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電源控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):12514766閱讀:336來(lái)源:國(guó)知局
電源控制裝置的制作方法

本發(fā)明涉及例如用于控制電源系統(tǒng)的電源控制裝置的技術(shù)領(lǐng)域,該電源系統(tǒng)具有與蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換器。



背景技術(shù):

已知一種電源系統(tǒng),該電源系統(tǒng)具有:二次電池、電容器等蓄電裝置、以及通過(guò)切換開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)而與蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換器。例如,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了如下的電源系統(tǒng):為了能夠增加電源系統(tǒng)整體的電力轉(zhuǎn)換的效率(即,降低電力損失),切換開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài),由此進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

除此之外,作為與本申請(qǐng)發(fā)明相關(guān)聯(lián)的在先技術(shù)文獻(xiàn),可以舉出專(zhuān)利文獻(xiàn)3和專(zhuān)利文獻(xiàn)4。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1:JP特開(kāi)2000-295715號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2:JP特開(kāi)2013-013234號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3:JP特開(kāi)2011-135673號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4:國(guó)際公開(kāi)第2013/005295號(hào)小冊(cè)子



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的課題

在上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1至專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的電源系統(tǒng)中,開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)(即、開(kāi)關(guān)狀態(tài)的隨時(shí)間的轉(zhuǎn)變的形態(tài))被固定為從增加電力轉(zhuǎn)換的效率的觀點(diǎn)出發(fā)而確定的特定的開(kāi)關(guān)形態(tài)(switching pattern,開(kāi)關(guān)模式)。結(jié)果,存在某特定的開(kāi)關(guān)元件的元件溫度過(guò)度增加的可能性。但是,上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1至專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的電源系統(tǒng)卻無(wú)法為了達(dá)到與增加電力轉(zhuǎn)換的效率不同的目的而變更(換言之,切換)開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1至專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的電源系統(tǒng)無(wú)法為了抑制開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的過(guò)度增加而變更(換言之,切換)開(kāi)關(guān)形態(tài)。

本發(fā)明所要解決的課題中,作為一個(gè)例子舉出了上述的課題。本發(fā)明的課題在于提供一種既能增加電力轉(zhuǎn)換的效率又能抑制開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的電源控制裝置。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的電源控制裝置是對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行控制的電源控制裝置,該電源系統(tǒng)具有(i)蓄電裝置、以及(ii)電力轉(zhuǎn)換器,該電力轉(zhuǎn)換器包括開(kāi)關(guān)元件并能通過(guò)切換所述開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)而在與所述蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換;所述電源控制裝置具有:判定單元,該判定單元判定所述電力轉(zhuǎn)換器以第1模式和第2模式的哪一個(gè)工作,所述第1模式是與第2模式相比以所述電力轉(zhuǎn)換的效率的增加為優(yōu)先的模式,所述第2模式是與所述第1模式相比以所述開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的抑制為優(yōu)先的模式;以及控制單元,該控制單元控制所述電力轉(zhuǎn)換器,以使得(i)在判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第1模式工作的情況下使所述開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)成為與第2形態(tài)相比能使所述電力轉(zhuǎn)換的效率增加的第1形態(tài),而(ii)在判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第2模式工作的情況下使所述開(kāi)關(guān)形態(tài)成為與所述第1形態(tài)相比能抑制所述元件溫度的增加的第2形態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的電源控制裝置,能夠控制具有蓄電裝置和電力轉(zhuǎn)換器的電源系統(tǒng)。具體地說(shuō),電力轉(zhuǎn)換器在電源控制裝置的控制下能夠切換該電力轉(zhuǎn)換器所包括的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。例如,電力轉(zhuǎn)換器在電源控制裝置的控制下,能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)從接通狀態(tài)向斷開(kāi)狀態(tài)或者從斷開(kāi)狀態(tài)向接通狀態(tài)切換。結(jié)果,電力轉(zhuǎn)換器能夠與蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

在本發(fā)明中,尤其是,電源控制裝置為了控制具有蓄電裝置和電力轉(zhuǎn)換器的電源系統(tǒng),具有判定單元和控制單元。

判定單元判定電力轉(zhuǎn)換器以第1模式和第2模式的哪一個(gè)工作。

第1模式是電力轉(zhuǎn)換器以與第2模式相比以電力轉(zhuǎn)換的效率的增加為優(yōu)先的方式進(jìn)行工作的工作模式。因此,以第1模式工作的電力轉(zhuǎn)換器,與以第2模式工作的電力轉(zhuǎn)換器相比,以電力轉(zhuǎn)換的效率的增加為優(yōu)先的方式進(jìn)行工作。結(jié)果,電力轉(zhuǎn)換器以第1模式工作的情況,與電力轉(zhuǎn)換器以第2模式工作的情況相比,電力轉(zhuǎn)換的效率增加。

第2模式是電力轉(zhuǎn)換器以與第1模式相比以開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的抑制為優(yōu)先的方式進(jìn)行工作的工作模式。因此,以第2模式工作的電力轉(zhuǎn)換器,與以第1模式工作的電力轉(zhuǎn)換器相比,以元件溫度的增加的抑制為優(yōu)先的方式進(jìn)行工作。結(jié)果,電力轉(zhuǎn)換器以第2模式工作的情況,與電力轉(zhuǎn)換器以第1模式工作的情況相比,元件溫度的增加得到抑制。

控制單元基于判定單元的判定結(jié)果來(lái)控制電力轉(zhuǎn)換器。具體地說(shuō),控制單元基于判定單元的判定結(jié)果來(lái)控制電力轉(zhuǎn)換器,以使開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)(即、開(kāi)關(guān)狀態(tài)的隨時(shí)間轉(zhuǎn)變的形態(tài))成為第1形態(tài)和第2形態(tài)的任一個(gè)。

在判定單元判定為電力轉(zhuǎn)換器以第1模式工作的情況下,控制單元控制電力轉(zhuǎn)換器,以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第1形態(tài)。第1形態(tài)是與第2形態(tài)相比能使電力轉(zhuǎn)換的效率增加的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第1形態(tài)的方式進(jìn)行工作的電力轉(zhuǎn)換器,與以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第2形態(tài)的方式工作的電力轉(zhuǎn)換器相比,以增加電力轉(zhuǎn)換的效率的方式進(jìn)行工作。結(jié)果,在電力轉(zhuǎn)換器以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第1形態(tài)的方式進(jìn)行工作的情況,與電力轉(zhuǎn)換器以開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第2形態(tài)的方式進(jìn)行工作的情況相比,電力轉(zhuǎn)換的效率增加。

在判定單元判定為電力轉(zhuǎn)換器以第2模式工作的情況下,控制單元控制電力轉(zhuǎn)換器,以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第2形態(tài)。第2形態(tài)是與第1形態(tài)相比能抑制元件溫度的增加(典型的是,使元件溫度不增加或使元件溫度減少)的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第2形態(tài)的方式進(jìn)行工作的電力轉(zhuǎn)換器,與以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第1形態(tài)的方式進(jìn)行工作的電力轉(zhuǎn)換器先比,以抑制元件溫度的增加的方式進(jìn)行工作。結(jié)果,在電力轉(zhuǎn)換器以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第2形態(tài)的方式進(jìn)行工作的情況,與電力轉(zhuǎn)換器以使開(kāi)關(guān)形態(tài)成為第1形態(tài)的方式進(jìn)行工作的情況相比,元件溫度的增加被抑制。

這樣,電源控制裝置在應(yīng)以電力轉(zhuǎn)換的效率的增加為優(yōu)先的狀況下能夠變更(即、切換、以下也是同樣的)開(kāi)關(guān)形態(tài)以使電力轉(zhuǎn)換的效率增加。同樣地,電源控制裝置在應(yīng)以元件溫度的增加的抑制為優(yōu)先的狀況下,能夠變更開(kāi)關(guān)形態(tài)以抑制元件溫度的增加。也就是說(shuō),電源控制裝置能夠根據(jù)電源系統(tǒng)的狀況來(lái)變更開(kāi)關(guān)形態(tài)。結(jié)果,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<2>

在本發(fā)明的電源控制裝置的其它方案中,所述第2形態(tài)規(guī)定第2開(kāi)關(guān)定時(shí),該第2開(kāi)關(guān)定時(shí)是通過(guò)使所述第1形態(tài)所規(guī)定的所述開(kāi)關(guān)元件的第1開(kāi)關(guān)定時(shí)的至少一部分在時(shí)間軸方向偏移而得到的。

根據(jù)該方案,控制單元能夠比較容易地變更開(kāi)關(guān)形態(tài)。

此外,在此所說(shuō)的“開(kāi)關(guān)定時(shí)”典型地是意味著開(kāi)關(guān)元件從接通狀態(tài)切換到斷開(kāi)狀態(tài)的定時(shí)以及開(kāi)關(guān)元件從斷開(kāi)狀態(tài)切換到接通狀態(tài)的定時(shí)的至少一方。

<3>

在本發(fā)明的電源控制裝置的其它方案中,所述判定單元基于所述電源系統(tǒng)的負(fù)荷來(lái)判定所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第1模式和所述第2模式的哪一個(gè)工作。

根據(jù)該方案,判定單元能夠適當(dāng)?shù)嘏卸娏D(zhuǎn)換器以第1模式和第2模式的哪一個(gè)工作。

<4>

在如上所述基于電源系統(tǒng)的負(fù)荷來(lái)判定電力轉(zhuǎn)換器以第1模式和第2模式的哪一個(gè)工作的電源控制裝置的其它方案中,所述判定單元在所述負(fù)荷小于預(yù)定值的情況下,判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第1模式工作;所述判定單元在所述負(fù)荷為所述預(yù)定值以上的情況下,判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第2模式工作。

根據(jù)該方案,考慮到在電源系統(tǒng)的負(fù)荷小于預(yù)定值(即、相對(duì)小)的情況下,元件溫度過(guò)度增加的可能性相對(duì)小,從而判定單元能夠判定為電力轉(zhuǎn)換器以使電力轉(zhuǎn)換的效率的增加為優(yōu)先的第1模式工作。另一方面,考慮到在電源系統(tǒng)的負(fù)荷為預(yù)定值以上(即、相對(duì)大)的情況下,元件溫度過(guò)度增加的可能性相對(duì)大,從而判定單元能夠判定為電力轉(zhuǎn)化器以使元件溫度的增加的抑制為優(yōu)先的第2模式工作。因此,判定單元能夠適當(dāng)?shù)嘏卸娏D(zhuǎn)換器以第1模式和第2模式的哪一個(gè)工作。

<5>

在本發(fā)明的電源控制裝置的其它方案中,所述電力轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)所述開(kāi)關(guān)元件;所述第2模式是抑制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的第1開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的模式。

根據(jù)該方案,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制作為多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的第1開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

此外,在電力轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的情況下,即使在變更了多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)時(shí),滿(mǎn)足電源系統(tǒng)所要求的特性的可能性也高。因此,從既變更開(kāi)關(guān)形態(tài)又滿(mǎn)足電源系統(tǒng)所要求的特性以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的觀點(diǎn)來(lái)看,電力轉(zhuǎn)換器優(yōu)選包括多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。更優(yōu)選的是,電力轉(zhuǎn)換器包括3個(gè)以上的開(kāi)關(guān)元件。

<6>

在如上所述第2模式是抑制第1開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的模式的電源控制裝置的其它方案中,所述第1開(kāi)關(guān)元件是所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的元件溫度最高的開(kāi)關(guān)元件。

根據(jù)該方案,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制元件溫度最高的第1開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<7>

在本發(fā)明的電源控制裝置的其它方案中,所述電力轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)所述開(kāi)關(guān)元件;所述第2模式是抑制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的至少第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的模式。

根據(jù)該方案,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制作為多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<8>

在如上所述第2模式是抑制第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的模式的電源控制裝置的其它方案中,所述控制單元在判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第2模式工作的情況下,控制所述電力轉(zhuǎn)換器,以使得所述開(kāi)關(guān)形態(tài)在(i)所述第2形態(tài)中的與所述第1形態(tài)相比能抑制所述第1開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的第3形態(tài)、與(ii)所述第2形態(tài)中的與所述第1形態(tài)相比能抑制所述第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的第4形態(tài)之間切換。

根據(jù)該方案,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制作為多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<9>

在如上所述第2模式是抑制第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的模式的電源控制裝置的其它方式中,所述第1和第2開(kāi)關(guān)元件是所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的與其它開(kāi)關(guān)元件相比元件溫度高的開(kāi)關(guān)元件。

根據(jù)該方案,電源控制裝置能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制元件溫度相對(duì)高的第1和第2開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<10>

在本發(fā)明的電源控制裝置的其它方案中,所述電源系統(tǒng)具有至少第1蓄電裝置和第2蓄電裝置來(lái)作為所述蓄電裝置;所述電力轉(zhuǎn)換器(i)包括多個(gè)所述開(kāi)關(guān)元件,配置成分別包含于第1電力轉(zhuǎn)換路徑和第2電力轉(zhuǎn)換路徑雙方,該第1電力轉(zhuǎn)換路徑是為了在與所述第1蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而經(jīng)由所述第1蓄電裝置形成的路徑,該第2電力轉(zhuǎn)換路徑是為了在與所述第2蓄電裝置之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而經(jīng)由所述第2蓄電裝置形成的路徑;(ii)能夠在所述電源系統(tǒng)內(nèi)、所述第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置并聯(lián)地電連接的狀態(tài)以及所述第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置串聯(lián)地電連接的狀態(tài)下進(jìn)行所述電力轉(zhuǎn)換。

根據(jù)該方案,即使在電源系統(tǒng)具有多個(gè)蓄電裝置且電力轉(zhuǎn)換器在多個(gè)蓄電裝置串聯(lián)地電連接狀態(tài)和多個(gè)蓄電裝置并聯(lián)地電連接的狀態(tài)的雙方下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,電源控制裝置也能夠控制電源系統(tǒng),以使得既增加電力轉(zhuǎn)換的效率又抑制開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

<11>

在如上所述電力轉(zhuǎn)換器在第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置并聯(lián)地電連接的狀態(tài)以及所述第1蓄電裝置和所述第2蓄電裝置串聯(lián)地電連接的狀態(tài)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電源控制裝置的其它方案中,所述控制單元(i)調(diào)整第1載波信號(hào)與第2載波信號(hào)之間的相位差,該第1載波信號(hào)是在用于控制利用所述第1電力路徑的所述電力轉(zhuǎn)換的第1脈寬調(diào)制控制中使用的載波信號(hào),該第2載波信號(hào)是在用于控制利用所述第2電力路徑的所述電力轉(zhuǎn)換的第2脈寬調(diào)制控制中使用的載波信號(hào),并且(ii)控制所述電力轉(zhuǎn)換器,以使得基于由所述第1脈寬調(diào)制控制和所述第2脈寬調(diào)制控制而得到的控制信號(hào),所述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān);所述控制單元將所述相位差調(diào)整成,在判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第2模式工作的情況下的所述相位差與在判定為所述電力轉(zhuǎn)換器以所述第1模式工作的情況下的所述相位差不同。

根據(jù)該方案,控制單元能夠采用由基于第1載波信號(hào)的第1脈寬調(diào)制控制和基于第2載波信號(hào)的第2脈寬調(diào)制控制而獲得的控制信號(hào)來(lái)控制電力轉(zhuǎn)換器。尤其是,控制單元能夠通過(guò)調(diào)整第1載波信號(hào)的相位與第2載波信號(hào)的相位之間的差(即、相位差)來(lái)變更開(kāi)關(guān)形態(tài)。

本發(fā)明的作用及其他益處可從以下說(shuō)明的實(shí)施方式中明了。

附圖說(shuō)明

圖1是表示第1實(shí)施方式的車(chē)輛的整體構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。

圖2是表示電力轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成的一個(gè)例子的電路圖。

圖3是表示ECU的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。

圖4是表示在電力轉(zhuǎn)換器在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下ECU生成的各種信號(hào)的波形圖和表。

圖5是表示在電力轉(zhuǎn)換器在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下ECU生成的各種信號(hào)的波形圖和表。

圖6是表示ECU的工作的流程(尤其是,賦予給載波信號(hào)的相位差的變更工作)的一個(gè)例子的流程圖。

圖7是表示相位差的變更前后的電源系統(tǒng)的損失、開(kāi)關(guān)元件的元件溫度、控制信號(hào)、在開(kāi)關(guān)元件流動(dòng)的元件電流以及電抗器電流信號(hào)的圖表。

圖8是表示第2實(shí)施方式中的ECU的工作的流程的一個(gè)例子的流程圖。

圖9是表示第3實(shí)施方式中的ECU的工作的流程的一個(gè)例子的流程圖。

圖10是表示相位差的切換前后的電源系統(tǒng)的損失、開(kāi)關(guān)元件的元件溫度、控制信號(hào)、在開(kāi)關(guān)元件流動(dòng)的元件電流以及電抗器電流信號(hào)的圖表。

圖11是表示第4實(shí)施方式的ECU的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。

圖12是表示ECU的工作的流程(尤其是,延遲的賦予工作)的一個(gè)例子的流程圖。

圖13是表示延遲賦予形態(tài)的切換前后的電源系統(tǒng)的損失、開(kāi)關(guān)元件的元件溫度、控制信號(hào)、在開(kāi)關(guān)元件流動(dòng)的元件電流以及電抗器電流信號(hào)的圖表。

圖14是表示選擇延遲賦予形態(tài)的情況下在電力轉(zhuǎn)換器流動(dòng)的電流的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下,對(duì)本發(fā)明的電源控制裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下中,以本發(fā)明的電源控制裝置適用于車(chē)輛(尤其是,用從蓄電裝置輸出的電力而行駛的車(chē)輛)的實(shí)施方式為例進(jìn)行說(shuō)明。但是,電源控制裝置也適用于車(chē)輛以外的任意的設(shè)備。

(1)第1實(shí)施方式

以下,參照?qǐng)D1至圖7對(duì)第1實(shí)施方式的車(chē)輛1進(jìn)行說(shuō)明。

(1-1)車(chē)輛1的構(gòu)成

首先,參照?qǐng)D1至圖3對(duì)第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。此外,以下,在說(shuō)明了車(chē)輛1的整體構(gòu)成之后,再對(duì)車(chē)輛1所具有的各構(gòu)成要素(尤其是,電力轉(zhuǎn)換器33和ECU40)的詳細(xì)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。

(1-1-1)車(chē)輛1的整體構(gòu)成

首先,參照?qǐng)D1對(duì)第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的整體構(gòu)成的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。在此,圖1是表示第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的整體構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。

如圖1所示,車(chē)輛1具有電動(dòng)發(fā)電機(jī)10、車(chē)軸21、車(chē)輪22、電源系統(tǒng)30、以及作為“電源控制裝置”的一個(gè)具體例的ECU40。

電動(dòng)發(fā)電機(jī)10在動(dòng)力運(yùn)行時(shí),主要作為電動(dòng)機(jī)起作用,通過(guò)用從電源系統(tǒng)30輸出的電力來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),從而向車(chē)軸21供給動(dòng)力(即、車(chē)輛1行駛所需的動(dòng)力)。傳遞給車(chē)軸21的動(dòng)力成為經(jīng)由車(chē)輪22而使車(chē)輛1行駛的動(dòng)力。而且,電動(dòng)發(fā)電機(jī)10在再生時(shí),主要作為發(fā)電機(jī)起作用,用于對(duì)電源系統(tǒng)30所具有的第1電源31和第2電源32進(jìn)行充電。

此外,車(chē)輛1可以具有2個(gè)以上的電動(dòng)發(fā)電機(jī)10。而且,車(chē)輛1除了電動(dòng)發(fā)電機(jī)10以外,還可以具有發(fā)動(dòng)機(jī)。

電源系統(tǒng)30在動(dòng)力運(yùn)行時(shí),將電動(dòng)發(fā)電機(jī)10作為電動(dòng)機(jī)起作用所需的電力向電動(dòng)發(fā)電機(jī)10輸出。而且,在再生時(shí),作為發(fā)電機(jī)起作用的電動(dòng)發(fā)電機(jī)10所發(fā)的電力從電動(dòng)發(fā)電機(jī)10向電源系統(tǒng)30輸入。

這樣的電源系統(tǒng)30具有:作為“蓄電裝置”的一個(gè)具體例的第1電源31、作為“蓄電裝置”的一個(gè)具體例的第2電源32、電力轉(zhuǎn)換器33、以及變換器(inverter)35。

第1電源31和第2電源32分別是能進(jìn)行電力的輸出(即、放電)的電源。第1電源31和第2電源32分別是除了進(jìn)行電力的輸出以外還能夠進(jìn)行電力的輸入(即、充電)的電源。第1電源31和第2電源32中的至少一方例如可以是鉛蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、雙電層電容器等。

電力轉(zhuǎn)換器33在ECU40的控制下,根據(jù)對(duì)電源系統(tǒng)30要求的要求電力(典型的是,電源系統(tǒng)30應(yīng)向電動(dòng)發(fā)電機(jī)10輸出的電力)來(lái)轉(zhuǎn)換第1電源31所輸出的電力和第2電源32所輸出的電力。電力轉(zhuǎn)換器33將轉(zhuǎn)換了的電力向變換器35輸出。而且,電力轉(zhuǎn)換器33在ECU40的控制下,根據(jù)對(duì)電源系統(tǒng)30要求的要求電力(典型的是,應(yīng)向電源系統(tǒng)30輸入的電力,實(shí)質(zhì)上是應(yīng)向第1電源31和第2電源32輸入的電力)來(lái)轉(zhuǎn)換從變換器35被輸入的電力(即、由電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的再生而產(chǎn)生的電力)。電力轉(zhuǎn)換器33將轉(zhuǎn)換了的電力向第1電源31和第2電源32的至少一方輸出。通過(guò)這樣的電力轉(zhuǎn)換,電力轉(zhuǎn)換器33實(shí)質(zhì)上能夠進(jìn)行第1電源31和第2電源32與變換器35之間的電力的分配、以及第1電源31與第2電源32之間的電力分配。

變換器35在動(dòng)力運(yùn)行時(shí)將從電力轉(zhuǎn)換器33輸出的電力(直流電力)轉(zhuǎn)換成交流電力。然后,變換器35將已轉(zhuǎn)換成交流電力的電力供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī)10。而且,變換器35在再生時(shí),將電動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電的電力(交流電力)轉(zhuǎn)換成直流電力。然后,變換器35將轉(zhuǎn)換成直流電力的電力供給到電力轉(zhuǎn)換器33。

ECU40是構(gòu)成為可控制車(chē)輛1的所有工作的電子控制單元。尤其是,在第1實(shí)施方式中,ECU40可控制電源系統(tǒng)30的工作。

此外,上述的車(chē)輛1的整體構(gòu)成只不過(guò)是一個(gè)例子。因此,車(chē)輛1的構(gòu)成的至少一部分可以適當(dāng)?shù)馗淖?。例如,?chē)輛1可以具有單一的電源。車(chē)輛1也可以具有3個(gè)以上的電源。

(1-1-2)電力轉(zhuǎn)換器33的構(gòu)成

接下來(lái),參照?qǐng)D2對(duì)電力轉(zhuǎn)換器33的構(gòu)成的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示電力轉(zhuǎn)換器33的構(gòu)成的一個(gè)例子的電路圖。

如圖2所示,電力轉(zhuǎn)換器33具有開(kāi)關(guān)元件S1、開(kāi)關(guān)元件S2、開(kāi)關(guān)元件S3、開(kāi)關(guān)元件S4、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電抗器L1、電抗器L2、以及平滑電容器C。

開(kāi)關(guān)元件S1能夠根據(jù)從ECU40輸出的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)。即、開(kāi)關(guān)元件S1能夠根據(jù)從ECU40輸出的控制信號(hào)而將開(kāi)關(guān)狀態(tài)從接通狀態(tài)向斷開(kāi)狀態(tài)或者從斷開(kāi)狀態(tài)向接通狀態(tài)切換。作為這樣的開(kāi)關(guān)元件S1,例如采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)、功率(電力)用MOS(Metal Oxide Semiconductor:金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管、功率(電力)用雙極晶體管。此外,開(kāi)關(guān)元件S2、開(kāi)關(guān)元件S3以及開(kāi)關(guān)元件S4也與開(kāi)關(guān)元件S1同樣。

開(kāi)關(guān)元件S1、開(kāi)關(guān)元件S2、開(kāi)關(guān)元件S3以及開(kāi)關(guān)元件S4在經(jīng)由變換器35電連接于電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間,串聯(lián)地電連接。具體地說(shuō),開(kāi)關(guān)元件S1電連接于電源線(xiàn)PL與節(jié)點(diǎn)N1之間。開(kāi)關(guān)元件S2電連接于節(jié)點(diǎn)N1與節(jié)點(diǎn)N2之間。開(kāi)關(guān)元件S3電連接于節(jié)點(diǎn)N2與節(jié)點(diǎn)N3之間。開(kāi)關(guān)元件S4電連接于節(jié)點(diǎn)N3與接地線(xiàn)GL之間。

二極管D1相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件S1并聯(lián)地電連接。二極管D2相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件S2并聯(lián)地電連接。二極管D3相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件S3并聯(lián)地電連接。二極管D4相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件S4并聯(lián)地電連接。此外,二極管D1相對(duì)于開(kāi)關(guān)元件S1以反向并聯(lián)的關(guān)系的朝向連接。二極管D2至二極管D4也是同樣的。

電抗器L1電連接于第1電源31的正極端子與節(jié)點(diǎn)N2之間。電抗器L2電連接于第2電源32的正極端子與節(jié)點(diǎn)N1之間。平滑電容器C電連接于電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間。第1電源31的負(fù)極端子電連接于接地線(xiàn)GL。第2電源32的負(fù)極端子電連接于節(jié)點(diǎn)N3。變換器35與電源線(xiàn)PL和接地線(xiàn)GL分別電連接。

平滑電容器C與電源線(xiàn)PL和接地線(xiàn)GL分別電連接。平滑電容器C抑制伴隨著開(kāi)關(guān)元件S1~開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的切換而來(lái)的電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間的端子間電壓的變動(dòng)。

電力轉(zhuǎn)換器33具有分別對(duì)應(yīng)于第1電源31和第2電源32的斬波電路。結(jié)果,電力轉(zhuǎn)換器33能夠與第1電源31和第2電源32的一方或雙方之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

具體地說(shuō),對(duì)于第1電源31,形成開(kāi)關(guān)元件S1和S2為上臂而開(kāi)關(guān)元件S3和S4為下臂的第1斬波電路。在車(chē)輛1正在動(dòng)力運(yùn)行的情況下,第1斬波電路可以作為對(duì)于第1電源31的升壓斬波電路起作用。此時(shí),在開(kāi)關(guān)元件S3和S4為接通狀態(tài)的期間,從第1電源31輸出的電力被積蓄在電抗器L1。積蓄在電抗器L1的電力在開(kāi)關(guān)元件S3和S4的至少一方為斷開(kāi)狀態(tài)的期間,經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件S1和S2以及二極管D1和D2的至少一部分而釋放到電源線(xiàn)PL。另一方面,在車(chē)輛1正在進(jìn)行再生的情況下,第1斬波電路可以作為對(duì)于第1電源31的降壓斬波電路起作用。此時(shí),在開(kāi)關(guān)元件S1和S2為接通狀態(tài)的期間,由再生而生成的電力被積蓄在電抗器L1。積蓄在電抗器L1的電力在開(kāi)關(guān)元件S1和S2的至少一方為斷開(kāi)狀態(tài)的期間,經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件S3和S4以及二極管D3和D4的至少一部分而釋放到接地線(xiàn)GL。

另一方面,對(duì)于第2電源32,形成開(kāi)關(guān)元件S4和S1為上臂而開(kāi)關(guān)元件S2和S3為下臂的第2斬波電路。在車(chē)輛1正在動(dòng)力運(yùn)行的情況下,第2斬波電路可以作為對(duì)于第2電源32的升壓斬波電路起作用。此時(shí),在開(kāi)關(guān)元件S2和S3為接通狀態(tài)的期間,從第2電源32輸出的電力被積蓄在電抗器L2。積蓄在電抗器L2的電力在開(kāi)關(guān)元件S2和S3的至少一方為斷開(kāi)狀態(tài)的期間,經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件S4和S1以及二極管D4和D1的至少一部分而釋放到電源線(xiàn)PL。另一方面,在車(chē)輛1正在進(jìn)行再生的情況下,第2斬波電路可以作為對(duì)于第2電源32的降壓斬波電路起作用。此時(shí),在開(kāi)關(guān)元件S4和S1為接通狀態(tài)的期間,由再生而生成的電力被積蓄在電抗器L2。積蓄在電抗器L2的電力在開(kāi)關(guān)元件S4和S1的至少一方為斷開(kāi)狀態(tài)的期間,經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件S2和S3以及二極管D2和D3的至少一部分而釋放到連接著第2電源32的負(fù)極端子的線(xiàn)。

此外,電力轉(zhuǎn)換器33可以與第1電源31和第2電源32的雙方之間同時(shí)進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換器33可以以如下方式進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換:在電力轉(zhuǎn)換器33與第1電源31之間流過(guò)電流、并且在電力轉(zhuǎn)換器33與第2電源32之間流過(guò)電流?;蛘?,電力轉(zhuǎn)換器33也可以與第1電源31和第2電源32中的一方之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而與第1電源31和第2電源32中的另一方之間不進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換器33可以以如下方式進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換:在電力轉(zhuǎn)換器33與第1電源31和第2電源32中的一方之間流過(guò)電流而在電力轉(zhuǎn)換器33與第1電源31和第2電源32中的另一方之間不流過(guò)電流。

電力轉(zhuǎn)換器33能夠在可根據(jù)電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間的第1電源31和第2電源32的電連接狀態(tài)的不同而區(qū)分的多種連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

作為多種連接模式的一個(gè)例子,可舉出并聯(lián)連接模式。并聯(lián)連接模式是在電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間第1電源31和第2電源32并聯(lián)地電連接的狀態(tài)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的連接模式。作為多種連接模式的另一個(gè)例子,可舉出串聯(lián)連接模式。串聯(lián)連接模式是在電源線(xiàn)PL與接地線(xiàn)GL之間第1電源31和第2電源32串聯(lián)地電連接的狀態(tài)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的連接模式。此外,關(guān)于并聯(lián)連接模式和串聯(lián)連接模式,在上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)2(JP特開(kāi)2013-13234號(hào)公報(bào))中有詳細(xì)的記載。因此,在本說(shuō)明書(shū)中,為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,省略并聯(lián)連接模式和串聯(lián)連接模式各自的詳細(xì)說(shuō)明。

此外,上述的電力轉(zhuǎn)換器33的構(gòu)成只不過(guò)是一個(gè)例子。因此,電力轉(zhuǎn)換器33的構(gòu)成的至少一部分可以適當(dāng)?shù)馗淖?。例如,電力轉(zhuǎn)換器33可以具有3個(gè)以下或5個(gè)以上的開(kāi)關(guān)元件。

(1-1-3)ECU40的構(gòu)成

接下來(lái),參照?qǐng)D3至圖5對(duì)ECU40的構(gòu)成的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示ECU40的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。圖4是表示在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下ECU40生成的各種信號(hào)的波形圖和表。圖5是表示在電力轉(zhuǎn)換器33在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下ECU40生成的各種信號(hào)的波形圖和表。

如圖3所示,ECU40具有第1PWM(Pulse Width Modulation:脈寬調(diào)制)控制部41、第2PWM控制部42、第3PWM控制部43、載波信號(hào)生成部44、相位差賦予部45、控制信號(hào)生成部46、以及信號(hào)選擇部47。

第1PWM控制部41生成用于控制在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換器33的PWM信號(hào)SDc。為了生成PWM信號(hào)SDc,第1PWM控制部41具有加法器411、PI(Proportional Integral:比例積分)運(yùn)算器412、以及比較器413。

加法器411輸出偏差信號(hào)Ic,該偏差信號(hào)Ic表示示出在電抗器L1流動(dòng)的電流的電抗器電流信號(hào)I1與示出電抗器電流信號(hào)I1的目標(biāo)值的指令信號(hào)I1*的偏差(即、差量)。此外,在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,電抗器電流信號(hào)I1與表示在電抗器L2流動(dòng)的電流的電抗器電流信號(hào)I2一致。因此,加法器411也可以說(shuō)輸出表示電抗器電流信號(hào)I2與示出電抗器電流信號(hào)I2的目標(biāo)值的指令信號(hào)I2*的偏差的偏差信號(hào)Ic。以下,在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,將電抗器電流信號(hào)I1和I2總稱(chēng)為電抗器電流信號(hào)I,并將指令信號(hào)I1*和I2*總稱(chēng)為指令信號(hào)I*。

加法器411輸出的偏差信號(hào)Ic被輸入PI運(yùn)算器412。PI運(yùn)算器412通過(guò)對(duì)偏差信號(hào)Ic這樣的輸入信號(hào)進(jìn)行依照PI控制的工作來(lái)生成輸出信號(hào)Dc。為了進(jìn)行依照PI控制的工作,PI運(yùn)算器412具有放大器4121、放大器4122、積分器4123、以及加法器4124。放大器4121以根據(jù)比例增益kpc的放大率放大偏差信號(hào)Ic。放大器4122以根據(jù)積分增益kic的放大率放大偏差信號(hào)Ic。積分器4123對(duì)放大器4122放大了的偏差信號(hào)Ic進(jìn)行積分。加法器4124將放大器4121放大了的偏差信號(hào)Ic和積分器4123積分了的偏差信號(hào)Ic相加。結(jié)果,加法器4124輸出作為相加結(jié)果的輸出信號(hào)Dc。

比較器413對(duì)輸出信號(hào)Dc和載波信號(hào)生成部44生成的載波信號(hào)C的大小關(guān)系進(jìn)行比較。結(jié)果,比較器413生成PWM信號(hào)SDc。此外,在第1實(shí)施方式中,如圖4(a)所示,PWM信號(hào)SDc是如下的PWM信號(hào):在輸出信號(hào)Dc>載波信號(hào)C的期間,信號(hào)電平成為高電平,而在輸出信號(hào)Dc<載波信號(hào)C的期間,信號(hào)電平成為低電平。

第2PWM控制部42生成用于控制在并聯(lián)連接模式進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換器33的PWM信號(hào)SDa。尤其是,第2PWM控制部42生成用于控制主要在與第1電源31之間電力轉(zhuǎn)換器33進(jìn)行的電力轉(zhuǎn)換的形態(tài)的PWM信號(hào)SDa。為了生成PWM信號(hào)SDa,第2PWM控制部42具有加法器421、PI運(yùn)算器422、以及比較器423。

加法器421輸出表示電抗器電流信號(hào)I1和指令信號(hào)I1*的偏差的偏差信號(hào)Ia。

加法器421輸出的偏差信號(hào)Ia被輸入PI運(yùn)算器422。PI運(yùn)算器422通過(guò)對(duì)偏差信號(hào)Ia這樣的輸入信號(hào)進(jìn)行依照PI控制的工作來(lái)生成輸出信號(hào)Da。為了進(jìn)行依照PI控制的工作,PI運(yùn)算器422具有放大器4221、放大器4222、積分器4223、以及加法器4224。放大器4221以根據(jù)比例增益kpa的放大率放大偏差信號(hào)Ia。放大器4222以根據(jù)積分增益kia的放大率放大偏差信號(hào)Ia。積分器4223對(duì)放大器4222放大了的偏差信號(hào)Ia進(jìn)行積分。加法器4224將放大器4221放大了的偏差信號(hào)Ia和積分器4223積分了的偏差信號(hào)Ia相加。結(jié)果,加法器4224輸出作為相加結(jié)果的輸出信號(hào)Da。

比較器423對(duì)輸出信號(hào)Da和載波信號(hào)生成部44生成的載波信號(hào)C的大小關(guān)系進(jìn)行比較。結(jié)果,比較器423生成PWM信號(hào)SDa。此外,在第1實(shí)施方式中,如圖5(a)所示,PWM信號(hào)SDa是如下的PWM信號(hào):在輸出信號(hào)Da>載波信號(hào)C的期間,信號(hào)電平成為高電平,而在輸出信號(hào)Da<載波信號(hào)C的期間,信號(hào)電平成為低電平。

第3PWM控制部43生成用于控制在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換器33的PWM信號(hào)SDb。尤其是,第3PWM控制部43生成用于控制主要在與第2電源32之間電力轉(zhuǎn)換器33進(jìn)行的電力轉(zhuǎn)換的形態(tài)的PWM信號(hào)SDb。為了生成PWM信號(hào)SDb,第3PWM控制部43具有加法器431、PI運(yùn)算器432、以及比較器433。

加法器431輸出表示電抗器電流信號(hào)I2和指令信號(hào)I2*的偏差的偏差信號(hào)Ib。

加法器431輸出的偏差信號(hào)Ib被輸入PI運(yùn)算器432。PI運(yùn)算器432通過(guò)對(duì)偏差信號(hào)Ib這樣的輸入信號(hào)進(jìn)行依照PI控制的工作來(lái)生成輸出信號(hào)Db。為了進(jìn)行依照PI控制的工作,PI運(yùn)算器432具有放大器4321、放大器4322、積分器4323、以及加法器4324。放大器4321以根據(jù)比例增益kpb的放大率放大偏差信號(hào)Ib。放大器4322以根據(jù)積分增益kib的放大率放大偏差信號(hào)Ib。積分器4323對(duì)放大器4322放大了的偏差信號(hào)Ib進(jìn)行積分。加法器4324將放大器4321放大了的偏差信號(hào)Ib和積分器4323積分了的偏差信號(hào)Ib相加。結(jié)果,加法器4324輸出作為相加結(jié)果的輸出信號(hào)Db。

比較器433對(duì)輸出信號(hào)Db和相位差賦予部45生成的載波信號(hào)C’的大小關(guān)系進(jìn)行比較。結(jié)果,比較器433生成PWM信號(hào)SDb。此外,在第1實(shí)施方式中,如圖5(a)所示,PWM信號(hào)SDb是如下的PWM信號(hào):在輸出信號(hào)Db>載波信號(hào)C’的期間,信號(hào)電平成為高電平,而在輸出信號(hào)Db<載波信號(hào)C’的期間,信號(hào)電平成為低電平。

載波信號(hào)生成部44生成載波信號(hào)C。如上所述,載波信號(hào)C為了生成PWM信號(hào)SDc而被第1PWM控制部41參照。同樣地,載波信號(hào)C為了生成PWM信號(hào)SDa而被第2PWM控制部42參照。

相位差賦予部45對(duì)載波信號(hào)生成部44生成的載波信號(hào)C賦予所希望的相位差φ。也就是說(shuō),如圖5(a)所示,相位差賦予部45通過(guò)使載波信號(hào)生成部44生成的載波信號(hào)C的相位位移相位差φ,生成被賦予了相位差φ的新的載波信號(hào)C’。載波信號(hào)C’為了生成PWM信號(hào)SDb而被第3PWM控制部43參照。

在第1實(shí)施方式中,如之后詳述的那樣,相位差賦予部45根據(jù)車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的判定結(jié)果來(lái)變更賦予給載波信號(hào)C的相位差φ。例如,相位差賦予部45在車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如,車(chē)輛1的負(fù)荷為預(yù)定閾值以上)的情況下,可以對(duì)載波信號(hào)C賦予相位差φ#1。另一方面,例如,相位差賦予部45在車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如,車(chē)輛1的負(fù)荷小于預(yù)定閾值)的情況下,可以對(duì)載波信號(hào)C賦予與相位差φ#1不同的相位差φ#2。此外,關(guān)于基于車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的判定結(jié)果的相位差φ的變更工作,將在之后進(jìn)行詳述(參照?qǐng)D6至圖7)。

控制信號(hào)生成部46利用PWM信號(hào)SDc來(lái)生成控制信號(hào)SG1(S)至控制信號(hào)SG4(S),控制信號(hào)SG1(S)至控制信號(hào)SG4(S)分別規(guī)定電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下的開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。具體地說(shuō),控制信號(hào)生成部46生成PWM信號(hào)SDc的反相PWM信號(hào)/SDc(參照?qǐng)D4(a))。反相PWM信號(hào)/SDc如圖4(b)所示那樣,作為開(kāi)關(guān)元件S1的控制信號(hào)SG1(S)而被處理。另一方面,PWM信號(hào)SDc如圖4(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S2的控制信號(hào)SG2(S)而被處理。同樣地,PWM信號(hào)SDc如圖4(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S4的控制信號(hào)SG4(S)而被處理。此外,如圖4(b)所示,在第1實(shí)施方式中,開(kāi)關(guān)元件S3的控制信號(hào)SG3(S)被固定為高電平的信號(hào)。

控制信號(hào)生成部46利用PWM信號(hào)SDa和PWM信號(hào)SDb來(lái)生成控制信號(hào)SG1(P)至控制信號(hào)SG4(P),控制信號(hào)SG1(P)至控制信號(hào)SG4(P)分別規(guī)定電力轉(zhuǎn)換器33在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下的開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。具體地說(shuō),控制信號(hào)生成部46生成PWM信號(hào)SDa的反相PWM信號(hào)/SDa(參照?qǐng)D5(a))。同樣地,控制信號(hào)生成部46生成PWM信號(hào)SDb的反相PWM信號(hào)/SDb(參照?qǐng)D5(a))??刂菩盘?hào)生成部46生成:(i)反相PWM信號(hào)/SDa和反相PWM信號(hào)/SDb的“或”信號(hào)、(ii)反相PWM信號(hào)/SDa和PWM信號(hào)SDb的“或”信號(hào)、(iii)PWM信號(hào)SDa和PWM信號(hào)SDb的“或”信號(hào)、以及、(iv)PWM信號(hào)SDa和反相PWM信號(hào)/SDb的“或”信號(hào)。反相PWM信號(hào)/SDa和反相PWM信號(hào)/SDb的“或”信號(hào)如圖5(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S1的控制信號(hào)SG1(P)而被處理。反相PWM信號(hào)/Sda和PWM信號(hào)SDb的“或”信號(hào)如圖5(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S2的控制信號(hào)SG2(P)而被處理。PWM信號(hào)SDa和PWM信號(hào)SDb的“或”信號(hào)如圖5(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S3的控制信號(hào)SG3(P)而被處理。PWM信號(hào)SDa和反相PWM信號(hào)/SDb的“或”信號(hào)如圖5(b)所示,作為開(kāi)關(guān)元件S4的控制信號(hào)SG4(P)而被處理。

信號(hào)選擇部47在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,將控制信號(hào)SG1(S)至控制信號(hào)SG4(S)分別作為規(guī)定開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4而向開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4輸出。結(jié)果,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4分別基于控制信號(hào)SG1(S)至控制信號(hào)SG4(S)而進(jìn)行開(kāi)關(guān)。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

信號(hào)選擇部47在電力轉(zhuǎn)換器33在并聯(lián)連接模式進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,將控制信號(hào)SG1(P)至控制信號(hào)SG4(P)分別作為控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4而向開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4輸出。結(jié)果,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4分別基于控制信號(hào)SG1(P)至控制信號(hào)SG4(P)而進(jìn)行開(kāi)關(guān)。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換器33在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

(1-2)ECU40的工作的流程

接下來(lái),參照?qǐng)D6對(duì)ECU40的工作的流程(尤其是、賦予給載波信號(hào)C的相位差φ的變更工作)進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示ECU40的工作的流程(尤其是、賦予給載波信號(hào)C的相位差φ的變更工作)的一個(gè)例子的流程圖。

此外,圖6所示的工作相當(dāng)于在進(jìn)行主例程期間由ECU40周期性地進(jìn)行的子例程,該主例程用于使ECU40控制電力轉(zhuǎn)換器33以在串聯(lián)連接模式和并聯(lián)連接模式的任一個(gè)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。但是,也可以是,ECU40在進(jìn)行上述的主例程的期間,以滿(mǎn)足了某個(gè)開(kāi)始條件作為觸發(fā)來(lái)進(jìn)行圖6所示的工作(子例程)(或者可以在任意的定時(shí)進(jìn)行圖6所示的工作)。

尤其是,相位差φ的變更被反映于電力轉(zhuǎn)換器33的工作是在電力轉(zhuǎn)換器33在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況。因此,圖6所示的工作相當(dāng)于在進(jìn)行主例程期間由ECU40(尤其是、相位差賦予部45)周期性地進(jìn)行的子例程,該主例程用于使ECU40控制電力轉(zhuǎn)換器33以在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

如圖6所示,ECU40(尤其是、相位差賦予部45)判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S11)。也就是說(shuō),ECU40判定車(chē)輛1的負(fù)荷是否是用于區(qū)分高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和非高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的預(yù)定閾值以上。

ECU40可以基于開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度來(lái)判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度相對(duì)高(例如,比預(yù)定溫度高)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度相對(duì)低(例如,比預(yù)定溫度低)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

ECU40也可以基于電抗器電流信號(hào)I1和I2的至少一方(或者其平均值、最大值等,以下也是同樣的)來(lái)判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在電抗器電流信號(hào)I1和I2的至少一方相對(duì)大(例如,比預(yù)定電流值大)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在電抗器電流信號(hào)I1和I2的至少一方相對(duì)小(例如,比預(yù)定電流值小)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

ECU40可以基于能夠通過(guò)將電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速相乘算出的電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的輸出,來(lái)判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的輸出相對(duì)大(例如,比預(yù)定輸出值大)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如,在電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的輸出相對(duì)小(例如,比預(yù)定輸出值小)的情況下,ECU40可以判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

此外,若考慮車(chē)輛1是利用從電源系統(tǒng)30輸出的電力而行駛的,則車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)這一狀態(tài)可以說(shuō)相當(dāng)于電源系統(tǒng)30處于高負(fù)荷狀態(tài)這一狀態(tài)。因此,步驟S11中的判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的工作實(shí)質(zhì)上也可以說(shuō)是判定電源系統(tǒng)30是否處于高負(fù)荷狀態(tài)(即、電源系統(tǒng)30的負(fù)荷是否是用于區(qū)分高負(fù)荷狀態(tài)和非高負(fù)荷狀態(tài)的預(yù)定閾值以上)的工作。

在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:是),推定為與判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況相比,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度過(guò)度增加的可能性高。在此情況下,ECU40判定為電源系統(tǒng)30(尤其是、電力轉(zhuǎn)換器33)應(yīng)工作,以抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。因此,ECU40(尤其是、相位差賦予部45)將能夠抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的相位差φ#1賦予給載波信號(hào)C(步驟S12)。

此時(shí),ECU40優(yōu)選將能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中元件溫度最高的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的相位差φ#1賦予給載波信號(hào)C。例如,在開(kāi)關(guān)元件S1的元件溫度比開(kāi)關(guān)元件S2至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度高的情況下,ECU40優(yōu)選將能抑制開(kāi)關(guān)元件S1的元件溫度的增加的相位差φ#1賦予給載波信號(hào)C。

另一方面,在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:否),推定為與判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況相比,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度過(guò)度增加的可能性低。因此,推定為電源系統(tǒng)30(尤其是、電力轉(zhuǎn)換器33)可以不以抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的方式工作。在此情況下,ECU40判定為電源系統(tǒng)30(尤其是、電力轉(zhuǎn)換器33)應(yīng)以增加整個(gè)電源系統(tǒng)30的電力轉(zhuǎn)換的效率(即、減少電源系統(tǒng)30整體的損失)的方式工作。因此,ECU40(尤其是、相位差賦予部45)將能夠增加電力轉(zhuǎn)換的效率的相位差φ#2賦予給載波信號(hào)C(步驟S13)。

此外,通過(guò)賦予相位差φ#1而實(shí)現(xiàn)的“開(kāi)關(guān)元件Sk(其中、k=1、2、3或4)的元件溫度的增加的抑制”意味著以賦予相位差φ#2時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制。也就是說(shuō),開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度的增加的抑制意味著:被賦予相位差φ#1時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為被賦予相位差φ#2時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度以下的狀態(tài)。

這樣的相位差φ#1可以作為用于規(guī)定車(chē)輛1的工作狀態(tài)的參數(shù)的一部分而被預(yù)先保存于EUC40所具有的存儲(chǔ)器等。例如,在ECU40所具有的存儲(chǔ)器中,作為相位差φ#1,可預(yù)先保存能抑制開(kāi)關(guān)元件S1的元件溫度的增加的相位差φ#1-1、能抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的相位差φ#1-2、能抑制開(kāi)關(guān)元件S3的元件溫度的增加的相位差φ#1-3、以及能抑制開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的增加的相位差φ#1-4。在此情況下,ECU40可通過(guò)讀出被保存于存儲(chǔ)器的相位差φ#1而將相位差φ#1賦予給載波信號(hào)C。

同樣地,通過(guò)賦予相位差φ#2而實(shí)現(xiàn)的“電力轉(zhuǎn)換的效率的增加”意味著以被賦予相位差φ#1時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率為基準(zhǔn)的增加。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換的效率的增加意味著被賦予相位差φ#2時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率為被賦予相位差φ#1時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率以上的狀態(tài)。換言之,電力轉(zhuǎn)換的效率的增加意味著被賦予相位差φ#2時(shí)的電源系統(tǒng)30的損失為被賦予相位差φ#1時(shí)的電源系統(tǒng)30的損失以下的狀態(tài)。

這樣的相位差φ#2可以作為用于規(guī)定車(chē)輛1的工作狀態(tài)的參數(shù)的一部分而被預(yù)先保存于EUC40所具有的存儲(chǔ)器等。在此情況下,ECU40可通過(guò)讀出被保存于存儲(chǔ)器的相位差φ#2而將相位差φ#2賦予給載波信號(hào)C。

在此,參照?qǐng)D7對(duì)相位差φ的變更前后的電源系統(tǒng)30的損失以及開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖7是表示相位差φ的變更前后的電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中分別流動(dòng)的元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2的圖表。

如圖7的左側(cè)所示,設(shè)想能使電力轉(zhuǎn)換的效率增加(即、使損失減少)的相位差φ#2被賦予給載波信號(hào)C的狀況。在圖7的左側(cè)示出了:相位差φ#2被賦予給載波信號(hào)C的情況下的、電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2。此外,元件電流SIk(其中、k=1、2、3或4)在沿從電源線(xiàn)PL朝向接地線(xiàn)GL的方向流動(dòng)(即、流過(guò)開(kāi)關(guān)元件Sk)的情況下為正電流。換言之,元件電流SIk在沿從接地線(xiàn)GL朝向電源線(xiàn)PL的方向流動(dòng)(即、流過(guò)二極管Dk)的情況下為負(fù)電流。

在這樣的狀況下,判定為車(chē)輛2處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在此情況下,如圖7的左側(cè)的圖表所示,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度變成最高。因此,ECU40將能抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的相位差φ#1-2賦予給載波信號(hào)C來(lái)代替能增加電力轉(zhuǎn)換的效率的相位差φ#2。當(dāng)被賦予給載波信號(hào)C相位差φ改變時(shí),上述的PWM信號(hào)SDa和SDb以及反相PWM信號(hào)/SDa和/SDb中的至少一個(gè)信號(hào)的相位也改變。結(jié)果,如圖7的右側(cè)的圖表所示,控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4中的至少一個(gè)信號(hào)的相位(例如,上升沿和下降沿的至少一方的相位、所有信號(hào)的相位)也改變。若考慮到控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4分別用于規(guī)定開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài),則控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4中的至少一個(gè)信號(hào)的相位的變化與開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)形態(tài)的變化相關(guān)。也就是說(shuō),在第1實(shí)施方式中,可以說(shuō)ECU40通過(guò)變更相位差φ來(lái)實(shí)質(zhì)上變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)形態(tài)。

當(dāng)開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)改變時(shí),元件電流SI1至元件電流SI4中的至少一個(gè)也會(huì)改變。在此,若考慮到相位差φ#1-2能抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加,則元件電流SI2的有效值減少。具體地說(shuō),當(dāng)賦予了相位差φ#1-2時(shí),在開(kāi)關(guān)元件S2,電抗器電流L1和電抗器電流L2朝向彼此抵消的方向流動(dòng)。結(jié)果,由于流過(guò)開(kāi)關(guān)元件S2的電流的抵消效果,元件電流SI2的有效值減少。元件電流SI2的有效值的減少與開(kāi)關(guān)元件S2單獨(dú)的損失的減少相關(guān)。開(kāi)關(guān)元件S2單獨(dú)的損失的減少與開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的減少相關(guān)。結(jié)果,如圖7的右側(cè)所示,通過(guò)賦予相位差φ#1-2,與被賦予相位差φ#2的情況相比,會(huì)抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加(在圖7所示的例子中,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度減少)。

反過(guò)來(lái)說(shuō),能抑制開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度的增加的相位差φ#1-k從能夠使元件電流SIk的有效值減少的觀點(diǎn)出發(fā)而被算出。換言之,相位差φ#1-k從在開(kāi)關(guān)元件Sk上電抗器電流L1和電抗器電流L2朝向彼此抵消的方向流動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)而被算出。相位差φ#1-k可以基于這樣的觀點(diǎn)而被預(yù)先算出。

如上所述,第1實(shí)施方式的ECU40能夠基于車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的判定結(jié)果來(lái)變更賦予給載波信號(hào)C的相位差φ。也就是說(shuō),EUC40能夠基于車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的判定結(jié)果來(lái)變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。結(jié)果,ECU40能夠在車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下賦予能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的相位差φ1,而在車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下賦予能使電源系統(tǒng)30整體的損失減少(即、使電力轉(zhuǎn)換的效率增加)的相位差φ2。也就是說(shuō),ECU40能夠根據(jù)電源系統(tǒng)30的狀況來(lái)變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,ECU40既能使電源系統(tǒng)30整體的損失減少(即、使電力轉(zhuǎn)換的效率增加),又能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的過(guò)度增加。

此外,如圖7所示,在被賦予相位差φ#1-2的情況下,與被賦予相位差φ#2的情況相比,雖然開(kāi)關(guān)元件S2單獨(dú)的損失減少,但電源系統(tǒng)30整體的損失卻增加。然而,在第1實(shí)施方式中,ECU40在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度過(guò)度增加的可能性高這樣的限定的狀況下,賦予相位差φ#1。結(jié)果,ECU40能夠不引起電源系統(tǒng)30整體的損失的過(guò)度增加(即、電力轉(zhuǎn)換的效率的過(guò)度減少)地抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的過(guò)度增加。也就是說(shuō),ECU40既能減少電源系統(tǒng)30整體的損失(即、使電力轉(zhuǎn)換的效率增加),又能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的過(guò)度增加。

另外,如圖7的最下部的圖表所示,賦予給載波信號(hào)的相位差φ的變更不會(huì)引起電抗器電流信號(hào)I1和I2的相位以外的特性的變更。因此,ECU40能夠?qū)嵸|(zhì)上不給電動(dòng)發(fā)電機(jī)10的工作帶來(lái)影響地變更相位差φ。

(2)第2實(shí)施方式

接下來(lái),對(duì)第2實(shí)施方式的車(chē)輛2進(jìn)行說(shuō)明。第2實(shí)施方式的車(chē)輛2,與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1相比,在ECU40的工作的一部分不同這一點(diǎn)上不同。更具體地說(shuō),在上述的第1實(shí)施方式中,相位差賦予部45通過(guò)變更相位差φ來(lái)變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。另一方面,在第2實(shí)施方式中,ECU40不利用相位差賦予部45地變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。也就是說(shuō),在第2實(shí)施方式中,ECU40不變更相位差φ地變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。第2實(shí)施方式的車(chē)輛2的構(gòu)成及其它的工作可以與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的構(gòu)成及其它的工作相同。

因此,以下,參照?qǐng)D8對(duì)第2實(shí)施方式中的ECU40的工作的流程進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示第2實(shí)施方式中的ECU40的工作的流程的一個(gè)例子的流程圖。此外,對(duì)于與第1實(shí)施方式中的ECU40的工作相同的工作,通過(guò)賦予相同的步驟序號(hào)來(lái)省略其詳細(xì)的說(shuō)明。另外,圖8所示的工作與圖6所示的工作同樣,相當(dāng)于在進(jìn)行主例程期間由ECU40進(jìn)行的子例程,該主例程用于使ECU40控制電力轉(zhuǎn)換器33以在串聯(lián)連接模式和并聯(lián)連接模式的任一個(gè)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

如圖8所示,在第2實(shí)施方式中,ECU40也判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S11)。

在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:是),ECU40選擇能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的開(kāi)關(guān)形態(tài)#1作為開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)形態(tài)(步驟S22)。在此情況下,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4分別基于在步驟S22中選擇了的開(kāi)關(guān)形態(tài)#1至開(kāi)關(guān)形態(tài)#4來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)。結(jié)果,能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

另一方面,在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:否),ECU40選擇能使電力轉(zhuǎn)換的效率增加的開(kāi)關(guān)形態(tài)#2作為開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的開(kāi)關(guān)形態(tài)(步驟S23)。在此情況下,開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4分別基于在步驟S23中選擇了的開(kāi)關(guān)形態(tài)#1至開(kāi)關(guān)形態(tài)#4來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)。結(jié)果,電力轉(zhuǎn)換的效率增加。

此外,在此所說(shuō)的“開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度的增加的抑制”與第1實(shí)施方式同樣地,意味著以選擇了開(kāi)關(guān)形態(tài)#2時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制。同樣地,在此所說(shuō)的“電力轉(zhuǎn)換的效率的增加”與第1實(shí)施方式同樣地,意味著以選擇了開(kāi)關(guān)形態(tài)#1時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率為基準(zhǔn)的增加。

這樣的開(kāi)關(guān)形態(tài)#1可以根據(jù)與相位差φ#1同樣的觀點(diǎn)而被預(yù)先算出。開(kāi)關(guān)形態(tài)#1可以作為用于規(guī)定車(chē)輛1的工作狀態(tài)的參數(shù)的一部分而被預(yù)先保存于EUC40所具有的存儲(chǔ)器等。開(kāi)關(guān)形態(tài)#2也是同樣的。

如上所述,在第2實(shí)施方式中,也能夠適當(dāng)?shù)叵硎艿皆诘?實(shí)施方式中能享受的各種效果。

尤其是,在第2實(shí)施方式中,ECU40不管是否變更賦予給載波信號(hào)C的相位差φ,都能變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,ECU40在電力轉(zhuǎn)換器33不在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。例如,ECU40在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。或者,例如,ECU40在電力轉(zhuǎn)換器33在與第1電源31和第2電源32中的一方之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而在與第1電源31和第2電源32中的另一方之間不進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。或者,例如,ECU40不管電力轉(zhuǎn)換器33具有什么樣的構(gòu)成,都能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。結(jié)果,在哪個(gè)情況下都能夠適當(dāng)?shù)叵硎苌鲜龅母鞣N效果。

(3)第3實(shí)施方式

接下來(lái),對(duì)第3實(shí)施方式的車(chē)輛3進(jìn)行說(shuō)明。第3實(shí)施方式的車(chē)輛3,與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1相比,在ECU40的工作的一部分不同這一點(diǎn)上不同。第3實(shí)施方式的車(chē)輛3的構(gòu)成及其它的工作可以與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的構(gòu)成及其它的工作相同。

因此,以下,參照?qǐng)D9對(duì)第3實(shí)施方式中的ECU40的工作的流程進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示第3實(shí)施方式中的ECU40的工作的流程(尤其是、賦予給載波信號(hào)C的相位差φ的變更工作)的一個(gè)例子的流程圖。此外,對(duì)于與第1實(shí)施方式中的ECU40的工作相同的工作,通過(guò)賦予相同的步驟序號(hào)來(lái)省略其詳細(xì)的說(shuō)明。另外,圖9所示的工作與圖6所示的工作同樣,相當(dāng)于在進(jìn)行主例程期間由ECU40進(jìn)行的子例程,該主例程用于使ECU40控制電力轉(zhuǎn)換器33以在串聯(lián)連接模式和并聯(lián)連接模式的任一個(gè)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

如圖9所示,在第3實(shí)施方式中,ECU40(尤其是、相位差賦予部45)也判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S11)。

在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:否),ECU40(尤其是、相位差賦予部45)將能增加電力轉(zhuǎn)換的效率的相位差φ#2賦予給載波信號(hào)C(步驟S13)。

另一方面,在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:是),ECU40將能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的相位差φ#1賦予給載波信號(hào)C(步驟S31至步驟S33)。在第3實(shí)施方式中,尤其是,ECU40每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間就將賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1在能抑制開(kāi)關(guān)元件Si(其中、i=1、2、3或4)的元件溫度的增加的相位差φ#1-i與能抑制開(kāi)關(guān)元件Sj(其中、j=1、2、3或4且j≠i)的元件溫度的增加的相位差φ#1-j之間切換(步驟S31至步驟S33)。

此外,通過(guò)賦予相位差φ#1-k(其中、k=1、2、3或4)而實(shí)現(xiàn)的“開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度的增加的抑制”,如第1和第2實(shí)施方式那樣意味著以在被賦予相位差φ#2時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制,除此之外或者取代于此,也可以意味著以未被賦予相位差φ#1-k時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制。

此時(shí),開(kāi)關(guān)元件Si和Sj優(yōu)選是與開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的其他開(kāi)關(guān)元件相比元件溫度高的2個(gè)開(kāi)關(guān)元件。例如,在開(kāi)關(guān)元件S2和S3的元件溫度比開(kāi)關(guān)元件S1和S4的元件溫度高的情況下,ECU40優(yōu)選將賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1在能抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的相位差φ#1-2與能抑制開(kāi)關(guān)元件S3的元件溫度的增加的相位差φ#1-3之間切換。

在此,參照?qǐng)D10對(duì)相位差φ#1的切換前后的電源系統(tǒng)30的損失以及開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖10是表示相位差φ#1的切換前后的電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中分別流動(dòng)的元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2的圖表。

在圖10的中央側(cè)示出了:在能抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的相位差φ#1-2被賦予給載波信號(hào)C的情況下的、電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2。在圖10所示的例子中,在相位差φ#1-2被賦予給載波信號(hào)C的情況下,控制信號(hào)SG2被固定為高電平。因此,開(kāi)關(guān)元件S2的損失實(shí)質(zhì)上僅是導(dǎo)通損失。也就是說(shuō),開(kāi)關(guān)元件S2不產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損失。結(jié)果,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加被抑制。

另外,在圖10的左側(cè)示出了:在能抑制開(kāi)關(guān)元件S3的元件溫度的增加的相位差φ#1-3被賦予給載波信號(hào)C的情況下的、電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2。在圖10所示的例子中,在相位差φ#1-3被賦予給載波信號(hào)C的情況下,控制信號(hào)SG3被固定為高電平。因此,開(kāi)關(guān)元件S3的損失實(shí)質(zhì)上僅是導(dǎo)通損失。也就是說(shuō),開(kāi)關(guān)元件S3不產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損失。結(jié)果,開(kāi)關(guān)元件S3的元件溫度的增加被抑制。

ECU40每隔預(yù)定時(shí)間就在相位差φ#1-2與相位差φ#1-3之間切換賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1。結(jié)果,如圖10的右側(cè)所示,控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2在相位差φ#1的切換前后發(fā)生變化。具體地說(shuō),在被賦予相位差φ#1-2的情況下,控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4以及元件電流SI1至元件電流SI4以抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的方式變化。在被賦予相位差φ#1-3的情況下,控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4以及元件電流SI1至元件電流SI4以抑制開(kāi)關(guān)元件S3的元件溫度的增加的方式變化。因此,通過(guò)交替地被賦予相位差φ#1-2和φ#1-3,與被賦予相位差φ#2的情況或持續(xù)地被賦予相位差φ#1-2或φ#1-3的情況相比,開(kāi)關(guān)元件S2和S3雙方的元件溫度的增加被抑制(在圖10所示的例子中,開(kāi)關(guān)元件S2和S3雙方的元件溫度減少)。

如上所述,在第3實(shí)施方式中,也能夠適當(dāng)?shù)叵硎艿皆诘?實(shí)施方式中能享受的各種效果。尤其是,在第3實(shí)施方式中,ECU40能夠適當(dāng)?shù)厍袚Q賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1。因此,ECU40能夠相應(yīng)地抑制多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

此外,在上述的說(shuō)明中,ECU40在相位差φ#1-i與相位差φ#1-j之間切換賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1。但是,ECU40也可以在相位差φ#1-i、相位差φ#1-j以及能抑制開(kāi)關(guān)元件Sk(其中、k=1、2、3或4且k≠i且k≠j)的元件溫度的增加的相位差φ#1-k之間切換賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1。ECU40還可以在相位差φ#1-1、相位差φ#1-2、相位差φ#1-3與相位差φ#1-4之間切換賦予給載波信號(hào)C的相位差φ#1。

另外,在第3實(shí)施方式中,與第2實(shí)施方式同樣地,可以是,ECU40不管是否變更相位差φ,都變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。例如,ECU40可以每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間就在能抑制開(kāi)關(guān)元件Si的元件溫度的增加的開(kāi)關(guān)形態(tài)與能抑制開(kāi)關(guān)元件Sj的元件溫度的增加的開(kāi)關(guān)形態(tài)之間切換開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。

(4)第4實(shí)施方式

接下來(lái),對(duì)第4實(shí)施方式的車(chē)輛4進(jìn)行說(shuō)明。第4實(shí)施方式的車(chē)輛4,與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1相比,在ECU40的構(gòu)成的一部分和ECU40的工作的一部分不同這一點(diǎn)上不同。第4實(shí)施方式的車(chē)輛4的其它構(gòu)成及其它的工作可以與第1實(shí)施方式的車(chē)輛1的其它構(gòu)成及其它的工作相同。因此,以下對(duì)第4實(shí)施方式的車(chē)輛4所特有的構(gòu)成和工作進(jìn)行說(shuō)明。

(4-1)ECU40的變型例

首先,參照?qǐng)D11對(duì)第4實(shí)施例的ECU40x的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示第4實(shí)施方式的ECU40x的構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。此外,對(duì)于與第1實(shí)施方式中的ECU40的構(gòu)成相同的構(gòu)成,通過(guò)賦予相同的附圖標(biāo)記來(lái)省略其詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖11所示,第4實(shí)施方式的ECU40x,與第1實(shí)施方式的ECU40相比,在還具有延遲賦予部49x這一點(diǎn)上不同。第4實(shí)施方式的ECU40x的其它的構(gòu)成可以與第1實(shí)施方式的ECU40的其它的構(gòu)成相同。

延遲賦予部49x對(duì)從信號(hào)選擇部47輸出的控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4中的至少一個(gè)信號(hào)賦予延遲。具體地說(shuō),延遲賦予部49x對(duì)控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4中的至少一個(gè)信號(hào)賦予延遲,以使控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4中的至少一個(gè)信號(hào)的上升沿和下降沿的至少一部分在時(shí)間軸方向位移。結(jié)果,延遲賦予部49x實(shí)質(zhì)上能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。

為了賦予延遲,延遲賦予部49x具有延遲器491x、延遲器492x、延遲器493x、延遲器494x、以及延遲控制部495x。延遲器491x對(duì)控制信號(hào)SG1賦予延遲,以使控制信號(hào)SG1的上升沿和下降沿的至少一部分在時(shí)間軸方向位移。延遲器492x對(duì)控制信號(hào)SG2賦予延遲,以使控制信號(hào)SG2的上升沿和下降沿的至少一部分在時(shí)間軸方向位移。延遲器493x對(duì)控制信號(hào)SG3賦予延遲,以使控制信號(hào)SG3的上升沿和下降沿的至少一部分在時(shí)間軸方向位移。延遲器494x對(duì)控制信號(hào)SG4賦予延遲,以使控制信號(hào)SG4的上升沿和下降沿的至少一部分在時(shí)間軸方向位移。延遲控制部495x選擇延遲器491x、延遲器492x、延遲器493x和延遲器494x各自的延遲賦予形態(tài)D(例如,賦予的延遲的量、賦予延遲的定時(shí)等)。延遲器491x、延遲器492x、延遲器493x和延遲器494x分別以延遲控制部495x所選擇的延遲賦予形態(tài)D來(lái)賦予延遲。

在第4實(shí)施方式中,ECU40x具有延遲賦予部49x,所以,ECU40能夠利用與變更賦予給載波信號(hào)C的相位差φ的方法不同的方法來(lái)變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,ECU40x在電力轉(zhuǎn)換器33不在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。例如,ECU40x在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。

以下,對(duì)在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下變更開(kāi)關(guān)形態(tài)的ECU40x的工作進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。

(4-2)ECU40x的工作的流程

接下來(lái),參照?qǐng)D12對(duì)ECU40x的工作的流程(尤其是、延遲的賦予工作)進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示ECU40x的工作的流程(尤其是、延遲的賦予工作)的一個(gè)例子的流程圖。此外,圖12所示的工作與圖6所示的工作同樣地,相當(dāng)于在進(jìn)行主例程的期間由ECU40進(jìn)行的子例程,該主例程用于使ECU40控制電力轉(zhuǎn)換器33以在串聯(lián)連接模式和并聯(lián)連接模式的任一個(gè)下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

如圖12所示,ECU40判定電力轉(zhuǎn)換器33是否正在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換(步驟S41)。

在步驟S41的判定的結(jié)果是判定為電力轉(zhuǎn)換器33不在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換(即、正在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換)的情況下(步驟S41:否),ECU40x進(jìn)行上述的圖6所示的工作。

另一方面,在步驟S41的判定的結(jié)果是判定為電力轉(zhuǎn)換器33正在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下(步驟S41:是),ECU40x(尤其是、延遲賦予部49x)判定車(chē)輛1是否處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(步驟S11)。

在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1不處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:否),ECU40x(尤其是、延遲賦予部49x)選擇能使電力轉(zhuǎn)換的效率增加的延遲賦予形態(tài)D#2作為適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D(步驟S45)。在此所說(shuō)的“電力轉(zhuǎn)換的效率的增加”意味著以選擇了延遲賦予形態(tài)D#1時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率為基準(zhǔn)的增加。也就是說(shuō),電力轉(zhuǎn)換的效率的增加意味著選擇了延遲賦予形態(tài)D#2時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率為選擇了延遲賦予形態(tài)D#1時(shí)的電力轉(zhuǎn)換的效率以上的狀態(tài)。

另一方面,在步驟S11的判定的結(jié)果是判定為車(chē)輛1處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下(步驟S11:是),ECU40x(尤其是、延遲賦予部49x)選擇能抑制開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加的延遲賦予形態(tài)D#1作為適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D(步驟S42至步驟S44)。在第4實(shí)施方式中,尤其是,ECU40x每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間就在能抑制開(kāi)關(guān)元件Si(其中、i=1、2、3或4)的元件溫度的增加的延遲賦予形態(tài)D#1-i與能抑制開(kāi)關(guān)元件Sj(其中、j=1、2、3或4且j≠i)的元件溫度的增加的延遲賦予形態(tài)D#1-j之間切換適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D#1(步驟S42至步驟S44)。

此外,在此所說(shuō)的“通過(guò)選擇延遲賦予形態(tài)D#1-k而實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度的增加的抑制”意味著以選擇了延遲賦予形態(tài)D#2時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制,除此之外或者代替于此,也可以意味著以未選擇延遲賦予形態(tài)D#1-k時(shí)的開(kāi)關(guān)元件Sk的元件溫度為基準(zhǔn)的增加的抑制。

在此,參照?qǐng)D13對(duì)延遲賦予形態(tài)D#1的切換前后的電源系統(tǒng)30的損失以及開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖13是表示延遲賦予形態(tài)D#1的切換前后的電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、在開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中分別流動(dòng)的元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2的圖表。

在圖13的左側(cè)示出了:在選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-4的情況下的、電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2。在圖13所示的例子中,延遲賦予形態(tài)D#1-4是能使控制信號(hào)SG2的上升沿延遲預(yù)定時(shí)間且使控制信號(hào)SG4的下降沿延遲預(yù)定時(shí)間的賦予形態(tài)D#1。此外,圖13中的伴隨著控制信號(hào)SG2和SG4的波形的虛線(xiàn)表示未被賦予延遲的控制信號(hào)SG2和SG4的波形。

在此情況下,假定未被賦予延遲的情況下與開(kāi)關(guān)元件S4同時(shí)從斷開(kāi)切換到接通的開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從斷開(kāi)切換到接通后從斷開(kāi)切換到接通。同樣地,假定未被賦予延遲的情況下與開(kāi)關(guān)元件S4同時(shí)從接通切換到斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從接通切換到斷開(kāi)之前從接通切換到斷開(kāi)。結(jié)果,如圖13所示,與未對(duì)控制信號(hào)SG2和SG4賦予延遲的情況(參照?qǐng)D13中的虛線(xiàn)所示的元件溫度)相比,開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的增加被抑制。

另外,在圖13的中央側(cè)示出了:在選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-2的情況下的、電源系統(tǒng)30的損失、開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度、控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2。在圖13所示的例子中,延遲賦予形態(tài)D#1-2是能使控制信號(hào)SG2的下降沿延遲預(yù)定時(shí)間且使控制信號(hào)SG4的上升沿延遲預(yù)定時(shí)間的延遲賦予形態(tài)D#1。

在此情況下,假定未被賦予延遲的情況下與開(kāi)關(guān)元件S4同時(shí)從斷開(kāi)切換到接通的開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從斷開(kāi)切換到接通之前從斷開(kāi)切換到接通。同樣地,假定未被賦予延遲的情況下與開(kāi)關(guān)元件S4同時(shí)從接通切換到斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從接通切換到斷開(kāi)之后從接通切換到斷開(kāi)。結(jié)果,如圖13所示,與未對(duì)控制信號(hào)SG2至SG4賦予延遲的情況(參照?qǐng)D13中的虛線(xiàn)所示的元件溫度)相比,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加被抑制。

在此,參照?qǐng)D14對(duì)通過(guò)選擇延遲賦予形態(tài)D#1-2來(lái)抑制開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加的原因、以及通過(guò)選擇延遲賦予形態(tài)D#1-4來(lái)抑制開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的增加的原因進(jìn)行說(shuō)明。圖14是表示在選擇延遲賦予形態(tài)D#1-2的情況下在電力轉(zhuǎn)換器33流動(dòng)的電流以及在選擇延遲賦予形態(tài)D#1-4的情況下在電力轉(zhuǎn)換器33流動(dòng)的電流的電路圖。

如圖14(a)所示,電力轉(zhuǎn)換器33的狀態(tài)是開(kāi)關(guān)元件S1為斷開(kāi)且開(kāi)關(guān)元件S2至開(kāi)關(guān)元件S4為接通的初期狀態(tài)。在此情況下,在開(kāi)關(guān)元件S2,作為元件電流SI2流動(dòng)有在包含第2電源32的電流路徑中流動(dòng)的第2電流。在開(kāi)關(guān)元件S4,作為元件電流SI4流動(dòng)有在包含第1電源31的電流路徑中流動(dòng)的第1電流。

當(dāng)在這樣的初期狀態(tài)選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-4時(shí),如圖14(b)所示,開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從接通切換到斷開(kāi)之前從接通切換到斷開(kāi)。結(jié)果,在開(kāi)關(guān)元件S2產(chǎn)生起因于開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換到斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)損失。因此,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度相對(duì)容易增加。另一方面,在開(kāi)關(guān)元件S4,不僅流過(guò)第1電流,還流過(guò)向抵消該第1電流的方向流動(dòng)的第2電流。結(jié)果,由于流過(guò)開(kāi)關(guān)元件S4的電流的抵消效果,元件電流SI4的有效值減少。因此,開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的增加被抑制。

然后,如圖14(c)所示,開(kāi)關(guān)元件S4在開(kāi)關(guān)元件S2從接通切換到斷開(kāi)之后從接通切換到斷開(kāi)。

此外,雖然為了簡(jiǎn)化說(shuō)明而未圖示,但可以說(shuō)開(kāi)關(guān)元件S2和S4從斷開(kāi)切換到接通的情況也是同樣的。也就是說(shuō),在開(kāi)關(guān)元件S4從斷開(kāi)切換到接通之后開(kāi)關(guān)元件S2從斷開(kāi)切換到接通,所以,(i)在開(kāi)關(guān)元件S2產(chǎn)生起因于開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換到接通的開(kāi)關(guān)損失,另一方面,(ii)流過(guò)開(kāi)關(guān)元件S4的電流彼此抵消。

另一方面,當(dāng)在圖14(a)所示的初期狀態(tài)選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-2時(shí),如圖14(d)所示,開(kāi)關(guān)元件S4在開(kāi)關(guān)元件S2從接通切換到斷開(kāi)之前從接通切換到斷開(kāi)。結(jié)果,在開(kāi)關(guān)元件S4,產(chǎn)生起因于開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換到斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)損失。因此,開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度相對(duì)容易增加。另一方面,在開(kāi)關(guān)元件S2,不僅流過(guò)第2電流,還流過(guò)向抵消該第2電流的方向流動(dòng)的第1電流。結(jié)果,由于流過(guò)開(kāi)關(guān)元件S2的電流的抵消效果,元件電流SI2的有效值減少。因此,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加被抑制。

然后,如圖14(c)所示,開(kāi)關(guān)元件S2在開(kāi)關(guān)元件S4從接通切換到斷開(kāi)之后從接通切換到斷開(kāi)。

此外,雖然為了簡(jiǎn)化說(shuō)明而未圖示,但可以說(shuō)開(kāi)關(guān)元件S2和S4從斷開(kāi)切換到接通的情況也是同樣的。也就是說(shuō),在開(kāi)關(guān)元件S2從斷開(kāi)切換到接通之后開(kāi)關(guān)元件S4從斷開(kāi)切換到接通,所以,(i)在開(kāi)關(guān)元件S4產(chǎn)生起因于開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換到接通的開(kāi)關(guān)損失,另一方面,(ii)流過(guò)開(kāi)關(guān)元件S2的電流彼此抵消。

再回到圖13,ECU40x每隔預(yù)定時(shí)間在延遲賦予形態(tài)D#1-2與延遲賦予形態(tài)D#1-4之間切換適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D#1。結(jié)果,如圖13的右側(cè)所示,控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4、元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2在延遲賦予形態(tài)D#1的切換前后發(fā)生變化。但是,事實(shí)上,被賦予的延遲的量是非常微量的,所以,元件電流SI1至元件電流SI4以及電抗器電流信號(hào)I1和I2可以作為在延遲賦予形態(tài)D#1的切換前后幾乎不發(fā)生變化來(lái)對(duì)待。在選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-2的情況下,如參照?qǐng)D14所說(shuō)明的那樣,開(kāi)關(guān)元件S2的元件溫度的增加被抑制。在選擇了延遲賦予形態(tài)D#1-4的情況下,如參照?qǐng)D14所說(shuō)明的那樣,開(kāi)關(guān)元件S4的元件溫度的增加被抑制。因此,通過(guò)交替地選擇延遲賦予形態(tài)D#1-2和D#1-4,與賦予延遲賦予形態(tài)D#2的情況或持續(xù)地賦予延遲賦予形態(tài)D#1-2或D#1-4的情況相比,開(kāi)關(guān)元件S2和S4雙方的元件溫度的增加被抑制(在圖13所示的例子中,開(kāi)關(guān)元件S2和S4雙方的元件溫度減少)。

如上所述,在第4實(shí)施方式中,也能夠適當(dāng)?shù)叵硎艿皆诘?實(shí)施方式中能享受的各種效果。

尤其是,在第4實(shí)施方式中,ECU40x能夠利用與變更賦予給載波信號(hào)C的相位差φ的方法不同的方法來(lái)變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。因此,ECU40x在電力轉(zhuǎn)換器33不在并聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。例如,ECU40x在電力轉(zhuǎn)換器33在串聯(lián)連接模式下進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)元件S1至開(kāi)關(guān)元件S4中的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)形態(tài)。

而且,在第4實(shí)施方式中,ECU40x能夠適當(dāng)?shù)厍袚Q延遲賦予形態(tài)D。因此,ECU40x能夠相應(yīng)地抑制多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的元件溫度的增加。

此外,在上述的說(shuō)明中,ECU40在延遲賦予形態(tài)D#1-i與延遲賦予形態(tài)D#1-j之間切換適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D#1。但是,ECU40也可以在延遲賦予形態(tài)D#1-i、延遲賦予形態(tài)D#1-j與能抑制開(kāi)關(guān)元件Sk(其中、k=1、2、3或4且k≠i且k≠j)的元件溫度的增加的延遲賦予形態(tài)D#1-k之間切換適用于延遲器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D#1。ECU40還可以在延遲賦予形態(tài)D#1-1、延遲賦予形態(tài)D#1-2、延遲賦予形態(tài)D#1-3與延遲賦予形態(tài)D#1-4之間切換適用于延器491x至延遲器494x的延遲賦予形態(tài)D#1。

另外,ECU40x即使在電力轉(zhuǎn)換器33在與第1電源31和第2電源32中的一方之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而與第1電源31和第2電源32中的另一方之間不進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也可以對(duì)控制信號(hào)SG1至控制信號(hào)SG4的至少一個(gè)信號(hào)賦予延遲。結(jié)果,ECU40x即使在電力轉(zhuǎn)換器33在與第1電源31和第2電源32中的一方之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換而與第1電源31和第2電源32中的另一方之間不進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下,也能夠變更開(kāi)關(guān)形態(tài)。

本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式,可在不違反從權(quán)利要求書(shū)和整個(gè)說(shuō)明書(shū)讀取的發(fā)明的要旨或思想的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈兏?,伴隨著這樣的變更的電源控制裝置也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1 車(chē)輛

30 電源系統(tǒng)

31 第1電源

32 第2電源

33 電力轉(zhuǎn)換器

40 ECU

45 相位差賦予部

49x 延遲賦予部

491x 延遲控制部

492x 延遲器

493x 延遲器

494x 延遲器

495x 延遲器

S1、S2、S3、S4 開(kāi)關(guān)元件

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