本發(fā)明涉及對搭載于電源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器的過熱進(jìn)行抑制的技術(shù)。

背景技術(shù)：

日本特開2009-60726公開了一種向搭載于車輛的逆變器(負(fù)載)供給電力的電源系統(tǒng)。該電源系統(tǒng)具備蓄電池、與蓄電池的正極連接的第一正極線、與逆變器的正極端子連接的第二正極線、將逆變器的負(fù)極端子與蓄電池的負(fù)極連接的負(fù)極線、在蓄電池與逆變器之間進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器具備：在第二正極線與負(fù)極線之間串聯(lián)地連接的上支路及下支路；與上支路、下支路及第一正極線連接的連接節(jié)點(diǎn)；及設(shè)置在第一正極線上的電抗器。上支路及下支路分別具備igbt(insulatedgatebipolartransistor：絕緣柵雙極型晶體管)元件和與igbt元件反向并聯(lián)地連接的二極管。

在日本特開2009-60726公開的電源系統(tǒng)中，當(dāng)伴隨著蓄電池的充放電而電流流向轉(zhuǎn)換器內(nèi)的各部(各igbt元件及各二極管)時，在各部產(chǎn)生熱量。各部的發(fā)熱量根據(jù)轉(zhuǎn)換器的控制狀態(tài)(通電量、升壓比、開關(guān)頻率等)而不同。因此，為了適當(dāng)?shù)匾种聘鞑康倪^熱，希望通過溫度傳感器來檢測各部的溫度，并以避免各部的溫度超過各自的容許溫度的方式限制蓄電池的充放電。

然而，在轉(zhuǎn)換器的上支路采用將igbt元件與二極管進(jìn)行一體化而由1個芯片構(gòu)成的反向?qū)ㄐ蚷gbt(reverse-conductinginsulatedgatebipolartransistor，以下也稱為“rcigbt”)的情況下，即便通過溫度傳感器檢測出上支路的溫度，也難以區(qū)分溫度傳感器的檢測值受到igbt元件及二極管中的哪個發(fā)熱的影響更多。因此，無法判定是應(yīng)進(jìn)行用于抑制igbt元件的發(fā)熱的控制，還是應(yīng)進(jìn)行用于抑制二極管的發(fā)熱的控制，可能無法適當(dāng)?shù)匾种粕现返倪^熱。在轉(zhuǎn)換器的下支路采用rcigbt的情況下也會產(chǎn)生同樣的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明在轉(zhuǎn)換器的上支路及下支路采用由1個芯片構(gòu)成開關(guān)元件(igbt元件)和二極管的rcigbt的情況下，能夠適當(dāng)?shù)匾种苧cigbt的過熱。

本發(fā)明的電源系統(tǒng)是向負(fù)載供給電力的電源系統(tǒng)，具備：蓄電池；第一正極線，與蓄電池的正極連接；第二正極線，與負(fù)載的正極端子連接；負(fù)極線，連接在負(fù)載的負(fù)極端子與蓄電池的負(fù)極之間；轉(zhuǎn)換器，在蓄電池與負(fù)載之間進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器具備：第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件，在從第二正極線至負(fù)極線之間依次串聯(lián)地連接；第一二極管及第二二極管，分別與第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件反向并聯(lián)地連接；連接節(jié)點(diǎn)，與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件及第一正極線連接；電抗器，設(shè)置在第一正極線上，或者設(shè)置在第二開關(guān)元件與蓄電池的負(fù)極之間的負(fù)極線上。第一開關(guān)元件及第一二極管由一個芯片構(gòu)成。電源系統(tǒng)還具備檢測所述芯片的溫度的溫度傳感器及電子控制裝置。所述電子控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)換器的控制狀態(tài)來算出第一開關(guān)元件的溫度推定值。在溫度傳感器的檢測值比第一開關(guān)元件的溫度推定值高且溫度傳感器的檢測值超過第一二極管的保護(hù)溫度的情況下，所述電子控制裝置限制蓄電池的放電電力的控制上限值。在溫度傳感器的檢測值比第一開關(guān)元件的溫度推定值低且溫度傳感器的檢測值超過第一開關(guān)元件的保護(hù)溫度的情況下，所述電子控制裝置限制蓄電池的充電電力的控制上限值。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換器的上支路包含的第一開關(guān)元件及第一二極管由一個芯片構(gòu)成。在檢測芯片的溫度的溫度傳感器的檢測值比第一開關(guān)元件的溫度推定值高的情況下，認(rèn)為第一二極管的發(fā)熱量比第一開關(guān)元件的發(fā)熱量高且溫度傳感器的檢測值表示接近第一二極管的溫度的值，因此在溫度傳感器的檢測值超過第一二極管的保護(hù)溫度的情況下，控制裝置限制蓄電池的放電電力的控制上限值。由此，降低第一二極管的通電量，因此能抑制第一二極管的發(fā)熱。

另一方面，在溫度傳感器的檢測值比第一開關(guān)元件的溫度推定值低的情況下，認(rèn)為第一開關(guān)元件的發(fā)熱量比第一二極管的發(fā)熱量高且溫度傳感器的檢測值表示接近第一開關(guān)元件的溫度的值，因此在溫度傳感器的檢測值超過第一開關(guān)元件的保護(hù)溫度的情況下，控制裝置限制蓄電池的充電電力的控制上限值。由此，降低第一開關(guān)元件的通電量，因此能抑制第一開關(guān)元件的發(fā)熱。

其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)換器的上支路采用rcigbt的情況下，能適當(dāng)?shù)匾种苧cigbt的過熱。

本發(fā)明的另一方面的電源系統(tǒng)是向負(fù)載供給電力的電源系統(tǒng)，具備：蓄電池；第一正極線，與蓄電池的正極連接；第二正極線，與負(fù)載的正極端子連接；負(fù)極線，連接在負(fù)載的負(fù)極端子與蓄電池的負(fù)極之間；轉(zhuǎn)換器，在蓄電池與負(fù)載之間進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器具備：第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件，在從第二正極線至負(fù)極線之間依次串聯(lián)地連接；第一二極管及第二二極管，分別與第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件反向并聯(lián)地連接；連接節(jié)點(diǎn)，與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件及第一正極線連接；電抗器，設(shè)置在第一正極線上，或者設(shè)置在第二開關(guān)元件與蓄電池的負(fù)極之間的負(fù)極線上。第二開關(guān)元件及第二二極管由一個芯片構(gòu)成。電源系統(tǒng)還具備檢測所述芯片的溫度的溫度傳感器及電子控制裝置。所述電子控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)換器的控制狀態(tài)來算出第二開關(guān)元件的溫度推定值。在溫度傳感器的檢測值比第二開關(guān)元件的溫度推定值高且溫度傳感器的檢測值超過第二二極管的保護(hù)溫度的情況下，所述電子控制裝置限制蓄電池的充電電力的控制上限值。在溫度傳感器的檢測值比第二開關(guān)元件的溫度推定值低且溫度傳感器的檢測值超過第二開關(guān)元件的保護(hù)溫度的情況下，所述電子控制裝置限制蓄電池的放電電力的控制上限值。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換器的下支路包含的第二開關(guān)元件及第二二極管由一個芯片構(gòu)成。在檢測芯片的溫度的溫度傳感器的檢測值比第二開關(guān)元件的溫度推定值高的情況下，認(rèn)為第二二極管的發(fā)熱量比第二開關(guān)元件的發(fā)熱量高且溫度傳感器的檢測值表示接近第二二極管的溫度的值，因此在溫度傳感器的檢測值超過第二二極管的保護(hù)溫度的情況下，控制裝置限制蓄電池的充電電力的控制上限值。由此，降低第二二極管的通電量，因此能抑制第二二極管的發(fā)熱。

另一方面，在溫度傳感器的檢測值為第二開關(guān)元件的溫度推定值以下的情況下，認(rèn)為第二開關(guān)元件的發(fā)熱量比第二二極管的發(fā)熱量高且溫度傳感器的檢測值表示接近第二開關(guān)元件的溫度的值，因此在溫度傳感器的檢測值超過第二開關(guān)元件的保護(hù)溫度的情況下，控制裝置限制蓄電池的放電電力的控制上限值。由此，降低第二開關(guān)元件的通電量，因此能抑制第二開關(guān)元件的發(fā)熱。

其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)換器的下支路采用rcigbt的情況下，能夠適當(dāng)?shù)匾种苧cigbt的過熱。

本發(fā)明的又一方面的電源系統(tǒng)是向負(fù)載供給電力的電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)具備：蓄電池；轉(zhuǎn)換器，在所述蓄電池與所述負(fù)載之間進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，所述轉(zhuǎn)換器具備：開關(guān)元件；二極管，與開關(guān)元件反向并聯(lián)地連接，所述開關(guān)元件及所述二極管由一個芯片構(gòu)成；溫度傳感器，檢測所述芯片的溫度；及電子控制裝置。所述電子控制裝置構(gòu)成為，i)根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器的控制狀態(tài)來算出所述開關(guān)元件的溫度推定值，ii)在所述溫度傳感器的檢測值比所述開關(guān)元件的溫度推定值高且所述溫度傳感器的檢測值超過所述二極管的保護(hù)溫度的情況下，限制所述蓄電池的充電電力或放電電力的控制上限值，iii)在所述溫度傳感器的檢測值比所述開關(guān)元件的溫度推定值低且所述溫度傳感器的檢測值超過所述開關(guān)元件的保護(hù)溫度的情況下，限制所述蓄電池的充電電力或放電電力的控制上限值。

通過上述結(jié)構(gòu)，能抑制二極管及開關(guān)元件的發(fā)熱。其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)換器采用rcigbt的情況下，能夠適當(dāng)?shù)匾种苧cigbt的過熱。

附圖說明

前述及后述的本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)通過下面的具體實施方式的說明并參照附圖而明確，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。

圖1是概略性地表示具備電源系統(tǒng)的車輛的整體結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示意性地表示電動發(fā)電機(jī)的動力運(yùn)轉(zhuǎn)時(蓄電池的放電時)的轉(zhuǎn)換器的開關(guān)動作和電流的流動的圖。

圖3是示意性地表示電動發(fā)電機(jī)的再生時(蓄電池的充電時)的轉(zhuǎn)換器的開關(guān)動作和電流的流動的圖。

圖4是表示ecu的處理次序的一例的流程圖(其1)。

圖5是示意性地表示在上支路的igbt元件流動的電流與igbt元件的溫度上升量的對應(yīng)關(guān)系的一例的圖。

圖6是示意性地表示在下支路的igbt元件流動的電流與igbt元件的溫度上升量的對應(yīng)關(guān)系的一例的圖。

圖7是表示ecu的處理次序的一例的流程圖(其2)。

圖8是表示ecu的處理次序的一例的流程圖(其3)。

具體實施方式

以下，關(guān)于本發(fā)明的實施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對于圖中相同或相當(dāng)部分，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記而不重復(fù)其說明。

圖1是概略性地表示具備本實施方式的電源系統(tǒng)的車輛1的整體結(jié)構(gòu)的圖。車輛1具備電動發(fā)電機(jī)mg、用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)mg的逆變器40(負(fù)載)、用于向逆變器40供給直流電力的電源系統(tǒng)。

電源系統(tǒng)具備蓄電池10、系統(tǒng)主繼電器(smr)12、轉(zhuǎn)換器30、正極線pl1、pl2、負(fù)極線nl、電容器c1、c2、電壓傳感器231、232、電子控制單元(ecu)100。

正極線pl1連接在蓄電池10的正極與轉(zhuǎn)換器30之間。正極線pl2連接在逆變器40的正極端子41與轉(zhuǎn)換器30之間。負(fù)極線nl連接在逆變器40的負(fù)極端子42與蓄電池10的負(fù)極之間。

蓄電池10是構(gòu)成為能夠再充電的二次電池。蓄電池10蓄積用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)mg的電力。在蓄電池10設(shè)有監(jiān)控單元11。監(jiān)控單元11分別檢測蓄電池10的電壓(蓄電池電壓)vb、在蓄電池10流動的電流(蓄電池電流)ib、蓄電池10的溫度(蓄電池溫度)tb，并將檢測結(jié)果向ecu100輸出。

smr12設(shè)置在蓄電池10與轉(zhuǎn)換器30之間，根據(jù)來自ecu100的控制信號，來切換蓄電池10與轉(zhuǎn)換器30的連接及切斷。smr12包括將正極線pl1切斷的正極繼電器、將轉(zhuǎn)換器30與蓄電池10之間的負(fù)極線nl切斷的負(fù)極繼電器。

電容器c1連接在正極線pl1與負(fù)極線nl之間，對正極線pl1與負(fù)極線nl之間的電壓vl進(jìn)行平滑化。電壓傳感器231檢測電容器c1的兩端的電壓、即電壓vl。

電容器c2連接在正極線pl2與負(fù)極線nl之間，對正極線pl2與負(fù)極線nl之間的電壓vh進(jìn)行平滑化。電壓傳感器232檢測電容器c2的兩端的電壓、即電壓vh。

轉(zhuǎn)換器30包括上支路31、下支路33、電抗器l1。上支路31及下支路33依次串聯(lián)地連接在從正極線pl2至負(fù)極線nl之間。電抗器l1設(shè)置在將上支路31及下支路33之間的連接節(jié)點(diǎn)與蓄電池10的正極連結(jié)的正極線pl1上。另外，也可以將電抗器l1不設(shè)置在正極線pl1上，而設(shè)置在下支路33與蓄電池10的負(fù)極之間的負(fù)極線nl上。

上支路31包括作為開關(guān)元件的igbt(insulatedgatebipolartransistor)元件q1、反向并聯(lián)地連接在igbt元件q1的集電極-發(fā)射極之間的二極管(續(xù)流二極管)d1。下支路33包括igbt元件q2和反向并聯(lián)地連接在igbt元件q2的集電極-發(fā)射極之間的二極管(續(xù)流二極管)d2。

上支路31是將igbt元件q1與二極管d1一體化而由1個芯片構(gòu)成的rcigbt。下支路33是將igbt元件q2與二極管d2一體化而由1個芯片構(gòu)成的rcigbt。

在上支路31及下支路33分別設(shè)有溫度傳感器32、34。溫度傳感器32檢測上支路31的芯片內(nèi)的溫度(以下也稱為“上支路溫度ctp”)。溫度傳感器34檢測下支路33的芯片內(nèi)的溫度(以下也稱為“下支路溫度ctn”)。各溫度傳感器32、34將檢測結(jié)果分別向ecu100輸出。

以下，將由溫度傳感器32檢測出的上支路溫度ctp也簡稱為“ctp檢測值”，將由溫度傳感器34檢測出的下支路溫度ctn也簡稱為“ctn檢測值”。

轉(zhuǎn)換器30進(jìn)行與來自ecu100的控制信號scnv對應(yīng)的開關(guān)動作，由此能夠使電壓vh成為電壓vl以上的值。

電動發(fā)電機(jī)mg是永久磁鐵式的三相交流同步電動機(jī)。電動發(fā)電機(jī)mg由從逆變器40供給的電流驅(qū)動。車輛1通過將電動發(fā)電機(jī)mg的動力向未圖示的驅(qū)動輪傳遞而行駛。另外，車輛1可以是除了電動發(fā)電機(jī)之外還具備發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源的混合動力車輛。

逆變器40是所謂三相逆變器。逆變器40通過進(jìn)行與來自ecu100的控制信號sinv對應(yīng)的開關(guān)動作，而在電動發(fā)電機(jī)mg與轉(zhuǎn)換器30之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。

車輛1還包括散熱器90、水泵91、通水路93、水溫傳感器94作為用于對轉(zhuǎn)換器30的內(nèi)部進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換器30的內(nèi)部、散熱器90、水泵91由通水路93串聯(lián)地連接成環(huán)狀。水泵91當(dāng)根據(jù)來自ecu100的控制信號而工作時，使冷卻水向圖1所示的箭頭α的方向循環(huán)。散熱器90從通水路93接受對轉(zhuǎn)換器30內(nèi)的各元件進(jìn)行了冷卻后的冷卻水，通過從通水路93接受到的冷卻水與空氣的熱交換而對冷卻水進(jìn)行冷卻。水溫傳感器94檢測在通水路93流動的冷卻水的溫度(以下也稱為“冷卻水溫tw”)，并將檢測結(jié)果向ecu100輸出。

ecu100內(nèi)置有未圖示的cpu(centralprocessingunit：中央處理器)及存儲器，基于各傳感器的檢測結(jié)果、存儲于存儲器的信息等來控制車輛1的各設(shè)備。

例如，ecu100基于蓄電池10的soc(stateofcharge：充電狀態(tài))及蓄電池溫度tb等來設(shè)定蓄電池10的充電電力的控制上限值(以下也稱為“充電電力上限值win”)。ecu100以避免向蓄電池10輸入的充電電力超過充電電力上限值win的方式控制轉(zhuǎn)換器30及逆變器40。同樣，ecu100基于蓄電池10的soc及蓄電池溫度tb等來設(shè)定蓄電池10的放電電力的控制上限值(以下也稱為“放電電力上限值wout”)。ecu100以避免從蓄電池10輸出的放電電力超過放電電力上限值wout的方式控制轉(zhuǎn)換器30及逆變器40。

圖2是示意性地表示電動發(fā)電機(jī)mg的動力運(yùn)轉(zhuǎn)時(蓄電池10的放電時)的轉(zhuǎn)換器30的開關(guān)動作和電流的流動的圖。圖2的上圖所示的狀態(tài)是使igbt元件q1、q2分別成為斷開狀態(tài)(非導(dǎo)通狀態(tài))、接通狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))的狀態(tài)。圖2的下圖所示的狀態(tài)是使igbt元件q1、q2分別成為接通狀態(tài)、斷開狀態(tài)的狀態(tài)。

在圖2的上圖所示的狀態(tài)下，形成包含蓄電池10、電抗器l1及igbt元件q2的閉回路，蓄電池10的放電電流在電抗器l1及igbt元件q2流動。通過該電流而在電抗器l1中蓄積能量。

當(dāng)從圖2的上圖所示的狀態(tài)切換成圖2的下圖所示的狀態(tài)時，將以圖2的上圖的狀態(tài)形成的閉回路切斷而電流不再從蓄電池10輸出，但是電抗器l1通過自感應(yīng)作用而維持放電方向的電流，將蓄積的能量放出。由此，電流從電抗器l1通過二極管d1流向正極線pl2。通過該電流來驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)mg。

ecu100在電動發(fā)電機(jī)mg的動力運(yùn)轉(zhuǎn)時(蓄電池10的放電時)，使轉(zhuǎn)換器30以與預(yù)定的開關(guān)頻率對應(yīng)的周期來切換圖2的上圖所示的狀態(tài)與圖2的下圖所示的狀態(tài)。另外，在ecu100對轉(zhuǎn)換器30進(jìn)行pwm(pulsewidthmodulation：脈寬調(diào)制)控制的情況下，該開關(guān)頻率相當(dāng)于載波頻率。

如上述的圖2的上圖、圖2的下圖所示，在電動發(fā)電機(jī)mg的動力運(yùn)轉(zhuǎn)時(蓄電池10的放電時)，電流流向上支路的二極管d1和下支路的igbt元件q2。因此，為了抑制上支路的二極管d1的發(fā)熱及下支路的igbt元件q2的發(fā)熱，抑制蓄電池10的放電電流的情況有效。

圖3是示意性地表示電動發(fā)電機(jī)mg的再生時(蓄電池10的充電時)的轉(zhuǎn)換器30的開關(guān)動作和電流的流動的圖。圖3的上圖所示的狀態(tài)是使igbt元件q1、q2分別成為接通狀態(tài)、斷開狀態(tài)的狀態(tài)。圖3的下圖所示的狀態(tài)是使igbt元件q1、q2分別成為斷開狀態(tài)、接通狀態(tài)的狀態(tài)。

在圖3的上圖所示的狀態(tài)下，電動發(fā)電機(jī)mg的再生電流從正極線pl2通過igbt元件q1向電抗器l1流入。通過該電流而向電抗器l1蓄積能量。

當(dāng)從圖3的上圖所示的狀態(tài)切換成圖3的下圖所示的狀態(tài)時，從正極線pl2向電抗器l1的電流的流動被二極管d2切斷，但是電抗器l1通過自感應(yīng)作用而維持再生方向的電流，將蓄積的能量放出。由此，電流在包含蓄電池10、電抗器l1及二極管d2的閉回路流動。通過該電流對蓄電池10進(jìn)行充電。

ecu100在電動發(fā)電機(jī)mg的再生時(蓄電池10的充電時)，以與預(yù)定的開關(guān)頻率對應(yīng)的周期來切換圖3的上圖所示的狀態(tài)與圖3的下圖所示的狀態(tài)。另外，在ecu100對轉(zhuǎn)換器30進(jìn)行pwm(pulsewidthmodulation)控制的情況下，開關(guān)頻率相當(dāng)于載波頻率。

如上述的圖3的上圖、圖3的下圖所示，在電動發(fā)電機(jī)mg的再生時(蓄電池10的充電時)，電流流向上支路的igbt元件q1和下支路的二極管d2。因此，為了抑制上支路的igbt元件q1的發(fā)熱及下支路的二極管d2的發(fā)熱，抑制蓄電池10的充電電流的情況有效。

在具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的車輛1中，當(dāng)伴隨著蓄電池10的充放電而電流流向轉(zhuǎn)換器30內(nèi)的各部(igbt元件q1、q2及二極管d1、d2)時，在各部產(chǎn)生熱量。各部的發(fā)熱量根據(jù)轉(zhuǎn)換器30的通電量、升壓比(vl/vh)、開關(guān)頻率(每單位時間的開關(guān)次數(shù))以及動作狀態(tài)(是動力運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作還是再生時的動作)等而不同。因此，為了適當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)換器30內(nèi)的各部的過熱，希望由溫度傳感器檢測各部的溫度，以避免各部的溫度超過各自的容許溫度的方式限制蓄電池10的充放電。

尤其是在進(jìn)行上支路31的過熱保護(hù)時，在抑制igbt元件q1的發(fā)熱的情況和抑制二極管d1的發(fā)熱的情況下，抑制的電流的方向相反。即，如上所述，為了抑制igbt元件q1的發(fā)熱而抑制蓄電池10的充電電流的情況有效，相對于此，為了抑制二極管d1的發(fā)熱而抑制蓄電池10的放電電流的情況有效。因此，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行上支路31的過熱保護(hù)，希望判定應(yīng)抑制igbt元件q1及二極管d1中的哪個的發(fā)熱，并根據(jù)該判定結(jié)果來決定要抑制的電流的方向。

然而，在本實施方式中，如上所述，上支路31是rcigbt，igbt元件q1與二極管d1由1個芯片構(gòu)成。因此，溫度傳感器32受到來自igbt元件q1的熱量和來自二極管d1的熱量這兩方的影響。因此，僅是ctp檢測值(由溫度傳感器32檢測出的上支路溫度ctp)的話，難以區(qū)分ctp檢測值受到igbt元件q1及二極管d1中的哪個的發(fā)熱的影響更多，無法決定要抑制的電流的方向。

同樣，在進(jìn)行下支路33的過熱保護(hù)時，在抑制igbt元件q2的發(fā)熱的情況和抑制二極管d2的發(fā)熱的情況下，抑制的電流的方向相反。即，如上所述，為了抑制igbt元件q2的發(fā)熱而抑制蓄電池10的放電電流的情況有效，相對于此，為了抑制二極管d2的發(fā)熱而抑制蓄電池10的充電電流的情況有效。因此，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行下支路33的過熱保護(hù)，希望判定應(yīng)抑制igbt元件q2及二極管d2中的哪個的發(fā)熱，并根據(jù)其判定結(jié)果來決定要抑制的電流的方向。

然而，在本實施方式中，如上所述，下支路33為rcigbt，igbt元件q2和二極管d2由1個芯片構(gòu)成。因此，僅是ctn檢測值(由溫度傳感器34檢測出的下支路溫度ctn)的話，難以區(qū)分ctn檢測值受到igbt元件q2及二極管d2中的哪個的發(fā)熱的影響更多，無法決定要抑制的電流的方向。

鑒于以上的點(diǎn)，本實施方式的ecu100在進(jìn)行上支路31的過熱保護(hù)的情況下，使用轉(zhuǎn)換器30的控制狀態(tài)及冷卻水溫tw來算出igbt元件q1的推定溫度(以下，也簡稱為“q1推定溫度”)，通過將ctp檢測值與q1推定溫度進(jìn)行比較來判定igbt元件q1的發(fā)熱量和二極管d1的發(fā)熱量中的哪個大。并且，ecu100根據(jù)其判定結(jié)果來選擇是限制蓄電池10的充電還是限制蓄電池10的放電。由此，能適當(dāng)?shù)匾种粕现?1的過熱。

ecu100對于下支路33也進(jìn)行與上支路31同樣的過熱保護(hù)。即，ecu100在進(jìn)行下支路33的過熱保護(hù)的情況下，使用轉(zhuǎn)換器30的控制狀態(tài)及冷卻水溫tw來算出igbt元件q2的推定溫度(以下，也簡稱為“q2推定溫度”)，通過將ctn檢測值與q2推定溫度進(jìn)行比較來判定igbt元件q2的發(fā)熱量和二極管d2的發(fā)熱量中的哪個大。并且，ecu100根據(jù)其判定結(jié)果來選擇是限制蓄電池10的放電還是限制蓄電池10的充電。由此，能適當(dāng)?shù)匾种葡轮?3的過熱。

圖4是表示ecu100算出q1推定溫度及q2推定溫度時的處理次序的一例的流程圖。該流程圖以預(yù)定周期反復(fù)執(zhí)行。

在步驟(以下，將步驟簡稱為“s”)10中，ecu100取得表示轉(zhuǎn)換器30的控制狀態(tài)的信息。具體而言，ecu100取得表示是電動發(fā)電機(jī)mg的動力運(yùn)轉(zhuǎn)時(蓄電池放電時，參照圖2)還是再生時(蓄電池充電時，參照圖3)的信息、在轉(zhuǎn)換器30流動的電流(蓄電池電流ib)、升壓比(電壓vl與電壓vh的比)、開關(guān)頻率(每單位時間的開關(guān)次數(shù))。

另外，在s10中取得的信息是對igbt元件q1、q2的發(fā)熱量造成影響的參數(shù)。在igbt元件q1、q2中，存在通電產(chǎn)生的熱損失(焦耳熱損失)、升壓比產(chǎn)生的熱損失、開關(guān)產(chǎn)生的熱損失。

圖5是示意性地表示在igbt元件q1流動的電流與igbt元件q1的發(fā)熱量的對應(yīng)關(guān)系的一例的圖。圖6是示意性地表示在igbt元件q2流動的電流與igbt元件q2的發(fā)熱量的對應(yīng)關(guān)系的一例的圖。如圖5、6所示，電流越大，則通電產(chǎn)生的熱損失(焦耳熱損失)越變大，各發(fā)熱量越變大，但即便是相同的電流，根據(jù)升壓比、開關(guān)頻率等其他的控制狀態(tài)，各發(fā)熱量也成為不同的值。ecu100將通過實驗等求出的圖5、6所示的對應(yīng)關(guān)系預(yù)先存儲于存儲器。

在s11中，ecu100使用s10取得的信息，算出igbt元件q1的溫度與冷卻水溫tw的溫度差δtq1。ecu100從存儲器讀出圖5所示的對應(yīng)關(guān)系，參照該映射，算出與s10取得的信息對應(yīng)的igbt元件q1的發(fā)熱量。并且，ecu100考慮igbt元件q1的發(fā)熱量的履歷及時間經(jīng)過的影響等來算出溫度差δtq1。即，igbt元件q1由冷卻水冷卻，但是冷卻水的熱容量遠(yuǎn)小于igbt元件q1的熱容量，igbt元件q1的溫度以預(yù)定的時間常數(shù)收斂于冷卻水溫tw?？紤]這一點(diǎn)，ecu100算出溫度差δtq1。

在s12中，ecu100使用s10取得的信息，算出igbt元件q2的溫度與冷卻水溫tw的溫度差δtq2。ecu100從存儲器讀出圖6所示的對應(yīng)關(guān)系，參照該映射，算出與s10取得的信息對應(yīng)的igbt元件q2的發(fā)熱量。并且，ecu100考慮igbt元件q2的發(fā)熱量的履歷及時間經(jīng)過的影響等而算出溫度差δtq2。即，igbt元件q2的溫度也與igbt元件q1的溫度同樣地以預(yù)定的時間常數(shù)收斂于冷卻水溫tw?？紤]這一點(diǎn)，ecu100算出溫度差δtq2。

在s13中，ecu100將由水溫傳感器94檢測出的冷卻水溫tw、在s11及s12中算出的溫度差δtq1、δtq2代入到下述的式(1)、(2)，由此算出q1推定溫度及q2推定溫度，并將算出結(jié)果存儲于存儲器。

q1推定溫度＝冷卻水溫tw+溫度差δtq1…(1)

q2推定溫度＝冷卻水溫tw+溫度差δtq2…(2)

圖7是表示ecu100進(jìn)行轉(zhuǎn)換器30的上支路31的過熱保護(hù)時的處理次序的流程圖。該流程圖以預(yù)定周期反復(fù)執(zhí)行。

在s20中，ecu100從存儲器讀出在上述的圖4的s13中算出及存儲的q1推定溫度。在s21中，ecu100從溫度傳感器32取得ctp檢測值。

在s22中，ecu100判定ctp檢測值是否大于q1推定溫度。另外，在本實施方式中，考慮q1推定溫度的誤差等，ecu100判定ctp檢測值是否大于向q1推定溫度加入了預(yù)定容限δt1的值。

在ctp檢測值大于向q1推定溫度加入了預(yù)定容限δt1的值的情況下(s22為“是”)，認(rèn)為ctp檢測值受到比igbt元件q1的溫度高的二極管d1的溫度的影響更多，因此ecu300在s23中，判定為二極管d1的發(fā)熱量大于igbt元件q1的發(fā)熱量。在這種情況下，認(rèn)為ctp檢測值表示接近二極管d1的溫度的值。

因此，ecu100在s24中，判定ctp檢測值是否為二極管d1的保護(hù)溫度td1以上。在ctp檢測值小于二極管d1的保護(hù)溫度td1的情況下(s24為“否”)，ecu100結(jié)束處理。

在ctp檢測值為二極管d1的保護(hù)溫度td1以上的情況下(s24為“是”)，ecu100在s25中，將放電電力上限值wout限制成比當(dāng)前值低出預(yù)定值的值。由此，抑制蓄電池10的放電電流，降低二極管d1的通電量(發(fā)熱量)，因此能抑制二極管d1的過熱。

另一方面，在ctp檢測值為向q1推定溫度加上預(yù)定容限δt1的值以下的情況下(s22為“否”)，認(rèn)為ctp檢測值受到比二極管d1的溫度高的igbt元件q1的溫度的影響更多，因此ecu100在s26中，判定為igbt元件q1的發(fā)熱量大于二極管d1的發(fā)熱量。在這種情況下，認(rèn)為ctp檢測值表示接近igbt元件q1的溫度的值。

因此，ecu100在s27中，判定ctp檢測值是否為igbt元件q1的保護(hù)溫度tq1以上。在ctp檢測值小于igbt元件q1的保護(hù)溫度tq1的情況下(s27為“否”)，ecu100結(jié)束處理。

在ctp檢測值為igbt元件q1的保護(hù)溫度tq1以上的情況下(s27為“是”)，ecu100在s28中，將充電電力上限值win限制成比當(dāng)前值低出預(yù)定值的值。由此，抑制蓄電池10的充電電流，降低igbt元件q1的通電量(發(fā)熱量)，因此能抑制igbt元件q1的過熱。

圖8是表示ecu100進(jìn)行轉(zhuǎn)換器30的下支路33的過熱保護(hù)時的處理次序的流程圖。該流程圖以預(yù)定周期反復(fù)執(zhí)行。

在s30中，ecu100從存儲器讀出在上述的圖4的s13中算出及存儲的q2推定溫度。在s31中，ecu100從溫度傳感器34取得ctn檢測值。

在s32中，ecu100判定ctn檢測值是否大于q2推定溫度。另外，在本實施方式中，考慮q2推定溫度的誤差等，ecu100判定ctn檢測值是否大于向q2推定溫度加上預(yù)定容限δt2的值。

在ctn檢測值大于向q2推定溫度加上預(yù)定容限δt2的值的情況下(s32為“是”)，認(rèn)為ctn檢測值受到比igbt元件q2的溫度高的二極管d2的溫度的影響更多，因此ecu300在s33中，判定為二極管d2的發(fā)熱量大于igbt元件q2的發(fā)熱量。在這種情況下，認(rèn)為ctn檢測值表示接近二極管d2的溫度的值。

因此，ecu100在s34中，判定ctn檢測值是否為二極管d2的保護(hù)溫度td2以上。在ctn檢測值小于二極管d2的保護(hù)溫度td2的情況下(s34為“否”)，ecu100結(jié)束處理。

在ctn檢測值為二極管d2的保護(hù)溫度td2以上的情況下(s34為“是”)，ecu100在s35中，將充電電力上限值win限制成比當(dāng)前值低出預(yù)定值的值。由此，抑制蓄電池10的充電電流，降低二極管d2的通電量(發(fā)熱量)，因此能抑制二極管d2的過熱。

另一方面，在ctn檢測值小于向q2推定溫度加上預(yù)定容限δt2的值的情況下(s32為“否”)，認(rèn)為ctn檢測值受到比二極管d2的溫度高的igbt元件q2的溫度的影響更多，因此ecu100在s36中，判定為igbt元件q2的發(fā)熱量大于二極管d2的發(fā)熱量。在這種情況下，認(rèn)為ctn檢測值表示接近igbt元件q2的溫度的值。

因此，ecu100在s37中，判定ctn檢測值是否為igbt元件q2的保護(hù)溫度tq2以上。在ctn檢測值小于igbt元件q2的保護(hù)溫度tq2的情況下(s37為“否”)，ecu100結(jié)束處理。

在ctn檢測值為igbt元件q2的保護(hù)溫度tq2以上的情況下(s37為“是”)，ecu100在s38中，將放電電力上限值wout限制成比當(dāng)前值低出預(yù)定值的值。由此，抑制蓄電池10的放電電流，降低igbt元件q2的通電量(發(fā)熱量)，因此能抑制igbt元件q2的過熱。

如以上所述，本實施方式的ecu100在進(jìn)行上支路31的過熱保護(hù)的情況下，根據(jù)轉(zhuǎn)換器30的控制狀態(tài)等來算出q1推定溫度，通過將ctp檢測值與q1推定溫度進(jìn)行比較來判定igbt元件q1的發(fā)熱量和二極管d1的發(fā)熱量中的哪個大。并且，ecu100根據(jù)其判定結(jié)果來選擇是限制蓄電池10的充電還是限制蓄電池10的放電。由此，能適當(dāng)?shù)匾种粕现?1的igbt元件q1的過熱及二極管d1的過熱。ecu100對于下支路33也進(jìn)行與上支路31同樣的過熱保護(hù)。其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)換器30的上支路31及下支路33采用rcigbt的情況下，能夠適當(dāng)?shù)匾种粕现?1及下支路33的過熱。

另外，通過適當(dāng)?shù)匾种苅gbt元件q1、q2的過熱及二極管d1、d2的過熱，也能夠減少igbt元件q1、q2及二極管d1、d2的尺寸，進(jìn)而能夠減少轉(zhuǎn)換器30整體的尺寸。

另外，在本實施方式中，每當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換器30的過熱保護(hù)時，不是僅使各igbt元件q1、q2停止，因此能夠抑制所需的方向的電流并能夠繼續(xù)流動。

在上述的實施方式中，在圖8的s38中，通過限制放電電力上限值wout來抑制igbt元件q2的過熱。然而，在圖8的s38中，也可以取代限制放電電力上限值wout的情況，而進(jìn)行轉(zhuǎn)換器30的上支路接通控制(使上支路的igbt元件q1始終為接通狀態(tài)并使下支路的igbt元件q2始終為斷開狀態(tài)的控制)。通過進(jìn)行上支路接通控制，在下支路中，電流在二極管d2流動，而不在igbt元件q2流動，因此能夠更有效地抑制igbt元件q2的過熱。

應(yīng)考慮的是本次公開的實施方式在全部的點(diǎn)上為例示而不受限制。本發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權(quán)利要求書公開，并包括與權(quán)利要求書等同的意思及范圍內(nèi)的全部變更。