JP2010158087A

JP2010158087A - 電源装置およびその制御方法並びに車両

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Publication number: JP2010158087A
Application number: JP2008333475A
Authority: JP
Inventors: Natsuki Nozawa; 奈津樹野澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP5365189B2

Abstract

【課題】二次電池側の電圧に対して機器側の電圧を調整する電圧調整回路のスイッチング素子の劣化を抑制する。
【解決手段】バッテリの充放電電流Ｉｂの大きさが大きいほど昇圧回路のトランジスタの温度の上昇量が大きくなる傾向にあるという昇圧回路の特性を考慮して、バッテリの充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨを昇圧回路のキャリア周波数ＣＦに設定し、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときには高周波数ＣＦＨより低い中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬをキャリア周波数ＣＦに設定し、設定したキャリア周波数ＣＦを用いて昇圧回路をスイッチング制御する。これにより、昇圧回路のトランジスタの温度に拘わらずトランジスタに大きな熱応力が繰り返し作用するのが抑制され、昇圧回路のトランジスタの劣化を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電源装置およびその制御方法並びに車両に関し、詳しくは、電力により作動する機器と電力のやり取りを行なう電源装置およびその制御方法並びにこうした電源装置を搭載した車両に関する。

従来、この種の電源装置としては、充放電可能なバッテリと、バッテリからの電力をその直流電圧を変換してモータ駆動用のインバータ回路側に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ＤＣ／ＤＣコンバータの損失が最小となるよう設定されたキャリア周波数でＤＣ／ＤＣコンバータをスイッチング制御することにより、装置のエネルギ効率を向上させるものとしている。
特開２００３−１１６２８０号公報

上述のようにＤＣ／ＤＣコンバータなどの電圧調整回路を備える電源装置では、一般に、スイッチング素子の劣化を抑制することが課題の一つとされている。こうした課題に対し、スイッチング素子の発熱による温度上昇が素子の耐熱温度の範囲内になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子の温度が高いときには、その温度が低いときよりもキャリア周波数を低下させることも考えられるが、スイッチング素子の温度が低いときでもその劣化を抑制することが望まれる。

本発明の電源装置およびその制御方法並びに車両は、二次電池側の電圧に対して機器側の電圧を調整する電圧調整回路のスイッチング素子の劣化を抑制することを主目的とする。

本発明の電源装置およびその制御方法並びに車両は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電源装置は、
電力により作動する機器と電力のやり取りを行なう電源装置であって、
二次電池と、
前記二次電池と前記機器とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池側の電圧に対して前記機器側の電圧を調整する電圧調整手段と、
前記スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには前記電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときには前記実行用周波数に前記第１の周波数より低い第２の周波数を設定する実行用周波数設定手段と、
前記設定された実行用周波数で前記スイッチング素子がスイッチングされて前記機器側の電圧が調整されるよう前記電圧調整手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の電源装置では、電力により作動する機器と二次電池とに接続されスイッチング素子を有しスイッチング素子のスイッチングにより二次電池側の電圧に対して機器側の電圧を調整する電圧調整手段のスイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、上昇量が所定量より大きいと推定されるときには実行用周波数に第１の周波数より低い第２の周波数を設定する。そして、設定された実行用周波数でスイッチング素子がスイッチングされて機器側の電圧が調整されるよう電圧調整手段を制御する。これにより、スイッチング素子の温度の上昇量が所定量より大きいと推定されるときにはスイッチング素子に生じる熱応力が抑制されるから、電圧調整手段のスイッチング素子の劣化を抑制することができる。ここで、「所定量」としては、スイッチング素子に生じる熱応力の許容範囲を定める量として実験または解析により予め定められたものなどを用いることができる。

こうした本発明の電源装置において、前記実行用周波数設定手段は、前記二次電池の充放電電流の大きさが所定値以下のときを前記上昇量が前記所定量以下と推定されるときとして前記第実行用周波数に前記第１の周波数を設定し、前記二次電池の充放電電流の大きさが前記所定値より大きいときを前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときとして前記実行用周波数に前記第２の周波数を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、スイッチング素子の温度の上昇量が所定量以下か否かをより適正に推定することができる。

また、本発明の電源装置において、前記スイッチング素子の温度を検出する素子温度検出手段と、前記スイッチング素子を冷却する冷却液の温度である冷却液温度を検出する冷却液温度検出手段と、を備え、前記実行用周波数設定手段は、前記検出されたスイッチング素子の温度から前記検出された冷却液温度を減じて得られる温度差が所定温度以下のときを前記上昇量が前記所定量以下と推定されるときとして前記実行用周波数に前記第１の周波数を設定し、前記温度差が前記所定温度より大きいときを前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときとして前記実行用周波数に前記第２の周波数を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、スイッチング素子の温度の上昇量が所定量以下か否かをより適正に推定することができる。

さらに、本発明の電源装置において、前記実行用周波数設定手段は、前記実行用周波数が変更されてから所定時間が経過するまでは前記上昇量に拘わらず前記実行用周波数を保持する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、実行用周波数が頻繁に変更されるのが抑制され、実行用周波数の変更に伴ってスイッチング素子のスイッチングによる騒音が変動するのを抑制することができる。ここで、「所定時間」としては、実行用周波数が頻繁に変更されてスイッチング素子のスイッチングに伴う騒音の音色や音量が頻繁に変動することによる違和感を抑制するためのものとして実験により予め定められた時間などを用いることができる。

あるいは、本発明の電源装置において、前記実行用周波数設定手段は、前記第２の周波数として前記上昇量が前記所定量より大きいほど低くなる傾向の周波数を用いて前記実行用周波数を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、電圧調整手段のスイッチング素子の劣化をより適正に抑制することができる。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の電源装置、即ち、基本的には、電力により作動する機器と電力のやり取りを行なう電源装置であって、二次電池と、前記二次電池と前記機器とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池側の電圧に対して前記機器側の電圧を調整する電圧調整手段と、前記スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには前記電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときには前記実行用周波数に前記第１の周波数より低い第２の周波数を設定する実行用周波数設定手段と、前記設定された実行用周波数で前記スイッチング素子がスイッチングされて前記機器側の電圧が調整されるよう前記電圧調整手段を制御する制御手段と、を備える電源装置を搭載し、前記機器は、走行用の動力を入出力する電動機である、ことを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の電源装置を搭載するから、本発明の電源装置が奏する効果、例えば電圧調整手段のスイッチング素子の劣化を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の電源装置の制御方法は、
二次電池と、電力により作動する機器と前記二次電池とに接続されスイッチング素子を有し該スイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池側の電圧に対して前記機器側の電圧を調整する電圧調整手段とを備え、前記機器と電力のやり取りを行なう電源装置の制御方法であって、
（ａ）前記スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには前記電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときには前記実行用周波数に前記第１の周波数より低い第２の周波数を設定し、
（ｂ）前記設定された実行用周波数で前記スイッチング素子がスイッチングされて前記機器側の電圧が調整されるよう前記電圧調整手段を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の電源装置の制御方法では、電力により作動する機器と二次電池とに接続されスイッチング素子を有しスイッチング素子のスイッチングにより二次電池側の電圧に対して機器側の電圧を調整する電圧調整手段のスイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、上昇量が所定量より大きいと推定されるときには実行用周波数に第１の周波数より低い第２の周波数を設定する。そして、設定された実行用周波数でスイッチング素子がスイッチングされて機器側の電圧が調整されるよう電圧調整手段を制御する。これにより、スイッチング素子の温度の上昇量が所定量より大きいと推定されるときにはスイッチング素子に生じる熱応力が抑制されるから、電圧調整手段のスイッチング素子の劣化を抑制することができる。ここで、「所定量」としては、スイッチング素子に生じる熱応力の許容範囲を定める量として実験または解析により予め定められたものなどを用いることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例である電源装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧回路５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。ここで、実施例の電源装置としては、主として、バッテリ５０と昇圧回路５５と後述するモータ用電子制御ユニット４０とが相当する。

エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、図２に示すように、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。

昇圧回路５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２（例えば、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴなど）とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧回路５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧回路５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。

インバータ４１，４２および昇圧回路５５は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により制御され、これによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４０ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４０ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４０ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４０ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号やモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの各相電流，インバータ４１，４２に取り付けられてスイッチング素子Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６の温度を検出する温度センサ４７，４８からの素子温度Ｔｉ１，Ｔｉ２，電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧，昇圧回路５５に取り付けられてトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度を検出する温度センサ５９からの素子温度Ｔｃ，インバータ４１，４２および昇圧回路５５を構成する各素子（トランジスタ，ダイオード）が取り付けられた図示しない基板に設けられてインバータ４１，４２および昇圧回路５５を冷却する不凍液としての冷却水の温度を検出する水温センサ４９からの冷却水温Ｔｗなどが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号が出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信ポートを介して接続されており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ａからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｂからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ａにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電量ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。充放電電流Ｉｂは、放電側を正，充電側を負とするものとした。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図示しない駆動制御ルーチンでは、要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２の目標運転ポイント（回転数，トルク）とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とが設定されてエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信される。このとき、エンジンＥＣＵ２４は受信した目標運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、モータＥＣＵ４０は受信したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２をスイッチング制御する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置の動作、特に昇圧回路５５により高電圧系の電圧ＶＨを調整する際の動作について説明する。図３は、モータＥＣＵ４０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図示しない駆動制御ルーチンと並行して所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図３の昇圧制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵ４０ａは、まず、電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨや高電圧系の目標電圧ＶＨ＊，バッテリ５０の充放電電流Ｉｂなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、目標電圧ＶＨ＊は、実施例では、図示しない駆動制御ルーチンにより設定されたモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを入力すると共にトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１とに基づいてモータＭＧ１の定格電圧の範囲内で予め定めたマップを用いて設定される電圧とトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに基づいてモータＭＧ２の定格電圧の範囲内で予め定めたマップを用いて設定される電圧とのうち大きい方として設定されたものを入力するものとした。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂは、電流センサ５１ａにより検出されたものをバッテリＥＣＵ５２からハイブリッド用電子制御ユニット７０を介して通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチングする周波数としてのキャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過したか否かを判定し（ステップＳ１１０）、キャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過しているときには、入力したバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定し（ステップＳ１２０）、設定したキャリア周波数ＣＦによるトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングにより高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧回路５５のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１６０）、昇圧制御ルーチンを終了する。ここで、キャリア周波数ＣＦは、実施例では、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂとキャリア周波数ＣＦとの関係を予め定めてキャリア周波数設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、充放電電流Ｉｂが与えられると記憶したマップから対応するキャリア周波数ＣＦを導出して設定するものとした。図４にキャリア周波数設定用マップの一例を示す。図示するように、キャリア周波数ＣＦは、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨに設定され、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きく第２電流Ｉｂ２以下のときには高周波数ＣＦＨより低い中間周波数ＣＦＭに設定され、充放電電流Ｉｂの絶対値が第２電流Ｉｂ２より大きいときには中間周波数ＣＦＭより低い低周波数ＣＦＬに設定される。これは、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂは昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２を流れる電流に対応し、充放電電流Ｉｂの大きさが大きいほどトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の単位時間（例えば、数ｍｓｅｃや数十ｍｓｅｃなど）あたりの上昇量が大きくなる傾向にあるという昇圧回路５５の特性に基づく。ここで、高周波数ＣＦＨは、スイッチング素子Ｔ３１，Ｔ３２のスイッチングによる騒音（例えば音量など）が運転者や乗員に違和感を与えない程度に高い周波数として実験または解析により予め定められた値（例えば、９ｋＨｚや１０ｋＨｚなど）を用いるものとし、低周波数ＣＦＬは、スイッチング素子Ｔ３１，Ｔ３２のスイッチングによる騒音をある程度許容すると共に昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力が十分に抑制されるよう実験または解析により予め定められた値（例えば、５ｋＨｚや６ｋＨｚなど）を用いるものとし、中間周波数ＣＦＭは、高周波数ＣＦＨと低周波数ＣＦＬとの中間値として予め定められた値（例えば、７ｋＨｚや８ｋＨｚなど）を用いるものとした。また、第１電流Ｉｂ１は、昇圧回路５５を高周波数ＣＦＨとしてのキャリア周波数ＣＦでスイッチング制御する状態におけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲を定める充放電電流Ｉｂの大きさとして実験または解析により予め定められた値を用いるものとし、第２電流Ｉｂ２は、昇圧回路５５を中間周波数ＣＦＭとしてのキャリア周波数ＣＦでスイッチング制御する状態におけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲を定める充放電電流Ｉｂの大きさとして実験または解析により予め定められた値を用いるものとした。さらに、所定時間ｔｒｅｆは、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変動に応じてキャリア周波数ＣＦが頻繁に変更されてトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに伴う騒音（例えば、音色や音量など）が頻繁に変動することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制するためのものであり、実験により予め定められた時間（例えば、０．３秒や０．５秒，１秒など）を用いることができる。したがって、ステップＳ１１０でキャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過していないときには、入力した充放電電流Ｉｂに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定することなく前回このルーチンを実行したときまでに設定されたキャリア周波数ＣＦを保持し、このキャリア周波数ＣＦを用いて高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧回路５５のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１３０）、昇圧制御ルーチンを終了する。

図５に、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂと昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦと昇圧回路５５のスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の推定される上昇量との時間変化の一例を模式的に示す。図中、実線は実施例を示し、一点鎖線は一律に高周波数ＣＦＨをキャリア周波数ＣＦとして用いる場合の比較例を示す。図示するように、時間ｔ１でバッテリ５０の充放電電流Ｉｂが第１電流Ｉｂ１より大きくなるとキャリア周波数ＣＦは高周波数ＣＦＨから中間周波数ＣＦＭに低減され、時間ｔ２で充放電電流Ｉｂが第１電流Ｉｂ１以下になるとキャリア周波数ＣＦは高周波数ＣＦＨに戻される。このように、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの大きさが大きいほどトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の単位時間あたりの上昇量が大きくなる傾向にあるという昇圧回路５５の特性を考慮して、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときにはトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の上昇量がトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲の上限に相当する上昇量を超えると推定して昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦを高周波数ＣＦＨから中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬに低減するから、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度が高いか低いかに拘わらずトランジスタＴ３１，Ｔ３２に大きな熱応力が繰り返し作用するのが抑制され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の劣化を抑制することができる。また、キャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまではキャリア周波数ＣＦを保持するから、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに伴う騒音が頻繁に変動することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。この結果、昇圧回路５５の各素子（トランジスタ，ダイオード）が取り付けられた基板のはんだやワイヤを含む素子の小型化やこうした素子を含むパワーモジュールの小型化を図ることができる。なお、キャリア周波数ＣＦを低減するとトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに伴う騒音の音量が大きくなりやすいとも考えられるが、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの大きさが大きいときには車両の加速時など暗騒音も大きくなる傾向にあるため、キャリア周波数ＣＦの低減による運転者や乗員への違和感は生じ難い。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置よれば、昇圧回路５５の特性を考慮して、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨを昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦに設定し、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときには高周波数ＣＦＨより低い中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬをキャリア周波数ＣＦに設定し、設定したキャリア周波数ＣＦを用いて昇圧回路５５をスイッチング制御するから、昇圧回路５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度に拘わらずトランジスタＴ３１，Ｔ３２に大きな熱応力が繰り返し作用するのが抑制され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の劣化を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置では、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨ，第１電流Ｉｂ１より大きく第２電流Ｉｂ２以下のときには中間周波数ＣＦＭ，第２電流Ｉｂ２より大きいときには低周波数ＣＦＬをキャリア周波数ＣＦに設定するものとしたが、図６の変形例のキャリア周波数設定用マップに示すようにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨ，第２電流Ｉｂ２以上のときには低周波数ＣＦＬ，第１電流Ｉｂ１より大きく第２電流Ｉｂ２より小さいときには高周波数ＣＦＨより低く低周波数ＣＦＬより高い範囲で徐々に低くなる周波数をキャリア周波数ＣＦに設定するものとしてもよいし、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨをキャリア周波数ＣＦに設定すると共に充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときには中間周波数ＣＦＭより低く低周波数ＣＦＬより高い所定の周波数をキャリア周波数ＣＦに設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置では、昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまではバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに拘わらずキャリア周波数ＣＦを保持するものとしたが、昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆが経過したか否かを判定することなくバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するものとしてもよいし、所定時間ｔｒｅｆが経過するのを待つ処理に代えてまたは加えて、図７の変形例のキャリア周波数設定用マップを用いてバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するものとしてもよいし、電流センサ５１ａにより検出された充放電電流Ｉｂに対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を施して得られる制御用の充放電電流に基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するものとしてもよい。図７のマップでは、実施例の第１電流Ｉｂ１に代えてこれより若干高い第１高電流Ｉｂ１Ｈと若干低い第１低電流Ｉｂ１Ｌを用いると共に実施例の第２電流Ｉｂ２に代えてこれにより若干高い第２高電流Ｉｂ２Ｈと若干低い第２低電流Ｉｂ２Ｌとを用いる、即ち、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの閾値にヒステリシスを設けることによりキャリア周波数ＣＦが頻繁に変更されるのを抑制する。これにより、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに伴う騒音が頻繁に変動することにより運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置では、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの大きさが大きいほどトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の単位時間あたりの上昇量が大きくなる傾向にあるという昇圧回路５５の特性を考慮して、充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときにはトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の上昇量がトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲の上限に相当する上昇量を超えると推定して昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦを高周波数ＣＦＨから中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬに低減するものとしたが、温度センサ５９からのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の素子温度Ｔｃから水温センサ４９からのインバータ４１，４２および昇圧回路５５を冷却する冷却水の冷却水温Ｔｗを減じて得られる温度差ΔＴｃが大きいほどトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の単位時間あたりの上昇量が大きくなる傾向にあるという昇圧回路５５の別の特性を考慮して、温度差ΔＴｃが第１温度Ｔｃ１より大きいときにはトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度の上昇量がトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲の上限に相当する上昇量を超えると推定して昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦを高周波数ＣＦＨから中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬに低減するものとしてもよい。この場合、図３の昇圧制御ルーチンおよび図４のキャリア周波数設定用マップに代えて図８の昇圧制御ルーチンおよび図９のキャリア周波数設定用マップを用いるものとすればよい。図８の昇圧制御ルーチンでは、電圧センサ５７ａからの高電圧系の電圧ＶＨや高電圧系の目標電圧ＶＨ＊，温度センサ５９からの素子温度Ｔｃ，水温センサ４９からの冷却水温Ｔｗなど制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した素子温度Ｔｃから冷却水温Ｔｗを減じることにより温度差ΔＴｃを計算し（ステップＳ２１０）、キャリア周波数ＣＦが変更されてから上述の所定時間ｔｒｅｆが経過しているときには計算した温度差ΔＴｃに基づいて図９のマップを用いてキャリア周波数ＣＦを設定し（ステップＳ２２０，Ｓ２３０）、所定時間ｔｒｅｆが経過していないときにはそれまでに設定されているキャリア周波数ＣＦを保持して（ステップＳ２２０）、設定または保持したキャリア周波数を用いて高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧回路５５のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２４０）、昇圧制御ルーチンを終了する。図９のキャリア周波数設定用マップは、図４のマップの充放電電流Ｉｂの絶対値と第１電流Ｉｂ１と第２電流Ｉｂ２とに代えて温度差ΔＴｃと第１温度Ｔｃ１と第２温度Ｔｃ２とを用いる点を除いて図４のマップと同一である。ここで、第１温度Ｔｃ１は、昇圧回路５５を高周波数ＣＦＨとしてのキャリア周波数ＣＦでスイッチング制御する状態におけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲を定める温度差ΔＴｃとして実験または解析により予め定められた値を用いるものとし、第２温度Ｔｃ２は、昇圧回路５５を中間周波数ＣＦＭとしてのキャリア周波数ＣＦでスイッチング制御する状態におけるトランジスタＴ３１，Ｔ３２に生じる熱応力の許容範囲を定める温度差ΔＴｃとして実験または解析により予め定められた値を用いるものとした。このように、昇圧回路５５の別の特性を考慮して、昇圧回路５５の冷却水の冷却水温Ｔｗに対するトランジスタＴ３１，Ｔ３２の素子温度Ｔｃの温度差ΔＴｃに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するから、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度が高いか低いかに拘わらずトランジスタＴ３１，Ｔ３２に大きな熱応力が繰り返し作用するのが抑制され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の劣化を抑制することができる。なお、この変形例においても、図９のキャリア周波数設定用マップに代えて、図６のマップに相当するマップや図７のマップに相当するマップを用いて、温度差ΔＴｃに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０に搭載された電源装置では、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値に基づいて昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦを設定するものとしたが、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値に代えて、温度センサ５９からの素子温度Ｔｃの時間微分値（例えば、昇圧制御ルーチンにより入力した温度センサ５９からの素子温度Ｔｃから数回前や十数回前に昇圧制御ルーチンを実行したときに入力した温度センサ５９からの素子温度Ｔｃを減じて得られる値など）に基づいて昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦを設定するなどとしてもよい。

実施例では、エンジン２２やモータＭＧ１の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに出力して走行するハイブリッド自動車に適用して説明したが、図１０の変形例の電気自動車１２０に例示するように、エンジン２２やモータＭＧ１を備えずに走行用のモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに出力して走行する車両に適用するものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車や電気自動車など電力により作動する機器として走行用の動力を入出力するモータと電力のやり取りを行なう電源装置について説明したが、車載されていない電動機や電動機とは異なる電力を用いて作動する機器と電力のやり取りを行なう電源装置の形態としてもよく、こうした電源装置の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ１やモータＭＧ２が「機器」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧回路５５が「電圧調整手段」に相当し、キャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆ経過したときにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨをキャリア周波数ＣＦに設定すると共にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときには高周波数ＣＦより低い中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬをキャリア周波数ＣＦに設定する図３の昇圧制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「実行用周波数設定手段」に相当し、設定したキャリア周波数ＣＦを用いて高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５をスイッチング制御する図３の昇圧制御ルーチンのステップＳ１３０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、温度センサ５９が「素子温度検出手段」に相当し、水温センサ４９が「冷却液温度検出手段」に相当する。

ここで、「機器」としては、モータＭＧ１やモータＭＧ２に限定されるものではなく、電力を用いて作動する機器であれば如何なるものとしても構わない。「二次電池」としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、二次電池であれば、如何なるタイプのものとしても構わない。「電圧調整手段」としては、昇圧回路５５に限定されるものではなく、ＤＣ／ＤＣコンバータなど、二次電池と機器とに接続されスイッチング素子を有しスイッチング素子のスイッチングにより二次電池側の電圧に対して機器側の電圧を調整するものであれば如何なるものとしても構わない。「実行用周波数設定手段」としては、キャリア周波数ＣＦが変更されてから所定時間ｔｒｅｆ経過したときにバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１以下のときには高周波数ＣＦＨをキャリア周波数ＣＦに設定すると共にバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの絶対値が第１電流Ｉｂ１より大きいときには高周波数ＣＦより低い中間周波数ＣＦＭや低周波数ＣＦＬをキャリア周波数ＣＦに設定するモータＥＣＵ４０に限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットの組み合わせによるものや水温センサ４９からの冷却水温Ｔｗに対する温度センサ５９からの素子温度Ｔｃの温度差ΔＴｃに基づいてキャリア周波数ＣＦを設定するものなど、スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、上昇量が所定量より大きいと推定されるときには実行用周波数に第１の周波数より低い第２の周波数を設定するものであれば、如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、設定したキャリア周波数ＣＦを用いて高電圧系の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるよう昇圧回路５５をスイッチング制御するモータＥＣＵ４０に限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットの組み合わせによるものなど、設定された実行用周波数でスイッチング素子がスイッチングされて機器側の電圧が調整されるよう電圧調整手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「素子温度検出手段」としては、温度センサ５９に限定されるものではなく、スイッチング素子の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「冷却液温度検出手段」としては、水温センサ４９に限定されるものではなく、スイッチング素子を冷却する冷却液の温度である冷却液温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電源装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である電源装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＥＣＵ４０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。昇圧回路５５のキャリア周波数設定用マップの一例を示す説明図である。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂと昇圧回路５５のキャリア周波数ＣＦと昇圧回路５５のスイッチング素子としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の推定される温度上昇量との時間変化の一例を模式的に示す説明図である。変形例のキャリア周波数設定用マップの一例を示す説明図である。変形例のキャリア周波数設定用マップの一例を示す説明図である。変形例のモータＥＣＵ４０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例のキャリア周波数設定用マップの一例を示す説明図である。変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３５減速ギヤ、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４０ａＣＰＵ、４０ｂＲＯＭ、４０ｃＲＡＭ、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖ電流センサ、４７，４８温度センサ、４９水温センサ、５０バッテリ、５１ａ電流センサ、５１ｂ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、５４ａ正極母線、５４ｂ負極母線、５５昇圧回路、５７，５８コンデンサ、５７ａ，５８ａ電圧センサ、５９温度センサ、６０ギヤ機構、６２デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ駆動輪、６４ａ，６４ｂ車輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、１２０電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ、Ｌリアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧモータ。

Claims

電力により作動する機器と電力のやり取りを行なう電源装置であって、
二次電池と、
前記二次電池と前記機器とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池側の電圧に対して前記機器側の電圧を調整する電圧調整手段と、
前記スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには前記電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときには前記実行用周波数に前記第１の周波数より低い第２の周波数を設定する実行用周波数設定手段と、
前記設定された実行用周波数で前記スイッチング素子がスイッチングされて前記機器側の電圧が調整されるよう前記電圧調整手段を制御する制御手段と、
を備える電源装置。
請求項１記載の電源装置であって、
前記実行用周波数設定手段は、前記二次電池の充放電電流の大きさが所定値以下のときを前記上昇量が前記所定量以下と推定されるときとして前記第実行用周波数に前記第１の周波数を設定し、前記二次電池の充放電電流の大きさが前記所定値より大きいときを前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときとして前記実行用周波数に前記第２の周波数を設定する手段である、
電源装置。
請求項１記載の電源装置であって、
前記スイッチング素子の温度を検出する素子温度検出手段と、
前記スイッチング素子を冷却する冷却液の温度である冷却液温度を検出する冷却液温度検出手段と、
を備え、
前記実行用周波数設定手段は、前記検出されたスイッチング素子の温度から前記検出された冷却液温度を減じて得られる温度差が所定温度以下のときを前記上昇量が前記所定量以下と推定されるときとして前記実行用周波数に前記第１の周波数を設定し、前記温度差が前記所定温度より大きいときを前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときとして前記実行用周波数に前記第２の周波数を設定する手段である、
電源装置。
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の電源装置であって、
前記実行用周波数設定手段は、前記実行用周波数が変更されてから所定時間が経過するまでは前記上昇量に拘わらず前記実行用周波数を保持する手段である、
電源装置。
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の電源装置であって、
前記実行用周波数設定手段は、前記第２の周波数として前記上昇量が前記所定量より大きいほど低くなる傾向の周波数を用いて前記実行用周波数を設定する手段である、
電源装置。
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電源装置を搭載した車両であって、
前記機器は、走行用の動力を入出力する電動機である、
車両。
二次電池と、電力により作動する機器と前記二次電池とに接続されスイッチング素子を有し該スイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池側の電圧に対して前記機器側の電圧を調整する電圧調整手段とを備え、前記機器と電力のやり取りを行なう電源装置の制御方法であって、
（ａ）前記スイッチング素子の温度の単位時間あたりの上昇量が所定量以下と推定されるときには前記電圧調整手段のスイッチング素子をスイッチングする実行用周波数に第１の周波数を設定し、前記上昇量が前記所定量より大きいと推定されるときには前記実行用周波数に前記第１の周波数より低い第２の周波数を設定し、
（ｂ）前記設定された実行用周波数で前記スイッチング素子がスイッチングされて前記機器側の電圧が調整されるよう前記電圧調整手段を制御する、
電源装置の制御方法。