发明名称 电压变换装置之控制装置及电压变换方法以及记忆媒体,驱动系统及装载驱动系统的车辆
摘要 本发明系有关一种电压变换装置之控制装置及电压变换方法以及记忆媒体,驱动系统及装载驱动系统的车辆,乃藉由连接在DC/DC转换器的输出侧的电容器的目标电压Vc*和连接在DC/DC转换器的输入侧的电池的电压Vb算出作为DC/DC转换器的驱动指令的负载比D(Vb/ Vc*)(S100、S102),同时藉由电压Vb和电池的起电压 Vbo和电池的充放电电流Ib算出内部电阻Rb((Vbo-Vb)/Ib)(S104)。然后根据内部电阻Rb和起电压Vbo,当电池的输出为最大时的电流值(值Vbo/2Rb)作为最适电流范围IR的上限值而设定(S106),电流Ib为最适电流范围 IR的范围内地对负载比D加上限制来驱动控制DC/DC转换器(S108、S110、S112)。就能藉此更适切地变换电池的输入电压。
申请公布号 TWI266712 申请公布日期 2006.11.21
申请号 TW092100801 申请日期 2003.01.15
申请人 丰田自动车股份有限公司 发明人 冈村贤树;佐藤荣次
分类号 B60L11/00(2006.01) 主分类号 B60L11/00(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种电压变换装置,乃属于具有依据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,且将利用该电抗器而输入的电源电压经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置,其特征为具备有:取得前述电源状态的状态取得电路、和依据对应该取得的该电源状态的该电源的输出特性来设定该电源的电流范围,且前述电源电流成为经由前述电流范围设定电路所设定的电流范围内地使前述开关元件进行开关控制的控制电路。2.如申请专利范围第1项所记载的电压变换装置,其中,前述状态取得电路是成为前述电源状态来取得该电源的起电压和内部电阻。3.如申请专利范围第1项所记载的电压变换装置,其中,前述电流范围是指其上限为对应前述电源的输出特性的最大输出的电流范围。4.如申请专利范围第1项所记载的电压变换装置,其中,前述电源的输出特性是指利用以前述电源电流为变数的二次函数所示的特性。5.一种电压变换装置,乃属于上侧开关元件和下侧开关元件为串接,同时根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器被连接在两开关元件的连接点而构成,将利用该电抗器而输入的电源电压经由前述两开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置,其特征为具备有:取得前述电源状态的状态取得电路、和依据对应该取得的电源状态的该电源的输出特性来设定前述上侧开关元件的ON期间和前述下侧开关元件的ON期间之比例范围的比例范围,成为设定的比例范围内地控制前述两开关元件的ON期间之比例的控制电路。6.如申请专利范围第5项所记载的电压变换装置,其中,前述状态取得电路是成为前述电源状态来取得该电源的起电压和前述电压变换装置输出侧的电压。7.如申请专利范围第5项所记载的电压变换装置,其中,前述比例范围是指以其下限为对应前述电源的输出特性的最大输出之比例的范围。8.如申请专利范围第5项所记载的电压变换装置,其中,前述电源的输出特性是指利用以前述两开关元件的ON期间之比例为变数的二次函数所示的特性。9.一种电压变换装置,乃属于具有根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,将利用该电抗器所输入的电源电压经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置,其特征为具备有:检测前述电源电压的电压检测电路、和该检测的电压成为所定范围内地使前述开关元件进行开关控制的控制电路。10.如申请专利范围第9项所记载的电压变换装置,其中,前述所定范围是指根据前述电源的起电压所决定的范围。11.如申请专利范围第10项所记载的电压变换装置,其中,前述所定范围是指以前述电源的起电压的1/2为下限的范围。12.一种电压变换装置,乃属于将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换装置,其特征为:包括:一端连接在前述电源一端的电抗器、和由配置在该电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、以及配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路、和控制前述开关电路的前述第一及第二开关元件的开关的控制电路;前述控制电路是根据前述第一及第二开关元件的容许电流容量,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。13.如申请专利范围第12项所记载的电压变换装置,其中,前述控制电路是当前述电源的输出电压:Vbo、前述电源的内部电阻:Rb、前述开关元件的容许电流容量:Ibmax、前述输出电压:VC时,针对前述第一及第二开关元件的ON期间之和的一者的ON期间之比例控制在不超过(Vbo-RbIbmax)/Vc。14.一种电压变换装置,乃属于将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换装置,其特征为具有:一端连接在前述电源一端的电抗器、和由配置在该电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、以及配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路、和控制前述开关电路的前述第一及第二开关元件的开关的控制电路、和检测流入前述第一或第二开关元件的电流的电流检测器;前述控制电路是根据前述电流检测値的检测结果,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。15.如申请专利范围第14项所记载的电压变换装置,其中,前述控制电路是当前述电源的输出电压:Vbo、前述电源的内部电阻:Rb、前述电源的电流最大値:Ibmax、前述输出电压:Vc时,针对前述ON期间的第一及第二开关元件的ON期间之和的一者的ON期间之比例控制在不超过(Vbo-RbIbmax)/Vc。16.一种驱动系统,乃属于利用将电源电压自转换为所希望的输出电压的电压变换装置所输出的电力来驱动负荷的驱动系统,其特征为:前述电压变换装置是采用申请专利范围第1项至第11项之任一项所记载的电压变换装置,同时还包括以来自前述电压变换装置的输出电压为输入来控制前述负荷输出的负荷驱动控制电路。17.如申请专利范围第16项所记载的驱动系统,其中,具备有配置在前述电压变换装置和前述负荷之间,可将来自该电压变换装置的输出暂时蓄电的蓄电电路;前述负荷驱动控制电路是包括配合前述蓄电电路的蓄电电压来限制前述负荷输出的电路。18.如申请专利范围第17项所记载的驱动系统,其中,前述负荷驱动控制电路并不在乎其控制,当前述蓄电电路的蓄电电压和目标电压之偏差为所定値以上时,即停止负荷的驱动。19.如申请专利范围第16项所记载的驱动系统,其中,前述负荷系包括:接受电力供给所旋转驱动的电动机、和将藉由前述电压变换装置所输出的电力调整到适于该电动机驱动的电力并供给到该电动机的电力调节电路。20.一种车辆,乃属于装载申请专利范围第19项所记载的驱动系统的车辆,其特征为:前述电动机为车辆移行用的电动机。21.一种电压变换方法,乃属于利用根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,并将所输入的电源电压经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换方法,其特征为:取得前述电源状态,根据对应该取得的电源状态的电源输出特性来设定该电源的电流范围,前述电源的电流为该设定的电源的电流范围地使前述开关元件进行开关控制。22.一种电压变换方法,乃属于使用上侧开关元件和下侧开关元件为串接,同时在两开关元件的连接点连接根据来自电源的电流能量可暂时蓄积的电抗器所构成的装置,并将利用该电抗器所输入的电源电压经由前述两开关元的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换方法,其特征为:取得前述电源状态,根据对应该取得的电源状态的该电源的输出特性来设定前述上侧开关元件的ON期间和前述下侧开关元件的ON期间之比例的比例范围,成为该设定的比例范围内地控制前述两开关元件的ON期间之比例。23.一种电压变换方法,乃属于利用根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,将所输入的电源电压经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换方法,其特征为:检测前述电源电压,该检测的电压成为所定范围内地使前述开关元件进行开关控制。24.一种电压变换方法,乃属于包括由:一端连接在前述电源一端的电抗器、和配置在该电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、和配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路,将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换方法,其特征为:根据前述第一及第二开关元件的容许电流容量,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。25.如申请专利范围第24项所记载的电压变换方法,其中,当前述电源的输出电压:Vbo、前述电源的内部电阻:Rb、前述开关元件的容许电流容量:Ibmax、前述输出电压:Vc时,针对前述ON期间的第一及第二开关元件的ON期间之和的一者的ON期间之比例控制在不超过(Vbo-RbIbmax)/Vc。26.一种电压变换方法,乃属于包括由:一端连接在前述电源一端的电抗器、和配置在电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、和配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路,将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换方法,其特征为:对应流入前述第一或第二开关元件的电流大小,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。27.如申请专利范围第26项所记载的电压变换方法,其中,当前述电源的输出电压:Vbo、前述电源的内部电阻:Rb、前述电源的电流最大値:Ibmax、前述输出电压:Vc时,针对前述ON期间的第一及第二开关元件的ON期间之和的一者的ON期间之比例控制在不超过(Vbo-RbIbmax)/Vc。28.一种记忆有控制程式的电脑可读取的记忆媒体,乃属于具有将根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,控制将利用该电抗器所输入的电源电压,经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置的控制程式,其特征为:该控制程式是在于电脑中,根据对应前述电源状态的该电源输出特性来设定该电源的电流范围;前述电源的电流成为经由前述电流范围设定电路所设定的电流范围内地使前述开关元件进行开关控制。29.一种记忆有控制程式的电脑可读取的记忆媒体,乃属于上侧开关元件和下侧开关元件为串接,同时在两开关元件的连接点连接根据来自电源的电流能量之可蓄积的电抗器所构成,控制将利用该电抗器所输入的电源电压,经由前述两开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置的控制程式,其特征为:该控制程式是经由电脑,根据对应前述电源状态的该电源的输出特性来设定前述上侧开关元件的ON期间和前述下侧开关元件的ON期间之比例的比例范围;成为经由前述比例范围设定电路所设定的比例范围内地控制前述两开关元件的ON期间之比例。30.一种记忆有控制程式的电脑可读取的记忆媒体,乃属于具有将根据来自电源的电流能量暂时蓄积的电抗器,控制将利用该电抗器所输入的电源电压,经由开关元件的开关,转换为所希望的电压而输出的电压变换装置的控制程式,其特征为:该控制程式是在于电脑中,前述电源电压成为所定范围内地使前述开关元件进行开关控制。31.一种记忆有控制程式的电脑可读取的记忆媒体,乃属于包括由:一端连接在前述电源一端的电抗器、和配置在该电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、和配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路,控制将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换装置的控制程式,其特征为:该控制程式是在于电脑中,根据前述第一及第二开关元件的容许电流容量,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。32.一种记忆有控制程式的电脑可读取的记忆媒体,乃属于包括由:一端连接在前述电源一端的电抗器、和配置在该电抗器的另一端与输出端之间的第一开关元件、和配置在前述电抗器的另一端与前述电源的另一端之间的第二开关元件所形成的开关电路,控制将电源电压转换为所希望的输出电压的电压变换装置的控制程式,其特征为:该控制程式是在于电脑中,配合流入前述第一或第二开关元件的电流大小,将前述第一及第二开关元件的ON期间之比例限制在所定范围。图式简单说明:第1图是表示本发明之一实施例的驱动系统20的构成概略的构成图。第2图是表示驱动系统20之一例的图。第3图是表示藉由实施例的驱动系统20的电子控制单元40所实行的DC/DC转换器驱动控制常规之一例的流程图。第4图是表示电池22的内部电阻Rb和温度的关系图。第5图是表示电池22的输出特性之一例的图。第6图是表示当电池22的内部电阻Rb为値R0时的电池22的输出特性和当内部电阻Rb为値R1(R1>R2)时的电池22的输出特性的图。第7图是表示藉由实施例的驱动系统20的电子控制单元40所实行的负荷驱动控制常规之一例的图。第8图是表示第二实施例的驱动系统120的构成概略图。第9图是表示藉由第二实施例的驱动系统120的电子控制单元140所实行的DC/DC转换器驱动控制常规之一例的图。第10图是表示电池122的输出特性之一例的图。第11图是表示设定最适负载比DR的形态图。第12图是表示藉由变形例的驱动系统的电子控制单元所实行的DC/DC转换器驱动控制常规之一例的流程图。第13图是表示藉由实施例的驱动系统的电子控制单元40所实行的DC/DC转换器驱动控制常规之一例的流程图。第14图是表示藉由实施例的驱动系统的电子控制单元40所实行的DC/DC转换器驱动控制常规之一例的流程图。
地址 日本