升温控制装置的制作方法

本公开涉及一种对蓄电装置的升温进行控制的升温控制装置。

背景技术：

1、以往，例如专利文献1～3所记载的那样，已知有以经由逆变器与蓄电装置连接的旋转电机为动力源的车辆。在这样的车辆中，为了使处于低温环境下的蓄电装置升温，有时在旋转电机的停止中(车辆停止中)实施蓄电装置的升温控制。在专利文献1中公开了如下结构：在旋转电机的停止中，通过控制逆变器并在蓄电装置与旋转电机之间流过d轴电流来使蓄电装置升温。在该升温控制中，由于d轴电流的上升下降而使蓄电装置反复进行充放电，从而使蓄电装置升温。

2、[现有技术文献]

3、[专利文献]

4、专利文献1：日本专利特开2014-72955号公报

5、专利文献2：日本专利特开2011-55582号公报

6、专利文献3：日本专利特开2015-198463号公报

技术实现思路

1、另外，在升温控制中，通过使在蓄电装置与旋转电机之间流动的d轴电流上升下降，在逆变器的平滑电容器(以下，简称为电容器)中作为d轴电流而流过脉动电流(日文：リップル電流)，并且电容器的电压发生变动。在这种情况下，如果无意中流过较大的脉动电流，则电容器的电压会过度地增大，电容器有时会成为过电压状态。

2、在专利文献2、3中公开了如下的结构：在旋转电机的动作中发生车辆的事故等而使电容器有可能成为过电压状态的情况下，将设置在蓄电装置与电容器之间的电源开关断开，并且通过逆变器控制来使蓄积在电容器中的电荷放电。但是，在上述结构中，放电后的电容器的电压会过度地降低。因此，如果应用于蓄电装置的升温控制，则在电容器成为过电压状态之后再次开始升温控制的情况下，升温控制所需的电力增大，并且到再次开始为止的期间变长，有可能不能使蓄电装置适当地升温。

3、本公开是鉴于上述技术问题而作出的，其主要目的在于提供一种能够在保护电容器的同时实现蓄电装置的适当升温的升温控制装置。

4、用于解决上述技术问题的第一方式是一种升温控制装置，上述升温控制装置适用于电源系统，上述电源系统包括：蓄电装置；旋转电机，上述旋转电机具有多相的绕组；逆变器，上述逆变器针对每相具有串联连接的上臂开关和下臂开关，并且上述上臂开关和上述下臂开关的连接点与各相的上述绕组的一端连接；正极侧电气路径，上述正极侧电气路径将上述上臂开关的高电位侧端子与上述蓄电装置的正极端子连接；负极侧电气路径，上述负极侧电气路径将上述下臂开关的低电位侧端子与上述蓄电装置的负极端子连接；电容器，上述电容器连接在上述正极侧电气路径与上述负极侧电气路径之间；以及电源开关，上述电源开关在上述正极侧电气路径和上述负极侧电气路径的至少一方中，设置在上述蓄电装置与上述电容器之间，在将上述电源开关闭合的状态下，通过以使脉动电流作为d轴电流在上述蓄电装置与上述电容器之间流动的方式对上述逆变器进行开关控制，使上述蓄电装置升温，上述升温控制装置包括：判定部，上述判定部在上述蓄电装置的升温控制中，对上述电容器成为过电压状态的过电压条件是否成立进行判定；以及控制部，上述控制部在由上述判定部判定为上述过电压条件成立的情况下，在将上述电源开关闭合的状态下，实施将上述上臂开关和上述下臂开关的一方中的所有相断开，并且将另一方中的至少一相闭合且使电流流入或流出上述旋转电机的状态控制。

5、在上述结构中，在蓄电装置的升温控制中，在将电源开关闭合的状态下，以在蓄电装置与电容器之间作为d轴电流而流过脉动电流的方式对逆变器进行开关控制。通过在蓄电装置中作为d轴电流而流过脉动电流，在将旋转电机维持于停止状态的状态下反复进行蓄电装置的充放电而使蓄电装置升温。另外，通过在电容器中流过脉动电流，电容器的电压发生变动。在这种情况下，如果在电容器中无意地流过较大的脉动电流，则电容器的电压会过度地增大，电容器有可能会成为过电压状态。

6、针对这点，在上述结构中，在判断为电容器成为过电压状态的过电压条件成立的情况下，在将电源开关闭合的状态下，实施将上臂开关和下臂开关的一方中的所有相断开，并且将另一方中的至少一相闭合且使电流流入或流出旋转电机的状态控制。由此，逆变器和电容器被电切断，蓄积在电容器中的电荷向蓄电装置放电。其结果是，能够抑制电容器维持于过电压状态。在这种情况下，放电后的电容器的电压被控制为蓄电装置的电压，能够抑制例如电源开关被断开的情况那样电容器的电压过度地降低。此外，能够抑制在旋转电机的各相的绕组中流动的电流在旋转电机与逆变器之间回流并向电容器回流。因此，能够在保护电容器的同时实施蓄电装置的适当升温。

7、

8、在第二方式中，在上述上臂开关和上述下臂开关上分别反向并联连接有二极管，上述控制部在上述状态控制中，将上述上臂开关和上述下臂开关的一方中的所有相断开，并且将另一方中的一部分相闭合且将剩余相断开。

9、在上述结构中，在使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流在旋转电机与逆变器之间回流的情况下，将上臂开关和下臂开关中的电流回流的开关的一部分闭合，并且将剩余的断开。由此，在断开的开关中，电流回流至并联连接的二极管，与电流流过开关的情况相比，能够产生更多的电力损失。因此，能够使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流提前收敛，能够实施蓄电装置的适当升温。

10、在第三方式中，上述控制部在上述状态控制中，交替地切换第一状态和第二状态，上述第一状态将上述上臂开关中的至少一相闭合且使电流流入或流出上述旋转电机，并且将上述下臂开关中的所有相断开，上述第二状态将上述上臂开关中的所有相断开，并且将上述下臂开关中的至少一相闭合且使电流流入或流出上述旋转电机。

11、在使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流在旋转电机与逆变器之间回流的情况下，需要依次切换各相的上臂开关及下臂开关的开闭状态，需要切换这些开关的切换期间。切换期间是不产生由回流引起的电力损失的期间，因此，优选的是较短。在这种情况下，例如在从第一状态切换到第一状态的情况下，必须在上臂开关的断开完成之后闭合上臂开关，从而延长了切换期间。另一方面，在从第一状态切换到第二状态的情况下，能够在断开上臂开关的期间开始下臂开关的闭合，能够缩短切换期间。即，通过交替地切换第一状态和第二状态，能够产生更多的电力损失，能够使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流提前收敛。其结果是，能够实施蓄电装置的适当升温。

12、在第四方式中，上述控制部在由上述判定部判定为上述过电压条件成立的情况下，交替地切换不实施上述状态控制而实施上述升温控制的期间和实施上述状态控制的期间。

13、在电容器成为过电压状态的情况下，如果在不实施状态控制的情况下继续升温控制，则能够使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流向蓄电装置回流，能够使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流提前收敛。在这种情况下，由于电流也回流到电容器，因此，电容器有可能会维持于过电压状态。针对这点，在上述结构中，交替地切换实施升温控制的期间和实施状态控制的期间。由此，能够在抑制电容器维持于过电压状态的同时，使在旋转电机的各相的绕组中流动的电流提前收敛。其结果是，能够在保护电容器的同时实施蓄电装置的适当升温。

14、在第五方式中，上述电源开关具有主开关以及将副开关和电阻体串联连接且与上述主开关并联连接的串联连接体，上述控制部在上述状态控制中将上述副开关闭合，并且将上述主开关断开。

15、根据上述结构，在蓄积在电容器中的电荷向蓄电装置放电的情况下，电荷经由电阻体放电，因此，电容器的放电变得缓慢，能够抑制大电流流过蓄电装置而使之劣化。另外，由于电荷经由电阻体放电，因此，能够产生更多的电力损失。由此，能够缩短电容器的放电期间，能够适当地保护电容器。

16、在第六方式中，上述判定部在产生上述电容器的电压比规定值高、流过上述旋转电机的电流比规定值大以及流过上述蓄电装置的电流比规定值大中的至少一个的情况下，判定为上述过电压条件成立。

17、根据上述结构，能够使用电容器的电压、在旋转电机中流动的电流以及在蓄电装置中流动的电流中的至少一个，适当地判定电容器成为过电压状态。

18、在第七方式中，上述判定部在上述蓄电装置的升温期间比规定的期间阈值长的情况下，判定为上述过电压条件成立。

19、根据上述结构，能够使用蓄电装置的升温期间来适当地判定电容器成为过电压状态，能够抑制电容器成为过电压状态。

20、在第八方式中，包括设定部，上述设定部基于上述蓄电装置的升温开始时的温度来设定上述期间阈值，上述温度越低，上述设定部将上述期间阈值设定得越短。

21、蓄电装置的升温开始时的温度越低，蓄电装置的升温期间越长，电容器越容易成为过电压状态。根据上述结构，蓄电装置的升温开始时的温度越低，将期间阈值设定得越短，因此，能够适当地抑制电容器成为过电压状态。

22、在第九方式中，上述控制部在判定为上述过电压条件成立之后，在产生上述电容器的电压处于规定范围且在上述旋转电机中流动的电流处于规定范围以及上述状态控制的实施期间经过了规定期间以上中的至少一方的情况下，结束上述状态控制。

23、根据上述结构，能够使用电容器的电压及在旋转电机中流动的电流和状态控制的实施期间中的至少一方来适当地结束状态控制。