CN103260931B - 电动车辆的电源装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
电动车辆(5)搭载主蓄电池(10)和辅机蓄电池(70)。充电装置(200)在外部充电时,执行将来自外部电源(400)的电力转换成主蓄电池(10)的充电电力的AC/DC电力转换。在充电装置(200)的上述AC/DC电力转换的通电路径上的规定节点(N1、N2)与辅机蓄电池(70)之间连接有副充电继电器(SCR1、SCR2)。副充电继电器(SCR1、SCR2)在外部充电时断开。而且,充电装置(200)构成为,在非外部充电时的副充电继电器(SCR1、SCR2)的接通时,执行使用AC/DC电力转换的通电路径的至少一部分将来自主蓄电池(10)的电力转换成辅机蓄电池(70)的充电电力而向上述规定节点(N1、N2)输出的DC/DC电力转换。
Description
技术领域
本发明涉及电动车辆的电源装置及其控制方法,更确切而言,涉及能够通过外部电源对车载蓄电装置进行充电的电动车辆中的蓄电装置的充电控制。
背景技术
在通过来自以二次电池为代表的蓄电装置的电力来驱动行驶用电动机的电动机动车或混合动力机动车等电动车辆中,提出了通过车辆外部的电源(以下,也简称为“外部电源”)对车载蓄电装置进行充电的结构。以下,将外部电源对蓄电装置的充电也称为“外部充电”。
在电动车辆中,通常搭载有在行驶用电动机的供电中使用的高压的蓄电装置(例如主蓄电池)和在包含控制装置的辅机的供电中使用的低压的蓄电装置(例如辅机蓄电池)这两种蓄电装置。
在日本特开2009-225587号公报(专利文献1)中记载了一种用于在外部充电时兼顾充电效率提高及辅机负载***的动作确保的结构。具体而言,记载了一种设有基于外部充电的主蓄电池的充电路径的结构,以便于即使在将行驶用电动机30及主蓄电池10之间的继电器150C(***主继电器)断开的状态下,也能够实现外部充电和辅机负载***的动作这两者。
另外,在日本特开平9-009417号公报(专利文献2)及日本特开平9-065509号公报(专利文献3)中记载有一种用于实现搭载于电动机动车的充电器的小型化的技术。具体而言,能够共用主电池及辅机用电池的充电器,而实现充电器的小型化及成本减少。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-225587号公报
专利文献2:日本特开平9-009417号公报
专利文献3:日本特开平9-065509号公报
发明内容
在专利文献1记载的电动车辆的结构中,DC/DC转换器60对主蓄电池10的输出电压进行降压,由此能够确保辅机蓄电池70的充电电力,即,确保辅机负载80的消耗电力。
然而,DC/DC转换器60为了确保辅机消耗电力而需要配置比较大的容量的DC/DC转换器。即,在专利文献1的结构中,除了外部充电用的充电器(电力转换器110)之外,还需要配置比较大的容量的DC/DC转换器。
在专利文献2、3中,通过共用主电池B1及辅机用电池B2的充电器,而能实现充电器的小型化及成本减少。具体而言,充电器在辅机用电池B2的充电时,以进行与将来自商用交流电源AC的电力转换成主电池B1的充电电力时相反的方向的电力转换的方式动作。然而,辅机用电池B2的充电电压通过利用电压调整电路8对来自充电器的输出电压进行降压而产生。该电压调整电路8应理解为与专利文献1的DC/DC转换器60同样地,为了确保辅机消耗电力而需要配置比较大的容量的DC/DC转换器。
如此,在专利文献1~3中,需要搭载用于确保辅机消耗电力的比较大的容量的电力转换器(DC/DC转换器),因此在电源装置的小型化及成本减少方面存在极限。
本发明为了解决这样的问题点而作出,本发明的目的是在搭载有外部充电用的充电装置的电动车辆中,通过将用于确保辅机消耗电力的结构与外部充电用的结构共用,而实现充电装置的小型化及成本减少。
在本发明的一方面中,涉及一种电动车辆的电源装置,具备主蓄电装置、输出电压比主蓄电装置低的副蓄电装置、充电装置、第一开关。充电装置用于在外部充电时执行第一电力转换,该第一电力转换将来自外部电源的电力转换成主蓄电装置的充电电力。第一开关连接在充电装置的第一电力转换的通电路径上的规定节点与副蓄电装置之间。第一开关在外部充电时断开。而且,充电装置构成为,在非外部充电时的第一开关接通时执行第二电力转换,该第二电力转换使用第一电力转换的通电路径的至少一部分将主蓄电装置的电力转换成副蓄电装置的充电电力而向规定节点输出。
优选的是,在电动车辆的电源装置中,在非外部充电时,第一开关的接通及由充电装置进行的第二电力转换根据辅机的动作状态而执行,所述辅机通过来自副蓄电装置的电力而动作。
另外优选的是,电动车辆的电源装置还具备电力转换器,该电力转换器用于在外部充电时将第一电力转换的路径上的电力转换成副蓄电装置的充电电力。由电力转换器产生的副蓄电装置的充电电力小于由充电装置的第二电力转换产生的副蓄电装置的充电电力。
另外优选的是,在外部充电时,当辅机的消耗电力为规定值以上时,充电装置以交替地设置执行第一电力转换的期间和执行第二电力转换的期间的方式动作,所述辅机通过来自副蓄电装置的电力而动作。并且,在充电装置执行第一电力转换的期间,第一开关断开,而连接在外部电源与充电装置之间的第二开关接通。在充电装置执行第二电力转换的期间,第一开关接通,而第二开关断开。
例如,充电装置包括第一电力转换单元和第二电力转换单元。第一电力转换单元构成为从与外部电源连接的第一电力线朝向第二电力线执行交流/直流电压转换。第二电力转换单元构成为在与主蓄电装置连接的第三电力线和第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换。在该结构例中,在第一电力转换中,第一电力转换单元将第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向第二电力线输出,并且,第二电力转换单元将第二电力线的直流电压转换成主蓄电装置的充电电压而向第三电力线输出。在第二电力转换中,第一电力转换单元停止动作,并且,第二电力转换单元使输出到第三电力线的来自主蓄电装置的电压降压至副蓄电装置的充电电压而向第二电力线输出。规定节点设置在第二电力线上。
或者,作为另一例,充电装置包括第一电力转换单元和第二电力转换单元。第一电力转换单元构成为在第一电力转换中从与外部电源连接的第一电力线朝向第二电力线执行交流/直流电压转换,而在第二电力转换中从第二电力线朝向第一电力线执行直流/直流电压转换。第二电力转换单元构成为在与主蓄电装置连接的第三电力线和第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换。在该结构例中,在第一电力转换中,第一电力转换单元将第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向第二电力线输出,并且,第二电力转换单元将第二电力线的直流电压转换成主蓄电装置的充电电压而向第三电力线输出。在第二电力转换中,第二电力转换单元使传递到第三电力线的主蓄电装置的输出电压降压而向第二电力线输出,并且,第一电力转换单元使第二电力线的直流电压降压至副蓄电装置的充电电压。并且,规定节点设置在第一电力转换单元输出副蓄电装置的充电电压的电力线上。
在本发明的另一方面中,涉及一种电动车辆的电源装置的控制方法,电动车辆的电源装置具备主蓄电装置和输出电压比主蓄电装置低的副蓄电装置,电动车辆的电源装置的控制方法包括:在通过外部电源对主蓄电装置进行充电的外部充电时,使充电装置执行第一电力转换的第一步骤,该第一电力转换用于将来自外部电源的电力转换成主蓄电装置的充电电力;在外部充电时,使连接在充电装置的第一电力转换的通电路径上的规定节点与副蓄电装置之间的第一开关断开的第二步骤;在不执行第一电力转换时,使第一开关接通的第三步骤;以及在第一开关接通时,使充电装置执行第二电力转换的第四步骤,该第二电力转换使用第一电力转换的通电路径的至少一部分将主蓄电装置的电力转换成副蓄电装置的充电电力而向规定节点输出。
优选的是,控制方法还包括:在非外部充电时,根据辅机的动作状态判定是否需要进行副蓄电装置的充电的步骤,所述辅机通过来自副蓄电装置的电力而动作;以及在判定为不需要进行副蓄电装置的充电时,使充电装置的动作停止的步骤。上述第二步骤中,在非外部充电时判定为需要进行副蓄电装置的充电时,使第一开关接通。
另外优选的是,控制方法还包括在外部充电时使电力转换器动作的步骤,所述电力转换器用于将第一电力转换的路径上的电力转换成副蓄电装置的充电电力。并且,由电力转换器产生的副蓄电装置的充电电力小于由充电装置的第二电力转换产生的副蓄电装置的充电电力。
或者优选的是,控制方法还包括:在外部充电时判定辅机的消耗电力是否大于规定值的步骤,所述辅机通过来自副蓄电装置的电力而动作;以及在消耗电力大于规定值时,以交替地设置执行第一电力转换的期间和执行第二电力转换的期间的方式控制充电装置的步骤。在充电装置执行第一电力转换的期间,第一开关断开,而连接在外部电源与充电装置之间的第二开关接通。在充电装置执行第二电力转换的期间,第一开关接通,而第二开关断开。
发明效果
根据本发明,在搭载有外部充电用的充电装置的电动车辆中,通过将用于确保辅机消耗电力的结构与外部充电用的结构共用,能够实现充电装置的小型化及成本减少。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图2是说明实施方式1的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
图3是表示本发明的实施方式2的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图4是说明实施方式2的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
图5是表示本发明的实施方式3的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图6是说明实施方式3的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的第一流程图。
图7是说明实施方式3的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的第二流程图。
图8是表示本发明的实施方式3的变形例的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图9是说明本实施方式4的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
图10是表示电力转换单元的结构的第一变形例的电路图。
图11是表示电力转换单元的结构的第二变形例的电路图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。需要说明的是,对于以下图中的同一或相当部分标注同一标号,原则上不重复其说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
参照图1,电动车辆5具备主蓄电池10、***主继电器SMR1、SMR2、电力控制单元(PCU)20、平滑电容器C0、电动发电机30、动力传递齿轮40、驱动轮50、辅机蓄电池70、控制装置100。通过从图1的结构除去电动发电机30、动力传递齿轮40及驱动轮50之外的部分,构成电动车辆5的电源装置。
主蓄电池10示出作为“主蓄电装置”的一例,代表性地由锂离子电池或镍氢电池等二次电池构成。例如,主蓄电池10的输出电压为200V左右。或者也可以通过双电层电容器,或通过二次电池与电容器的组合等来构成“主蓄电装置”。
PCU20将主蓄电池10的蓄积电力转换成用于对电动发电机30进行驱动控制的电力。例如,电动发电机30由永久磁铁型的3相同步电动机构成,PCU20由三相逆变器构成。或者,关于PCU20,可以通过对来自主蓄电池10的输出电压进行可变控制的转换器和将转换器的输出电压转换成交流电压的三相逆变器的组合来构成。
***主继电器SMR1、SMR2连接在主蓄电池10与PCU20之间的通电路径上。***主继电器SMR1、SMR2响应电动车辆5的电气***的起动指令而接通。因此,至少在电动车辆5的车辆运行时,为了能够利用主蓄电池10的电力来驱动电动发电机30,而将***主继电器SMR1、SMR2接通。
主蓄电池10的正极端子及负极端子经由***主继电器SMR1、SMR2而与PCU20的电力线151p、151g连接。平滑电容器C0与电力线151p、151g连接,对直流电压进行平滑。
电动发电机30的输出转矩经由通过减速器或动力分割机构构成的动力传递齿轮40而向驱动轮50传递,使电动车辆5行驶。电动发电机30在电动车辆5的再生制动动作时,能够利用驱动轮50的旋转力发电。并且,其发电电力通过PCU20被转换成主蓄电池10的充电电力。
另外,在除了电动发电机30之外还搭载有发动机(未图示)的混合动力机动车中,通过使该发动机及电动发电机30协调动作,而产生电动车辆5所需的车辆驱动力。此时,使用由发动机的旋转产生的发电电力,也能够对主蓄电池10进行充电。即,电动车辆5综合性地表示搭载行驶用电动机的车辆,包括通过发动机及电动机而产生车辆驱动力的混合动力机动车、未搭载发动机的电动机动车、燃料电池车等。
控制装置100由内置有未图示的CPU(Central Processing Unit)及存储器的电子控制单元(ECU)构成。ECU构成为,基于存储在该存储器内的映射及程序,进行使用了基于各传感器的检测值的运算处理。或者,ECU的至少一部分也可以构成为通过电子电路等硬件来执行规定的数值·逻辑运算处理。
辅机蓄电池70表示作为“副蓄电装置”的一例,例如由铅蓄电池构成。辅机蓄电池70的电压比主蓄电池10的输出电压低,例如为12V左右。从辅机蓄电池70对未图示的辅机负载供给电力。
辅机负载(未图示)包含空调设备、音频设备、导航设备、照明设备(危险警示灯、室内灯、头灯等)等。此外,辅机负载包括电动动力转向机构、电动油泵、电子控制的小型电动机等直接使用在车辆行驶中的行驶***负载。而且,以控制装置100为代表,关于未图示的各ECU,也通过来自辅机蓄电池70的电力进行动作。以下,将由辅机负载产生的消耗电力也简称为“辅机消耗电力”。
电动车辆5除了上述的结构之外,还具备用于通过外部电源400对主蓄电池10(主蓄电装置)进行外部充电的充电装置200及主充电继电器CHR1、CHR2。电动车辆5还具备副充电继电器SCR1、SCR2。副充电继电器SCR1、SCR2对应于“第一开关”。
外部电源400代表性地由商用***电源构成。在外部充电时,通过将充电线缆410与电动车辆5连接,而将外部电源400与电动车辆5电连接。
在经由电动车辆5内的电力线159及外部电源400之间的充电线缆410的通电路径上介入连接有连接继电器CBR1、CBR2。连接继电器CBR1、CBR2例如按照来自控制装置100的控制指令而接通或断开。连接继电器CBR1、CBR2对应于“第二开关”。
连接继电器CBR1、CBR2在充电线缆410与电动车辆5正常连接时能够接通。并且,当外部充电结束时,即使是将充电线缆410连接的状态,通过将连接继电器CBR1、CBR2断开,也能够将外部电源400从充电装置200电切断。连接继电器CBR1、CBR2可以配置在电动车辆5的内部,或者也可以内置于充电线缆410。
本实施方式所示的各继电器代表性地由在通电时通过将触点间连接而接通,而在非通电时通过不使触点间连接而断开的电磁继电器构成。但是,只要是能够控制接通及断开的结构即可,以半导体继电器为代表,可以适用任意的开关。
充电装置200包括电力转换单元240、电力转换单元250、LC滤波器270、平滑电抗器L1及平滑电容器C1、C2。
电力转换单元240包括电力用半导体开关元件Q9~Q12。在本实施方式中,作为电力用半导体开关元件(以下,也简称为“开关元件”),例示了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。但是,可以使用电力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管、或电力用双极晶体管等能够控制接通/断开的任意的元件作为开关元件。对于开关元件Q9~Q12,分别配置反并联二极管D9~D12。
开关元件Q9~Q12在电力线159与电力线152p、152g之间构成全桥式电路(以下,也称为第一全桥式电路)。响应来自控制装置100的控制信号CS2而控制开关元件Q9~Q12的接通/断开。
电力转换单元250包括开关元件Q1~Q4及Q5~Q8和绝缘变压器260。在开关元件Q1~Q8上分别连接有反并联二极管D1~D8。响应来自控制装置100的控制信号CS1而控制开关元件Q1~Q8的接通/断开。
开关元件Q1~Q4在电力线152p、152g与电力线154之间构成全桥式电路(以下,也称为第二全桥式电路)。开关元件Q5~Q8在电力线155与电力线153p、153g之间构成全桥式电路(以下,也称为第三全桥式电路)。
电力转换单元240、250的各全桥式电路正如周知那样,通过开关元件的接通/断开控制,而能够执行双方向的AC/DC电力转换。而且,也已知有通过接通/断开控制中的开关元件的占空比控制,而能够控制直流电压(电流)或交流电压(电流)的等级。
绝缘变压器260具有将电力线154连接的一次侧和将电力线155连接的二次侧。正如周知那样,绝缘变压器260构成为在将一次侧及二次侧电绝缘的基础上根据匝数而对交流电压进行转换。
平滑电容器C2对电力线152p、152g的直流电压进行平滑。平滑电容器C1及平滑电抗器L1对电力线153p、153g的直流电压及直流电流进行平滑。
主充电继电器CHR1、CHR2连接在电力线153p、153g与主蓄电池10的正极端子及负极端子之间。主充电继电器CHR1、CHR2按照来自控制装置100的控制指令而接通/断开。
副充电继电器SCR1、SCR2连接在充电装置200的外部充电时的通电路径上的规定节点N1、N2与电力线160p、160g之间。电力线160p、160g与辅机蓄电池70的正极端子及负极端子电连接。在图1的结构中,规定节点N1、N2设置在电力线152p、152g上。副充电继电器SCR1、SCR2按照来自控制装置100的控制指令而接通/断开。
电力线159对应于“第一电力线”,电力线152p、152g对应于“第二电力线”。电力线153p、153g对应于“第三电力线”。而且,电力转换单元240对应于“第一电力转换单元”。电力转换单元250对应于“第二电力转换单元”或“DC/DC转换单元”。
接着,更详细地说明充电装置200的动作。充电装置200在外部充电时,进行以下的电力转换(第一电力转换)。
在外部充电时,控制装置100将连接继电器CBR1、CBR2及主充电继电器CHR1、CHR2接通。另一方面,控制装置100将副充电继电器SCR1、SCR2断开。
通过将连接继电器CBR1、CBR2接通,而电力线159的电压V1成为来自外部电源400的交流电压。
电力转换单元240的第一全桥式电路(Q9~Q12)将电力线159上的交流电压(V1)转换成直流电压(V2),向电力线152p、152g输出。此时,电力转换单元240以改善来自外部电源400的供给电力的功率因数的方式控制AC/DC转换。即,电力转换单元240在外部充电时,优选作为PFC(Power Factor Correction)电路进行动作。
通常,外部充电时的电力线152p、152g的电压V2通过电力转换单元240,被控制成比来自外部电源400的交流电压振幅高的直流电压。
在电力转换单元250中,第二全桥式电路(Q1~Q4)将电力线152p、152g的直流电压(V2)转换成高频交流电压,向电力线15输出。向电力线154输出的高频交流电压按照绝缘变压器260的一次侧及二次侧的匝数比而被变压,向电力线155输出。第三全桥式电路(Q5~Q8)将向电力线155输出的高频交流电压转换成直流电压(V3),向电力线153p、153g输出。通过构成第二及第三全桥式电路的开关元件Q1~Q8的接通/断开控制,而将电力线153p、153g的直流电压V3控制成电压指令值Vr3。
在外部充电时,由于主充电继电器CHR1、CHR2接通,因此通过电力线153p、153g的电压(V3),而对主蓄电池10充电。即,电压指令值Vr3设定为适合于主蓄电池10的充电的电压等级(充电电压Vmb)。并且,控制装置100当外部充电结束时,将主充电继电器CHR1、CHR2及连接继电器CBR1、CBR2断开。
如此,充电装置200在外部充电时,执行用于将来自外部电源400的交流电力转换成主蓄电池10的充电电力(直流电力)的AC/DC转换(第一电力转换)。需要说明的是,在外部充电中,***主继电器SMR1、SMR2优选断开。
在非外部充电时,控制装置100能够选择辅机蓄电池充电。在辅机蓄电池充电时,将连接继电器CBR1、CBR2断开,而将主充电继电器CHR1、CHR2及副充电继电器SCR1、SCR2接通。
充电装置200在辅机蓄电池充电时,以通过与外部充电时的电力转换为反方向的电力转换对辅机蓄电池70进行充电的方式动作。具体而言,充电装置200构成为,在辅机蓄电池充电时,执行将主蓄电池10的输出电压转换成辅机蓄电池70的充电电压的DC/DC转换(第二电力转换)。
在电力转换单元250中,第三全桥式电路(Q5~Q8)将电力线153p、153g的直流电压(V3)转换成高频交流电压,向电力线155输出。直流电压V3是主蓄电池10的输出电压。向电力线155输出的高频交流电压按照绝缘变压器260的匝数比被变压,向电力线154输出。
第二全桥式电路(Q1~Q4)将向电力线154输出的高频交流电压转换成直流电压(V2),向电力线152p、152g输出。通过构成第二及第三全桥式电路的开关元件Q1~Q8的接通/断开控制,将电力线152p、152g的电压V2控制成电压指令值Vr2。将电压指令值Vr2设定为适合于辅机蓄电池70的充电的电压等级(充电电压Vsb)。
通过将副充电继电器SCR1、SCR2接通,利用充电装置200向电力线152p、152g输出的电压(V2),能够对辅机蓄电池70直接充电。即,通常,辅机蓄电池充电时的电力线152p、152g的电压(V2)被控制得比外部充电时低。
并且,电力转换单元240在辅机蓄电池充电时,停止动作。即,开关Q9~Q13被固定为断开。
优选的是,电动车辆5还具备DC/DC转换器280作为用于对辅机蓄电池70充电的追加结构。DC/DC转换器280电连接在电力线153p、153g与辅机蓄电池70的正极端子及负极端子之间。DC/DC转换器280对应于“电力转换器”。
响应来自控制装置100的控制信号CS3而控制DC/DC转换器280。DC/DC转换器280的输出电压被控制成辅机蓄电池70的充电电压Vsb。
DC/DC转换器280不是用于供给辅机消耗电力的大容量的DC/DC转换器,而适用辅机蓄电池70的充电专用的小容量的DC/DC转换器。至少,由DC/DC转换器280产生的辅机蓄电池70的充电电力比充电装置200的辅机蓄电池充电动作下的充电电力小。因此,DC/DC转换器280中的损失也比专利文献1~3记载的辅机消耗电力供给用的DC/DC转换器低。若配置DC/DC转换器280,则在外部充电时,能够与主蓄电池10的充电并行地对辅机蓄电池70充电。
关于以上说明的实施方式1的电动车辆的电源装置中的主蓄电池10及辅机蓄电池70的充电用的控制处理,使用图2的流程图进行说明。
需要说明的是,以图2为代表在以下说明的各流程图所记载的各步骤的处理通过基于控制装置100的软件处理及/或硬件处理来执行。而且,基于各流程图的控制处理在每个规定的控制周期通过控制装置100执行。
参照图2,控制装置100通过步骤S100,判定是否在外部充电中。当由于规定的开始条件的成立而开始外部充电时,步骤S100作出“是”判定。并且,若一旦外部充电开始,则在规定的结束条件成立之前继续外部充电。在外部充电结束之前的期间中,步骤S100判定为“是”。
例如,在通过充电线缆410而将外部电源400与电动车辆5正常连接的状态下,响应使用者进行的充电指示的输入或通过使用者预先指示的充电开始时刻的到来等而开始条件成立。另外,响应主蓄电池10的充电等级(SOC:State of Charge)到达充电目标值的情况、或者规定时间或规定电力量的充电完成的情况等而结束条件成立。
控制装置100在外部充电中(S100的“是”判定时),执行以下的步骤S120、S130、S140及S150的处理。
具体而言,控制装置100通过步骤S120,将主充电继电器CHR1、CHR2及连接继电器CBR1、CBR2接通。另一方面,副充电继电器SCR1、SCR2断开。
控制装置100通过步骤S130、S140,将电力转换单元240及电力转换单元250控制为执行主蓄电池10的充电动作。由此,执行上述的AC/DC转换(第一电力转换),将来自外部电源400的交流电力向主蓄电池10的充电电力(直流电力)转换。并且,经由主充电继电器CHR1、CHR2,通过充电装置200向电力线153p、153g输出的直流电压(V3),对主蓄电池10充电。
控制装置100还通过步骤S150,使DC/DC转换器280动作。DC/DC转换器280使电力线153p、153g上的直流电压(V3)降压成辅机蓄电池70的充电电压Vsb。并且,通过DC/DC转换器280的输出电压,与主蓄电池10的充电并行地对辅机蓄电池70充电。
另一方面,控制装置100在非外部充电时(S100的“否”判定时),通过步骤S110,根据借助来自辅机蓄电池70的电力而动作的辅机的动作状态,来判定辅机蓄电池是否需要充电。
例如,步骤S110具有:判定电动车辆5是否为运行中的步骤S112;判定辅机的负载电力之和是否大于规定的阈值(α)的步骤S115。
在步骤S112中,判定电动车辆5是否在运行中。例如,若***主继电器SMR1、SMR2为接通的状态,则各辅机负载需要根据使用者操作而立即工作。因此,为了确保充分的辅机消耗电力,而步骤S112作出“是”判定。
在步骤S115中,判定当前的辅机消耗电力是否大于规定的阈值(α)。由此,即使电动车辆5为非运行中(S112的“否”判定的情况下),在空调设备、照明设备或音频设备等的动作产生的消耗电力大时,步骤S115作出“是”判定。
在步骤S112或S115为“是”判定时,控制装置100将步骤S110设为“是”判定,判定为需要辅机蓄电池充电的状态。另一方面,在步骤S112及S115为“否”判定时,控制装置100将步骤S110设为“否”判定,判断为不需要辅机蓄电池充电的状态。
控制装置100在判断为需要辅机蓄电池70的充电的状态时(S110的“是”判定时),为了对辅机蓄电池70充电,而执行步骤S125、S135、S145及S155的处理。
控制装置100在步骤S125中,将主充电继电器CHR1、CHR2及副充电继电器SCR1、SCR2接通,而将连接继电器CBR1、CBR2断开。
由此,主蓄电池10的输出电压向电力线153p、153g传递。而且,在充电装置200中的节点N1、N2及辅机蓄电池70之间形成通电路径。另一方面,通过连接继电器CBR1、CBR2,将外部电源400从充电装置200电切断。
控制装置100通过步骤S135,将电力转换单元250控制成执行辅机蓄电池充电动作。并且,控制装置100通过步骤S145,使电力转换单元240的动作停止。由此,执行上述的DC/DC转换(第二电力转换),将来自主蓄电池10的直流电压转换成辅机蓄电池70的充电电压。并且,通过电力转换单元250向电力线152p、152g输出的直流电压(V2=Vsb),对辅机蓄电池70充电。
控制装置100通过步骤S155,使DC/DC转换器280的动作停止。这是因为,DC/DC转换器280为辅机蓄电池70的充电专用的小容量的DC/DC转换器,因此对于辅机消耗电力的确保的效果低。但是,在非外部充电时的辅机蓄电池充电时,也可以使DC/DC转换器280动作,而利用充电装置200(电力转换单元250)及DC/DC转换器280这两者,来供给辅机蓄电池70的充电电力。
控制装置100在判断为不需要辅机蓄电池充电的状态时(S110的“否”判定时),执行步骤S122、S132、S142及S152的处理。
控制装置100在步骤S122中,将主充电继电器CHR1、CHR2、副充电继电器SCR1、SCR2及连接继电器CBR1、CBR2断开。
而且,控制装置100通过步骤S132、S142,使电力转换单元240及250这两者的动作停止。此外,控制装置100通过步骤S150,使DC/DC转换器280的动作停止。
因此,在步骤S122、S132、S142、S152的处理中,未形成从主蓄电池10向辅机蓄电池70的充电路径。需要说明的是,在非外部充电中,从该状态开始驱动辅机负载而辅机消耗电力增大时,步骤S110作出“是”判定。由此,通过步骤S125、S135、S145、S155的处理,而辅机蓄电池70的充电开始。即,以主蓄电池10的电力为来源而供给辅机消耗电力。
如以上说明那样,根据本实施方式1的电动车辆的电源装置,共用外部充电用的充电装置200的至少一部分的结构,能够通过与外部充电时为反方向的电力转换对辅机蓄电池70充电。尤其是在辅机蓄电池充电时,通过将副充电继电器SCR1、SCR2所连接的节点N1、N2(图1中为电力线152p、152g)的电压控制成与外部充电时不同的电压等级,而能够利用充电装置200将辅机蓄电池70的充电电压(Vsb)直接输出。
其结果是,不需要像专利文献1~3那样为了确保辅机负载的消耗电力而配置将主蓄电池10的输出电压转换成辅机蓄电池70的充电电压的电力转换器(大容量的DC/DC转换器)。因此,能够实现包含主蓄电池10及辅机蓄电池70的电源装置的小型化及制造成本减少。
此外,通过设为附加设置在外部充电时对辅机蓄电池70充电的小容量的DC/DC转换器280的结构,而在外部充电时能够与主蓄电池10并行地对辅机蓄电池70充电。由此,能够增加辅机蓄电池70的充电机会。
(实施方式2)
图3是表示本发明的实施方式2的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
将图3与图1进行比较,在实施方式2的电动车辆的电源装置中,将副充电继电器SCR1、SCR2连接的节点N1、N2与实施方式1不同。具体而言,在实施方式2的电动车辆的电源装置中,节点N1、N2设于电力线159。电源装置的其他的部分的结构与实施方式1相同,因此不重复详细说明。
图4是说明实施方式2的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
参照图4,在实施方式2的电动车辆的电源装置中,控制装置100在辅机蓄电池充电时(S110的“是”判定时),取代步骤S135、S145(图2),而通过步骤S135#、S145#来控制充电装置200。辅机蓄电池充电时的步骤S125、S155的处理与图2相同,因此不重复说明。
控制装置100通过步骤S135#及S145#,将电力转换单元240及250控制成执行辅机蓄电池充电动作。具体而言,电力转换单元250使来自主蓄电池10的直流电压降压,向电力线152p、152g输出(S135#)。此时的电力线152p、152g的电压(V2)比主蓄电池10的输出电压(Vmb)低,且比辅机蓄电池70的充电电压(Vsb)高(Vmb>V2>Vsb)。而且,电力转换单元240将电力线152p、152g的电压(V2)转换成辅机蓄电池70的充电电压(Vsb),向电力线159输出(S145#)。
如此,电力转换单元240在外部充电时,从电力线159朝向电力线152p、152g执行AC/DC转换动作,而在辅机蓄电池充电动作时,从电力线152p、152g朝向电力线159执行DC/DC转换。
由此,通过电力转换单元240及250,执行将来自主蓄电池10的直流电压转换成辅机蓄电池70的充电电压的DC/DC转换(第二电力转换)。
外部充电时的处理(步骤S125、S135、S145、S155)及不需要辅机蓄电池充电时的处理(步骤S122、S132、S142、S152)与图2相同,因此不重复说明。
如此,在实施方式2的电动车辆的电源装置中,与实施方式1同样地,共用外部充电用的充电装置200的结构,能够通过与外部充电时为反方向的电力转换对辅机蓄电池70直接充电。因此,能够实现包含主蓄电池10及辅机蓄电池70的电源装置的小型化及制造成本减少。
此外,在实施方式2的电源装置中,在辅机蓄电池70的充电时,通过电力转换单元240、250这两者来执行DC/DC转换(降压),因此辅机蓄电池70的充电电压的控制性提高。
(实施方式3)
如实施方式1及2中说明那样,充电装置200择一执行主蓄电池10的充电和辅机蓄电池70的充电。因此,在外部充电时,作为与主蓄电池10并行地对辅机蓄电池70充电用的结构,说明了小容量的DC/DC转换器280的配置。在实施方式3中,说明外部充电时的辅机蓄电池充电用的电路结构的变化。
图5是表示本发明的实施方式3的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图5与图1相比,在实施方式3的电动车辆的电源装置中,取代DC/DC转换器280而配置AC/DC转换器285。图5的其他的部分的结构与实施方式1(图1)相同,因此不重复详细说明。AC/DC转换器285与DC/DC转换器280同样地适用比较小容量的DC/DC转换器。即,AC/DC转换器285与DC/DC转换器280同样地对应于“电力转换器”。
AC/DC转换器285连接在充电装置200的电力转换路径中的能够取出交流电力的节点上。在图5的例子中,AC/DC转换器285连接在绝缘变压器260的线圈绕组261与辅机蓄电池70之间。
线圈绕组261可以通过在图1的绝缘变压器260还设置分接抽头来构成。或者可以共用电力线154或155而设置线圈绕组261。即,AC/DC转换器285可以连接在电力线154或155与辅机蓄电池70之间。
AC/DC转换器285将绝缘变压器260产生的高频交流电压转换成辅机蓄电池70的充电电压(Vsb)。因此,AC/DC转换器285与图1所示的DC/DC转换器280同样地,至少能够在外部充电时对辅机蓄电池70充电。
图6是说明实施方式3的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
图6与图2相比,在实施方式3的电动车辆的电源装置中,控制装置100取代步骤S150、S152、S155(图2)而执行步骤S150#、S152#、S155#。
关于控制装置100进行的各继电器的控制(步骤S120、S122、S125)及电力转换单元240、250的控制(步骤S130、S132、S135、S140、S142、S145),与图2相同,因此不重复说明。
控制装置100在外部充电时,通过步骤S150#,使AC/DC转换器285动作而对辅机蓄电池70充电。另一方面,控制装置100在非外部充电时不需要辅机蓄电池充电时(S110的“否”判定时),通过步骤S152#,使AC/DC转换器285的动作停止。
另外,控制装置100在非外部充电时需要辅机蓄电池充电时(S110的“是”判定时),通过步骤S155#,基本上使AC/DC转换器285的动作停止。此外,可以如步骤S155(图2)中说明那样,使AC/DC转换器285动作,通过充电装置200及AC/DC转换器285这两者,对辅机蓄电池70充电。
如此,利用实施方式3的电动车辆的电源装置,通过配置AC/DC转换器285,在外部充电时,能够与主蓄电池10并行地对辅机蓄电池70充电。
需要说明的是,在图5的结构中,副充电继电器SCR1、SCR2所连接的节点N1、N2可以与图3(实施方式2)同样地设于电力线159。这种情况下,主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理按照图7所示的流程图被执行。
图7与图6相比,在将副充电继电器SCR1、SCR2与电力线159连接时,控制装置100取代图6的步骤S135、S145而执行图4的步骤S135#及S145#。其他的各步骤的处理与图6相同,因此不重复说明。
如此,在实施方式1(图1)及实施方式2(图3)的任一电源装置中,即使是取代DC/DC转换器280而配置AC/DC转换器285的结构,也能够在外部充电时与主蓄电池10并行地对辅机蓄电池70充电。
(实施方式3的变形例)
图8是表示实施方式3的变形例的电动车辆的电源装置的结构的电路图。
图8与图5相比,在实施方式3的变形例的电动车辆的电源装置中,AC/DC转换器285的配置部位与实施方式3(图5)不同。具体而言,AC/DC转换器285连接在电力线159与辅机蓄电池70之间。其结果是,在绝缘变压器260上无需设置线圈绕组261(图5)。图8的其他的部分的结构与图5相同,因此不重复说明。
在外部充电时,来自外部电源400的交流电压向电力线159传递。因此,AC/DC转换器285在外部充电时将电力线159上的交流电压转换成辅机蓄电池70的充电电压(Vsb)。由此,在外部充电时,能够对辅机蓄电池70充电。
在实施方式3的变形例的电动车辆的电源装置中,通过与图6所示的流程图同样的控制处理,能够对主蓄电池10及辅机蓄电池70充电。
另外,在图8的结构中,副充电继电器SCR1、SCR2与实施方式2(图3)同样地可以连接在电力线159及辅机蓄电池70之间。这种情况下,通过与图7所示的流程图同样的控制处理,能够对主蓄电池10及辅机蓄电池70充电。
但是,在非外部充电时,在实施方式1(图1)及实施方式2(图3)的任一者中,在电力线159都未产生交流电压。因此可知,在步骤S155#中,没有使AC/DC转换器285动作的余地。
如此,AC/DC转换器285只要能够取出充电装置200的外部充电时的电力转换路径中的交流电力即可,可以连接在任意的节点上。
(实施方式4)
在实施方式1~3及其变形例所示的电动车辆的电源装置中,在外部充电时,无法通过充电装置200对辅机蓄电池70充电。即使假设设置小容量的DC/DC转换器280或AC/DC转换器285,也难以充分供给辅机消耗电力。
因此,在外部充电中,由于使用者在车室内使用空调设备、照明设备或音频设备而辅机消耗电力增大时,辅机蓄电池70的充电量可能会下降。当辅机蓄电池70的输出电压显著下降时,由于ECU无法起动等,而可能会对车辆行驶的开始造成障碍。
因此,在实施方式4中,说明了在外部充电中用于应对辅机消耗电力大时的充电控制。实施方式4的控制处理能够适用于上述的实施方式1~3及变形例的电动车辆的电源装置。
图9是说明实施方式4的电动车辆的电源装置的主蓄电池及辅机蓄电池的充电用的控制处理的流程图。
参照图9,控制装置100在外部充电中(S100的“是”判定时),取代步骤S120~S150(图2等)而执行以下的步骤S200~S220。另一方面,由于非外部充电时(S100的“否”判定时)的控制处理与图2等的流程图相同,因此不重复说明。
控制装置100在步骤S200中,判定外部充电中的辅机消耗电力是否大于规定的阈值(β)。
并且,控制装置100在辅机消耗电力小时(S200的“否”判定时),通过步骤S210,执行基于上述的步骤S120、S130、S140、S150(S150#)的通常的外部充电。即,通过基于充电装置200的AC/DC转换,将来自外部电源400的交流电压转换成主蓄电池10的充电电压(Vmb)。而且,优选通过小容量的DC/DC转换器280或AC/DC转换器285对辅机蓄电池70充电。
相对于此,在辅机负载的消耗电力大时(S200的“是”判定时),控制装置100使处理进入步骤S220。在步骤S220中,控制装置100以交替地设置(i)与步骤S210同样的通常的外部充电的期间和(ii)基于上述的步骤S125、S130、S145(S145#)、S155的使外部充电停止的辅机蓄电池充电的期间的方式控制充电装置200。
由此,在外部充电中辅机消耗电力大时,设置不是仅继续执行外部充电,而是使外部充电中断并通过主蓄电池10的电力对辅机蓄电池70充电的期间。其结果是,在外部充电中能够防止辅机蓄电池70的充电等级下降的情况。
需要说明的是,关于充电装置200的结构,并未限定为实施方式1~3及其变形例所示的结构,确认性地记载了只要能够进行在上述的外部充电时及辅机蓄电池充电时分别所需的双方向的电力转换即可,可以适用任意的电路结构这一点。
作为一例,实施方式1~3及其变形例所示的电力转换单元240及250的变形例如图10及图11所示。
在图10中示出电力转换单元250的变形例。
参照图10,变形例的电力转换单元250#取代图1等所示的绝缘型全桥式电路,而具有非绝缘型断继开关电路的结构。具体而言,电力转换单元250#包括开关元件Q20、Q21及电抗器L1。开关元件Q20电连接在电力线152p及电力线153p之间。开关元件Q21电连接在开关元件Q20及电力线153g之间。在开关元件Q20、Q21上连接有反并联二极管D20、D21。电力线152g及153g未绝缘而成为共通的配线。
如此,电力转换单元250#利用与电力线153p连接的平滑电抗器L1,构成电流双方向的断继开关电路。电力转换单元250#在电力线153p、153g的直流电压(V3)与电力线152p、152g的直流电压(V2)之间,执行双方向的DC/DC转换。已知关于DC/DC转换中的电压比(V3/V2),能够通过在规定的开关周期内互补地使开关元件Q20、Q21接通/断开时的占空比进行控制。
因此,通过电力转换单元250#,利用上述占空比控制能够应对外部充电时的DC/DC转换及辅机蓄电池充电时的DC/DC转换这两者。如此,可以在实施方式1~4中取代电力转换单元250而使用电力转换单元250#。
在图11中示出电力转换单元240的变形例。
参照图11,变形例的电力转换单元240#取代图1等所示的全桥式电路而包括二极管电桥241及断继开关电路242。
二极管电桥241由二极管D24~D27构成。二极管电桥241对电力线159的交流电压进行全波整流,而向电力线158p、158g输出。
断继开关电路242具有串联连接在电力线152p、152g之间的开关元件Q22、Q23、及电抗器L2。在开关元件Q22、Q23上连接有反并联二极管D22、D23。断继开关电路242的结构及动作与图10所示的电力转换单元250#相同,因此不重复说明。即,断继开关电路242在电力线152p、152g与电力线158p、158g之间执行双方向的直流电压转换。
电力转换单元240#利用二极管电桥241,对向电力线159供给的来自外部电源400的交流电压进行整流,而且,利用断继开关电路262进行直流电压转换,由此能够控制电力线152p、152g的直流电压(V2)。因此,电力转换单元240#与电力转换单元240同样地,能够执行在外部充电时所需的AC/DC转换。
另一方面,电力转换单元240#能够使电力线152p、152g的直流电压(V2)降压为辅机蓄电池70的充电电压(Vsb),向电力线158p、158g输出。因此,电力转换单元240#与电力转换单元240同样地在实施方式2(图3)的结构中,能够执行在辅机蓄电池充电时所需的DC/DC转换。
在实施方式2的结构(图3)中使用电力转换单元240#时,不是在电力线159上,而是在电力线158p、158g上需要设置节点N1、N2。由此,通过副充电继电器SCR1、SCR2的接通,利用电力线158p、158g的直流电压对辅机蓄电池70充电。
如此,在实施方式1~4中,可以取代电力转换单元240而使用电力转换单元240#。
另外,在本实施方式1~3及其变形例中,电力线151p、151g以后(车辆行驶***)的结构并未限定为图示的结构。即,如上述那样,对于电动机动车、混合动力机动车、燃料电池机动车等搭载有行驶用电动机的电动车辆,本发明能够共通地适用。
应考虑的是本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不受限制。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书所公开,并包括与权利要求书等价的意思及范围内的全部变更。
工业上的可利用性
本发明能够适用于构成为通过外部电源能够对车载蓄电装置充电的电动车辆。
标号说明
10 主蓄电池,30 行驶用电动机,30 电动发电机,40 动力传递齿轮,50 驱动轮,60、280、285 转换器,70 辅机蓄电池,100 控制装置(ECU),151g、151p、152g、152p、153g、153p、154、155、159、160p、160g 电力线,200 充电装置,240、250 电力转换单元,241 二极管电桥,242、262 断继开关电路,260 绝缘变压器,261 线圈绕组,270 LC滤波器,280 DC/DC转换器(小容量),285 AC/DC转换器(小容量),400 外部电源,410 充电线缆,C0、C1、C2 平滑电容器,CBR1、CBR2 连接继电器,CHR1、CHR2 主充电继电器,CS1~CS3 控制信号,D1~D12、D20~D23 反并联二极管,D24~D27 二极管,L1、L2 电抗器,N1、N2 规定节点(副充电继电器连接先),Q1~Q12、Q20~Q23 电力用半导体开关元件,SCR1、SCR2 副充电继电器,SMR1、SMR2 ***主继电器,V1、V2、V3 电压,Vmb 充电电压(主蓄电池),Vsb 充电电压(辅机蓄电池)。
Claims (15)
1.一种电动车辆的电源装置,具备:
主蓄电装置(10);
副蓄电装置(70),输出电压比所述主蓄电装置低;
充电装置(200),用于在外部充电时执行第一电力转换,该第一电力转换将来自外部电源(400)的电力转换成所述主蓄电装置的充电电力;以及
第一开关(SCR1、SCR2),连接在所述充电装置的所述第一电力转换的通电路径上的规定节点(N1、N2)与所述副蓄电装置之间,在所述外部充电时断开,
所述充电装置构成为,在非外部充电时的所述第一开关接通时执行第二电力转换,该第二电力转换通过使用所述通电路径的至少一部分的所述第一电力转换的反方向的电力转换将所述主蓄电装置的电压转换成所述副蓄电装置的电压而向所述规定节点输出。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的电源装置,其中,
在非外部充电时,所述第一开关(SCR1、SCR2)的接通及由所述充电装置(200)进行的所述第二电力转换根据辅机的动作状态而执行,所述辅机通过来自所述副蓄电装置(70)的电力而动作。
3.根据权利要求1所述的电动车辆的电源装置,其中,
还具备电力转换器(280、285),该电力转换器(280、285)用于在所述外部充电时将所述第一电力转换的通电路径上的电力转换成所述副蓄电装置的充电电力,
由所述电力转换器产生的所述副蓄电装置的充电电力小于由所述充电装置的所述第二电力转换产生的所述副蓄电装置的充电电力。
4.根据权利要求3所述的电动车辆的电源装置,其中,
所述电力转换器(280)连接在与所述主蓄电装置电连接的节点和所述副蓄电装置(70)之间。
5.根据权利要求3所述的电动车辆的电源装置,其中,
所述电力转换器(285)连接在与所述外部电源(400)电连接的节点和所述副蓄电装置(70)之间。
6.根据权利要求3所述的电动车辆的电源装置,其中,
所述充电装置(200)包括DC/DC转换单元(250),该DC/DC转换单元(250)包含绝缘变压器(260)而构成,
所述电力转换器(285)连接在所述绝缘变压器的芯部上卷绕的线圈绕组(261)与所述副蓄电装置(70)之间。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的电动车辆的电源装置,其中,
所述充电装置(200)包括:
第一电力转换单元(240),用于从与所述外部电源(400)连接的第一电力线(159)朝向第二电力线(152p、152g)执行交流/直流电压转换;以及
第二电力转换单元(250),用于在与所述主蓄电装置(10)连接的第三电力线(153p、153g)和所述第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换,
所述规定节点(N1、N2)设置在所述第二电力线上,
在所述第一电力转换中,所述第一电力转换单元将所述第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向所述第二电力线输出,并且,所述第二电力转换单元将所述第二电力线的直流电压转换成所述主蓄电装置的充电电压而向所述第三电力线输出,
在所述第二电力转换中,所述第一电力转换单元停止动作,并且,所述第二电力转换单元使输出到所述第三电力线的来自所述主蓄电装置的电压降压至所述副蓄电装置(70)的充电电压而向所述第二电力线输出。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的电动车辆的电源装置,其中,
所述充电装置(200)包括:
第一电力转换单元(240),用于在所述第一电力转换中从与所述外部电源连接的第一电力线(159)朝向第二电力线(152p、152g)执行交流/直流电压转换,而在所述第二电力转换中从所述第二电力线朝向所述第一电力线执行直流/直流电压转换;以及
第二电力转换单元(250),用于在与所述主蓄电装置(10)连接的第三电力线(153p、153g)和所述第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换,
在所述第一电力转换中,所述第一电力转换单元将所述第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向所述第二电力线输出,并且,所述第二电力转换单元将所述第二电力线的直流电压转换成所述主蓄电装置的充电电压而向所述第三电力线输出,
在所述第二电力转换中,所述第二电力转换单元使传递到所述第三电力线的所述主蓄电装置的输出电压降压而向所述第二电力线输出,并且,第一电力转换单元使所述第二电力线的直流电压降压至所述副蓄电装置(70)的充电电压,
所述规定节点(N1、N2)设置在所述第一电力转换单元输出所述副蓄电装置的充电电压的电力线(158p、158g/159)上。
9.根据权利要求1或2所述的电动车辆的电源装置,其中,
在所述外部充电时,当辅机的消耗电力为规定值以上时,所述充电装置(200)以交替地设置执行所述第一电力转换的期间和执行所述第二电力转换的期间的方式动作,所述辅机通过来自所述副蓄电装置(70)的电力而动作,
在所述充电装置执行所述第一电力转换的期间,所述第一开关(SCR1、SCR2)断开,而连接在所述外部电源(400)与所述充电装置之间的第二开关(CBR1、CBR2)接通,
在所述充电装置执行所述第二电力转换的期间,所述第一开关接通,而所述第二开关断开。
10.一种电动车辆的电源装置的控制方法,所述电动车辆的电源装置具备主蓄电装置(10)和输出电压比所述主蓄电装置低的副蓄电装置(70),所述电动车辆的电源装置的控制方法包括:
在通过外部电源(400)对所述主蓄电装置进行充电的外部充电时,使充电装置(200)执行第一电力转换的步骤(S 130、S 140),该第一电力转换用于将来自所述外部电源的电力转换成所述主蓄电装置的充电电力;
在所述外部充电时,使连接在所述充电装置的所述第一电力转换的通电路径上的规定节点(N1、N2)与所述副蓄电装置之间的第一开关(SCR1、SCR2)断开的步骤(S120);
在不执行所述第一电力转换时,使所述第一开关接通的步骤(S125);以及
在所述第一开关接通时,使所述充电装置执行第二电力转换的步骤(S135、S145),该第二电力转换通过使用所述通电路径的至少一部分的所述第一电力转换的反方向的电力转换将所述主蓄电装置的电压转换成所述副蓄电装置的电压而向所述规定节点输出。
11.根据权利要求10所述的电动车辆的电源装置的控制方法,其中,还包括:
在非外部充电时,根据辅机的动作状态判定是否需要进行所述副蓄电装置的充电的步骤(S110),所述辅机通过来自所述副蓄电装置(70)的电力而动作;以及
在判定为不需要进行所述副蓄电装置的充电时,使所述充电装置的动作停止的步骤(S132、S142),
所述接通的步骤(S125)中,在所述非外部充电时判定为需要进行所述副蓄电装置的充电时,使所述第一开关接通。
12.根据权利要求10或11所述的电动车辆的电源装置的控制方法,其中,
还包括在所述外部充电时使电力转换器(280、285)动作的步骤(S150、S150#),所述电力转换器(280、285)用于将所述第一电力转换的通电路径上的电力转换成所述副蓄电装置的充电电力,
由所述电力转换器产生的所述副蓄电装置的充电电力小于由所述充电装置的所述第二电力转换产生的所述副蓄电装置的充电电力。
13.根据权利要求10或11所述的电动车辆的电源装置的控制方法,其中,还包括:
在所述外部充电时判定辅机的消耗电力是否大于规定值的步骤(S200),所述辅机通过来自所述副蓄电装置(70)的电力而动作;以及
在所述消耗电力大于所述规定值时,以交替地设置执行所述第一电力转换的期间和执行所述第二电力转换的期间的方式控制所述充电装置(200)的步骤(S220),
在所述充电装置执行所述第一电力转换的期间,所述第一开关(SCR1、SCR2)断开,而连接在所述外部电源(400)与所述充电装置之间的第二开关(CBR1、CBR2)接通,
在所述充电装置执行所述第二电力转换的期间,所述第一开关接通,而所述第二开关断开。
14.根据权利要求10或11所述的电动车辆的电源装置的控制方法,其中,
所述充电装置(200)包括:
第一电力转换单元(240),用于从与所述外部电源(400)连接的第一电力线(159)朝向第二电力线(152p、152g)执行交流/直流电压转换;以及
第二电力转换单元(250),用于在与所述主蓄电装置(10)连接的第三电力线(153p、153g)和所述第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换,
所述规定节点(N1、N2)设置在所述第二电力线上,
使充电装置执行所述第一电力转换的步骤包括:
以将所述第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向所述第二电力线输出的方式控制所述第一电力转换单元的步骤(S140);以及
以将所述第二电力线的直流电压转换成所述主蓄电装置的充电电压而向所述第三电力线输出的方式控制所述第二电力转换单元的步骤(S130),
使所述充电装置执行所述第二电力转换的步骤包括:
以使输出到所述第三电力线的来自所述主蓄电装置的电压降压至所述副蓄电装置(70)的充电电压而向所述第二电力线输出的方式,控制所述第二电力转换单元的步骤(S135);以及
使所述第一电力转换单元的动作停止的步骤(S145)。
15.根据权利要求10或11所述的电动车辆的电源装置的控制方法,其中,
所述充电装置(200)包括:
第一电力转换单元(240),用于在所述第一电力转换中从与所述外部电源连接的第一电力线(159)朝向第二电力线(152p、152g)执行交流/直流电压转换,而在所述第二电力转换中从所述第二电力线朝向所述第一电力线执行直流/直流电压转换;以及
第二电力转换单元(250),用于在与所述主蓄电装置(10)连接的第三电力线(153p、153g)和所述第二电力线之间执行双方向的直流/直流电压转换,
使充电装置执行所述第一电力转换的步骤包括:
以将所述第一电力线上的交流电压转换成直流电压而向所述第二电力线输出的方式控制所述第一电力转换单元的步骤(S140);以及
以将所述第二电力线的直流电压转换成所述主蓄电装置的充电电压而向所述第三电力线输出的方式控制所述第二电力转换单元的步骤(S130),
使充电装置执行所述第二电力转换的步骤包括:
以使输出到所述第三电力线的来自所述主蓄电装置的电压降压而向所述第二电力线输出的方式,控制所述第二电力转换单元的步骤(S135#);以及
以将所述第二电力线的直流电压降压至所述副蓄电装置的充电电压的方式控制所述第一电力转换单元的步骤(S145#),
所述规定节点(N1、N2)设置在所述第一电力转换单元输出所述副蓄电装置的充电电压的电力线(158p、158g/159)上。
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