Транспортное средство с электродвигателем и способ управления устройством преобразования напряжения

Транспортное средство с электродвигателем и способ управления устройством преобразования напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение, в общем, относится к транспортным средствам с электродвигателем и к способам управления устройствами преобразования напряжения и, в частности, к транспортным средствам с электродвигателем, имеющим множество устройств накопления мощности и допускающим зарядку множества устройств накопления мощности от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, и к способам управления устройствами преобразования напряжения, установленными на них.

Уровень техники

В последние годы, когда обсуждаются экологические проблемы, внимание уделяется гибридным транспортным средствам, электромобилям и другим аналогичным транспортным средствам с электродвигателем. Эти транспортные средства имеют установленный на них источник мощности, расходуемой на движение, реализованный посредством электродвигателя, и источник электрической мощности для него, реализованный посредством аккумуляторной батареи, конденсатора или аналогичного устройства накопления мощности.

В общем, емкость аккумуляторной батареи, конденсатора или аналогичного устройства накопления мощности уменьшается, когда снижается температура, и как результат, они имеют сниженную характеристику заряда/разряда. Соответственно, когда устройство накопления мощности имеет пониженную температуру, обеспечение того, чтобы устройство накопления мощности имело достаточную характеристику заряда/разряда, требует быстрого увеличения температуры устройства накопления мощности.

В публикации выложенной заявки на патент Японии JP2004-15866 раскрыто устройство управления зарядом/разрядом, допускающее увеличение температуры аккумуляторной батареи за короткий период времени. Устройство управления зарядом/разрядом заряжает/разряжает устройство накопления мощности, чтобы достигать состояния заряда (SOC), позволяющего аккумуляторной батарее генерировать тепло в максимальном количестве. Температура аккумуляторной батареи может быть увеличена за короткий период времени, и разряжаемая выходная мощность и заряжаемая входная мощность устройства накопления мощности может быть повышена за короткий период времени.

Устройство накопления мощности, установленное в транспортном средстве с электродвигателем, зачастую заряжается от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, в ночное время, поскольку электрическая мощность в ночное время является дешевой. В ночное время, тем не менее, температура низкая, и устройство накопления мощности имеет пониженную зарядную характеристику. Устройство накопления мощности, таким образом, не может быть заряжено до полностью заряженного состояния.

В JP2004-15866 описано то, что для того, чтобы увеличивать температуру аккумуляторной батареи, устройство управления зарядом/разрядом заряжает/разряжает устройство накопления мощности так, чтобы достигать SOC, которое позволяет аккумуляторной батарее генерировать тепло в максимальном количестве. Когда устройство накопления мощности заряжается от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, тем не менее, это осуществляется до полностью заряженного состояния, и SOC не может управляться так, чтобы иметь значение, позволяющее аккумуляторной батарее генерировать тепло в максимальном количестве. По сути, методика, описанная в JP2004-15866, не может использоваться для того, чтобы заряжать устройство накопления мощности от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству.

Сущность изобретения

Соответственно, настоящее изобретение разработано для устранения данного недостатка, и согласно изобретению создано транспортное средство с электродвигателем, допускающее быстрое увеличение температуры устройства накопления мощности с тем, чтобы заряжать устройство накопления мощности за короткий период времени, когда устройство накопления мощности заряжается от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству.

Согласно настоящему изобретению также создан способ управления устройством преобразования напряжения, установленным в транспортном средстве с электродвигателем, допускающем быстрое увеличение температуры устройства накопления мощности с тем, чтобы заряжать устройство накопления мощности за короткий период времени, когда устройство накопления мощности заряжается от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству.

Настоящее изобретение предоставляет транспортное средство с электродвигателем, включающее в себя множество заряжаемых устройств накопления мощности, электродвигатель, модуль приема электрической мощности, устройство преобразования напряжения и управляющее устройство. Электродвигатель использует электрическую мощность, принимаемую от множества устройств накопления мощности, для того чтобы генерировать мощность приведения в движение для транспортного средства. Модуль приема электрической мощности принимает электрическую мощность от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, для зарядки множества устройств накопления мощности. Устройство преобразования напряжения соединено с модулем приема электрической мощности и множеством устройств накопления мощности и выполнено с возможностью преобразовывать по напряжению электрическую мощность, которую принимает модуль приема электрической мощности, и выводить преобразованную электрическую мощность во множество устройств накопления мощности, и также обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом. Управляющее устройство управляет устройством преобразования напряжения так, чтобы обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом, когда множество устройств накопления мощности заряжаются от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству.

Предпочтительно управляющее устройство определяет электрическую мощность, передаваемую между множеством устройств накопления мощности, на основе электрической мощности, которую принимает модуль приема электрической мощности.

Также предпочтительно управляющее устройство определяет, в качестве электрической мощности, передаваемой между множеством устройств накопления мощности, электрическую мощность, полученную посредством вычитания, из допустимой входной электрической мощности устройства накопления мощности из множества устройств накопления мощности, которое выступает в качестве стороны приема электрической мощности, когда множество устройств накопления мощности обменивается электрической мощностью друг с другом, электрической мощности, подаваемой из модуля приема электрической мощности в устройство накопления мощности, выступающее в качестве стороны приема электрической мощности.

Предпочтительно управляющее устройство управляет устройством преобразования напряжения так, чтобы обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом, когда любое из множества устройств накопления мощности имеет температуру, меньшую или равную заданной температуре.

Предпочтительно источником электропитания, внешним по отношению к транспортному средству, является сеть общего пользования переменного тока. Устройство преобразования напряжения включает в себя первый модуль преобразования, линию электропитания и множество вторых модулей преобразования. Первый модуль преобразования принимает мощность переменного тока от сети общего пользования переменного тока и преобразует принимаемую мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Линия электропитания выводит мощность постоянного тока, принимаемую от первого модуля преобразования. Множество вторых модулей преобразования связано с множеством устройств накопления мощности, и каждый преобразует напряжение между линией электропитания и устройством накопления мощности из множества устройств накопления мощности, которое ассоциативно связано со вторым модулем преобразования.

Также предпочтительно, множество устройств накопления мощности включают в себя первое и второе устройства накопления мощности. Множество вторых модулей преобразования включают в себя первый и второй преобразователи. Управляющее устройство включает в себя модуль управления током и модуль управления напряжением. Модуль управления током управляет первым преобразователем так, чтобы обеспечивать возможность первому устройству накопления мощности заряжаться/разряжаться целевым током. Модуль управления напряжением управляет вторым преобразователем так, чтобы обеспечивать возможность линии электропитания иметь целевое напряжение.

Кроме того, еще предпочтительно, множество устройств накопления мощности включают в себя первое и второе устройства накопления мощности. Множество вторых модулей преобразования включают в себя первый и второй преобразователи. Управляющее устройство включает в себя первый модуль управления током и второй модуль управления током. Первый модуль управления током управляет первым преобразователем так, чтобы обеспечивать возможность первому устройству накопления мощности заряжаться/разряжаться первым целевым током. Второй модуль управления током управляет вторым преобразователем так, чтобы обеспечивать возможность второму устройству накопления мощности заряжаться/разряжаться вторым целевым током.

Кроме того, еще предпочтительно, электродвигатель - это первая вращающаяся электрическая машина переменного тока, включающая в себя соединенную звездой первую многофазную обмотку в качестве обмотки статора. Первый модуль преобразования включает в себя первую вращающуюся электрическую машину переменного тока, вторую вращающуюся электрическую машину переменного тока, первый и второй инверторы и модуль управления инверторами. Вторая вращающаяся электрическая машина переменного тока включает в себя соединенную звездой вторую многофазную обмотку в качестве обмотки статора. Первый и второй инверторы связаны с первой и второй вращающимися электрическими машинами переменного тока, соответственно, и соединены параллельно друг с другом к линии электропитания. Модуль управления инверторами управляет первым и вторым инверторами. Модуль приема электрической мощности предоставляет мощность переменного тока, принимаемую от сети общего пользования переменного тока, в первую многофазную обмотку и вторую многофазную обмотку в первой нейтральной точке и второй нейтральной точке, соответственно, и модуль управления инверторами управляет первым и вторым инверторами так, чтобы преобразовывать мощность переменного тока, принимаемую в первой и второй нейтральных точках, в мощность постоянного тока и выводить мощность постоянного тока в линию электропитания.

Кроме того, согласно настоящему изобретению создан способ управления устройством преобразования напряжения, установленным в транспортном средстве с электродвигателем, включающем в себя множество заряжаемых устройств накопления мощности, электродвигатель, модуль приема электрической мощности, устройство преобразования напряжения и управляющее устройство. Электродвигатель использует электрическую мощность, принимаемую от множества устройств накопления мощности, для того чтобы генерировать мощность приведения в движения для транспортного средства. Модуль приема электрической мощности принимает электрическую мощность от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, для зарядки множества устройств накопления мощности. Устройство преобразования напряжения соединено с модулем приема электрической мощности и множеством устройств накопления мощности и выполнено с возможностью преобразовывать по напряжению электрическую мощность, которую принимает модуль приема электрической мощности, и выводить преобразованную электрическую мощность во множество устройств накопления мощности, и также обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом. Способ включает в себя этапы: определения того, требуется ли зарядка множества устройств накопления мощности от источника электропитания; и если зарядка множества устройств накопления мощности от источника электропитания требуется, управления устройством преобразования напряжения так, чтобы заряжать множество устройств накопления мощности от источника электропитания, а также обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом.

Предпочтительно способ управления устройством преобразования напряжения дополнительно включает в себя этап определения электрической мощности, передаваемой между множеством устройств накопления мощности, на основе электрической мощности, которую принимает модуль приема электрической мощности, а этап управления включает в себя управление устройством преобразования напряжения так, чтобы обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться друг с другом электрической мощностью, определенной на этапе определения электрической мощности.

Также предпочтительно на этапе определения электрической мощности электрическая мощность, полученная посредством вычитания, из допустимой входной электрической мощности устройства накопления мощности из множества устройств накопления мощности, которое выступает в качестве стороны приема электрической мощности, когда множество устройств накопления мощности обмениваются электрической мощностью друг с другом, электрической мощности, подаваемой из модуля приема электрической мощности в устройство накопления мощности, выступающее в качестве стороны приема электрической мощности, определяется как электрическая мощность, передаваемая между множеством устройств накопления мощности.

Предпочтительно способ управления устройством преобразования напряжения дополнительно включает в себя этап определения того, имеет ли какое-либо из множества устройств накопления мощности температуру, меньшую или равную заданной температуре, и когда на этапе определения того, имеет ли какое-либо из множества устройств накопления мощности температуру, меньшую или равную заданной температуре, принято решение, что какое-либо из множества устройств накопления мощности имеет температуру, меньшую или равную заданной температуре, то на этапе управления устройство преобразования напряжения управляется так, чтобы обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом.

В соответствии с настоящим изобретением, устройство преобразования напряжения преобразует по напряжению электрическую мощность, которую принимает модуль приема электрической мощности, и выводит преобразованную электрическую мощность во множество устройств накопления мощности. Кроме того, устройство преобразования напряжения позволяет множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом. Когда множество устройств накопления мощности заряжаются от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, управляющее устройство управляет устройством преобразования напряжения так, чтобы обеспечивать возможность множеству устройств накопления мощности обмениваться электрической мощностью друг с другом. Таким образом, пока множество устройств накопления мощности заряжаются от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, множество устройств накопления мощности обмениваются электрической мощностью друг с другом. Как результат, после того как зарядка начата, температура множества устройств накопления мощности быстро увеличивается.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, после того как зарядка начата, устройства накопления мощности могут иметь быстро увеличивающуюся зарядную характеристику и заряжаться от источника электропитания, внешнего по отношению к транспортному средству, за короткий период времени.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид системы, подающей электрическую мощность в транспортное средство с электродвигателем согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - общая блок-схема транспортного средства с электродвигателем в первом варианте осуществления.

Фиг.3 - вид конфигурации преобразователя, показанного на Фиг.2.

Фиг.4 - вид конфигурации инвертора, показанного на Фиг.2.

Фиг.5 - функциональная блок-схема ЭБУ инвертора, показанного на Фиг.2.

Фиг.6 - схема замещения с нулевой фазой инвертора и электродвигателя-генератора по Фиг.4.

Фиг.7 - функциональная блок-схема ЭБУ преобразователя, показанного на Фиг.2.

Фиг.8 - функциональная блок-схема модуля задания целевых значений, показанного на Фиг.7.

Фиг.9 - первая схема, указывающая контрольное значение электрической мощности для преобразователя при зарядке устройства накопления мощности от зарядной станции, при осуществлении управления так, чтобы увеличивать температуру устройства накопления мощности.

Фиг.10 - вторая схема, указывающая контрольное значение электрической мощности для преобразователя при зарядке устройства накопления мощности от зарядной станции, при осуществлении управления так, чтобы увеличивать температуру устройства накопления мощности.

Фиг.11 - блок-схема, представляющая структуру ЭБУ преобразователя по Фиг.2 для управления.

Фиг.12 - функциональная блок-схема ЭБУ преобразователя во втором варианте осуществления.

Фиг.13 - функциональная блок-схема модуля задания целевых значений, показанного на Фиг.12.

Фиг.14 - схема, указывающая контрольное значение электрической мощности для преобразователя при зарядке устройства накопления мощности от зарядной станции, при осуществлении управления так, чтобы увеличивать температуру устройства накопления мощности, во втором варианте осуществления.

Фиг.15 - блок-схема, представляющая структуру ЭБУ преобразователя для управления во втором варианте осуществления.

Фиг.16 - общая блок-схема транспортного средства с электродвигателем в третьем варианте осуществления.

Фиг.17 - функциональная блок-схема ЭБУ преобразователя, показанного на Фиг.16.

Фиг.18 - общая блок-схема транспортного средства с электродвигателем, оснащенного преобразователем, выделенным для зарядки.

Оптимальный режим осуществления изобретения

Далее выполняется ссылка на чертежи для того, чтобы описывать настоящее изобретение в вариантах осуществления. В последующем описании идентичные части обозначаются посредством идентичных ссылочных позиций. Следовательно, они не описываются повторно в подробностях.

Первый вариант осуществления изобретения

Фиг.1, в общем, показывает систему, подающую электрическую мощность в транспортное средство с электродвигателем согласно настоящему изобретению. Согласно Фиг.1, система 200 электропитания включает в себя транспортное средство 100 с электродвигателем, зарядный кабель 110, зарядную станцию 120, место 130 хранения и источник 140 электропитания системный.

Транспортное средство 100 с электродвигателем имеет множество заряжаемых устройств накопления мощности, установленных на нем, в качестве источника электропитания постоянного тока (DC), и использует электрическую мощность, принимаемую от множества устройств накопления мощности, чтобы управлять электродвигателем так, чтобы генерировать мощность приведения в движение для транспортного средства. Кроме того, транспортное средство 100 с электродвигателем электрически соединяется через зарядный кабель 110 с зарядной станцией 120, и транспортное средство 100 с электродвигателем может принимать электрическую мощность способом, описанным ниже, от зарядной станции 120 через зарядный кабель 110, чтобы заряжать множество устройств накопления мощности.

Зарядный кабель 110 является линией электропитания для зарядки от зарядной станции 120 множества устройств накопления мощности, установленных в транспортном средстве 100 с электродвигателем. Зарядная станция 120 принимает электрическую мощность от системного источника 140 электропитания через место 130 хранения и подает электрическую мощность в транспортное средство 100 с электродвигателем, соединенное посредством зарядного кабеля 110. Место 130 хранения подает в зарядную станцию 120 часть электрической мощности, принимаемой от системного источника 140 электропитания.

Фиг.2 является общей блок-схемой транспортного средства с электродвигателем в первом варианте осуществления. Согласно на Фиг.2, транспортное средство 100 с электродвигателем включает в себя систему 1 электропитания, модуль 3 формирования мощности приведения в движение, входные линии ACL1, ACL2 электропитания, порт 38 переменного тока и разъем 40.

Модуль 3 формирования мощности приведения в движение включает в себя инверторы 30-1, 30-2, электродвигатели-генераторы MG1, MG2, трансмиссию 34 для преобразования мощности, расходуемой на движение, ведущий вал 3 и электронный блок управления (ЭБУ) 32 инвертора.

Инверторы 30-1 и 30-2 соединены параллельно друг с другом с главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL, и инверторы 30-1, 30-2 принимают электрическую мощность приведения в движение (мощность постоянного тока) от системы 1 электропитания, преобразуют принимаемую мощность постоянного тока в мощность переменного тока и выводят мощность переменного тока в электродвигатели-генераторы MG1 и MG2, соответственно. Кроме того, инверторы 30-1 и 30-2 принимают мощность переменного тока, генерируемую посредством электродвигателей-генераторов MG1, MG2, соответственно, преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока и выводят мощность постоянного тока как регенерированную электрическую мощность в систему 1 электропитания.

Электродвигатели-генераторы MG1 и MG2 принимают мощность переменного тока от инверторов 30-1 и 30-2, соответственно, чтобы генерировать вращательную мощность приведения в движение. Кроме того, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 принимают внешнюю вращательную силу, чтобы генерировать мощность переменного тока. Электродвигатель-генератор MG1, MG2 сформирован, например, из трехфазной вращающейся электрической машины переменного тока, включающей в себя ротор, имеющий встроенный постоянный магнит, и статор, имеющий трехфазную катушку с Y-образным соединением, и электродвигатели-генераторы MG1, MG2 соединены с трансмиссией 34 преобразования мощности, расходуемой на движение, которая соединена с ведущим валом 36, чтобы обеспечивать возможность передачи вращательной мощности приведения движения к колесу (не показано).

Следует отметить, что, если модуль 3 формирования мощности возбуждения применяется к гибридному транспортному средству, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 также соединены с двигателем (не показан) через трансмиссию 34 преобразования мощности, расходуемой на движение, или ведущий вал 36, и ЭБУ 32 инвертора осуществляет управление так, чтобы обеспечивать возможность двигателю и электродвигателям-генераторам MG1, MG2 генерировать соответствующие мощности приведения в движение в оптимальном соотношении. При применении к такому гибридному транспортному средству один из электродвигателей-генераторов MG1, MG2 может выступать исключительно в качестве электродвигателя, а другой может выступать исключительно в качестве электрогенератора.

Входная линия ACL1 электропитания электрически соединяет нейтральную точку N1 электродвигателя-генератора MG1 с портом 38 переменного тока. Входная линия ACL2 электропитания электрически соединяет нейтральную точку N2 электродвигателя-генератора MG2 с портом 38 переменного тока.

Хотя это не показано, порт 38 переменного тока включает в себя реле, соединяющее/разъединяющее входные линии ACL1, ACL2 электропитания и разъем 40, а также датчик напряжения и датчик тока, обнаруживающие напряжение VAC и ток IAC, соответственно, электрической мощности (мощности переменного тока), принимаемой от разъема 40, и порт 38 переменного тока выводит в ЭБУ 32 инвертора обнаруженное напряжение VAC и ток IAC.

Разъем 40 является входной клеммой для ввода мощности переменного тока, принимаемой от зарядной станции 120 (Фиг.1). Разъем 40 вводит принимаемую мощность переменного тока, которая, в свою очередь, передается через порт 38 переменного тока и входные линии ACL1, ACL2 электропитания в электродвигатели-генераторы MG1, MG2 и принимается в нейтральных точках N1, N2.

ЭБУ 32 инвертора вычисляет целевые значения TR1, TR2 крутящего момента и целевые значения MRN1, MRN2 скорости вращения для электродвигателей-генераторов MG1, MG2 из сигналов, режима движения, положения педали акселератора и т.п., которые передаются от датчиков (не показаны), и ЭБУ 32 инвертора генерирует сигнал PWI1 возбуждения, чтобы управлять инвертором 30-1 так, чтобы обеспечивать возможность электродвигателю-генератору MG1 генерировать крутящий момент, имеющий целевое значение TR1 крутящего момента, и иметь скорость, имеющую целевое значение MRN1 скорости вращения. Кроме того, ЭБУ 32 инвертора генерирует сигнал PWI2 возбуждения, чтобы управлять инвертором 30-2 так, чтобы обеспечивать возможность электродвигателю-генератору MG2 генерировать крутящий момент, имеющий целевое значение TR2 крутящего момента, и иметь скорость, имеющую целевое значение MRN2 скорости вращения. Отметим, что ЭБУ 32 инвертора выводит вычисленные целевые значения TR1, TR2 крутящего момента и целевые значения MRN1, MRN2 скорости вращения в ЭБУ 2 преобразователя, который описан далее, системы 1 электропитания.

Кроме того, когда устройства 6-1, 6-2 накопления мощности, которые описаны ниже, заряжаются от зарядной станции 120, ЭБУ 32 инвертора управляет инверторами 30-1, 30-2 на основе напряжения VAC и тока IAC способом, описанным ниже, так чтобы преобразовывать мощность переменного тока, которая предоставляется в электродвигатели-генераторы MG1, MG2 в нейтральных точках N1, N2, в мощность постоянного тока и выводить мощность постоянного тока в систему 1 электропитания. Отметим, что ЭБУ 32 инвертора выводит в ЭБУ 2 преобразователя системы 1 электропитания контрольное значение PB электрической мощности зарядки, указывающее целевое значение для заряжаемой электрической мощности.

Система 1 электропитания включает в себя устройства 6-1, 6-2 накопления мощности, преобразователи 8-1, 8-2, сглаживающий конденсатор C, ЭБУ 2 преобразователя, ЭБУ 4 аккумулятора, датчики 10-1, 10-2 тока, датчики 12-1, 12-2, 18 напряжения и температурные датчики 14-1, 14-2.

Устройство 6-1, 6-2 накопления мощности является заряжаемым источником электропитания постоянного тока и сформировано, например, из никель-металлогидридного аккумулятора, ионно-литиевого аккумулятора или аналогичной аккумуляторной батареи. Устройство 6-1 накопления мощности соединено с преобразователем 8-1 через положительную линию PL1 и отрицательную линию NL1. Устройство 6-2 накопления мощности соединено с преобразователем 8-2 через положительную линию PL2 и отрицательную линию NL2. Отметим, что, по меньшей мере, одно из устройств 6-1, 6-2 накопления мощности может быть выполнено из электрического двухслойного конденсатора.

Преобразователь 8-1 предоставляется между устройством 6-1 накопления мощности и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и действует в ответ на сигнал PWC1 возбуждения, принимаемый от ЭБУ 2 преобразователя, чтобы преобразовывать напряжение между устройством 6-1 накопления мощности и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL. Преобразователь 8-2 обеспечивается между устройством 6-2 накопления мощности и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и действует в ответ на сигнал PWC2 возбуждения, принимаемый от ЭБУ 2 преобразователя, чтобы преобразовывать напряжение между устройством 6-2 накопления мощности и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL.

Сглаживающий конденсатор C подключен между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL и уменьшает компонент варьирования электрической мощности, содержащийся в главных положительной и отрицательной шинах MPL и MNL. Датчик 18 напряжения обнаруживает значение Vh напряжения между главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и выводит результат обнаружения в ЭБУ 2 преобразователя и ЭБУ 32 инвертора.

Датчики 10-1, 10-2 тока обнаруживают значение Ib1 тока и значение Ib2 тока, вводимые/выводимые в/из устройства 6-1 накопления мощности и устройства 6-2 накопления мощности, соответственно, и выводят соответствующие результаты обнаружения в ЭБУ 2 преобразователя и ЭБУ 4 аккумулятора. Отметим, что датчики 10-1, 10-2 тока обнаруживают ток, который выводится (или разряжается) из соответствующего связанного устройства накопления мощности, как положительное значение, и ток, который вводится (или заряжается) в соответствующее устройство накопления мощности, как отрицательное значение. Отметим, что хотя Фиг.2 показывает датчики 10-1, 10-2 тока, обнаруживающие значения токов в положительных линиях PL1, PL2, соответственно, датчики 10-1, 10-2 тока могут обнаруживать токи в отрицательных линиях NL1, NL2, соответственно.

Датчики 12-1, 12-2 напряжения обнаруживают значение Vb1 напряжения устройства 6-1 накопления мощности и значение Vb2 напряжения устройства 6-2 накопления мощности, соответственно, и выводят соответствующие результаты обнаружения в ЭБУ 2 преобразователя и ЭБУ 4 аккумулятора. Температурные датчики 14-1, 14-2 обнаруживают температуру Tb1, внутреннюю для устройства 6-1 накопления мощности, и температуру Tb2, внутреннюю для устройства 6-2 накопления мощности, соответственно, и выводят соответствующие результаты обнаружения в ЭБУ 4 аккумулятора.

ЭБУ 4 аккумулятора вычисляет величину характеристики SOC1, указывающую SOC устройства 6-1 накопления мощности, из значения Ib1 тока, принимаемого из датчика 10-1 тока, значения Vb1 напряжения, принимаемого из датчика 12-1 напряжения, и температуры Tb1, принимаемой из температурного датчика 14-1, и выводит вычисленную величину характеристики SOC1 в ЭБУ 2 преобразователя вместе с температурой Tb1.

Кроме того, ЭБУ 4 аккумулятора вычисляет величину характеристики SOC2, указывающую SOC устройства 6-2 накопления мощности, из значения Ib2 тока, принимаемого из датчика 10-2 тока, значения Vb2 напряжения, принимаемого из датчика 12-2 напряжения, и температуры Tb2, принимаемой из температурного датчика 14-2, и выводит вычисленную величину характеристики SOC2 в ЭБУ 2 преобразователя вместе с температурой Tb2. Отметим, что величины характеристик SOC1, SOC2 могут быть вычислены с использованием множества известных способов.

ЭБУ 2 преобразователя принимает значения, обнаруженные посредством датчиков 10-1, 10-2 тока и датчиков 12-1, 12-2, 18 напряжения, температуры Tb1, Tb2 и величины характеристики SOC1, SOC2 из ЭБУ 4 аккумулятора, и целевые значения TR1, TR2 крутящего момента, целевые значения MRN1, MRN2 скорости вращения и контрольное значение PB электрической мощности зарядки из ЭБУ 32 инвертора, и из них генерирует сигналы PWC1, PWC2 возбуждения для управления преобразователями 8-1, 8-2, соответственно, и ЭБУ 2 преобразователя выводит генерируемые сигналы PWC1, PWC2 возбуждения в преобразователи 8-1, 8-2, соответственно, чтобы управлять преобразователями 8-1, 8-2. То, как сконфигурирован ЭБУ 2 преобразователя, описано далее более подробно.

Фиг.3, в общем, показывает конфигурацию преобразователей 8-1, 8-2, показанных на Фиг.2. Преобразователь 8-2 аналогичен по конфигурации преобразователю 8-1. Соответственно, далее в качестве примера описывается конфигурация преобразователя 8-1. Со ссылкой на Фиг.3, преобразователь 8-1 включает в себя цепь 44-1 прерывателя, положительную шину LN1A, отрицательную шину LN1C, линию LN1B и сглаживающий конденсатор C1. Цепь 44-1 прерывателя включает в себя транзисторы Q1A, Q1B, диоды D1A, D1B и индуктор L1.

Положительная шина LN1A имеет один конец, подключенный к транзистору Q1B в коллекторе, и другой конец, подключенный к главной положительной шине MPL. Кроме того, отрицательная шина LN1C имеет один конец, подключенный к отрицательной линии NL1, и другой конец, подключенный к главной отрицательной шине MNL.

Транзисторы Q1A, Q1B подключены последовательно между отрицательной шиной LN1C и положительной шиной LN1A. Диоды D1A, D1B подключены к транзисторам Q1A, Q1B, соответственно, встречно-параллельно. Индуктор L1 подключен к точке, соединяющей транзистор Q1A и транзистор Q1B между собой.

Линия LN1B имеет один конец, подключенный к положительной линии PL1, и другой конец, подключенный к индуктору L1. Сглаживающий конденсатор C1 подключен между линией LN1B и отрицательной шиной LN1C, чтобы уменьшать компонент переменного тока, включенный в напряжение постоянного тока между линией LN1B и отрицательной шиной LN1C.

Для разрядки устройства 6-1 накопления мощности цепь 44-1 прерывателя действует в ответ на сигнал PWC1 возбуждения, принимаемый от ЭБУ 2 преобразователя (не показан), чтобы преобразовывать с повышением частоты мощность постоянного тока (электрическую мощность возбуждения), принимаемую от положительной линии PL1 и отрицательной линии NL1, а для зарядки устройства 6-1 накопления мощности цепь 44-1 прерывателя действует в ответ на сигнал, чтобы преобразовывать с понижением частоты мощность постоянного тока (восстановленную электрическую мощность), принимаемую от главных положительной и отрицательной шин MPL и MNL.

Фиг.4, в общем, показывает конфигурацию инверторов 30-1, 30-2, показанных на Фиг.2. Согласно Фиг.4, инвертор 30-1 включает в себя ветвь U1 U-фазы, ветвь V1 V-фазы и ветвь W1 W-фазы. Ветвь U1 U-фазы, ветвь V1 V-фазы и ветвь W1 W-фазы подключены между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL параллельно. Ветвь U1 U-фазы сформирована из последовательно соединенных транзисторов Q11, Q12. Ветвь V1 V-фазы сформирована из последовательно соединенных транзисторов Q13, Q14. Ветвь W1 W-фазы сформирована из последовательно соединенных транзисторов Q15, Q16. К транзисторам Q11-Q16, встречно-параллельно подключены диоды D11-D16, соответственно. Ветвь U1 U-фазы, ветвь V1 V-фазы и ветвь W1 W-фазы имеют соответствующие верхние и нижние ветви, подключенные в вершинах, соответственно, к которым трехфазная катушка 41 электродвигателя-генератора у MG1 имеет подключенными катушки U, V, W, соответственно.

Инвертор 30-2 включает в себя ветвь U2 U-фазы, ветвь V2 V-фазы и ветвь W2 W-фазы. Инвертор 30-2 аналогичен по конфигурации инвертору 30-1 и, соответственно, не описывается подробно.

Как описано выше, входная линия ACL1 электропитания подключена к нейтральной точке N1 трехфазной катушки 41 электродвигателя-генератора MG1, а входная линия ACL2 электропитания подключена к нейтральной точке N2 трехфазной катушки 42 электродвигателя-генератора MG2.

Фиг.5 является функциональной блок-схемой ЭБУ 32 инвертора, показанного на Фиг.2. Согласно Фиг.5, ЭБУ 32 инвертора включает в себя первый модуль 46 управления инверторами, второй модуль 48 управления инверторами и модуль 50 управления зарядкой. Первый модуль 46 управления инверторами принимает целевое значение TR1 крутящего момента для электродвигателя-генератора MG1, ток MCRT1 электродвигателя для электродвигателя-генератора MG1, угол θ1 выбега ротора для электродвигателя-генератора MG1 и значение Vh напряжения из датчика 18 напряжения и генерирует сигнал PWI1 из них для приведения в действие электродвигателя-генератора MG1, и выводит генерируемый сигнал PWI1 в инвертор 30-1. Отметим, что ток MCRT1 электродвигателя и угол θ1 выбега ротора обнаруживаются посредством датчика (не показан).

Второй модуль 48 управления инверторами принимает целевое значение TR2 крутящего момента для электродвигателя-генератора MG2, ток MCRT2 электродвигателя для электродвигателя-генератора MG2, угол θ2 выбега ротора для электродвигателя-генератора MG2 и значение Vh напряжения и генерирует сигнал PWI2 из них для приведения в действие электродвигателя-генератора MG2, и выводит генерируемый сигнал PWI2 в инвертор 30-2. Отметим, что ток MCRT2 электродвигателя и угол θ2 выбега ротора обнаруживаются посредством датчика (не показан).

В данном документе, когда устройства 6-1, 6-2 накопления мощности (Фиг.2) заряжаются от зарядной станции 120 (Фиг.1), первый и второй модули 46, 48 управления инверторами гене