JP5805246B2 - Vehicle power supply - Google Patents

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Description

この発明は、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するインバータと、直流入力電圧を直流出力電圧に変換するコンバータとを有する車両用電源装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle power supply apparatus having an inverter that converts a DC input voltage into an AC output voltage, and a converter that converts the DC input voltage into a DC output voltage.

ハイブリッド車のような電気エネルギーを用いた自動車には、駆動用モータや、駆動用モータに電力を供給するための高電圧バッテリ、インバータが備えられる。高電圧バッテリの電圧は一般的に100V〜400Vに達し、インバータで高電圧バッテリの直流電圧を交流電圧に変換し、駆動用モータへ電力を供給する。
また、従来車ではエンジンの動力で発電するオルタネータにより12V系の電気機器に電力を供給しているが、ハイブリッド車はエンジンが停止するモードが存在するため、高電圧バッテリの電圧を12V系の電圧に変換するコンバータを搭載し、コンバータによって12V系の電気機器に電力を供給する。
上記で述べたインバータとコンバータの車両への実装形態は、インバータとコンバータそれぞれを別々の筐体に実装して一体化する構成や、インバータとコンバータを同一の筐体内に実装する構成など、様々な形態がとられている。
A vehicle using electric energy such as a hybrid vehicle includes a drive motor, a high voltage battery for supplying power to the drive motor, and an inverter. The voltage of the high voltage battery generally reaches 100V to 400V, the inverter converts the DC voltage of the high voltage battery into an AC voltage, and supplies power to the drive motor.
In addition, in conventional vehicles, power is supplied to 12V electric devices by an alternator that generates power using engine power. However, since hybrid vehicles have a mode in which the engine stops, the voltage of the high voltage battery is set to 12V voltage. A converter for converting to 12V is mounted, and power is supplied to the 12V electric equipment by the converter.
The inverter and converter can be mounted on the vehicle in various ways, such as a configuration in which the inverter and the converter are each mounted in separate housings, and a configuration in which the inverter and the converter are mounted in the same housing. Form is taken.

またインバータの入力側の端子間には、電圧の変動を平滑化して、インバータの作動を安定させるべく大容量の平滑コンデンサが設けられる。事故発生時のドライバーの救出作業、また車両整備工場における車両メンテナンスを考慮して、この平滑コンデンサに充電された電荷をいち早く放電する必要あるが、この放電のために設けられた従来の放電回路は、大容量の抵抗で電荷を熱に変換することによりコンデンサの放電を行っていた(特許文献1参照)。
大容量コンデンサの電荷を熱として捨てることは、電力の無駄であるばかりか、抵抗の発熱を避けて放電回路をコスト削減しようとすると放電時間が長くなり、また逆に放電時間を短くしようとすると抵抗の大容量化が必要となり、放電回路がコストアップしてしまう問題がある。
A large-capacity smoothing capacitor is provided between terminals on the input side of the inverter in order to smooth voltage fluctuations and stabilize the operation of the inverter. In consideration of driver rescue work in the event of an accident and vehicle maintenance at a vehicle maintenance shop, it is necessary to discharge the electric charge charged in this smoothing capacitor as soon as possible, but the conventional discharge circuit provided for this discharge is The capacitor was discharged by converting the electric charge into heat with a large-capacity resistor (see Patent Document 1).
Throwing away the charge of a large-capacity capacitor as heat is not only a waste of power, but if you try to reduce the cost of the discharge circuit by avoiding heat generation of the resistor, the discharge time will be longer, and conversely if you try to shorten the discharge time There is a problem that the capacity of the resistor needs to be increased and the cost of the discharge circuit increases.

この問題を解決するための手段として、メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して走行モータを駆動するインバータと、インバータに並列に接続された平滑用のコンデンサと、コンデンサの充放電及びインバータを制御する制御手段と、制御手段に電力を供給するサブバッテリと、メインバッテリの電圧を降下させてサブバッテリを充電するDC/DCコンバータとを備えた電気自動車の制御装置において、平滑用のコンデンサの放電時にその電荷をサブバッテリの充電に有効利用すべき、制御手段は、該コンデンサの放電時に電荷をDC/DCコンバータを介してサブバッテリに供給することを行っている(特許文献2参照)。   As means for solving this problem, an inverter that converts the DC power of the main battery into AC power and drives the traveling motor, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter, charging and discharging of the capacitor, and an inverter are provided. In a control device for an electric vehicle, comprising: a control means for controlling; a sub-battery for supplying power to the control means; and a DC / DC converter for lowering the voltage of the main battery to charge the sub-battery. The control means that should effectively use the electric charge for charging the sub-battery at the time of discharging supplies the electric charge to the sub-battery via the DC / DC converter when the capacitor is discharged (see Patent Document 2).

この特許文献2によれば、電気自動車の走行が停止し、コンデンサの電荷を放電する際に、制御手段はコンデンサの電荷をDC/DCコンバータを介してサブバッテリに供給するので、コンデンサの電荷を放電回路により熱として無駄に消費することがなく、サブバッテリの充電に有効利用することができる。また放電回路が不要になるのでコストが削減されるだけでなく、放電回路の放熱を考慮せずに短時間で放電を完了させることができる。   According to Patent Document 2, when the electric vehicle stops running and the capacitor charge is discharged, the control means supplies the capacitor charge to the sub-battery via the DC / DC converter. The discharge circuit does not waste energy as heat and can be used effectively for charging the sub-battery. Further, since the discharge circuit is not necessary, not only the cost is reduced, but also the discharge can be completed in a short time without considering the heat radiation of the discharge circuit.

特開平8−33103号公報JP-A-8-33103 特開平10−248263号公報JP 10-248263 A

特許文献2に記載のDC/DCコンバータを用いて平滑コンデンサの電荷を放電するという手段は、余分な放電回路を必要としない可能性がある点で有効である。しかしながら、一般的に、ハイブリッド自動車や電気自動車においては、搭載されている平滑コンデンサの容量に関わらず、共通的に放電時間の目標値が取り決めされている上に、DC/DCコンバータは電圧変換回路であって、これを流れる電流、つまり放電電流の制御ができない。
一般に放電電流は車両の補機の動作状況によって決まる。よって、特許文献2の発明に記載の手段だけでは、大容量の平滑コンデンサを搭載するような特定の車種において、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電を完了できないという問題がある。
The means for discharging the electric charge of the smoothing capacitor using the DC / DC converter described in Patent Document 2 is effective in that an extra discharge circuit may not be required. However, in general, in hybrid vehicles and electric vehicles, a target value for the discharge time is commonly determined regardless of the capacity of the mounted smoothing capacitor, and the DC / DC converter is a voltage conversion circuit. However, the current flowing through this, that is, the discharge current cannot be controlled.
In general, the discharge current depends on the operating conditions of the auxiliary equipment of the vehicle. Therefore, there is a problem that the discharge of the capacitor charge cannot be completed within a target discharge time in a specific vehicle type in which a large-capacity smoothing capacitor is mounted only by the means described in the invention of Patent Document 2.

この結果、目標の放電時間を達成するに当たり、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が必要となり、当初の目的である、余分な放電回路を不要としてコストを削減するという効果を最大限に実現できない問題がある。
また、特許文献2に記載の手段は、コンデンサの電荷を熱として無駄に消費するのではなく、サブバッテリの充電に有効利用することを第一の目的としている。しかしながら、事故発生時にサブバッテリの状態はわからず、場合によってはバッテリケースの破壊等により液漏れ等を生じている場合があり、これに充電することが必ずしも安全とは限らない。
As a result, in order to achieve the target discharge time, an additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the effect of reducing the cost by eliminating the need for an extra discharge circuit, which is the original purpose, is maximized. There are problems that cannot be realized.
In addition, the means described in Patent Document 2 has a first object to effectively use the electric charge of the capacitor for charging the sub-battery, instead of wasting the electric charge of the capacitor as heat. However, the state of the sub-battery is not known at the time of the accident, and in some cases, liquid leakage or the like may occur due to destruction of the battery case, and it is not always safe to charge it.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、目標とする放電時間の達成、放電回路に要するコストの最小化を実現するための車両用電源装置を得ることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle power supply device for achieving a target discharge time and minimizing the cost required for a discharge circuit. It is what.

この発明に係る車両用電源装置は、メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、コンデンサの充放電及びインバータ装置を制御するインバータ制御手段と、インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、内部に実装された電力変換用のスイッチング素子を有し、メインバッテリの電圧を降下させてサブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータのスイッチング素子の駆動周波数を択一的または無段階に制御して電力変換するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、インバータ制御手段は、コンデンサの放電時に電荷をDC/DCコンバータを介してサブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、DC/DCコンバータ制御手段は、DC/DCコンバータの損失が通常動作時よりコンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、変換効率悪化手段は、スイッチング素子の駆動周波数を高めてスイッチング損失を大きくするように制御するものである。 A power supply device for a vehicle according to the present invention includes an inverter device that drives a motor by converting DC power of a main battery to AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and an inverter DC having an inverter control means for controlling the device, a sub-battery for supplying power to the inverter control means, and a power conversion switching element mounted inside, and charging the sub-battery by lowering the voltage of the main battery DC / DC converter and DC / DC converter control means for converting power by selectively or steplessly controlling the drive frequency of the switching element of the DC / DC converter, and the inverter control means is configured to charge the capacitor when discharging the capacitor. Supply to sub-battery or equipment connected to it via DC / DC converter And controlled so, the DC / DC converter control means have a conversion efficiency deterioration means DC / DC converter loss is controlled to be better at the time of discharging operation of the capacitor than in normal operation is increased, the conversion efficiency deteriorates means The switching frequency is controlled so as to increase the switching loss by increasing the driving frequency of the switching element .

また、この発明に係る車両用電源装置は、メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、コンデンサの充放電及びインバータ装置を制御するインバータ制御手段と、インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータの電力変換を制御するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、インバータ制御手段は、コンデンサの放電時に電荷をDC/DCコンバータを介してサブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、DC/DCコンバータ制御手段は、DC/DCコンバータの出力電圧が所望の目標値となるように制御すると共に、コンデンサの放電時に出力電圧を目標値よりも高く設定して制御する出力電圧調整手段を有し、出力電圧調整手段は、インバータ制御手段がコンデンサの放電を行う前後において、DC/DCコンバータの出力電圧の変化が小さくなるように目標出力電圧を設定するものである。 The vehicle power supply device according to the present invention includes an inverter device for driving a motor by converting DC power of a main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, and charging / discharging of the capacitor. And an inverter control means for controlling the inverter device, a sub battery for supplying power to the inverter control means, a DC / DC converter for charging the sub battery by dropping the voltage of the main battery, and power conversion of the DC / DC converter DC / DC converter control means for controlling the power supply, and the inverter control means controls to supply the electric charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged. In the DC converter control means, the output voltage of the DC / DC converter becomes a desired target value. Controls to have an output voltage regulating means for controlling the output voltage during discharge of the capacitor is set higher than the target value, the output voltage adjusting means, before and after the inverter control means to discharge the capacitor, DC The target output voltage is set so that the change in the output voltage of the / DC converter becomes small .

この発明によれば、DC/DCコンバータの損失は通常動作時よりコンデンサの放電動作時の方が大きくなるので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電を完了することができる。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。
また、別の発明によれば、DC/DCコンバータの出力電圧が高まり、サブバッテリ及びこれに接続された機器に流れる電流が増加するので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電を完了することができる。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。
According to the present invention, since the loss of the DC / DC converter is larger during the capacitor discharging operation than during the normal operation, the discharging time can be shortened compared to the conventional case, and the capacitor charge can be discharged within the target discharging time. Can be completed. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.
Further, according to another invention, the output voltage of the DC / DC converter increases, and the current flowing through the sub-battery and the device connected to the sub-battery increases, so that the discharge time can be shortened compared to the conventional case, and the target discharge time The discharge of the capacitor charge can be completed within. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

この発明の実施の形態1に係わる車両用電源装置の全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a whole block diagram of the vehicle power supply device concerning Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に使用されるDC/DCコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the DC / DC converter used for Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の車両用電源装置における変換効率悪化制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the conversion efficiency deterioration control in the vehicle power supply device of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係わる車両用電源装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle power supply device concerning Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の車両用電源装置における出力電圧調整制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the output voltage adjustment control in the vehicle power supply device of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3の車両用電源装置における変換効率悪化制御のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of conversion efficiency deterioration control in the vehicle power supply device of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の車両用電源装置における変換効率悪化制御のデータテーブルを示す図である。It is a figure which shows the data table of the conversion efficiency deterioration control in the vehicle power supply device of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の車両用電源装置における変換効率悪化制御のデータテーブルを示す図である。It is a figure which shows the data table of the conversion efficiency deterioration control in the vehicle power supply device of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の車両用電源装置における電圧出力調整制御のデータテーブルを示す図である。It is a figure which shows the data table of the voltage output adjustment control in the vehicle power supply device of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4の車両用電源装置における制御方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control method in the vehicle power supply device of Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5の車両用電源装置における制御方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control method in the vehicle power supply device of Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6の車両用電源装置における制御方法のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the control method in the vehicle power supply device of Embodiment 6 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る車両用電源装置を図1から図3に基づいて説明する。
図1は、少なくとも直流入力電圧を交流出力電圧に変換するインバータと、直流入力電圧を直流出力電圧に変換するコンバータとで構成される車両用電源装置を示しており、ハイブリッド車や電気自動車に使用される走行用モータの電源装置として好適なものである。
Embodiment 1 FIG.
A vehicle power supply device according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a vehicle power supply device including at least an inverter that converts a DC input voltage into an AC output voltage and a converter that converts the DC input voltage into a DC output voltage, and is used for a hybrid vehicle and an electric vehicle. It is suitable as a power supply device for a traveling motor.

図1において、走行用モータの電動機202は、力行/回生用の電動機で、例えば、永久磁石式交流同期モータが用いられる。電動機202はインバータ装置203によって駆動制御され、力行時は電動機202への供給電力を直流から交流に変換し、回生時は電動機202の回生電力を交流から直流に変換する。
インバータ装置203には、それに付属する平滑用のコンデンサ204が並列に接続され、コンデンサ204は充放電可能なメインバッテリ205に接続されている。メインバッテリ205は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池で構成される。
In FIG. 1, a motor 202 for a running motor is a power running / regenerative motor, and for example, a permanent magnet type AC synchronous motor is used. The electric motor 202 is driven and controlled by the inverter device 203, and converts power supplied to the electric motor 202 from direct current to alternating current during power running, and converts the regenerative power of the electric motor 202 from alternating current to direct current during regeneration.
A smoothing capacitor 204 attached to the inverter device 203 is connected in parallel, and the capacitor 204 is connected to a main battery 205 that can be charged and discharged. The main battery 205 is composed of, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.

メインバッテリ205には、DC/DCコンバータ100を介してサブバッテリ206が接続され、DC/DCコンバータ100はメインバッテリ205からの直流入力電圧を直流出力電圧に変換してサブバッテリ206を充電する。サブバッテリ206はメインバッテリ205より電圧が低く充放電可能なものである。サブバッテリ206からの直流出力は、各種コントロールユニット(後述するインバータ制御装置208やDC/DCコンバータ制御装置209など)や電動パワーステアリング装置等の車両の補機群の負荷207に供給される。   A sub battery 206 is connected to the main battery 205 via the DC / DC converter 100, and the DC / DC converter 100 converts the DC input voltage from the main battery 205 into a DC output voltage to charge the sub battery 206. The sub battery 206 has a lower voltage than the main battery 205 and can be charged and discharged. The direct current output from the sub-battery 206 is supplied to various control units (such as an inverter control device 208 and a DC / DC converter control device 209 described later) and a load 207 of an auxiliary machine group of the vehicle such as an electric power steering device.

インバータ装置203には、インバータ装置203の制御及び平滑用のコンデンサ204の充放電を制御するインバータ制御装置208が接続されている。また、DC/DCコンバータ100には、インバータ制御装置208からの指示に基づき動作し、DC/DCコンバータ100を駆動制御するDC/DCコンバータ制御装置209が接続されている。DC/DCコンバータ制御装置209には、DC/DCコンバータ100の損失が通常動作時よりコンデンサ204の放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段210を有している。変換効率悪化手段210については、図3に基づいて後で詳しく説明する。   An inverter control device 208 that controls the inverter device 203 and controls charging / discharging of the smoothing capacitor 204 is connected to the inverter device 203. The DC / DC converter 100 is connected to a DC / DC converter control device 209 that operates based on an instruction from the inverter control device 208 and drives and controls the DC / DC converter 100. The DC / DC converter control device 209 includes conversion efficiency deterioration means 210 that controls the loss of the DC / DC converter 100 so that it is greater during the discharging operation of the capacitor 204 than during normal operation. The conversion efficiency deterioration means 210 will be described later in detail with reference to FIG.

図2は、DC/DCコンバータ100の具体的な回路構成図を示し、一次巻線111と二次巻線112、113の巻き数比に応じて電圧を変化させるトランス104と、DC/DCコンバータ100に直流電力を供給するためメインバッテリ205に接続される入力端子101a、101b(まとめて入力端子101)と、電力変換用の複数のスイッチング素子12a〜12d(まとめてスイッチング素子12)を有し、入力端子101から供給された直流電力をスイッチングしてトランス104の一次巻線111にパルス波の電力を供給するインバータ回路103と、複数の整流素子105、106を有し、トランス104の二次巻線112、113に伝達された交流電力を整流する整流回路107と、直流電力を出力する出力端子110a、110b(まとめて出力端子110)と、トランス104のセンタータップ部114と出力端子110aとの間に接続され、整流回路107で整流した交流電力を平滑化するチョークコイル108と、両出力端子110間に接続され、整流回路107で整流した交流電圧を平滑化する平滑コンデンサ109とを備えた、所謂、絶縁型DC/DCコンバータである。   FIG. 2 shows a specific circuit configuration diagram of the DC / DC converter 100. The transformer 104 that changes the voltage according to the turn ratio of the primary winding 111 and the secondary windings 112 and 113, and the DC / DC converter In order to supply DC power to 100, input terminals 101a and 101b (collectively input terminal 101) connected to main battery 205 and a plurality of switching elements 12a to 12d for power conversion (collectively switching elements 12) are provided. The inverter circuit 103 that switches the DC power supplied from the input terminal 101 and supplies the pulse wave power to the primary winding 111 of the transformer 104, and a plurality of rectifier elements 105 and 106, and the secondary of the transformer 104 A rectifier circuit 107 that rectifies AC power transmitted to the windings 112 and 113, and an output terminal 110 that outputs DC power. 110b (collectively the output terminal 110), the choke coil 108 connected between the center tap portion 114 of the transformer 104 and the output terminal 110a and smoothing the AC power rectified by the rectifier circuit 107, and both output terminals 110 This is a so-called insulation type DC / DC converter including a smoothing capacitor 109 that is connected between them and smoothes the AC voltage rectified by the rectifier circuit 107.

DC/DCコンバータ制御装置209は、DC/DCコンバータ100より、その内部温度、具体的には、スイッチング素子12や整流回路107、トランス104やチョークコイル108といった磁性部品の温度、またDC/DCコンバータ100に流れる電流を入力して、これらを監視し、DC/DCコンバータ100を動作または非動作させる。
図1の車両用電源装置において、インバータ制御装置208はインバータ装置203を制御して、メインバッテリ205の直流電力を交流電力に変換して電動機202を駆動する。また、インバータ制御装置208はコンデンサ204の充放電を制御し、放電時には電荷をDC/DCコンバータ100を介してサブバッテリ206またはこれに接続された機器(負荷207)に供給するように制御する。DC/DCコンバータ制御装置209は、DC/DCコンバータ100の出力電圧が所望の目標値となるように制御する。
The DC / DC converter control device 209 has an internal temperature from the DC / DC converter 100, specifically, the temperature of magnetic components such as the switching element 12, the rectifier circuit 107, the transformer 104 and the choke coil 108, and the DC / DC converter. The current flowing through 100 is input and monitored, and the DC / DC converter 100 is activated or deactivated.
In the vehicle power supply device of FIG. 1, the inverter control device 208 controls the inverter device 203 to convert the DC power of the main battery 205 into AC power and drive the motor 202. Further, the inverter control device 208 controls charging / discharging of the capacitor 204, and controls to supply electric charge to the sub battery 206 or a device (load 207) connected thereto via the DC / DC converter 100 at the time of discharging. The DC / DC converter control device 209 performs control so that the output voltage of the DC / DC converter 100 becomes a desired target value.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図3に示すフローチャートを用いて説明する。図3は、DC/DCコンバータ制御装置209の変換効率悪化手段210がDC/DCコンバータ100の変換効率悪化制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。
図3において、ステップ301は、インバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。ステップ302は、ステップ301において放電シーケンスである(Y)と判定されると、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12の駆動周波数fを放電シーケンスでないときの設定値xfnより大きい値xf1に設定する。
Next, the control method of the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 3 shows a flowchart when the conversion efficiency deterioration means 210 of the DC / DC converter controller 209 controls the conversion efficiency deterioration of the DC / DC converter 100. This flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle. Is.
In FIG. 3, step 301 confirms whether the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. In step 302, if it is determined in step 301 that the discharge sequence is (Y), the drive frequency f of the switching element 12 of the DC / DC converter 100 is set to a value xf1 larger than the set value xfn when not in the discharge sequence.

ステップ301において放電シーケンスでない(N)と判定されると、ステップ303に進み、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12の駆動周波数fを設定値xfnに設定する。この設定値xfnはDC/DCコンバータ100の電力変換を最適化する値であって、当該コンバータによって実現できる最高効率になるよう設定することが理想である。
ステップ304は少なくとも駆動周波数fの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
If it is determined in step 301 that the discharge sequence is not (N), the process proceeds to step 303 where the drive frequency f of the switching element 12 of the DC / DC converter 100 is set to the set value xfn. This set value xfn is a value that optimizes the power conversion of the DC / DC converter 100, and is ideally set to have the highest efficiency that can be realized by the converter.
Step 304 drives and controls the switching element 12 of the DC / DC converter 100 based on at least the value of the driving frequency f.

この実施の形態1によれば、DC/DCコンバータ100は、コンデンサ204の放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方が駆動周波数fを大きな値に設定して駆動制御するので、DC/DCコンバータ100のスイッチング損失は放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方が大きくなる。この結果、従来よりもコンデンサ204の放電時間の短縮ができるので、目標の放電時間内にコンデンサ204の電荷の放電が完了する。またDC/DCコンバータ100以外の追加的な放電回路を不要にして、放電回路のコストを最小限にできる。   According to the first embodiment, the DC / DC converter 100 controls the drive by setting the drive frequency f to a larger value during the discharge sequence than when it is not the discharge sequence of the capacitor 204 (during normal operation). The switching loss of the DC / DC converter 100 is larger in the discharge sequence than in the non-discharge sequence (during normal operation). As a result, since the discharge time of the capacitor 204 can be shortened compared to the conventional case, the discharge of the capacitor 204 is completed within the target discharge time. Further, an additional discharge circuit other than the DC / DC converter 100 is not required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

なお、上記説明では、コンデンサ204の放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方が駆動周波数fを大きな値に設定してスイッチング損失が大きくなるように駆動制御するものであったが、逆に、駆動周波数fを小さな値に設定して、トランス104の鉄損が大きくなるように駆動制御しても同様の効果が得られる。DC/DCコンバータ100の全体損失を悪化させるために、駆動周波数を高めてスイッチング損失を大きくすべきか、駆動周波数を下げて鉄損を大きくすべきかは、DC/DCコンバータ100の特性に依存する。   In the above description, the driving control is performed so that the switching loss is increased by setting the driving frequency f to a larger value in the discharging sequence than in the discharging sequence of the capacitor 204 (during normal operation). However, the same effect can be obtained by setting the drive frequency f to a small value and controlling the drive so that the iron loss of the transformer 104 is increased. Whether the driving frequency should be increased to increase the switching loss or the driving frequency should be decreased to increase the iron loss in order to deteriorate the overall loss of the DC / DC converter 100 depends on the characteristics of the DC / DC converter 100.

また、上記説明では、駆動周波数fに設定する値を2つ設けておいて、放電シーケンス時及び放電シーケンスでない時に使い分ける制御を示したが、スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きを切り替える回路を設けておき、これを放電シーケンス時及び放電シーケンスでない時に使い分けるようにしても構わない。
具体的には、放電シーケンスでないとき(通常動作時)は時間当たりの変化が大きくなる回路を使用し、放電シーケンスのときは時間当たりの変化が小さくなる回路を使用する。
このようにしておけば、DC/DCコンバータ100は、コンデンサ204の放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方がスイッチング素子12の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きが小さくなるので、DC/DCコンバータ100の損失は放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方が大きくなる。この結果、従来よりもコンデンサ204の放電時間の短縮ができるので、目標の放電時間内にコンデンサ204の電荷の放電が完了する。またDC/DCコンバータ100以外の追加的な放電回路を不要にして、放電回路のコストを最小限にできる。
In the above description, two values to be set for the drive frequency f are provided, and control is selectively used when the discharge sequence is not used and when the discharge sequence is not used. A circuit for switching the inclination may be provided, and this may be used separately during the discharge sequence and when not in the discharge sequence.
Specifically, a circuit with a large change per time is used when not in the discharge sequence (during normal operation), and a circuit with a small change per time is used during the discharge sequence.
In this way, the DC / DC converter 100 has a smaller change slope of the rise and fall of the switching element 12 during the discharge sequence than when it is not the discharge sequence of the capacitor 204 (during normal operation). The loss of the DC / DC converter 100 is greater in the discharge sequence than in the discharge sequence (during normal operation). As a result, since the discharge time of the capacitor 204 can be shortened compared to the conventional case, the discharge of the capacitor 204 is completed within the target discharge time. Further, an additional discharge circuit other than the DC / DC converter 100 is not required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

さらに、図2では整流回路107をダイオードとして図示しているが、これをMOSFETのスイッチング素子として整流回路107を同期整流タイプとしておき、DC/DCコンバータ100の全体損失を悪化させる手段として、トランス1次側のスイッチング素子とトランス2次側のスイッチング素子のデッドタイムを、放電シーケンス時及び放電シーケンスでない時で切り替えるようにしても構わない。
具体的には、放電シーケンスのときは、放電シーケンスでないとき(通常動作時)よりもゼロボルトスイッチングが成立しないように(通常動作時よりも1次側スイッチング素子のデッドタイムを大きくする場合も小さくする場合もある。2次側のデッドタイムは1次側のタイミングに同期させる)すると、DC/DCコンバータの損失は通常動作時よりコンデンサの放電動作時の方が大きくなるので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電が完了する。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。
Further, in FIG. 2, the rectifier circuit 107 is illustrated as a diode, but the transformer 1 is used as a means for deteriorating the overall loss of the DC / DC converter 100 by using the rectifier circuit 107 as a synchronous rectifier type using the MOSFET as a switching element. The dead time between the switching element on the secondary side and the switching element on the secondary side of the transformer may be switched between the discharge sequence and the non-discharge sequence.
Specifically, in the discharge sequence, zero volt switching is not established more than in the non-discharge sequence (during normal operation) (when the dead time of the primary-side switching element is increased compared to during normal operation). If the secondary dead time is synchronized with the primary timing), the loss of the DC / DC converter is larger during the capacitor discharging operation than during the normal operation, so the discharging time is longer than the conventional one. The discharge of the capacitor charge is completed within the target discharge time. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

さらに、上記と同様、図2の整流回路107を同期整流タイプとしておき、DC/DCコンバータ100の全体損失を悪化させる手段として、トランス1次側のスイッチング素子とトランス2次側のスイッチング素子12の駆動タイミングを、放電シーケンス時及び放電シーケンスでない時で切り替えるようにしても構わない。
具体的には、放電シーケンスのときは、放電シーケンスでないとき(通常動作時)よりも、1次側スイッチング素子の駆動タイミングに対し、2次側スイッチング素子の駆動タイミングを遅くするようにすると、DC/DCコンバータの損失は通常動作時よりコンデンサの放電動作時の方が大きくなるので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電が完了する。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。
Further, similarly to the above, the rectifier circuit 107 of FIG. 2 is set as a synchronous rectification type, and as means for deteriorating the overall loss of the DC / DC converter 100, the transformer primary side switching element and the transformer secondary side switching element 12 The drive timing may be switched between the discharge sequence and the non-discharge sequence.
Specifically, in the discharge sequence, if the drive timing of the secondary side switching element is delayed with respect to the drive timing of the primary side switching element, compared to the case where it is not the discharge sequence (during normal operation), DC The loss of the / DC converter is larger during the capacitor discharging operation than during the normal operation, so that the discharging time can be shortened compared to the conventional case, and the discharging of the capacitor charge is completed within the target discharging time. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

また、この実施の形態1では、スイッチングの駆動周波数を2択で選択する手段としたが、例えば、検出したDC/DCコンバータ100を流れる電流に応じて、スイッチングの駆動周波数を複数段階または無段階に変化させるようにしても構わない。これは、スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾き、デッドタイム、駆動タイミングについても同様、電流に応じて複数段階または無段階に変化させるようにしても構わない。   In the first embodiment, the switching driving frequency is selected by two options. However, for example, the switching driving frequency is set in a plurality of steps or steplessly according to the detected current flowing through the DC / DC converter 100. You may make it change to. Similarly, the slope of the rise and fall of the voltage across the switching element 12, the dead time, and the drive timing may be changed in a plurality of steps or steplessly according to the current.

この実施の形態1において、DC/DCコンバータ100の損失を悪化させる複数の手段を説明したが、損失を悪化させる手段であれば、その他の方法でも構わない。また絶縁型コンバータでなくとも、非絶縁コンバータでも同様のこと、つまりスイッチング損失や磁性部品の損失を悪化させることが可能である。   In the first embodiment, a plurality of means for deteriorating the loss of the DC / DC converter 100 have been described. However, any other method may be used as long as it is a means for deteriorating the loss. Even if it is not an isolated converter, the same thing can be done with a non-insulated converter, that is, switching loss and loss of magnetic parts can be deteriorated.

実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係る車両用電源装置を図4および図5に基づいて説明する。
図4は、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するインバータ装置203と、直流入力電圧を直流出力電圧に変換するDC/DCコンバータ100とで構成される車両用電源装置を示しており、実施の形態1ではDC/DCコンバータ制御装置209に変換効率悪化手段210を有していたが、実施の形態2の発明では変換効率悪化手段210に代えて、コンデンサ204の放電時に出力電圧を目標値よりも高く設定して制御する出力電圧調整手段211を設けたものである。その他の構成は実施の形態1の図1と同じに付き、同じまたは相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a vehicle power supply device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 shows a vehicular power supply apparatus including an inverter device 203 that converts a DC input voltage into an AC output voltage and a DC / DC converter 100 that converts the DC input voltage into a DC output voltage. In the first embodiment, the DC / DC converter control device 209 has the conversion efficiency worsening means 210. However, in the invention of the second embodiment, instead of the conversion efficiency worsening means 210, the output voltage is changed from the target value when the capacitor 204 is discharged. The output voltage adjusting means 211 is set to be controlled to be higher. Other configurations are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図5に示すフローチャートを用いて説明する。図5は、DC/DCコンバータ制御装置209の出力電圧調整手段211がDC/DCコンバータ100の出力電圧調整制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。
図5において、ステップ401は、インバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。ステップ402は、ステップ401において放電シーケンスである(Y)と判定されると、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧Vを放電シーケンスでないときの設定値xVnより大きい値xV1に設定する。
Next, the control method for the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 5 shows a flowchart when the output voltage adjusting means 211 of the DC / DC converter control device 209 performs output voltage adjustment control of the DC / DC converter 100. This flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle. Is.
In FIG. 5, step 401 confirms whether or not the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. If it is determined in step 401 that the discharge sequence is (Y), step 402 sets the target output voltage V of the DC / DC converter 100 to a value xV1 that is larger than the set value xVn when not in the discharge sequence.

ステップ401において放電シーケンスでない(N)と判定されると、ステップ403に進み、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧Vを設定値xVnに設定する。このxVnはサブバッテリ206の充電を健全かつ継続的に行うのに最適な値であって、サブバッテリ206をほぼ満充電にしつつ、バッテリの寿命劣化を極小化できるように設定することが理想である。
ステップ404は少なくとも目標出力電圧Vの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
If it is determined in step 401 that the discharge sequence is not (N), the process proceeds to step 403, where the target output voltage V of the DC / DC converter 100 is set to the set value xVn. This xVn is an optimal value for charging the sub-battery 206 in a healthy and continuous manner, and is ideally set so as to minimize the deterioration of the battery life while the sub-battery 206 is almost fully charged. is there.
Step 404 drives and controls the switching element 12 of the DC / DC converter 100 based on at least the value of the target output voltage V.

この実施の形態2によれば、DC/DCコンバータ100は、コンデンサ204の放電シーケンスでないとき(通常動作時)より放電シーケンスのときの方が目標出力電圧Vを大きな値に設定して駆動制御するので、DC/DCコンバータ100からサブバッテリ206及び各種コントロールユニットや電動パワーステアリング装置等の車両の補機群の負荷207に供給する電力が増加する。この結果、従来よりもコンデンサ204の放電時間の短縮ができるので、目標の放電時間内にコンデンサ204の電荷の放電が完了する。またDC/DCコンバータ100以外の追加的な放電回路を不要にして、放電回路のコストを最小限にできる。   According to the second embodiment, the DC / DC converter 100 controls the drive by setting the target output voltage V to a larger value during the discharge sequence than during the discharge sequence of the capacitor 204 (during normal operation). Therefore, the electric power supplied from the DC / DC converter 100 to the load 207 of the auxiliary machinery group of the vehicle such as the sub-battery 206 and various control units and the electric power steering device increases. As a result, since the discharge time of the capacitor 204 can be shortened compared to the conventional case, the discharge of the capacitor 204 is completed within the target discharge time. Further, an additional discharge circuit other than the DC / DC converter 100 is not required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.

なお、上記説明では、目標出力電圧Vに設定する値を2つ設けておいて、放電シーケンス時及び放電シーケンスでない時に使い分ける制御を示したが、電池に与えるストレスを小さくすることを目的として、コンデンサ204の放電を行う前後において、DC/DCコンバータ100の出力電圧の変化が小さくなるように目標出力電圧を設定するようにしても構わない。これにより、上記の実施の形態2に係る効果に加えて、サブバッテリ206に与えるストレスを最小限にしながら、コンデンサ204の電荷を放電できるので、サブバッテリ206を長寿命化させる効果を得ることができる。
またこの実施の形態2では、目標出力電圧を2択で選択する手段としたが、例えば、検出したDC/DCコンバータ100を流れる電流に応じて、目標出力電圧を複数段階または無段階に変化させるようにしても構わない。
In the above description, two values to be set for the target output voltage V are provided, and control is selectively used during the discharge sequence and when it is not the discharge sequence. However, for the purpose of reducing the stress applied to the battery, the capacitor The target output voltage may be set so that the change in the output voltage of the DC / DC converter 100 is small before and after the discharge 204 is performed. Thereby, in addition to the effect according to the second embodiment, the electric charge of the capacitor 204 can be discharged while minimizing the stress applied to the sub battery 206, so that the effect of extending the life of the sub battery 206 can be obtained. it can.
In the second embodiment, the target output voltage is selected by two options. For example, the target output voltage is changed in a plurality of steps or steplessly according to the detected current flowing through the DC / DC converter 100. It doesn't matter if you do.

実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係る車両用電源装置を図6から図9に基づいて説明する。
実施の形態3の車両用電源装置は、DC/DCコンバータ制御装置209が、実施の形態1で示した変換効率悪化手段210と実施の形態2で示した出力電圧調整手段211の両方を備え、さらにDC/DCコンバータ100の出力電流を計測する計測手段およびスイッチング素子12の温度を計測する計測手段を有したもので、その他の構成は実施の形態1、2の図1および図4と同じに付き、図示を省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a vehicle power supply device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the vehicular power supply device according to the third embodiment, the DC / DC converter control device 209 includes both the conversion efficiency deterioration means 210 shown in the first embodiment and the output voltage adjustment means 211 shown in the second embodiment. Further, it has measuring means for measuring the output current of the DC / DC converter 100 and measuring means for measuring the temperature of the switching element 12, and the other configurations are the same as those in FIGS. 1 and 4 of the first and second embodiments. The illustration is omitted.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図6に示すフローチャートを用いて説明する。図6は、DC/DCコンバータ制御装置209の変換効率悪化手段210および出力電圧調整手段211が、DC/DCコンバータ100の変換効率悪化制御および出力電圧調整制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。
図6において、ステップ501はDC/DCコンバータ100に実装されたスイッチング素子12の温度を変数Tに代入する。ステップ502はDC/DCコンバータ100を流れる電流を変数Iに代入する。
Next, the control method of the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 6 shows a flowchart when the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211 of the DC / DC converter control device 209 perform the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control of the DC / DC converter 100. Are repeatedly executed in a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle.
In FIG. 6, step 501 substitutes the temperature of the switching element 12 mounted on the DC / DC converter 100 for a variable T. In step 502, the current flowing through the DC / DC converter 100 is substituted into a variable I.

ステップ503はインバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。放電シーケンスである(Y)と判定されるとステップ504に進み、放電シーケンスでない(N)と判定されるとステップ507に進む。
ステップ504はステップ503において放電シーケンスであると判定されると、図7に示す変換効率悪化制御のテーブルに基づき、駆動周波数xfの変更による電流Iに応じた温度上昇幅xTf(I)を変数Tに加算する。ステップ505はステップ504で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上(Y)であればステップ507に進み、そうでなければ(N)ステップ506に進む。
Step 503 confirms whether or not the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. If it is determined that the discharge sequence is (Y), the process proceeds to step 504. If it is determined that the discharge sequence is not (N), the process proceeds to step 507.
If step 504 is determined to be a discharge sequence in step 503, based on the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. 7, the temperature increase width xTf (I) corresponding to the current I due to the change of the drive frequency xf is set to the variable T Add to. Step 505 determines whether or not the temperature T obtained in Step 504 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax (Y), the process proceeds to step 507; otherwise (N), the process proceeds to step 506.

ステップ506は図7に示す変換効率悪化制御のテーブルに基づき、駆動周波数xf(I)を電流Iに応じた駆動周波数fに代入する。ステップ507は通常時の駆動周波数xfnを駆動周波数fに代入する。ステップ508はスイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きを切り替える2つの回路を設けておき、図8に示す変換効率悪化制御のテーブルより、この2つの回路による電流Iに応じた温度上昇幅xTdv(I)を変数Tに加算する。   Step 506 substitutes the drive frequency xf (I) for the drive frequency f corresponding to the current I based on the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. Step 507 substitutes the normal driving frequency xfn for the driving frequency f. Step 508 is provided with two circuits for switching the rising and falling slopes of the voltage across the switching element 12, and according to the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. The temperature increase width xTdv (I) is added to the variable T.

ステップ509はステップ508で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上(Y)であればステップ511に進み、そうでなければ(N)ステップ510に進む。
ステップ510は、図8に示す変換効率悪化制御のテーブルより、この2つの回路うち、電流Iに応じてどちらを使うかを読み取り、フラグflagに代入する。フラグflagが「0」のときは傾きが急峻になり、フラグflagが「1」のときは傾きが緩く制御されることになる。
In step 509, it is determined whether or not the temperature T obtained in step 508 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax (Y), the process proceeds to step 511, and if not (N), the process proceeds to step 510.
In step 510, which one of the two circuits is used according to the current I is read from the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. 8, and is assigned to the flag flag. When the flag flag is “0”, the inclination is steeper, and when the flag flag is “1”, the inclination is controlled to be gentle.

ステップ511は、通常時の回路(スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がり/立ち下がりが急峻になる回路)を使うべく、フラグflagに「0」を代入する。ステップ512は、図9に示す出力電圧調整制御のテーブルに基づき、出力電圧調整による電流Iに応じた温度上昇幅xTv(I)を変数Tに加算する。
ステップ513はステップ512で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上(Y)であればステップ515に進み、そうでなければ(N)ステップ514に進む。
ステップ514は図9に示す出力電圧調整制御のテーブルに基づき、電流Iに応じた目標出力電圧xV(I)を目標出力電圧Vに代入する。ステップ515は通常時の目標出力電圧xVnを目標出力電圧Vに代入する。ステップ516は少なくとも駆動周波数f、フラグflag、目標出力電圧Vの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
In step 511, “0” is assigned to the flag flag so as to use a normal circuit (a circuit in which the rise / fall of the voltage across the switching element 12 is steep). In step 512, the temperature increase width xTv (I) corresponding to the current I due to the output voltage adjustment is added to the variable T based on the output voltage adjustment control table shown in FIG.
In step 513, it is determined whether or not the temperature T obtained in step 512 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax (Y), the process proceeds to step 515, and if not (N), the process proceeds to step 514.
Step 514 substitutes the target output voltage xV (I) corresponding to the current I for the target output voltage V based on the output voltage adjustment control table shown in FIG. In step 515, the target output voltage xVn at the normal time is substituted for the target output voltage V. Step 516 drives and controls the switching element 12 of the DC / DC converter 100 based on at least the values of the drive frequency f, the flag flag, and the target output voltage V.

以上のようにして、駆動周波数による変換効率悪化制御、スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きの切り替えによる変換効率悪化制御、出力電圧調整制御の優先順位で、DC/DCコンバータ100に搭載されたスイッチング素子12の温度を予測しながら、それらの制御を実行する/しないを決定する。この結果、DC/DCコンバータ100に搭載されたスイッチング素子12の温度は予め決めた上限温度の範囲で動作させられることになるので、DC/DCコンバータ100を故障させることなく、コンデンサ204の電荷を放電できる。   As described above, the conversion efficiency deterioration control by the drive frequency, the conversion efficiency deterioration control by switching the slope of the rise and fall of the voltage across the switching element 12, and the output voltage adjustment control are prioritized in the DC / DC converter. While predicting the temperature of the switching element 12 mounted on 100, it is determined whether or not to perform such control. As a result, the temperature of the switching element 12 mounted on the DC / DC converter 100 is operated within a predetermined upper limit temperature range, so that the capacitor 204 can be charged without causing the DC / DC converter 100 to fail. Can discharge.

なお、この実施の形態3では、図7に示す駆動周波数による変換効率悪化制御のデータテーブル、図9に示す出力電圧調整制御のデータテーブルは、電流Iに応じた操作量の値が段階的に変化するものとして説明したが、無段階に(リニアに)変化させるような設定としても構わない。また温度上昇幅に関しても、電流Iに応じて段階的に変化するものとしたが、少なくとも電流Iに応じて所定の計算式によって演算するようにしても構わない。   In the third embodiment, the conversion efficiency deterioration control data table according to the drive frequency shown in FIG. 7 and the output voltage adjustment control data table shown in FIG. Although described as changing, it may be set to change steplessly (linearly). Further, the temperature rise width also changes stepwise according to the current I, but it may be calculated by a predetermined calculation formula according to at least the current I.

またスイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きの切り替えによる変換効率悪化制御について、この実施の形態3では2つの回路を「0」または「1」のフラグで切り替えるようにしたが、3つ以上の回路によって段階的に変更するよう
にしても構わない。あるいは無段階にする回路によって実現しても構わない。
In addition, regarding the conversion efficiency deterioration control by switching the rising and falling slopes of the voltage across the switching element 12, in the third embodiment, the two circuits are switched with the "0" or "1" flag. You may make it change in steps by three or more circuits. Alternatively, it may be realized by a stepless circuit.

また、この実施の形態3では、温度監視の計測ポイントをスイッチング素子12として実施するものとしたが、これを磁性部品(トランス104、チョークコイル108)の温度を監視して実行するものとしても構わないし、あるいはスイッチング素子12と磁性部品の両方の温度を監視して、いずれか1つ以上の温度が上限温度を超えるかどうかで、変換効率悪化制御あるいは出力電圧調整制御を選択的に実行するようにしても構わない。   In the third embodiment, the temperature monitoring measurement point is implemented as the switching element 12. However, this may be performed by monitoring the temperature of the magnetic component (transformer 104, choke coil 108). Alternatively, the temperature of both the switching element 12 and the magnetic component is monitored, and the conversion efficiency deterioration control or the output voltage adjustment control is selectively executed depending on whether any one or more temperatures exceed the upper limit temperature. It doesn't matter.

また、この実施の形態3では、温度監視をしながら、変換効率悪化制御あるいは出力電圧調整制御を選択的に実行するようにしたが、コンデンサ204の放電制御が限りなく短い時間で完了するものであるなら、この温度監視をせず、また温度センサを搭載しないようにしても構わない。このようにすることで、装置のコスト削減に繋がる効果がある。   In the third embodiment, the conversion efficiency deterioration control or the output voltage adjustment control is selectively executed while monitoring the temperature. However, the discharge control of the capacitor 204 is completed in an extremely short time. If there is, this temperature monitoring may not be performed and the temperature sensor may not be mounted. By doing in this way, there exists an effect which leads to the cost reduction of an apparatus.

以上のように実施の形態3の発明は、変換効率悪化手段210及び出力電圧調整手段211のうち2つ以上を備えておき、DC/DCコンバータ100の出力電流またはその相当値に応じて、またDC/DCコンバータ100のスイッチング素子と磁性部品のいずれか1つ以上の温度に応じて、変換効率悪化手段210および出力電圧調整手段211を選択的に実行するので、スイッチング素子あるいは磁性部品の温度上昇を所定範囲に収めながら従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷を放電することができる。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。
また、変換効率悪化手段210または出力電圧調整手段211を実行するときに、その操作量または目標値を予め決めておいて、インバータ制御装置208がコンデンサ204の電荷の放電を行うとき、この予め決めた値に収まるように実行することで、DC/DCコンバータ100を故障させることなく、コンデンサの電荷を放電できる。
As described above, the invention of the third embodiment includes two or more of the conversion efficiency deterioration unit 210 and the output voltage adjustment unit 211, and according to the output current of the DC / DC converter 100 or an equivalent value thereof. Since the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211 are selectively executed according to the temperature of one or more of the switching element and magnetic component of the DC / DC converter 100, the temperature of the switching element or magnetic component rises. The discharge time can be shortened as compared with the prior art while keeping the value within a predetermined range, and the capacitor charge can be discharged within the target discharge time. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized.
Further, when the conversion efficiency deterioration unit 210 or the output voltage adjustment unit 211 is executed, the operation amount or the target value is determined in advance, and when the inverter controller 208 discharges the electric charge of the capacitor 204, the predetermined amount is determined. By executing so as to be within the range, the charge of the capacitor can be discharged without causing the DC / DC converter 100 to fail.

実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4に係る車両用電源装置を図10に基づいて説明する。
実施の形態4の車両用電源装置は、実施の形態3と同様にDC/DCコンバータ制御装置209が、変換効率悪化手段210と出力電圧調整手段211の両方を備え、さらにDC/DCコンバータ100の出力電流を計測する計測手段およびスイッチング素子12の温度を計測する計測手段を有したものであり、図示を省略する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a vehicle power supply device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
In the vehicular power supply apparatus according to the fourth embodiment, the DC / DC converter control device 209 includes both the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211 as in the third embodiment. The measurement means for measuring the output current and the measurement means for measuring the temperature of the switching element 12 are provided, and the illustration is omitted.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図10に示すフローチャートを用いて説明する。図10は、DC/DCコンバータ制御装置209の変換効率悪化手段210および出力電圧調整手段211が、DC/DCコンバータ100の変換効率悪化制御および出力電圧調整制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。   Next, the control method of the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 10 shows a flowchart when the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211 of the DC / DC converter control device 209 perform the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control of the DC / DC converter 100. Are repeatedly executed in a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle.

図10において、ステップ901は、DC/DCコンバータ100に実装されたスイッチング素子12の温度を変数Tに代入する。また、DC/DCコンバータ100を流れる電流を変数Iに代入する。さらに、平滑コンデンサ204の放電に寄与する損失のベース値を変数Eaddに設定する。このベース値は電流Iに依存し、サブバッテリ206の内部抵抗(計測不能なため想定値とする)及び補機群の負荷207の抵抗値によって決まる。インバータ装置203の平滑コンデンサ204の充電電圧Vcより放電が必要な残存エネルギーEcを(1)式より求める。
Ec=1/2C・(Vc^2−Vmin^2) ・・・(1)
C:平滑コンデンサの容量
Vmin:放電後電圧
In FIG. 10, step 901 assigns the temperature of the switching element 12 mounted on the DC / DC converter 100 to a variable T. Further, the current flowing through the DC / DC converter 100 is substituted into the variable I. Further, the base value of the loss contributing to the discharge of the smoothing capacitor 204 is set to the variable Eadd. This base value depends on the current I, and is determined by the internal resistance of the sub-battery 206 (assumed that it cannot be measured) and the resistance value of the load 207 of the auxiliary machine group. The residual energy Ec that needs to be discharged is obtained from the expression (1) from the charging voltage Vc of the smoothing capacitor 204 of the inverter device 203.
Ec = 1 / 2C ・ (Vc ^ 2−Vmin ^ 2) (1)
C: Capacity of the smoothing capacitor
Vmin: Voltage after discharge

ステップ902は放電経過時間Tdisのカウントアップを開始する(放電経過時間Tdisは、放電開始直後にリセットされるものとする)。ステップ903はインバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。放電シーケンスである(Y)と判定されるとステップ904に進み、放電シーケンスでない(N)と判定されるとステップ907に進む。
ステップ904はステップ903において放電シーケンスであると判定されると、図7に示す変換効率悪化制御のテーブルに基づき、駆動周波数xfの変更による電流Iに応じた温度上昇幅xTf(I)を変数Tに加算する。また駆動周波数変更による電流Iに応じた追加損失xLf(I)を変数Eaddに加算する。
Step 902 starts counting up the discharge elapsed time Tdis (the discharge elapsed time Tdis is reset immediately after the start of discharge). Step 903 confirms whether the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. If it is determined that the discharge sequence is (Y), the process proceeds to step 904, and if it is determined that the discharge sequence is not (N), the process proceeds to step 907.
If step 904 is determined to be a discharge sequence in step 903, based on the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. 7, the temperature rise width xTf (I) corresponding to the current I due to the change of the drive frequency xf is set to the variable T Add to. Further, an additional loss xLf (I) corresponding to the current I due to the drive frequency change is added to the variable Eadd.

ステップ905はステップ904で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうか、また残存エネルギーと損失Eaddより放電に要する時間を求め、この時間と放電経過時間Tdisを加算して、この加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上、または加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満(目標放電時間内に放電完了)であれば(Y)ステップ907に進み、そうでなければ(N)ステップ906に進む。ステップ906は図7に示す変換効率悪化制御のテーブルに基づき、駆動周波数xf(I)を電流Iに応じた駆動周波数fに代入する。ステップ907は通常時の駆動周波数xfnを駆動周波数fに代入する。   In step 905, whether the temperature T obtained in step 904 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12 and the time required for discharge from the residual energy and the loss Eadd are obtained, and this time and the elapsed discharge time Tdis are added, It is determined whether or not the added value Q is less than the target discharge time Tdis_target. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax, or the added value Q is less than the target discharge time Tdis_target (discharge is completed within the target discharge time) (Y), the process proceeds to step 907; move on. Step 906 substitutes the drive frequency xf (I) for the drive frequency f corresponding to the current I based on the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. Step 907 substitutes the normal driving frequency xfn for the driving frequency f.

ステップ908はスイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きを切り替える2つの回路を設けておき、図8に示す変換効率悪化制御のテーブルより、この2つの回路による電流Iに応じた温度上昇幅xTdv(I)を変数Tに加算する。またこの2つの回路による電流Iに応じた損失xLdv(I)を変数Lに加算する。
ステップ909はステップ908で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうか、また残存エネルギーと追加損失Eaddより放電に要する時間を求め、この時間と放電経過時間Tdisを加算して、この加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上、または加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満(目標放電時間内に放電完了)であれば(Y)ステップ911に進み、そうでなければ(N)ステップ910に進む。
Step 908 is provided with two circuits for switching the slopes of the rise and fall of the voltage across the switching element 12, and according to the current I by these two circuits from the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. The temperature increase width xTdv (I) is added to the variable T. Further, the loss xLdv (I) corresponding to the current I by these two circuits is added to the variable L.
In step 909, whether the temperature T obtained in step 908 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12, and the time required for discharge from the residual energy and the additional loss Eadd is obtained, and this time and the discharge elapsed time Tdis are added, It is determined whether this added value Q is less than the target discharge time Tdis_target. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax, or the added value Q is less than the target discharge time Tdis_target (discharge is completed within the target discharge time) (Y), the process proceeds to step 911, otherwise (N) to step 910 move on.

ステップ910は図8に示す変換効率悪化制御のテーブルより、この2つの回路うち、電流Iに応じてどちらを使うかを読み取り、フラグflagに代入する。フラグflagが「0」のときは傾きが急峻になり、フラグflagが「1」のときは傾きが緩く制御されることになる。ステップ911は通常時の回路(スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がり/立ち下がりが急峻になる回路)を使うべく、フラグflagに「0」を代入する。
ステップ912は図9に示す出力電圧調整制御のテーブルに基づき、出力電圧調整による電流Iに応じた温度上昇幅xTdv(I)を変数Tに加算する。また出力電圧調整による電流Iに応じた損失xLv(I)を変数Lに加算する。
In step 910, which one of the two circuits is used according to the current I is read from the conversion efficiency deterioration control table shown in FIG. 8, and is substituted for the flag flag. When the flag flag is “0”, the inclination is steeper, and when the flag flag is “1”, the inclination is controlled to be gentle. Step 911 assigns “0” to the flag flag so as to use a normal circuit (a circuit in which the rise / fall of the voltage across the switching element 12 is steep).
In step 912, the temperature increase width xTdv (I) corresponding to the current I by the output voltage adjustment is added to the variable T based on the output voltage adjustment control table shown in FIG. Further, the loss xLv (I) corresponding to the current I due to the output voltage adjustment is added to the variable L.

ステップ913はステップ912で得られた温度Tがスイッチング素子12の上限温度xTmax以上かどうか、また残存エネルギーと追加損失Eaddより放電に要する時間を求め、この時間と放電経過時間Tdisを加算して、この加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満かどうかを判定する。判定の結果、温度TがxTmax以上、または加算値Qが目標放電時間Tdis_target未満(目標放電時間内に放電完了)であれば(Y)ステップ915に進み、そうでなければ(N)ステップ914に進む。
ステップ914は図9に示す出力電圧調整制御のテーブルに基づき、電流Iに応じた目標出力電圧xV(I)を目標出力電圧Vに代入する。ステップ915は通常時の目標出力電圧xVnを目標出力電圧Vに代入する。ステップ916は少なくとも駆動周波数f、フラグflag、目標出力電圧Vの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
In step 913, whether the temperature T obtained in step 912 is equal to or higher than the upper limit temperature xTmax of the switching element 12, the time required for discharge is obtained from the residual energy and the additional loss Eadd, and this time and the discharge elapsed time Tdis are added, It is determined whether this added value Q is less than the target discharge time Tdis_target. As a result of the determination, if the temperature T is equal to or higher than xTmax, or the added value Q is less than the target discharge time Tdis_target (discharge is completed within the target discharge time) (Y), the process proceeds to step 915, otherwise (N) to step 914 move on.
In step 914, the target output voltage xV (I) corresponding to the current I is substituted for the target output voltage V based on the output voltage adjustment control table shown in FIG. In step 915, the target output voltage xVn at the normal time is substituted for the target output voltage V. Step 916 drives and controls the switching element 12 of the DC / DC converter 100 based on at least the values of the driving frequency f, the flag flag, and the target output voltage V.

以上のようにして、駆動周波数による変換効率悪化制御、スイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きの切り替えによる変換効率悪化制御、出力電圧調整制御の優先順位で、DC/DCコンバータ100に搭載されたスイッチング素子12の温度を予測しながら、また目標とする放電時間内に放電できるかどうかを判定しながら、それら制御の実行する/しないを決定する。この結果、目標とする放電時間を達成できさえすれば、無用にDC/DCコンバータ100の損失を高めることがないので、DC/DCコンバータ100を故障させることなく、あるいは寿命劣化を最小限に抑えつつ、コンデンサ204の電荷を放電できる。   As described above, the conversion efficiency deterioration control by the drive frequency, the conversion efficiency deterioration control by switching the slope of the rise and fall of the voltage across the switching element 12, and the output voltage adjustment control are prioritized in the DC / DC converter. Whether or not to execute these controls is determined while predicting the temperature of the switching element 12 mounted on 100 and determining whether or not the discharge can be performed within the target discharge time. As a result, as long as the target discharge time can be achieved, the loss of the DC / DC converter 100 is not increased unnecessarily, so that the DC / DC converter 100 is not damaged or the life deterioration is minimized. Meanwhile, the capacitor 204 can be discharged.

なお、この実施の形態4では、図7に示す駆動周波数による変換効率悪化制御のデータテーブル、図9の出力電圧調整制御のデータテーブルは、電流Iに応じた操作量が段階的に値が変化するものとして説明したが、無段階に(リニアに)変化させるような設定としても構わない。また温度上昇幅に関しても、電流Iに応じて段階的に変化するものとしたが、少なくとも電流Iに応じて所定の計算式によって演算するようにしても構わない。   In the fourth embodiment, the conversion efficiency deterioration control data table according to the driving frequency shown in FIG. 7 and the output voltage adjustment control data table shown in FIG. However, the setting may be changed steplessly (linearly). Further, the temperature rise width also changes stepwise according to the current I, but it may be calculated by a predetermined calculation formula according to at least the current I.

またスイッチング素子12の両端電圧の立ち上がりと立ち下がりの変化の傾きの切り替えによる変換効率悪化制御について、この実施の形態4では2つの回路を「0」または「1」のフラグで切り替えるようにしたが、3つ以上の回路によって段階的に変更するようにしても構わない。あるいは無段階にする回路によって実現しても構わない。   In addition, regarding the conversion efficiency deterioration control by switching the rising and falling slopes of the voltage across the switching element 12, in the fourth embodiment, the two circuits are switched with the "0" or "1" flag. You may make it change in steps by three or more circuits. Alternatively, it may be realized by a stepless circuit.

また、この実施の形態4では、温度監視の計測ポイントをスイッチング素子12として実施するものとしたが、これを磁性部品(トランス104、チョークコイル108)の温度を監視することによって実行するものとしても構わないし、あるいはスイッチング素子12と磁性部品の両方の温度を監視して、いずれか1つ以上の温度が上限温度を超えるかどうかで、変換効率悪化制御あるいは出力電圧調整制御を選択的に実行するようにしても構わない。   In the fourth embodiment, the temperature monitoring measurement point is implemented as the switching element 12. However, this may be performed by monitoring the temperature of the magnetic component (transformer 104, choke coil 108). Alternatively, the temperature of both the switching element 12 and the magnetic component is monitored, and the conversion efficiency deterioration control or the output voltage adjustment control is selectively executed depending on whether any one or more temperatures exceed the upper limit temperature. It doesn't matter if you do.

以上のように実施の形態4によれば、DC/DCコンバータ100に搭載されたスイッチング素子及び磁性部品のいずれか1つ以上の温度を計測して、予め決めた上限温度の範囲に収めることを第一優先として、コンデンサ204の放電時間が予め決めた放電時間の目標値となるように変換効率悪化手段210または出力電圧調整手段211を実行するので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷を放電することが可能となる。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要で、放電回路のコストを最小限にできる。さらに、DC/DCコンバータを故障させることなく、コンデンサの電荷を放電できる。   As described above, according to the fourth embodiment, the temperature of any one or more of the switching element and the magnetic component mounted on the DC / DC converter 100 is measured and kept within the predetermined upper limit temperature range. As the first priority, the conversion efficiency deterioration unit 210 or the output voltage adjustment unit 211 is executed so that the discharge time of the capacitor 204 becomes a target value of a predetermined discharge time. It becomes possible to discharge the capacitor charge within the discharge time. Further, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required, and the cost of the discharge circuit can be minimized. Furthermore, the capacitor charge can be discharged without causing the DC / DC converter to fail.

実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5に係る車両用電源装置を図11に基づいて説明する。
実施の形態5の車両用電源装置は、実施の形態3と同様にDC/DCコンバータ制御装置209が、変換効率悪化手段210と出力電圧調整手段211の両方を備え、さらに車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備えたもので、ここでは図示を省略する。
Embodiment 5 FIG.
Next, a vehicle power supply device according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
In the vehicular power supply apparatus according to the fifth embodiment, as in the third embodiment, the DC / DC converter control device 209 includes both the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211, and further includes an accident involving a vehicle collision. This is provided with means for detecting the occurrence of this, and is not shown here.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図11に示すフローチャートを用いて説明する。図11は、DC/DCコンバータ制御装置209の変換効率悪化手段210および出力電圧調整手段211が、DC/DCコンバータ100の変換効率悪化制御および出力電圧調整制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。   Next, the control method of the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 11 shows a flowchart when the conversion efficiency deterioration unit 210 and the output voltage adjustment unit 211 of the DC / DC converter control device 209 perform the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control of the DC / DC converter 100. Are repeatedly executed in a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle.

図11において、ステップ1001はインバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。ステップ1002はステップ1001において放電シーケンスである(Y)と判定されると、DC/DCコンバータ100の駆動周波数fを放電シーケンスでないときの設定値xfnより大きい値xf1に設定する。ステップ1003はステップ1002において放電シーケンスでない(N)と判定されると、DC/DCコンバータ100の駆動周波数fをxfnに設定する。このxfnはDC/DCコンバータの電力変換を最適化する値であって、当該コンバータによって実現できる最高効率になるよう設定することが理想である。   In FIG. 11, step 1001 confirms whether or not the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. Step 1002 sets the drive frequency f of the DC / DC converter 100 to a value xf1 larger than the set value xfn when not in the discharge sequence when it is determined in step 1001 that the discharge sequence is (Y). Step 1003 sets the drive frequency f of the DC / DC converter 100 to xfn when it is determined in Step 1002 that the discharge sequence is not (N). This xfn is a value that optimizes the power conversion of the DC / DC converter, and is ideally set to have the highest efficiency that can be realized by the converter.

ステップ1004はインバータ制御装置208等から、自車両において事故が発生しているかどうかを確認する。ステップ1005はステップ1004において事故発生でない(N)と判定されると、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧Vを放電シーケンスでないときの設定値xVnより大きい値xV1に設定する。
ステップ1006はステップ1004において事故発生(Y)と判定されると、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧Vをサブバッテリ206にほぼ充電できない値xV3に設定する。
In step 1004, it is confirmed from the inverter control device 208 or the like whether or not an accident has occurred in the host vehicle. If it is determined in step 1004 that no accident has occurred (N), step 1005 sets the target output voltage V of the DC / DC converter 100 to a value xV1 greater than the set value xVn when not in the discharge sequence.
If it is determined in step 1004 that an accident has occurred (Y), step 1006 sets the target output voltage V of the DC / DC converter 100 to a value xV3 at which the sub-battery 206 cannot be charged.

ステップ1007はステップ1001において放電シーケンスでない(N)と判定されると、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧VをxVnに設定する。このxVnはサブバッテリ206の充電を健全かつ継続的に行うのに最適な値であって、サブバッテリ206をほぼ満充電にしつつ、バッテリの寿命劣化を極小化できるように設定することが理想である。
ステップ1008は少なくとも駆動周波数f、目標出力電圧Vの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
Step 1007 sets the target output voltage V of the DC / DC converter 100 to xVn when it is determined in step 1001 that the discharge sequence is not (N). This xVn is an optimal value for charging the sub-battery 206 in a healthy and continuous manner, and is ideally set so as to minimize the deterioration of the battery life while the sub-battery 206 is almost fully charged. is there.
In step 1008, the switching element 12 of the DC / DC converter 100 is driven and controlled based on at least the value of the driving frequency f and the target output voltage V.

以上のようにして、事故の発生時には、変換効率悪化制御と出力電圧調整制御のうち変換効率悪化手段210のみを実行し、出力電圧調整手段211はサブバッテリ206を充電しないようにする目標出力電圧に設定するので、事故によって液漏れ等、サブバッテリの破壊があった場合に、これに対処しながら、コンデンサ204の電荷を放電できる。   As described above, when an accident occurs, only the conversion efficiency deterioration means 210 of the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control is executed, and the output voltage adjustment means 211 prevents the sub battery 206 from being charged. Therefore, when the sub-battery is destroyed due to an accident such as liquid leakage, the charge of the capacitor 204 can be discharged while coping with this.

なお、この実施の形態5は、事故発生時には出力電圧調整制御を実施しないようにするものであったが、また実施の形態4で説明したように、目標とする放電時間を重要視して、目標とする放電時間を達成できない場合に限り、出力電圧調整制御を実施するようにしても構わない。あるいは、目標とする放電時間を達成するのに十分な可能な限り低い目標出力電圧に設定するようにしても構わない。   In the fifth embodiment, the output voltage adjustment control is not performed when an accident occurs. However, as described in the fourth embodiment, the target discharge time is emphasized, Only when the target discharge time cannot be achieved, the output voltage adjustment control may be performed. Alternatively, the target output voltage may be set as low as possible to achieve the target discharge time.

以上のように実施の形態5の発明は、変換効率悪化手段と出力電圧調整手段のうち変換効率悪化手段を優先的に実行し、変換効率悪化手段だけでは放電時間の目標値を達成できない場合に限り、出力電圧調整手段を実行するので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電が完了する。また、DC/DCコンバータ以外の追加的な放電回路が不要。放電回路のコストを最小限にできる。さらに、事故の発生時には、サブバッテリの破壊等をケアしながら、コンデンサの電荷を放電できる。   As described above, the invention of Embodiment 5 preferentially executes the conversion efficiency deterioration means of the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, and the discharge time target value cannot be achieved by the conversion efficiency deterioration means alone. As long as the output voltage adjusting means is executed, the discharge time can be shortened compared to the conventional case, and the discharge of the capacitor charge is completed within the target discharge time. Moreover, no additional discharge circuit other than the DC / DC converter is required. The cost of the discharge circuit can be minimized. Furthermore, when an accident occurs, the charge of the capacitor can be discharged while caring for the destruction of the sub-battery.

さらに、変換効率悪化手段だけでは放電時間の目標値を達成できない場合、出力電圧調整手段において放電時間の目標値を達成するのに十分な可能な限り低い目標出力電圧に設定するので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電が完了する。
また、事故の発生時には、変換効率悪化手段と出力電圧調整手段のうち変換効率悪化手段のみを実行し、出力電圧調整手段はサブバッテリを充電しないようにする目標出力電圧に設定するので、従来よりも放電時間の短縮ができ、目標の放電時間内にコンデンサの電荷の放電が完了する。
Furthermore, when the target value of the discharge time cannot be achieved only by the conversion efficiency deterioration means, the output voltage adjusting means sets the target output voltage as low as possible to achieve the target value of the discharge time, so that it is more than conventional. The discharge time can be shortened, and the discharge of the capacitor charge is completed within the target discharge time.
Further, when an accident occurs, only the conversion efficiency deterioration means is executed out of the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, and the output voltage adjustment means is set to the target output voltage so as not to charge the sub-battery. The discharge time can be shortened, and the discharge of the capacitor charge is completed within the target discharge time.

実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6に係る車両用電源装置を図12に基づいて説明する。
実施の形態6の車両用電源装置は、実施の形態3と同様にDC/DCコンバータ制御装置209が、変換効率悪化手段210と出力電圧調整手段211の両方を備え、さらに実施の形態5と同様に車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備えたもので、ここでは図示を省略する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a vehicle power supply device according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG.
In the vehicular power supply apparatus according to the sixth embodiment, the DC / DC converter control device 209 includes both the conversion efficiency deterioration unit 210 and the output voltage adjustment unit 211 as in the third embodiment, and is further similar to the fifth embodiment. Is provided with means for detecting the occurrence of an accident including a vehicle collision, and is not shown here.

次に、この発明の車両用電源装置の制御方法を図12に示すフローチャートを用いて説明する。図12は、DC/DCコンバータ制御装置209の変換効率悪化手段210および出力電圧調整手段211が、DC/DCコンバータ100の変換効率悪化制御および出力電圧調整制御する場合のフローチャートを示し、このフローチャートは、所定周期、例えば、10ms周期に繰り返し実行されるものである。   Next, the control method for the vehicle power supply device of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 12 shows a flowchart when the conversion efficiency deterioration means 210 and the output voltage adjustment means 211 of the DC / DC converter control device 209 perform the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control of the DC / DC converter 100. Are repeatedly executed in a predetermined cycle, for example, a 10 ms cycle.

図12において、ステップ1101はインバータ制御装置208からの指示がコンデンサ204の放電シーケンスかどうかを確認する。ステップ1102はステップ1101において放電シーケンスである(Y)と判定されると、インバータ制御装置208等から、自車両において事故が発生しているかどうかを確認する。
ステップ1103はステップ1101において放電シーケンスでない(N)と判定されると、DC/DCコンバータ100の駆動周波数fをxfnに設定する。このxfnはDC/DCコンバータ100の電力変換を最適化する値であって、当該コンバータによって実現できる最高効率になるよう設定することが理想である。またDC/DCコンバータ100の目標出力電圧VをxVnに設定する。このxVnはサブバッテリ206の充電を健全かつ継続的に行うのに最適な値であって、サブバッテリ206をほぼ満充電にしつつ、バッテリの寿命劣化を極小化できるように設定することが理想である。
In FIG. 12, step 1101 confirms whether or not the instruction from the inverter control device 208 is a discharge sequence of the capacitor 204. When it is determined in step 1102 that the discharge sequence is (Y) in step 1101, it is confirmed from the inverter control device 208 or the like whether an accident has occurred in the host vehicle.
Step 1103 sets the drive frequency f of the DC / DC converter 100 to xfn when it is determined in step 1101 that the discharge sequence is not (N). This xfn is a value that optimizes the power conversion of the DC / DC converter 100, and is ideally set to have the highest efficiency that can be realized by the converter. Further, the target output voltage V of the DC / DC converter 100 is set to xVn. This xVn is an optimal value for charging the sub-battery 206 in a healthy and continuous manner, and is ideally set so as to minimize the deterioration of the battery life while the sub-battery 206 is almost fully charged. is there.

ステップ1104はステップ1102において事故発生でない(N)と判定されると、DC/DCコンバータ100の目標出力電圧Vを放電シーケンスでないときの設定値xVnより大きい値xV1に設定する。またDC/DCコンバータ100の駆動周波数fをxfnに設定する。このxfnはDC/DCコンバータの電力変換を最適化する値である。
ステップ1105はステップ1102において事故発生である(Y)と判定されると、DC/DCコンバータ100の駆動周波数fを放電シーケンスでないときの設定値xfnより大きい値xf1に設定する。またDC/DCコンバータの目標出力電圧Vをサブバッテリにほぼ充電できない値xV3に設定する。
ステップ1106は少なくとも駆動周波数f、目標出力電圧Vの値に基づいて、DC/DCコンバータ100のスイッチング素子12を駆動制御する。
If it is determined in step 1102 that no accident has occurred (N), step 1104 sets the target output voltage V of the DC / DC converter 100 to a value xV1 that is larger than the set value xVn when not in the discharge sequence. Further, the drive frequency f of the DC / DC converter 100 is set to xfn. This xfn is a value that optimizes the power conversion of the DC / DC converter.
If it is determined in step 1102 that an accident has occurred (Y), step 1105 sets the drive frequency f of the DC / DC converter 100 to a value xf1 that is greater than the set value xfn when not in the discharge sequence. Further, the target output voltage V of the DC / DC converter is set to a value xV3 at which the sub-battery cannot be almost charged.
Step 1106 controls driving of the switching element 12 of the DC / DC converter 100 based on at least the values of the driving frequency f and the target output voltage V.

以上のようにして、事故の発生でないときには、変換効率悪化制御と出力電圧調整制御のうち出力電圧調整手段211のみを実行することで、エネルギーロスを抑制しながらサブバッテリ206を充電できる。また事故の発生時には、変換効率悪化制御と出力電圧調整制御のうち変換効率悪化手段210のみを実行し、出力電圧調整手段211はサブバッテリ206を充電しないようにする目標出力電圧に設定するので、事故によって液漏れ等、サブバッテリの破壊があった場合に、これに対処しながら、コンデンサの電荷を放電できる。   As described above, when no accident occurs, the sub-battery 206 can be charged while suppressing energy loss by executing only the output voltage adjustment unit 211 of the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control. Further, when an accident occurs, only the conversion efficiency deterioration means 210 is executed out of the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control, and the output voltage adjustment means 211 is set to the target output voltage so as not to charge the sub battery 206. When the sub-battery is destroyed due to liquid leakage due to an accident, the charge of the capacitor can be discharged while coping with this.

なお、この実施の形態6は、事故の発生でない時には、出力電圧調整制御を実施しないようにするものであったが、目標とする放電時間を重要視して、目標とする放電時間を達成できない場合に限り、出力電圧調整制御を実施するようにしても構わない。あるいは、目標とする放電時間を達成するのに十分な可能な限り低い目標出力電圧に設定するようにしても構わない。
変換効率悪化制御と出力電圧調整制御のうち出力電圧調整手段211を優先的に実行し、放電時間の目標値を達成すべく変換効率悪化手段210を選択的に実行することで、事故が発生していないときには、目標の放電時間内にコンデンサ204の電荷を放電しつつ、エネルギーロスを抑制しながらサブバッテリ206を充電できる。
In the sixth embodiment, the output voltage adjustment control is not performed when an accident does not occur. However, the target discharge time cannot be achieved by focusing on the target discharge time. Only in this case, the output voltage adjustment control may be performed. Alternatively, the target output voltage may be set as low as possible to achieve the target discharge time.
Of the conversion efficiency deterioration control and the output voltage adjustment control, the output voltage adjustment means 211 is preferentially executed, and the conversion efficiency deterioration means 210 is selectively executed to achieve the target value of the discharge time, whereby an accident occurs. If not, the sub-battery 206 can be charged while discharging the capacitor 204 within the target discharge time and suppressing energy loss.

以上のように実施の形態6の発明は、事故の発生でないときには、変換効率悪化手段と出力電圧調整手段のうち出力電圧調整手段を優先的に実行し、放電時間の目標値を達成すべく変換効率悪化手段を選択的に実行することで、事故が発生していないときには、目標の放電時間内にコンデンサの電荷を放電しつつ、エネルギーロスを抑制しながらサブバッテリを充電できる。
また、事故の発生でないときには、変換効率悪化手段と出力電圧調整手段のうち出力電圧調整手段のみを実行することで、事故が発生していないときには、エネルギーロスを抑制しながらサブバッテリを充電できる。
As described above, according to the sixth embodiment, when an accident does not occur, the output voltage adjustment means is preferentially executed among the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, and the conversion is performed so as to achieve the target value of the discharge time. By selectively executing the efficiency deterioration means, when no accident occurs, the sub-battery can be charged while discharging the capacitor charge within the target discharge time and suppressing energy loss.
Further, when no accident occurs, by executing only the output voltage adjustment means of the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, when no accident occurs, the sub-battery can be charged while suppressing energy loss.

なおこの発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

100:DC/DCコンバータ、 12a〜12d:スイッチング素子、
103:インバータ回路、 104:トランス、 107:整流回路、
202:電動機、 203:インバータ装置、 204:平滑用コンデンサ、
205:メインバッテリ、 206:サブバッテリ、 207:車両の補機群の負荷、
208:インバータ制御装置、 209:DC/DCコンバータ制御装置、
210:変換効率悪化手段、 211:出力電圧調整手段。
100: DC / DC converter, 12a-12d: switching element,
103: Inverter circuit, 104: Transformer, 107: Rectifier circuit,
202: Electric motor 203: Inverter device 204: Smoothing capacitor
205: main battery, 206: sub-battery, 207: load of auxiliary machinery group of the vehicle,
208: Inverter control device, 209: DC / DC converter control device,
210: Conversion efficiency deterioration means 211: Output voltage adjustment means

Claims (16)

メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、内部に実装された電力変換用のスイッチング素子を有し、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの前記スイッチング素子の駆動周波数を択一的または無段階に制御して電力変換するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、前記変換効率悪化手段は、前記スイッチング素子の駆動周波数を高めてスイッチング損失を大きくするように制御することを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub-battery for supplying power to the inverter control means, and a DC / DC converter for charging the sub-battery by dropping a voltage of the main battery , and having a switching element for power conversion mounted therein DC / DC converter control means for performing power conversion by alternatively or steplessly controlling the drive frequency of the switching element of the DC / DC converter,
The inverter control means controls to supply a charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged, and the DC / DC converter control means / DC converter losses have a conversion efficiency deterioration means better during discharge operation of the capacitor than in normal operation is controlled to be increased, the conversion efficiency deteriorates means to increase the driving frequency of the switching element switching A power supply device for a vehicle, which is controlled to increase loss .
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、内部に実装された電力変換用のスイッチング素子を有し、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの前記スイッチング素子の両端電圧の立ち上がり及び立ち下がりの変化の傾き、あるいはそのどちらか一方の変化の傾きを択一的または無段階に制御する手段を有したDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、前記変換効率悪化手段は、前記立ち上がり及び立ち下がりの変化の傾き、あるいはそのどちらか一方の変化の傾きが寝るように、スイッチング素子を制御することを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub-battery for supplying power to the inverter control means, and a DC / DC converter for charging the sub-battery by dropping a voltage of the main battery, and having a switching element for power conversion mounted therein A DC / DC converter having means for alternatively or steplessly controlling the slope of the rise and fall of the voltage across the switching element of the DC / DC converter , or the slope of the change of either one of them Control means,
The inverter control means controls to supply a charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged, and the DC / DC converter control means / Conversion efficiency deterioration means for controlling the loss of the DC converter to be larger during the capacitor discharge operation than during normal operation, the conversion efficiency deterioration means, the slope of the change of the rising and falling, or either one as the slope of one of the changes go to bed, car dual power supply you and controlling the switching element.
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、内部にトランスを有する絶縁型コンバータであって、内部に実装された電力変換用のスイッチング素子を有し、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの前記スイッチング素子の駆動周波数を択一的または無段階に制御して電力変換するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、前記変換効率悪化手段は、前記スイッチング素子の駆動周波数を低くして前記トランスの鉄損が大きくなるように制御することを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device And a sub-battery for supplying power to the inverter control means, and an isolated converter having a transformer inside, and having a power conversion switching element mounted therein, and lowering the voltage of the main battery. A DC / DC converter that charges the sub-battery, and a DC / DC converter control means that performs power conversion by alternatively or steplessly controlling the drive frequency of the switching element of the DC / DC converter,
The inverter control means controls to supply a charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged, and the DC / DC converter control means Conversion efficiency deterioration means for controlling the loss of the DC converter to be greater during the capacitor discharge operation than during normal operation, the conversion efficiency deterioration means lowering the drive frequency of the switching element car dual power supply characterized in that the iron loss of the transformer is controlled to be increased.
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの電力変換を制御するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記DC/DCコンバータは、内部にトランスを有する絶縁型コンバータであって、前記トランスの1次側に設けられたスイッチング素子と、前記トランスの2次側に設けられたスイッチング素子と、前記トランス1次側のスイッチング素子とトランス2次側のスイッチング素子のデッドタイムを択一的または無段階に制御する手段とを有し、前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、前記変換効率悪化手段は、前記デッドタイムを変更して行うことを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub battery that supplies power to the inverter control means, a DC / DC converter that charges the sub battery by dropping the voltage of the main battery, and DC / DC that controls power conversion of the DC / DC converter Converter control means,
The DC / DC converter is an insulating converter having a transformer inside, a switching element provided on a primary side of the transformer, a switching element provided on a secondary side of the transformer, and the transformer 1 Means for selectively or steplessly controlling the dead time of the switching element on the secondary side and the switching element on the secondary side of the transformer, and the inverter control means is configured to charge the DC / DC converter when the capacitor is discharged. The DC / DC converter control means controls the loss of the DC / DC converter during the discharging operation of the capacitor than during the normal operation. has a conversion efficiency deterioration means for controlling such increases, the conversion efficiency deteriorates means, said dead time Further to drive the dual power supply you and performing in.
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの電力変換を制御するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記DC/DCコンバータは、内部にトランスを有する絶縁型コンバータであって、前記トランスの1次側に設けられたスイッチング素子と、前記トランスの2次側に設けられたスイッチング素子と、前記トランス1次側のスイッチング素子とトランス2次側のスイッチング素子の駆動タイミングを択一的または無段階に制御する手段とを有し、前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段を有し、前記変換効率悪化手段は、前記駆動タイミングを変更して行うことを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub battery that supplies power to the inverter control means, a DC / DC converter that charges the sub battery by dropping the voltage of the main battery, and DC / DC that controls power conversion of the DC / DC converter Converter control means,
The DC / DC converter is an insulating converter having a transformer inside, a switching element provided on a primary side of the transformer, a switching element provided on a secondary side of the transformer, and the transformer 1 Means for controlling the drive timing of the secondary side switching element and the transformer secondary side switching element in an alternative or stepless manner, and the inverter control means transfers the electric charge to the DC / DC converter when the capacitor is discharged. The DC / DC converter control means controls the loss of the DC / DC converter during the discharging operation of the capacitor than during the normal operation. has a conversion efficiency deterioration means for controlling such increases, the conversion efficiency deteriorates means, said driving timing Car dual power supply you and performing by changing the.
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの電力変換を制御するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの出力電圧が所望の目標値となるように制御すると共に、前記コンデンサの放電時に出力電圧を前記目標値よりも高く設定して制御する出力電圧調整手段を有し、前記出力電圧調整手段は、前記インバータ制御手段がコンデンサの放電を行う前後において、前記DC/DCコンバータの出力電圧の変化が小さくなるように目標出力電圧を設定することを特徴とする車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub battery that supplies power to the inverter control means, a DC / DC converter that charges the sub battery by dropping the voltage of the main battery, and DC / DC that controls power conversion of the DC / DC converter Converter control means,
The inverter control means controls to supply a charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged, and the DC / DC converter control means / with DC converter output voltage is controlled to be a desired target value, an output voltage adjusting means for controlling the output voltage during discharge of the capacitor is set higher than the target value, said output voltage adjustment means, the before and after the inverter control means to discharge the capacitor, the vehicle dual power supply you and sets the target output voltage so that the change in the DC / DC converter output voltage is reduced.
メインバッテリの直流電力を交流電力に変換して電動機を駆動するインバータ装置と、前記インバータ装置に並列に接続された平滑用のコンデンサと、前記コンデンサの充放電及び前記インバータ装置を制御するインバータ制御手段と、前記インバータ制御手段に電力を供給するサブバッテリと、前記メインバッテリの電圧を降下させて前記サブバッテリを充電するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの電力変換を制御するDC/DCコンバータ制御手段とを備え、
前記インバータ制御手段は、前記コンデンサの放電時に電荷を前記DC/DCコンバータを介して前記サブバッテリまたはこれに接続された機器に供給するように制御し、前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの損失が通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する変換効率悪化手段と、前記DC/DCコンバータの出力電圧を通常動作時より前記コンデンサの放電動作時の方が大きくなるように制御する出力電圧調整手段とを有し、前記DC/DCコンバータの温度状態に応じて前記変換効率悪化手段および前記出力電圧調整手段を選択的に実行するようにした車両用電源装置。
An inverter device for driving the electric motor by converting DC power of the main battery into AC power, a smoothing capacitor connected in parallel to the inverter device, charge / discharge of the capacitor, and inverter control means for controlling the inverter device A sub battery that supplies power to the inverter control means, a DC / DC converter that charges the sub battery by dropping the voltage of the main battery, and DC / DC that controls power conversion of the DC / DC converter Converter control means,
The inverter control means controls to supply a charge to the sub-battery or a device connected thereto via the DC / DC converter when the capacitor is discharged, and the DC / DC converter control means Conversion efficiency deteriorating means for controlling the loss of the DC / DC converter to be greater during the discharging operation of the capacitor than during the normal operation, and the output voltage of the DC / DC converter during the discharging operation of the capacitor from during the normal operation Output voltage adjusting means for controlling the output voltage to become larger, and the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjusting means are selectively executed in accordance with the temperature state of the DC / DC converter. Power supply.
前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータの出力電流を計測する計測手段を有し、前記インバータ制御手段が前記コンデンサの放電を行うとき、前記計測手段が計測した電流値に応じて、前記変換効率悪化手段および前記出力電圧調整手段のうち、どちらかを一方を選択して実行するようにした請求項に記載の車両用電源装置。 The DC / DC converter control means has measurement means for measuring the output current of the DC / DC converter, and when the inverter control means discharges the capacitor, according to the current value measured by the measurement means. The vehicle power supply device according to claim 7 , wherein one of the conversion efficiency deterioration unit and the output voltage adjustment unit is selected and executed. 前記DC/DCコンバータ制御手段は、前記DC/DCコンバータに搭載されたスイッチング素子と磁性部品のいずれか1つ以上の温度を計測する計測手段を有し、前記インバータ制御手段が前記コンデンサの放電を行うとき、少なくとも前記温度が予め決めた上限温度の範囲に収まるように、前記変換効率悪化手段および前記出力電圧調整手段のうち、どちらかを一方を選択して実行するようにした請求項に記載の車両用電源装置。 The DC / DC converter control means has measuring means for measuring the temperature of at least one of a switching element and a magnetic component mounted on the DC / DC converter, and the inverter control means discharges the capacitor. 8. The method according to claim 7 , wherein when performing, at least one of the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means is selected and executed so that the temperature falls within a predetermined upper limit temperature range. The power supply device for vehicles as described. 前記インバータ制御手段が前記コンデンサの放電を行うとき、前記DC/DCコンバータ制御手段は、少なくとも前記温度が予め決めた上限温度の範囲に収めることを第一優先として、前記コンデンサの放電時間が予め決めた放電時間の目標値となるように、いずれの変換効率悪化手段または出力電圧調整手段を実行するか選択し、またその操作量または目標値を調整することを特徴とする請求項に記載の車両用電源装置。 When the inverter control means discharges the capacitor, the DC / DC converter control means predetermines at least the discharge time of the capacitor, with the first priority being at least that the temperature falls within a predetermined upper temperature range. and so that the target value of the discharge time, and select one of whether to perform the conversion efficiency deterioration means or the output voltage adjusting means, also according to claim 9, characterized by adjusting the operation amount or the target value Vehicle power supply device. 車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備え、事故の発生時には、前記変換効率悪化手段と前記出力電圧調整手段のうち前記変換効率悪化手段を優先的に実行し、放電時間の目標値を達成できない場合に限り、前記出力電圧調整手段を実行することを特徴とする請求項に記載の車両用電源装置。 Means for detecting the occurrence of an accident including a vehicle collision, and at the time of occurrence of the accident, the conversion efficiency deterioration means is preferentially executed among the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, and a target value of discharge time The vehicle power supply device according to claim 7 , wherein the output voltage adjusting means is executed only when the above-mentioned cannot be achieved. 事故発生時の前記出力電圧調整手段は、前記変換効率悪化手段だけでは目標とする放電時間を達成できない場合、放電時間の目標値を達成するのに十分な可能な限り低い目標出力電圧に設定することを特徴とする請求項11に記載の車両用電源装置。 When the accident occurs, the output voltage adjusting means sets the target output voltage as low as possible to achieve the target value of the discharge time when the target discharge time cannot be achieved only by the conversion efficiency deterioration means. The vehicular power supply device according to claim 11 . 車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備え、事故の発生時には、前記変換効率悪化手段と前記出力電圧調整手段のうち前記変換効率悪化手段のみを実行し、前記出力電圧調整手段は前記サブバッテリを充電しないようにする目標出力電圧に設定することを特徴とする請求項に記載の車両用電源装置。 Means for detecting the occurrence of an accident including a vehicle collision, and when the accident occurs, only the conversion efficiency deterioration means is executed among the conversion efficiency deterioration means and the output voltage adjustment means, and the output voltage adjustment means 8. The vehicle power supply device according to claim 7 , wherein the target output voltage is set so as not to charge the sub-battery. 車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備え、事故の発生でないときには、前記変換効率悪化手段と前記出力電圧調整手段のうち前記出力電圧調整手段を優先的に実行し、放電時間の目標値を達成すべく前記変換効率悪化手段を選択的に実行することを特徴とする請求項に記載の車両用電源装置。 Means for detecting the occurrence of an accident including a vehicle collision, and when no accident occurs, the output voltage adjusting means is preferentially executed among the conversion efficiency deteriorating means and the output voltage adjusting means, and a discharge time target 8. The vehicle power supply device according to claim 7 , wherein the conversion efficiency deterioration means is selectively executed to achieve a value. 車両の衝突を含む事故の発生を検出する手段を備え、事故の発生でないときには、前記変換効率悪化手段と前記出力電圧調整手段のうち前記出力電圧調整手段のみを実行し、前記変換効率悪化手段を実行しないことを特徴とする請求項に記載の車両用電源装置。 Means for detecting the occurrence of an accident including a vehicle collision, and when no accident occurs, only the output voltage adjusting means is executed among the conversion efficiency deteriorating means and the output voltage adjusting means, and the conversion efficiency deteriorating means is provided. The vehicular power supply device according to claim 7 , wherein the vehicular power supply device is not executed. 前記変換効率悪化手段は、請求項から請求項のいずれか1項に記載の変換効率悪化手段を2つ以上、および前記出力電圧調整手段は請求項に記載の出力電圧調整手段を備えたことを特徴とする請求項から請求項15のいずれか1項に記載の車両用電源装置。 The conversion efficiency deterioration means, two or more conversion efficiency deterioration means according to any one of claims 1 to 5, and the output voltage adjusting means comprises an output voltage adjustment means according to claim 6 The vehicular power supply device according to any one of claims 7 to 15 , wherein the vehicular power supply device is provided.
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