电动车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开的电动车辆（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
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车辆。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。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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”。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
【发明内容】
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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】
[0016]下文将参照附图描述本发明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:[0017]图1是根据本发明的实施例的电动车辆的电力系统的框图；
[0018]图2是示出电源电路的示例的框图；以及
[0019]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】
[0020]将参照附图描述根据本发明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)、监管并控制整个车辆的主控制器22等。顺便提及，副电池24的负端子连接到作为地的车体。因此，诸如室内灯91、逆变器控制器9等的附属设备的负端子也连接到地。在图1中，从副电池24的正端子延伸的线PB表示用于向各种附属设备供电的供电线路。除了图1中所示的附属设备以外还存在许多附属设备；然而，这些其他附属设备以及供电线路PB的一部分未在图中示出。
[0021]主电池3经由系统主继电器4连接到逆变器5。此外，主电池3经由系统主继电器4连接到降压转换器21，并且降压转换器21的输出端子(正输出端子)连接到供电线路PB。降压转换器21的负输出端子连接到地。降压转换器21将主电池3的输出电压减小到适于对副电池24充电的电压。就是说，用来自主电池3的电力对副电池24充电。顺便提及，可以用电机6生成的电力对主电池3充电，或者还可以用外部电源(例如，商用电源)对主电池3充电。
[0022]逆变器5包括升压/降压电路7和逆变器电路8。升压/降压电路7具有使从主电池3供给的电压升高并且将升高的电压供给逆变器电路8的功能，以及将逆变器电路8提供的电压减小到适于对主电池3充电的电压的功能，其中逆变器电路8将电机6生成的电力转换成直流电。升压/降压电路7的低电压侧(电池侧)连接到用于使电流平滑的滤波电容器C2。如图1中所示，升压/降压电路7具有如下结构，其中电抗器连接到两个开关元件(IGBT (绝缘栅极双极型晶体管))之间的串联连接的中点。每个开关元件与允许电流的反向流动的回流二极管反并联连接。图1中所示的升压/降压电路7的电路构造是公知的，并且这里省略了其详细描述。
[0023]升压/降压电路7的高电压侧端子经由平滑电容器Cl连接到逆变器电路8。平滑电容器Cl被设置为使输入到逆变器电路8的电流平滑。
[0024]如公知的，逆变器电路8具有如下构造，其中三组的两个串联连接的开关元件并联连接。一组的两个串联连接的开关元件是例如开关元件Tl和T2。就是说，逆变器电路8包括六个开关元件Tl至T6。开关元件典型地是IGBT。每个开关元件与允许电流的反向流动的回流二极管反并联连接。例如，回流二极管Dl与开关元件Tl反并联连接。从每两个开关元件之间的串联连接的中点输出交流电流。就是说，从三个中点输出三相交流电流。三相交流电输出被用作用于驱动电机6的电力。
[0025]两个串联连接的开关元件通常被称为“臂”。更具体地，在每两个开关元件中，连接到高电压侧(图1中更接近正端子线路P的侧)的开关元件(Tl、T3或T5)被称为“上臂”，并且连接到低电压侧(图1中更接近负端子线路N的侧)的开关元件(T2、T4或T6)被称为“下臂”。
[0026]逆变器电路8执行将升压/降压电路7升高的来自主电池的电力转换成适于驱动电机6的交流电的功能，以及将电机6生成的交流电力转换成直流电的功能。
[0027]逆变器控制器9提供接通和断开升压/降压电路7和逆变器电路8的开关元件的控制信号(PWM信号)。根据逆变器控制器9提供的PWM信号，升压/降压电路7执行升压操作或降压操作，并且逆变器电路8执行DC-AC转换或AC-DC转换。逆变器控制器9基于关于例如车速、油门操作量、制动踏板的下压量、主电池3的充电状态等的数据生成适当的PWM信号。顺便提及，如上文所述，逆变器控制器9通常对从副电池24或从主电池3经由升压转换器21供给的电力进行操作。
[0028]逆变器5配备有用于不能从副电池24或主电池3供给电力的意外情形的电源电路16。电源电路16通过变压器12接收电机6生成的交流电力并且通过整流和平滑电路13将其转换成直流电，并且从电压调节器15输出稳定的恒定电压。电源电路16已被设定为使得其输出具有适于驱动逆变器控制器9的电压。变压器12的初级线圈12a的一端连接到逆变器电路8的一个输出端子(图1中的W相输出端子)，并且初级线圈12a的另一端经由开关11连接到电机的W相。顺便提及，后面将描述电源电路16的具体构造的示例。
[0029]开关11在针对逆变器电路8的W相输出端子的连接和针对初级线圈12a的连接之间切换电机的W相的连接。通常，就是说，当逆变器没有异常时，电机的W相连接到逆变器电路8的W相输出端子。开关11将电机的W相的连接从针对逆变器电路8的W相输出端子的连接切换到针对初级线圈12a的连接。当电机的W相的连接切换到针对初级线圈12a的连接时，变压器12的初级线圈12a串联连接在电机和逆变器的输出端子之间。
[0030]通常，电源电路16从逆变器电路8和电机6断开连接。在开关11将电机6的W相的连接从逆变器电路8的W相输出端子切换到初级线圈12a，同时在逆变器中存在异常并且电机6正在通过外力旋转以生成电力的情况下，电源电路16激活以向逆变器控制器9供电。例如，当车辆通过惯性行驶或者正被牵引时，电机6通过外力旋转。就是说，在此期间，逆变器控制器9可以进行操作而无需从副电池24或主电池3接收电力。电源电路16被设置成在逆变器控制器9不能被供给来自主电池3或副电池24的电力的情况下向逆变器控制器9供电。尽管后面进行了详细描述，特别是在电机6正在通过外力旋转并生成电力并且开关元件有短路故障时，电源电路16向逆变器控制器9供电。这样逆变器控制器9控制没有短路故障的剩余的正常的开关元件，而不必依赖于电池电力。
[0031]如上文所述的逆变器异常是至少一个开关元件有短路故障。将描述开关元件的短路故障的影响。当电机6正在通过外力驱动并且生成电力时，所生成的电流流入逆变器电路8。如果在此时，逆变器电路8的任一个开关元件有短路故障，则电流集中地流到短路的开关元件，使得过电流可能流到逆变器5的电路中的特定地点。此外，已流入短路的开关元件的电流通过与另一开关元件反并联连接的回流二极管返回电机6。此时，有可能有过电流流过电机6，并且如果出现该情况，则电机线缆可能损坏或者电机6的永磁体可能丧失磁性。因此，期望控制没有短路故障的开关元件以便防止电流集中到特定地点。后面将描述当开关元件有短路故障时执行的控制。[0032]将描述设置在电动车辆2中的其他设备。主控制器22是监管并控制电动车辆2的整个电气系统的控制器。来自主开关25和档位选择器23的信号被输入到主控制器22。主开关25是所谓的点火开关，并且对应于车辆系统的主开关。当主开关25接通时，主控制器22关闭系统主继电器4以将主电池3连接到车辆的电路。在图1中，Cl表示控制信号线路。顺便提及，主控制器22被供给来自副电池24的电力。
[0033]档位选择器23是用于选择关于车辆的驾驶状态的“前进(D)”、“空档(N)”、“倒车(R)”和“驻车(P)”位置中的一个的设备。所选择的驾驶状态被通知给主控制器22。
[0034]车速传感器26检测车速。在电动车辆2中，驱动轮和电机6总是互连，使得来自车速传感器26的数据总是表示电机6的旋转速度。此外，电压传感器27测量从副电池24的供电线路PB供给逆变器控制器9的电力的电压。来自车速传感器26和电压传感器27的传感器数据还被发送到主控制器22。
[0035]此外，逆变器控制器9和主控制器22彼此通信，并且向彼此发送数据并且从彼此接收数据。
[0036]将描述设置在逆变器电路8中的开关元件的短路故障时执行的处理。逆变器控制器9基于关于车速和油门操作量的信息确定电机6的目标输出，并且控制升压/降压电路7和逆变器电路8的开关元件，使得实现电机6的目标输出。此外，在车辆制动期间，逆变器控制器9控制升压/降压电路7和逆变器电路8的开关元件。控制它们以便将作为发电机工作的电机6生成的交流电力转换成直流电力，并且减小直流电力的电压并且用电压减小的电力对主电池3充电。通常，如上述处理中的那样，逆变器控制器9监视开关元件的操作，并且检查任一个开关元件是否有短路故障。对于短路故障的检测方法，使用例如日本专利申请公布第2010-68689号(JP2010-68689A)、日本专利申请公布第2008-182842号(JP2008-182842A)或日本专利申请公布第2007-306720号(JP2007-306720A)中描述的技术。在检测到开关元件有短路故障时，逆变器控制器9进一步确定故障的开关元件是上臂元件还是下臂元件。该确定也可以通过例如上述JP2010-68689A中描述的技术执行。
[0037]在检测到开关元件的短路故障时，逆变器控制器9停止逆变器电路8的操作，并且向主控制器22通知逆变器电路8的停止。主控制器22接通用于通知逆变器电路8由于故障已停止的报警灯。报警灯被设置在例如驾驶员座椅处的仪表盘中。同时，如果基于来自车速传感器26的传感器数据的车速不是零，也就是说，如果电机6正在旋转，则主控制器22执行如下处理。这里应注意，“电机6正在旋转”意味着如上文所述，由于用于驱动电机6的逆变器的操作已停止，因此电机6正在通过外力旋转。
[0038]主控制器22和逆变器控制器9执行的控制如下。就是说，在短路的开关元件是上臂的开关元件的情况下，主控制器22向逆变器控制器9发送接通逆变器电路8内的所有上臂的开关元件的命令。基于该命令，逆变器控制器9生成接通所有上臂开关元件并且断开所有下臂开关元件的驱动命令(PWM信号)，并且将该命令发送到开关元件。不论驱动命令如何，短路的开关元件保持接通。相反，在短路的开关元件是下臂的开关元件的情况下，主控制器22向逆变器控制器9发送接通逆变器电路8内的所有下臂的开关元件的命令。基于该命令，逆变器控制器9生成接通所有下臂开关元件并且断开所有上臂开关元件的驱动命令(PWM信号)，并且将该命令发送到开关元件。顺便提及，作为另一示例，如果上臂开关元件有短路故障，则可以执行接通下臂的所有三相开关元件的控制。同样地，如果下臂开关元件有短路故障，还可以执行接通上臂的所有三相开关元件的控制。
[0039]如上文所述通过接通与短路的开关元件的臂相同侧的(上或下)臂的所有开关元件，可以避免电流集中到逆变器电路或电机中的预定地点。顺便提及，在日本专利申请公布第2010-68689号中详细描述了这种接通与短路的开关元件的臂相同侧的臂的所有开关元件的控制，在必要时应参照该专利文献。
[0040]足以满足需要的是，在前述处理期间，可以经由降压转换器21向逆变器控制器9供给来自副电池24或来自主电池3的电力。然而，这有时不可能保持。接下来，将描述可能不能向逆变器控制器9供给来自副电池24或主电池3的电力的情况。
[0041]当牵引车辆时，选择“Ready.0FF (自动启停)”模式并且系统主继电器4关闭，这意味着主电池3和降压转换器21彼此断开连接。降压转换器21已停止，并且没有电力被从主电池3供给逆变器控制器9。尽管副电池24连接到逆变器控制器9，但是将副电池24用作唯一的电源将最终导致低荷电状态(S0C)，使得逆变器控制器9可能因电力不足而停止。在该情况下，如果副电池24的荷电状态(或者存储电量)应变低，则可以通过激活电源电路16并且使得从电源电路16向逆变器控制器9供电来操作逆变器控制器9。当电动车辆2被长时间牵引，且档位选择器23被置于N档并且驱动轮与地面接触时，会典型地出现电机6在没有降压转换器21的操作的情况下继续长时间旋转的状态。即使在该情况下，该实施例的电动车辆2仍能够避免电机6生成的电流集中到特定地点。具体地，主控制器22监视档位选择器23。当档位选择器23被置于N档(空档)，且检测到开关元件的短路故障，并且电机6正在旋转时，主控制器22操作开关11以将变压器12的初级线圈12a连接到电机6。就是说，主控制器22激活电源电路16并且使得从电源电路16向逆变器控制器9供电。
[0042]将描述上述控制的修改。在前述实施例中，当逆变器电路8的至少一个开关元件有短路故障并且在档位选择器23处已选择空挡并且电机6正在旋转时，主控制器22将电源电路16连接到电机6。电源电路16将电机6生成的交流电转换成直流电并且将直流电供给逆变器控制器9。主控制器22还可以具有下文描述的构造，而非前述实施例的构造。就是说，主控制器22并非监视档位选择器21，而是监视从附属设备的供电线路PB供给逆变器控制器9的电力的电压。通过电压传感器27测量该电压。当供电线路PB的电压变得低于预定阈值时，主控制器22激活电源电路16。这里的预定阈值是能够操作逆变器控制器9的最小值或者接近该最小值的值。电源电路16是在不能从附属设备的供电线路PB供电时使用的备用电源。因此，同样优选的是，当附属设备的供电线路PB的电压变得低于预定阈值时，激活电源电路16。
[0043]当至少一个开关元件有短路故障并且电机6继续旋转时，还可以允许替选地接通设置在与短路的开关元件的臂相同侧的臂中的正常开关元件。可以进行该控制，而非接通设置在与短路的开关元件的臂相同侧的臂的所有开关元件。该控制方式也避免了电机6生成的电流的集中。替选地，还可以允许通过适当地接通和断开设置在与短路的开关元件的臂的侧不同的两侧中的一侧的臂中的开关元件来制止电流的集中。
[0044]接下来，将描述电源电路16的构造的示例。图2示出了电源电路16的示例的框图。电源电路16由串联连接的变压器12、整流和平滑电路13、断路器电路14和电压调节器15 (串联调节器)构成。如上文所述，变压器12的初级线圈12a的一个输入端子41经由开关11连接到电机6，并且另一输入端子连接到逆变器电路8的输出端子。整流和平滑电路13连接到变压器12的次级线圈12b。如图2中所示，整流和平滑电路13包括由四个二极管构成的桥式整流器电路31，其将来自次级线圈12b的交流电整流成直流电。电容器32被设置成使桥式整流器电路31整流的电流平滑。在下文的描述中，整流和平滑电路13的输出电压被称为输入电压Vy。断路器电路14是在输入电压Vy过大时保护电压调节器15(后面描述)的电路。当输入电压Vy超过预定值时，断路器电路14停止输出。电压调节器15是使用三端调节器34的串联滴管型调节器电路。顺便提及，出于防止振荡的目的插入电容器36。图2中所示的桥式电路和调节器电路是公知的，并且这里省略了其详细描述。
[0045]如根据图2中所示的电路图而显见的，电源电路16是在无需供给控制用电力的情况下无源地调整电压的电路。就是说，仅通过向输入端子41供给交流电即使得电源电路16输出特定电压。仅通过将初级线圈12a连接到旋转中的电机6即能够使电源电路16输出直流电力而无需来自副电池24或主电池3的供电。因此，电源电路16适于作为在副电池24和主电池3两者均不可用时使用的备用电源。电源电路16能够将电机6生成的交流电转换成适于驱动逆变器控制器9的直流电力，而无需来自主电池3或副电池24的供电。
[0046]电压调节器15的输出电压，即电源电路16的输出电压，将被称为输出电压Vx。输出电压Vx是输出端子42之间的电压。图3示出了输入电压Vy和车速之间的关系以及输出电压Vx和车速之间的关系。在车速增加时，电机6的旋转速度增加。因此，输入电压Vy随着车速的增加而增加。电压调节器15保持恒定的输出电压(图3中的Vd)。这里应注意，输出电压Vx=Vd被设定在适于驱动逆变器控制器9的电压处。当车速增加到车速SPl时，输入电压Vy等于Vm。该输入电压值Vm对应于电压调节器15的上限电压。断路器电路14被配置成在输入电压Vy超过Vm时停止输出。因此，如果车速大于或等于SPl，则断路器电路14激活，使得输出电压Vx是零。通过这种方式，断路器电路14保护电压调节器15。
[0047]下文将描述关于上文结合实施例描述的技术的需要注意的地方。在前述实施例中，由主控制器22对开关11进行开关。具体地，当逆变器电路8的至少一个开关元件有短路故障并且在档位选择器23处已选择N档，并且此外电机6正在旋转时，主控制器22对开关11进行开关以便连接电机6和电源电路16。不同于该构造，还可以允许采用如下构造，其中当副电池的供电线路PB的电压低于预定值时，开关11自动地将电机6连接到电源电路16。实现该操作的构造的示例。开关11是继电器，其中常通的端子(在不供电的情况下接通的端子)连接到初级线圈12a，并且常断的端子(在不供电的情况下断开的端子)连接到逆变器电路8的输出端子。从电机6延伸的线缆连接到接触点，该接触点连接到常断的端子和常通的端子中的一个。这样，从附属设备的供电线路PB向继电器供电。在该构造中，当供电线路PB的电压大于预定值时，从电机6切断电源电路16，并且当供电线路PB的电压在预定值以下时，电源电路16连接到电机6。该预定值是驱动附属设备所需的最小电压。该构造的优点在于开关11根据副电池24的荷电状态的减少而自动地进行开关。
[0048]该实施例中的逆变器控制器9执行在车辆的普通行驶期间控制逆变器电路8以便驱动电机6的功能以及在开关元件有短路故障时控制其他开关元件的功能两者。然而，不同于该构造，还可以允许采用如下构造，其中在车辆的普通行驶期间控制逆变器电路8的控制器以及在开关元件的短路故障有短路故障时控制其他开关元件的控制器是两个分离的控制器。[0049]在该实施例中的电源电路16中，初级线圈12a串联连接在电机6和逆变器电路8的输出端子之间。该输出端子指的是两个串联连接的开关元件之间的中点。不同于该构造，还可以允许采用如下构造，电源电路16的初级线圈12a连接到电机6，而与逆变器5分离。例如，电源电路16的初级线圈12a可以连接到电机6的三相端子中的任何两个。
[0050]该实施例中的主控制器22和逆变器控制器9的组合对应于本发明的中的“控制器”的示例。“控制器”可以在物理上是一个单元，或者也可以是通过物理上的两个或更多个单元(分离的壳体)的协作实现的控制器。
[0051]尽管上文详细描述了本发明的具体实施例、示例等，但是它们仅是说明性的，而非旨在限制所附权利要求中要求的范围。所附权利要求中描述的技术包括以上说明的具体示例等的各种修改和改变。本说明书或附图中描述或示出的技术要素独立地或者以其各种组合实现它们的技术效果，而非限于提交本申请时在权利要求中描述的组合。此外，说明书或附图中说明的技术能够同时实现多个目的，并且仅通过实现一个目的而具有技术效果。
【权利要求】
1.一种电动车辆(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(Tl、T2、T3、T4、T5、T6)。
2.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中所述初级线圈(12a)串联连接在所述电机(6)与所述逆变器(5)的输出端子之间。
3.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中所述控制器(9)被配置成控制所述开关元件(Tl、T2、T3、T4、T5、T6)，使得所述电机(6)生成的电流不会过度流到所述逆变器(5)中的预定位置。
4.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中所述控制器(9)被配置成以如下控制方式控制没有短路故障的所述开关元件(Tl、T2、T3、T4、T5、T6)，使得所述电机(6)生成的电流不会过度流到具有短路故障的所述开关元件(Tl、T2、T3、T4、T5、T6)。
5.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中 所述逆变器(5)具有多个上臂和多个下臂， 当所述上臂中的某一上臂的开关元件(T1、T3、T5)具有短路故障时，所述控制器(9)被配置成接通另一上臂的开关元件，以及， 当所述下臂中的某一下臂的开关元件(Τ2、Τ4、Τ6)具有短路故障时，所述控制器(9)被配置成接通另一下臂的开关元件。
6.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中所述控制器(9)被配置成:当所述开关元件(Tl、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5、Τ6)中的至少一个开关元件具有短路故障，并且已在所述电动车辆(2 )的档位选择器(23 )处选择空档，并且所述电机(6 )正在旋转时，所述控制器(9 )被供给来自所述电源电路(16 )的电力并且控制所述开关元件(T1、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5、Τ6 )。
7.根据权利要求1所述的电动车辆(2)，其中所述控制器(9)被配置成:当所述开关元件(Tl、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5、Τ6)中的至少一个开关元件具有短路故障，并且所述电动车辆(2)被牵引时，所述控制器(9 )被供给来自所述电源电路(16 )的电力并且控制所述开关元件(Tl、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5、Τ6)。
【文档编号】B60L3/00GK103507640SQ201310259421
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】勘崎廷夫 申请人:丰田自动车株式会社