JP2004166370A - 電圧変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力側における電圧降下を出力側において検出された１つの電圧により補償して電圧変換を行なう電圧変換装置を提供する。
【解決手段】電圧指令値演算回路２６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力端子２６４，２６５における出力電圧Ｖｍと、配線２７および端子２６６を介して受けた補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１とに基づいて、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値を演算する。ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値演算回路２６３からの電圧指令値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が電圧指令値によって指令された電圧を出力するようにＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【選択図】 図４
【解決手段】電圧指令値演算回路２６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力端子２６４，２６５における出力電圧Ｖｍと、配線２７および端子２６６を介して受けた補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１とに基づいて、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値を演算する。ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値演算回路２６３からの電圧指令値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が電圧指令値によって指令された電圧を出力するようにＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電圧の電圧レベルを変える電圧変換装置に関し、特に、出力側における電圧降下を補償して電圧変換を行なう電圧変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド電気自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源およびインバータによって駆動されるモータを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されるように構成したシステムについても検討されている。
【０００５】
また、ハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を降圧し、その降圧した直流電圧をライト等の負荷に供給することが行なわれている。
【０００６】
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は図８に示す電気システム５００を搭載している。図８を参照して、電気システム５００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサー５０１，５０５と、コンデンサ５０２，５０４，５１０と、コンバータ５０３と、インバータ５０６と、電流センサー５０７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９と、補機バッテリ５１１と、制御装置５２０とを含む。
【０００７】
直流電源Ｂは、直流電圧を出力する。電圧センサー５０１は、直流電源Ｂから出力された直流電圧を検出して制御装置５２０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置５２０によってオンされると、直流電源Ｂからの直流電圧をコンデンサ５０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ５０９に供給する。コンデンサ５０２は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をコンバータ５０３へ供給する。
【０００８】
コンバータ５０３は、コンデンサ５０２から供給された直流電圧を制御装置５２０からの制御に従って昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサ５０４へ供給する。コンデンサ５０４は、コンバータ５０３から供給された直流電圧を平滑化してインバータ５０６へ供給する。電圧センサー５０５は、コンデンサ５０４の両側の電圧、すなわち、インバータ５０６への入力電圧を検出する。
【０００９】
インバータ５０６は、コンデンサ５０４から直流電圧が供給されると制御装置５２０からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ５０８を駆動する。これにより、モータ５０８は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。電流センサー５０７は、モータ５０８の各相に流れるモータ電流を検出し、その検出したモータ電流を制御装置５２０へ出力する。
【００１０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて降圧し、その降圧した直流電圧をコンデンサ５１０へ供給する。コンデンサ５１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を補機バッテリ５１１に供給する。そして、補機バッテリ５１１は、供給された直流電圧を蓄積するとともに補機（図示せず）を駆動するための直流電圧を出力する。
【００１１】
制御装置５２０は、電圧センサー５０１からの電圧、および電流センサー５０７からのモータ電流等に基づいて、コンバータ５０３およびインバータ５０６を制御するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をコンバータ５０３およびインバータ５０６へ出力する。また、制御装置５２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９を制御するための制御信号を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ５０９へ出力する。
【００１２】
モータ５０８および補機バッテリ５１１を駆動するとき、制御装置５２０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンする。そして、直流電源Ｂは直流電圧を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、直流電源Ｂから出力された直流電圧をコンデンサ５０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ５０９に供給する。また、電圧センサー５０１は、直流電源Ｂの直流電圧を検出して制御装置５２０へ出力し、電圧センサー５０５は、コンデンサ５０４の両端の電圧、すなわち、インバータ５０６への入力電圧を検出して制御装置５２０へ出力し、電流センサー５０７はモータ電流を検出して制御装置５２０へ出力する。
【００１３】
制御装置５２０は、直流電源の直流電圧、インバータ５０６への入力電圧、およびモータ電流等に基づいて、コンバータ５０３およびインバータ５０６を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をコンバータ５０３およびインバータ５０６へ出力する。
【００１４】
一方、コンデンサ５０２は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２から供給された直流電圧を平滑化してコンバータ５０３へ供給する。コンバータ５０３は、コンデンサ５０２から供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサ５０４へ供給する。コンデンサ５０４は、コンバータ５０３から供給された直流電圧を平滑化してインバータ５０６へ供給する。そして、インバータ５０６は、コンデンサ５０４から供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて交流電圧に変換し、その変換した交流電圧をモータ５０８へ供給してモータ５０８を駆動する。これにより、モータ５０８は、所定のトルクを発生する。
【００１５】
また、制御装置５２０は、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５０９を制御し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９は、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧してコンデンサ５１０に供給する。コンデンサ５１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９により降圧された直流電圧を平滑化して補機バッテリ５１１に供給する。これにより、補機バッテリ５１１は充電される。
【００１６】
このように、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載された電気システム５００は、直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧して、所定のトルクを発生するようにモータ５０８を駆動するとともに、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧して補機バッテリ５１１を充電する。
【００１７】
そして、ＤＣ／ＤＣ／コンバータの出力電圧を検出し、出力電圧が所定の電圧レベルになるように直流電圧を出力電圧に降圧する技術が、特開２００２−１０１６４８号公報に開示されている。すなわち、図９を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、入力端子６０１を介して直流電源６０４から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を制御手段６０３からの制御に基づいて降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、降圧した出力電圧を出力端子６０２を介して負荷６０５へ供給する。制御手段６０３は、出力端子６０２の近傍における出力電圧を検出し、その検出した出力電圧の電圧レベルに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ６００を制御する。
【００１８】
より具体的には、制御手段６０３は、検出した出力電圧の電圧レベルが基準値よりも低いか否かを判定し、出力電圧の電圧レベルが基準値よりも低いとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００を構成するＭＯＳトランジスタのオン時間を長くし、出力電圧の電圧レベルが基準値よりも高いとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００を構成するＭＯＳトランジスタのオフ時間を長くするようにＭＯＳトランジスタを制御する。
【００１９】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、直流電源６０４から供給された直流電圧を、所定の電圧レベルを有する出力電圧に降圧する。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００２−１０１６４８号公報
【００２１】
【特許文献２】
特開２００２−１７６７７０号公報
【００２２】
【特許文献３】
特開平５−３４４７１２号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＣ／ＤＣコンバータによる従来の電圧降圧方法では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子の近傍における出力電圧を検出し、その検出した出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにおける電圧降圧にフィードバックするため、出力端子から負荷までの間で電圧が降圧する場合、所望の電圧を負荷に供給することができないという問題がある。
【００２４】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、出力側における電圧降下を出力側において検出された１つの電圧により補償して電圧変換を行なう電圧変換装置を提供することである。
【００２５】
また、この発明の別の目的は、１本の配線を介して検出された１つの電圧を用いて出力側における電圧降下を補償する電圧変換装置を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、電圧変換装置は、電圧変換器と、演算回路と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、第１のバッテリから出力された直流電圧を出力電圧に変換し、その変換した出力電圧を第２のバッテリに供給する。演算回路は、電圧変換器の出力端における第１の電圧と、第２のバッテリのいずれか一方の端子における第２の電圧とに基づいて出力端と第２のバッテリとの間の電圧降下を演算し、その演算した電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値を演算する。駆動回路は、出力電圧が演算した電圧指令値になるように電圧変換器を駆動する。
【００２７】
好ましくは、電圧変換装置は、入力端子をさらに備える。入力端子は、１つの配線を介して第２の電圧を受け、その受けた第２の電圧を演算回路に供給する。
【００２８】
好ましくは、１つの配線は、その一方端が第２のバッテリのプラス端子に接続される。そして、演算回路は、第１の電圧と第２の電圧との電圧差を演算し、その演算した電圧差と第２のバッテリのバッテリ電圧との和を電圧指令値として演算する。
【００２９】
好ましくは、１つの配線は、その一方端が第２のバッテリのマイナス端子に接続される。そして、演算回路は、第１の電圧と第２の電圧との差を電圧指令値として演算する。
【００３０】
好ましくは、電圧変換器は、直流電圧を出力電圧に降圧する。
好ましくは、第２のバッテリは、車両の補機を駆動するためのバッテリである。
【００３１】
この発明による電圧変換装置においては、出力側に接続された第２のバッテリのいずれか一方の端子における電圧が検出され、その検出された１つの電圧を用いて出力側における電圧降下が演算される。そして、演算された電圧降下が補償されるように電圧変換が行なわれる。また、出力側における電圧降下は、１つの配線によって検出された電圧を用いて補償される。
【００３２】
したがって、この発明によれば、出力側において検出された１つの電圧を用いて電圧降下を補償して電圧変換できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３４】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１による電圧変換装置を備えた電気システム１００は、直流電源Ｂと、電圧センサー１０，１３と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４と、電流センサー２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と、補機バッテリ２６と、配線２７と、制御装置３０とを備える。
【００３５】
モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。あるいは、このモータはエンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。
【００３６】
また、補機バッテリ２６は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載されるライトおよびエアコン用のインバータ等の車に搭載される各種補機類または電装品を駆動するための電源である。
【００３７】
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。
【００３８】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースとの間に並列に設けられる。
【００３９】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００４０】
各相アームの中間点は、モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００４１】
直流電源Ｂは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。そして、直流電源Ｂは、たとえば、２８０Ｖ程度の直流電圧を出力する。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖ１を検出し、その検出した直流電圧Ｖ１を制御装置３０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００４２】
コンデンサＣ１は、直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＵを受けると、信号ＰＷＭＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＵによってオフされている。また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。昇圧コンバータ１２は、たとえば、コンデンサＣ１から供給された２８０Ｖ程度の直流電圧を５００Ｖ程度に昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【００４３】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４へ供給する。電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、インバータ１４への入力電圧ＩＶＶを検出し、その検出した入力電圧ＩＶＶを制御装置３０へ出力する。
【００４４】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１を駆動する。これにより、モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、電気システム１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４５】
電流センサー２４は、モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１に基づいて、出力側における電圧降下を補償するように直流電源Ｂから供給された直流電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、降圧した直流電圧を補機バッテリ２６へ供給する。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、たとえば、２８０Ｖ程度の入力電圧を１４Ｖ程度に降圧して補機バッテリ２６に供給する。
【００４７】
配線２７は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１をＤＣ／ＤＣコンバータ２５へ供給する。
【００４８】
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から入力されたトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖ１、電圧センサー１３からの入力電圧ＩＶＶ、および電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、昇圧コンバータ１２を駆動するための信号ＰＷＭＵとインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。信号ＰＷＭＵは、昇圧コンバータ１２がコンデンサＣ１からの直流電圧を入力電圧ＩＶＶに変換する場合に昇圧コンバータ１２を駆動するための信号である。
【００４９】
また、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ４，Ｑ６，Ｑ８は信号ＰＷＭＣによってスイッチング制御される。これにより、インバータ１４は、モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００５０】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００５１】
図２は、制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２とを含む。モータトルク制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖ１、モータ電流ＭＣＲＴ、モータ回転数ＭＲＮおよびインバータ１４への入力電圧ＩＶＶに基づいて、モータＭ１の駆動時、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵと、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。
【００５２】
電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。このように、昇圧コンバータ１２は、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤにより電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。さらに、電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。
【００５３】
図３は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、コンバータ用デューティー比演算部５２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４とを含む。
【００５４】
モータ制御用相電圧演算部４０は、インバータ１４への入力電圧ＩＶＶを電圧センサー１３から受け、モータＭ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴを電流センサー２４から受け、トルク指令値ＴＲを外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、これらの入力される信号に基づいて、モータＭ１の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５５】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータＭ１が指令されたトルクを出すようにモータＭ１の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲに応じたモータトルクが出力される。
【００５６】
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０は、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）を演算し、その演算した最適値をコンバータ用デューティー比演算部５２へ出力する。
【００５７】
コンバータ用デューティー比演算部５２は、電圧センサー１０からの出力電圧Ｖ１（バッテリ電圧Ｖ１）に基づいて、電圧センサー１３からの入力電圧ＩＶＶを、インバータ入力電圧指令演算部５０から出力される最適値に設定するためのデューティー比を演算する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４は、コンバータ用デューティー比演算部５２からのデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。そして、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵに基づいてオン／オフされる。これによって、昇圧コンバータ１２は、入力電圧ＩＶＶが最適値になるように直流電圧を変換する。
【００５８】
なお、昇圧コンバータ１２の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【００５９】
図４を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、入力端子２４８，２４９と、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４と、トランス２５５，２５６と、ダイオード２５７，２５８と、コイル２５９と、コンデンサ２６０と、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２と、電圧指令値演算回路２６３と、出力端子２６４，２６５と、端子２６６とを含む。
【００６０】
入力端子２４８，２４９は、直流電源Ｂから直流電圧Ｖ１を受け、その受けた直流電圧Ｖ１をＭＯＳトランジスタ２５１，２５２およびＭＯＳトランジスタ２５３，２５４の両端に供給する。ＭＯＳトランジスタ２５１，２５２は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。また、ＭＯＳトランジスタ２５３，２５４は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。ＭＯＳトランジスタ２５１，２５２は、電源ライン３１とアースライン３２との間にＭＯＳトランジスタ２５３，２５４と並列に接続される。
【００６１】
トランス２５５は、その一方端がＭＯＳトランジスタ２５１とＭＯＳトランジスタ２５２との間のノードＮ１に接続され、他方端がＭＯＳトランジスタ２５３とＭＯＳトランジスタ２５４との間のノードＮ２に接続される。
【００６２】
トランス２５６は、トランス２５５に対向して設けられる。ダイオード２５７は、トランス２５６からコイル２５９へ出力電流Ｉｏを流すようにトランス２５６とコイル２５９との間に接続される。
【００６３】
ダイオード２５８は、ダイオード２５７とコイル２５９との間のノードＮ３からトランス２５６の低圧側への電流を阻止するようにトランス２５６とノードＮ３との間に接続される。コイル２５９は、ダイオード２５７と出力端子２６４との間に接続される。
【００６４】
コンデンサ２６０は、コイル２５９の出力側と接地ノード２６１との間に接続され、コイル２５９からの出力電圧を平滑化して出力端子２６４に供給する。
【００６５】
ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値演算回路２６３からの電圧指令値Ｖｃｏｍに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が電圧指令値Ｖｃｏｍによって指令された電圧を出力するようにＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【００６６】
電圧指令値演算回路２６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力端子２６４，２６５における出力電圧Ｖｍを受け、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２７および端子２６６を介して受ける。そして、電圧指令値演算回路２６３は、その受けた出力電圧Ｖｍおよび電圧Ｖｓ１に基づいて、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。
【００６７】
より具体的には、電圧指令値演算回路２６３は、出力電圧Ｖｍと電圧Ｖｓ１との差Ｖｍ−Ｖｓを出力端子２６４から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ１として演算する。そして、電圧指令値演算回路２６３は、出力端子２６５から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ２が、電圧降下ｖ１と等しいものとし、電圧指令値ＶｃｏｍをＶｃｏｍ＝Ｖｂａｔ＋Ｖｍ−Ｖｓにより演算する。なお、電圧Ｖｂａｔは、補機バッテリ２６を充電する際の目標電圧である。
【００６８】
このように、電圧指令値演算回路２６３は、補機バッテリ２６のプラス端子に接続された配線２７を介して電圧Ｖｓ１を受け、その受けた電圧Ｖｓ１を用いて出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ１，ｖ２を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。
【００６９】
出力端子２６４，２６５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５によって降圧された出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。端子２６６は、電圧Ｖｓ１を配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１をＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２および電圧指令値演算回路２６３へ供給する。
【００７０】
ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４がオンされ、ＭＯＳトランジスタ２５２，２５３がオフされると、電源ライン３１、ＭＯＳトランジスタ２５１、ノードＮ１、トランス２５５、ノードＮ２、ＭＯＳトランジスタ２５４およびアースライン３２の経路で入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、トランス２５５，２５６は、巻線比に応じて入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力電圧Ｖｍを出力する。
【００７１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の二次側では、トランス２５６、ダイオード２５７、コイル２５９、補機バッテリ２６、および接地ノード２６１の経路で出力電流Ｉｏが流れる。
【００７２】
ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４がオン／オフされる割合、つまり、デューティー比に応じて、入力電流Ｉｉｎが変化し、トランス２５５に印加される電圧が変化する。すなわち、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーが大きくなると、入力電流Ｉｉｎが増加し、トランス２５５に印加される電圧が増加する。また、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーが小さくなると、入力電流Ｉｉｎが減少し、トランス２５５に印加される電圧が減少する。
【００７３】
そして、トランス２５５，２５６は、トランス２５５に印加される電圧を、その電圧レベルに応じて降圧するので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の二次側の出力電圧Ｖｍは、トランス２５５に印加される電圧に応じて変化する。
【００７４】
したがって、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値Ｖｃｏｍによって、より高い出力電圧Ｖｍを指令されたとき、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーを大きくしてＭＯＳトランジスタ２５１，２５４を駆動し、電圧指令値Ｖｃｏｍによって、より低い出力電圧Ｖｍを指令されたとき、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーを小さくしてＭＯＳトランジスタ２５１，２５４を駆動する。
【００７５】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を１つの配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１を用いて出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下ｖ１，ｖ２を補償するように電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、出力電圧Ｖｍが演算した電圧指令値Ｖｃｏｍになるように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を降圧する。
【００７６】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の端子２６６を補機バッテリ２６のプラス端子に配線２７によって接続すれば、出力端子２６４，２６５と補機バッテリ２６との間の電圧降下を補償して、所望の電圧が補機バッテリ２６に供給されるように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を降圧できる。
【００７７】
また、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１は、補機バッテリ２６の現在の動作特性が反映された電圧であるため、補機バッテリ２６の劣化等により補機バッテリ２６の動作特性が変化しても、その変化した動作特性に合致して補機バッテリ２６を充電できる。
【００７８】
再び、図１を参照して、電気システム１００における動作について説明する。制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲが入力されると、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンするためのＨレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力するとともに、モータＭ１がトルク指令値ＴＲを発生するように昇圧コンバータ１２およびインバータ１４を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。
【００７９】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖ１を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧Ｖ１をコンデンサＣ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ２５へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖ１を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００８０】
そうすると、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、直流電圧を変換してコンデンサＣ２に供給する。電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧であるインバータ１４への入力電圧ＩＶＶを検出し、その検出した入力電圧ＩＶＶを制御装置３０へ出力する。
【００８１】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４に供給する。インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて、コンデンサＣ２から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１を駆動する。これにより、モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生する。
【００８２】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｍに降圧し、その降圧した出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。これにより、補機バッテリ２６は、所望の電圧に充電される。
【００８３】
電気システム１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、制御装置３０は、回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤをそれぞれインバータ１４および昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００８４】
モータＭ１は、交流電圧を発電してインバータ１４へ供給する。インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに応じて交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤに応じて、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧してコンデンサＣ１およびシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して直流電源Ｂを充電する。
【００８５】
なお、この発明においては、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４、トランス２５５，２５６、ダイオード２５７，２５８、コイル２５９およびコンデンサ２６０は、「電圧変換器」を構成する。
【００８６】
また、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、「駆動回路」を構成する。さらに、電圧指令値演算回路２６３は、「演算回路」を構成する。
【００８７】
実施の形態１によれば、電圧変換装置は、補機バッテリのプラス端子における電圧を用いて、出力端子から補機バッテリまでの間における電圧降下を補償するように直流電源からの直流電圧を出力電圧に変換するので、補機バッテリ側の１つの電圧を用いて出力側の電圧降下を補償できる。そして、補機バッテリを所望の電圧に正確に充電できる。
【００８８】
［実施の形態２］
図５を参照して、実施の形態２による電圧変換装置を備えた電気システム１００Ａについて説明する。電気システム１００Ａは、電気システム１００のＤＣ／ＤＣコンバータ２５をＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａに代え、配線２７を配線２８に代えたものであり、その他は、電気システム１００と同じである。
【００８９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を配線２８を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ２に基づいて、出力側における電圧降下を補償するように直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、降圧した直流電圧を補機バッテリ２６へ供給する。
【００９０】
配線２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａと補機バッテリ２６のマイナス端子との間に接続される。
【００９１】
図６を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の電圧指令値演算回路２６３を電圧指令値演算回路２６３Ａに代えたものであり、その他は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と同じである。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａにおいては、端子２６６は、配線２８に接続される。
【００９２】
電圧指令値演算回路２６３Ａは、配線２８および端子２６６を介して受けた電圧Ｖｓ２に基づいて、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を演算する。出力端子２６５は、接地ノード２６１に接続され、補機バッテリ２６のマイナス端子も接地ノード２６１に接続される。この場合、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２は、０Ｖよりも高い。したがって、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１は、Ｖｓ１＝Ｖｓ２＋Ｖｂａｔとなる。
【００９３】
そうすると、出力端子２６４と補機バッテリ２６のプラス端子までの間における電圧降下ｖ１は、ｖ１＝Ｖｍ−（Ｖｓ２＋Ｖｂａｔ）となる。そして、電圧指令値Ｖｃｏｍは、Ｖｃｏｍ＝ｖ１＋Ｖｂａｔ＝Ｖｍ−Ｖｓ２となる。
【００９４】
このように、電圧指令値演算回路２６３Ａは、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を用いて電圧指令値Ｖｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令値ＶｃｏｍをＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２へ出力する。そして、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値Ｖｃｏｍ＝Ｖｍ−Ｖｓ２に基づいて、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【００９５】
その他は、実施の形態１と同じである。
この発明においては、電圧指令値演算回路２６３Ａは、「演算回路」を構成する。
【００９６】
実施の形態２によれば、電圧変換装置は、補機バッテリのマイナス端子における電圧を用いて、出力端子から補機バッテリまでの間における電圧降下を補償するように直流電源からの直流電圧を出力電圧に変換するので、補機バッテリ側の１つの電圧を用いて出力側の電圧降下を補償できる。そして、補機バッテリを所望の電圧に正確に充電できる。
【００９７】
上記においては、ＤＣ／ＤＣコンバータはトランス型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５，２５Ａであるとして説明したが、この発明においては、ＤＣ／ＤＣコンバータは図７に示すチョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂであってもよい。
【００９８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂは、入力端子２７０，２７１と、ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１と、ダイオードＤ１０，Ｄ１１と、リアクトルＬ２と、トランジスタ駆動制御回路２７２と、電圧指令値演算回路２７３と、出力端子２７４，２７５と、端子２７６とを含む。
【００９９】
リアクトルＬ２の一方端は補機バッテリ２６の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１０とＮＰＮトランジスタＱ１１との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタは電源ライン３１に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタはアースライン３２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１０，Ｄ１１が配置されている。
【０１００】
入力端子２７０，２７１は、直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を受け、その受けた直流電圧Ｖ１を直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１の両端に供給する。トランジスタ駆動制御回路２７２は、電圧指令値演算回路２７３からの電圧指令値Ｖｃｏｍに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂの出力電圧Ｖｍが電圧指令値ＶｃｏｍになるようにＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１を駆動する。
【０１０１】
電圧指令値演算回路２７３は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２８および端子２７６を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１に基づいて、電圧指令値演算回路２６３と同じ方法により電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。そして、電圧指令値演算回路２７３は、演算した電圧指令値Ｖｃｏｍをトランジスタ駆動制御回路２７２へ出力する。
【０１０２】
出力端子２７４，２７５は、降圧された出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。
【０１０３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂが直流電圧を降圧するとき、トランジスタ駆動制御回路２７２は、ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１をオン／オフするための信号を生成してＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂが直流電圧を降圧するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０がオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ１１がオフされるので、トランジスタ駆動制御回路２７２は、ＮＰＮトランジスタＱ１０を所定のデューティー比でオン／オフするための信号と、ＮＰＮトランジスタＱ１１をオフするための信号とを生成する。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１０を所定のデューティー比でオン／オフするための信号において、直流電圧を降圧する割合が大きいときＮＰＮトランジスタＱ１０のオン期間は短く設定され、直流電圧を降圧する割合が小さいときＮＰＮトランジスタＱ１０のオン期間は長く設定される。
【０１０４】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂは、出力電圧Ｖｍが出力端子側における電圧降下を補償する電圧指令値Ｖｃｏｍになるように直流電圧を降圧し、その降圧した出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６へ供給する。
【０１０５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂにおいては、電圧指令値演算回路２７３は、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を受け、その受けた電圧Ｖｓ２を用いて電圧指令値演算回路２６３Ａと同じ方法によって電圧指令値を演算してもよい。
【０１０６】
また、上記においては、直流電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータの出力側における電圧降下を補償して電圧変換する場合について説明したが、この発明は、これに限らず、直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータの出力側における電圧降下を補償して電圧変換する電圧変換装置であってもよい。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における電気システムの概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すモータトルク制御手段の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータの回路図および機能ブロック図である。
【図５】実施の形態２における電気システムの概略ブロック図である。
【図６】図５に示すＤＣ／ＤＣコンバータの回路図および機能ブロック図である。
【図７】チョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図８】ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される電気システムの従来の機能ブロック図である。
【図９】ＤＣ／ＤＣコンバータを用いた降圧回路の従来の回路図である。
【符号の説明】
１０，１３，５０１，５０４ 電圧センサー、１２ 昇圧コンバータ、１４，５０６ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，５０７ 電流センサー、２５，２５Ａ，２５Ｂ，５０９，６００ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２６，５１１ 補機バッテリ、２７，２８ 配線、３０，５２０ 制御装置、３１ 電源ライン、３２ アースライン、４０ モータ制御用相電圧演算部、４２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、５０ インバータ入力電圧指令演算部、５２ コンバータ用デューティー比演算部、５４ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、１００，５００ 電気システム、２４８，２４９，２７０，２７１ 入力端子、２５１〜２５４ ＭＯＳトランジスタ、２５５，２５６ トランス、２５９ コイル、２６１ 接地ノード、２６２ ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路、２６３，２６３Ａ，２７３ 電圧指令値演算回路、２６４，２６５，２７４，２７５ 出力端子、２６６，２７６ 端子、２７２ トランジスタ駆動制御回路、３０１ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、６０１ 入力端子、６０２ 出力端子、６０３ 制御手段、６０５ 負荷、Ｂ，６０４ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｃ１，Ｃ２，２６０，５０２，５０４，５１０ コンデンサ、Ｌ１，Ｌ２，３１１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ１１，３１２，３１３ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ１１，２５７，２５８ ダイオード、Ｍ１，５０８ モータ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電圧の電圧レベルを変える電圧変換装置に関し、特に、出力側における電圧降下を補償して電圧変換を行なう電圧変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド電気自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源およびインバータによって駆動されるモータを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されるように構成したシステムについても検討されている。
【０００５】
また、ハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を降圧し、その降圧した直流電圧をライト等の負荷に供給することが行なわれている。
【０００６】
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は図８に示す電気システム５００を搭載している。図８を参照して、電気システム５００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、電圧センサー５０１，５０５と、コンデンサ５０２，５０４，５１０と、コンバータ５０３と、インバータ５０６と、電流センサー５０７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９と、補機バッテリ５１１と、制御装置５２０とを含む。
【０００７】
直流電源Ｂは、直流電圧を出力する。電圧センサー５０１は、直流電源Ｂから出力された直流電圧を検出して制御装置５２０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置５２０によってオンされると、直流電源Ｂからの直流電圧をコンデンサ５０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ５０９に供給する。コンデンサ５０２は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をコンバータ５０３へ供給する。
【０００８】
コンバータ５０３は、コンデンサ５０２から供給された直流電圧を制御装置５２０からの制御に従って昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサ５０４へ供給する。コンデンサ５０４は、コンバータ５０３から供給された直流電圧を平滑化してインバータ５０６へ供給する。電圧センサー５０５は、コンデンサ５０４の両側の電圧、すなわち、インバータ５０６への入力電圧を検出する。
【０００９】
インバータ５０６は、コンデンサ５０４から直流電圧が供給されると制御装置５２０からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータ５０８を駆動する。これにより、モータ５０８は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。電流センサー５０７は、モータ５０８の各相に流れるモータ電流を検出し、その検出したモータ電流を制御装置５２０へ出力する。
【００１０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて降圧し、その降圧した直流電圧をコンデンサ５１０へ供給する。コンデンサ５１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を補機バッテリ５１１に供給する。そして、補機バッテリ５１１は、供給された直流電圧を蓄積するとともに補機（図示せず）を駆動するための直流電圧を出力する。
【００１１】
制御装置５２０は、電圧センサー５０１からの電圧、および電流センサー５０７からのモータ電流等に基づいて、コンバータ５０３およびインバータ５０６を制御するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をコンバータ５０３およびインバータ５０６へ出力する。また、制御装置５２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９を制御するための制御信号を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ５０９へ出力する。
【００１２】
モータ５０８および補機バッテリ５１１を駆動するとき、制御装置５２０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンする。そして、直流電源Ｂは直流電圧を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、直流電源Ｂから出力された直流電圧をコンデンサ５０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ５０９に供給する。また、電圧センサー５０１は、直流電源Ｂの直流電圧を検出して制御装置５２０へ出力し、電圧センサー５０５は、コンデンサ５０４の両端の電圧、すなわち、インバータ５０６への入力電圧を検出して制御装置５２０へ出力し、電流センサー５０７はモータ電流を検出して制御装置５２０へ出力する。
【００１３】
制御装置５２０は、直流電源の直流電圧、インバータ５０６への入力電圧、およびモータ電流等に基づいて、コンバータ５０３およびインバータ５０６を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をコンバータ５０３およびインバータ５０６へ出力する。
【００１４】
一方、コンデンサ５０２は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２から供給された直流電圧を平滑化してコンバータ５０３へ供給する。コンバータ５０３は、コンデンサ５０２から供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサ５０４へ供給する。コンデンサ５０４は、コンバータ５０３から供給された直流電圧を平滑化してインバータ５０６へ供給する。そして、インバータ５０６は、コンデンサ５０４から供給された直流電圧を、制御装置５２０からの制御信号に応じて交流電圧に変換し、その変換した交流電圧をモータ５０８へ供給してモータ５０８を駆動する。これにより、モータ５０８は、所定のトルクを発生する。
【００１５】
また、制御装置５２０は、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５０９を制御し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９は、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧してコンデンサ５１０に供給する。コンデンサ５１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０９により降圧された直流電圧を平滑化して補機バッテリ５１１に供給する。これにより、補機バッテリ５１１は充電される。
【００１６】
このように、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載された電気システム５００は、直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧して、所定のトルクを発生するようにモータ５０８を駆動するとともに、直流電源Ｂからの直流電圧を降圧して補機バッテリ５１１を充電する。
【００１７】
そして、ＤＣ／ＤＣ／コンバータの出力電圧を検出し、出力電圧が所定の電圧レベルになるように直流電圧を出力電圧に降圧する技術が、特開２００２−１０１６４８号公報に開示されている。すなわち、図９を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、入力端子６０１を介して直流電源６０４から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を制御手段６０３からの制御に基づいて降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、降圧した出力電圧を出力端子６０２を介して負荷６０５へ供給する。制御手段６０３は、出力端子６０２の近傍における出力電圧を検出し、その検出した出力電圧の電圧レベルに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ６００を制御する。
【００１８】
より具体的には、制御手段６０３は、検出した出力電圧の電圧レベルが基準値よりも低いか否かを判定し、出力電圧の電圧レベルが基準値よりも低いとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００を構成するＭＯＳトランジスタのオン時間を長くし、出力電圧の電圧レベルが基準値よりも高いとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００を構成するＭＯＳトランジスタのオフ時間を長くするようにＭＯＳトランジスタを制御する。
【００１９】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ６００は、直流電源６０４から供給された直流電圧を、所定の電圧レベルを有する出力電圧に降圧する。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００２−１０１６４８号公報
【００２１】
【特許文献２】
特開２００２−１７６７７０号公報
【００２２】
【特許文献３】
特開平５−３４４７１２号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＣ／ＤＣコンバータによる従来の電圧降圧方法では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子の近傍における出力電圧を検出し、その検出した出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにおける電圧降圧にフィードバックするため、出力端子から負荷までの間で電圧が降圧する場合、所望の電圧を負荷に供給することができないという問題がある。
【００２４】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、出力側における電圧降下を出力側において検出された１つの電圧により補償して電圧変換を行なう電圧変換装置を提供することである。
【００２５】
また、この発明の別の目的は、１本の配線を介して検出された１つの電圧を用いて出力側における電圧降下を補償する電圧変換装置を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、電圧変換装置は、電圧変換器と、演算回路と、駆動回路とを備える。電圧変換器は、第１のバッテリから出力された直流電圧を出力電圧に変換し、その変換した出力電圧を第２のバッテリに供給する。演算回路は、電圧変換器の出力端における第１の電圧と、第２のバッテリのいずれか一方の端子における第２の電圧とに基づいて出力端と第２のバッテリとの間の電圧降下を演算し、その演算した電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値を演算する。駆動回路は、出力電圧が演算した電圧指令値になるように電圧変換器を駆動する。
【００２７】
好ましくは、電圧変換装置は、入力端子をさらに備える。入力端子は、１つの配線を介して第２の電圧を受け、その受けた第２の電圧を演算回路に供給する。
【００２８】
好ましくは、１つの配線は、その一方端が第２のバッテリのプラス端子に接続される。そして、演算回路は、第１の電圧と第２の電圧との電圧差を演算し、その演算した電圧差と第２のバッテリのバッテリ電圧との和を電圧指令値として演算する。
【００２９】
好ましくは、１つの配線は、その一方端が第２のバッテリのマイナス端子に接続される。そして、演算回路は、第１の電圧と第２の電圧との差を電圧指令値として演算する。
【００３０】
好ましくは、電圧変換器は、直流電圧を出力電圧に降圧する。
好ましくは、第２のバッテリは、車両の補機を駆動するためのバッテリである。
【００３１】
この発明による電圧変換装置においては、出力側に接続された第２のバッテリのいずれか一方の端子における電圧が検出され、その検出された１つの電圧を用いて出力側における電圧降下が演算される。そして、演算された電圧降下が補償されるように電圧変換が行なわれる。また、出力側における電圧降下は、１つの配線によって検出された電圧を用いて補償される。
【００３２】
したがって、この発明によれば、出力側において検出された１つの電圧を用いて電圧降下を補償して電圧変換できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３４】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１による電圧変換装置を備えた電気システム１００は、直流電源Ｂと、電圧センサー１０，１３と、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４と、電流センサー２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と、補機バッテリ２６と、配線２７と、制御装置３０とを備える。
【００３５】
モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。あるいは、このモータはエンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組み込まれるようにしてもよい。
【００３６】
また、補機バッテリ２６は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載されるライトおよびエアコン用のインバータ等の車に搭載される各種補機類または電装品を駆動するための電源である。
【００３７】
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。
【００３８】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースとの間に並列に設けられる。
【００３９】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００４０】
各相アームの中間点は、モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００４１】
直流電源Ｂは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。そして、直流電源Ｂは、たとえば、２８０Ｖ程度の直流電圧を出力する。電圧センサー１０は、直流電源Ｂから出力される直流電圧Ｖ１を検出し、その検出した直流電圧Ｖ１を制御装置３０へ出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００４２】
コンデンサＣ１は、直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＵを受けると、信号ＰＷＭＵによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＵによってオフされている。また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧して直流電源Ｂを充電する。昇圧コンバータ１２は、たとえば、コンデンサＣ１から供給された２８０Ｖ程度の直流電圧を５００Ｖ程度に昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
【００４３】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４へ供給する。電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、インバータ１４への入力電圧ＩＶＶを検出し、その検出した入力電圧ＩＶＶを制御装置３０へ出力する。
【００４４】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１を駆動する。これにより、モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、電気システム１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４５】
電流センサー２４は、モータＭ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１に基づいて、出力側における電圧降下を補償するように直流電源Ｂから供給された直流電圧を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、降圧した直流電圧を補機バッテリ２６へ供給する。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、たとえば、２８０Ｖ程度の入力電圧を１４Ｖ程度に降圧して補機バッテリ２６に供給する。
【００４７】
配線２７は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１をＤＣ／ＤＣコンバータ２５へ供給する。
【００４８】
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から入力されたトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮ、電圧センサー１０からの直流電圧Ｖ１、電圧センサー１３からの入力電圧ＩＶＶ、および電流センサー２４からのモータ電流ＭＣＲＴに基づいて、昇圧コンバータ１２を駆動するための信号ＰＷＭＵとインバータ１４を駆動するための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。信号ＰＷＭＵは、昇圧コンバータ１２がコンデンサＣ１からの直流電圧を入力電圧ＩＶＶに変換する場合に昇圧コンバータ１２を駆動するための信号である。
【００４９】
また、制御装置３０は、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ４，Ｑ６，Ｑ８は信号ＰＷＭＣによってスイッチング制御される。これにより、インバータ１４は、モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００５０】
さらに、制御装置３０は、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオン／オフするための信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力する。
【００５１】
図２は、制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、モータトルク制御手段３０１と、電圧変換制御手段３０２とを含む。モータトルク制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ、直流電源Ｂから出力された直流電圧Ｖ１、モータ電流ＭＣＲＴ、モータ回転数ＭＲＮおよびインバータ１４への入力電圧ＩＶＶに基づいて、モータＭ１の駆動時、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵと、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩとを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩをそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。
【００５２】
電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、ハイブリッド自動車または電気自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。このように、昇圧コンバータ１２は、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤにより電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。さらに、電圧変換制御手段３０２は、回生制動時、信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受けると、モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣを生成してインバータ１４へ出力する。
【００５３】
図３は、モータトルク制御手段３０１の機能ブロック図である。図３を参照して、モータトルク制御手段３０１は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２と、インバータ入力電圧指令演算部５０と、コンバータ用デューティー比演算部５２と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４とを含む。
【００５４】
モータ制御用相電圧演算部４０は、インバータ１４への入力電圧ＩＶＶを電圧センサー１３から受け、モータＭ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴを電流センサー２４から受け、トルク指令値ＴＲを外部ＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、これらの入力される信号に基づいて、モータＭ１の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から受けた計算結果に基づいて、実際にインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００５５】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータＭ１が指令されたトルクを出すようにモータＭ１の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲに応じたモータトルクが出力される。
【００５６】
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０は、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）を演算し、その演算した最適値をコンバータ用デューティー比演算部５２へ出力する。
【００５７】
コンバータ用デューティー比演算部５２は、電圧センサー１０からの出力電圧Ｖ１（バッテリ電圧Ｖ１）に基づいて、電圧センサー１３からの入力電圧ＩＶＶを、インバータ入力電圧指令演算部５０から出力される最適値に設定するためのデューティー比を演算する。コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４は、コンバータ用デューティー比演算部５２からのデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。そして、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵに基づいてオン／オフされる。これによって、昇圧コンバータ１２は、入力電圧ＩＶＶが最適値になるように直流電圧を変換する。
【００５８】
なお、昇圧コンバータ１２の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ラインの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【００５９】
図４を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、入力端子２４８，２４９と、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４と、トランス２５５，２５６と、ダイオード２５７，２５８と、コイル２５９と、コンデンサ２６０と、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２と、電圧指令値演算回路２６３と、出力端子２６４，２６５と、端子２６６とを含む。
【００６０】
入力端子２４８，２４９は、直流電源Ｂから直流電圧Ｖ１を受け、その受けた直流電圧Ｖ１をＭＯＳトランジスタ２５１，２５２およびＭＯＳトランジスタ２５３，２５４の両端に供給する。ＭＯＳトランジスタ２５１，２５２は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。また、ＭＯＳトランジスタ２５３，２５４は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。ＭＯＳトランジスタ２５１，２５２は、電源ライン３１とアースライン３２との間にＭＯＳトランジスタ２５３，２５４と並列に接続される。
【００６１】
トランス２５５は、その一方端がＭＯＳトランジスタ２５１とＭＯＳトランジスタ２５２との間のノードＮ１に接続され、他方端がＭＯＳトランジスタ２５３とＭＯＳトランジスタ２５４との間のノードＮ２に接続される。
【００６２】
トランス２５６は、トランス２５５に対向して設けられる。ダイオード２５７は、トランス２５６からコイル２５９へ出力電流Ｉｏを流すようにトランス２５６とコイル２５９との間に接続される。
【００６３】
ダイオード２５８は、ダイオード２５７とコイル２５９との間のノードＮ３からトランス２５６の低圧側への電流を阻止するようにトランス２５６とノードＮ３との間に接続される。コイル２５９は、ダイオード２５７と出力端子２６４との間に接続される。
【００６４】
コンデンサ２６０は、コイル２５９の出力側と接地ノード２６１との間に接続され、コイル２５９からの出力電圧を平滑化して出力端子２６４に供給する。
【００６５】
ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値演算回路２６３からの電圧指令値Ｖｃｏｍに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が電圧指令値Ｖｃｏｍによって指令された電圧を出力するようにＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【００６６】
電圧指令値演算回路２６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力端子２６４，２６５における出力電圧Ｖｍを受け、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２７および端子２６６を介して受ける。そして、電圧指令値演算回路２６３は、その受けた出力電圧Ｖｍおよび電圧Ｖｓ１に基づいて、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。
【００６７】
より具体的には、電圧指令値演算回路２６３は、出力電圧Ｖｍと電圧Ｖｓ１との差Ｖｍ−Ｖｓを出力端子２６４から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ１として演算する。そして、電圧指令値演算回路２６３は、出力端子２６５から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ２が、電圧降下ｖ１と等しいものとし、電圧指令値ＶｃｏｍをＶｃｏｍ＝Ｖｂａｔ＋Ｖｍ−Ｖｓにより演算する。なお、電圧Ｖｂａｔは、補機バッテリ２６を充電する際の目標電圧である。
【００６８】
このように、電圧指令値演算回路２６３は、補機バッテリ２６のプラス端子に接続された配線２７を介して電圧Ｖｓ１を受け、その受けた電圧Ｖｓ１を用いて出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの電圧降下ｖ１，ｖ２を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。
【００６９】
出力端子２６４，２６５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５によって降圧された出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。端子２６６は、電圧Ｖｓ１を配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１をＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２および電圧指令値演算回路２６３へ供給する。
【００７０】
ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４がオンされ、ＭＯＳトランジスタ２５２，２５３がオフされると、電源ライン３１、ＭＯＳトランジスタ２５１、ノードＮ１、トランス２５５、ノードＮ２、ＭＯＳトランジスタ２５４およびアースライン３２の経路で入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、トランス２５５，２５６は、巻線比に応じて入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力電圧Ｖｍを出力する。
【００７１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の二次側では、トランス２５６、ダイオード２５７、コイル２５９、補機バッテリ２６、および接地ノード２６１の経路で出力電流Ｉｏが流れる。
【００７２】
ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４がオン／オフされる割合、つまり、デューティー比に応じて、入力電流Ｉｉｎが変化し、トランス２５５に印加される電圧が変化する。すなわち、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーが大きくなると、入力電流Ｉｉｎが増加し、トランス２５５に印加される電圧が増加する。また、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーが小さくなると、入力電流Ｉｉｎが減少し、トランス２５５に印加される電圧が減少する。
【００７３】
そして、トランス２５５，２５６は、トランス２５５に印加される電圧を、その電圧レベルに応じて降圧するので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の二次側の出力電圧Ｖｍは、トランス２５５に印加される電圧に応じて変化する。
【００７４】
したがって、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値Ｖｃｏｍによって、より高い出力電圧Ｖｍを指令されたとき、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーを大きくしてＭＯＳトランジスタ２５１，２５４を駆動し、電圧指令値Ｖｃｏｍによって、より低い出力電圧Ｖｍを指令されたとき、ＭＯＳトランジスタ２５１，２５４のオンデューティーを小さくしてＭＯＳトランジスタ２５１，２５４を駆動する。
【００７５】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を１つの配線２７を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１を用いて出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下ｖ１，ｖ２を補償するように電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、出力電圧Ｖｍが演算した電圧指令値Ｖｃｏｍになるように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を降圧する。
【００７６】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の端子２６６を補機バッテリ２６のプラス端子に配線２７によって接続すれば、出力端子２６４，２６５と補機バッテリ２６との間の電圧降下を補償して、所望の電圧が補機バッテリ２６に供給されるように直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を降圧できる。
【００７７】
また、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１は、補機バッテリ２６の現在の動作特性が反映された電圧であるため、補機バッテリ２６の劣化等により補機バッテリ２６の動作特性が変化しても、その変化した動作特性に合致して補機バッテリ２６を充電できる。
【００７８】
再び、図１を参照して、電気システム１００における動作について説明する。制御装置３０は、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲが入力されると、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２をオンするためのＨレベルの信号ＳＥを生成してシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２へ出力するとともに、モータＭ１がトルク指令値ＴＲを発生するように昇圧コンバータ１２およびインバータ１４を制御するための信号ＰＷＭＵおよび信号ＰＷＭＩを生成してそれぞれ昇圧コンバータ１２およびインバータ１４へ出力する。
【００７９】
そして、直流電源Ｂは直流電圧Ｖ１を出力し、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は直流電圧Ｖ１をコンデンサＣ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ２５へ供給する。コンデンサＣ１は、供給された直流電圧Ｖ１を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００８０】
そうすると、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＵに応じてオン／オフされ、直流電圧を変換してコンデンサＣ２に供給する。電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧であるインバータ１４への入力電圧ＩＶＶを検出し、その検出した入力電圧ＩＶＶを制御装置３０へ出力する。
【００８１】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４に供給する。インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＩに基づいて、コンデンサＣ２から供給された直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１を駆動する。これにより、モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生する。
【００８２】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、出力端子２６４，２６５から補機バッテリ２６までの間における電圧降下を補償して直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｍに降圧し、その降圧した出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。これにより、補機バッテリ２６は、所望の電圧に充電される。
【００８３】
電気システム１００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、制御装置３０は、回生制動モードに入ったことを示す信号ＲＧＥを外部ＥＣＵから受け、その受けた信号ＲＧＥに応じて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣおよび信号ＰＷＭＤをそれぞれインバータ１４および昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００８４】
モータＭ１は、交流電圧を発電してインバータ１４へ供給する。インバータ１４は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに応じて交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。そうすると、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＤに応じて、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧してコンデンサＣ１およびシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して直流電源Ｂを充電する。
【００８５】
なお、この発明においては、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４、トランス２５５，２５６、ダイオード２５７，２５８、コイル２５９およびコンデンサ２６０は、「電圧変換器」を構成する。
【００８６】
また、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、「駆動回路」を構成する。さらに、電圧指令値演算回路２６３は、「演算回路」を構成する。
【００８７】
実施の形態１によれば、電圧変換装置は、補機バッテリのプラス端子における電圧を用いて、出力端子から補機バッテリまでの間における電圧降下を補償するように直流電源からの直流電圧を出力電圧に変換するので、補機バッテリ側の１つの電圧を用いて出力側の電圧降下を補償できる。そして、補機バッテリを所望の電圧に正確に充電できる。
【００８８】
［実施の形態２］
図５を参照して、実施の形態２による電圧変換装置を備えた電気システム１００Ａについて説明する。電気システム１００Ａは、電気システム１００のＤＣ／ＤＣコンバータ２５をＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａに代え、配線２７を配線２８に代えたものであり、その他は、電気システム１００と同じである。
【００８９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を配線２８を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ２に基づいて、出力側における電圧降下を補償するように直流電源Ｂから供給された直流電圧Ｖ１を降圧する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、降圧した直流電圧を補機バッテリ２６へ供給する。
【００９０】
配線２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａと補機バッテリ２６のマイナス端子との間に接続される。
【００９１】
図６を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の電圧指令値演算回路２６３を電圧指令値演算回路２６３Ａに代えたものであり、その他は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５と同じである。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ａにおいては、端子２６６は、配線２８に接続される。
【００９２】
電圧指令値演算回路２６３Ａは、配線２８および端子２６６を介して受けた電圧Ｖｓ２に基づいて、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を演算する。出力端子２６５は、接地ノード２６１に接続され、補機バッテリ２６のマイナス端子も接地ノード２６１に接続される。この場合、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２は、０Ｖよりも高い。したがって、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１は、Ｖｓ１＝Ｖｓ２＋Ｖｂａｔとなる。
【００９３】
そうすると、出力端子２６４と補機バッテリ２６のプラス端子までの間における電圧降下ｖ１は、ｖ１＝Ｖｍ−（Ｖｓ２＋Ｖｂａｔ）となる。そして、電圧指令値Ｖｃｏｍは、Ｖｃｏｍ＝ｖ１＋Ｖｂａｔ＝Ｖｍ−Ｖｓ２となる。
【００９４】
このように、電圧指令値演算回路２６３Ａは、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を用いて電圧指令値Ｖｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令値ＶｃｏｍをＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２へ出力する。そして、ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路２６２は、電圧指令値Ｖｃｏｍ＝Ｖｍ−Ｖｓ２に基づいて、ＭＯＳトランジスタ２５１〜２５４を駆動する。
【００９５】
その他は、実施の形態１と同じである。
この発明においては、電圧指令値演算回路２６３Ａは、「演算回路」を構成する。
【００９６】
実施の形態２によれば、電圧変換装置は、補機バッテリのマイナス端子における電圧を用いて、出力端子から補機バッテリまでの間における電圧降下を補償するように直流電源からの直流電圧を出力電圧に変換するので、補機バッテリ側の１つの電圧を用いて出力側の電圧降下を補償できる。そして、補機バッテリを所望の電圧に正確に充電できる。
【００９７】
上記においては、ＤＣ／ＤＣコンバータはトランス型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５，２５Ａであるとして説明したが、この発明においては、ＤＣ／ＤＣコンバータは図７に示すチョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂであってもよい。
【００９８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂは、入力端子２７０，２７１と、ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１と、ダイオードＤ１０，Ｄ１１と、リアクトルＬ２と、トランジスタ駆動制御回路２７２と、電圧指令値演算回路２７３と、出力端子２７４，２７５と、端子２７６とを含む。
【００９９】
リアクトルＬ２の一方端は補機バッテリ２６の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１０とＮＰＮトランジスタＱ１１との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１０のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１は、電源ライン３１とアースライン３２との間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタは電源ライン３１に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタはアースライン３２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１０，Ｄ１１が配置されている。
【０１００】
入力端子２７０，２７１は、直流電源Ｂからの直流電圧Ｖ１を受け、その受けた直流電圧Ｖ１を直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１の両端に供給する。トランジスタ駆動制御回路２７２は、電圧指令値演算回路２７３からの電圧指令値Ｖｃｏｍに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂの出力電圧Ｖｍが電圧指令値ＶｃｏｍになるようにＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１を駆動する。
【０１０１】
電圧指令値演算回路２７３は、補機バッテリ２６のプラス端子における電圧Ｖｓ１を配線２８および端子２７６を介して受け、その受けた電圧Ｖｓ１に基づいて、電圧指令値演算回路２６３と同じ方法により電圧指令値Ｖｃｏｍを演算する。そして、電圧指令値演算回路２７３は、演算した電圧指令値Ｖｃｏｍをトランジスタ駆動制御回路２７２へ出力する。
【０１０２】
出力端子２７４，２７５は、降圧された出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６に供給する。
【０１０３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂが直流電圧を降圧するとき、トランジスタ駆動制御回路２７２は、ＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１をオン／オフするための信号を生成してＮＰＮトランジスタＱ１０，Ｑ１１へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂが直流電圧を降圧するとき、ＮＰＮトランジスタＱ１０がオンされ、ＮＰＮトランジスタＱ１１がオフされるので、トランジスタ駆動制御回路２７２は、ＮＰＮトランジスタＱ１０を所定のデューティー比でオン／オフするための信号と、ＮＰＮトランジスタＱ１１をオフするための信号とを生成する。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１０を所定のデューティー比でオン／オフするための信号において、直流電圧を降圧する割合が大きいときＮＰＮトランジスタＱ１０のオン期間は短く設定され、直流電圧を降圧する割合が小さいときＮＰＮトランジスタＱ１０のオン期間は長く設定される。
【０１０４】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂは、出力電圧Ｖｍが出力端子側における電圧降下を補償する電圧指令値Ｖｃｏｍになるように直流電圧を降圧し、その降圧した出力電圧Ｖｍを補機バッテリ２６へ供給する。
【０１０５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５Ｂにおいては、電圧指令値演算回路２７３は、補機バッテリ２６のマイナス端子における電圧Ｖｓ２を受け、その受けた電圧Ｖｓ２を用いて電圧指令値演算回路２６３Ａと同じ方法によって電圧指令値を演算してもよい。
【０１０６】
また、上記においては、直流電圧を降圧するＤＣ／ＤＣコンバータの出力側における電圧降下を補償して電圧変換する場合について説明したが、この発明は、これに限らず、直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータの出力側における電圧降下を補償して電圧変換する電圧変換装置であってもよい。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における電気システムの概略ブロック図である。
【図２】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示すモータトルク制御手段の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図４】図１に示すＤＣ／ＤＣコンバータの回路図および機能ブロック図である。
【図５】実施の形態２における電気システムの概略ブロック図である。
【図６】図５に示すＤＣ／ＤＣコンバータの回路図および機能ブロック図である。
【図７】チョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図８】ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される電気システムの従来の機能ブロック図である。
【図９】ＤＣ／ＤＣコンバータを用いた降圧回路の従来の回路図である。
【符号の説明】
１０，１３，５０１，５０４ 電圧センサー、１２ 昇圧コンバータ、１４，５０６ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，５０７ 電流センサー、２５，２５Ａ，２５Ｂ，５０９，６００ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２６，５１１ 補機バッテリ、２７，２８ 配線、３０，５２０ 制御装置、３１ 電源ライン、３２ アースライン、４０ モータ制御用相電圧演算部、４２ インバータ用ＰＷＭ信号変換部、５０ インバータ入力電圧指令演算部、５２ コンバータ用デューティー比演算部、５４ コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、１００，５００ 電気システム、２４８，２４９，２７０，２７１ 入力端子、２５１〜２５４ ＭＯＳトランジスタ、２５５，２５６ トランス、２５９ コイル、２６１ 接地ノード、２６２ ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路、２６３，２６３Ａ，２７３ 電圧指令値演算回路、２６４，２６５，２７４，２７５ 出力端子、２６６，２７６ 端子、２７２ トランジスタ駆動制御回路、３０１ モータトルク制御手段、３０２ 電圧変換制御手段、６０１ 入力端子、６０２ 出力端子、６０３ 制御手段、６０５ 負荷、Ｂ，６０４ 直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２ システムリレー、Ｃ１，Ｃ２，２６０，５０２，５０４，５１０ コンデンサ、Ｌ１，Ｌ２，３１１ リアクトル、Ｑ１〜Ｑ１１，３１２，３１３ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ１１，２５７，２５８ ダイオード、Ｍ１，５０８ モータ。
Claims (6)
- 第１のバッテリから出力された直流電圧を出力電圧に変換し、その変換した出力電圧を第２のバッテリに供給する電圧変換器と、
前記電圧変換器の出力端における第１の電圧と、前記第２のバッテリのいずれか一方の端子における第２の電圧とに基づいて前記出力端と前記第２のバッテリとの間の電圧降下を演算し、その演算した電圧降下を補償して電圧変換を行なうための電圧指令値を演算する演算回路と、
前記出力電圧が前記演算した電圧指令値になるように前記電圧変換器を駆動する駆動回路とを備える電圧変換装置。 - １つの配線を介して前記第２の電圧を受け、その受けた第２の電圧を前記演算回路に供給する入力端子をさらに備える、請求項１に記載の電圧変換装置。
- 前記１つの配線は、その一方端が前記第２のバッテリのプラス端子に接続され、
前記演算回路は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差を演算し、その演算した電圧差と前記第２のバッテリのバッテリ電圧との和を前記電圧指令値として演算する、請求項２に記載の電圧変換装置。 - 前記１つの配線は、その一方端が前記第２のバッテリのマイナス端子に接続され、
前記演算回路は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差を前記電圧指令値として演算する、請求項２に記載の電圧変換装置。 - 前記電圧変換器は、前記直流電圧を前記出力電圧に降圧する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電圧変換装置。
- 前記第２のバッテリは、車両の補機を駆動するためのバッテリである、請求項５に記載の電圧変換装置。
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