力机动车用电力供给装置10如后述那样能够将驱动用电动机12因制动动作而作为发电机进行动作(进行再生动作)所得到的电力高效率地向压缩机用逆变器19供给。另外，在本实施方式中，对与实施方式同样的部分标注同一符号，省略说明。变形实施方式的电力机动车用电力供给装置10的结构与实施方式相比，连接电路不同。图6表示变形实施方式中的连接电路40的结构。连接电路40具有的开关全部是单极单投开关。第四开关42对第二电路M的非接地侧的电路与压缩机用逆变器19的非接地侧的端子进行连接或切断。第五开关44对第一电路23的非接地侧的电路与压缩机用逆变器19的非接地侧的端子进行连接或切断。第六开关45对第二电路M的接地侧的电路与压缩机用逆变器19的接地侧的端子进行连接或切断。第七开关46对第一电路23的接地侧的电路与压缩机用逆变器19的接地侧的端子进行连接或切断。另外，第八开关41及冲击防止电阻43对应于实施方式的第三开关31及冲击防止电阻33，它们的功能也与实施方式相同。接着，使用图7的流程图，说明在对连接电路40的第一电路23和第二电路M进行切换时，控制装置16进行的第四开关42、第五开关44、第六开关45、第七开关46及第八开关41的控制。图7A是从连接电路40将第一电路23和压缩机用逆变器19连接的第一状态切换成将第二电路M和压缩机用逆变器19连接的第二状态时的流程图。在第一状态中，第八开关41为切断状态。而且，第四开关42及第六开关45为切断状态，第五开关44及第七开关46为连接状态。从第一状态向第二状态移动时，首先，使第四开关42及第六开关45为连接状态 (步骤401)。从步骤401经过了一定时间后，使第五开关44及第七开关46为切断状态(步骤402)。然后，使第八开关41为连接状态(步骤403)。基于图7的流程图来控制本结构的连接电路40时，第一电路23和第二电路M的至少一方始终与压缩机用逆变器19连接。换言之，始终向压缩机用电动机14供给电压。由此，能够不使压缩机用电动机14的运转停止而进行从第一电路23向第二电路M的切换。 另外，冲击防止电阻43与冲击防止电阻33同样地对冲击电流进行抑制。
另外，将连接电路40从第二状态切换为第一状态时，进行基于图7B的流程的控制。在第二状态下，第八开关41为连接状态。而且，第四开关42及第六开关45为连接状态，第五开关44及第七开关46为切断状态。从第二状态向第一状态移动时，首先，使第八开关41为切断状态(步骤501)。然后，使第五开关44及第七开关46为连接状态(步骤50幻。从步骤502经过了一定时间后， 使第四开关42及第六开关45为切断状态(步骤503)。与基于图7A的流程的控制同样地，在基于图7B的流程的控制中，第一电路23与第二电路M的至少一方始终与压缩机用逆变器19连接，因此能够不停止向压缩机用电动机14的供电而进行从第二电路M向第一电路23的切换。接着，参照图8的流程图，说明变形实施方式的控制装置16所进行的DC-DC变换器18及连接电路40的控制。另外，图8的流程中的步骤601 603及步骤605 607对应于图4的流程中的步骤301 303及步骤305 307。以下，仅说明与图4的流程不同的部分(步骤604、608及609)。在步骤603中，当要求电压V。。mp比电源电压Vbatt小时，向步骤608前进。在步骤 608中，判定驱动用电动机12是否进行制动运转。在驱动用电动机12进行制动(再生)运转时，连接电路40选择第二电路M (步骤609)。另一方面，在驱动用电动机12不进行制动运转而进行动力运行运转时，连接电路40选择第一电路23(步骤604)。接着，使用图5，具体说明基于上述流程的控制所引起的输出电压Vd。的变化。另夕卜，以下，在图8的流程中，仅说明与图4的流程不同的部分(步骤604、608及609)所关联的期间(期间1、2、9及10)。在空调系统的负载为低负载时，若电力机动车起步(加速)，则向期间1前进。在期间1中，要求电压v。。mp比电源电压Vbatt小。而且，在期间1中，电力机动车不进行制动运转。因此，连接电路40选择第一电路23(图8的步骤603中为是，步骤608中为否)。而且，在电力机动车的加速的同时，驱动电动机用逆变器17所要求的要求电压Vmain上升。在期间1中，输出电压Vd。与压缩机用逆变器19的动作无关，仅由驱动电动机用逆变器17的要求来决定。因此，在期间1中，输出电压Vd。追随要求电压Vmain而上升。接着，当电力机动车减速(制动)时，要求电压Vmain下降(期间2)。在期间2中， 要求电压v。。mp比电源电压Vbatt小。而且，在期间2中，电力机动车进行制动运转。因此，连接电路40选择第二电路M (图8的步骤603为是，步骤608为是)，将由驱动用电动机12 所得到的电力经由第二电路M向压缩机用逆变器19供给(进行再生运转)。在期间2中， 输出电压Vd。追随要求电压Vmain而下降。空调系统从期间8的状态切换为低负载运转时，要求电压V。。mp下降。在电源电压 Vbatt的大小与要求电压v。。mp的大小发生翻转的时间内，电力机动车进行制动运转。因此，连接电路40选择第二电路M (图8的步骤603为是，步骤608为是)，由驱动用电动机12所得到的电力经由第二电路M向压缩机用逆变器19供给(进行再生运转)(期间9)。在期间9中，输出电压Vd。追随着要求电压Vmain而下降。在期间9中，当电力机动车停止时，要求电压Vmain成为零(期间10)。在期间10 中，要求电压V。。mp比电源电压Vbatt小。而且，电力机动车未进行制动运转。因此，连接电路 40选择第一电路23 (图8的步骤603为是，步骤608为否)。在期间10中，输出电压Vde与电源电压Vbatt相等。通过上述那样的控制，即使应向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp上升，电力机动车用电力供给装置10也能够将必要的电压向压缩机用逆变器19供给。而且，即使应向压缩机用逆变器19供给的要求电压V。。mp发生变动，电力机动车用电力供给装置10也能够将适当的电压向压缩机用逆变器19供给。而且，本实施方式的电力机动车用电力供给装置10在进行制动运转(再生运转)时，在连接电路40中选择第二状态。由此，由驱动用电动机12所得到的电力(再生电力)能够不经由DC-DC变换器18而向压缩机用逆变器19 供给。因此，能够消除DC-DC变换器18的再生电力的损失。另外，虽然变形实施方式的连接电路40的结构与实施方式的连接电路30的结构不同，但在实施方式的连接电路30的结构中也能够进行变形实施方式那样的包含再生动作的控制。但是，根据电力机动车的行驶状态的不同，有时会对动力运行动作和再生动作进行频繁的切换。在采用连接电路40的情况下，在切换时，无需停止向压缩机用逆变器19的电力供给，而能够使压缩机用电动机14连续动作。因此，在进行变形实施方式那样的包含再生动作的控制时，优选采用变形实施方式的形态的连接电路40。另外，也可以与连接电路30同样地，不设置连接电路40的第六开关45及第七开关46，而将第一电路23的接地侧的电路和第二电路M的接地侧的电路这双方始终与压缩机用逆变器19的接地侧的端子连接。而且，在冲击电流十分小时，可以省去冲击防止电阻 43。工业实用性本发明可以适用于以电动机为动力而使用的混合动力机动车及电力驱动机动车的电力系统。而且，本发明也可以适用于其他的电力系统。
权利要求
1.一种电力机动车用电力供给装置，用于将直流电源的电力向主电动机和副电动机供给，其特征在于，具备主电路，其具有使所述电源的直流电压升压的DC-DC变换器和使用所述DC-DC变换器的输出来驱动所述主电动机的主逆变器；副电路，其具有驱动所述副电动机的副逆变器、在所述DC-DC变换器的一次侧与所述主电路连接的第一电路、在所述DC-DC变换器的二次侧与所述主电路连接的第二电路、能够选择所述第一电路及所述第二电路中的其中之一作为向所述副逆变器供给直流电压的路径的连接电路；以及控制装置，其在所述主电动机的动力运行运转时对所述连接电路进行控制，以使得在所述副逆变器的要求电压低于所述电源的直流电压的情况下，通过所述连接电路来选择所述第一电路，在所述副逆变器的要求电压为所述电源的直流电压以上的情况下，通过所述连接电路来选择所述第二电路。
2.根据权利要求1所述的电力机动车用电力供给装置，其特征在于，在所述主电动机的再生运转时，所述控制装置对所述连接电路进行控制，以使得通过所述连接电路来选择所述第二电路。
3.根据权利要求1或2所述的电力机动车用电力供给装置，其特征在于，在所述副逆变器的要求电压为所述电源的直流电压以上，且所述副逆变器的要求电压为所述主逆变器的要求电压以上的情况下，所述控制装置对所述DC-DC变换器进行控制， 以使所述DC-DC变换器中的升压的直流电压成为所述副逆变器的要求电压以上。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电力机动车用电力供给装置，其特征在于，所述主电动机是用于行驶的驱动用电动机，所述主逆变器是驱动电动机用逆变器，所述副电动机是对车载空调器进行驱动的压缩机用电动机，所述副逆变器是压缩机用逆变器。
5.根据权利要求4所述的电力机动车用电力供给装置，其特征在于，所述压缩机用逆变器的要求电压基于所述车载空调器的设定温度及车内温度而在所述控制装置中决定。
全文摘要
本发明公开一种能够使压缩机用逆变器高效率地运转的电力机动车用电力供给装置(10)，其中具有主电路(13)，其具有电源(11)、DC-DC变换器(18)、对主电动机(12)进行驱动的主逆变器(17)；副电路(15)，其具有驱动副电动机(14)的副逆变器(19)、在DC-DC变换器(18)的一次侧与主电路(13)连接的第一电路(23)、在DC-DC变换器(18)的二次侧与主电路(13)连接的第二电路(24)、能够选择第一电路(23)及第二电路(24)中的其中之一作为向副逆变器(19)供给直流电压的路径的连接电路(30)；以及控制装置(16)，其在主电动机(12)的动力运行运转时对连接电路(30)进行控制，以便于根据副逆变器(19)的要求电压来对第一电路(23)及第二电路(24)进行切换。
文档编号B60H1/22GK102470759SQ20118000305
公开日2012年5月23日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月24日
发明者松山哲也 申请人:松下电器产业株式会社