電動(dòng)車(chē)輛的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電動(dòng)車(chē)輛
[0001]優(yōu)先權(quán)信息
[0002]本申請(qǐng)要求2014年4月15日提交的編號(hào)為2014-083656的日本專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式在此納入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及電動(dòng)車(chē)輛的配置。
【背景技術(shù)】
[0004]近幾年，大量混合動(dòng)力車(chē)輛或電動(dòng)車(chē)輛已投入使用?；旌蟿?dòng)力車(chē)輛包括引擎、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，并且混合動(dòng)力車(chē)輛根據(jù)行駛狀況，由來(lái)自引擎的輸出和來(lái)自電動(dòng)機(jī)的輸出所構(gòu)成的總輸出驅(qū)動(dòng)，或者在由來(lái)自引擎的剩余輸出和來(lái)自電動(dòng)機(jī)的輸出所構(gòu)成的總輸出驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，使用來(lái)自引擎的一部分輸出驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以給電池充電，或者使用來(lái)自引擎的輸出驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)以通過(guò)所產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。許多此類(lèi)混合動(dòng)力車(chē)輛或電動(dòng)車(chē)輛使用這樣的方法:使用升壓轉(zhuǎn)換器將電池的低DC電壓轉(zhuǎn)換為高DC電壓，將高DC電壓提供給逆變器(inverter)，逆變器分別向電動(dòng)機(jī)發(fā)送電力以及從發(fā)電機(jī)接收電力，其中逆變器將DC電力轉(zhuǎn)換為用于電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的三相AC電力，從而允許電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)；或者使用這樣的方法:將發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的三相AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力以給電池充電。
[0005]另一方面，電池的輸出電壓和輸出電流伴隨著溫度一致地降低。這樣，在混合動(dòng)力車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛中，當(dāng)被安裝的電池具有低溫時(shí)，通常執(zhí)行電池升溫操作，以將電池的溫度升高到適合于驅(qū)動(dòng)的溫度。已經(jīng)針對(duì)電池升溫操作提出多種方法。例如，已經(jīng)提出這樣的方法:其中，通過(guò)降低升壓轉(zhuǎn)換器的切換頻率來(lái)增加電池中的紋波電流，從而使電池升溫(例如，請(qǐng)參閱編號(hào)為2010-259217的日本專(zhuān)利公開(kāi))。
[0006]但是，當(dāng)根據(jù)編號(hào)為2010-259217的日本專(zhuān)利公開(kāi)中描述的傳統(tǒng)技術(shù)執(zhí)行電池升溫操作時(shí)，包括電池、升壓電路、逆變器和電動(dòng)發(fā)電機(jī)的作為整體的電路中的噪聲因?yàn)殡姵刂械碾娏骷y波而增大。例如，當(dāng)車(chē)輛繼續(xù)穩(wěn)定行駛(以恒定的速度行駛)時(shí)，如果引擎聲音和道路噪聲較低，則駕駛員會(huì)注意到喧吵的噪聲并且感到不適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是使用不同于用于更改升壓轉(zhuǎn)換器的切換頻率的技術(shù)的方法，在穩(wěn)定行駛期間抑制可能的噪聲增加的同時(shí)，有效地使電池升溫。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛包括:電池；升壓轉(zhuǎn)換器，其被連接到所述電池；逆變器，其被連接到所述升壓轉(zhuǎn)換器；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其被連接到所述逆變器；溫度傳感器，其檢測(cè)所述電池的溫度；電流傳感器，其檢測(cè)所述電池中的電流；電壓傳感器，其檢測(cè)所述升壓轉(zhuǎn)換器提供的實(shí)際升壓電壓；以及控制部，其啟動(dòng)和停止所述升壓轉(zhuǎn)換器。所述控制部包括:間歇升壓操作單元，其用于在所述電池中的電流處于第一閾值范圍之內(nèi)時(shí)停止所述升壓轉(zhuǎn)換器，以及在所述升壓轉(zhuǎn)換器提供的實(shí)際升壓電壓處于第二閾值范圍之外時(shí)重啟所述升壓轉(zhuǎn)換器；以及閾值切換單元，其用于在所述電池的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)將所述第一閾值范圍切換到比所述第一閾值范圍寬的第三閾值范圍。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選地，所述閾值切換單元在所述電池的溫度低于所述預(yù)定溫度時(shí)將所述第二閾值范圍切換到比所述第二閾值范圍寬的第四閾值范圍。
[0010]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛包括檢測(cè)所述車(chē)輛的速度的車(chē)速傳感器，所述間歇升壓操作單元在所述車(chē)輛的速度等于或高于預(yù)定速度，并且所述電池中的電流處于所述第一閾值范圍之內(nèi)時(shí)停止所述升壓轉(zhuǎn)換器，以及在所述升壓轉(zhuǎn)換器提供的實(shí)際升壓電壓處于所述第二閾值范圍之外時(shí)重啟所述升壓轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，所述電動(dòng)車(chē)輛包括升壓目標(biāo)電壓更改單元，該升壓目標(biāo)電壓更改單元用于在所述車(chē)輛的速度低于預(yù)定速度，并且所述電池的溫度低于所述預(yù)定溫度時(shí)更改所述升壓轉(zhuǎn)換器的升壓目標(biāo)電壓。
[0011]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):其使用不同于升壓轉(zhuǎn)換器切換頻率更改技術(shù)的方法，在穩(wěn)定行駛期間抑制可能的噪聲增加的同時(shí)，有效地使電池升溫。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的配置的示意圖；
[0013]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛中的機(jī)械動(dòng)力、電力和電流的流動(dòng)的說(shuō)明圖；
[0014]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的操作的流程圖；
[0015]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛的另一操作的流程圖；
[0016]圖5A是示出圖3所示的操作期間的電池電流的時(shí)間變化的圖形；
[0017]圖5B是示出圖3所示的操作期間的高DC電壓的時(shí)間變化的圖形；
[0018]圖5C是示出圖3所示的操作期間的電池溫度的時(shí)間變化的圖形；
[0019]圖6A是示出圖4所示的操作期間的電池電流的時(shí)間變化的圖形；
[0020]圖6B是示出圖4所示的操作期間的高DC電壓的時(shí)間變化的圖形；以及
[0021]圖6C是示出圖4所示的操作期間的電池溫度的時(shí)間變化的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述本發(fā)明應(yīng)用于包括引擎和兩個(gè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車(chē)輛的情況。本發(fā)明不限于混合動(dòng)力車(chē)輛，也可應(yīng)用于不帶引擎的電動(dòng)車(chē)輛。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的混合動(dòng)力車(chē)輛100包括:電池10，該電池是可充電和可放電的二次電池；升壓轉(zhuǎn)換器20，其被連接到電池10 ;第一逆變器30，其被連接到升壓轉(zhuǎn)換器20 ;第二逆變器40，其被連接到升壓轉(zhuǎn)換器20和第一逆變器30 ;第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)50，其是被連接到第一逆變器30的發(fā)電機(jī)；第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)60 ;其是被連接到第二逆變器40的電動(dòng)機(jī)；引擎70，其可以驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)50;以及控制部90，其控制引擎70、升壓轉(zhuǎn)換器20、以及第一和第二逆變器30和40。
[0023]而且，如圖1所示，混合動(dòng)力車(chē)輛100包括:動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)72，其將引擎70的輸出轉(zhuǎn)矩分為到輸出軸73的轉(zhuǎn)矩、以及驅(qū)動(dòng)第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)50的轉(zhuǎn)矩，該輸出軸73與第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)60相連；被連接到輸出軸73的驅(qū)動(dòng)齒輪裝置74 ;連接到驅(qū)動(dòng)齒輪裝置74的車(chē)軸75 ;以及被安裝到車(chē)軸75的車(chē)輪76。解角器(resolver) 51、61和71被安裝到第一和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)50和60、以及引擎70，以檢測(cè)轉(zhuǎn)子或曲軸的旋轉(zhuǎn)角度或旋轉(zhuǎn)速度。而且，車(chē)速傳感器86被安裝到車(chē)軸75，以檢測(cè)車(chē)軸的旋轉(zhuǎn)速度，從而檢測(cè)混合動(dòng)力車(chē)輛100的車(chē)速。
[0024]升壓轉(zhuǎn)換器20包括:負(fù)側(cè)電路17，其被連接到電池10的負(fù)側(cè)；低壓電路18，其被連接到電池10的正側(cè)；以及高壓電路19，其被連接到升壓轉(zhuǎn)換器20的正側(cè)輸出端。升壓轉(zhuǎn)換器20包括:上臂開(kāi)關(guān)元件13，其被設(shè)置在低壓電路18與高壓電路19之間；下臂開(kāi)關(guān)元件14，其被設(shè)置在負(fù)側(cè)電路17與低壓電路18之間；電抗器12，其被設(shè)置為與低壓電路18串聯(lián)；電抗器電流傳感器84，其檢測(cè)流過(guò)電抗器12的電抗器電流IL ;濾波電容器11，其被設(shè)置在低壓電路18與負(fù)側(cè)電路17之間；以及低電壓傳感器82，其檢測(cè)跨濾波電容器11的低DC電壓VL0而且，二極管15和16分別與開(kāi)關(guān)元件13和14反并聯(lián)連接。升壓轉(zhuǎn)換器20接通下臂開(kāi)關(guān)元件14，并關(guān)斷上臂開(kāi)關(guān)元件13以在電抗器12中積蓄來(lái)自電池10的電能，然后關(guān)斷下臂開(kāi)關(guān)元件14，并接通上臂開(kāi)關(guān)元件13以借助在電抗器12中積蓄的電能升高電壓。這樣，升壓轉(zhuǎn)換器20向高壓電路19提供作為升壓電壓的高DC電壓VH。
[0025]電池電壓傳感器81被安裝到電池10，以檢測(cè)電池電壓VB0電池電流傳感器83被安裝到位于電池10與升壓轉(zhuǎn)換器20之間的低壓電路18，以檢測(cè)在電池10與升壓轉(zhuǎn)換器20之間流動(dòng)的電池電流IB。而且，電池溫度傳感器89被安裝到電池10，以檢測(cè)電池10的溫度TB。電池10輸出的電力是(電池電壓VBX電池電流IB)，因此，電池電壓傳感器81和電池電流傳感器83包括電力檢測(cè)單元，該電力檢測(cè)單元用于檢測(cè)在電池10與升壓轉(zhuǎn)換器20之間發(fā)送和接收的電力。此外，電池10輸出的電力(電池電壓VBX電池電流IB)等于通過(guò)電抗器12的電力(低DC電壓VLX電抗器電流IL)，并且電池電壓VB等于由低電壓傳感器82檢測(cè)到的跨濾波電容器11的低DC電壓VL。這樣，與電池電壓傳感器81和電池電流傳感器83相同，低電壓傳感器82和電抗器電流傳感器84包括電力檢測(cè)單元，該電力檢測(cè)單元用于檢測(cè)在電池10與升壓轉(zhuǎn)換器20之間發(fā)送和接收的電力。
[0026]第一逆變器30和第二逆變器40包括:公共高壓電路22，其被連接到升壓轉(zhuǎn)換器20的高壓電路19 ;公共負(fù)側(cè)電路21，其被連接到升壓轉(zhuǎn)換器20的負(fù)側(cè)電路17。平流電容器(smoothing capacitor) 23被設(shè)置在高壓電路22與負(fù)側(cè)電路21之間，以將高壓電路22和負(fù)側(cè)電路21連接在一起，以便對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器20提供的DC電流進(jìn)行平滑處理。作為被提供給逆變器30和40的升壓電壓的高DC電壓VH由高電壓傳感器85檢測(cè)，該傳感器檢測(cè)跨平流電容器23的電壓。這樣，由高電壓傳感器85檢測(cè)到的高DC電壓VH是實(shí)際升壓電壓(實(shí)際升壓電壓VHr)。在該實(shí)施例中，被提供給第一和第二逆變器30和40的實(shí)際升壓電壓VHr是同一電壓。第一逆變器30將從升壓轉(zhuǎn)換器20接收到的DC電力轉(zhuǎn)換為三相第一AC電力，然后將三相第一 AC電