CN119856361A - 电力转换装置、程序 - Google Patents
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Abstract
一种电力转换装置,包括:逆变器(20);具有电枢绕组(11)的电动机(10);设置在将第一蓄电部(31)的负极端子与第二蓄电部(32)的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中的蓄电部间开关(40);旁路开关(50、51);将电枢绕组与蓄电部间电气路径电连接的电动机侧电气路径(25~28);第一电气设备(80);以及第二电气设备(90)。第一电气设备例如能够与作为第一蓄电部和第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接。第二电气设备能够与第一电气设备的连接对象以外电连接。
Description
相关申请的援引
本申请以2022年9月9日提交申请的日本专利申请第2022-144023号为基础,将其记载内容援引于此。
技术领域
本公开涉及一种电力转换装置和程序。
背景技术
以往,例如专利文献1所记载的那样,已知能够将两个电池的连接状态切换为串联连接状态或并联连接状态的电源装置。该电源装置具有用于将两个电池相对于外部充电器的连接状态切换为串联连接状态或并联连接状态的继电器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2022-87465号公报
发明内容
期望能够对电池等的蓄电部的连接状态进行切换的新的电力变换装置。
本公开的主要目的在于提供一种能够对第一蓄电部和第二蓄电部的连接状态进行切换的电力转换装置和程序。
本公开是一种电力转换装置,包括:
高电位侧电气路径,上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部的正极端子电连接;
低电位侧电气路径,上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部的负极端子电连接;
逆变器,上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关;以及
电动机,上述电动机具有电枢绕组,该电枢绕组经由导电构件与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接,
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关,上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径中;
旁路开关,上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径,上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备,上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接,或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备,上述第二电气设备能够在上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间,与上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的上述第一电气设备的连接对象以外电连接。
在本公开中,通过接通蓄电部间开关且断开旁路开关,成为第一蓄电部和第二蓄电部串联连接的状态。另一方面,通过断开蓄电部间开关且接通旁路开关,成为第一蓄电部和第二蓄电部经由逆变器及电枢绕组而并联连接的状态。这样,根据本公开,能够切换第一蓄电部和第二蓄电部的连接状态。另外,为了切换连接状态而流用电动机和逆变器的结构。因此,能够提供一种实现结构的简化的电力转换装置。
本公开包括第一电气设备和第二电气设备。第一电气设备能够与作为第一蓄电部和第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接,或者能够将高电位侧电气路径与低电位侧电气路径之间电连接。第二电气设备能够在高电位侧电气路径与低电位侧电气路径之间、与第一蓄电部和第二蓄电部中的第一电气设备的连接对象以外电连接。这样,由于第一电气设备和第二电气设备的连接对象不同,因此,例如能够根据电力转换装置的动作状态来区分使用第一电气设备和第二电气设备,避免在第一蓄电池和第二蓄电池中的任一方发生异常的情况下第一电气设备和第二电气设备这两者不能动作。即,能够提高与电气设备的动作相关的冗余性。
附图说明
参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是第一实施方式的系统的整体结构图。
图2是示出电气设备的一例的图。
图3是示出高压直流充电模式下的开关的操作方式的图。
图4是示出车辆的行驶模式下的开关的操作方式的图。
图5是示出单侧模式1下的开关的操作方式的图。
图6是示出单侧模式2下的开关的操作方式的图。
图7是示出单侧模式3下的开关的操作方式的图。
图8是示出停车模式下的开关的操作方式的图。
图9是示出串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图10是示出电气设备的动作状态控制处理的步骤的流程图。
图11是示出低压直流充电模式的模式1下的开关的操作方式的图。
图12是示出低压直流充电模式的模式2下的开关的操作方式的图。
图13是示出低压直流充电模式的模式3下的开关的操作方式的图。
图14是示出低压交流充电模式下的开关的操作方式的图。
图15是示出蓄电池的升温模式下的开关的操作方式的图。
图16是示出电气设备的动作状态控制处理的步骤的流程图。
图17是示出第二实施方式的高压交流充电模式下的开关的操作方式的图。
图18是示出电气设备的动作状态控制处理的步骤的流程图。
图19是示出串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图20是第三实施方式的系统的整体结构图。
图21是示出高压直流充电模式下的开关的操作方式的图。
图22是示出车辆的行驶模式下的开关的操作方式的图。
图23是示出停车模式下的开关的操作方式的图。
图24是示出串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图25是示出低压直流充电模式的模式1下的开关的操作方式的图。
图26是示出低压直流充电模式的模式2下的开关的操作方式的图。
图27是示出低压直流充电模式的模式3下的开关的操作方式的图。
图28是示出低压交流充电模式下的开关的操作方式的图。
图29是示出蓄电池的升温模式下的开关的操作方式的图。
图30是示出第三实施方式的变形例的串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图31是第四实施方式的系统的整体结构图。
图32是示出电气设备的动作状态控制处理的步骤的流程图。
图33是示出电气设备的动作状态控制处理的步骤的流程图。
图34是第五实施方式的系统的整体结构图。
图35是示出高压直流充电模式下的开关的操作方式的图。
图36是示出车辆的行驶模式下的开关的操作方式的图。
图37是示出单侧模式1下的开关的操作方式的图。
图38是示出单侧模式2下的开关的操作方式的图。
图39是示出单侧模式3下的开关的操作方式的图。
图40是示出停车模式下的开关的操作方式的图。
图41是示出串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图42是示出低压直流充电模式的模式1下的开关的操作方式的图。
图43是示出低压直流充电模式的模式2下的开关的操作方式的图。
图44是示出低压直流充电模式的模式3下的开关的操作方式的图。
图45是示出低压交流充电模式下的开关的操作方式的图。
图46是示出蓄电池的升温模式下的开关的操作方式的图。
图47是示出第六实施方式的高压交流充电模式下的开关的操作方式的图。
图48是示出串联中性点模式下的开关的操作方式的图。
图49是第七实施方式的系统的整体结构图。
图50是其他实施方式的系统的整体结构图。
具体实施方式
以下,参照附图对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中,对于功能上和/或结构上对应的部分和/或关联的部分有时标以相同的附图标记或百以上的位不同的附图标记进行标记。对于对应的部分和/或关联的部分,可以参照其他实施方式的说明。
<第一实施方式>
以下,参照附图,对将本公开的电力转换装置具体化的第一实施方式进行说明。本实施方式的电力转换装置装设于电动汽车或混合动力车等车辆,并且构成车载系统。
装设于车辆CA的系统具有电力转换装置。如图1所示,电力转换装置包括电动机10、逆变器20、高电位侧电气路径22H和低电位侧电气路径22L。电动机10是三相同步机,具有星形接线的U相、V相、W相的电枢绕组11和未图示的转子。各相的电枢绕组11以电角度各错开120°的方式配置。电动机10例如是永磁体同步机。转子能够与车辆CA的驱动轮进行动力传递。因此,电动机10成为使车辆CA行驶的转矩的产生源。
逆变器20包括与三相对应的上臂开关SWH和下臂开关SWL的串联连接体。在上臂开关SWH上反向并联连接有作为续流二极管的上臂二极管DH,在下臂开关SWL上反向并联连接有作为续流二极管的下臂二极管DL。在本实施方式中,各开关SWH、SWL是IGBT。
逆变器20具有平滑电容器21。在平滑电容器21的高电位侧端子处连接有长条状的高电位侧电气路径22H的第一端侧。在平滑电容器21的低电位侧端子处连接有长条状的低电位侧电气路径22L的第一端侧。另外,平滑电容器21也可以设置于逆变器20的外部。
在各相中,作为上臂开关SWH的低电位侧端子的发射极与作为下臂开关SWL的高电位侧端子的集电极的连接点经由母线等导电构件23而与电枢绕组11的第一端连接。各相的电枢绕组11的第二端彼此在中性点处连接。另外,在本实施方式中,各相的电枢绕组11的匝数被设定为相同。由此,各相的电枢绕组11的例如电感被设定为相同。
在各相的上臂开关SWH的集电极处连接有高电位侧电气路径22H。在各相的下臂开关SWL的发射极处连接有低电位侧电气路径22L。
系统包括第一蓄电池31(相当于“第一蓄电部”)和第二蓄电池32(相当于“第二蓄电部”)。各蓄电池31、32成为用于驱动电动机10的转子旋转的电力供给源。各蓄电池31、32是作为单电池即电池单体的串联连接体而构成的电池组。第一蓄电池31的正极端子连接到高电位侧电气路径22H中的与平滑电容器21的连接点侧相反一侧的第二端侧,第二蓄电池32的负极端子连接到低电位侧电气路径22L中的与平滑电容器21的连接点侧相反一侧的第二端侧。构成电池组的各电池单体的端子电压(例如额定电压)例如设定为彼此相同。电池单体例如是锂离子电池等二次电池。
第一蓄电池31和第二蓄电池32能够通过设置在车辆CA的外部的后述的外部充电器进行充电。外部充电器例如是定置式的充电器。在高电位侧电气路径22H的第一端侧设置有能够连接外部充电器的正极端子的正极侧连接部。在低电位侧电气路径22L的第一端侧设置有能够连接外部充电器的负极端子的负极侧连接部。
电力转换装置具有用于将第一蓄电池31和第二蓄电池32与逆变器20之间电连接或电切断的主开关。详细而言,作为主开关,设置有高电位侧主开关SMRH和低电位侧主开关SMRL。在本实施方式中,各主开关SMRH、SMRL是机械式的继电器。每个主开关SMRH和SMRL在断开时阻止双向的电流流通,并且在接通时允许双向的电流流通。在高电位侧电气路径22H中设置有高电位侧主开关SMRH,在低电位侧电气路径22L中设置有低电位侧主开关SMRL。另外,各主开关SMRH、SMRL不限于机械式的继电器,例如也可以是半导体开关元件。
电力转换装置具有电池间开关40、负极间旁路开关50和电动机侧开关60。在本实施方式中,电池间开关40、负极间旁路开关50和电动机侧开关60是机械式的继电器。电池间开关40、负极间旁路开关50和电动机侧开关60在断开时阻止双向的电流流通,在接通时允许双向的电流流通。另外,电池间开关40、负极间旁路开关50和电动机侧开关60不限于机械式的继电器,例如也可以是半导体开关元件。
电池间开关40设置在将第一蓄电池31的负极端子与第二蓄电池32的正极端子连接的电池间电气路径24(相当于“蓄电部间电气路径”)中。通过接通电池间开关40,将第一蓄电池31的负极端子与第二蓄电池32的正极端子电连接。另一方面,通过断开电池间开关40,将第一蓄电池31的负极端子与第二蓄电池32的正极端子电切断。
负极间旁路开关50将第一蓄电池31的负极端子与低电位侧电气路径22L连接。通过接通负极间旁路开关50,将第一蓄电池31的负极端子与第二蓄电池32的负极端子电连接。另一方面,通过断开负极间旁路开关50,将第一蓄电池31的负极端子和第二蓄电池32的负极端子电切断。
电动机侧开关60设置在将电池间电气路径24中的比电池间开关40更靠第二蓄电池32侧的位置与电枢绕组11的中性点连接的电动机侧电气路径25中。通过接通电动机侧开关60,将电枢绕组11的中性点与第二蓄电池32的正极端子电连接。另一方面,通过断开电动机侧开关60,将电枢绕组11的中性点与第二蓄电池32的正极端子电切断。
电力转换装置具有对第一蓄电池31的端子间电压进行检测的第一电压传感器71和对第二蓄电池32的端子间电压进行检测的第二电压传感器72。电力转换装置具有对流过第一蓄电池31的电流进行检测的第一电流传感器73和对流过第二蓄电池32的电流进行检测的第二电流传感器74。电力转换装置具有对第一蓄电池31的温度进行检测的第一温度传感器75和对第二蓄电池32的温度进行检测的第二温度传感器76。另外,作为其他传感器,电力转换装置具有对转子的旋转角(电角度)进行检测的旋转角传感器和对流过各相的电枢绕组11的相电流进行检测的相电流传感器。
各传感器的检测值被输入到电力转换装置所包括的控制装置100(相当于“控制部”)。控制装置100以微型计算机101为主体构成,微型计算机101包括CPU。微机101所提供的功能能够通过记录在实体存储器装置中的软件和执行该软件的计算机、仅软件、仅硬件或它们的组合来提供。例如,在微机101由作为硬件的电子电路提供的情况下,其能够由包括多个逻辑电路的数字电路或模拟电路来提供。例如,微机101执行存储在其自身所包括的作为存储部的非暂时性实体存储介质(non-transitory tangible storage medium)中的程序。在程序中例如包含后述的图7、图13等所示的处理的程序。通过执行程序来执行与程序对应的方法。存储部例如是非易失性存储器。另外,存储在存储部中的程序例如可以通过OTA(Over The Air:空中下载)等因特网等通信网络进行更新。
控制装置100基于各传感器的检测值,进行构成逆变器20的各开关SWH、SWL的开关控制,以将电动机10的控制量反馈控制为目标值。控制量例如是转矩。在各相中,上臂开关SWH和下臂开关SWL交替地接通。通过该反馈控制,转子的旋转动力传递至车辆CA的驱动轮,从而使车辆CA行驶。
本实施方式的第一蓄电池31和第二蓄电池32是额定电压(例如400V)相同的蓄电池。作为能够将蓄电池作为电力供给源的高压辅助设备,电力转换装置包括第一电气设备80和第二电气设备90。各电气设备80、90由控制装置100驱动控制。各电气设备80、90可以是一个电气设备,也可以是多个电气设备。
第一电气设备80的高电位侧端子与高电位侧电气路径22H连接,第一电气设备80的低电位侧端子(接地端子)与电池间电气路径24连接。由此,第一电气设备80与第一蓄电池31电并联连接。第一电气设备80例如从第一蓄电池31供电而动作。
在本实施方式中,第一电气设备80的允许输入电压比第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值低。允许输入电压例如是供给至电气设备也没关系的输入电压的最大值。如图2所示,本实施方式的第一电气设备80包括第一DCDC转换器81。第一DCDC转换器81具有对输入电压进行降压而向车载低压系统的低压蓄电池110和控制装置100供给的功能,并且作为从第一蓄电池31放电的放电设备发挥作用。低压蓄电池110是额定电压(例如12V)比第一蓄电池31和第二蓄电池32的额定电压低的蓄电池。控制装置100利用从低压蓄电池110和第一DCDC转换器81中的至少一方供给的电力进行动作。另外,第一DCDC转换器81具有对从低压蓄电池110输入的电压进行升压并输出到蓄电池的功能,也作为对蓄电池进行充电的充电设备发挥作用。即,第一DCDC转换器81是双向DCDC转换器。第一电气设备80例如还可以包括构成车室内空调装置的电动压缩机和加热器。
另外,逆变器20和各电气设备80、90等实际上能够由各不相同的控制装置进行驱动控制。但是,在本实施方式中,为了方便,将这些控制装置汇总并在图1和图2等中作为一个控制装置100进行了图示。
返回至图1的说明,第二电气设备90的高电位侧端子经由切断开关55与高电位侧电气路径22H连接。第二电气设备90的低电位侧端子(接地端子)连接到低电位侧电气路径22L。在本实施方式中,切断开关55是机械式的继电器。切断开关55在由控制装置100断开时阻止双向的电流流通,在由控制装置100接通时允许双向的电流流通。另外,切断开关55不限于机械式的继电器,例如也可以是半导体开关元件。
在本实施方式中,第二电气设备90的允许输入电压是与第一电气设备80的允许输入电压相同的电压(例如400V)。如图2所示,本实施方式的第二电气设备90包括第二DCDC转换器91和机载充电器92(相当于“内部充电器”)。第二DCDC转换器91具有对输入电压进行降压而向车载低压系统的低压蓄电池110和控制装置100供给的功能,并且作为从第二蓄电池32放电的放电设备发挥作用。
机载充电器92通过将从设置在车辆CA的外部的交流电源220(参照图11)供给的交流电压转换为直流电压并供给至蓄电池,对蓄电池进行充电。交流电源220例如是定置式的电源。机载充电器92是用于与交流电源220连接的接口,例如由用户或作业者将交流电源220与机载充电器92连接。机载充电器92具有将从外部的交流电源220输入的交流电压转换为直流电压的整流电路和对从整流电路输出的直流电压进行变压并输出的变压电路。
高电位侧电气路径22H的正极侧连接部和低电位侧电气路径22L的负极侧连接部是用于与外部充电器连接的接口。例如,由用户或操作者将外部充电器连接到各连接部。
在本实施方式中,电池间开关40、负极间旁路开关50、电动机侧开关60和切断开关55根据车辆CA的控制模式来切换操作状态。以下,对各控制模式进行说明。
图3示出了高压直流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在判定为在各连接部处连接了高压直流充电器200作为外部充电器的情况下,判定为控制模式为高压直流充电模式。从高压直流充电器200输出的直流的充电电压是与第一蓄电池31和第二蓄电池32的串联连接体的端子间电压(具体而言为额定电压)相同的电压,例如为800V。控制装置100在高压直流充电模式下,接通电池间开关40,并且断开负极间旁路开关50、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。由此,成为第一蓄电池31和第二蓄电池32与高压直流充电器200串联连接的状态。其结果是,电流流过包括高压直流充电器200、高电位侧电气路径22H、第一蓄电池31、电池间开关40、第二蓄电池32和低电位侧电气路径22L的闭合回路,第一蓄电池31和第二蓄电池32被充电。此时,由于逆变器20的上臂开关SWH和电动机侧开关60断开,因此,能够避免高压直流充电器200的充电电流流过逆变器20和电枢绕组11。
另外,控制装置100在高压直流充电模式下,断开切断开关55。在电池间开关40接通的状况下,高电位侧电气路径22H与低电位侧电气路径22L的电压差超过第二电气设备90的允许输入电压。因此,为了避免发生第二电气设备90发生故障的情况,将切断开关55断开。另一方面,控制装置100在高压直流充电模式下,允许第一电气设备80的动作。因此,控制装置100在存在第一电气设备80的动作请求的情况下使第一电气设备80动作,从而避免第一电气设备80和第二电气设备90这两者在高压直流充电模式下不能动作的事态的发生。由此,能够提高与电气设备的动作相关的冗余性。
由于能够在高压直流充电模式下使第一电气设备80的第一DCDC转换器81动作,因此,能够从蓄电容量相对较大的第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向蓄电容量相对较小的低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持高压直流充电模式下的控制装置100的电力供给。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,能够从第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
图4示出了车辆CA的行驶模式下的各开关的操作状态。控制装置100例如在判定为车辆CA的起动开关由用户进行了接通操作的情况下,判定为控制模式为行驶模式。控制装置100在行驶模式下,接通电池间开关40,并且断开负极间旁路开关50和电动机侧开关60。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在行驶模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,控制装置100在行驶模式下,允许第一电气设备80的动作。因此,控制装置100在存在第一电气设备80的动作请求的情况下使第一电气设备80动作,从而避免第一电气设备80和第二电气设备90这两者在行驶模式下不能动作的事态的发生。由此,能够提高与电气设备的动作相关的冗余性。
由于能够在行驶模式下使第一DCDC转换器81动作,因此,能够从蓄电容量相对较大的第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向蓄电容量相对较小的低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持行驶模式下的控制装置100的电力供给。其结果是,能够继续控制装置100对电动机10的驱动控制等,能够避免车辆CA无法行驶的事态的发生。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,为了使车辆CA能够行驶,能够从第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
在行驶模式下,除了如图4所示将第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者作为电动机10的驱动电源使用以外,例如如图5、图6和图7所示,也能够实施仅将第一蓄电池31和第二蓄电池32中的一方作为驱动电源使用的单侧模式。图5示出了单侧模式1下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式1下,将电池间开关40和电动机侧开关60断开,并且将负极间旁路开关50接通。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式1下,接通切断开关55。由此,由于能够从第一蓄电池31向第一电气设备80和第二电气设备90供电,因此,控制装置100允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
图6示出了单侧模式2下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式2下,断开电池间开关40和负极间旁路开关50,并且接通电动机侧开关60。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式2下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第一电气设备80供电,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90供电,因此,控制装置100允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
图7示出了单侧模式3下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式3下,断开负极间旁路开关50和低电位侧主开关SMRL,并且接通电池间开关40和电动机侧开关60。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式3下能够从第一蓄电池31向第一电气设备80供电,因此,允许第一电气设备80的动作。另一方面,控制装置100在单侧模式3下,断开切断开关55。这是为了避免第一蓄电池31和第二蓄电池32的串联连接体的电压施加到第二电气设备90而导致第二电气设备90发生故障。
图8示出了车辆CA的停车模式下的各开关的操作状态。控制装置100例如在判定为车辆CA的起动开关由用户进行了断开操作的情况下,判定为控制模式为停车模式。控制装置100在停车模式下,断开电池间开关40、负极间旁路开关50、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。另外,控制装置100在停车模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。禁止动作是由于在停车模式下电池间开关40断开,从而不能从第一蓄电池31和第二蓄电池32向第二电气设备90供电。
另外,图9示出了串联中性点模式下的各开关的操作状态。串联中性点模式是将电池间开关40和电动机侧开关60接通,并且将负极间旁路开关50断开的模式。控制装置100在串联中性点模式下,断开切断开关55。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,允许第一电气设备80的动作。
控制装置100在串联中性点模式下,通过基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值来进行逆变器20的开关操作,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32中的一方经由逆变器20、电枢绕组11和电动机侧电气路径25向另一方传递电力。在该开关操作中,将与至少一相对应的上臂开关SWH和下臂开关SWL交替地接通。由此,例如在选择了行驶模式的情况下,能够在使第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电率(SOC)均衡化的同时,使车辆CA行驶。
图10示出了由控制装置100执行的电气设备的动作状态控制处理的步骤。
在步骤S10中,对当前的控制模式是否为高压直流充电模式、行驶模式或停车模式进行判定。
在步骤S10中判定为当前的控制模式是高压直流充电模式、行驶模式或停车模式下的任一种的情况下,前进至步骤S11,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。另外,允许第一电气设备80的动作。
进一步对控制模式进行说明。首先,对低压直流充电模式下的各开关的操作状态进行说明。低压直流充电模式存在三种模式。
图11示出了模式1下的各开关的操作状态。控制装置100在判定为在各连接部处连接了低压直流充电器210作为外部充电器的情况下,判定为控制模式为低压直流充电模式。从低压直流充电器210输出的直流的充电电压是与第一蓄电池31和第二蓄电池32的额定电压相同的电压,例如为400V。控制装置100在低压直流充电模式的模式1下,断开电池间开关40、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通负极间旁路开关50。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31(相当于“对象蓄电部”)由低压直流充电器210充电。在模式1下,第二蓄电池32不充电。
另外,控制装置100在模式1下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图12示出了模式2下的各开关的操作状态。控制装置100在模式2下,将电池间开关40、负极间旁路开关50和逆变器20的下臂开关SWL断开,并且将电动机侧开关60和逆变器20的至少一相的上臂开关SWH接通。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32由低压直流充电器210充电。此时,来自低压直流充电器210的充电电流流过上臂开关SWH、导电构件23、电枢绕组11和电动机侧电气路径25。在模式2下,第一蓄电池31不充电。
另外,控制装置100在模式2下,接通切断开关55。由此,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图13示出了模式3下的各开关的操作状态。控制装置100在模式3下,断开电池间开关40,并且接通负极间旁路开关50和电动机侧开关60。在模式3下,基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值,能单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。该调节能够通过在从低压直流充电器210输出充电电流的同时交替地接通逆变器20的与至少一相对应的上臂开关SWH和下臂开关SWL、或者反复接通断开与至少一相对应的上臂开关SWH并且断开下臂开关SWL来实施。在此,通过调节上臂开关SWH的接通期间Ton相对于一个开关周期Tsw的比率即占空比(Ton/Tsw),能够单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。根据模式3,能够对第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者进行充电。
另外,控制装置100在模式3下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图14示出了低压交流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在判定为在机载充电器92上连接有外部的交流电源220且存在低压充电请求的情况下,判定为控制模式为低压交流充电模式。控制装置100在低压交流充电模式下进行机载充电器92的驱动控制,以使从机载充电器92输出到第一蓄电池31的充电电压成为与第一蓄电池31相同的电压。控制装置100在低压交流充电模式下,断开电池间开关40、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通负极间旁路开关50。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31由机载充电器92充电。
此外,控制装置100在低压交流充电模式下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
另外,图14所示的低压交流充电模式下的电池间开关40、负极间旁路开关50、电动机侧开关60和逆变器20的操作状态是与上述图8所示的模式1对应的操作状态。除此之外,低压交流充电模式下的上述操作状态也可以是与先前的图12所示的模式2对应的操作状态、或者与先前的图13所示的模式3对应的操作状态。在与模式2对应的操作状态下,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32由机载充电器92充电。在与模式3对应的操作状态下,控制装置100能够通过机载充电器92对第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者进行充电。在这种情况下,通过调节上臂开关SWH的接通期间Ton相对于一个开关周期Tsw的占空比(Ton/Tsw),能够单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。
图15示出了蓄电池的升温模式下的各开关的操作状态。控制装置100在判定为电池温度Tbat小于目标温度Tth的情况下,判定为控制模式为升温模式。电池温度Tbat例如是由第一温度传感器75检测出的第一蓄电池31的温度(以下,称为第一检测温度TA)和由第二温度传感器76检测出的第二蓄电池32的温度(以下,称为第二检测温度TB)中的较低的温度即可。
控制装置100在升温模式下,将电池间开关40和低电位侧主开关SMRL断开,并且将负极间旁路开关50和电动机侧开关60接通。控制装置100例如进行逆变器20的开关操作,以使交流的充放电电流经由电枢绕组11和逆变器20而在第一蓄电池31与第二蓄电池32之间流动,直到电池温度Tbat达到目标温度Tth。此处的开关操作是在至少一相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL的开关操作。通过升温模式,能够促进由电池内部电阻引起的发热,能够使第一蓄电池31和第二蓄电池32升温。由此,能够提高第一蓄电池31和第二蓄电池32的最大充电电力,例如能够缩短车辆CA停车中的第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电时间。
另外,控制装置100在升温模式下,接通切断开关55。由此,允许第一电气设备80和第二电气设备90这两者的动作。
图16示出了由控制装置100执行的电气设备的动作状态控制处理的步骤。
在步骤S20中,对当前的控制模式是否为低压直流充电模式、低压交流充电模式或升温模式进行判定。
在步骤S20中,在判定为当前的控制模式是低压直流充电模式、低压交流充电模式或升温模式的情况下,前进至步骤S21,接通切断开关55,并且允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
根据以上说明的本实施方式,能够提供一种提高了冗余性的电力转换装置。
<第一实施方式的变形例>
·控制装置100也可以在判定为从由第一电压传感器71检测出的第一蓄电池31的端子间电压(以下,称为第一检测电压VA)中减去由第二电压传感器72检测出的第二蓄电池32的端子间电压(以下,称为第二检测电压VB)后的值超过判定阈值ΔVjde的情况下,强制地增加第一电气设备80的消耗电力,以使第一检测电压VA与第二检测电压VB之差接近0。由此,能够使第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压均衡化。另外,判定阈值ΔVjde是比各蓄电池31、32的额定电压小的值。判定阈值ΔVjde例如设定为各蓄电池31、32的额定电压中的较低的一方的值的1/10以下的值、1/20以下的值、1/50以下的值或1/100以下的值。
·第一蓄电池31的额定电压(例如400V)也可以比第二蓄电池32的额定电压(例如200V)高。在这种情况下,例如,第一电气设备80的允许输入电压是与第一蓄电池31的额定电压相同的电压,第二电气设备90的允许输入电压是与第一蓄电池31、第二蓄电池32中的任一个的额定电压相同的电压即可。另外,在第一蓄电池31的额定电压与第二蓄电池32的额定电压不同的情况下,控制装置100也可以在判定为从第一检测电压VA中减去第二检测电压VB后的值超过电压阈值Vj的情况下,强制地增加第一电气设备80的消耗电力,以使第一检测电压VA与第二检测电压VB之差接近规定值。在此,电压阈值Vj例如设定为,在接通了电动机侧开关60的状态下,根据“在第一蓄电池31与第二蓄电池32之间存在的电流路径的阻抗(具体而言,例如第一蓄电池31和第二蓄电池32的阻抗、逆变器20和电枢绕组11的阻抗、逆变器20的二极管的正向的阻抗)”与“第一蓄电池31和第二蓄电池32的电压差”的关系性而决定的冲击电流的最大值和稳定值为允许值以下的第一蓄电池31与第二蓄电池32的电压差即可。在此,上述允许值例如是电流路径上的构成部件在安全上能够承受的最大电流。规定值可以设定为与电压阈值Vj相同的值,也可以设定为比电压阈值Vj小的值。
·也可以不设置切断开关55,而是将第二电气设备90的高电位侧端子始终与高电位侧电气路径22H连接。在这种情况下,控制设备100在先前的图10的步骤S11中执行禁止第二电气设备90的动作的处理即可。
<第二实施方式>
以下,参照附图,以与第一实施方式的不同点为中心对第二实施方式进行说明。在本实施方式中,第二电气设备90的允许输入电压是比第一电气设备80的允许输入电压高、且与第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值相同的电压(例如800V)。即,第二电气设备90被高耐压化。
图17示出了控制模式为高压交流充电模式时的各开关的操作状态。控制装置100在判定为在机载充电器92上连接有交流电源220且存在高压充电请求的情况下,判定为控制模式为高压交流充电模式。控制装置100在高压交流充电模式下进行机载充电器92的驱动控制,以使从机载充电器92输出到第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电压成为与第一蓄电池31和第二蓄电池32的串联连接体的额定电压相同的电压。控制装置100在高压交流充电模式下,接通电池间开关40,并且断开负极间旁路开关50、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。由此,第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者由机载充电器92充电。
另外,控制装置100在高压交流充电模式下,接通切断开关55,并且允许第一电气设备80和第二电气设备90这两者的动作。能够允许第二电气设备90的动作是因为第二电气设备90的允许输入电压是与第一蓄电池31和第二蓄电池32的额定电压的合计值相同的电压。
图18示出了由控制装置100执行的电气设备的动作状态控制处理的步骤。
在步骤S30中,对当前的控制模式是否为停车模式进行判定。
在步骤S30中判定为当前的控制模式是停车模式的情况下,前进至步骤S31,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。另外,允许第一电气设备80的动作。
另一方面,在步骤S30中判定为当前的控制模式不是停车模式的情况下,前进至步骤S32,对当前的控制模式是高压直流充电模式、高压交流充电模式或行驶模式中的哪一个进行判定。
在步骤S32中,在判定为当前的控制模式是高压直流充电模式、高压交流充电模式或行驶模式中的某一个的情况下,前进至步骤S33,接通切断开关55,并且允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
另外,图19示出了串联中性点模式下的各开关的操作状态。控制装置100在串联中性点模式下,断开低电位侧主开关SMRL,并且接通切断开关55。在这种情况下,控制装置100在将控制模式设为行驶模式的情况下,允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作,并且能够进行仅将第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31作为电动机10的驱动电力源的逆变器20的开关操作。另外,控制装置100通过进行逆变器20的开关操作,也能够进行第一蓄电池31和第二蓄电池32的升温控制。另外,控制装置100在选择图18所示的控制模式的情况下,只要进行先前的图18的步骤S33的处理即可。
<第三实施方式>
以下,参照附图,以与第一实施方式的不同点为中心,对第三实施方式进行说明。在本实施方式中,如图20所示,第一电气设备80不是与第一蓄电池31而是与第二蓄电池32(相当于“对象蓄电池部”)电并联连接。另外,第一蓄电池31的额定电压(例如400V)为第二蓄电池32的额定电压(例如200V)以上的电压。
接着,对本实施方式的各控制模式进行说明。
图21示出了高压直流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在高压直流充电模式下,接通电池间开关40,并且断开负极间旁路开关50、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。由此,第一蓄电池31和第二蓄电池32被充电。
另外,控制装置100在高压直流充电模式下,断开切断开关55。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,控制装置100在高压直流充电模式下,允许第一电气设备80的动作。因此,控制装置100在存在第一电气设备80的动作请求的情况下,通过将第二蓄电池32作为电力供给源并使第一电气设备80动作,避免第一电气设备80和第二电气设备90这两者在高压直流充电模式下不能动作的事态的发生。
由于能够在高压直流充电模式下使第一电气设备80的第一DCDC转换器81动作,因此,能够从蓄电容量相对较大的第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向蓄电容量相对较小的低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持高压直流充电模式下的控制装置100的电力供给。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,能够从第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
图22示出了车辆CA的行驶模式下的各开关的操作状态。控制装置100在行驶模式下,接通电池间开关40,并且断开负极间旁路开关50和电动机侧开关60。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在行驶模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,控制装置100在行驶模式下,允许第一电气设备80的动作。
由于能够在行驶模式下使第一DCDC转换器81动作,因此,能够从蓄电容量相对较大的第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向蓄电容量相对较小的低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持行驶模式下的控制装置100的电力供给。其结果是,能够继续控制装置100对电动机10的驱动控制等,能够避免车辆CA无法行驶的事态的发生。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,为了使车辆CA能够行驶,能够从第一蓄电池31经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
另外,控制装置100能够在行驶模式下实施在第一实施方式中说明的单侧模式1~3。
图23示出了车辆CA的停车模式下的各开关的操作状态。控制装置100在停车模式下,断开电池间开关40、负极间旁路开关50、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。另外,控制装置100在停车模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。
另外,图24示出了串联中性点模式下的各开关的操作状态。控制装置100在串联中性点模式下,断开切断开关55。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,允许第一电气设备80的动作。
控制装置100在串联中性点模式下,通过基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值来进行逆变器20的开关操作,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32中的一方经由逆变器20、电枢绕组11和电动机侧电气路径25向另一方传递电力。在该开关操作中,将与至少一相对应的上臂开关SWH和下臂开关SWL交替地接通。由此,例如在选择了行驶模式的情况下,能够在使第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电率(SOC)均衡化的同时,使车辆CA行驶。
另外,控制装置100进行与先前的图10相同的动作状态控制处理。
接着,对低压直流充电模式的三个模式下的各开关的操作状态进行说明。
图25示出了模式1下的各开关的操作状态。控制装置100在低压直流充电模式的模式1下,断开电池间开关40、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通负极间旁路开关50。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31由低压直流充电器210充电。另外,控制装置100在模式1下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图26示出了模式2下的各开关的操作状态。控制装置100在模式2下,将电池间开关40、负极间旁路开关50和逆变器20的下臂开关SWL断开,并且将电动机侧开关60和逆变器20的至少一相的上臂开关SWH接通。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32由低压直流充电器210充电。另外,控制装置100在模式2下,接通切断开关55。由此,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图27示出了模式3下的各开关的操作状态。控制装置100在模式3下,断开电池间开关40,并且接通负极间旁路开关50和电动机侧开关60。在模式3下,与第一实施方式同样地,能够基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值,单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。
另外,控制装置100在模式3下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图28示出了低压交流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在低压交流充电模式下,断开电池间开关40、电动机侧开关60以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通负极间旁路开关50。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31由机载充电器92充电。此外,控制装置100在低压交流充电模式下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
另外,图28所示的低压交流充电模式下的电池间开关40、负极间旁路开关50、电动机侧开关60和逆变器20的操作状态是与上述图25所示的模式1对应的操作状态。除此之外,低压交流充电模式下的上述操作状态与第一实施方式同样地,也可以是与先前的图26所示的模式2对应的操作状态、或者与先前的图27所示的模式3对应的操作状态。
图29示出了蓄电池的升温模式下的各开关的操作状态。控制装置100在升温模式下,将电池间开关40和低电位侧主开关SMRL断开,并且将负极间旁路开关50和电动机侧开关60接通。控制装置100与第一实施方式同样地,例如进行逆变器20的开关操作,以使交流的充放电电流经由电枢绕组11和逆变器20而在第一蓄电池31与第二蓄电池32之间流动,直到电池温度Tbat达到目标温度Tth。另外,控制装置100在升温模式下,接通切断开关55。由此,允许第一电气设备80和第二电气设备90这两者的动作。
另外,控制装置100进行与先前的图16相同的动作状态控制处理。
在接通了电动机侧开关60的状态下,如果第二蓄电池32的端子间电压相对于第一蓄电池31的端子间电压过高,则会发生大电流从第二蓄电池32经由电动机侧电气路径25、电枢绕组11、与上臂开关SWH反向并联连接的上臂二极管DH以及高电位侧电气路径22H而流入第一蓄电池31的现象。在这种情况下,有可能会降低电力转换装置或各蓄电池31、32的可靠性。
为了抑制这种事态的发生,在本实施方式中,第一蓄电池31的额定电压为第二蓄电池32的额定电压以上的电压。
通过从第一蓄电池31和第二蓄电池32放电,有时第一蓄电池31的端子间电压与第二蓄电池32的端子间电压之差变大。因此,控制装置100调节第一电气设备80的消耗电力或动作频率,以使第一检测电压VA与第二检测电压VB之差的绝对值成为上述电压阈值Vj以下。具体而言,控制装置100调节第一电气设备80的消耗电力或动作频率,以使第一检测电压VA成为第二检测电压VB以上,并且上述差的绝对值成为上述规定值以下。
另外,控制装置100在调节第一电气设备80的消耗电力的情况下,只要使第一电气设备80的消耗电力大于第二电气设备90的消耗电力即可。在此,第一电气设备80和第二电气设备90的消耗电力是指,在电气设备是多个电气设备的情况下为多个电气设备的消耗电力的合计值。例如,第二电气设备90的消耗电力是第二DCDC转换器91和机载充电器92等的消耗电力的合计值。通过使第一电气设备80的消耗电力大于第二电气设备90的消耗电力,第二蓄电池32的放电电力大于第一蓄电池31的放电电力,容易实现“|VA-VB|≤规定值”的关系。
另外,控制装置100在调节第一电气设备80的动作频率的情况下,只要使第一电气设备80的动作频率高于第二电气设备90的动作频率即可。在此,动作频率是指规定期间Ttl中的电气设备的动作期间Topr的比例(=Topr/Ttl)。在控制模式是高压直流充电模式、高压交流充电模式、低压直流充电模式或低压交流充电模式的情况下,规定期间Ttl例如是各充电模式的执行期间。另外,在控制模式是行驶模式的情况下,规定期间Ttl例如是车辆CA的一个行程。例如,一个行程是从用户对车辆CA的起动开关进行接通操作到断开操作为止的期间。通过使第一电气设备80的动作频率高于第二电气设备90的动作频率,使规定期间Ttl中的第一电气设备80的消耗电力的合计值大于规定期间Ttl中的第二电气设备90的消耗电力的合计值。其结果是,容易实现“|VA-VB|≤规定值”的关系。
<第三实施方式的变形例>
·第一蓄电池31的额定电压和第二蓄电池32的额定电压也可以相同。
·控制设备100也可以使第二电气设备90的消耗电力小于第一电气设备80的消耗电力。
·也可以不设置切断开关55,而是将第二电气设备90的高电位侧端子始终与高电位侧电气路径22H连接。
·与第二实施方式同样地,第二电气设备90的允许输入电压也可以是比第一电气设备80的允许输入电压高、且与第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值相同的电压(例如800V)。在这种情况下,控制装置100进行与先前的图18相同的动作状态控制处理即可。
另外,图30示出了该情况下的串联中性点模式下的各开关的操作状态。控制装置100在串联中性点模式下,与第二实施方式同样地,断开低电位侧主开关SMRL,并且接通切断开关55。在这种情况下,控制装置100在将控制模式设为行驶模式的情况下,允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作,并且能够进行仅将第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31作为电动机10的驱动电力源的逆变器20的开关操作。另外,控制装置100通过进行逆变器20的开关操作,也能够进行第一蓄电池31和第二蓄电池32的升温控制。
<第四实施方式>
以下,参照附图,以与第一实施方式的不同点为中心对第四实施方式进行说明。在本实施方式中,如图31所示,第二电气设备90与第二蓄电池32(相当于“对象蓄电部”)电并联连接。另外,第一蓄电池31的额定电压是第二蓄电池32的额定电压以上的电压,详细而言是比第二蓄电池32的额定电压高的电压。另外,第二电气设备90的允许输入电压比第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值低,例如是与第一电气设备80的允许输入电压相同的电压。另外,第二电气设备90的最大消耗电力P2max小于第一电气设备80的最大消耗电力P1max。在电气设备由多个电气设备构成的情况下,电气设备的最大消耗电力是指各电气设备的最大消耗电力的合计值。
图32示出了由控制装置100执行的动作状态控制处理的步骤。
在步骤S40中,对车辆CA是否处于休眠状态进行判定。休眠状态例如是指控制模式是停车模式或各充电模式的状态。
在步骤S40中判定为处于休眠状态的情况下,前进至步骤S41,禁止第一电气设备80的动作,并且允许第二电气设备90的动作。这是为了提高电力转换装置的效率。即,作为电气设备的DCDC转换器具有输入输出电压之差越小,流过DCDC转换器内的电流(例如暗电流)变得越小,电力转换效率变得越高的特性。因此,通过使与第一蓄电池31和第二蓄电池32中的额定电压较低的第二蓄电池32连接的第二DCDC转换器91动作,能够提高电力转换装置中的效率。
另外,由于能够使第二电气设备90的第二DCDC转换器91动作,因此,能够从蓄电容量相对较大的第二蓄电池32经由第二DCDC转换器91向蓄电容量相对较小的低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持控制装置100的电力供给。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,能够从第二蓄电池32经由第二DCDC转换器91向控制装置100供电的优点更大。
第二电气设备90不经由继电器等的切断开关而是始终与第二蓄电池32连接。因此,不需要进行休眠状态下的切断开关的操作,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90适当地供电。
在接通了电动机侧开关60的状态下,如果第二蓄电池32的端子间电压相对于第一蓄电池31的端子间电压过高,则可能会发生大电流从第二蓄电池32经由电动机侧电气路径25、电枢绕组11、上臂二极管DH和高电位侧电气路径22H而流入第一蓄电池31的现象。为了解决该问题,控制装置100调节第二电气设备90的消耗电力或动作频率,以使第一检测电压VA与第二检测电压VB之差的绝对值成为上述规定值以下。具体而言,控制装置100调节第二电气设备90的消耗电力或动作频率,以使第一检测电压VA成为第二检测电压VB以上,并且上述差的绝对值成为规定值以下。该调节能够通过第三实施方式的方法进行。
控制装置100在调节第二电气设备90的消耗电力的情况下,只要使第二电气设备90的消耗电力大于第一电气设备80的消耗电力即可。在此,第一电气设备80和第二电气设备90的消耗电力是指,在电气设备由多个电气设备构成的情况下为多个电气设备的消耗电力的合计值。通过使第二电气设备90的消耗电力大于第一电气设备80的消耗电力,第二蓄电池32的放电电力大于第一蓄电池31的放电电力,容易实现“VA-VB≤规定值”的关系。
另外,控制装置100在调节第一电气设备80的动作频率的情况下,只要使第一电气设备90的动作频率高于第二电气设备80的动作频率即可。在此,动作频率与第三实施方式的定义相同。通过使第二电气设备90的动作频率高于第一电气设备80的动作频率,使规定期间Ttl的第二电气设备90的消耗电力的合计值大于规定期间Ttl的第一电气设备80的消耗电力的合计值。其结果是,容易实现“VA-VB≤规定值”的关系。
图33示出了由控制装置100执行的动作状态控制处理的步骤。图33的处理是在车辆CA不是休眠状态、而是动作状态的情况下执行的处理。
在步骤S50中,对车辆CA是否处于动作状态,而不是车辆CA的休眠状态进行判定。例如,在控制装置100起动的情况下(例如,在选择了行驶模式或各充电模式中的任一个的情况下),判定为处于动作状态。
在步骤S50中作出肯定判定的情况下,前进至步骤S51,对第一蓄电池31是否发生了异常进行判定。在步骤S51中判定为第一蓄电池31正常的情况下,前进至步骤S52,对第二蓄电池32是否发生了异常进行判定。
在步骤S52中判定为第二蓄电池32正常的情况下,前进至步骤S53,允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
在步骤S51中判定为第一蓄电池31发生了异常的情况下,前进至步骤S54,禁止第一电气设备80的动作,并且允许第二电气设备90的动作。另外,在步骤S54中,也可以断开电池间开关40。
在步骤S52中判定为第二蓄电池32发生了异常的情况下,前进至步骤S55,禁止第二电气设备90的动作,并且允许第一电气设备80的动作。另外,在步骤S55中,也可以断开电池间开关40。
根据图33所示的处理,例如,在控制模式是行驶模式的情况下,即使在第一蓄电池31和第二蓄电池32中的任一个发生了异常的情况下,也能够使用正常的蓄电池来继续电气设备的驱动控制。
<第四实施方式的变形例>
·为了维持“|VA-VB|≤规定值”的关系,控制装置100也可以通过作为充电设备发挥作用的第一DCDC转换器81从低压蓄电池110向第一蓄电池31充电。
·也可以在第一电气设备80和第二电气设备90的高电位侧端子侧设置切断开关。
<第五实施方式>
以下,参照附图,以与第一实施方式的不同点为中心对第五实施方式进行说明。在本实施方式中,如图34所示,电力转换装置包括正极间旁路开关51,不包括先前的图1所示的负极间旁路开关50。另外,电动机侧电气路径25将电枢绕组11的中性点与电池间电气路径24中的比电池间开关40更靠第一蓄电池31侧的部分连接。在电动机侧电气路径25中设置有电动机侧开关61。
第一电气设备80不是与第一蓄电池31、而是与第二蓄电池32电并联连接。
接着,对各控制模式进行说明。
图35示出了高压直流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在高压直流充电模式下,接通电池间开关40,并且断开正极间旁路开关51、电动机侧开关61以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。由此,成为第一蓄电池31和第二蓄电池32与高压直流充电器200串联连接的状态,第一蓄电池31、第二蓄电池32被充电。另外,控制装置100在高压直流充电模式下,断开切断开关55。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。
另一方面,控制装置100在高压直流充电模式下,允许第一电气设备80的动作。因此,控制装置100在存在第一电气设备80的动作请求的情况下,通过将第二蓄电池32作为电力供给源并使第一电气设备80动作,避免第一电气设备80和第二电气设备90这两者在高压直流充电模式下不能动作的事态的发生。
由于能够在高压直流充电模式下使第一电气设备80的第一DCDC转换器81动作,因此,能够向低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持高压直流充电模式下的控制装置100的电力供给。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,能够从第二蓄电池32经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
图36示出了车辆CA的行驶模式下的各开关的操作状态。控制装置100在行驶模式下,接通电池间开关40,并且断开正极间旁路开关51和电动机侧开关61。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在行驶模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,控制装置100在行驶模式下,允许第一电气设备80的动作。因此,控制装置100在存在第一电气设备80的动作请求的情况下使第一电气设备80动作,从而避免第一电气设备80和第二电气设备90这两者在行驶模式下不能动作的事态的发生。
由于能够在行驶模式下使第一DCDC转换器81动作,因此,能够从第二蓄电池32经由第一DCDC转换器81向低压蓄电池110和控制装置100供电。由此,能够适当地维持行驶模式下的控制装置100的电力供给。其结果是,能够继续控制装置100对电动机10的驱动控制等,能够避免车辆CA无法行驶的事态的发生。另外,在低压系统不包括低压蓄电池110的情况下,为了使车辆CA能够行驶,能够从第二蓄电池32经由第一DCDC转换器81向控制装置100供电的优点更大。
在行驶模式下,除了如图36所示将第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者作为电动机10的驱动电力源使用以外,例如如图37、图38和图39所示,也能够实施仅将第一蓄电池31和第二蓄电池32中的一方作为驱动电力源使用的单侧模式。
图37示出了单侧模式1下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式1下,将电池间开关40和电动机侧开关61断开,并且使正极间旁路开关51接通。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式1下,接通切断开关55。由此,由于能够从第二蓄电池32向第一电气设备80和第二电气设备90供电,因此,控制装置100允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
图38示出了单侧模式2下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式2下,断开电池间开关40和正极间旁路开关51,并且接通电动机侧开关61。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式2下,接通切断开关55。由此,能够从第二蓄电池32向第一电气设备80供电,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,因此,控制装置100允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作。
图39示出了单侧模式3下的各开关的操作状态。控制装置100在单侧模式3下,断开正极间旁路开关51和高电位侧主开关SMRH,并且接通电池间开关40和电动机侧开关61。另外,为了使电动机10产生转矩而使车辆CA行驶,控制装置100在各相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL。
另外,控制装置100在单侧模式3下能够从第二蓄电池32向第一电气设备80供电,因此,允许第一电气设备80的动作。另一方面,控制装置100在单侧模式3下,断开切断开关55。这是为了避免第一蓄电池31和第二蓄电池32的串联连接体的电压施加到第二电气设备90而导致第二电气设备90发生故障。
图40示出了车辆CA的停车模式下的各开关的操作状态。控制装置100在停车模式下,断开电池间开关40、正极间旁路开关51、电动机侧开关61以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。另外,控制装置100在停车模式下,断开切断开关55,并且禁止第二电气设备90的动作。
另外,图41示出了本实施方式的串联中性点模式下的各开关的操作状态。本实施方式的串联中性点模式是将电池间开关40和电动机侧开关61接通,并且将正极间旁路开关51断开的模式。控制装置100在串联中性点模式下,断开切断开关55。由此,能够避免第二电气设备90发生故障的事态。另一方面,允许第一电气设备80的动作。
控制装置100在串联中性点模式下,与第一实施方式同样地,通过基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值来进行逆变器20的开关操作,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32中的一方向另一方经由逆变器20、电枢绕组11和电动机侧电气路径25传递电力。由此,例如在选择了行驶模式的情况下,能够在使第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电率(SOC)均衡化的同时,使车辆CA行驶。
另外,控制装置100进行先前的图10所示的动作状态控制处理。
接着,对低压直流充电模式的三个模式下的各开关的操作状态进行说明。
图42示出了模式1下的各开关的操作状态。控制装置100在模式1下,断开电池间开关40、电动机侧开关61以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通正极间旁路开关51。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32由低压直流充电器210充电。在模式1下,第一蓄电池31不充电。
另外,控制装置100在模式1下,接通切断开关55。由此,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图43示出了模式2下的各开关的操作状态。控制装置100在模式2下,将电池间开关40、正极间旁路开关51和逆变器20的上臂开关SWH断开,并且将电动机侧开关61和逆变器20的至少一相的下臂开关SWL接通。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31由低压直流充电器210充电。在模式2下,第二蓄电池32不充电。
另外,控制装置100在模式2下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图44示出了模式3下的各开关的操作状态。控制装置100在模式3下,断开电池间开关40,并且接通正极间旁路开关51和电动机侧开关61。在模式3下,与第一实施方式同样地,能够基于第一电流传感器73和第二电流传感器74以及第一电压传感器71和第二电压传感器72的检测值,单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。该调节能够通过在从低压直流充电器210输出充电电流的同时交替地接通逆变器20的与至少一相对应的上臂开关SWH和下臂开关SWL、或者反复接通断开与至少一相对应的下臂开关SWL,并且断开上臂开关SWH来实施。在此,通过调节上臂开关SWH的接通期间Ton相对于一个开关周期Tsw的比率即占空比(Ton/Tsw),能够单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。根据模式3,能够对第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者进行充电。
另外,控制装置100在模式3下,接通切断开关55。由此,能够从第一蓄电池31和第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
图45示出了低压交流充电模式下的各开关的操作状态。控制装置100在低压交流充电模式下,断开电池间开关40、电动机侧开关61以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL,并且接通正极间旁路开关51。由此,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32由机载充电器92充电。
此外,控制装置100在低压交流充电模式下,接通切断开关55。由此,能够从第二蓄电池32向第二电气设备90供电,并且允许第二电气设备90的动作。因此,能够使第一电气设备80和第二电气设备90这两者动作。
另外,图45所示的低压交流充电模式下的电池间开关40、正极间旁路开关51、电动机侧开关61和逆变器20的操作状态是与先前的图42所示的模式1对应的操作状态。除此之外,低压交流充电模式下的上述操作状态也可以是与先前的图43所示的模式2对应的操作状态、或者与先前的图44所示的模式3对应的操作状态。在与模式2对应的操作状态下,仅第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第一蓄电池31由机载充电器92充电。在与模式3对应的操作状态下,控制装置100能够通过机载充电器92对第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者进行充电。在这种情况下,通过调节上臂开关SWH的接通期间Ton相对于一个开关周期Tsw的占空比(Ton/Tsw),能够单独地调节第一蓄电池31和第二蓄电池32的充电电力。
图46示出了蓄电池的升温模式下的各开关的操作状态。控制装置100在升温模式下,将电池间开关40和高电位侧主开关SMRH断开,并且将正极间旁路开关51和电动机侧开关61接通。控制装置100例如进行逆变器20的开关操作,以使交流的充放电电流经由电枢绕组11和逆变器20而在第一蓄电池31与第二蓄电池32之间流动,直到电池温度Tbat达到目标温度Tth。此处的开关操作是在至少一相中交替地接通上臂开关SWH和下臂开关SWL的开关操作。另外,控制装置100在升温模式下,接通切断开关55。由此,允许第一电气设备80和第二电气设备90这两者的动作。
另外,控制装置100进行先前的图16所示的动作状态控制处理。
根据以上说明的本实施方式,能够起到与第一实施方式相同的效果。
<第五实施方式的变形例>
·控制装置100也可以在判定为从第二检测电压VB中减去第一检测电压VA后的值超过判定阈值ΔVjde的情况下,强制地增加第一电气设备80的消耗电力,以使第一检测电压VA与第二检测电压VB之差接近0。由此,能够使第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压均衡化。
·为了维持“|VB-VA|≤ΔVjde”的关系,控制装置100也可以通过第一DCDC转换器81从低压蓄电池110向第二蓄电池32充电。
·第二蓄电池32的额定电压(例如400V)也可以高于第一蓄电池31的额定电压(例如200V)。在这种情况下,例如,第一电气设备80的允许输入电压是与第二蓄电池32的额定电压相同的电压,第二电气设备90的允许输入电压是与第一蓄电池31和第二蓄电池32中的任一个的额定电压相同的电压即可。另外,在第二蓄电池32的额定电压与第一蓄电池31的额定电压不同的情况下,控制装置100也可以在判定为从第二检测电压VB中减去第一检测电压VA后的值超过上述电压阈值Vj的情况下,强制地增加第一电气设备80的消耗电力,以使第一检测电压VA和第二检测电压VB之差接近上述规定值。
·也可以不设置切断开关55,而是将第二电气设备90的高电位侧端子始终与高电位侧电气路径22H连接。
·第一电气设备80也可以不是与第二蓄电池32电并联连接,而是与第一蓄电池31电并联连接。在这种情况下,控制装置100的操作状态控制处理通过作为第一实施方式的变形例的第三实施方式的方法来执行即可。
在接通了电动机侧开关61的状态下,如果第一蓄电池31的端子间电压相对于第二蓄电池32的端子间电压过高,则形成包含第一蓄电池31、正极间旁路开关51、与下臂开关SWL反向并联连接的下臂二极管DL、电枢绕组11和电动机侧电气路径25的闭合回路,并且发生大电流从第一蓄电池31流入第二蓄电池32的现象。
因此,在第一电气设备80与第一蓄电池31电并联连接的情况下,控制装置100也可以与第三实施方式同样地调节第一电气设备80的消耗电力或动作频率,以维持“|VB-VA|≤ΔVjde”的关系。
<第六实施方式>
以下,参照附图,以与第五实施方式的不同点为中心对第六实施方式进行说明。在本实施方式中,与第二实施方式同样地,第二电气设备90的允许输入电压是比第一电气设备80的允许输入电压高、且与第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值相同的电压(例如800V)。即,第二电气设备90被高耐压化。
图47示出了控制模式为高压交流充电模式时的各开关的操作状态。控制装置100在高压交流充电模式下,接通电池间开关40,并且断开正极间旁路开关51、电动机侧开关61以及逆变器20的上臂开关SWH和下臂开关SWL。由此,第一蓄电池31和第二蓄电池32这两者由机载充电器92充电。另外,控制装置100在高压交流充电模式下,接通切断开关55,并且允许第一电气设备80和第二电气设备90这两者的动作。
另外,控制装置100进行先前的图18所示的动作状态控制处理。
另外,图48示出了串联中性点模式下的各开关的操作状态。控制装置100在串联中性点模式下,断开高电位侧主开关SMRH,并且接通切断开关55。在这种情况下,控制装置100在将控制模式设为行驶模式的情况下,允许第一电气设备80和第二电气设备90的动作,并且能够进行仅将第一蓄电池31和第二蓄电池32中的第二蓄电池32作为电动机10的驱动电源的逆变器20的开关操作。另外,控制装置100通过进行逆变器20的开关操作,也能够进行第一蓄电池31和第二蓄电池32的升温控制。另外,控制装置100在选择图48所示的控制模式的情况下,只要进行先前的图18的步骤S33的处理即可。
<第七实施方式>
以下,参照附图,以与第五实施方式的不同点为中心对第七实施方式进行说明。在本实施方式中,如图49所示,第二电气设备90与第一蓄电池31电并联连接。另外,第二蓄电池32的额定电压是第一蓄电池31的额定电压以上的电压,详细而言是比第一蓄电池31的额定电压高的电压。另外,第二电气设备90的允许输入电压比第一蓄电池31和第二蓄电池32的端子间电压(例如额定电压)的合计值低,例如是与第一电气设备80的允许输入电压相同的电压。另外,第二电气设备90的最大消耗电力P2max小于第一电气设备80的最大消耗电力P1max。
另外,在本实施方式中,控制装置100进行与包括图32及图33的处理的第四实施方式相同的处理。
<其他实施方式>
另外,上述各实施方式也可以进行以下变更来实施。
·在图31和图49等的结构中,第一电气设备80和第二电气设备90也可以经由切断开关而与第一蓄电池31和第二蓄电池32电连接。另外,在先前的图1、图20、图31所示的结构中,也可以进一步包括正极间旁路开关51。
·在先前的图34、图49所示的结构中,也可以进一步包括负极间旁路开关50。
·如图50所示,作为电动机侧开关,除了将电枢绕组11的中性点与第一蓄电池31的负极端子连接的开关之外,还可以包括将电枢绕组11的中性点与第二蓄电池32的正极端子连接的开关。
详细而言,在电枢绕组11的中性点处连接有共用路径26的第一端。在共用路径26的第二端处连接有第一电气路径27的第一端,在第一电气路径27的第二端处连接有电池间电气路径24中的比电池间开关40更靠第二蓄电池32侧的部分。另外,在共用路径26的第二端处连接有第二电气路径28的第一端,在第二电气路径28的第二端处连接有电池间电气路径24中的比电池间开关40更靠第一蓄电池31侧的部分。在第一电气路径27中设置有第一电动机侧开关60。在第二电气路径28中设置有第二电动机侧开关61。另外,也可以不设置共用路径26,而是第一电气路径27和第二电气路径28各自的第一端与电枢绕组11的中性点连接。
·也可以不在电动机侧电气路径中设置电动机侧开关。
·电动机侧电气路径25的连接对象不限于电枢绕组11的中性点,例如也可以是电枢绕组11的中间部。另外,电动机侧电气路径25的连接对象也可以是导电构件23。在这种情况下,例如以图1所示的结构为例进行说明,只要将逆变器20的各相中的、电动机侧电气路径25与导电构件23连接的相的上臂开关SWH和下臂开关SWL断开,并且将电动机侧电气路径25与导电构件23连接的相以外的至少一相中的上臂开关SWH和下臂开关SWL用于各控制模式的控制即可。
·也可以在高电位侧电气路径22H中的相对于逆变器20与第一蓄电池31侧相反的一侧设置正极侧连接部,在低电位侧电气路径22L中的相对于逆变器20与第二蓄电池32侧相反的一侧设置负极侧连接部。
·第一蓄电池31的正极端子和高电位侧电气路径22H也可以通过第一保险丝连接。另外,第二蓄电池32的负极端子和低电位侧电气路径22L也可以通过第二保险丝连接。
·各主开关SMRH、SMRL、电池间开关40、旁路开关和电动机侧开关不限于由一个开关构成,也可以由多个开关的串联连接体或多个开关的并联连接体构成。
·作为逆变器20的开关,不限于反向并联连接有续流二极管的IGBT,例如也可以是包括体二极管的N通道MOSFET。在这种情况下,N通道MOSFET的高电位侧端子为漏极,低电位侧端子为源极。
·作为电动机,不限于星形接线的电动机,也可以是三角形接线的电动机。另外,作为电动机和逆变器,不限于三相的电动机,也可以是两相的电动机或四相以上的电动机。另外,作为电动机,不限于在转子中具有永磁体作为励磁极的永磁体型的同步机,也可以是在转子中具有励磁线圈作为励磁极的绕组励磁型的同步机。在这种情况下,也可以在转子中具有励磁绕组和永磁体这两者。另外,作为电动机,不限于同步机,也可以是感应机。
·作为成为外部充电器的充电对象的蓄电部,不限于蓄电池,例如也可以包括大容量的双电层电容器、或蓄电池和双电层电容器这两者。
·作为装设有电力转换装置的移动体,不限于车辆,例如也可以是飞机或船舶。另外,电力转换装置的装设对象不限于移动体,也可以是定置式的装置。
·本公开所记载的控制部及其方法也可以通过专用计算机来实现,该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供,上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者,也可以是,本公开所记载的控制部和该控制部的方法通过专用计算机来实现,该专用计算机是通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者也可以是,本公开所记载的控制部和该控制部的方法由一个以上的专用计算机来实现,该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与由一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外,计算机程序也可以被存储于计算机可读取的非暂时性有形记录介质,以作为由计算机执行的指令。
·以下,记载从上述各实施方式中提取的特征性结构。
[结构1]
一种电力转换装置,包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);以及
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组(11)经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接,
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接,或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够在上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间,与上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的上述第一电气设备的连接对象以外电连接。
[结构2]
如结构1所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备能够与上述对象蓄电部电并联连接,
上述第二电气设备能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接。
[结构3]
如结构2所记载的电力转换装置,其中,上述电力转换装置包括:
高电位侧主开关(SMRH),上述高电位侧主开关(SMRH)将上述上臂开关的高电位侧端子与上述第一蓄电部的正极端子之间电连接或电切断;以及
低电位侧主开关(SMRL),上述低电位侧主开关(SMRL)将上述下臂开关的低电位侧端子与上述第二蓄电部的负极端子之间电连接或电切断,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
在上述蓄电部间开关、上述高电位侧主开关和上述低电位侧主开关接通的情况下,禁止上述第二电气设备的动作,并且允许上述第一电气设备的动作。
[结构4]
如结构2所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
包括控制部(100),上述控制部在上述蓄电部间开关断开的情况下,允许上述第一电气设备和上述第二电气设备中的至少一方的动作。
[结构5]
如结构2所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
包括控制部(100),上述控制部在仅能够从上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的某一方向上述电枢绕组通电的情况下,允许上述第一电气设备和第二电气设备中的至少一方的动作。
[结构6]
如结构3至5中任一项所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备的允许输入电压和上述第二电气设备的允许输入电压是相同的电压。
[结构7]
如结构3至6中任一项所记载的电力转换装置,其中,
上述对象蓄电部的电压是上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的上述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上的电压。
[结构8]
如结构4或5所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备和上述第二电气设备中的至少一方包括DCDC转换器(81、91),
上述DCDC转换器对输入电压进行降压并供给至上述控制部。
[结构9]
如结构2所记载的电力转换装置,其中,
上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一电气设备的允许输入电压高的电压。
[结构10]
如结构9所记载的电力转换装置,其中,
上述第二电气设备的允许输入电压是与上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值相同的电压。
[结构11]
如结构9或10所记载的电力转换装置,其中,
包括控制部(100),上述控制部以上述蓄电部间开关接通为条件而允许上述第二电气设备的动作。
[结构12]
如结构11所记载的电力转换装置,其中,
上述第二电气设备包括内部充电器(92),上述内部充电器将从外部交流电源(220)输出的交流电压转换为直流电压并供给至上述第一蓄电部和上述第二蓄电部,
上述控制部在由上述内部充电器充电的情况下接通上述蓄电部间开关。
[结构13]
如结构2至12中任一项所记载的电力转换装置,其中,
上述旁路开关是将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的负极端子电连接的负极间旁路开关(50),
上述电动机侧电气路径是将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第二蓄电部侧的部分电连接的路径(25~27),
上述对象蓄电部是上述第一蓄电部。
[结构14]
如结构2至12中任一项所记载的电力转换装置,其中,
上述旁路开关是将上述第一蓄电部的正极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的正极间旁路开关(51),
上述电动机侧电气路径是将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第一蓄电部侧的部分电连接的路径(25、26、28),
上述对象蓄电部是上述第二蓄电部。
[结构15]
如结构1所记载的电力转换装置,其中,
上述旁路开关是将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的负极端子电连接的负极间旁路开关(50),
上述电动机侧电气路径是将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第二蓄电部侧的部分电连接的路径(25~27),
上述第一电气设备能够与上述第一蓄电部电并联连接、或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第二电气设备能够与作为上述对象蓄电部的上述第二蓄电部电并联连接,
上述第一蓄电部的电压是上述第二蓄电部的电压以上的电压。
[结构16]
如结构1所记载的电力转换装置,其中,
上述旁路开关是将上述第一蓄电部的正极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的正极间旁路开关(51),
上述电动机侧电气路径是将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第一蓄电部侧的部分电连接的路径(25、26、28),
上述第一电气设备能够与上述第二蓄电部电并联连接、或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第二电气设备能够与作为上述对象蓄电部的上述第一蓄电部电并联连接,
上述第二蓄电部的电压是上述第一蓄电部的电压以上的电压。
[结构17]
如结构15或16所记载的电力转换装置,其中,
上述第二电气设备的最大消耗电力比上述第一电气设备的最大消耗电力小。
[结构18]
如结构15或16所记载的电力转换装置,其中,
上述控制部在上述电力转换装置的休眠状态下,允许上述第二电气设备的动作,并且禁止上述第一电气设备的动作。
[结构19]
如结构17或18所记载的电力转换装置,其中,
上述第二电气设备包括DCDC转换器(91),
上述第二电气设备的上述DCDC转换器对上述对象蓄电部的电压进行降压并供给至上述控制部。
[结构20]
如结构15或16所记载的电力转换装置,其中,
包括控制部(100),上述控制部使上述第二电气设备的消耗电力大于上述第一电气设备的消耗电力。
[结构21]
如结构20所记载的电力转换装置,其中,
上述控制部使上述第二电气设备的消耗电力比上述第一电气设备的消耗电力大,以使上述对象蓄电部的电压成为上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的上述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上。
[结构22]
如结构15或16所记载的电力转换装置,其中,
包括控制部(100),上述控制部使上述第二电气设备的动作频率比上述第一电气设备的动作频率高。
[结构23]
如结构22所记载的电力转换装置,其中,
上述控制部使上述第二电气设备的动作频率比上述第一电气设备的动作频率高,以使上述对象蓄电部的电压成为上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的上述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上。
[结构24]
如结构15或16所记载的电力转换装置,其中,
上述第一电气设备包括充电设备(81),上述充电设备是能够向上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的上述对象蓄电部以外的蓄电部供给电力的电气设备,
上述第二电气设备包括能够消耗上述对象蓄电部的电力的电气设备即放电设备(91)。
[结构25]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组(11)经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
高电位侧主开关(SMRH),上述高电位侧主开关(SMRH)将上述上臂开关的高电位侧端子与上述第一蓄电部的正极端子之间电连接或电切断;
低电位侧主开关(SMRL),上述低电位侧主开关(SMRL)将上述下臂开关的低电位侧端子与上述第二蓄电部的负极端子之间电连接或电切断;
电动机侧电气路径(25~28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
在上述蓄电部间开关、上述高电位侧主开关和上述低电位侧主开关接通的情况下,禁止上述第二电气设备的动作,并且允许上述第一电气设备的动作。
[结构26]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组(11)经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
在上述蓄电部间开关断开的情况下,允许上述第一电气设备和上述第二电气设备中的至少一方的动作。
[结构27]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);以及
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
在仅能够从上述第一蓄电部和上述第二蓄电部中的某一方向上述电枢绕组通电的情况下,允许上述第一电气设备和第二电气设备中的至少一方的动作。
[结构28]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),上述旁路开关进行上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及上述第一蓄电部和上述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组或上述导电构件与上述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与作为上述第一蓄电部及上述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接,
上述第一电气设备和上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一蓄电部的电压和上述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
上述第二电气设备的允许输入电压是比上述第一电气设备的允许输入电压高的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
以上述蓄电部间开关接通为条件,允许上述第二电气设备的动作。
[结构29]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
负极间旁路开关(50),上述负极间旁路开关将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的负极端子电连接;
电动机侧电气路径(25~27),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第二蓄电部侧的部分电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与上述第一蓄电部电并联连接、或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够与上述第二蓄电部电连接,
上述第一蓄电部的电压是上述第二蓄电部的电压以上的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
在上述电力转换装置的休眠状态下,允许上述第二电气设备的动作,并且禁止上述第一电气设备的动作;
使上述第二电气设备的消耗电力大于上述第一电气设备的消耗电力;或者
使上述第二电气设备的动作频率高于上述第一电气设备的动作频率。
[结构30]
一种程序,上述程序适用于电力转换装置,上述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),上述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),上述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),上述逆变器具有与上述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与上述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),上述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与上述上臂开关及上述下臂开关的连接点电连接;以及计算机(101),
上述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),上述蓄电部间开关设置在将上述第一蓄电部的负极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
正极间旁路开关(51),上述正极间旁路开关将上述第一蓄电部的正极端子与上述第二蓄电部的正极端子电连接;
电动机侧电气路径(25、26、28),上述电动机侧电气路径将上述电枢绕组与上述蓄电部间电气路径中的比上述蓄电部间开关更靠上述第一蓄电部侧的部分电连接;
第一电气设备(80),上述第一电气设备能够与上述第二蓄电部电并联连接、或者能够将上述高电位侧电气路径与上述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),上述第二电气设备能够与上述第一蓄电部电连接,
上述第二蓄电部的电压是上述第一蓄电部的电压以上的电压,
上述程序使上述计算机执行如下的处理:
在上述电力转换装置的休眠状态下,允许上述第二电气设备的动作,并且禁止上述第一电气设备的动作;
使上述第二电气设备消耗电力大于上述第一电气设备的消耗电力;或者
使上述第二电气设备的动作频率高于上述第一电气设备的动作频率。
虽然基于实施例对本公开进行了记述,但是应当理解,本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外,各种各样的组合、方式、进而在它们中包含仅一个要素、其以上或其以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。
Claims (31)
1.一种电力转换装置,包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);以及
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接,
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),所述旁路开关进行所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组或所述导电构件与所述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与作为所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接,或者能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够在所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间,与所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的所述第一电气设备的连接对象以外的蓄电部电连接。
2.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备能够与所述对象蓄电部电并联连接,
所述第二电气设备能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接。
3.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,所述电力转换装置包括:
高电位侧主开关(SMRH),所述高电位侧主开关将所述上臂开关的高电位侧端子与所述第一蓄电部的正极端子之间电连接或电切断;以及
低电位侧主开关(SMRL),所述低电位侧主开关将所述下臂开关的低电位侧端子与所述第二蓄电部的负极端子之间电连接或电切断,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
包括控制部(100),所述控制部在所述蓄电部间开关、所述高电位侧主开关和所述低电位侧主开关接通的情况下,禁止所述第二电气设备的动作,并且允许所述第一电气设备的动作。
4.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
包括控制部(100),所述控制部在所述蓄电部间开关断开的情况下,允许所述第一电气设备和所述第二电气设备中的至少一方的动作。
5.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
包括控制部(100),所述控制部在仅能够从所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的某一方向所述电枢绕组通电的情况下,允许所述第一电气设备和第二电气设备中的至少一方的动作。
6.如权利要求3至5中任一项所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备的允许输入电压和所述第二电气设备的允许输入电压是相同的电压。
7.如权利要求3所述的电力转换装置,其特征在于,
所述对象蓄电部的电压是所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的所述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上的电压。
8.如权利要求4或5所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备和所述第二电气设备中的至少一方包括DCDC转换器(81、91),
所述DCDC转换器对输入电压进行降压并供给至所述控制部。
9.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一电气设备的允许输入电压高的电压。
10.如权利要求9所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备的允许输入电压是与所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值相同的电压。
11.如权利要求9或10所述的电力转换装置,其特征在于,
包括控制部(100),所述控制部以所述蓄电部间开关接通为条件而允许所述第二电气设备的动作。
12.如权利要求11所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备包括内部充电器(92),所述内部充电器将从外部交流电源(220)输出的交流电压转换为直流电压并供给至所述第一蓄电部和所述第二蓄电部,
所述控制部在由所述内部充电器充电的情况下接通所述蓄电部间开关。
13.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述旁路开关是将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的负极端子电连接的负极间旁路开关(50),
所述电动机侧电气路径是将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第二蓄电部侧的部分电连接的路径(25~27),
所述对象蓄电部是所述第一蓄电部。
14.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述旁路开关是将所述第一蓄电部的正极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的正极间旁路开关(51),
所述电动机侧电气路径是将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第一蓄电部侧的部分电连接的路径(25、26、28),
所述对象蓄电部是所述第二蓄电部。
15.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,
所述旁路开关是将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的负极端子电连接的负极间旁路开关(50),
所述电动机侧电气路径是将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第二蓄电部侧的部分电连接的路径(25~27),
所述第一电气设备能够与所述第一蓄电部电并联连接、或者能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第二电气设备能够与作为所述对象蓄电部的所述第二蓄电部电并联连接,
所述第一蓄电部的电压是所述第二蓄电部的电压以上的电压。
16.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,
所述旁路开关是将所述第一蓄电部的正极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的正极间旁路开关(51),
所述电动机侧电气路径是将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第一蓄电部侧的部分电连接的路径(25、26、28),
所述第一电气设备能够与所述第二蓄电部电并联连接、或者能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第二电气设备能够与作为所述对象蓄电部的所述第一蓄电部电并联连接,
所述第二蓄电部的电压是所述第一蓄电部的电压以上的电压。
17.如权利要求15或16所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备的最大消耗电力比所述第一电气设备的最大消耗电力小。
18.如权利要求15或16所述的电力转换装置,其特征在于,
包括控制部(100),所述控制部在所述电力转换装置的休眠状态下,允许所述第二电气设备的动作,并且禁止所述第一电气设备的动作。
19.如权利要求17所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备包括DCDC转换器(91),
所述第二电气设备的所述DCDC转换器对所述对象蓄电部的电压进行降压并供给至所述控制部。
20.如权利要求18所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气设备包括DCDC转换器(91),
所述第二电气设备的所述DCDC转换器对所述对象蓄电部的电压进行降压并供给至所述控制部。
21.如权利要求15或16所述的电力转换装置,其特征在于,
包括控制部(100),所述控制部使所述第二电气设备的消耗电力大于所述第一电气设备的消耗电力。
22.如权利要求20所述的电力转换装置,其特征在于,
所述控制部使所述第二电气设备的消耗电力比所述第一电气设备的消耗电力大,以使所述对象蓄电部的电压成为所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的所述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上。
23.如权利要求15或16所述的电力转换装置,其特征在于,
包括控制部(100),所述控制部使所述第二电气设备的动作频率比所述第一电气设备的动作频率高。
24.如权利要求22所述的电力转换装置,其特征在于,
所述控制部使所述第二电气设备的动作频率比所述第一电气设备的动作频率高,以使所述对象蓄电部的电压成为所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的所述对象蓄电部以外的蓄电部的电压以上。
25.如权利要求15或16所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气设备包括充电设备(81),所述充电设备是能够向所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的所述对象蓄电部以外的蓄电部供给电力的电气设备,
所述第二电气设备包括能够消耗所述对象蓄电部的电力的电气设备即放电设备(91)。
26.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),所述旁路开关进行所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
高电位侧主开关(SMRH),所述高电位侧主开关将所述上臂开关的高电位侧端子与所述第一蓄电部的正极端子之间电连接或电切断;
低电位侧主开关(SMRL),所述低电位侧主开关将所述下臂开关的低电位侧端子与所述第二蓄电部的负极端子之间电连接或电切断;
电动机侧电气路径(25~28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组或所述导电构件与所述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与作为所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
在所述蓄电部间开关、所述高电位侧主开关和所述低电位侧主开关接通的情况下,禁止所述第二电气设备的动作,并且允许所述第一电气设备的动作。
27.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),所述旁路开关进行所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组或所述导电构件与所述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与作为所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
在所述蓄电部间开关断开的情况下,允许所述第一电气设备和所述第二电气设备中的至少一方的动作。
28.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),所述旁路开关进行所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组或所述导电构件与所述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与作为所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
在仅能够从所述第一蓄电部和所述第二蓄电部中的某一方向所述电枢绕组通电的情况下,允许所述第一电气设备和第二电气设备中的至少一方动作。
29.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
旁路开关(50、51),所述旁路开关进行所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的负极端子彼此的电连接以及所述第一蓄电部和所述第二蓄电部的正极端子彼此的电连接中的至少一方的电连接;
电动机侧电气路径(25~28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组或所述导电构件与所述蓄电部间电气路径电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与作为所述第一蓄电部及所述第二蓄电部中的某一方的对象蓄电部电并联连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接,
所述第一电气设备和所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一蓄电部的电压和所述第二蓄电部的电压的合计值低的电压,
所述第二电气设备的允许输入电压是比所述第一电气设备的允许输入电压高的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
以所述蓄电部间开关接通为条件,允许所述第二电气设备动作。
30.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
负极间旁路开关(50),所述负极间旁路开关将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的负极端子电连接;
电动机侧电气路径(25~27),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第二蓄电部侧的部分电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与所述第一蓄电部电并联连接、或者能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够与所述第二蓄电部电连接,
所述第一蓄电部的电压是所述第二蓄电部的电压以上的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
在所述电力转换装置的休眠状态下,允许所述第二电气设备的动作,并且禁止所述第一电气设备的动作;
使所述第二电气设备的消耗电力大于所述第一电气设备的消耗电力;或者
使所述第二电气设备的动作频率高于所述第一电气设备的动作频率。
31.一种程序,所述程序适用于电力转换装置,所述电力转换装置包括:
高电位侧电气路径(22H),所述高电位侧电气路径能够与第一蓄电部(31)的正极端子电连接;
低电位侧电气路径(22L),所述低电位侧电气路径能够与第二蓄电部(32)的负极端子电连接;
逆变器(20),所述逆变器具有与所述高电位侧电气路径电连接的上臂开关(SWH)及与所述低电位侧电气路径电连接的下臂开关(SWL);
电动机(10),所述电动机具有电枢绕组(11),该电枢绕组经由导电构件(23)与所述上臂开关及所述下臂开关的连接点电连接;以及
计算机(101),
所述电力转换装置包括:
蓄电部间开关(40),所述蓄电部间开关设置在将所述第一蓄电部的负极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接的蓄电部间电气路径(24)中;
正极间旁路开关(51),所述正极间旁路开关将所述第一蓄电部的正极端子与所述第二蓄电部的正极端子电连接;
电动机侧电气路径(25、26、28),所述电动机侧电气路径将所述电枢绕组与所述蓄电部间电气路径中的比所述蓄电部间开关更靠所述第一蓄电部侧的部分电连接;
第一电气设备(80),所述第一电气设备能够与所述第二蓄电部电并联连接、或者能够将所述高电位侧电气路径与所述低电位侧电气路径之间电连接;以及
第二电气设备(90),所述第二电气设备能够与所述第一蓄电部电连接,
所述第二蓄电部的电压是所述第一蓄电部的电压以上的电压,
所述程序使所述计算机执行如下的处理:
在所述电力转换装置的休眠状态下,允许所述第二电气设备的动作,并且禁止所述第一电气设备的动作;
使所述第二电气设备的消耗电力大于所述第一电气设备的消耗电力;或者
使所述第二电气设备的动作频率高于所述第一电气设备的动作频率。
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