CN101888938A - 驱动设备、具有驱动设备的驱动力输出系统以及用于控制驱动设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种驱动设备，具有：DC电源(50)，其可充电并可放电；电动机(MG1，MG2)，其输入和输出驱动力；逆变器电路(41，42)，其驱动所述电动机；升压电路(55)，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路供应所述电力；以及辅助机构(70)，其连接至所述逆变器电路侧，并从所述逆变器电路侧被供电。

Description

驱动设备、具有驱动设备的驱动力输出系统以及用于控制驱动设备的方法

技术领域

本发明涉及驱动设备、结合有该驱动设备的驱动力输出系统以及用于控制驱动设备的方法。

背景技术

日本专利申请公开号2006-262638(JP-A-2006-262638)揭示了一种驱动设备，其中从电池供应的电力在升压DC-DC变压器处升压，然后被供应至用于驱动电动机及发电机的逆变器电路。在该驱动设备中，空调器连接至升压DC-DC变压器侧(电池的输出端子所在的一侧)。

但是，根据该驱动设备，需要使用结合有具有大载流量的功率半导体的驱动电路来充分地对辅助机构供电。当使用具有大升压能力的升压DC-DC变压器时，通常将电池的电压设定为较低电平，由此电流趋于相对较大来充分地对辅助机构供电。因此，在此情况下，需要在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用具有大载流量的功率半导体。通常，功率半导体的载流量越大，功率半导体的尺寸就越大，这种较大的部件会增加驱动电路的尺寸及其成本。此外，较大电流会造成较大损耗，导致较低的能量效率。

发明内容

本发明涉及一种驱动设备，其能够使在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用的功率半导体的尺寸减小，并提供较高的能量效率。本发明还涉及一种结合有该驱动设备的驱动力输出系统，以及一种用于控制该驱动设备的方法。

本发明的第一方面涉及一种驱动设备，其包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧被供电。

根据本发明的第一方面的驱动设备，辅助机构连接至升压电路(其对来自DC电源的电力的电压进行升高然后将该电压供应至逆变器电路)的逆变器电路侧，即，升压电路的与DC电源所在的位置相反的一侧。因此，高压侧电力被供应至辅助机构，由此减小了供应至用于驱动辅助机构的驱动电路的电流。因此，上述结构允许在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用具有相对较小载流量的功率半导体，并且上述功率半导体的相对较小的尺寸可相应地减小驱动电路的尺寸，并可提高驱动设备的能量效率。

上述驱动设备还可以包括电容器，其连接至所述DC电源的正极端子，并连接至所述升压电路的高压侧正极端子。该结构可抑制高压侧电压在电动机的驱动状态突然改变时的变化，由此可稳定电压。

上述驱动设备还可以包括：继电器，其可操作以将所述升压电路与所述DC电源连接和断开；正极电势检测器，其检测在所述电容器的与所述升压电路的所述高压侧正极端子连接的端子处的电势；以及系统停止控制器，如果当发出用于使结合有所述驱动设备的系统停止的命令时所述继电器为关断，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为零，并且，如果当发出用于使所述系统停止的命令时所述继电器为接通，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为等于所述DC电源的所述正极端子处的电势。该结构使得无论继电器为接通还是关断，均能够在系统停止时将累积在电容器中的电荷进行释放。

此外，在此情况下，所述系统停止控制器可以通过控制所述逆变器电路以向所述电动机供应d轴电流，来实现所述电动机处的电力消耗。以此方式，可在不从电动机输出转矩的情况下释放累积在电容器中的电荷。

本发明的第二方面涉及一种驱动力输出系统，其向驱动轴输出驱动力。所述驱动力输出系统结合有上述驱动设备中的一者，所述驱动设备至少包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧被供电。该驱动力输出系统还包括：内燃机；发电机，其利用从所述内燃机输出的驱动力的至少一部分来发电；以及发电机逆变器电路，其与所述驱动设备的所述逆变器电路并联连接，并驱动所述发电机。所述驱动设备的所述电动机连接至所述驱动轴，并且从所述驱动轴输入驱动力和向所述驱动轴输出驱动力。

本发明的第二方面的驱动力输出系统通过结合有上述驱动设备中的一者而提供了与本发明的第一方面的驱动设备相同的效果及优点。即，例如可在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用较小的功率半导体，并且可提高驱动设备的能量效率，并可抑制高压侧电压在电动机的驱动状态突然改变时发生变化，由此可使电压稳定。

本发明的第三方面涉及一种驱动力输出系统，其向驱动轴输出驱动力。所述驱动力输出系统结合有上述驱动设备中的一者，所述驱动设备至少包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧被供电。该驱动力输出系统还包括：内燃机；驱动轴侧电动机，其从所述驱动轴输入驱动力和向所述驱动轴输出驱动力；以及驱动轴侧逆变器电路，其与所述驱动设备的所述逆变器电路并联连接，并驱动所述驱动轴侧电动机。所述驱动设备的所述电动机连接至所述内燃机的输出轴，并利用从所述内燃机输出的驱动力的至少一部分来发电。

本发明的第三方面的驱动力输出系统通过结合上述驱动设备中的一者提供了与本发明的第一方面的驱动设备相同的效果及优点。即，例如可在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用较小的功率半导体，并且可提高驱动设备的能量效率，并可抑制高压侧电压在电动机的驱动状态突然改变时发生变化，由此可使电压稳定。

本发明的第四方面涉及一种用于控制驱动设备的方法，所述驱动设备包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；以及升压电路，其连接在所述DC电源与所述逆变器电路之间。在所述方法中，使所述DC电源的电力的电压升高；然后将所述电力供应至辅助机构，所述辅助机构连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧。

此外，该方法还可包括以下步骤：判定结合有所述驱动设备的系统是否正在被停止，如果所述系统正在被停止，则判定可操作以将所述升压电路与所述DC电源连接和断开的继电器是接通还是关断，如果判定为所述继电器关断，则检测表示在电容器的与所述升压电路的高压侧正极端子连接的端子处的电势的第一电势，然后控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至检测到的所述第一电势大致变为零，并且如果判定为所述继电器接通，则检测所述第一电势以及表示在所述DC电源的正极端子处的电势的第二电势，然后控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至所述第一电势大致变为等于所述第二电势。

附图说明

参考附图，通过以下对示例性实施例的描述，本发明的上述及其他目的、特征及优点将变的清楚，附图中使用类似的标记来表示类似的元件，其中：

图1是示意性地示出结合有根据本发明的示例性实施例的驱动设备的混合动力车辆20的构造的视图；

图2是示意性地示出混合动力车辆20的电子系统的主要部分的视图；并且

图3是示出混合动力ECU在系统停止时执行的系统停止电压控制例程的示例的流程图。

具体实施方式

以下将描述本发明的示例性实施例。

图1是示意性地示出结合有根据本发明的示例性实施例的驱动设备的混合动力车辆20的构造的视图。混合动力车辆20包括发动机22、发动机电子控制单元(将被称为“发动机ECU”)24、行星齿轮机构30(其行星轮架与发动机22的曲轴26偶合，并且其行星齿轮与驱动轴36偶合，其中驱动轴36经由差速机构37连接至驱动轮39a、39b)、连接至行星齿轮机构30的太阳轮并可用作发电机的电动机MG1、从驱动轴36输入驱动力和向驱动轴36输出驱动力并可用作发电机的电动机MG2、电池50、用作电动机MG1的驱动电路的逆变器41、用作电动机MG2的驱动电路的逆变器42、用于与电池50进行功率交换所需的电压调节的升压电路55、用于在需要时将电池50与升压电路55断开的系统主继电器56、连接至升压电路55的高压侧(逆变器41、42所在的一侧)的辅助机构70、以及对混合动力车辆20的整体工作进行控制的混合动力电子控制单元(将被称为“混合动力ECU”)。

图2示意性地示出混合动力车辆20的电子系统的主要部分。电动机MG1和MG2两者均是公知的同步电动发电机，其具有外表面安装有永磁体的转子以及被三相线圈缠绕的定子。逆变器41包括六个晶体管T11至T16以及与各个晶体管T11至T16沿相反方向并联的六个二极管D11至D16。逆变器42包括六个晶体管T21至T26以及与各个晶体管T21至T26沿相反方向并联的六个二极管D21至D26。晶体管T11至T16以及晶体管T21至T26是配对的，使得各对分别连接在作为电源线54由逆变器41、42共用的正极母线54a与负极母线54b之间。每对中的一个晶体管的源极连接至另一个晶体管的漏极(sink)。由此，晶体管T11至T16以及晶体管T21至T26被设置成使得其源极位于正极母线54a侧，而其漏极位于负极母线54b侧。电动机MG1及MG2的三相线圈(U相、V相、W相)的三个线圈连接至晶体管T11至T16以及晶体管T21至T26之间的各个接点。在正极母线54a与负极母线54b之间施加电压的情况下对各对晶体管T11至T16以及晶体管T21至T26的接通时段进行控制时，在电动机MG1及MG2的三相线圈处产生旋转磁场，由此各个电动机MG1及MG2旋转。因为逆变器41、42共用正极母线54a及负极母线54b，故在电动机MG1及MG2中的一者产生的电力可被供应至另一者。注意，平滑电容器57连接至正极母线54a及和负极母线54b。

参见图2，升压电路55由两个晶体管T31、T32、与晶体管T31、T32沿相反方向并联的两个二极管D31、D32、以及电抗器L构成。两个晶体管T31、T32分别连接至逆变器41、42的正极母线54a及负极母线54b，并且电抗器L连接至晶体管T31、T32之间的连接点。电池50的正极端子及负极端子分别连接至电抗器L及负极母线54b。来自电池50的DC电力的电压通过晶体管T31、T32的接通-关断控制被升高，然后被供应至逆变器41、42。另一方面，供应至正极母线54a及负极母线54b的DC电力的电压通过晶体管T31、T32的接通-关断控制被降低，然后向电池50充电。平滑电容器58连接至电抗器L并连接至负极母线54b。升压电容器59连接至升压电路55的高压侧正极端子(正极母线54a)，并连接至升压电路55的低压侧正极端子(与电池50的正极侧连接的端子)。升压电容器59对正极母线54a处会因电动机MG1及MG2消耗的电量的变化以及因在电动机MG1及MG2处产生的电量的变化而造成的电压波动进行抑制。升压电容器59的容量基于各个电动机MG1及MG2的性能而确定。

参考图2，辅助机构70例如包括依赖于(通过使升压电路55处的DC电力升高然后在逆变器73处对其进行转换而获得的)三相AC电力进行工作的三相AC驱动辅助机构72以及依赖于(其电压已经在升压电路55处升高然后在DC-DC变压器75处被调节的)DC电力进行工作的DC驱动辅助机构74。由此，因为辅助机构70连接至升压电路55的高压侧，故可在逆变器73及DC-DC变压器75中使用具有相对较低载流量的功率半导体，由此有利于减小逆变器73及DC-DC变压器75的尺寸，并降低其成本。

尽管图中未示出，但混合动力ECU 60是微型处理器，其包括作为主要部件的CPU(中央处理单元)、存储各种控制及操作程序的ROM(只读存储器)、用于临时存储各种数据的RAM(随机访问存储器)、用于计时的计时器、输入端口、输出端口以及通信端口。通过输入端口，混合动力ECU 60接收各种信号，包括：来自设置在正极母线54a上以检测高压侧电势Vh的电势传感器57a的信号；来自与升压电路55的低压侧正极端子连接以检测低压侧电势Vl的电势传感器58a的信号；来自设置在逆变器41、42处以检测相位电流的电流传感器(图中未示出)的信号；来自用于检测电动机MG1及MG2的转子的旋转位置的旋转位置传感器(图中未示出)的信号；来自点火开关(图中未示出)的信号(点火信号)；来自用于检测换档杆的位置的换档位置传感器的信号；来自用于检测加速踏板行程的加速踏板位置传感器的信号；来自用于检测制动踏板的行程的制动踏板位置传感器的信号；以及来自用于检测车速V的车速传感器的信号等。另一方面，通过输出端口，混合动力ECU 60输出各种信号，包括：用于系统主继电器56的驱动信号；用于升压电路55的开关元件的开关信号；以及用于逆变器41、42的开关元件的开关信号等。混合动力ECU 60经由通信端口连接至发动机ECU 24，并与发动机ECU 24交换各种控制信号及各种数据。

通过上述结构，本发明的本示例性实施例的混合动力车辆20基于与驾驶员下压加速踏板的行程相对应的加速器操作量以及车速来计算需要输出至驱动轴36的目标转矩，并控制发动机22以及电动机MG1及MG2，以向驱动轴36输出与目标转矩相对应的驱动力。发动机22以及电动机MG1及MG2在下述工作模式下工作。第一模式是转矩转换模式，其中发动机22被控制以输出目标驱动力，同时控制电动机MG1及MG2使得从发动机22输出的驱动力经由行星齿轮机构30以及电动机MG1及MG2被完全转换为转矩，然后输出至驱动轴36。第二工作模式是充放电工作模式，其中发动机22被控制以输出与目标驱动力与对电池50充放电所需的驱动力(电动力)的总和相对应的驱动力，同时控制电动机MG1及MG2，使得在对电池50充放电的同时，从发动机22输出的驱动力经由行星齿轮机构30以及电动机MG1及MG2被完全或部分地转换为转矩，然后输出至驱动轴36。第三模式是电动机驱动模式，其中发动机22停机并且电动机MG2被控制以向驱动轴36输出目标驱动力。

下面将描述如上构造的混合动力车辆20的工作情况，具体而言，在系统停止(熄火)时执行的工作。例如，当发动机ECU 24检测到发动机22已经关闭时，混合动力车辆20的系统就被停止。图3是示出混合动力ECU 60在系统停止时执行的系统停止电压控制例程的示例的流程图。

在开始该例程之后，混合动力ECU 60首先判定系统主继电器56现在是接通还是关断(步骤S100)。例如可通过参考表示系统主继电器56的状态的标记的值来完成上述判定。

此时，如果系统主继电器56关断，则逆变器42被控制(切换)使得d轴电流被供应至电动机MG2的三相线圈(步骤S110)，然后在由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh变为零时(步骤S120及步骤S130)停止用于向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流的控制(步骤S140)，随后该例程结束。通过如此向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流，可以在不从电动机MG2的转子输出旋转转矩的情况下在电动机MG2的三相线圈处作为铜耗来消耗电力。通过这种控制，在平滑电容器57以及升压电容器59中累积的电荷被消耗，由此平滑电容器57的端子之间的电压以及升压电容器59的端子之间的电压变为零。

另一方面，如果在步骤S100判定为系统主继电器56接通，与在上述系统主继电器56关断时的情况类似通过控制(切换)逆变器42来将d轴电流供应至电动机MG2的三相线圈(步骤S150)，然后在由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到高压侧电势Vh变为等于由与升压电路55的低压侧正极端子连接的电势传感器58a检测到的低压侧电势Vl之后(步骤S160、步骤S170)，使用于将d轴电流供应至电动机MG2的三相线圈的控制停止(步骤S180)，随后该例程停止。在此情况下，因为系统主继电器56接通，故低压侧电势Vl等于电池50的正极端子处的电势。因此，如果高压侧电势Vh等于低压侧电势Vl，则表明升压电容器59的正极端子处的电势等于电池50的正极端子处的电势，由此升压电容器59的端子之间的电压为零。通过这种控制，可以消耗在升压电容器59中累积的电荷，由此升压电容器59的端子之间的电压变为零。

根据上述混合动力车辆20，因为辅助机构70连接至升压电路55的高压侧，故可在逆变器73及DC-DC变压器75中使用具有相对较低载流量的功率半导体，这有利于减小逆变器73及DC-DC变压器75的尺寸，并降低其成本。因此，混合动力车辆20的能量效率较高。

此外，根据上述示例性实施例的混合动力车辆20，因为升压电容器59连接至升压电路55的高压侧正极端子(正极母线54a)并连接至升压电路55的低压侧正极端子(连接至电池50的正极侧的端子)，故即使在由各个电动机MG1及MG2消耗的电量或者在各个电动机MG1及MG2处产生的电量发生变化时，正极母线54a处的电压也不会发生过大的变化。

根据上述示例性实施例的混合动力车辆20，因为在系统停止时将d轴电流供应至电动机MG2的三相线圈由此使得增压电容器59的端子之间的电压变为零，故在不从电动机MG2的转子输出转矩的情况下就可消耗升压电容器59中累积的电荷。此外，根据上述示例性实施例的混合动力车辆20，在系统停止时系统主继电器56关断的情况下，当由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh已经变为零时，就判定为升压电容器59的端子之间的电压已经变为零，因此在此时停止向升压电容器59供应d轴电流。另一方面，在系统停止时系统主继电器56接通的情况下，当由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh已经变为等于由与升压电路55的低压侧正极端子连接的电势传感器58a检测到的低压侧电势Vl时，就判定为升压电容器59的端子之间的电压已经变为零，因此在此时停止向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流。以此方式，可根据系统主继电器56的状态来更可靠地使升压电容器59的端子之间的电压成为零。

虽然在上述示例性实施例的混合动力车辆20中在系统停止时通过向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流来消耗在升压电容器59中累积的电荷，但例如也可替代地通过向电动机MG1的三相线圈供应d轴电流或通过向电动机MG1的三相线圈以及电动机MG2的三相线圈两者供应d轴电流来消耗在升压电容器59中累积的电荷。

虽然在上述示例性实施例的混合动力车辆20中升压电容器59连接至升压电路55的高压侧正极端子(正极母线54a)并连接至升压电路55的低压侧正极端子(与电池50的正极侧连接的端子)，但应当注意，并非必须在混合动力车辆20中设置升压电容器59。

虽然在上述示例性实施例的混合动力车辆20中与升压电路55的高压侧连接的辅助机构70具有依赖于三相AC电力工作的三相AC驱动辅助机构72以及依赖于DC电力工作的DC驱动辅助机构74，但辅助机构70也可替代地仅具有依赖于三相AC电力工作的辅助机构或仅具有依赖于DC电力工作的辅助机构。

虽然在上述示例性实施例中本发明实施为混合动力车辆20，但本发明也可替代地实施为下述驱动力输出系统，该驱动力输出系统具有发动机22、电动机MG1及MG2、逆变器41、42、升压电路55、辅助机构70、系统主继电器56以及混合动力ECU 60，或者本发明可替代地实施为下述驱动设备，该驱动设备具有电动机MG2、逆变器42、升压电路55、辅助机构70、系统主继电器56以及混合动力ECU 60。注意，驱动力输出系统以及驱动设备并非必须设置在车辆中。

在上述示例性实施例中，电池50可被视为权利要求中“DC电源”的实例，电动机MG2可被视为权利要求中“电动机”的实例，逆变器42可被视为权利要求中“逆变器电路”的实例，升压电路55可被视为权利要求中“升压电路”的实例，而包括三相AC驱动辅助机构72及DC驱动辅助机构74的辅助机构70可被视为权利要求中“辅助机构”的实例。此外，系统主继电器56可被视为权利要求中“继电器”的实例，设置在正极母线54a上的电势传感器57a可被视为权利要求中“正极电势检测器”的实例，而执行系统停止电压控制例程的混合动力ECU 60可被视为权利要求中“系统停止控制器”的实例。如上所述，在该系统停止电压控制例程中，如果在系统停止控制时系统主继电器56关断，则控制逆变器42使得向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流直至由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh变为零，如果在系统停止控制时系统主继电器56接通，则控制逆变器42使得向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流直至由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh变为等于由与升压电路55的低压侧正极端子连接的电势传感器58a检测到的低压侧电势Vl。

权利要求中的“DC电源”并不限于电池50，而可以是任意DC电源，只要其可充电及放电即可。权利要求中的“电动机”并不限于电动机MG2，而可以是包括感应电动机的任意电动机，只要其可输入和输出驱动力即可。权利要求中的“逆变器电路”并不限于由六个晶体管T21至T26以及沿相反方向并联连接至各个晶体管T21至T26的六个二极管D21至D26构成的逆变器42，而可以替代地由各种其他开关元件构成。权利要求中的“升压电路”并不限于由两个晶体管T31，T32、两个沿相反方向并联连接至各个晶体管T31、T32的两个二极管D31、D32以及电抗器L构成的升压电路55，而可以是任意升压电路，只要其可升高从DC电源供应的电力的电压然后将其供应至逆变器电路侧即可。权利要求中的“辅助机构”并不限于包括三相AC驱动辅助机构72及DC驱动辅助机构74的辅助机构70，而可以是任意辅助机构，只要其连接至升压电路的逆变器电路侧并从升压电路的逆变器电路侧被供电即可。权利要求中的“继电器”并不限于系统主继电器56，而可以是任意继电器，只要其根据需要可用于将升压电路连接至DC电源和将升压电路与DC电源断开即可。权利要求中的“正极电势检测器”并不限于设置在正极母线54a上的电势传感器57a，而可以是任意检测器，只要其检测电容器的与升压电路的高压侧正极端子连接的端子处的电势即可。权利要求中的“系统停止控制器”并不限于执行系统停止电压控制例程的混合动力ECU 60(其中如果在系统停止时系统主继电器56关断，则控制逆变器42使得向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流直至由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh变为零，如果在系统停止时系统主继电器56接通，则控制逆变器42使得向电动机MG2的三相线圈供应d轴电流直至由设置在正极母线54a上的电势传感器57a检测到的高压侧电势Vh变为等于由与升压电路55的低压侧正极端子连接的电势传感器58a检测到的低压侧电势Vl)。替代地，权利要求中的“系统停止控制器”例如可以是下述控制器，如果当发出用于停止结合有驱动设备的系统的命令时继电器为关断，则该控制器控制逆变器电路以在电动机处消耗电力直至由正极电势检测器检测到的电势大致变为零，并且，如果当发出用于停止结合有驱动设备的系统的命令时继电器为接通，则该控制器控制逆变器电路以在电动机处消耗电力直至由正极电势检测器检测到的电势大致变为等于DC电源的正极端子处的电势。

虽然以上描述了本发明的一些实施例，但应当理解，本发明并不限于示出的实施例的细节，而可以在不脱离本发明的精神及范围的情况下，本领域的技术人员可构思出各种改变、变化或改进。

本发明可应用于用于制造驱动设备以及驱动力输出系统等的各种行业。

Claims (11)

1.一种驱动设备，包括：

DC电源，其可充电并可放电；

电动机，其输入和输出驱动力；

逆变器电路，其驱动所述电动机；

升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及

辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧得到供电。

2.根据权利要求1所述的驱动设备，还包括电容器，其连接至所述DC电源的正极端子，并连接至所述升压电路的高压侧正极端子。

3.根据权利要求2所述的驱动设备，还包括：

继电器，其可操作以将所述升压电路与所述DC电源连接和断开；

正极电势检测器，其检测在所述电容器的与所述升压电路的所述高压侧正极端子连接的端子处的电势；以及

系统停止控制器，如果当发出用于使结合有所述驱动设备的系统停止的命令时所述继电器为关断，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为零，并且，如果当发出用于使所述系统停止的命令时所述继电器为接通，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为等于所述DC电源的所述正极端子处的电势。

4.根据权利要求3所述的驱动设备，其中所述系统停止控制器通过控制所述逆变器电路以向所述电动机供应d轴电流，来实现所述电动机处的电力消耗。

5.根据权利要求3所述的驱动设备，还包括：低压侧电势检测器，其连接至所述升压电路的低电压侧正极端子，并检测在所述DC电源的所述正极端子处的电势，其中

所述系统停止控制器判定由所述正极电势检测器检测到的电势是否大致等于由所述低压侧电势检测器检测到的电势。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动设备，其中所述辅助机构具有驱动电路，所述驱动电路驱动所述辅助机构，并结合有功率半导体。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动设备，其中所述电动机包括第一电动发电机以及第二电动发电机，所述逆变器电路包括用于驱动所述第一电动发电机的第一逆变器电路以及用于驱动所述第二电动发电机的第二逆变器电路，并且所述第一逆变器电路与所述第二逆变器电路共用正极母线及负极母线，所述正极母线及所述负极母线一起构成电力线。

8.一种驱动力输出系统，其向驱动轴输出驱动力，并包括：

根据权利要求1至6中任一项所述的驱动设备；

内燃机；

发电机，其利用从所述内燃机输出的驱动力的至少一部分来发电；以及

发电机逆变器电路，其与所述驱动设备的所述逆变器电路并联连接，并驱动所述发电机；其中

所述驱动设备的所述电动机连接至所述驱动轴，并且从所述驱动轴输入驱动力和向所述驱动轴输出驱动力。

9.一种驱动力输出系统，其向驱动轴输出驱动力，并包括：

根据权利要求1至6中任一项所述的驱动设备；

内燃机；

驱动轴侧电动机，其从所述驱动轴输入驱动力和向所述驱动轴输出驱动力；以及

驱动轴侧逆变器电路，其与所述驱动设备的所述逆变器电路并联连接，并驱动所述驱动轴侧电动机；其中

所述驱动设备的所述电动机连接至所述内燃机的输出轴，并利用从所述内燃机输出的驱动力的至少一部分来发电。

10.一种用于控制驱动设备的方法，所述驱动设备包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；以及升压电路，其连接在所述DC电源与所述逆变器电路之间，所述方法包括以下步骤：

使所述DC电源的电力的电压升高；并且

将升压得到的所述电力供应至辅助机构，所述辅助机构连接至所述升压电路的与设置所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：

判定结合有所述驱动设备的系统是否正在被停止，

如果所述系统正在被停止，则判定可操作以将所述升压电路与所述DC电源连接和断开的继电器是接通还是关断，

如果判定为所述继电器关断，则确定表示在电容器的与所述升压电路的高压侧正极端子连接的端子处的电势的第一电势，然后控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至检测到的所述第一电势大致变为零，并且

如果判定为所述继电器接通，则检测所述第一电势以及表示在所述DC电源的正极端子处的电势的第二电势，然后控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至所述第一电势大致变为等于所述第二电势。

Images