電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，電源繼電器設(shè)置在電池和逆變器之間。例如，公開(kāi)號(hào)為2014-45578的日本專利申請(qǐng)公開(kāi)了通過(guò)M0SFET來(lái)配置設(shè)置在電池與逆變器之間的電源繼電器。
[0003]公開(kāi)號(hào)為2014-45578的日本專利申請(qǐng)公開(kāi)了電源繼電器被添加到電池和逆變器之間，并且設(shè)置了反向連接保護(hù)繼電器，使得寄生二極管處于與電源繼電器相反的方向。因此，當(dāng)電池被錯(cuò)誤地以相反方向連接時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置可以得到保護(hù)。
[0004]然而，隨著分別地設(shè)置電源繼電器和反向連接保護(hù)繼電器，部件的數(shù)目有所增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)的目的在于提供一種電源系統(tǒng)，當(dāng)電池以相反方向連接時(shí)，該電源系統(tǒng)可以保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0006]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種電源系統(tǒng)提供:發(fā)電機(jī)，其包括整流電路，所述整流電路通過(guò)一個(gè)或多個(gè)整流二極管來(lái)配置，以允許從接地側(cè)到電池側(cè)的電傳導(dǎo)；保險(xiǎn)絲，其設(shè)置在所述發(fā)電機(jī)和電池之間；以及驅(qū)動(dòng)裝置，其在所述保險(xiǎn)絲與所述電池相對(duì)的一側(cè)處與所述發(fā)電機(jī)并聯(lián)連接，其包括電路和負(fù)載，所述電路通過(guò)具有一個(gè)或多個(gè)寄生二極管的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體元件來(lái)配置，以允許從接地側(cè)到電池側(cè)的電傳導(dǎo)。此外，所述驅(qū)動(dòng)裝置中在地和保險(xiǎn)絲之間串聯(lián)連接的寄生二極管的數(shù)量比所述發(fā)電機(jī)中在地和電池側(cè)之間串聯(lián)連接的整流二極管的數(shù)量大。此外，所述電路切換所述負(fù)載中的電傳導(dǎo)。
[0007]因此，所述驅(qū)動(dòng)裝置在保險(xiǎn)絲的下游側(cè)與所述發(fā)電機(jī)連接。另外，在所述驅(qū)動(dòng)裝置中串聯(lián)連接的寄生二極管的數(shù)量大于在發(fā)電機(jī)中串聯(lián)連接的整流二極管的數(shù)量，因此，用于使短路電流通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置所需要的電壓比用于使短路電流通過(guò)發(fā)電機(jī)所需要的電壓大。因此，當(dāng)電池被反向連接時(shí)，發(fā)電機(jī)用作為驅(qū)動(dòng)裝置的電壓保護(hù)裝置，而流經(jīng)發(fā)電機(jī)的電流將保險(xiǎn)絲熔斷，使得發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置得到保護(hù)。因此，相比于為驅(qū)動(dòng)裝置單獨(dú)地設(shè)置以下電子組件(例如，反向連接保護(hù)繼電器)的情況，組件的數(shù)目得以減少:所述電子組件用于在電池反向連接的情況下提供抵抗短路電流的保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]根據(jù)參照附圖所做的如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中:
[0009]圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)的電路圖；
[0010]圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖；以及
[0011]圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例在電源系統(tǒng)中反向連接電池的示例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面參照附圖描述根據(jù)本公開(kāi)的電源系統(tǒng)。
[0013](實(shí)施例1)
[0014]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)1是車輛電源系統(tǒng)，其包括電池10，作為發(fā)電機(jī)的交流發(fā)電機(jī)20，第一保險(xiǎn)絲30，第二保險(xiǎn)絲35以及驅(qū)動(dòng)裝置40。
[0015]電池10是輔助電池，其連接到交流發(fā)電機(jī)20、驅(qū)動(dòng)裝置40和車輛輔助設(shè)備(諸如水栗或油栗以及電動(dòng)窗設(shè)備)。
[0016]交流發(fā)電機(jī)20是由引擎(未示出)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的三相交流發(fā)電機(jī)，并且其作為定子等等(未示出)的電源，或者作為對(duì)電池10充電的充電器。舉例來(lái)說(shuō)，交流發(fā)電機(jī)20包括轉(zhuǎn)子線圈21，定子線圈22，整流電路23和調(diào)節(jié)器24。
[0017]轉(zhuǎn)子線圈21設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，該轉(zhuǎn)子通過(guò)引擎的驅(qū)動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)子線圈21利用勵(lì)磁電流的流動(dòng)而產(chǎn)生磁通量。轉(zhuǎn)子線圈21的一端被連接到整流電路23，而另一端被連接到調(diào)節(jié)器24。
[0018]通過(guò)一個(gè)或多個(gè)線圈221，222，223來(lái)配置定子線圈22，并且，通過(guò)勵(lì)磁電流流過(guò)轉(zhuǎn)子線圈21而感應(yīng)產(chǎn)生的交流電流流過(guò)定子線圈22。線圈221、222、223 —端連接在一起，另一端被連接到整流電路23。
[0019]定子線圈22輸出的交流電流是由整流電路23整流的三相全波(three-phase-full-wave)，并被轉(zhuǎn)換為直流電流。一個(gè)或多個(gè)整流二極管231至236以橋接的方式連接在整流電路23中。整流二極管231至233被設(shè)置在高電位側(cè)。整流二極管231至233的陰極通過(guò)第一保險(xiǎn)絲30連接到電池10，整流二極管231至233的陽(yáng)極被連接到設(shè)置在低電位側(cè)的整流二極管234至236的陰極。設(shè)置在低電位側(cè)的整流二極管234至236的陽(yáng)極接地。設(shè)置在高電位側(cè)的整流二極管231至233和設(shè)置在低電位側(cè)的整流二極管234至236之間的連接點(diǎn)被連接到構(gòu)成定子線圈22的線圈221至223的另一端。
[0020]調(diào)節(jié)器24連接到轉(zhuǎn)子線圈21，且調(diào)節(jié)器24調(diào)節(jié)流經(jīng)轉(zhuǎn)子線圈21的勵(lì)磁電流，以將交流發(fā)電機(jī)20產(chǎn)生的直流電壓調(diào)節(jié)成設(shè)定電壓。
[0021]第一保險(xiǎn)絲30連接在電池10和交流發(fā)電機(jī)20之間，并保護(hù)交流發(fā)電機(jī)20。在本實(shí)施例中，第一保險(xiǎn)絲30對(duì)應(yīng)于“保險(xiǎn)絲”。
[0022]第二保險(xiǎn)絲35連接在第一保險(xiǎn)絲30的一側(cè)與驅(qū)動(dòng)裝置40之間，并且保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置40，其中，所述第一保險(xiǎn)絲30的一側(cè)與電池10所在的另一側(cè)相對(duì)。
[0023]根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置40被應(yīng)用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60，以用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。
[0024]在此，參照?qǐng)D2對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60的概要進(jìn)行描述。圖2示出了包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)90的整體結(jié)構(gòu)。例如，通過(guò)作為轉(zhuǎn)向部件的把手91，柱軸92，小齒輪94，齒條軸95，車輪96和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60來(lái)配置轉(zhuǎn)向系統(tǒng)90。
[0025]把手91連接到柱軸92。轉(zhuǎn)矩傳感器93設(shè)置在柱軸92上，以用于檢測(cè)通過(guò)駕駛員操作的把手91輸入的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。小齒輪94被設(shè)置于柱軸92的頂端，且小齒輪94與齒條軸95嗤合。一對(duì)車輪96通過(guò)例如轉(zhuǎn)向橫拉桿(tie rod)等被置于齒條軸95的兩端。
[0026]因此，當(dāng)駕駛員旋轉(zhuǎn)把手91時(shí)，連接到把手91的柱軸92被旋轉(zhuǎn)。柱軸92的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)小齒輪94被轉(zhuǎn)換成齒條軸95的直線性運(yùn)動(dòng)；并且，一對(duì)車輪96響應(yīng)于齒條軸95的位移而轉(zhuǎn)向某一角度。
[0027]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60包括減速齒輪61和驅(qū)動(dòng)裝置40。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60基于表示例如從轉(zhuǎn)矩傳感器93獲得的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩或從未示出的CAN(控制器局域網(wǎng))獲得的車輛速度的信號(hào)，從電動(dòng)機(jī)41輸出用于輔助把手91的轉(zhuǎn)向的輔助轉(zhuǎn)矩，并通過(guò)減速齒輪61將轉(zhuǎn)矩傳遞到柱軸92。根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置60可以執(zhí)行所謂的“轉(zhuǎn)向柱助力(column assist) ”，以用于通過(guò)電動(dòng)機(jī)41產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩輔助柱軸92的旋轉(zhuǎn)，或所謂的“齒條助力(rack assist)”，以用于輔助齒條軸95的驅(qū)動(dòng)。換句話說(shuō)，柱軸92是“驅(qū)動(dòng)對(duì)象”，然而，在本實(shí)施例中，齒條軸95可被配置為“驅(qū)動(dòng)對(duì)象”。
[0028]驅(qū)動(dòng)裝置40包括例如充當(dāng)負(fù)載和旋轉(zhuǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)41、以及電路45。
[0029]例如，電動(dòng)機(jī)41是三相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，并且電動(dòng)機(jī)41的驅(qū)動(dòng)由電路45控制。如圖1所示，舉例來(lái)說(shuō)，電路45包括逆變器50以及電源繼電器59。
[0030]逆變器50在橋接基礎(chǔ)上連接到六個(gè)驅(qū)動(dòng)元件51到56，并且切換對(duì)電動(dòng)機(jī)41的電傳導(dǎo)。通過(guò)M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)來(lái)配置根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)元件51至56。驅(qū)動(dòng)元件51至56中的每個(gè)分別具有寄生二極管571至576。
[0031 ] 驅(qū)動(dòng)元件51，52和53被設(shè)置在高電位側(cè)。驅(qū)動(dòng)元件51，52，53的漏極連接到電源繼電器59的源極，而驅(qū)動(dòng)元件51，52，53的源極連接到設(shè)置在低電位側(cè)的驅(qū)動(dòng)元件54，55，56的漏極。驅(qū)動(dòng)元件54，55和56的源極通過(guò)電流檢測(cè)元件(未示出)接地。高電位側(cè)的驅(qū)動(dòng)元件51，52，53和低電位側(cè)的驅(qū)動(dòng)元件54，55，56之間的連接點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)41中纏繞在定子(未示出)上的繞組相連接。
[0032]電源繼電器59被設(shè)置在逆變器50和第二保險(xiǎn)絲35之間，并且在電池10和逆變器50之間傳導(dǎo)或阻斷電流。電源繼電器59包括類似于驅(qū)動(dòng)元件51至56由M0SFET配置的寄生二極管591。寄生二極管591的漏極連接到第二保險(xiǎn)絲35，寄生二極管591的源極連接到逆變器50。
[0033]驅(qū)動(dòng)元件51至56和電源繼電器59通過(guò)微型計(jì)算機(jī)(未示出)控制開(kāi)/關(guān)的操作。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)元件51至56和電源繼電器59對(duì)應(yīng)于“半導(dǎo)體元件”。
[0034]驅(qū)動(dòng)元件51至56的寄生二極管571至576和電源繼電器59的寄生二極管591被布置為使得陰極在電池側(cè)并且陽(yáng)極在接地側(cè)。要求電流沿向前的方向流過(guò)寄生二極管571至576的電壓被設(shè)定為正向偏置電壓Vf。該電壓也被施加到構(gòu)成交流發(fā)電機(jī)20中整流電路23的整流二極管231至236上。
[0035]本實(shí)施例不提供被連接以使寄生二極管的方向與電源繼電器59相反的反向連接保護(hù)繼電器，因此，三個(gè)寄生二極管(例如，