專利名稱：電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法，特別是關(guān)于電源系統(tǒng)內(nèi)的短路故障發(fā)生時的通斷器的斷開控制。
背景技術(shù)：
近年，作為對環(huán)境影響小的車輛，電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車等的電動車輛被開發(fā)且實用化。上述電動車輛中，搭載車輛行駛用馬達和用于蓄積該馬達的驅(qū)動電力的蓄電裝置。然后，如此的電動車輛的電源系統(tǒng)中，為了控制蓄電裝置的電力輸入輸出路徑的導(dǎo)通以及切斷，一般設(shè)置電磁繼電器為代表的通斷器。例如，日本特開2008-187884號公報(特許文獻1)中，記載了搭載多個蓄電裝置的車輛的電源系統(tǒng)中，分別對應(yīng)該多個蓄電裝置配置系統(tǒng)繼電器的結(jié)構(gòu)。進一步的，特許文獻1中，記載了上述電源系統(tǒng)中，將一部分的蓄電裝置根據(jù)需要從負載裝置電切斷時，能夠繼續(xù)向負載裝置供給電力的系統(tǒng)繼電器的控制。特許文獻1 特開2008-187884號公報

發(fā)明內(nèi)容
包含如上所述的通斷器(繼電器)的電源系統(tǒng)中，構(gòu)成電力轉(zhuǎn)換器的電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件發(fā)生了短路故障的時候，預(yù)測通斷器上也流過大的短路電流。大電流通過時，開放(斷開)通斷器的話，由于電弧的產(chǎn)生，接點間發(fā)生熔敷，成為通斷器不能開放的狀態(tài)，也就是熔敷故障的發(fā)生是令人擔(dān)心的。本發(fā)明是為了解決上述的問題點，本發(fā)明的目的是在包含多個通斷器而構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，對應(yīng)于短路故障的方式，適當(dāng)?shù)目刂贫鄠€通斷器的斷開定時以及/或者斷開順序，避免通斷器斷開時熔敷故障的發(fā)生。本發(fā)明是是搭載了產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的馬達的電動車輛的電源系統(tǒng)，包括蓄電裝置；電壓轉(zhuǎn)換器；向驅(qū)動控制馬達的變換器進行供電的供電線；多個通斷器；用于控制多個通斷器的導(dǎo)通斷開的控制裝置。電壓轉(zhuǎn)換器，包含多個開關(guān)元件而構(gòu)成，構(gòu)成為通過多個開關(guān)元件的導(dǎo)通斷開控制，在蓄電裝置以及供電線之間進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換。多個通斷器， 分別連接在蓄電裝置的正極以及負極與電壓轉(zhuǎn)換器之間。多個通斷器分別構(gòu)成為具有相對容易切斷電流的第一電流方向和相對難以切斷電流的第二電流方向。然后，控制裝置，在各個通斷器的導(dǎo)通狀態(tài)時在電壓轉(zhuǎn)換器中發(fā)生了短路故障的情況下，控制多個通斷器的斷開，使得根據(jù)多個開關(guān)元件中的哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障，改變多個通斷器的斷開順序以及斷開定時中的至少一方?；蛘?，本發(fā)明是搭載了產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的馬達的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，電源系統(tǒng)包括蓄電裝置、電壓轉(zhuǎn)換器、供電線、多個通斷器。然后，控制方法包括在各個通斷器的導(dǎo)通狀態(tài)時在電壓轉(zhuǎn)換器中發(fā)生了短路故障的情況下，區(qū)分多個開關(guān)元件中的哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障的步驟；和控制多個通斷器的斷開，使得根據(jù)哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障而改變多個通斷器的斷開順序以及斷開定時中的至少一方的步驟。按照上述電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法，在包含多個構(gòu)成為存在容易切斷的電流方向和難以切斷的電流方向的通斷器的電源系統(tǒng)中的短路故障時，能夠控制多個通斷器的斷開，使得根據(jù)哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障，改變開放(斷開)順序以及/或者開放(斷開)定時。如此，能夠防止短路電流發(fā)生時的通路器斷開時熔敷故障發(fā)生。優(yōu)選的，蓄電裝置包含主蓄電單元和副蓄電單元。然后，電壓轉(zhuǎn)換器包含在主蓄電單元和供電線之間設(shè)置的主電壓轉(zhuǎn)換器，和在副蓄電單元和供電線之間設(shè)置的副電壓轉(zhuǎn)換器。多個通斷器包含在主蓄電單元的正極和主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器，在主蓄電單元的負極和主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器，在副蓄電單元的正極和副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第三通斷器，和在副蓄電單元的負極和副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第四通斷器。進一步的，第一以及第三通斷器，以使得來自正極的輸出電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且第二以及第四通斷器，以使得向負極的輸入電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向中的一方的方式插置連接。如此，以能夠并聯(lián)的使用主蓄電單元以及副蓄電單元的構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，配置通斷器使得各蓄電裝置的再生電流以及動力運行電流的一方容易切斷，在短路故障的發(fā)生時，通過適當(dāng)?shù)目刂贫鄠€通斷器的斷開定時以及/或者斷開順序，能夠防止通斷器的斷開時熔敷故障發(fā)生。進一步優(yōu)選的，主電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由第一通斷器電連接到主蓄電單元的正極的第一節(jié)點和供電線之間電連接的第一開關(guān)元件，在經(jīng)由第二通斷器在電連接到主蓄電單元的負極的接地布線和第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件。副電壓轉(zhuǎn)換器，包含在經(jīng)由第三通斷器電連接到副蓄電單元的正極的第二節(jié)點和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件，和在經(jīng)由第四通斷器電連接到副蓄電單元的負極的接地布線和第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件。進一步的，控制裝置，在第一或者第三開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，控制第一通斷器到第四通斷器的斷開，使得對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開?；蛘?，區(qū)別步驟包括判斷在第一開關(guān)元件或者第三開關(guān)元件和第二開關(guān)元件或者第四開關(guān)元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟。然后，控制步驟包含在第一或者第三開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開的步驟，和該先斷開之后，使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開的步驟。如此，在主電壓轉(zhuǎn)換器或者負電壓轉(zhuǎn)換器上臂元件(第一開關(guān)元件或者第三開關(guān)元件)中發(fā)生了短路故障的時候，短路電流在容易切斷的方向上流動的通斷器先斷開，并且通過上述的通斷器的斷開平息短路電流之后，能夠?qū)Χ搪冯娏鞯姆较蚴请娏麟y以切斷的方向的剩余的通斷器斷開。此結(jié)果是，由于能夠抑制短路電流的切斷時在通斷器發(fā)生的電弧，能夠防止熔敷故障。或者，進一步優(yōu)選的，電源系統(tǒng)進一步包括在主蓄電單元的過電流通過時斷路的第一熔斷元件，和在副蓄電單元的過電流通過時斷路的第二熔斷元件。主電壓轉(zhuǎn)換器包含 在經(jīng)由第一通斷器電連接到主蓄電單元的正極的第一節(jié)點和供電線之間電連接的第一開關(guān)元件，和在經(jīng)由第二通斷器電連接到主蓄電單元的負極的接地布線和第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件。副電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由第三通斷器電連接到副蓄電單元的正極的第二節(jié)點和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件，和在經(jīng)由第四通斷器電連接到副蓄電單元的負極的接地布線和第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件。然后，控制裝置，在第二或者第四開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，控制第一通斷器到第四通斷器的斷開，使得對包含于短路路徑的通斷器，在從短路故障的發(fā)生時刻(t0)起直到經(jīng)過預(yù)定時間(Tfs)的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在經(jīng)過預(yù)定時間后斷開。或者，區(qū)別步驟包括判斷在第一開關(guān)元件或者第三開關(guān)元件和第二開關(guān)元件或者第四開關(guān)元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟。 然后，控制步驟包含在第二或者第四開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從短路故障的發(fā)生時刻起直到經(jīng)過預(yù)定時間的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)的步驟；和在經(jīng)過預(yù)定時間后斷開包含于短路路徑的通斷器的步驟。特別是，預(yù)定時間(Tfs)與通過各個通斷器的切斷能力上限電流使得各個熔斷元件斷路之前的時間對應(yīng)地預(yù)先設(shè)定。如此，主電壓轉(zhuǎn)換器或者副電壓轉(zhuǎn)換器的下臂元件(第二開關(guān)元件或者第四開關(guān)元件)中發(fā)生了短路故障時，能夠等待通過主蓄電單元或副蓄電單元的短路電路而引起的熔斷元件的斷路之后，發(fā)出多個通斷器的斷開指令。如此，能夠防止在短路電流大的狀態(tài)時，由于無謂的斷開通斷器而發(fā)生的熔敷故障。并且，經(jīng)過預(yù)定時間后，由于發(fā)出多個通斷器的斷開指令，在暫時沒有熔斷元件斷路的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)短路電流的切斷。還進一步優(yōu)選的，蓄電裝置由單一的蓄電單元構(gòu)成。多個通斷器包含在蓄電單元的正極和電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器；在蓄電單元的負極和電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器。第一通斷器，以使得來自正極的輸出電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向中的一方的方式插置連接，并且第二通斷器，以使得向負極的輸入電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向中的另一方的方式插置連接。進一步的，電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由第一通斷器電連接到蓄電單元的正極的第一節(jié)點和供電線之間電連接的第一開關(guān)元件，和在經(jīng)由第二通斷器電連接到蓄電單元的負極的接地布線和第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件。此外，控制裝置，在第一或者第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，控制第一通斷器以及第二通斷器的斷開，使得短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開。或者，區(qū)別步驟包括在第一或者第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，判斷在第一或者二開關(guān)元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟。然后，控制步驟包含根據(jù)判斷步驟的判斷結(jié)果，使短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開的步驟，和該先斷開之后使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開的步驟。如此，在由單一蓄電單元構(gòu)成蓄電裝置的電源系統(tǒng)中，在電壓轉(zhuǎn)換器的上臂元件 (第一開關(guān)元件)以及下臂元件(第二開關(guān)元件)的哪一個中發(fā)生短路故障，都能夠存在相對的電流容易切斷(電流切斷時發(fā)生電弧小)的通斷器。如此，對應(yīng)于上臂元件以及下臂元件的哪一個中發(fā)生了短路故障，先斷開電流容易切斷的方向的短路電流流動的通斷器之后，短路電流平息之后，能夠斷開電流難以切斷的方向的短路電流流動的剩余的通斷器。此結(jié)果是，能夠防止短路電流的切斷時通斷器中發(fā)生熔敷故障。優(yōu)選的，蓄電裝置包含多個蓄電單元，電壓轉(zhuǎn)換器在各個多個蓄電單元和供電線之間分別設(shè)置。然后，多個通斷器包含在各個蓄電單元的正極和對應(yīng)于該蓄電單元的電壓轉(zhuǎn)換器之間分別插置連接的多個正極側(cè)通斷器；和在各個蓄電單元的正極和對應(yīng)于該蓄電單元的電壓轉(zhuǎn)換器之間，分別插置連接的多個負極側(cè)通斷器。電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由對應(yīng)的正極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的蓄電單元的正極的第一節(jié)點和供電線之間電連接的第一開關(guān)元件；和在經(jīng)由對應(yīng)的負極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的蓄電單元的負極的接地布線和第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件。然后，各個正極側(cè)通斷器，以使得來自正極的輸出電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向中的一方的方式插置連接，并且，各個所述負極側(cè)通斷器以使得向負極的輸入電流的方向成為第一電流方向以及第二電流方向中的一方的方式插置連接。進一步的，控制裝置，控制多個正極側(cè)通斷器以及多個負極側(cè)通斷器的斷開，使得在第一開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開，另一方面，在第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從短路故障的發(fā)生時刻起直到經(jīng)過預(yù)定時間的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在經(jīng)過所述預(yù)定時間后斷開?；蛘?，區(qū)別步驟包括判斷在第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟。然后，控制步驟包含在第一開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑中的通斷器，使短路電流的方向是第一電流方向的通斷器先斷開的步驟；在該先斷開之后使短路電流的方向是第二電流方向的通斷器斷開的步驟；在第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從短路故障的發(fā)生時刻起直到經(jīng)過預(yù)定時間的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)的步驟；和在經(jīng)過預(yù)定時間后斷開包含于短路路徑的通斷器的步驟。如此，在能夠并聯(lián)的使用多個蓄電單元而構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，根據(jù)在哪一個開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障，適當(dāng)?shù)目刂茖?yīng)于多個蓄電單元設(shè)置的多個正極側(cè)通斷器以及負極側(cè)通斷器的斷開的順序以及定時。如此，能夠防止在短路電流發(fā)生時通斷器的斷開時發(fā)生熔敷故障。按照本發(fā)明，在包含多個通斷器而構(gòu)成的電源系統(tǒng)中，根據(jù)短路故障的形態(tài)適當(dāng)?shù)目刂贫鄠€通斷器的斷開定時以及/或者斷開順序，能夠避免通斷器的斷開時熔敷故障的發(fā)生。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式一的電動車輛的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是說明本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)適用的通斷器(繼電器)的特性的概念圖。圖3是表示如圖1所示的變換器的詳細的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4是表示如圖1所示的變換器的詳細的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是說明本實施方式中電動車輛的電源系統(tǒng)中短路故障發(fā)生時的繼電器斷開控制的概略的流程圖。圖6是說明實施方式一中電源系統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器的上臂短路故障時的短路電流的方向的電路圖。圖7是說明實施方式一中電源系統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器的下臂短路故障時的短路電流的方向的電路圖。圖8是說明升壓轉(zhuǎn)換器的短路故障時實施方式一中繼電器斷開控制的波形圖。圖9是說明升壓轉(zhuǎn)換器的短路故障時實施方式一中繼電器斷開控制的流程圖。圖10是表示本發(fā)明的實施方式二中電動車輛的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖11是實施方式二中電源系統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器的上臂短路故障時的短路電流的方向的電路圖。圖12是實施方式二中電源系統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器的下臂短路故障時的短路電流的方向的電路圖。圖13是說明升壓轉(zhuǎn)換器的短路故障時實施方式二中繼電器斷開控制的流程圖。圖14是說明升壓轉(zhuǎn)換器的短路故障時實施方式二中繼電器斷開控制的波形圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。對下面圖中相同或相當(dāng)部分標(biāo)記相同標(biāo)號，原則上不重復(fù)其說明。實施方式一圖1是表示本發(fā)明的實施方式一中電動車輛的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖1，作為電動車輛的代表例展示的混合動力車輛1，包括車輪2、動力分配機構(gòu)3、電源系統(tǒng)5、變換器14，22、發(fā)動機4、電動發(fā)電機MG1，MG2、和控制裝置30。發(fā)動機4構(gòu)成為通過燃料的燃燒能量輸出運動能量。動力分配機構(gòu)3是連接于電動發(fā)電機MG1，MG2以及發(fā)動機4的輸出軸，在它們之間分配動力的機構(gòu)。例如，作為動力分配機構(gòu)，能夠使用具有太陽輪、行星架、齒圈的3個的旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪機構(gòu)。行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成為如果3個的旋轉(zhuǎn)軸中的2個的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)確定，另外的一個的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)被強制的確定。電動發(fā)電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸，通過未圖示的驅(qū)動軸與車輪2結(jié)合。并且，可以在動力分配機構(gòu)3的內(nèi)部進一步設(shè)置對于電動發(fā)電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸的減速器。發(fā)動機4產(chǎn)生的運動能量，通過動力分配機構(gòu)3，分配到電動發(fā)電機MGl和與車輪 2連接的驅(qū)動軸(未圖示)。也就是說，發(fā)動機4產(chǎn)生車輪2的驅(qū)動力，并且作為驅(qū)動電動發(fā)電機MGl的動力源安裝到混合動力車輛1。電動發(fā)電機MG1，MG2可以作為發(fā)電機也可以作為電動機發(fā)揮功能，電動發(fā)電機 MGl主要作為發(fā)電機動作，電動發(fā)電機MG2主要作為電動機動作。如此，混合動力車輛1構(gòu)成為能夠通過發(fā)動機4以及/或者電動發(fā)電機MG2的輸出行駛?；旌蟿恿囕v1中，考慮行駛環(huán)境以及能量效率(燃料經(jīng)濟性)等，為了實現(xiàn)車輛全體的要求驅(qū)動力，控制發(fā)動機4以及電動發(fā)電機MGl，MG2間的輸出分布。并且，用于產(chǎn)生蓄電裝置的充電電力的發(fā)動機4的輸出也可以包含在該要求驅(qū)動力中。例如，發(fā)車時或者低速行駛時，發(fā)動機4的效率低下的運行區(qū)域中，停止發(fā)動機4 通過電動發(fā)電機MG2的輸出行駛，能夠提高混合動力車輛1的燃料經(jīng)濟性?；蛘?，對應(yīng)于行駛環(huán)境(夜間運行、市區(qū)運行等)，通過適用不使用發(fā)動機4的EV (Electric Vehicle 電動車輛)行駛模式，能夠指向安靜的、或者避免排氣輸出的車輛行駛。并且，如后所述，在能夠通過車輛外部的電源對蓄電裝置充電的情況下，根據(jù)蓄電裝置的蓄積電力，通過選擇EV行駛模式使得積極地使用此蓄積電力，也能夠提高混合動力車輛1的燃料經(jīng)濟性。
為了上述的行駛控制，通過以下說明的電源系統(tǒng)控制電動發(fā)電機MG1，MG2的輸出 (轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速)。大概的，電動發(fā)電機MG1，在加速時等的發(fā)動機啟動要求時，作為啟動發(fā)動機4的啟動機使用。此時，電動發(fā)電機MGl，接受來自電源系統(tǒng)5的電力供給，作為電動機驅(qū)動，發(fā)動發(fā)動機4而啟動。進一步的，在發(fā)動機4的啟動后，電動發(fā)電機MGl能夠通過經(jīng)由動力分配機構(gòu)3傳達的發(fā)動機輸出旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。電動發(fā)電機MG2，由蓄電裝置中儲蓄的電力以及電動發(fā)電機MGl的發(fā)電的電力中的至少任一方驅(qū)動。如上所述，電動發(fā)電機MG2，輔助發(fā)動機4使混合動力車輛1行駛，或也僅僅使用自己的驅(qū)動力使混合動力車輛1行駛。并且，混合動力車輛1的再生制動時，電動發(fā)電機MG2通過由車輪2的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動而作為發(fā)電機工作。此時，由電動發(fā)電機MG2發(fā)電的再生電力，由電源系統(tǒng)變換為蓄電裝置的充電電力。本實施方式中電動車輛的電源系統(tǒng)5，作為“蓄電裝置”，包含“主蓄電單元”即電池BA和“副蓄電單元”即電池BB。也就是說，圖1的電源系統(tǒng)5中，“蓄電裝置”構(gòu)成為包含多個蓄電單元，更特定的是，主蓄電單元以及副蓄電單元。進一步的，電源系統(tǒng)5進一步包括用于向驅(qū)動電動發(fā)電機MGl變換器14以及驅(qū)動電動發(fā)電機MG2變換器22供電的供電線PL2，和構(gòu)成為在蓄電裝置以及供電線之間進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換的“電壓轉(zhuǎn)換器”。圖1的結(jié)構(gòu)中，“電壓轉(zhuǎn)換器”包括構(gòu)成為設(shè)置在主蓄電單元(BA)以及供電線PL2之間，進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換的“主電壓轉(zhuǎn)換器”的升壓轉(zhuǎn)換器 12A，和構(gòu)成為設(shè)置在副蓄電單元(BB)以及供電線PL2之間，進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換的“副電壓轉(zhuǎn)換器”的升壓轉(zhuǎn)換器12B。由于同時使用副蓄電單元(BB)以及主蓄電單元(BA)，以使能夠輸出連接到供電線PL2的電負載所容許的最大功率的方式設(shè)定蓄電可能容量。如此在不使用發(fā)動機的 EV(電動車輛Electric Vehicle)行駛時可以進行最大功率的行駛。優(yōu)選的，此車輛搭載的“蓄電裝置”可以從車輛外部充電。此時，混合動力車輛1， 進一步的包含用于連接到例如AC100V的商用電源8的電池充電裝置(電池充電用轉(zhuǎn)換器)6。電池充電裝置6，將交流變換為直流，并且調(diào)整電壓而給予電池。并且，為了可以外部充電，代替圖1中表示的結(jié)構(gòu)，可以使用將電動發(fā)電機MG1，MG2的定子線圈的中性點連接到交流電源的方式以及/或者包含升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B作為交流直流轉(zhuǎn)換裝置的功能的方式。并且，其他的，代替圖1所示的結(jié)構(gòu)，也可以通過非接觸的電磁耦合外部電源和車輛供給電力的結(jié)構(gòu)，具體的是，外部電源側(cè)設(shè)置初級線圈，同時車輛側(cè)設(shè)置次級線圈，利用在初級線圈和次級線圈之間的相互電感供給電力的結(jié)構(gòu)，接受外部電源。平滑用電容Cl連接在電源線PLlA和接地線SL之間。電壓傳感器21A，檢測平滑用電容Cl的兩端的電壓VLA對控制裝置30輸出。平滑用電容C2連接在電源線PLlB和接地線SL之間。電壓傳感器21B，檢測平滑用電容C2的兩端間的電壓VLB對控制裝置30輸出。平滑用電容CH，使由升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B升壓了的電壓平滑化。電壓傳感器13， 檢測平滑用電容CH的端子間的電壓VH對控制裝置30輸出。
作為電池BA，BB，能夠使用例如鉛蓄電池，鎳氫電池，鋰離子電池等的二次電池或者電雙層電容等的大容量電容器。電壓傳感器IOA測定電池BA的端子間的電壓VBA。電壓傳感器IOB測定電池BB的端子間的電壓VBB。并且，雖然省略了圖示，但是，不僅電壓傳感器10A，10B，還為了監(jiān)視電池BA，BB的充電狀態(tài)，設(shè)置分別檢測電池BA，BB的輸入輸出電流的電流傳感器。通斷裝置39A包含在電池BA的正極和電源線PLlA之間連接的繼電器SMRljP 在電池BA的負極和接地線SL之間連接的繼電器SMR2。也就是說，繼電器SMRl插置連接在電池BA的正極和升壓轉(zhuǎn)換器12A之間，繼電器SMR2插置連接在電池BA的負極和升壓轉(zhuǎn)換器12A之間。繼電器SMRl，SMR2，分別對應(yīng)于來自控制裝置30的控制信號CONTl，C0NT2被控制為導(dǎo)通(閉合)/斷開(開放)。并且，雖然省略了圖示，設(shè)置例如和繼電器SMR2并聯(lián)的與限制電阻(未圖示)串聯(lián)連接的啟動時繼電器。關(guān)于此啟動時繼電器，也能夠由控制裝置30控制，在系統(tǒng)啟動時， 通過使繼電器SMRl和啟動時繼電器導(dǎo)通，防止啟動時的沖擊電流。然后，從啟動開始經(jīng)過一定的時間后，控制裝置30斷開啟動時繼電器(未圖示)，并且導(dǎo)通繼電器SMR2。通斷裝置39B包含在電池BB的正極和電源線PLlB之間連接的繼電器SRl，和在電池BB的負極和接地線SL之間連接的繼電器SR2。也就是說，繼電器SRl插置連接在電池 BB的正極和升壓轉(zhuǎn)換器12B之間，繼電器SR2插置連接在電池BB的負極和升壓轉(zhuǎn)換器12B 之間。繼電器SRl，SR2，分別對應(yīng)于來自控制裝置30的控制信號C0NT3，C0NT4被控制為導(dǎo)通(閉合)/斷開(開放)。通斷裝置39B也與通斷裝置39A同樣的，通過設(shè)置和繼電器SRl或者SR2并聯(lián)的與限制電阻(未圖示)串聯(lián)連接的啟動時繼電器(未圖示)，限制啟動時電流。并且，關(guān)于從啟動開始經(jīng)過預(yù)定的時間后，使繼電器SR1，SR2為導(dǎo)通的狀態(tài)的點，也與通斷裝置39A同樣。如此，繼電器SMR1，SMR2，SMRl, SR2對應(yīng)于“多個通斷器”。特別是，繼電器SMRl 對應(yīng)于“第一通斷器”，繼電器SMR2對應(yīng)于“第二通斷器”。并且，繼電器SRl對應(yīng)于“第三通斷器”，繼電器SR2對應(yīng)于“第四通斷器”。并且，接地線SL，如在后說明的，設(shè)置為升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B以及變換器14，22共用。并且，圖1的結(jié)構(gòu)中，也可以將電源系統(tǒng)5構(gòu)成為關(guān)于副蓄電單元(BB)，并聯(lián)的設(shè)置多個，并且依次使用1個副蓄電單元。如此的話，由于能夠增加蓄電裝置全體的儲蓄電力，可以延伸EV行駛距離。此結(jié)構(gòu)中，通過多個副蓄電單元(電池BB)共有升壓轉(zhuǎn)換器12B。 也就是說，在各個副蓄電單元BB和升壓變壓器12B之間，各自設(shè)置通斷裝置39B。但是，選擇性的連接1個副蓄電單元BB和升壓轉(zhuǎn)換器12B，另一方面，非選擇的各副蓄電單元BB的正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器維持為斷開狀態(tài)，如此，系統(tǒng)啟動后的電路結(jié)構(gòu)，與圖1相同。也就是說，確切記載如圖1所示的電源系統(tǒng)5，包含并聯(lián)的配置多個副蓄電單元BB，其中1個選擇性的連接到升壓轉(zhuǎn)換器12A的結(jié)構(gòu)這一點。圖2是說明本發(fā)明的實施方式中電源系統(tǒng)適用的通斷器(繼電器)的特性的概念圖。參照圖2，本實施方式中，各通斷器，也就是說，繼電器SMR1，SMR2以及繼電器 SMRl, SR2的每個，被構(gòu)造為作為從導(dǎo)通狀態(tài)的電流切斷特性，具有容易切斷的電流方向(斷開容易方向)和難以切斷的電流方向(斷開困難方向)。此處，相對容易切斷電流，意味著在同一電流的切斷時，發(fā)生的電弧的產(chǎn)生相對小，或者直到同一電流的切斷所要的時間相對的短。代表性的是，關(guān)于由電磁繼電器構(gòu)成的通斷器，通過在預(yù)定的一個方向的電流產(chǎn)生的電弧的拉伸方向上施加磁場的構(gòu)成，或者可動鐵芯對于固定鐵芯非對稱的配置的構(gòu)成等，如此，可以設(shè)計為相對于電流方向的切斷特性非均一。也就是說，可以以使得具有斷開容易方向和斷開困難方向的方式制造各個繼電
ο以下，如圖2所示，通過對繼電器給予記號“女”，表示各個繼電器的斷開容易方向 Il以及斷開困難方向12。也就是說，各個通斷器(繼電器)，關(guān)于從有的接點流向無 “ *，，的接點的電流(Il)相對容易切斷，相反的，關(guān)于從無“ *，，的接點流向有“ *，，的接點的電流(12)相對難以切斷。再次參照圖1，變換器14在供電線PL2的直流電壓和電動發(fā)電機MGl的三相交流電壓之間進行雙向的電力變換。同樣的，變換器22在供電線PL2的直流電壓和電動發(fā)電機 MG2的三相交流電壓之間進行雙向的電力變換。變換器14接受從升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B的升壓后的電壓，為了例如啟動發(fā)動機 4，驅(qū)動電動發(fā)電機MGl。并且，變換器14將通過從發(fā)動機4傳達的動力由電動發(fā)電機MGl 發(fā)電后的電力返回升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B。此時，升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B，由控制裝置 30控制使得作為降壓電路工作。電流傳感器M，檢測出電動發(fā)電機MGl流動的電流作為馬達電流值MCRT1，向控制裝置30輸出馬達電流值MCRT1。變換器22與變換器14并聯(lián)的連接于供電線PL2和接地線SL。變換器22，對于驅(qū)動車輪2的電動發(fā)電機MG2，將升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B的輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓輸出。并且，變換器22，伴隨著再生制動，將電動發(fā)電機MG2發(fā)電的電力返回升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B。此時，此時升壓轉(zhuǎn)換器12A以及12B，由控制裝置30控制使得作為降壓電
路工作。電流傳感器25，檢測出電動發(fā)電機MG2流動的電流作為電流值MCRT2，向控制裝置 30輸出馬達電流值MCRT2?？刂蒲b置30構(gòu)成為由內(nèi)置了未圖示的CPU (Central Processing Unit :中央處理單元)以及存儲器的電子控制單元(ECU)構(gòu)成，基于該存儲器存儲的映射以及程序，使用各個傳感器的檢測出的值進行運算處理?；蛘撸珽CU的至少一部分可以構(gòu)成為通過電子電路等的硬件執(zhí)行預(yù)定的數(shù)值、邏輯運算處理?？刂蒲b置30，接受電動發(fā)電機MG1，MG2的各轉(zhuǎn)矩指令值以及轉(zhuǎn)速，電壓VBA，VBB, VLA, VLB, VH的各個值，馬達電流值MCRT1，MCRT2以及啟動信號IG0N，控制升壓轉(zhuǎn)換器12A， 12B以及變換器14，22?？刂蒲b置30，對于升壓轉(zhuǎn)換器12A，輸出進行升壓指示的控制信號PWUA，進行降壓指示的控制信號PWDA，指示電壓固定的控制信號PWFA，以及指示動作停止的柵極切斷指令(未圖示)中的任意一個。同樣的，對于升壓轉(zhuǎn)換器12B，輸出進行升壓指示的控制信號 PWUB，進行降壓指示的控制信號PWDB，指示電壓固定的控制信號PWFB，以及指示動作停止的柵極切斷指令(未圖示)中的任意一個。
進一步的，控制裝置30，對于變換器14，輸出進行將升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B的輸出的直流電壓變換為用于驅(qū)動電動發(fā)電機MGl的交流電壓的驅(qū)動指示的控制信號PWMIl ；進行將由電動發(fā)電機MGl發(fā)電的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓返回升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B側(cè)的再生指示的控制信號PWMCl ；和指示動作停止的柵極切斷指令(未圖示)的任意一個。同樣的，控制裝置30，對于變換器22，輸出進行將直流電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動電動發(fā)電機MG2的交流電壓的驅(qū)動指示的控制信號PWMI2 ；進行將電動發(fā)電機MG2發(fā)電的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓返回升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B側(cè)的再生指示的控制信號PWMC2 ；和指示動作停止的柵極切斷指令(未圖示)的任意一個。圖3是表示如圖1所示的變換器14以及22的詳細的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖3，變換器14包含=U相臂15，和V相臂16，和W相臂17。U相臂15，V相臂 16以及W相臂17，在供電線PL2和接地線SL之間并聯(lián)的連接。U相臂15包含在供電線PL2和接地線SL之間串聯(lián)連接的IGBT元件Q3，Q4和與 IGBT元件Q3，Q4分別反并聯(lián)的二極管D3，D4。V相臂16包含在供電線PL2和接地線SL 之間串聯(lián)連接的IGBT元件Q5，Q6和與IGBT元件Q5，Q6分別反并聯(lián)的二極管D5，D6。W相臂17包含在供電線PL2和接地線SL之間串聯(lián)連接的IGBT元件Q7，Q8和與IGBT元件Q7， Q8分別反并聯(lián)的二極管D7，D8。各相臂的中間點連接到電動發(fā)電機MGl的各相線圈的各相端。也就是說，電動發(fā)電機MGl是三相永磁體同步電機，U，V，W的3個線圈是各自一端共同的連接到中點。然后， U相線圈的另一端是連接到從IGBT元件Q3，Q4的連接點引出的線UL。并且，V相線圈的另一端是連接到從IGBT元件Q5，Q6的連接點引出的線VL。并且，W相線圈的另一端是連接到從IGBT元件Q7，Q8的連接點引出的線WL0并且，關(guān)于圖1的變換器22，在連接到電動發(fā)電機MG2的點上不同，因為關(guān)于內(nèi)部的電路構(gòu)成是與變換器14同樣，不再重復(fù)詳細的說明。并且，圖3中，記載了給予變換器控制信號PWMI，PWMC，是為了避免記載變得復(fù)雜，如圖1所示那樣，分別向變換器14，22輸入不同的控制信號PWMI1，P麗Cl和控制信號PWMI2，PWMC2。圖4是表示如圖1所示的升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B的詳細的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖4，升壓轉(zhuǎn)換器12A包含一端連接到電源線PLlA的電抗器Li，在供電線 PL2和接地線SL之間串聯(lián)連接的“上臂元件”即IGBT元件Ql以及“下臂元件”即IGBT元件Q2，和與IGBT元件Q1，Q2分別反并聯(lián)的二極管D1，D2。電抗器Ll的另一端連接到節(jié)點附，節(jié)點附也連接到IGBT元件Ql的發(fā)射極以及IGBT元件Q2的集電極。并且，關(guān)于圖1的升壓轉(zhuǎn)換器12B，在代替電源線PLlA連接到電源線PLlB的點，并且，上臂元件以及下臂元件經(jīng)由節(jié)點N2連接到供電線PL2和接地線SL之間的點與升壓轉(zhuǎn)換器12A不同，但是因為關(guān)于內(nèi)部的電路構(gòu)成是與升壓轉(zhuǎn)換器12A同樣，所以不再重復(fù)詳細的說明。也就是說，升壓轉(zhuǎn)換器12A的開關(guān)元件Ql以及開關(guān)元件Q2分別對應(yīng)于“第一開關(guān)元件”以及“第二開關(guān)元件”。并且，升壓轉(zhuǎn)換器12B中，開關(guān)元件Ql對應(yīng)于“第一開關(guān)元件”或者“第三開關(guān)元件”，開關(guān)元件Q2對應(yīng)于“第二開關(guān)元件”或者“第四開關(guān)元件”。并且，圖3中記載了給予升壓轉(zhuǎn)換器控制信號PWU，PWD，PWF，是為了避免記載變得復(fù)雜，如圖1所示，分別向升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B輸入不同的控制信號PWUA，PWDA、控制信號PffUB, PffDB,以及控制信號 PWFA、PWFB。升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B,能夠通過按照控制信號PWUA，PWUB控制IGBT元件Q1，Q2的開關(guān)控制(占空比控制)，對直流電壓VLA，VLB升壓，在供電線PL2上產(chǎn)生直流電壓VH。并且，升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B是，能夠通過按照控制信號PWDA，PWDB，控制IGBT元件Q1，Q2的開關(guān)控制，對供電線PL2上的直流電壓VH降壓，向電池BA，BB供給。如此，升壓轉(zhuǎn)換器12A， 12B構(gòu)成為能夠雙向的轉(zhuǎn)換電力，能夠控制電壓轉(zhuǎn)換比VH/VLA (或者VH/VLB)。并且，升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B，能夠通過按照控制信號PWFA，PWFB，使上臂元件Ql固定導(dǎo)通(下臂元件Q2 固定斷開)，固定為VH = VLA(或者VH = VLB)。并且，圖3以及圖4中，IGBT元件，作為能夠?qū)〝嚅_控制的功率半導(dǎo)體開關(guān)元件的代表例表示。也就是說，能夠適用IGBT元件以外的開關(guān)元件。以下中，關(guān)于IGBT元件 Ql Q8，也稱為開關(guān)元件Ql Q8。參照圖1以及圖4，電源系統(tǒng)5工作時，繼電器SMR1，SMR2，SR1，SR2為導(dǎo)通，各個繼電器中，某一方向的電流流動。此狀態(tài)下，升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B的某一個中發(fā)生開關(guān)元件的短路故障的時候，由于在電源系統(tǒng)5內(nèi)短路路徑形成，產(chǎn)生大的短路電流。此時，需要斷開各個繼電器，但是，由于在大電流通過時切斷繼電器，由于電弧的發(fā)生使得接點間熔敷而不能切斷的故障，也就是說，熔敷故障發(fā)生是令人擔(dān)心的。因此，本實施方式中，包含多個通斷器(繼電器)而構(gòu)成的電源系統(tǒng)5中，導(dǎo)入為了在短路電流發(fā)生時避免熔敷故障的發(fā)生的繼電器斷開控制。圖5是說明本實施方式中電動車輛的電源系統(tǒng)中短路故障發(fā)生時的繼電器斷開控制的概略的流程圖。并且，以圖5為開始，以下說明的流程圖中的各個步驟中的處理，基本上由控制裝置30進行軟件處理實現(xiàn)，但是也可以通過控制裝置30內(nèi)專用的構(gòu)建的電子電路(硬件)實現(xiàn)。參照圖5，控制裝置30，通過步驟S100，判定電源系統(tǒng)5內(nèi)短路故障的發(fā)生，更加具體的是，是否檢測到開關(guān)元件的短路故障。例如，步驟SlOO的判定，基于來自以具有自身異常檢測功能的方式模塊構(gòu)成的開關(guān)元件的故障檢測信號執(zhí)行。另一方面，在短路故障的非發(fā)生時(S100的否判定時)，執(zhí)行以下說明的繼電器斷開控制?？刂蒲b置30，在短路故障的發(fā)生時(S100的是判定時)，通過步驟S200，區(qū)別故障模式。具體的是，通過確定短路故障了的開關(guān)元件，區(qū)別故障模式。例如，通過在哪一升壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)中，上臂元件(開關(guān)元件Ql)以及下臂元件(開關(guān)元件Q2)中的哪一個發(fā)生了短路故障，區(qū)別故障模式。進一步的，控制裝置30，通過步驟S300，對應(yīng)于步驟S200中區(qū)別的故障模式，從多個繼電器斷開模式中選擇1個，并且按照選擇的斷開模式，控制繼電器SMR1，SMR2，SR1，SR2 的斷開。并且，在多個繼電器斷開模式之間，繼電器的斷開定時以及斷開順序的至少一方不同。并且，在以下的說明中明確了，本發(fā)明的適用不限定于圖1中例示的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如以下的實施方式二中說明的，對于由單一的蓄電單元構(gòu)成的蓄電裝置的電源系統(tǒng)也可以適用。也就是說，確切的記載關(guān)于如圖5所示的流程表示了實施方式一、二中共通適用的繼電器斷開控制的處理順序的點。此處，關(guān)于圖1中所示的電源系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)，即主蓄電單元和副蓄電單元并聯(lián)的配置的結(jié)構(gòu)中的繼電器斷開控制(圖5)的詳細情況進行說明。參照圖6，7，雖然在圖1中省略了，但是電源系統(tǒng)5中，配置了構(gòu)成為在電池BA的過電流通過時通過該過電流而熔斷的熔斷元件FSA。同樣的，對于電池BB，也配置了構(gòu)成為通過過電流而熔斷的熔斷元件FSB。并且，熔斷元件FSA，F(xiàn)SB的每個能夠適用通常的熔斷元件。如圖1所示，實施方式1中的電源系統(tǒng)5中，配置繼電器SMRl，SMR2，使得對應(yīng)于電池BA的放電電流(IB > 0，也稱為動力運行電流)，以及充電電流(IB < 0，也稱為再生電流)的每個，電池BA的正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的電流切斷特性(斷開容易方向/ 斷開困難方向)統(tǒng)一。代表性的，如圖6，7中舉例說明的那樣，連接繼電器SMR1，SMR2，使得正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的各個中，放電時(ΙΒ>0)的電流方向為斷開容易方向， 另一方面，充電時(IB < 0)的電流方向為斷開困難方向。配置對應(yīng)于電池BB的正極側(cè)繼電器SRl以及負極側(cè)繼電器SR2，使得與繼電器 SMRLSMR2的電流切斷特性(斷開容易方向/斷開困難方向)一致。也就是說，圖6中的例子中，連接繼電器SR1，SR2，使得正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的各個中，放電時(IB> 0)的電流方向為斷開容易方向，另一方面，充電時(ΙΒ<0)的電流方向為斷開困難方向。并且，也可以連接繼電器SMR1，SMR2，SR1，SR2，使得相對于圖6，7的例示連接方向相反，也就是電流切斷特性(斷開容易方向/斷開困難方向)分別相反。此時，關(guān)于電池BA 以及電池BB的每個，充電時(ΙΒ<0)的電流方向在各繼電器中成為斷開容易方向。圖6表示了升壓轉(zhuǎn)換器12A的上臂元件中發(fā)生了短路故障的情況下的短路電流 200a的發(fā)生形態(tài)。上臂元件的短路故障發(fā)生時，存在通過包含發(fā)生了短路故障的上臂元件(升壓轉(zhuǎn)換器12A內(nèi))和其他的升壓轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器12B)的上臂二極管的線路，電池BA，BB間的短路電流200a產(chǎn)生的可能性。圖6的例子中，電池BB的輸出電壓比電池BA的輸出電壓高的時候，短路電流200a發(fā)生。短路電流200a的路徑中存在短路電流200a是斷開容易方向的繼電器(圖6中 SRl，SR2)，和短路電流200a是斷開困難方向的繼電器(圖6中SMRl，SMR2)的2個種類。具體的是，如圖6所示的結(jié)構(gòu)中，上臂元件的短路故障時，在對應(yīng)于發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器側(cè)(短路側(cè))的正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器中，短路電流200a在斷開困難方向上流動， 另一方面，在對應(yīng)于其他的升壓轉(zhuǎn)換器側(cè)(非短路側(cè))的正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器中，短路電流200a在斷開容易方向上流動。并且，假設(shè)在升壓轉(zhuǎn)換器12B的上臂元件上發(fā)生了短路故障的情況下，圖6中相反方向的短路電流200a發(fā)生。此時，也能夠理解存在短路電流200a的方向是斷開容易方向的繼電器(SMR1，SMR2)和短路電流200a是斷開困難方向的繼電器(SR1，SR2)。如此，實施方式一的電源系統(tǒng)5中，先斷開短路電流200a在斷開容易方向上流動的繼電器組，并且在上述繼電器組的斷開后斷開剩余的繼電器組，能夠去掉切斷斷開困難方向的短路電流的繼電器。圖7中表示在升壓轉(zhuǎn)換器12A的下臂元件中發(fā)生了短路故障的情況下的短路電流 200b的發(fā)生方式。參照圖7，下臂元件的短路故障時，對應(yīng)于發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器12A的電池BA放電的短路電流200b發(fā)生。然后，此短路電流200b，分別在繼電器SMR1，SMR2中在斷開容易方向上產(chǎn)生。另一方面，對應(yīng)于升壓轉(zhuǎn)換器12B的繼電器SR1，SR2上，不流過短路電流。此處，短路電流200b，因為在電池內(nèi)發(fā)生，通常能夠通過熔斷元件FSA的熔斷切斷。如此，考慮到熔斷元件FSA的存在，沒有必要冒著熔敷的危險斷開繼電器SMR1，SMR2。與圖7中相反，在升壓轉(zhuǎn)換器12B的下臂元件中發(fā)生了短路故障時，能夠理解由于電池BB的放電發(fā)生的短路電流200b，分別在繼電器SR1，SR2中在斷開容易方向上產(chǎn)生。另一方面，對應(yīng)于升壓轉(zhuǎn)換器12B的繼電器SMR1，SMR2上，不流過短路電流。也就是說，下臂元件上的短路故障的情況下，等待熔斷元件的斷路(熔斷)之后， 斷開發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器側(cè)(短路側(cè))的正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器是理想的。具體的是，從檢測到下臂元件的短路故障之后，與通過各繼電器SMR1，SMR2，SRI, SR2能夠切斷的上限電流值使熔斷元件FSA，F(xiàn)SA斷路(熔斷)需要的時間相當(dāng)?shù)念A(yù)定時間經(jīng)過之前， 維持短路電流200b流過的繼電器SMR1，SMR2的導(dǎo)通，并且在經(jīng)過該預(yù)定時間之后斷開該繼電器是理想的。如此，能夠避免在處于能夠期待由熔斷元件FSA，F(xiàn)SB切斷短路電流的狀態(tài)時，短路電流大的狀態(tài)下無謂的斷開繼電器。圖8中表示圖6和圖7中說明的上臂元件短路故障時繼電器斷開控制和下臂短路故障時繼電器斷開控制的波形圖。參照圖8，時刻t0檢測到短路故障，對此進行響應(yīng)，首先在時刻tl，對升壓轉(zhuǎn)換器 12A，12B以及變換器14，22產(chǎn)生柵極切斷指令。如此，對于構(gòu)成升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B以及變換器14，22的各個開關(guān)元件，產(chǎn)生關(guān)閉指令。上臂短路故障時，如圖6中說明的，在對應(yīng)于發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器的短路側(cè)繼電器的各個中，短路電流200a在斷開困難方向流動，另另一方面，對應(yīng)于其他的升壓轉(zhuǎn)換器的非短路側(cè)繼電器的各個中，短路電流200a在斷開容易方向流動。如此，控制裝置30，生成控制信號CONTl C0NT4，使得首先在時刻t2，指示短路電流200a在斷開容易方向流動的繼電器(非短路側(cè)繼電器)的斷開之后，確認了短路電流的切斷之后，時刻t3中，指示剩余的繼電器，也就是說，短路電流200a的方向為斷開困難方向的繼電器(短路側(cè)繼電器)的斷開。并且，下臂短路故障時，如圖7中說明的，在對應(yīng)于發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器的短路側(cè)的各繼電器中，短路電流200b在斷開容易方向產(chǎn)生，另一方面，對應(yīng)于其他的升壓轉(zhuǎn)換器的非短路側(cè)的各繼電器中，不產(chǎn)生短路電流。進一步的，短路電流200b通過電池 BA或者電池BB的短路放電而生成，存在能夠通過熔斷元件FSA，F(xiàn)SB的熔斷而切斷的可能性。如此，對于短路側(cè)繼電器的每個，控制裝置30生成控制信號CONTl，2或者C0NT3， 4，使得從檢測到短路故障的時刻t0開始直到經(jīng)過了預(yù)定時間Tfs的時刻t4之間維持導(dǎo)通狀態(tài)，另一方面，時刻t4時發(fā)出斷開指令。并且，預(yù)定時間TFS，能夠從各繼電器SMR1，SMR2， SRI, SR2的額定(能夠切斷的上限電流)以及熔斷元件FSA，F(xiàn)SB的額定計算。也就是說， 預(yù)定時間Tfs對應(yīng)于該上限電流使熔斷元件FSA，F(xiàn)SB熔斷需要的時間設(shè)定。關(guān)于非短路側(cè)繼電器的每個，由于沒有短路電流流動，檢測到短路故障后，也就是，時刻to以后斷開定時是能夠任意的設(shè)定。例如，也可以與短路側(cè)繼電器統(tǒng)一定時地斷開，也可以響應(yīng)短路故障的檢測而立刻斷開?；蛘?，也可以通過不斷開而維持導(dǎo)通(導(dǎo)通狀態(tài))，繼續(xù)從對應(yīng)的蓄電裝置供給電力。在實施方式1中電源系統(tǒng)5中短路故障發(fā)生時，通過確定發(fā)生了短路故障的升壓轉(zhuǎn)換器和確定上臂元件以及下臂元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的組合，區(qū)別4種故障模式。進一步的，分別對應(yīng)于此4種故障模式，按照圖8所示的4種斷開模式，控制繼電器 SMRl, SMR2, SRI, SR2 的斷開。由于電源系統(tǒng)5中各繼電器SMR1，SMR2，SR1，SR2的連接方向(斷開容易方向/斷開困難方向)是預(yù)先確定的，所以關(guān)于上述4種故障模式，能夠預(yù)先設(shè)定按照圖8的各繼電器SMR1，SMR2，SRI, SR2的斷開模式。也就是說，能夠?qū)?yīng)于哪一個開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障，選擇圖8中說明了的合適的斷開模式，并且生成控制信號CONTl C0NT4，使得以按照選擇了的斷開模式的定時以及/或者順序使各繼電器SMR1，SMR2，SRI, SR2斷開。圖9是具體的表示實施方式一中的繼電器斷開控制，也就是圖5中的步驟S200以及S300的處理過程的流程圖。參照圖9，控制裝置30，通過步驟S210，判別步驟S200檢測到的短路故障是在上臂元件以及下臂元件中的哪一個發(fā)生了。然后，上臂短路故障時，S210判定為是，下臂短路故障時，S210判定為否。上臂短路故障時(S210的是判定時)，控制裝置30進行處理到步驟S310a，向變換器14，22以及升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B發(fā)出柵極切斷指令。如此，向各個開關(guān)元件，發(fā)出關(guān)閉指令。接著，控制裝置30，通過步驟S320a，斷開短路電流在斷開容易方向上流動的繼電器(此處，非短路側(cè)繼電器)的每個。具體的是，控制裝置30，生成控制信號CONTl C0NT4， 使得在升壓轉(zhuǎn)換器12A中發(fā)生了上臂短路故障的時候，斷開作為非短路側(cè)繼電器的繼電器 SMRl, SMR2，另一方面，在升壓轉(zhuǎn)換器12B中發(fā)生了上臂短路故障的時候，使作為非短路側(cè)繼電器的繼電器SRl，SR2斷開。進一步的，控制裝置30，通過步驟S330a，對是否完成了步驟S320中指示的短路側(cè)繼電器的斷開，根據(jù)預(yù)定條件是否成立判定。例如，通過步驟S330a的判定，在檢測到對表示通過步驟S320a指令了斷開的繼電器的接點間是開放的信號，此外，混合動力車輛1的車速=O并且發(fā)動機4是停止了的狀態(tài)，即成為短路電流沒發(fā)生的狀態(tài)時判定為是，此外的時候判定為否?？刂蒲b置30，在步驟S330a判定為是的時候，進行處理到步驟S340，斷開短路電流的方向是斷開困難方向的繼電器(此處是短路側(cè)繼電器)的每個。也就是說，控制裝置生成控制信號CONTl C0NT4，使得升壓轉(zhuǎn)換器12A中發(fā)生了上臂短路故障的時候，斷開作為短路側(cè)繼電器的繼電器SR1，SR2，另一方面，升壓轉(zhuǎn)換器12B中發(fā)生了上臂短路故障的時候， 斷開作為短路側(cè)繼電器的繼電器SMR1，SMR2。另一方面，在步驟S330a的條件成立之前(S330a的判定為否時)，待機步驟S340a 的處理。如此，上臂短路故障時，能夠通過在斷開容易方向連接的繼電器的斷開切斷短路電流，并且在平息短路電流之后，斷開切斷時的熔敷相對容易發(fā)生、在斷開困難方向連接的繼電器。
控制裝置30，在下臂短路故障時(S210的判定為否時)，通過步驟S310b，與步驟 S310a同樣的，向變換器14，22以及升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B發(fā)出柵極切斷指令。然后，控制裝置30，通過步驟S320b，對應(yīng)于通過短路電流的通過使熔斷元件FSA或者FSB熔斷需要的時間，設(shè)定預(yù)定時間Tfs。關(guān)于設(shè)定時間Tfs的設(shè)定方法，如上述那樣，所以不再重復(fù)說明。進一步的，控制裝置30在步驟S330b中，判定是否從檢測到短路故障的時刻(圖8 的時刻t0)開始，經(jīng)過了由步驟S320b設(shè)定的預(yù)定時間Tfs。然后，經(jīng)過了預(yù)定時間Tfs的時候(S330b判定為是時)，控制裝置30，進行處理到步驟S340，斷開短路側(cè)繼電器的每個。 具體的是，控制裝置30，生成控制信號CONTl C0NT2，使得在升壓轉(zhuǎn)換器12A中發(fā)生了下臂短路故障的時候，斷開作為短路側(cè)繼電器的繼電器SMR1，SMR2，另一方面，在升壓轉(zhuǎn)換器 12B發(fā)生了下臂短路故障的時候，斷開作為短路側(cè)繼電器的繼電器SR1，SR2。另一方面，從檢測到短路故障的時刻開始，直到經(jīng)過預(yù)定時間Tfs之間(S330b的判定為否時)，待機步驟S340b的處理。如此，下臂短路故障時，能夠等待通過電池內(nèi)的短路電流發(fā)生，使得對應(yīng)于電池短路電流設(shè)置的熔斷元件FSA，F(xiàn)SB的熔斷之后，嘗試繼電器斷開。如此，能夠防止在短路電流大的狀態(tài)時，由于無謂的斷開繼電器熔敷故障發(fā)生。通過如上說明的繼電器斷開控制，能夠按照對應(yīng)于短路故障了的開關(guān)元件選擇的斷開模式，按照合適的斷開順序以及/或者斷開定時控制多個通斷器(繼電器)的斷開。此結(jié)果是，因為能夠抑制在短路電流的切斷時繼電器上產(chǎn)生電弧或者能量的總量，能夠防止切斷時熔敷故障的發(fā)生。特別是實施方式一，通過主電壓轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器12A)以及副電壓轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器12B)的配置，可以并聯(lián)的使用主蓄電單元(電池BA)以及副蓄電單元(電池BB) 的電源系統(tǒng)5 (圖1)的結(jié)構(gòu)中，短路故障的發(fā)生時，能夠通過合適的控制繼電器SMR1，SMR2， SRI, SR2的斷開順序以及/或者斷開定時，防止繼電器的斷開時熔敷故障發(fā)生。并且，圖1中，雖然以可以并聯(lián)的使用2個蓄電單元(電池BA，BB)的結(jié)構(gòu)進行示例，但是，對于將3個以上的蓄電單元并聯(lián)連接于通斷器(繼電器)以及電壓轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器)的電源系統(tǒng)，也可以使用實施方式一的繼電器斷開控制。如此的結(jié)構(gòu)中，對應(yīng)于各個蓄電單元，設(shè)置與繼電器SMR1，SRl同樣的正極側(cè)繼電器以及與繼電器SMR2，SR2同樣的負極側(cè)繼電器，通過使對于各個蓄電單元的上述各個繼電器的連接方向與實施方式一同樣，對于上臂元件的短路故障時蓄電單元間發(fā)生的短路電流，會存在斷開困難方向上連接的繼電器以及斷開容易方向上連接的繼電器的2個種類。 如此，關(guān)于分別對應(yīng)于多個蓄電單元配置的正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的斷開順序， 能夠與圖8所示的同樣的設(shè)定。同樣的，對于下臂元件的短路故障時在單一蓄電單元內(nèi)發(fā)生的短路電流，因為與實施方式一(圖7)同樣的，所以關(guān)于分別對應(yīng)于多個蓄電單元配置的正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的斷開定時，能夠與圖8所示的同樣的設(shè)定。實施方式二圖10是表示本發(fā)明的實施方式二中電動車輛的電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖10，實施方式二的電源系統(tǒng)5#與圖1所示的電源系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)進行比較， “蓄電裝置”是由單一的蓄電單元即電池BA構(gòu)成的點是不同的。如此，電源系統(tǒng)5#中，從電源系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)中，省略了電池BB和對應(yīng)于電池BB的電路要素(代表性的是，升壓轉(zhuǎn)換器 12B以及繼電器SR1，SR2)的配置。圖10的此外的結(jié)構(gòu)，因為與圖1同樣，不再反復(fù)詳細的說明。如此，展示電源系統(tǒng)5#中分別對應(yīng)于單一的蓄電單元(電池BA)的正極以及負極設(shè)置的繼電器SMR1，SMR2的斷開控制。并且，電源系統(tǒng)5#中，繼電器SMR1，SMR2的連接方向(斷開容易方向/斷開困難方向)，與電源系統(tǒng)5(圖1)中不同。也就是說，實施方式二的電源系統(tǒng)5#中，確定繼電器 SMRLSMR2的連接方向，使得對于電池BA的放電電流(IB > 0)以及充電電流(IB < 0)的每個，電池BA的正極側(cè)繼電器以及負極側(cè)繼電器的電流切斷特性(斷開容易方向/斷開困難方向)不同。代表性的，圖10 圖12中示例的那樣，配置繼電器SMR1，SMR2，使得放電時(IB >0)的電流方向，成為正極側(cè)繼電器SMRl的斷開容易方向，另一方面，成為負極側(cè)繼電器 SMR2的斷開困難方向。并且，關(guān)于繼電器SMRl，SMR2，也可以與圖10 圖12中示例分別相反的方向配置，使電流切斷特性(斷開容易方向/斷開困難方向)相反。圖11以及圖12是表示圖10所示的電源系統(tǒng)5#的升壓轉(zhuǎn)換器12A上臂短路故障時以及下臂短路故障時的各自的短路電流的方向的電路圖。參照圖11，上臂元件的短路故障發(fā)生時，從供電線PL2向接地線SL，經(jīng)由上臂元件 (開關(guān)元件)Ql以及電池BA，形成短路電流200c的路徑。短路電流200c，在正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器的一方以及另一方中，分別在斷開容易方向以及斷開困難方向流動。圖11的例子中，短路電流200c，在負極側(cè)的繼電器SMR2中在斷開容易方向流動，另一方面，正極側(cè)的繼電器SMRl中在斷開困難方向流動。參照圖12，下臂元件的短路故障發(fā)生時，由于電池BA的放電發(fā)生短路電流200d。 電源系統(tǒng)5#中，短路電流200d，在正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器的一方以及另一方中，分別在斷開容易方向以及斷開困難方向流動。圖12的例子中，短路電流200d，在正負極側(cè)的繼電器SMRl中在斷開容易方向流動，另一方面，在負極側(cè)的繼電器SMR2中在斷開困難方向流動。如此，電源系統(tǒng)5#中，上臂元件以及下臂元件的哪一個發(fā)生了短路故障的時候， 正極側(cè)以及負極側(cè)繼電器的各自中，電流切斷特性(斷開容易方向/斷開困難方向)不同。 進一步的，上臂元件中發(fā)生了上短路故障的情況和下臂元件中發(fā)生了短路故障的情況，短路電流的方向不同。如此，按照實施方式二的電源系統(tǒng)中的繼電器斷開控制，如圖13所示的執(zhí)行。參照圖13，控制裝置，通過步驟S210，判別步驟S200檢測到的短路故障是在上臂元件以及下臂元件中的哪一個發(fā)生了。然后，上臂短路故障時，S210判定為是，下臂短路故障時，S210判定為否。上臂短路故障時(S210的判定為是時)，控制裝置30進行處理到步驟S310a，向變換器14，22以及升壓轉(zhuǎn)換器12A，12B發(fā)出柵極切斷指令。如此，向各個開關(guān)元件發(fā)出關(guān)閉指令。接著，控制裝置30，通過步驟S360a，斷開再生方向(IB < 0)的短路電流200c (圖 11)為斷開容易方向的負極側(cè)的繼電器SMR2，然后，通過步驟S370a，斷開短路電流200c為斷開困難方向的相反側(cè)(正極側(cè))的繼電器SMR1。另一方面，控制裝置30，在上臂短路故障時(S210判定為否時)，通過步驟S310b， 與步驟S310a同樣的，向變換器14，22以及升壓轉(zhuǎn)換器12A發(fā)出柵極切斷指令之后，通過步驟S360b，斷開動力運行方向(ΙΒ>0)的短路電流200d(圖12)為容易方向的正極側(cè)的繼電器SMRl。然后，控制裝置30，在之后，通過步驟S370a，斷開短路電流200d為斷開困難方向的相反側(cè)(負極側(cè))的繼電器SMR2。并且，在步驟S360a以及S370a之間，并且S360b以及S370b之間，可以設(shè)置與圖9 的S330a同樣的步驟。如此，能夠在通過對于短路電流在斷開容易方向上連接的繼電器的斷開平息短路電流之后，斷開在斷開困難方向上連接的繼電器。圖14是表示說明如圖13所示的實施方式二中繼電器斷開控制的波形圖。參照圖14，按照實施方式二的繼電器斷開控制，在時刻t0檢測到短路故障時，與圖8同樣的，首先在時刻tl產(chǎn)生柵極切斷指令。如此，對于構(gòu)成升壓轉(zhuǎn)換器12A以及變換器14，22的各個開關(guān)元件，產(chǎn)生關(guān)閉指令。之后，控制裝置30生成控制信號C0NT1，C0NT2，使得在時刻t2首先斷開短路電流在斷開容易方向上流動的繼電器。也就是說，時刻t2中，下臂短路故障時對于正極側(cè)的繼電器SMRl發(fā)出斷開指令，另一方面，上臂短路故障時對于負極側(cè)的繼電器SMR2發(fā)出斷開指令?？刂蒲b置30，生成控制信號CONTl，C0NT2,使得在斷開了斷開容易方向的繼電器之后的時刻t3時，斷開相反側(cè)的繼電器。也就是說，時刻t3中，下臂短路故障時對于負極側(cè)的繼電器SMR2發(fā)出斷開指令，上臂短路故障時對于正極側(cè)的繼電器SMRl發(fā)出斷開指令。如此的實施方式二中，使用單一的蓄電裝置(電池BA)的電源系統(tǒng)5#(圖10)的結(jié)構(gòu)中，升壓轉(zhuǎn)換器12A的短路故障發(fā)生時，通過確定上臂元件以及下臂元件的哪一個發(fā)生了短路故障，區(qū)別2種的故障模式。進一步的，按照分別對應(yīng)于此2種故障模式的圖14 所示的2種斷開模式，控制繼電器SMR1，SMR2的斷開。2種斷開模式之間，繼電器的斷開順序不同。通過按照各自的斷開模式，因為能夠首先斷開短路電流在斷開容易方向上流動的繼電器，能夠適當(dāng)?shù)目刂圃诙搪冯娏髑袛鄷r繼電器的斷開順序。如以上的說明，根據(jù)實施方式一、二中電源系統(tǒng)中的繼電器斷開控制，按照對應(yīng)于短路故障了的開關(guān)元件選擇的斷開模式，能夠依照合適的斷開順序以及/或者斷開定時控制多個通斷器(繼電器)的斷開。此結(jié)果是，因為能夠抑制在短路電流的切斷時在繼電器產(chǎn)生的電弧或者能量的總量，防止切斷時熔敷故障的發(fā)生。并且，圖1，10中作為電動車輛的代表例示出了混合動力車輛，但是，本發(fā)明的適用是沒有限定為如此的結(jié)構(gòu)。也就是說，對于與圖1，10不同的混合動力結(jié)構(gòu)的混合動力車輛，本發(fā)明也是能夠適用的，并且，對于沒有搭載發(fā)動機的電動汽車或者燃料電池汽車等， 只要是具有多個通斷器的電源系統(tǒng)的電動車輛，本發(fā)明也能夠適用。此處展示的實施方式，所有的點均為示例，絕對不能認為是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍不是上述的實施例中的說明，而是根據(jù)權(quán)利要求的范圍示出，與權(quán)利要求的范圍均等的意義以及范圍內(nèi)的所有變更均包含其中。本發(fā)明能夠適用于具有包含多個通斷器(繼電器)而構(gòu)成的電源系統(tǒng)的電動車輛。標(biāo)號的說明1混合動力車輛，2車輪，3動力分配機構(gòu)，4發(fā)動機，5，5#電源系統(tǒng)，6電池充電用轉(zhuǎn)換器(充電裝置)，8商用電源，10A, 10B, 13，21A，21B電壓傳感器，12A，12B升壓轉(zhuǎn)換器， 14，22變換器，15U相臂，16V相臂，17W相臂，24，25電流傳感器，30控制裝置，39A，39B通斷裝置，200a 200d短路電流，BA電池(主蓄電單元)，BB電池(副蓄電單元)，Cl，C2，CH 平滑用電容，CONTl C0NT4控制信號(繼電器)，Dl D8 二極管，F(xiàn)SA, FSB熔斷元件(電池)，11斷開容易方向(繼電器)，12斷開困難方向(繼電器)，IGON啟動信號，Ll電抗器， MCRT1, MCRT2馬達電流值，MGl, MG2電動發(fā)電機，Ni，N2，節(jié)點，PL1A，PLB電源線，PL2供電線，PffU, PffUA, PffUB, PffD, PWDA, PffDB 控制信號(轉(zhuǎn)換器)，PWMI，PWMI1，PWMI2, PWMC, PWMCl， PWMC2，控制信號(轉(zhuǎn)換器)，Ql Q8開關(guān)元件，SL接地線，SMRl, SMR2，SRI, SMR2，繼電器 (通斷器)，Tfs預(yù)定時間，VBA, VBB, VLA, VLB, VH直流電壓。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的電源系統(tǒng)，是搭載了產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的馬達(MG》的電動車輛 (1)的電源系統(tǒng)，包括蓄電裝置(BA，BB)；向驅(qū)動控制所述馬達的變換器0 進行供電的供電線(PL2)； 包含多個開關(guān)元件Oil，Q2)而構(gòu)成，構(gòu)成為通過所述多個開關(guān)元件的導(dǎo)通斷開控制， 在所述蓄電裝置以及所述供電線之間進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)；以及分別連接在所述蓄電裝置的正極以及負極與所述電壓轉(zhuǎn)換器之間的多個通斷器 (SMR1, SMR2, SRl，SR2)，所述多個通斷器分別構(gòu)成為具有相對容易切斷電流的第一電流方向(Il)和相對難以切斷電流的第二電流方向(12)，具備用于控制所述多個通斷器的導(dǎo)通斷開的控制裝置(30)，所述控制裝置，在各個所述通斷器的導(dǎo)通狀態(tài)時在所述電壓轉(zhuǎn)換器中發(fā)生了短路故障的情況下，控制所述多個通斷器的斷開，使得根據(jù)所述多個開關(guān)元件中的哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障，改變所述多個通斷器的斷開順序以及斷開定時中的至少一方。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中，所述蓄電裝置包含主蓄電單元(BA)和副蓄電單元(BB)， 所述電壓轉(zhuǎn)換器包含在所述主蓄電單元(BA)和所述供電線(PL2)之間設(shè)置的主電壓轉(zhuǎn)換器(12A)；以及在所述副蓄電單元(BB)和所述供電線之間設(shè)置的副電壓轉(zhuǎn)換器(12B)， 所述多個通斷器包含在所述主蓄電單元的正極和所述主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器(SMRl)； 在所述主蓄電單元的負極和所述主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器(SMR2)； 在所述副蓄電單元的正極和所述副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第三通斷器(SRl)；以及在所述副蓄電單元的負極和所述副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第四通斷器(SR2)， 所述第一通斷器以及所述第三通斷器，以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且所述第二通斷器以及所述第四通斷器，以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的所述一方的方式插置連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述主電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述主蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述主蓄電單元的負極的接地布線(SL2)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)， 所述副電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第三通斷器(SRl)電連接到所述副蓄電單元(BB)的正極的第二節(jié)點(N2) 和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第四通斷器(SR2)電連接到所述副蓄電單元的負極的所述接地布線和所述第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件0^2)，所述控制裝置(30)，在所述第一開關(guān)元件或者所述第三開關(guān)元件Oil)中發(fā)生了短路故障的情況下，控制所述第一通斷器到所述第四通斷器的斷開，使得對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流O00a，200b)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向(12)的通斷器斷開。
4.如權(quán)利要求2所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中，還包括構(gòu)成為在所述主蓄電單元(BA)的過電流通過時斷路的第一熔斷元件(FSA)；以及構(gòu)成為在所述副蓄電單元(BB)的過電流通過時斷路的第二熔斷元件(FSB)， 所述主電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述主蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述主蓄電單元的負極的接地布線(SL2)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)， 所述副電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第三通斷器(SRl)電連接到所述副蓄電單元(BB)的正極的第二節(jié)點(N2) 和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第四通斷器(SR2)電連接到所述副蓄電單元的負極的所述接地布線和所述第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件0^2)，所述控制裝置(30)，在所述第二開關(guān)元件或者所述第四開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，控制所述第一通斷器到所述第四通斷器的斷開，使得對包含于短路路徑的通斷器，在從所述短路故障的發(fā)生時刻(tO)起直到經(jīng)過預(yù)定時間(Tfs)的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在經(jīng)過所述預(yù)定時間后斷開。
5.如權(quán)利要求4所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定時間(Tfs)，與通過各個所述通斷器(SMR1，SMRl, SRI, SR2)的切斷能力上限電流使得各個所述熔斷元件(FSA，F(xiàn)SB)斷路之前的時間對應(yīng)地預(yù)先設(shè)定。
6.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述蓄電裝置由單一的蓄電單元(BA)構(gòu)成， 所述多個通斷器包含在所述蓄電單元(BA)的正極和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器(SMRl)；以及在所述蓄電單元的負極和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器(SMR2)， 所述第一通斷器以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且所述第二通斷器以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的另一方的方式插置連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述電壓轉(zhuǎn)換器(12A)包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述蓄電單元的負極的接地布線(SU)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)，所述控制裝置(30)，在所述第一開關(guān)或者所述第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，控制所述第一通斷器以及所述第二通斷器的斷開，使得短路電流O00c，200d)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向的通斷器斷開。
8.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述蓄電裝置包含多個蓄電單元(BA，BB)，所述電壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)在各個所述多個蓄電單元和所述供電線(PL2)之間分別設(shè)置，所述多個通斷器包含在各個所述蓄電單元的正極和對應(yīng)于該蓄電單元的所述電壓轉(zhuǎn)換器之間分別插置連接的多個正極側(cè)通斷器(SMR1，SR1)；以及在各個所述蓄電單元的正極和對應(yīng)于該蓄電單元的所述電壓轉(zhuǎn)換器之間分別插置連接的多個負極側(cè)通斷器(SMR2，SR2)， 所述電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由對應(yīng)的所述正極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的所述蓄電單元的正極的第一節(jié)點 (N1，N2)和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件(Ql)；以及在經(jīng)由對應(yīng)的所述負極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的所述蓄電單元的負極的接地布線和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)，各個所述正極側(cè)通斷器以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且，各個所述負極側(cè)通斷器以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的一方的方式插置連接，所述控制裝置，控制所述多個正極側(cè)通斷器以及所述多個負極側(cè)通斷器的斷開，使得在所述第一開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流(200a，200b)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開，并且在該斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向(12)的通斷器斷開，另一方面，在所述第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從所述短路故障的發(fā)生時刻(t0)起直到經(jīng)過預(yù)定時間(Tfs)的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)，并且在經(jīng)過所述預(yù)定時間后斷開。
9.一種電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，是搭載了產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的馬達(MG2)的電動車輛⑴的電源系統(tǒng)的控制方法，所述電源系統(tǒng)包括 蓄電裝置(BA，BB)；向驅(qū)動控制所述馬達的變換器0 進行供電的供電線(PL2)； 包含多個開關(guān)元件Oil，Q2)而構(gòu)成，構(gòu)成為通過所述多個開關(guān)元件的導(dǎo)通斷開控制， 在所述蓄電裝置以及所述供電線之間進行雙向的電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)；以及分別連接在所述蓄電裝置的正極以及負極與所述電壓轉(zhuǎn)換器之間的多個通斷器(SMR1, SMR2, SRl，SR2)，所述多個通斷器分別構(gòu)成為具有相對容易切斷電流的第一電流方向(Il)和相對難以切斷電流的第二電流方向(12)， 所述控制方法包含在各個所述通斷器的導(dǎo)通狀態(tài)時在所述電壓轉(zhuǎn)換器中發(fā)生了短路故障的情況下，區(qū)分所述多個開關(guān)元件中的哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障的步驟(S200)；以及控制所述多個通斷器的斷開，使得根據(jù)哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障而改變所述多個通斷器的斷開順序以及斷開定時中的至少一方的步驟(S300)。
10.如權(quán)利要求9所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述蓄電裝置包含主蓄電單元(BA)和副蓄電單元(BB)， 所述電壓轉(zhuǎn)換器包含在所述主蓄電單元(BA)和所述供電線(PL2)之間設(shè)置的主電壓轉(zhuǎn)換器(12A)；以及在所述副蓄電單元(BB)和所述供電線之間設(shè)置的副電壓轉(zhuǎn)換器(12B)， 所述多個通斷器包含在所述主蓄電單元的正極和所述主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器(SMRl)； 在所述主蓄電單元的負極和所述主電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器(SMR2)； 在所述副蓄電單元的正極和所述副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第三通斷器(SRl)；以及在所述副蓄電單元的負極和所述副電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第四通斷器(SR2)， 所述第一通斷器以及所述第三通斷器，以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且所述第二通斷器以及所述第四通斷器，以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的所述一方的方式插置連接。
11.如權(quán)利要求10所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述主電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述主蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述主蓄電單元的負極的接地布線(SL2)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)， 所述副電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第三通斷器(SRl)電連接到所述副蓄電單元(BB)的正極的第二節(jié)點(N2) 和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第四通斷器(SR2)電連接到所述副蓄電單元的負極的所述接地布線和所述第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件0^2)， 所述區(qū)別的步驟(S200)包含判斷在所述第一開關(guān)元件或者所述第三開關(guān)元件Oil)和所述第二開關(guān)元件或者所述第四開關(guān)元件0^2)的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟(S210)， 所述控制的步驟(S300)包含在所述第一開關(guān)元件或者所述第三開關(guān)元件Oil)中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，使短路電流(200a，200b)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開的步驟(S320a)；以及在該先斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向(12)的通斷器斷開的步驟(S340a)。
12.如權(quán)利要求10所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述電源系統(tǒng)還包括構(gòu)成為在所述主蓄電單元(BA)的過電流通過時斷路的第一熔斷元件(FSA)；以及構(gòu)成為在所述副蓄電單元(BB)的過電流通過時斷路的第二熔斷元件(FSB)， 所述主電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述主蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述主蓄電單元的負極的接地布線(SL2)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)， 所述副電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由所述第三通斷器(SRl)電連接到所述副蓄電單元(BB)的正極的第二節(jié)點(N2) 和供電線之間電連接的第三開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第四通斷器(SR2)電連接到所述副蓄電單元的負極的所述接地布線和所述第二節(jié)點之間電連接的第四開關(guān)元件0^2)， 所述區(qū)別的步驟(S200)包含判斷在所述第一開關(guān)元件或者所述第三開關(guān)元件Oil)和所述第二開關(guān)元件或者所述第四開關(guān)元件0^2)的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟(S210)， 所述控制的步驟(S300)包含在所述第二開關(guān)元件或者所述第四開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從所述短路故障的發(fā)生時刻(tO)起直到經(jīng)過預(yù)定時間(Tfs)的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)的步驟(S320a，S330b)；以及在經(jīng)過所述預(yù)定時間后斷開包含于所述短路路徑的通斷器的步驟(S340b)。
13.如權(quán)利要求12所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中，所述預(yù)定時間(Tfs)與通過各個所述通斷器(SMR1，SMRl, SRI, SR2)的切斷能力上限電流使得各個所述熔斷元件(FSA，F(xiàn)SB)斷路之前的時間對應(yīng)地預(yù)先設(shè)定。
14.如權(quán)利要求9所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述蓄電裝置由單一的蓄電單元(BA)構(gòu)成，所述多個通斷器包含在所述蓄電單元(BA)的正極和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第一通斷器(SMRl)；以及在所述蓄電單元的負極和所述電壓轉(zhuǎn)換器之間插置連接的第二通斷器(SMR2)， 所述第一通斷器以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且所述第二通斷器以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的另一方的方式插置連接。
15.如權(quán)利要求14所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述電壓轉(zhuǎn)換器(12A)包含在經(jīng)由所述第一通斷器(SMRl)電連接到所述蓄電單元(BA)的正極的第一節(jié)點(Ni) 和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件Oil)；以及在經(jīng)由所述第二通斷器(SMM)電連接到所述蓄電單元的負極的接地布線(SU)和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)，所述區(qū)別的步驟(S200)包含在所述第一開關(guān)元件或所述第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，判斷在所述第一開關(guān)元件或者所述第二開關(guān)元件的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟(S210)，所述控制的步驟(S300)包含根據(jù)所述判斷的步驟的判斷結(jié)果，使短路電流(200c，200d)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開的步驟(S360a，S360b)；以及在該先斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向的通斷器斷開的步驟 (S370a, S370b)。
16.如權(quán)利要求9所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述蓄電裝置(BA，BB)包含多個蓄電單元，所述電壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)在各個所述多個蓄電單元和所述供電線(PL2)之間分別設(shè)置，所述多個通斷器包含在各個所述蓄電單元的正極和與該蓄電單元對應(yīng)的所述電壓轉(zhuǎn)換器之間分別插置連接的多個正極側(cè)通斷器(SMR1，SR1)；以及在各個所述蓄電單元的正極和與該蓄電單元對應(yīng)的所述電壓轉(zhuǎn)換器之間分別插置連接的多個負極側(cè)通斷器(SMR2，SR2)， 所述電壓轉(zhuǎn)換器包含在經(jīng)由對應(yīng)的所述正極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的所述蓄電單元的正極的第一節(jié)點 (N1,N2)和供電線(PL2)之間電連接的第一開關(guān)元件(Ql)；以及在經(jīng)由對應(yīng)的所述負極側(cè)通斷器電連接到對應(yīng)的所述蓄電單元的負極的接地布線和所述第一節(jié)點之間電連接的第二開關(guān)元件0^2)，各個所述正極側(cè)通斷器以使得來自所述正極的輸出電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向(II，12)中的一方的方式插置連接，并且各個所述負極側(cè)通斷器以使得向所述負極的輸入電流的方向成為所述第一電流方向以及所述第二電流方向中的所述一方的方式插置連接，所述區(qū)別的步驟(S200)包含判斷在所述第一開關(guān)元件Oil)以及所述第二開關(guān)元件 (Q2)的哪一個中發(fā)生了短路故障的步驟(S210)， 所述控制的步驟(S300)包含在所述第一開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑中的通斷器，使短路電流O00a，200b)的方向是所述第一電流方向(Il)的通斷器先斷開的步驟(S320a)； 在該先斷開之后使所述短路電流的方向是所述第二電流方向(12)的通斷器斷開的步驟(S340a)；在所述第二開關(guān)元件中發(fā)生了短路故障的情況下，對包含于短路路徑的通斷器，在從所述短路故障的發(fā)生時刻(t0)起直到經(jīng)過預(yù)定時間(Tfs)的期間維持為導(dǎo)通狀態(tài)的步驟 (S320a, S330b)；以及在經(jīng)過所述預(yù)定時間后斷開包含于所述短路路徑的通斷器的步驟(S340b)。
全文摘要
繼電器(SMR1，SMR2)在電池(BA)和升壓轉(zhuǎn)換器(12A)之間插置連接，繼電器(SR1，SR2)在電池(BB)和升壓轉(zhuǎn)換器(12B)之間插置連接。控制裝置(30)控制對繼電器(SMR1，SMR2，SR1，SR2)通斷進行控制的控制信號(CONT1～CONT4)。控制裝置(30)，控制繼電器(SMR1，SMR2，SR1，SR2)的斷開，使得在升壓轉(zhuǎn)換器(12A，12B)中發(fā)生開關(guān)元件的短路故障的時候，對應(yīng)于在哪一個開關(guān)元件發(fā)生了短路故障，改變繼電器的斷開順序以及斷開定時中的至少一方。
文檔編號H02P27/06GK102414043SQ20098015886
公開日2012年4月11日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者吉見政史, 峰岸進一郎 申請人:豐田自動車株式會社