对于升压转换器20和逆变器30是公共的；低压电路12，其与蓄电池10的正侧连接；以及，高压电路13，其对应于升压转换器20的正侧输出端和逆变器30的正侧输入端。
[0035]升压转换器20包括:在低压电路12和高压电路13之间设置的上臂开关元件23a ；在负侧电路11和低压电路12之间设置的下臂开关元件23b ;与低压电路12串联地设置的电抗器21 ;在低压电路12和负侧电路11之间设置的滤波电容器22 ;以及，低压传感器27，其检测在滤波电容器22的两端出的低压VL。二极管24a和24b分别与开关元件23a和23b反并联。
[0036]升压转换器20接通下臂开关元件23b并且断开上臂开关元件23a以从蓄电池10接收电能，并且在电抗器21中累积所接收的能量。然后，升压转换器20断开下臂开关元件23b并且接通上臂开关元件23a以使用在电抗器21中累积的电能来升高电压，并且向高压电路13输出升高的电压。因此，从升压转换器20供应的输出电压根据开关元件23a和23b的通断循环而可变。
[0037]在逆变器30的输入侧上，即，在逆变器30的升压转换器20侧上，在负侧电路11和高压电路13之间设置了平流电容器31。平流电容器31将从升压转换器20接收的可变输出电压转换为平滑DC电压。高压传感器32附接到平流电容器31以检测在平流电容器31的两端处的高压VH。逆变器30进一步包括分别用于U、V和W相的上臂开关元件33a至35a和分别用于U、V和W相的下臂开关元件33b至35b。在相对于平流电容器31的、与升压转换器20侧相对的一侧上，在负侧电路11和高压电路13之间串联地设置了这六个开关元件33a至35a和33b至35b。分别在上臂开关元件33a至35a和下臂开关元件33b至35b之间连接用于U、V和W相的输出线。用于U、V和W相的各个输出线与用于U、V和W相的马达50的输入端子连接。二极管36a至38a和36b至38b分别与上臂开关元件33a至35a和下臂开关元件33b至35b反并联。温度传感器41a至43a和41b至43b附接到上臂开关元件33a至35a和下臂开关元件33b至35b以检测各个元件的温度。逆变器30通过以载波频率fmg接通和断开上臂开关元件33a至35a和下臂开关元件33b至35b这六个开关元件将从升压转换器20接收的电压升高的DC电力转换为AC电力，并且向用于车辆驱动的马达50供应该AC电力。
[0038]用于车辆驱动的马达50的输出轴与其上安装了电力控制器100的电动车辆200的车轮58的驱动机构59连接。马达50的输出轴通过马达50的旋转而旋转电动车辆200的车轮58。电流传感器53和54附接到用于从逆变器30向马达50供应V和W相的电力的两条输出线，以检测在对应的输出线中流动的电流。检测转子的转数或旋转角的解析器52和检测马达50的定子的温度的温度传感器51例如附接到马达50。基于转数来检测电动车辆200的速度的车辆速度传感器55附接到车轮58的驱动机构59。
[0039]控制单元60是计算机，其包含用于执行计算和信息处理的CPU61、存储器单元62和用于连接各个设备和传感器的设备-传感器接口 63。CPU 61、存储器单元62和设备-传感器接口 63经由数据总线68连接。存储器单元62存储控制数据64与下面将描述的载波频率减小程序65、电压改变程序66以及载波频率和电压改变映射67。
[0040]在电力控制器100的升压转换器20和逆变器30中包括的各个开关元件23a、23b、33a至35a与33b至35b经由设备-传感器接口 63与控制单元60连接，并且被配置使得在从控制单元60发出的命令下操作。低压传感器27、高压传感器32、附接到逆变器30的各个开关元件33a至35a和33b至35b的各个温度传感器41a至43a、41b至43b、用于V和W相的电流传感器53和54、用于马达50的温度传感器51、解析器52、车辆速度传感器55以及用于检测附接到其上安装了电力控制器100的电动车辆200的加速器踏板和制动踏板的压下量的加速器踏板压下量检测传感器56和制动踏板压下量检测传感器57每一个与控制单元60的设备-传感器接口 63连接。诸如由各个传感器检测的温度的数据经由设备-传感器接口 63被输入到控制单元60。
[0041]在电力控制器100的升压转换器20中包括的电抗器21和在电力控制器100的逆变器30中包括的平流电容器31形成LC电路，在该条件下，存在产生LC谐振的谐振频带。因此，控制单元60以载波频率fmg接通和断开各个开关元件33a至35a和33b至35b，该载波频率fmg高于与在LC电路中产生LC谐振的谐振频带的最大频率对应的LC谐振上限频率fLC,以防止产生过压或过流，这例如通过由从马达50产生的反电动势对LC电路的激励而产生的高压电路13电压振荡引起。
[0042]以下，参考图2至5来详细说明具有该结构的电力控制器100的操作。如图2中的步骤SlOl中所示，控制单元60计算系统损耗最小化电压VHtgttlt5系统损耗最小化电压VHtgttl是高压VH(在平流电容器31的两端处或在负侧电路11和高压电路13之间的电压与升压转换器20的输出电压的设定值之间的电势差)，其最小化蓄电池损耗、升压转换器损耗、逆变器损耗和马达损耗的总电力损耗。例如，可以通过在图3中所示的计算方法来计算系统损耗最小化电压VHtgttl。
[0043]现在参考图3来描述系统损耗最小化电压VHtgttl的计算。如图3中的步骤S501中所示，控制单元60基于由诸如在图1中所示的车辆速度传感器55、加速器踏板压下量检测传感器56和制动踏板压下量检测传感器57的传感器检测的电动车辆200的车辆速度和各个踏板的压下量，来建立马达50的扭矩命令值。如图3中的步骤S502中所示，控制单元60基于由解析器52检测的马达50的转数和所建立的扭矩命令值来计算马达50的所需电压(最小电压)。如图3中的步骤S503中所示，控制单元60确定在从所计算的马达50的所需电压(最小电压)至与由升压转换器20升压所允许的最高电压对应的最大电压VHH的范围中的η个可能的电压(VHC(I)至VHC (η))。
[0044]如图3中的步骤S504中所示，控制单元60将递增量i设定为作为初始设定的1，并且如图3中的步骤S505、S506、S507和S508中所示计算在可能电压VHC(i)下的蓄电池损耗、升压转换器损耗、逆变器损耗和马达损耗，并且如图3中的步骤S509中所示计算总电力损耗。如图3中的步骤S510和S511中所示，在对于直到VHC(n)的η个可能电压的每一个将递增量i增大I的同时，对于该直到VHC(η)的η个可能电压的全部计算总电力损耗。如图3中的步骤S512中所示，控制单元60基于所计算的η个可能电压VHC(I)至VHC(η)的η个总电力损耗来确定最小化电力损耗的可能电压。如图3中的步骤S513中所示，控制单元60例如根据从所确定的电压VHC(I)至VHC(n)的可能电压选择的两个电压的总电力损耗，通过该两个电压的比例分布来计算最小化电力损耗的系统损耗最小化电压VHtgt(l。
[0045]如图2中的步骤S102中所示，控制单元60将高压VH的设定值(升压转换器20的输出电压的设定值)设定为在步骤SlOl中计算的系统损耗最小化电压VHtgt(l。如图2中的步骤S103中所示，控制单元60计算LC谐振上限频率f_。通过下面的等式来计算在图1中的电力控制器100中包括的、包含电压升高电路的LC电路的LC谐振频率h。
[0046]Flc= (VL/VH) / (2 X X V (LC))(等式 I)
[0047]在这个等式中，值VL对应于低压VL (蓄电池10的电压)。值VH对应于高压VH (升压转换器20的输出电压的设定值)。值L对应于电抗器21的磁阻。值C对应于平流电容器的电容。
[0048]LC谐振上限频率被计算为例如V 2 X LC谐振频率匕。因为产生LC谐振的频带根据LC电路的电阻可变，所以可以基于测试结果等从LC谐振频率匕。计算LC谐振上限频率fix?。如图2中的步骤S104中所示,控制单元60将载波频率fmg设定为高于所计算的LC谐振上限频率Ifixxi的频率fmgQ。在图4A至4C中的时间O指不如上所述的初始设定的完成的状态。在图4A中的实线“a”示出载波频率fmg，并且，在图4A中的交错的长和短划线“c”示出LC谐振上限频率匕，并且在图4B中的实线“d”示出高压VH的设定值(升压转换器20的输出电压的设定值)，并且在图4C中的实线“e”示出系统损耗。在图4A中的在LC谐振上限频率下的阴影区域(交错的长和短划线“c”)指示产生LC谐振的频带。
[0049]如图2中的步骤S105中所示，控制单元60从附接到各个开关元件33a至35a和33b至35b的、在图1中的相应温度传感器41a至43a和41b至43b检测各个开关元件33a至35a和33b至35b的温度。如图2中的步骤S106中所示，控制单元60将检测的相应温度与第一预定温度作比较，并且确定开关元件33a至35a和33b至35b的温度的任何一个是否超过第一预定温度。在该上下文中的第一预定温度是允许额定电流在各个开关元件33a至35a和33b至35b中流动的温度。当该温度超过第一预定温度时，需要调节电流。第一预定温度被设定为例如大约150°C。
[0050]当在图2的步骤S106中开关元件33a至35a和33b至35b的温度都未超过第一预定温度时，控制单元60返回到在图2中的步骤S105，并且通过各个温度传感器41a至43a和41b至43b来检测开关元件33a至35a和33b至35b的温度。如在图2的步骤S106中所示，控制单元60重复确定该温度是否超过第一预定温度以监视开关元件33a至35a和33b至35b的温度。
[0051]当在图2的步骤S106中开关元件33a至35a和33b至35b的温度的任何一个超过第一预定温度时，控制单元60执行载波频率减小程序65 (载波频率减小装置)，以将已经被设定为与初始设定对应的fmg(l的载波频率fmg的设定值减小为在图2的步骤S103中计算的LC谐振上限频率f_，同时将高压VH(升压转换器20的输出电压的设定值)保持在与初始设定对应的系统损耗最小化电压VHtgt(l。
[0052]当在图4A中所示的时间tl处，如上所述，开关元件33a至35a和33b至35b的温度的任何一个超过第一预定温度时，控制单元60如图2中的步骤S107中所示将载波频率fmg的设定