專利名稱：汽車用電力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車用電力裝置，特別涉及安裝于汽車等車輛裝置上的、作為電池使用的汽車用電力裝置。
背景技術(shù)：
在以往的汽車電池用電力電路中，例如象特開2002-218667號(hào)公報(bào)(圖3、圖10)所示的那樣，電池組和電容器組串聯(lián)連接。
在上述專利文獻(xiàn)1中，電池組由一個(gè)12V的電池構(gòu)成，電容器組由多個(gè)電容器構(gòu)成。DC/DC轉(zhuǎn)換器連接在電容器組的兩端和電池組之間，通過降低電容器組的電壓，從而向電池組供電。這里，電池組用于向額定電壓12V的電子裝置供電，在電池組的兩端上連接了負(fù)載。
由于以往的裝置能夠在啟動(dòng)時(shí)(啟動(dòng)空轉(zhuǎn)停止操作時(shí))、電力變換電路開始操作的同時(shí)，通過使雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行操作，從電池組向電容器組傳輸電力，而降低流過電容器組的電流，因此，能夠減小電容器組的電容。在電力變換裝置關(guān)閉后，在達(dá)到規(guī)定電壓前利用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)電容器組執(zhí)行再充電，為下一次再啟動(dòng)作準(zhǔn)備。
如上述專利文獻(xiàn)1的圖10所示，在以往的電力裝置的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)中，設(shè)置了在升壓和降壓時(shí)利用高頻(50k-200kHz)執(zhí)行開關(guān)操作的2個(gè)MOSFET，在升壓時(shí)執(zhí)行開關(guān)操作的第1MOSFET中，漏極端子連接到電容器的高壓側(cè)端子上，源極端子連接到扼流圈的一個(gè)端子上，柵極端子連接到控制電路上。在降壓時(shí)執(zhí)行開關(guān)操作的第2個(gè)MOSFET中，漏極端子連接到扼流圈和第1MOSFET的源極端子上，源極端子連接到電池組的低壓側(cè)端子上，柵極端子連接到控制電路上。扼流圈的的另一個(gè)端子連接到電池組的高壓側(cè)端子和平滑電容器的一個(gè)電極上，該電容器的另一端子連接到電池組的低壓側(cè)端子上。
電力裝置通過在空轉(zhuǎn)停止操作的開始時(shí)，從電池組和電容器組向電力變換電路提供能量以使電力變換電路執(zhí)行操作，從而使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)、汽車開始運(yùn)動(dòng)。利用馬達(dá)提升到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，點(diǎn)火引擎，將驅(qū)動(dòng)源從馬達(dá)轉(zhuǎn)移到引擎。馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行操作的時(shí)間為0.2-1秒左右。另一方面，由于馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)工作，因此，在汽車行駛過程中電力裝置執(zhí)行操作。該操作時(shí)間與啟動(dòng)時(shí)的操作相比非常長(zhǎng)。
由于操作時(shí)間短，因此，啟動(dòng)時(shí)的發(fā)熱量充分小于發(fā)電操作的發(fā)熱量。盡管啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)發(fā)熱非常大，但是，它能夠由裝置所具有的熱容量充分吸收。因此，在執(zhí)行電力裝置的熱設(shè)計(jì)(進(jìn)行設(shè)計(jì)以使裝置不超過允許溫度)的情況下，要考慮到發(fā)電時(shí)的發(fā)熱來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在以往裝置中，為了將高壓側(cè)(圖中Vf3)產(chǎn)生的能量降壓為12V電池，發(fā)電時(shí)以高頻驅(qū)動(dòng)DC/DC轉(zhuǎn)換器。若執(zhí)行高頻開關(guān)，則由于開關(guān)損耗變大，因此，DC/DC轉(zhuǎn)換部發(fā)熱。電力變換電路部由于在發(fā)電時(shí)以二極管整流模式來(lái)執(zhí)行操作，因此，即便執(zhí)行開關(guān)操作，其頻率也是低的，此時(shí)的電力變換電路部的發(fā)熱減小。因此，裝置的熱設(shè)計(jì)必須要充分考慮DC/DC轉(zhuǎn)換器部的發(fā)熱。為了將裝置溫度抑制到允許值，必須采取以下對(duì)策或者加大裝置的散熱片，安裝強(qiáng)制空冷用風(fēng)扇，或者在裝置下面配置水冷用散熱片來(lái)執(zhí)行水冷的結(jié)構(gòu)。這些對(duì)策不僅使裝置大型化而且還提高了成本。因此，以往的裝置存在裝置大型化且高成本的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述缺陷而作出的，目的在于提供一種小型且低成本的汽車用電力裝置，它大幅抑制了DC/DC轉(zhuǎn)換器電路部的發(fā)熱。
本發(fā)明的汽車用電力裝置具有引擎以及馬達(dá)，馬達(dá)向所述引擎?zhèn)鬏攧?dòng)力使其啟動(dòng)，同時(shí)，還在所述引擎的旋轉(zhuǎn)中接受所述引擎的動(dòng)力來(lái)執(zhí)行發(fā)電的馬達(dá)。該汽車用電力裝置具有連接到所述電力變換裝置上的電池；以及，與所述電池串聯(lián)連接的、執(zhí)行能量存儲(chǔ)的能量存儲(chǔ)源。該汽車用電力裝置具有一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器，它由至少2個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成，通過對(duì)所述能量存儲(chǔ)源的電壓進(jìn)行升壓而向所述能量存儲(chǔ)源充電，并通過降壓將所述能量存儲(chǔ)源內(nèi)的能量回收到所述電池內(nèi)。所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件連接了所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子和所述電池的高電壓側(cè)端子。在所述馬達(dá)接受所述引擎的動(dòng)力后發(fā)電，并通過所述電力變換電路以及所述DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)所述電池充電時(shí)，設(shè)置于所述DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)的所述開關(guān)一般為ON。由此，得到大幅抑制了DC/DC轉(zhuǎn)換器電路部的發(fā)熱的、小型且低成本的汽車用電力裝置。


圖1是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖2是一張工作波形圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的操作。
圖3是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖4是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)和馬達(dá)生成電壓之間的關(guān)系。
圖5是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的電池輸出電壓和馬達(dá)生成電壓之間的關(guān)系。
圖6是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的電路結(jié)構(gòu)。
圖7是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的計(jì)算模型。
圖8是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓和最大輸出電壓的關(guān)系。
圖9是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的其他計(jì)算模型。
圖10是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的輸出電壓與輸出功率的關(guān)系。
圖11是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的其他計(jì)算模型。
圖12是一張說明圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的汽車用電力變換裝置的輸出電壓與輸出功率的關(guān)系。
圖13是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖14是一張工作波形圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的汽車用電力變換裝置的操作。
圖15是一張工作波形圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式3的汽車用電力變換裝置的操作。
圖16是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式4的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖17是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式5的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖18是一張結(jié)構(gòu)圖，它表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式6的汽車用電力變換裝置的結(jié)構(gòu)。
圖19是一張說明圖，它表示設(shè)置于本發(fā)明實(shí)施方式1-6的汽車用電力裝置內(nèi)的軛流圈的其他例子。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1內(nèi)表示了本發(fā)明實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)。在圖1中，6是一個(gè)馬達(dá)，用于向引擎(圖中未示)傳送動(dòng)力以使其開始運(yùn)動(dòng)，并且在引擎旋轉(zhuǎn)過程中反向接受引擎的動(dòng)力來(lái)執(zhí)行發(fā)電。1是提供用于使馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)的電力的電池，5是電力變換電路，用于將電池1的電壓變換為交流或間歇的直流，并將其輸出給馬達(dá)6。10和11是開關(guān)元件Qx1、Qx2(標(biāo)記12和13)，12和13是二極管Dx1和Dx2，分別并聯(lián)連接到開關(guān)元件10和11上。開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)是MOSFET，在外部與寄生二極管相并聯(lián)地配置有二極管12和13(Dx1、Dx2)。開關(guān)元件連接了電力變換電路5的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子(圖中未示)以及電池1的高電壓側(cè)端子(圖中未示)。在圖1中，14是平滑電容器Cx，15是軛流圈Lx，20是作為執(zhí)行能量存儲(chǔ)的能量存儲(chǔ)源的電容器。軛流圈15(Lx)、平滑電容器14(Cx)、開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)以及二極管12和13(Dx1、Dx2)構(gòu)成了DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器通過對(duì)電容器的電壓進(jìn)行升壓而對(duì)電容器充電，并通過降壓將存儲(chǔ)于電容器內(nèi)的能量回收到電池1。為了抑制該DC/DC轉(zhuǎn)換器升降壓操作時(shí)的功耗，配置了正向電壓低、回復(fù)特性良好的二極管12和13(Dx1、Dx2)。37是控制電路，用于控制開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)的操作。
以下，將就操作進(jìn)行說明。圖2中顯示了車輛的行駛狀態(tài)以及此時(shí)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作波形。在表示了車輛行駛狀態(tài)的圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示車速。作為車輛的行駛狀態(tài)，顯示了空轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)→啟動(dòng)→加速→穩(wěn)定行駛(發(fā)電)→減速→空轉(zhuǎn)停止。作為工作波形，顯示了開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)的柵極電壓(在高電壓下為ON)、軛流圈15(Lx)的電流IL(在圖1中箭頭的方向?yàn)檎?、電容器組20的電流Ic(在圖1中箭頭的方向?yàn)檎?、電容器20的電壓Vc(在圖1中箭頭的方向?yàn)檎?。
首先，車輛從空轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)(T1)開始啟動(dòng)。在開始操作期間(T2)中，電容器20的充電電壓為被充電到所希望值的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，將電容器充電電壓設(shè)定為7.5V(將在后面進(jìn)行描述)，作為利用馬達(dá)將2L級(jí)的車輛的引擎的轉(zhuǎn)數(shù)提高到空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)(800rpm前后)所需的電壓。即，由于電池電壓為12V，因此，輸入給電力變換電路5(3相交流倒相器)的初始輸入電壓為19.5V。在開始啟動(dòng)操作的同時(shí)，開關(guān)元件10(Qx1)為OFF狀態(tài)，開關(guān)元件11(Qx2)在50kHz-200kHz下執(zhí)行開關(guān)操作(對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行升壓操作)。利用一個(gè)開關(guān)ON操作，將能量存儲(chǔ)于軛流圈15(Lx)內(nèi)，利用OFF操作將該能量經(jīng)由二極管12(Dx1)吐出到電力變換電路5的輸入部。執(zhí)行電池1→DC/DC轉(zhuǎn)換器→電力變換電路5的能量供給，以及，電池1→電容器20→電力變換電路5的能量供給。在啟動(dòng)操作時(shí)使DC/DC轉(zhuǎn)換器工作，由于既便經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器也可提供能量，因此，存儲(chǔ)于電容器20內(nèi)的能量也可以較少，能夠減小電容器20的容量(后述)。在已有的電力變換裝置中也描述了該DC/DC轉(zhuǎn)換器的輔助操作。
利用馬達(dá)6將引擎的轉(zhuǎn)數(shù)提高到空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)火引擎后，由引擎繼續(xù)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。在繼續(xù)驅(qū)動(dòng)后使馬達(dá)6停止。通過操作引擎而使車輛加速到所期望的速度。
這里將簡(jiǎn)要介紹空轉(zhuǎn)停止的意思。空轉(zhuǎn)停止意味著里程數(shù)的改善和削減有害廢氣的排放。由于在停止時(shí)制動(dòng)了引擎，因此使里程數(shù)得以改善、削減了有害廢氣排放。通過使用馬達(dá)6將其提升到空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，以求有害廢氣排放的大幅削減，這是因?yàn)榇蟛糠钟泻U氣排放是在引擎啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。
車輛被加速，之后達(dá)到穩(wěn)定的速度。檢測(cè)電池的剩余量，若剩余量不足，則馬達(dá)6作為發(fā)電機(jī)工作。沿著與啟動(dòng)操作相反的路徑，通過電力變換電路5對(duì)電池1進(jìn)行充電。在即將開始該電池1的充電操作之前，將電容器20的能量回收到電池1(時(shí)間段T3)。在電容器能量的回收中，使DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行降壓操作。使開關(guān)元件10(Qx1)執(zhí)行開關(guān)操作，開關(guān)元件11(Qx2)為OFF狀態(tài)。在開關(guān)元件10(Qx1)為ON時(shí)，電容器能量存儲(chǔ)在軛流圈15(Lx)內(nèi)，而在為OFF時(shí)，二極管13(Dx2)導(dǎo)通，從而將該能量提供給電池1。由于沒有設(shè)置該內(nèi)容能量回收期間(T3)，因此在轉(zhuǎn)移到充電期間(T4)后，在開關(guān)元件10(Qx1)為ON時(shí)，幾乎所有的電容器能量都由開關(guān)元件10(Qx1)所消耗，因此，盡管是一個(gè)瞬間，但開關(guān)元件10(Qx1)還是發(fā)熱。本實(shí)施方式的情況下，由于電容器20是65F-100F的電雙層電容器，因此，存在由于瞬間發(fā)熱而導(dǎo)致由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)的溫度會(huì)超過允許值而損壞的可能性。但是，在本實(shí)施方式中，在引擎啟動(dòng)后，在發(fā)電操作前，由于將電容器20的能量回收到電池1，因此，減小了將電容器20的電壓設(shè)定為0V時(shí)的損耗，能夠抑制DC/DC轉(zhuǎn)換部的發(fā)電。
在發(fā)電期間(T4)中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON，開關(guān)元件11(Qx2)恒為OFF。馬達(dá)6是帶電磁繞線的極爪馬達(dá)(clawpole motor)，能夠通過控制電磁繞線電流來(lái)控制經(jīng)由電力變換電路5(3相二極管整流電路)所產(chǎn)生的DC電壓值。發(fā)電電壓成為對(duì)電池1直接進(jìn)行充電的電壓值。經(jīng)由開關(guān)元件10(Qx1)來(lái)執(zhí)行電池1的充電。與象考慮了2電源系統(tǒng)的以往的電力裝置那樣的、在發(fā)電時(shí)對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行降壓操作(開關(guān)操作)的情況相比，能夠?qū)l(fā)電期間的DC/DC轉(zhuǎn)換器的損耗抑制為原來(lái)的1/2-1/3，從而也將DC/DC轉(zhuǎn)換器的發(fā)熱降低到原來(lái)的1/2-1/3。其結(jié)果，能夠簡(jiǎn)化包含電力變換電路5和DC/DC轉(zhuǎn)換器的電力變換裝置的冷卻機(jī)構(gòu)，從而使用于執(zhí)行強(qiáng)制空冷的風(fēng)扇或執(zhí)行水冷的結(jié)構(gòu)不再是必要的，能夠得到小型且低成本的裝置。
在減速期間(T5)中，使用制動(dòng)引擎對(duì)電容器20充電。利用速度計(jì)來(lái)檢測(cè)車輛的減速，或檢測(cè)施加了制動(dòng)，利用制動(dòng)時(shí)的部分能量將電容器20充電到規(guī)定電壓。由于充電時(shí)所使用的能量小，因此，減速時(shí)的大部分能量都是作為制動(dòng)的機(jī)械損耗(摩擦)而被消耗。
若利用減速時(shí)的能量對(duì)電容器20進(jìn)行充電，則能量的利用率較好，但是控制變得比較復(fù)雜。因此，對(duì)于電容器20的充電操作也可以是在空轉(zhuǎn)停止期間(T1)或停止前的空轉(zhuǎn)停止期間(T6)，借助于DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓操作將其充電到規(guī)定電壓。
如此，在本實(shí)施方式中，在汽車車輛停止或減速時(shí)，由于要對(duì)電容器20執(zhí)行充電，因此，在啟動(dòng)空轉(zhuǎn)停止操作時(shí)，能夠得到所期望的馬達(dá)輸出。
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的有效性。首先，我們?cè)囍紤]一下利用如圖3所示的12V的電池1、電力變換電路5(3相倒相器)以及馬達(dá)6的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，若能夠滿足空轉(zhuǎn)停止操作，則能夠?qū)崿F(xiàn)非常小型且低成本的電力變換裝置。若是1.5L級(jí)以下的小型車輛，則既便是這種結(jié)構(gòu)也可滿足功能，但是，若達(dá)到2L級(jí)以上，則所需要的馬達(dá)6的扭矩輸出也變大，從而難以滿足功能。特別是，若轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)附近，則由于馬達(dá)6所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)而難以利用12V的電池電壓向馬達(dá)6提供能量。在將馬達(dá)6設(shè)計(jì)為12V用的情況下，能夠得到啟動(dòng)扭矩，但是若轉(zhuǎn)數(shù)提高則不能得到所希望的扭矩輸出(圖4)。
在馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)提高的狀態(tài)下，為了向馬達(dá)提供大的功率，在電力變換電路的輸入部上需要高電壓。圖5表示了來(lái)自12V電池1的最大功率、以及此時(shí)電池輸出電壓的關(guān)系。將電池1的內(nèi)部電阻設(shè)為8mΩ。我們可以看到，若提高電池1的電壓，則來(lái)自電池1的最大功率就會(huì)變低。
接下來(lái)，我們考慮利用DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)執(zhí)行升壓，從內(nèi)部電阻為8mΩ的12V電池中取出能量，并將其輸入到電力變換電路的情況。在圖6中表示了電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為沒有電容器20的結(jié)構(gòu)。如(1)式所示定義了DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率η，利用圖7所示的計(jì)算模式推導(dǎo)出(2)-(4)式。通過解這些方程式而得到DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓和最大輸出功率的關(guān)系(圖8)。
η=0.95-0.051000IoutVout---(1)]]>Vin=Voutn---(2)]]>Iin=nηIout---(3)]]>V＝RIin+Vin (4)其中，n是DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓比，Iout和Vout分別是DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流和輸出電壓，Vin和Iin是DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和輸入電流，R是電池內(nèi)部電阻(8mΩ)、V是電池電壓(12V)。從圖8中我們可以看到，若提高升壓比，則能夠在高輸出電壓下得到輸出功率，但是，輸出功率下降了與DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率相應(yīng)的量。當(dāng)然，在不需要3.5kW以上的輸出的情況下，圖5所示的方式就足夠了。有關(guān)該方式將在后述的實(shí)施方式3中進(jìn)行描述。
在想要在高電壓下將大功率投入給電力變換電路的情況下，需要電池之外的能量源。本發(fā)明(圖1)是具有2個(gè)能量源的方式，從而使對(duì)于電力變換電路5的高電壓、高功率輸入成為可能。電容器20成為另一個(gè)能量源。如上所述，電容器20是電雙層電容器。電雙層電容器構(gòu)成為1個(gè)單元單位2.5V。這里，在設(shè)電容器20的1個(gè)單元為耐壓2.5V、內(nèi)部電阻8mΩ、電容100F，設(shè)向電力變換電路5的輸入電壓為13V、輸入功率為4kW(在2L級(jí)的車輛內(nèi)，僅僅利用馬達(dá)6將引擎轉(zhuǎn)數(shù)提高到空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)域所需的電壓、功率值)的情況下，求出此時(shí)所需的電容器單元數(shù)目。首先，就沒有DC/DC轉(zhuǎn)換器的輔助操作的情況進(jìn)行討論。在圖9中表示了該計(jì)算模式。在串聯(lián)連接電容器的情況下，充電電壓也會(huì)變大相應(yīng)的量。當(dāng)然，并聯(lián)連接的情況下，內(nèi)部電阻減小相應(yīng)的量。在該計(jì)算中，由于將電容器20作為電源，因此，不用考慮電容器能量減少、電壓降低的影響。電容器20是大容量，但是由于發(fā)生了一些電壓下降，因此，多少必須考慮并聯(lián)數(shù)。圖10中表示了結(jié)果。我們可以理解，如果是以3個(gè)串聯(lián)單元為1組而并聯(lián)3組共9個(gè)單元，既便沒有利用DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)執(zhí)行輔助，也能夠得到13V、4kW的輸出，但是，利用以3個(gè)串聯(lián)單元為1組而并聯(lián)2組共6個(gè)單元，13V下的輸出為3.3kW，就不足了。
接下來(lái)，我們討論利用以3個(gè)串聯(lián)單元為1組而并聯(lián)2組共6個(gè)單元來(lái)構(gòu)成電容器20，使DC/DC轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行升壓操作的情況。在圖11中表示了計(jì)算模式。在計(jì)算中將電容器看作電源，而忽略電容器電壓的過渡變化。η是效率，在DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出功率1kW的情況下設(shè)為0.9，而在2kW的情況下設(shè)為0.85，在3kW的情況下設(shè)為0.8。n是升壓比，ΔV是電容器電壓，r是電容器內(nèi)部電阻，V是電池電壓，R是電池內(nèi)部電阻。以下表示了根據(jù)計(jì)算模式得到的方程式。
Vin=Voutn---(5)]]>Idc=ηnI1---(6)]]>R(I1+I2)+Vin＝V (7)Iout＝Idc+I2(8)Pdc＝IdcVout (9)R(I1+I2)+rI2+Vout＝V+ΔV (10)通過解上式，能夠?qū)С鱿鄬?duì)于各DC/DC轉(zhuǎn)換器輔助功率的、輸出電壓和最大輸出功率的關(guān)系。在圖12中分別予以顯示。從圖中我們可以看出，通過利用DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)執(zhí)行2kW的輔助，能夠得到所期望的功率(4kW以上)。利用DC/DC轉(zhuǎn)換器輔助，能夠?qū)㈦娙萜鞯某叽鐪p小到2/3。
根據(jù)以上說明，本實(shí)施方式的操作如下。電容器20由以3個(gè)串聯(lián)單元為1組而并聯(lián)2組共6個(gè)單元的電雙層電容器構(gòu)成，在空轉(zhuǎn)停止時(shí)，被初始充電為7.5V。在啟動(dòng)時(shí)，利用DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)執(zhí)行2kW的輔助。通過采用這種結(jié)構(gòu)以及執(zhí)行操作，能夠滿足2L級(jí)的車輛所期望的空轉(zhuǎn)停止操作。通過使DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行操作，將發(fā)電期間前存儲(chǔ)在電容器20內(nèi)的能量回收到電池內(nèi)，從而將DC/DC轉(zhuǎn)換部中的發(fā)熱抑制為低。在發(fā)電期間，通過使馬達(dá)發(fā)電電壓與電池充電電壓相一致并使Qx1恒為ON來(lái)執(zhí)行電池充電，從而將DC/DC轉(zhuǎn)換部中的發(fā)熱抑制為低。電容器的再充電在減速時(shí)或者在空轉(zhuǎn)停止時(shí)執(zhí)行，為下一次啟動(dòng)做準(zhǔn)備。
如上所述，在本實(shí)施方式中，設(shè)發(fā)電操作時(shí)馬達(dá)發(fā)電電壓為電池組1的充電電壓，使由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON狀態(tài)，可以對(duì)電池組1執(zhí)行充電。另外，在空轉(zhuǎn)停止時(shí)的啟動(dòng)操作結(jié)束后，通過使DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行降壓操作，而將電容器20的能量回收到電池1內(nèi)。另外，用于空轉(zhuǎn)停止操作的對(duì)于電容器20的充電是檢測(cè)車速的減速狀態(tài)、或者是檢測(cè)制動(dòng)操作，利用制動(dòng)能量來(lái)執(zhí)行電容器20的充電。啟動(dòng)操作前的電容器電壓的調(diào)節(jié)是通過對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行升降壓操作來(lái)執(zhí)行的。通過對(duì)電力裝置執(zhí)行上述的新的控制操作，在車輛操作時(shí)的大部分時(shí)間所執(zhí)行的發(fā)電操作中，能夠得到大幅抑制DC/DC轉(zhuǎn)換電路部的發(fā)熱的、小型且低成本的汽車用電力裝置。
在本實(shí)施方式中，盡管將MOSFET用作開關(guān)元件(Qx1、Qx2)，但不用說也可以利用IGBT等其他半導(dǎo)體器件來(lái)代替。由于利用半導(dǎo)體元件來(lái)構(gòu)成開關(guān)元件(Qx1、Qx2)，因此，在本實(shí)施方式中，能夠高速執(zhí)行開關(guān)操作。
不用說，可以將本實(shí)施方式1中的電容器20替換為其他能量存儲(chǔ)源，例如是電解電容器。
實(shí)施方式2圖13中表示了本發(fā)明實(shí)施方式2的電路結(jié)構(gòu)。與實(shí)施方式1(圖1)的不同之處在于，在電容器20的高電壓側(cè)端子和由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件(Qx1)的漏極端子之間，配置了開關(guān)元件16(Qx3)。開關(guān)元件16(Qx3)為MOSFET。
以下將就其操作進(jìn)行說明。圖14表示了車輛行駛狀態(tài)和此時(shí)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作波形。作為工作波形，表示了開關(guān)元件10、11和16(Qx1、Qx2、Qx3)的柵極電壓(在高電壓下為ON)、軛流圈電流IL(在圖13中，箭頭方向?yàn)檎?、電容器20的電流Ic(在圖13中，箭頭方向?yàn)檎?、電容器20的電壓Vc(圖13中，箭頭方向?yàn)檎?。
如圖14所示，在空轉(zhuǎn)停止操作的開始期間(T2)中，與實(shí)施方式1相同，從電池1→電容器20→電力變換電路5、以及電池1→DC/DC轉(zhuǎn)換器→電力變換電路5這2條路徑向電力變換電路5提供能量。與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)在于，此時(shí)開關(guān)元件16(Qx3)為ON。在圖14中，在啟動(dòng)的同時(shí)開關(guān)元件(Qx3)為ON，但是，在馬達(dá)6的低旋轉(zhuǎn)域內(nèi)，開關(guān)元件16(Qx3)也可以為OFF，并按照轉(zhuǎn)數(shù)提高的狀態(tài)在空轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)域中使其為ON。如圖4所示，由于馬達(dá)生成電壓為低，因此，既便電力變換電路5的輸入電壓低，也可以在馬達(dá)低旋轉(zhuǎn)域中執(zhí)行能量提供，所以，既便開關(guān)元件16(Qx3)為OFF也不會(huì)有問題。如此，通過延遲開關(guān)元件16(Qx3)的ON操作，能夠節(jié)約電容器能量，能夠減小電容器尺寸(使用單元數(shù))。在開關(guān)元件16(Qx3)為OFF期間，DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以如圖14所示執(zhí)行升壓操作，通常也可以使開關(guān)元件10(Qx1)為ON。如果在低旋轉(zhuǎn)域內(nèi)馬達(dá)生成電壓為低的區(qū)域，則通過使開關(guān)元件10(Qx1)為ON，還能夠減少提供能量一方的損耗。
在發(fā)電期間(T3)，除了開關(guān)元件16(Qx3)為OFF狀態(tài)之外，其他都與實(shí)施方式1相同。在發(fā)電期間之前，沒有必要將存儲(chǔ)于電容器20內(nèi)的能量回收到電池1內(nèi)?？梢哉f實(shí)施方式2由于也可以僅僅在結(jié)束啟動(dòng)操作期間之后將開關(guān)元件16(Qx3)變?yōu)镺FF，因此控制簡(jiǎn)單。
在變?yōu)榭辙D(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)或停止前的空轉(zhuǎn)狀態(tài)后，將電容器20充電到所期望的電壓，為下一次啟動(dòng)作準(zhǔn)備。由此，在空轉(zhuǎn)停止操作啟動(dòng)時(shí)，能夠得到所期望的馬達(dá)輸出。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在電容器20的高電壓側(cè)端子和由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)的漏極端子之間設(shè)置了一個(gè)開關(guān)元件16(Qx3)，將發(fā)電操作時(shí)的馬達(dá)發(fā)電電壓設(shè)定為電池1的充電電壓，使開關(guān)元件16(Qx3)為OFF狀態(tài)、由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON狀態(tài)，從而可以對(duì)電池充電。另外，在空轉(zhuǎn)停止操作的停止期間，執(zhí)行將電容器20充電到開始操作所需要的電壓。在電力裝置中設(shè)置了上述這種新的開關(guān)，通過執(zhí)行新的控制操作，能夠大幅抑制車輛操作時(shí)大部分時(shí)間所執(zhí)行的發(fā)電操作中DC/DC轉(zhuǎn)換器電路部的發(fā)熱。如此，與實(shí)施方式1相比，實(shí)施方式2由于設(shè)置了開關(guān)元件16(Qx3)，因此，能夠進(jìn)一步減小電容器尺寸，從而具有汽車用電力裝置的整體控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。通過將電力裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換部的發(fā)熱抑制得很低，可以實(shí)現(xiàn)電力裝置的小型化以及低成本化。
在利用馬達(dá)6來(lái)啟動(dòng)引擎的的期間(T2)的前半個(gè)期間，從電池1向電力變換電路5提供能量，而在后半個(gè)期間，從電池1和電容器20向電力變換電路5提供能量的情況下，能夠在啟動(dòng)空轉(zhuǎn)停止操作時(shí)，得到所期望的馬達(dá)輸出，降低能量存儲(chǔ)源的容量(尺寸)。
在本實(shí)施方式中，將MOSFET用作開關(guān)元件10、11以及16(Qx1、Qx2、Qx3)，但是，不用說也可以用IGBT等其他半導(dǎo)體器件來(lái)代替。通過利用半導(dǎo)體元件來(lái)構(gòu)成開關(guān)元件10、11以及16(Qx1、Qx2、Qx3)，從而可以高速地執(zhí)行操作。
在本實(shí)施方式2中，也可以將電容器20替換為其他能量存儲(chǔ)源。例如也可以是電解電容器。由于有開關(guān)元件16(Qx3)，并可以在不需要時(shí)將其切離，因此，能夠置換為能存儲(chǔ)高能量的電池1。
實(shí)施方式3圖6中表示了本發(fā)明實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)。與實(shí)施方式1所示的圖1的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于沒有電容器20。因此，由于能量源僅僅有電池1，因此，難以得到高輸出功率，但是，如上所述(圖5、圖8)，也可以在高電壓下得到大的功率。若在圖8所示的條件下，能夠滿足車輛的空轉(zhuǎn)停止操作的條件，則可以使電力裝置減小消除了電容器20的部分的尺寸，并降低了與之相應(yīng)部分的成本。
以下將就其操作進(jìn)行說明。在圖15中表示了車輛的行駛狀態(tài)以及此時(shí)的DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作波形。作為工作波形，表示了開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)的柵極電壓(在高電壓下為ON)、軛流圈電流IL(在圖6中箭頭的方向?yàn)檎?、電力變換電路的輸入電壓Vinv(在圖6中箭頭的方向?yàn)檎?。
啟動(dòng)時(shí)(開始操作期間T1)，對(duì)DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行升壓操作，并在所期望的電壓下將所期望的功率輸入到電力變換電路5。在發(fā)電期間(T2)內(nèi)，同樣，使開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON，使馬達(dá)6的發(fā)電電壓與電池1的充電電壓相一致地對(duì)電池1充電。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，不用電容器20，將發(fā)電操作時(shí)的馬達(dá)發(fā)電電壓設(shè)定為電池1的充電電壓，將由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)設(shè)置為恒為ON狀態(tài)，從而可以對(duì)電池1充電。利用上述結(jié)構(gòu)以及通過執(zhí)行上述控制操作，在既便啟動(dòng)時(shí)對(duì)于電力變換電路5的電力注入量較低但也足夠的情況下，滿足空轉(zhuǎn)停止時(shí)的啟動(dòng)操作，且，能夠大幅抑制發(fā)電時(shí)DC/DC轉(zhuǎn)換器電路部的發(fā)熱。如上所述，在本實(shí)施方式中，在發(fā)電期間(T2)中，通常將開關(guān)元件10(Qx1)設(shè)置為ON，從而對(duì)電池1充電，由于將電力裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換部的發(fā)熱抑制為低，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電力裝置的小型化和低成本化。
在本實(shí)施方式中，盡管將開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)用作MOSFET，但是不用說也可以用IGBT等其他半導(dǎo)體器件來(lái)代替。若用半導(dǎo)體器件構(gòu)成開關(guān)元件10和11(Qx1、Qx2)，則可以高速地執(zhí)行操作。
實(shí)施方式4在發(fā)電期間，開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON，利用在馬達(dá)6發(fā)電后經(jīng)電力變換電路5整流的電力對(duì)電池1進(jìn)行充電。例如若發(fā)電2kW，則流過開關(guān)元件10(Qx1)的電流為2kW/12V＝167A。由MOSFET構(gòu)成的多個(gè)開關(guān)元件10(Qx1)相并聯(lián)，這降低了ON電阻，從而抑制了開關(guān)元件10(Qx1)中的發(fā)熱。本發(fā)明的實(shí)施方式4的目的在于，進(jìn)一步抑制在該發(fā)電期間的發(fā)熱。
圖16中表示了本發(fā)明實(shí)施方式4的結(jié)構(gòu)。與實(shí)施方式1(圖1)的不同之處為與開關(guān)元件10(Qx1)并聯(lián)地配置了一個(gè)機(jī)械式開關(guān)17(Sx1)。這種情況下，沒有必要并聯(lián)多個(gè)開關(guān)元件10(Qx1)，只要是電容器能量回收期間(T3)的降壓操作時(shí)所需的電容即可。本實(shí)施方式的情況下，利用1個(gè)MOSFET構(gòu)成開關(guān)元件10(Qx1)。在發(fā)電期間中，由于開關(guān)17(Sx1)為ON，利用發(fā)電電力對(duì)電池1充電。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在得到與上述實(shí)施方式1相同效果的同時(shí)，由于利用半導(dǎo)體元件和機(jī)械式開關(guān)的并聯(lián)電路來(lái)構(gòu)成開關(guān)元件10(Qx1)，因此，由于機(jī)械式開關(guān)17(Sx1)的電阻非常小，從而能夠進(jìn)一步抑制發(fā)熱。
實(shí)施方式5圖17中表示了本發(fā)明實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu)。與實(shí)施方式2中所示的圖13的不同點(diǎn)在于，分別設(shè)置了機(jī)械式開關(guān)18和19(Sx1、Sx2)來(lái)代替圖13所示的、由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10和16(Qx1、Qx3)。在實(shí)施方式2中，由于沒有電容器能量回收期間，因此不需要由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)。由于發(fā)電期間，使電流通過開關(guān)18(Sx1)充電到電池1，因此，如上所述，因?yàn)闄C(jī)械式開關(guān)的電阻非常小，所以能夠進(jìn)一步減小發(fā)熱。在啟動(dòng)期間中，由于將來(lái)自電容器20的電流通過開關(guān)19(Sx2)提供給電力變換電路5，因此還能夠抑制啟動(dòng)期間的發(fā)熱。
實(shí)施方式6圖18表示本發(fā)明實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)。與圖6所示的實(shí)施方式3的不同點(diǎn)在于，將實(shí)施方式3中的由MOSFET構(gòu)成的開關(guān)元件10(Qx1)替換為開關(guān)18(Sx1)。
在本實(shí)施方式中，在發(fā)電期間(T2)中，開關(guān)元件10(Qx1)恒為ON，從而執(zhí)行對(duì)電池1的充電，但是，如上所述，由于機(jī)械式開關(guān)的電阻非常小，因此，能夠進(jìn)一步將電力裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換部的發(fā)熱抑制為低。由此，實(shí)現(xiàn)了電力裝置的小型化和低成本化。
在上述實(shí)施方式1-6所示的扼流圈Lx是作為普通扼流圈說明的，但是，通過將該扼流圈Lx設(shè)定為圖19所示的線圈結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)偏置方式，具有能夠使扼流圈小型化的優(yōu)點(diǎn)。在磁場(chǎng)偏置方式中，如圖19所示，在芯40的內(nèi)部配置了磁鐵41。如果使用了這種方式，則即便進(jìn)行小型化，在升壓方向也能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的電感值。但是，如果在電流反方向上電流變大，就不能得到反方向的電感值(會(huì)發(fā)生磁芯的磁飽和)，而在本發(fā)明的情況下，即便在從倒相器到電池的電流方向上沒有電感值也不會(huì)有問題。
如此，上述實(shí)施方式1-6所示的扼流圈Lx也可以利用將磁鐵配置在鐵芯內(nèi)部的磁場(chǎng)偏置方式的扼流圈來(lái)構(gòu)成，在這種情況下，在得到與上述實(shí)施方式1-6相同效果的同時(shí)，還得到能夠小型化的效果。
權(quán)利要求
1.一種汽車用電力裝置，其特征在于，包括引擎；馬達(dá)，向所述引擎?zhèn)鬟f動(dòng)力以使其啟動(dòng)，并在所述引擎的旋轉(zhuǎn)過程中接受所述引擎的動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電；電力變換電路，具有至少2個(gè)DC電壓輸入輸出端子，并向所述馬達(dá)傳輸電力；連接于所述電力變換電路的電池；能量存儲(chǔ)源，與所述電池串聯(lián)連接，并進(jìn)行能量的存儲(chǔ)；以及DC/DC轉(zhuǎn)換器，由至少2個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成，通過對(duì)所述能量存儲(chǔ)源的電壓進(jìn)行升壓而對(duì)所述能量存儲(chǔ)源進(jìn)行充電，并通過降壓而將所述能量存儲(chǔ)源內(nèi)的能量回收到所述電池內(nèi)，其中，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件使所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子與所述電池的高電壓側(cè)端子相連接；在所述馬達(dá)接受所述引擎的動(dòng)力來(lái)執(zhí)行發(fā)電，并通過所述電力變換電路和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)所述電池進(jìn)行充電時(shí)，使設(shè)置于所述DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)的所述開關(guān)恒為接通狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車用電力裝置，其特征在于，在利用所述馬達(dá)啟動(dòng)引擎后、執(zhí)行所述發(fā)電前，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器通過對(duì)所述能量存儲(chǔ)源執(zhí)行降壓操作，將存儲(chǔ)于所述能量存儲(chǔ)源內(nèi)的能量回收到所述電源內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車用電力裝置，其特征在于，在車輛停止時(shí)、停止前的空轉(zhuǎn)時(shí)或減速時(shí)，對(duì)所述能量存儲(chǔ)源進(jìn)行充電。
4.如權(quán)利要求1到3之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件由半導(dǎo)體元件構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1到3之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器具有的所述開關(guān)元件由半導(dǎo)體元件和機(jī)械式開關(guān)的并聯(lián)電路構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1到5之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，還包括連接在所述能量存儲(chǔ)源的高電壓側(cè)端子和所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓端子之間的開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1到6之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，在通過所述馬達(dá)啟動(dòng)引擎前，還經(jīng)由所述DC/DC轉(zhuǎn)換器從所述電池對(duì)所述能量存儲(chǔ)源進(jìn)行充電。
8.如權(quán)利要求6或7所述的汽車用電力裝置，其特征在于，在通過所述馬達(dá)啟動(dòng)引擎的期間的前半部分，從所述電池向所述電力變換電路提供能量，而在后半部分，從所述電池和所述能量存儲(chǔ)源向所述電力變換電路提供能量。
9.如權(quán)利要求6到8之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，連接于所述能量存儲(chǔ)源的高電壓側(cè)端子和所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子之間的所述開關(guān)由半導(dǎo)體元件構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1到9之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件由機(jī)械式開關(guān)構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求6到8之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，連接于所述能量存儲(chǔ)源的高電壓側(cè)端子和所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子之間的所述開關(guān)元件由機(jī)械式開關(guān)構(gòu)成。
12.一種汽車用電力裝置，其特征在于，包括引擎；馬達(dá)，向所述引擎?zhèn)鬟f動(dòng)力以使其啟動(dòng)，并在所述引擎的旋轉(zhuǎn)過程中接受所述引擎的動(dòng)力來(lái)執(zhí)行發(fā)電；電力變換電路，具有至少2個(gè)DC電壓輸入輸出端子，并向所述馬達(dá)傳輸電力；連接于所述電力變換電路上的電池；以及DC/DC轉(zhuǎn)換器，由至少2個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成，并在進(jìn)行升壓后從所述電池向所述電力變換電路進(jìn)行供電，
其中，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件使所述電力變換電路的DC電壓輸入輸出端子的高電壓側(cè)端子和所述電池的高電壓側(cè)端子相連接；在所述馬達(dá)接受所述引擎的動(dòng)力執(zhí)行發(fā)電，并通過所述電力變換電路和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)所述電池進(jìn)行充電時(shí)，使設(shè)置于所述DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)的所述開關(guān)恒為接通狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的汽車用電力裝置，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件由半導(dǎo)體元件構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求12所述的汽車用電力裝置，其特征在于，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述開關(guān)元件由機(jī)械式開關(guān)構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1到14之一所述的汽車用電力裝置，其特征在于，構(gòu)成所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的扼流圈為將磁鐵配置于鐵芯內(nèi)部的磁場(chǎng)偏置方式的扼流圈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽車用電力裝置，包括馬達(dá)(6)，向引擎?zhèn)魉蛣?dòng)力使其啟動(dòng)，并在引擎旋轉(zhuǎn)過程中接受引擎的動(dòng)力來(lái)發(fā)電；向馬達(dá)(6)傳送電力的電力變換電路(5)；電池(1)；執(zhí)行能量存儲(chǔ)的能量存儲(chǔ)源(20)；以及，DC/DC轉(zhuǎn)換器，由至少2個(gè)開關(guān)元件(10、11)構(gòu)成，執(zhí)行對(duì)于能量存儲(chǔ)源(20)的充電，以及將能量存儲(chǔ)源(20)內(nèi)的能量回收到電池(1)內(nèi)。由于馬達(dá)(6)在接受引擎的動(dòng)力來(lái)執(zhí)行發(fā)電，并通過電力變換電路(5)和DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)電池(1)充電時(shí)，設(shè)置于轉(zhuǎn)換器內(nèi)的開關(guān)恒為ON，因此，能夠大幅抑制DC/DC轉(zhuǎn)換電路部的發(fā)熱。
文檔編號(hào)H02J7/34GK1714494SQ03825628
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者浦壁隆浩, 奧田達(dá)也, 角田義一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社