CN102725948B - 电力控制单元和电力控制单元的控制方法 - Google Patents
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Abstract
电力控制单元（130）具有：转换器（200）；滤波电容器（230），连接于转换器（200）的一侧；平滑电容器（232），连接于转换器（200）的另一侧；MG-ECU（172），通过被从滤波电容器（230）供给电力来工作，以控制转换器（200）；和容纳上述构件的壳体（236）。MG-ECU（172）为了使滤波电容器（230）和平滑电容器（232）放电而控制转换器（200），以交替地反复进行IPM（204）下臂的npn型晶体管（250）的导通/截止和IPM（204）上臂的npn型晶体管（240）的导通/截止，并且使上臂的npn型晶体管（240）导通的时间比下臂的npn型晶体管（250）导通的时间长。
Description
技术领域
本发明涉及电力控制单元和电力控制单元的控制方法，尤其涉及使设置于电力控制单元内的电容器放电的技术。
背景技术
以往以来，已知将电动马达作为驱动源使用的混合动力车和电动汽车等。从搭载于车辆的电池等向电动马达供给电力。电动马达例如被供给通过转换器升压后的电力。在向电动马达供给电力的电路中，设置有用于除去噪声的滤波电容器和用于使电压平滑化的平滑电容器等电容器。
在车辆行驶时电容器有效地发挥功能，但在停车时等滞留于电容器的电荷是不需要的。若电荷没有必要地长时间滞留于电容器中，则有可能产生促进电容器劣化等不良影响。因此，提出了使电容器放电的技术。
日本特开2004-201439号公报（专利文献1）公开了未使用放电电阻就能够消耗残留于电容器的电荷的电压变换***。电压变换***具有：电源、变换器、电压变换器、第1和第2电容器以及控制装置。电压变换器连接在电源与变换器之间。第1电容器***在电压变换器的电源侧。第2电容器***在电压变换器的变换器侧。控制装置根据停止信号控制电压变换器，以消耗第1电容器的残留电荷和第2电容器的残留电荷。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2004-201439号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在日本特开2004-201439号公报所记载的电压变换***中，若例如由于控制装置的电源的电压降低而使向控制装置的电力供给停止，则有可能无法控制电压变换器以消耗电容器的残留电荷。因此，即使在电容器的电压高的情况下也可能会停止放电。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，使电容器正常地放电。
用于解决问题的技术方案
电力控制单元具有：转换器，将比一侧的电压大或与其相等的电压从另一侧输出，将比另一侧的电压小或与其相等的电压从一侧输出；第1电容器，连接于转换器的一侧；第2电容器，连接于转换器的另一侧；控制装置，通过被供给蓄积于第1电容器的电力来工作，以控制转换器；和框体，容纳第1电容器、第2电容器、转换器和控制装置。转换器包括：第1开关元件，连接在第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间；和第2开关元件，连接在第1电容器的正极侧端子与第2电容器的正极侧端子之间。为了使第1电容器和第2电容器放电，控制装置控制转换器，以使第1开关元件和第2开关元件交替地接通，并且使第2开关元件接通的时间比第1开关元件接通的时间长。
根据该结构，从第1电容器向控制电容器的控制装置供给电力。例如，在进行控制以使第1电容器和第2电容器放电时，使连接在第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间的第1开关元件和连接在第1电容器的正极侧端子与第2电容器的正极侧端子之间的第2开关元件交替地接通。使第2开关元件接通的时间比第1开关元件接通的时间长。由此，能够以使第1电容器的电压与第2电容器的电压之差减小的方式，使第1电容器和第2电容器放电。因此，在第2电容器的电压高的情况下，能够维持作为控制装置电源的第1电容器的电压，以使控制装置能够正常地进行工作。其结果，能够控制转换器，以使第1电容器和第2电容器正常地放电，直到因第2电容器的电压降低而使第1电容器的电压下降至控制装置能够正常工作的电压的下限值以下为止。
在另一实施方式中，控制装置控制转换器，以使第1开关元件和第2开关元件以一定的占空比进行工作。
根据该结构，能够使第1电容器和第2电容器放电时的转换器的占空比维持一定。由此，能够使第1电容器的电压与第2电容器的电压的比率维持一定。
进而，在另一实施方式中，在第1电容器和第2电容器放电期间，控制装置控制转换器以使第1开关元件和第2开关元件工作的频率减小。
根据该结构，通过减小第1开关元件和所述第2开关元件工作的频率，能够尽可能地增大在转换器内流动的电流。因此，能够快速地降低第1电容器的电压和第2电容器的电压。
一种电力控制单元的控制方法，所述电力控制单元设置有：转换器，将比一侧的电压大或与其相等的电压从另一侧输出，将比另一侧的电压小或与其相等的电压从一侧输出；第1电容器，连接于转换器的一侧；第2电容器，连接于转换器的另一侧；控制装置，通过被供给蓄积于第1电容器的电力来工作，以控制转换器；和框体，容纳第1电容器、第2电容器、转换器和控制装置。转换器包括：第1开关元件，连接在第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间；和第2开关元件，连接在第1电容器的正极侧端子与第2电容器的正极侧端子之间。控制方法包括如下控制转换器的步骤：为了使第1电容器和第2电容器放电，控制转换器，以使第1开关元件和第2开关元件交替地接通，并且使第2开关元件接通的时间比第1开关元件接通的时间长。
根据该结构，从第1电容器向控制电容器的控制装置供给电力。例如，在以使第1电容器和第2电容器放电的方式进行控制时，使连接在第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间的第1开关元件和连接在第1电容器的正极侧端子与第2电容器的正极侧端子之间的第2开关元件交替地接通。使第2开关元件接通的时间比第1开关元件接通的时间长。由此，能够以使第1电容器的电压与第2电容器的电压之差减小的方式，使第1电容器和第2电容器放电。因此，在第2电容器的电压高的情况下，维持作为控制装置电源的第1电容器的电压，以使控制装置能够正常地进行工作。其结果，能够控制转换器，以使第1电容器和第2电容器正常地放电，直到因第2电容器的电压降低而使第1电容器的电压下降至控制装置能够正常地工作的电压的下限值以下为止。
在另一实施方式中，控制转换器的步骤包括如下步骤：控制转换器，以使第1开关元件和第2开关元件以一定的占空比进行工作。
根据该结构，能够使第1电容器和第2电容器放电时的转换器的占空比维持一定。由此，能够使第1电容器的电压与第2电容器的电压的比率维持一定。
进而，在另一实施方式中，控制转换器的步骤包括如下步骤：在第1电容器和第2电容器放电期间，控制转换器以使第1开关元件和第2开关元件工作的频率减小。
根据该结构，通过减小第1开关元件和第2开关元件工作的频率，能够尽可能增大在转换器内流动的电流。因此，能够快速降低第1电容器的电压和第2电容器的电压。
发明的效果
根据本发明，能够使第1电容器和第2电容器正常地放电。
附图说明
图1是混合动力车的示意图。
图2是表示动力分配机构的列线图的图。
图3是表示发动机的图。
图4是表示电力控制单元的图。
图5是表示MG-ECU执行的程序的控制结构的流程图。
图6是表示电力流动的图（其1）。
图7是表示电力流动的图（其2）。
图8是表示电力流动的图（其3）。
图9是表示电力流动的图（其4）。
图10是表示IPM以频率A进行工作的情况下的电压和IPM以频率B进行工作的情况下的电压的图。
图11是表示变更了IPM进行工作的频率的情况下的电压的图。
附图标记的说明
100 发动机、110 第1MG、120 第2MG、130 电力控制单元、140 动力分配机构、142 减速器、150 电池、160 前轮、170 PM-ECU、172 MG-ECU、200 转换器、202 电抗器、210 第1变换器、220 第2 变换器、230 滤波电容器、232 平滑电容器、234 DC/DC转换器、236 壳体、240 npn型晶体管、242 二极管、250 npn型晶体管、252二极管、260 SMR。
具体实施方式
下面，参照附图并对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对同一部件标注同一附图标记。它们的名称和功能也相同。因此，不对它们的详细内容进行重复说明。
参照图1，对搭载有本发明实施方式的电力控制单元的混合动力车进行说明。此外，也可以代替混合动力车而使用仅具有电动马达作为驱动源的电动汽车。
混合动力车具有发动机100、第1MG（Motor Generator：电动发电机）110、第2MG120、电力控制单元130、动力分配机构140和电池150。
该车辆通过来自发动机100和第2MG120中至少任一方的驱动力来行驶。例如，对发动机100和第2MG120进行控制，以使发动机100的输出功率和第2MG120的输出功率来分担基于加速器开度和车速等所设定的车辆的目标输出功率。车辆的目标输出功率，以考虑了燃料经济性和输出限界等各种参数而认为最佳的比例，由发动机100的输出功率和第2MG120的输出功率分担。
发动机100、第1MG110和第2MG120经由动力分配机构140相连接。发动机100产生的动力通过动力分配机构140分配为2条路径。一条是经由减速器142来驱动前轮160的路径。另一条是驱动第1MG110来发电的路径。
第1MG110是具有U相线圈、V相线圈和Ｗ相线圈的三相交流旋转电机。第1MG110通过由动力分配机构140分配来的发动机100的动力来发电。通过第1MG110发电所产生的电力，根据车辆的行驶状态和/或电池150的剩余容量即SOC（State Of Charge）而分开使用。例如，在通常行驶时，通过第1MG110发电所产生的电力直接成为驱动第2MG120的电力。另一方面，在电池150的SOC比预先确定的值低的情况下，通过第1MG110发电所产生的电力通过后述的变换器（inverter）从交流变换为直流。然后，通过后述的转换器降低电压并蓄积在电池150中。
在第1MG110作为发电机发挥作用的情况下，第1MG110产生负转矩。在此，负转矩是指成为发动机100的负载的转矩。在第1MG110接受电力的供给而作为电动机发挥作用的情况下，第1MG110产生正转矩。在此，正转矩是指不成为发动机100的负载的转矩，即，是指辅助发动机100旋转的转矩。此外，对第2MG120也同样。
第2MG120是具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流旋转电机。第2MG120通过蓄积于电池150的电力和由第1MG110发电所产生的电力中的至少任一方的电力来驱动。
第2MG120的驱动力经由减速器142被传递至前轮160。由此，第2MG120辅助发动机100或通过来自第2MG120的驱动力使车辆行驶。此外，也可以代替前轮160驱动后轮或除前轮160以外还驱动后轮。
在混合动力车再生制动时，经由减速器142通过前轮160来驱动第2MG120，第2MG120作为发电机进行工作。由此第2MG120作为将制动能量变换为电力的再生制动器而工作。通过第2MG120发电所产生的电力蓄积于电池150中。
从电池150向第1MG110和第2MG供给电力以及从第1MG110和第2MG向电池150供给电力等，是经由电力控制单元130供给电力的。此外，在后面对电力控制单元130进行说明。
动力分配机构140由包括太阳轮、小齿轮、行星轮架和齿圈的行星齿轮组构成。小齿轮与太阳轮和齿圈啮合。行星轮架将小齿轮支撑为能够自转。太阳轮与第1MG110的旋转轴连接。行星轮架与发动机100的曲轴连接。齿圈与第2MG120的旋转轴和减速器142连接。
发动机100、第1MG110和第2MG120经由由行星齿轮组构成的动力分配机构140相连接，由此发动机100、第1MG110和第2MG120的转速如图2所示，在列线图中成为用直线连结的关系。
返回图1，电池150是将使多个电池单元一体化得到的电池模块、进一步串联多个而构成的电池组。电池150的电压例如为200V左右。
在本实施方式中，发动机100被PM（Power train Manager：动力传动系管理器）-ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）170控制。第1MG110和第2MG120被MG-ECU172控制。PM-ECU170与MG-ECU172以能够进行双向通信的方式。PM-ECU170对MG-ECU172发送第1MG110的发电电力和第2MG120的驱动电力等指令。
参照图3，对发动机100作进一步说明。发动机100是在燃烧室内通过火花塞1006对从空气过滤器1002吸入的空气和从喷射器1004喷射的燃料的混合气进行点火而使其燃烧的内燃机。控制点火正时以使成为输出转矩最大的MBT（Minimum advance for Best Torque：最大扭矩的最小点火提前角），但是在发生了爆燃的情况等，根据发动机100的运行状态使点火正时滞后或提前。
当混合气燃烧时，通过燃烧压按压活塞1008来使曲轴1010旋转。燃烧后的混合气（排气气体）在通过设置于发动机100的三元催化剂1012净化之后向车外排出。三元催化剂1012通过被预热至特定的温度来发挥净化作用。发动机100所吸入的空气的量通过节流阀1014调整。
在控制发动机100的PM-ECU170连接有：爆震传感器300、水温传感器302、与正时转子304相对设置的曲轴位置传感器306、节气门开度传感器308、空气流量计310、加速器开度传感器312和车速传感器314。
爆震传感器300设置于发动机100的缸体内。爆震传感器300由压电元件构成。爆震传感器300通过发动机100的振动来产生电压。电压的大小成为与振动的大小相对应的大小。爆震传感器300将表示电压的信号发送到PM-ECU170。
水温传感器302检测发动机100的水套内的冷却水的温度，并将表示检测结果的信号发送至PM-ECU170。
正时转子304设置于曲轴1010，并与曲轴1010一起旋转。在正时转子304的外周以预先确定的间隔设置有多个突起。曲轴位置传感器306与正时转子304的突起对向设置。当正时转子304旋转时，由于正时转子304的突起与曲轴位置传感器306之间的空气间隙发生变化，所以通过曲轴位置传感器306的线圈部的磁通发生增减，在线圈部产生电动势。曲轴位置传感器306将表示电动势的信号发送至PM-ECU170。PM-ECU170基于从曲轴位置传感器306发送来的信号，检测曲轴转角和发动机转速NE（曲轴1010的转速）。
节气门开度传感器308检测节气门开度，并将表示检测结果的信号发送至PM-ECU170。
空气流量计310检测发动机100所吸入的空气量，并将表示检测结果的信号发送至PM-ECU170。
加速器开度传感器312检测加速踏板的开度，并将表示检测结果的信号发送至PM-ECU170。车速传感器314检测车速，并将表示检测结果的信号发送至PM-ECU170。
参照图4，对电力控制单元130进行说明。电力控制单元130包括MG-ECU172、转换器200、第1变换器210、第2变换器220、滤波电容器230、平滑电容器232、DC/DC转换器234和容纳以上构件的壳体236。
MG-ECU172基于从PM-ECU170输入的信号等进行工作，以控制转换器200、第1变换器210和第2变换器220。
转换器200按照由MG-ECU172确定的占空比（接通时间与断开时间的比率）进行工作。转换器200包括电抗器202、IPM（Intelligent PowerModule：智能功率模块)204。IPM204包括：作为上臂的npn型晶体管240；二极管242，与npn型晶体管240连接以使电流从npn型晶体管240的发射极侧流向集电极侧；作为下臂的npn型晶体管250；和二极管252，与npn型晶体管250连接以使电流从npn型晶体管250的发射极侧流向集电极侧。
npn型晶体管240和npn型晶体管250是开关元件。npn型晶体管240连接在滤波电容器230的正极侧端子和平滑电容器232的正极侧端子之间。npn型晶体管250连接在滤波电容器230的正极侧端子和负极侧端子之间。npn型晶体管240与npn型晶体管250串联连接。npn型晶体管240和npn型晶体管250被MG-ECU172控制。
此外，能够使用例如IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管）作为npn型晶体管。能够使用功率MOSFET（Metal OxideSemiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体型场效应晶体管）等的电力开关元件来代替npn型晶体管。
电抗器202的一端连接于电池150的正极侧，另一端连接于npn型晶体管240与npn型晶体管250的连接点。
在将从电池150放电所产生的电力向第1MG110或第2MG120供给时，通过转换器200升高电压。相反地，在将由第1MG110或第2MG120发电所产生的电力充电到电池150时，通过转换器200降低电压。
即，转换器200将比连接有滤波电容器230的一侧的电压大或与其相等的电压从连接有平滑电容器232的另一侧输出。相反地，转换器200将比另一侧的电压小或与其相等的电压从一侧输出。
第1变换器210包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂并联连接。U相臂、V相臂和W相臂分别具有串联连接的两个npn型晶体管。各npn型晶体管的集电极-发射极之间分别连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管。并且，各臂中的各npn型晶体管的连接点，分别连接于与第1MG110的各线圈的中性点112不同的端部。
第1变换器210将从电池150供给的直流电流变换为交流电流，并向第1MG110供给。另外，第1变换器210将通过第1MG110发电所产生的交流电流变换为直流电流。
第2变换器220包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂并联连接。U相臂、V相臂和W相臂分别具有串联连接的两个npn型晶体管。各npn型晶体管的集电极-发射极之间分别连接有使电流从发射极侧流向集电极侧的二极管。并且，各臂中的各npn型晶体管的连接点分别连接于与第2MG120的各线圈的中性点122不同的端部。
第2变换器220将从电池150供给的直流电流变换为交流电流，并向第2MG120供给。另外，第2变换器220将通过第2MG120发电产生的交流电流变换为直流电流。
滤波电容器230设置在电池150与转换器200之间以除去噪声。平滑电容器232设置在转换器200和两个变换器210、220之间以使转换器200的输出电压平滑化。即，在转换器200的一侧（输入侧）连接有滤波电容器230，在另一侧（输出侧）连接有平滑电容器232。
DC/DC转换器234使滤波电容器230侧的电压（电池150的电压）VL降低并输出。从DC/DC转换器234输出的电力被用于使MG-ECU172和DC/DC转换器234进行工作。
壳体236容纳有MG-ECU172、转换器200、第1变换器210、第2变换器220、滤波电容器230、平滑电容器232和DC/DC转换器234。
壳体236坚固地形成，以保护MG-ECU172、转换器200、第1变换器210、第2变换器220、滤波电容器230、平滑电容器232和DC/DC转换器234避免来自外部的冲击。
从壳体236的外部连接作为电源的电池150。即，在滤波电容器230连接有壳体236外部的电池150。在滤波电容器230和电池150之间、即电力控制单元130与电池150之间，设置有SMR（System Main Relay：***主继电器）260。
SMR260对电连接滤波电容器230（电力控制单元130）与电池150点的状态和电切断滤波电容器230（电力控制单元130）与电池150的状态进行切换。若SMR260为断开的状态，则滤波电容器230（电力控制单元130）被从电池150切断。若SMR260为接通的状态，则滤波电容器230（电力控制单元130）与电池150连接。
SMR260的状态被PM-ECU170控制。例如，若PM-ECU170起动，则SMR260被接通。在车辆停止等情况下，若从PM-ECU170发送断开（OFF）信号，则SMR260被断开。
在例如通常时SMR260被接通时，MG-ECU172通过被从电池150经由DC/DC转换器234供给电力来工作，以控制转换器200、第1变换器210和第2变换器220。
另外，在例如SMR260被断开时，MG-ECU172能够通过经由DC/DC转换器234被供给蓄积于滤波电容器230中的电力来工作，以控制转换器200、第1变换器210和第2变换器220。即，能够使用滤波电容器230作为MG-ECU172的电源。
在本实施方式中，MG-ECU172在例如停车时从PM-ECU170接收到放电指令信号时，控制转换器200以使转换器200以一定的占空比进行工作，从而使滤波电容器230放电。另外，MG-ECU172控制转换器200以使转换器200以一定的占空比进行工作，从而使平滑电容器232放电。使滤波电容器230与平滑电容器232交替地放电。
更具体地说，为了使滤波电容器230和平滑电容器232放电，交替地反复进行IPM204下臂的npn型晶体管250的导通/截止和IPM204上臂的npn型晶体管240的导通/截止。即，在npn型晶体管250导通的期间使npn型晶体管240截止，在npn型晶体管250截止的期间使npn型晶体管240导通。进而，使上臂的npn型晶体管240导通的时间（下臂的npn型晶体管250截止的时间）比上臂的npn型晶体管240截止的时间（下臂的npn型晶体管250导通的时间）长。即，上臂的npn型晶体管240的占空比大于50％。下臂的npn型晶体管250的占空比小于50％。例如，将下臂的npn型晶体管250的占空比维持在10％左右。此外，占空比不限于此。
使滤波电容器230和平滑电容器232放电时的转换器200的占空比，例如可以基于实验和模拟等的结果由开发者确定。作为一例，确定使滤波电容器230和平滑电容器232放电时的转换器200的占空比，以使滤波电容器230的电压VL与平滑电容器232的电压VH大致相同。
在使滤波电容器230和平滑电容器232放电时，蓄积于滤波电容器230的电力经由DC/DC转换器234供给到MG-ECU172。
另外，在使滤波电容器230和平滑电容器232放电时，IPM204以与动力运行和再生时相同的频率进行工作。
参照图5，对MG-ECU172执行的程序的控制结构进行说明。此外，以下说明的程序，在例如停车时从PM-ECU170接收到放电指令信号的情况下执行。
在步骤（以下，将步骤省略为S）100中，MG-ECU172控制转换器200以使滤波电容器230放电。
在S102中，MG-ECU172控制转换器200以使平滑电容器232放电。
基于以上那样的结构和流程图，对本实施方式的电力控制单元130的工作方式进行说明。
MG-ECU172在从PM-ECU170接收到放电指令信号时，控制转换器200以使滤波电容器230放电（S100），并控制转换器200以使平滑电容器232放电（S102）。
通过以一定的占空比交替地反复进行IPM204下臂的npn型晶体管250的导通/截止和IPM204上臂的npn型晶体管240的导通/截止，从而使滤波电容器230和平滑电容器232交替地放电。
若上臂的npn型晶体管240截止、下臂的npn型晶体管250导通，则如图6箭头所示，从滤波电容器230放电的电力，流向电抗器202和下臂的npn型晶体管250。因此，能够通过电抗器202的损耗和IPM204下臂的npn型晶体管250的损耗来消耗残留于滤波电容器230的电荷。
然后，若使上臂的npn型晶体管240维持截止而使下臂的npn型晶体管250截止，则由于电抗器202的特性，如图7的箭头所示，在从电抗器202向IPM204上臂的二极管242的方向上流动电力。因此，能够通过电抗器202的损耗和IPM204上臂的二极管242的损耗进一步消耗电力。
然后，若使下臂的npn型晶体管250维持截止而使上臂的npn型晶体管240导通，则如图8的箭头所示，从平滑电容器232放电的电力流向电抗器202和上臂的npn型晶体管240。因此，能够通过电抗器202的损耗和IPM204上臂的npn型晶体管240的损耗来消耗残留于平滑电容器232的电荷。
然后，若使下臂的npn型晶体管250维持截止而使上臂的npn型晶体管240截止，则由于电抗器202的特性，如图9的箭头所示，在从IPM204下臂的二极管252向电抗器202的方向上流动电流。因此，能够通过电抗器202的损耗和IPM204下臂的二极管252的损耗进一步消耗电力。
在使平滑电容器232放电时，使上臂的npn型晶体管240导通的时间（下臂的npn型晶体管250截止的时间）比上臂的npn型晶体管240截止的时间（下臂的npn型晶体管250导通的时间）长。
由此，能够以使滤波电容器230的电压VL与平滑电容器232的电压VH之差减小的方式，使滤波电容器230和平滑电容器232放电。因此，在平滑电容器232的电压VH高的情况下，能够将作为MG-ECU172的电源的滤波电容器230的电压VL维持为MG-ECU172能够正常工作。其结果，能够控制转换器200，以使滤波电容器230和平滑电容器232正常地放电，直到因平滑电容器232的电压VH降低而使滤波电容器230的电压VL降低到MG-ECU172能够正常工作的电压的下限值以下为止。即，能够充分地降低滤波电容器230的电压VL和平滑电容器232的电压VH。
进而，通过控制转换器200以使转换器200以一定的占空比进行工作，从而能够使放电中的滤波电容器230的电压与平滑电容器232的电压的比率一定。因此，能够使滤波电容器230与平滑电容器232的电压易于维持大致相同的状态。由此，能够更适当地维持滤波电容器230的电压。
可是，若滤波电容器230与电池150连接，则从电池150向滤波电容器230持续供给电力。因此，不能够进行滤波电容器230的放电。
另一方面，即使滤波电容器230与电池150连接，也能够使平滑电容器232放电至滤波电容器230的电压VL与平滑电容器232的电压VH相同为止。因此，不管SMR260是接通或是断开，都能够控制转换器200以使滤波电容器230和平滑电容器232放电。即，即使SMR260接通，也能够控制转换器200以使滤波电容器230和平滑电容器232放电。因此，至少平滑电容器232的电压被降低。然后，若SMR260被断开，则除了平滑电容器232的电压降低以外，滤波电容器230的电压也被降低。
由此，能够在通过SMR260切断滤波电容器230与电池150之前，提前完成放电使平滑电容器232放电的量。
此外，如图10所示，IPM204以频率A（A是正数）进行工作的情况下滤波电容器230的电压VL和平滑电容器232的电压VH下降的速度，比IPM204以小于频率A的频率B（B是正数）进行工作的情况下滤波电容器230的电压VL和平滑电容器232的电压VH下降的速度慢。即，IPM204进行工作时的频率越小，能够使滤波电容器230和平滑电容器232越快放电。另一方面，IPM204进行工作时的频率越小，在IPM204中流动的电流、即在转换器200内流动的电流就越大。
因此，通过变更IPM204进行工作的频率、即转换器200进行工作的频率，能够控制在转换器200内流动的电流。
因此，在使滤波电容器230和平滑电容器232的放电期间，可以控制转换器200，以减小IPM204进行工作的频率、即转换器200进行工作的频率。
例如，也可以使用电流传感器监视在转换器200内流动的电流，并减小转换器200进行工作的频率，以使在转换器200内流动的电流在不超过转换器200的额定电流的范围内尽可能大。
在该情况下，减小转换器200进行工作的频率，以增大由于电压降低而降低的电流。因此，如图11所示，滤波电容器230的电压VL和平滑电容器232的电压VH越低，IPM232就能够以越小的频率进行工作。换言之，从开始放电后经过的时间越长，IPM232就能够以越小的频率进行工作。由此，能够缩短放电所需要的时间。
应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性内容。本发明的范围并不是通过上述的说明来表示，而是通过权力要求来表示，与权利要求等同的意思以及权利要求范围内的所有变更都包含在本发明中。
Claims (6)
1.一种电力控制单元，具有：
转换器，将比一侧的电压大或与其相等的电压从另一侧输出，将比所述另一侧的电压小或与其相等的电压从所述一侧输出；
第1电容器，连接于所述转换器的所述一侧；和
第2电容器，连接于所述转换器的所述另一侧；
且所述转换器包括：第1开关元件，连接在所述第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间；和第2开关元件，连接在所述第1电容器的正极侧端子与所述第2电容器的正极侧端子之间，
其特征在于，所述电力控制单元还具备：
控制装置，通过被供给蓄积于所述第1电容器的电力来工作，以控制所述转换器；和
框体，容纳所述第1电容器、所述第2电容器、所述转换器和所述控制装置，
为了使所述第1电容器和所述第2电容器放电，所述控制装置控制所述转换器，以使所述第1开关元件和所述第2开关元件交替地接通，并且使所述第2开关元件接通的时间比所述第1开关元件接通的时间长。
2.如权利要求1所述的电力控制单元，其中，
所述控制装置控制所述转换器，以使所述第1开关元件和所述第2开关元件以一定的占空比进行工作。
3.如权利要求1所述的电力控制单元，其中，
在所述第1电容器和所述第2电容器放电期间，所述控制装置控制所述转换器以使所述第1开关元件和所述第2开关元件工作的频率减小。
4.一种电力控制单元的控制方法，
所述电力控制单元设置有：
转换器，将比一侧的电压大或与其相等的电压从另一侧输出，将比所述另一侧的电压小或与其相等的电压从所述一侧输出；
第1电容器，连接于所述转换器的所述一侧；和
第2电容器，连接于所述转换器的所述另一侧；
且所述转换器包括：第1开关元件，连接在所述第1电容器的正极侧端子与负极侧端子之间；和第2开关元件，连接在所述第1电容器的正极侧端子与所述第2电容器的正极侧端子之间，
其特征在于，所述电力控制单元还具备：
控制装置，通过被供给蓄积于所述第1电容器的电力来工作，以控制所述转换器；和
框体，容纳所述第1电容器、所述第2电容器、所述转换器和所述控制装置，
所述电力控制单元的控制方法包括如下控制所述转换器的步骤：为了使所述第1电容器和所述第2电容器放电，控制所述转换器，以使所述第1开关元件和所述第2开关元件交替地接通，并且使所述第2开关元件接通的时间比所述第1开关元件接通的时间长。
5.如权利要求4所述的电力控制单元的控制方法，其中，
控制所述转换器的步骤包括如下步骤：控制所述转换器，以使所述第1开关元件和所述第2开关元件以一定的占空比进行工作。
6.如权利要求4所述的电力控制单元的控制方法，其中，
控制所述转换器的步骤包括如下步骤：在所述第1电容器和所述第2电容器放电期间，控制所述转换器以使所述第1开关元件和所述第2开关元件工作的频率减小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200930 Address after: Aichi Prefecture, Japan Patentee after: DENSO Corp. Address before: Aichi Prefecture, Japan Patentee before: Toyota Motor Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |