本發(fā)明涉及電力變換裝置，該電力變換裝置具備驅(qū)動電動發(fā)電機的逆變器、與所述逆變器的直流母線連接的dc/dc轉(zhuǎn)換器以及控制所述逆變器和所述dc/dc轉(zhuǎn)換器的控制裝置。

背景技術：

近幾年，以環(huán)境問題及資源問題為背景，在汽車方面強烈要求改善耗油量。作為實現(xiàn)此的技術，對基于以往的內(nèi)燃機的動力傳動系統(tǒng)追加了電動動力傳動系統(tǒng)的混合動力汽車快速地普及。

作為混合動力汽車的基本動力傳動系統(tǒng)，包括內(nèi)燃機(發(fā)動機)、電動發(fā)電機(motorgenerator)、高壓蓄電池、逆變器、低壓蓄電池(14v鉛蓄電池)、降壓dc/dc轉(zhuǎn)換器、14v電氣安裝件、ecu。

另外，為了盡量改善耗油量，需要回收大量的減速再生能量，減速再生能量在短時間變成大的電力，如果采用低壓蓄電池(14v鉛蓄電池)則無法接受。

另外，在專利文獻1中公開了如下動力傳動系統(tǒng)：將作為提高電動發(fā)電機的發(fā)電電壓且擅長進行能量的快速充放電的蓄電設備的鎳氫電池或鋰離子電池用作高壓蓄電池，將高壓蓄電池附加到逆變器的直流母線線路。

專利文獻1：日本特開2009－18719號公報

技術實現(xiàn)要素：

在上述專利文獻1中，在減速再生時逆變器的直流母線電壓為高的值，能夠積極地增大能量再生量，但直流母線電壓仍舊是高的電壓，所以在作為14v電氣安裝件所要求的電力大的狀態(tài)的重負荷狀態(tài)下，伴隨降壓dc/dc轉(zhuǎn)換器的電力變換而產(chǎn)生的損耗變大，存在導致降壓dc/dc轉(zhuǎn)換器大型化的課題。

另外，在使用電動發(fā)電機從怠速停止狀態(tài)再次起動發(fā)動機(以下稱為m/g起動)時，如果直流母線電壓仍舊是高的電壓，則由于對在電動發(fā)電機中流過的電流進行限制，所以伴隨逆變器中的電力變換而產(chǎn)生的損耗變大，還存在伴隨逆變器的冷卻性能提高而牽涉到大型化以及高成本化的課題。

另外，為了控制蓄電設備間的充電狀態(tài)偏差，蓄電設備具有cmu(電池單元監(jiān)視單元)，但校正充電狀態(tài)的偏差(電池單元平衡功能)所需的時間最低也是幾小時級別，還同時存在無法實時地實現(xiàn)電池單元平衡功能的課題。

本發(fā)明的目的在于降低逆變器和降壓dc/dc轉(zhuǎn)換器中的損耗，使逆變器和降壓dc/dc轉(zhuǎn)換器小型化。

本發(fā)明的電力變換裝置具備：逆變器，驅(qū)動電動發(fā)電機；第一dc/dc轉(zhuǎn)換器，與所述逆變器的直流母線連接；第二dc/dc轉(zhuǎn)換器，能夠改變所述直流母線的電壓；以及控制裝置，對所述逆變器、所述第一dc/dc轉(zhuǎn)換器以及所述第二dc/dc轉(zhuǎn)換器進行控制，通過所述控制裝置控制所述第二dc/dc轉(zhuǎn)換器，從而使第一控制狀態(tài)時的所述直流母線的電壓比第二控制狀態(tài)時的所述直流母線的電壓高。

本發(fā)明的電力變換裝置具備：逆變器，驅(qū)動電動發(fā)電機；第一dc/dc轉(zhuǎn)換器，與所述逆變器的直流母線連接；第二dc/dc轉(zhuǎn)換器，能夠改變所述直流母線的電壓；以及控制裝置，對所述逆變器、所述第一dc/dc轉(zhuǎn)換器以及所述第二dc/dc轉(zhuǎn)換器進行控制，通過所述控制裝置控制所述第二dc/dc轉(zhuǎn)換器，從而使第一控制狀態(tài)時的所述直流母線的電壓比第二控制狀態(tài)時的所述直流母線的電壓高，所以除了必要時以外將直流母線的電壓設為低電壓，從而能夠降低逆變器以及第一dc/dc轉(zhuǎn)換器中的損耗，能夠使逆變器以及第一dc/dc轉(zhuǎn)換器小型化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置的塊結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置的電路圖。

圖3是本發(fā)明的實施方式1的電力變換器的控制流程圖。

圖4是在本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置中示意地表示車速與逆變器的直流母線電壓(階躍狀)的關系的圖。

圖5是在本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置中示意地表示車速與逆變器的直流母線電壓(階梯狀)的關系的圖。

圖6是在本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置中示意地表示車速與逆變器的直流母線電壓(斜坡狀)的關系的圖。

圖7是在本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置中示意地表示車速與逆變器的直流母線電壓(斜坡狀)的關系的圖。

圖8是本發(fā)明的實施方式4的電力變換裝置的電路圖。

圖9是本發(fā)明的實施方式5的電力變換裝置的電路圖。

符號說明

1：第一蓄電設備；2：車載的低壓電氣安裝件；2a、2b：車載電氣安裝件的端子；3：第一dc/dc轉(zhuǎn)換器；3a、3b、3c、3d、3e：第一dc/dc轉(zhuǎn)換器的端子；4：逆變器；4dcb：逆變器的直流母線；4a、4b、4c、4d、4e、4f：逆變器的端子；5：電動發(fā)電機(m/g)；5a、5b、5c：m/g的端子；6：第二dc/dc轉(zhuǎn)換器；6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g：第二dc/dc轉(zhuǎn)換器的端子；7：第二蓄電設備；7a、7b：第二蓄電設備的輸出端子；8：第二蓄電設備；8a、8b：第二蓄電設備的輸出端子；9：控制裝置；9a、9b、9c、9d、9e、9f：控制裝置的端子；11：第三dc/dc轉(zhuǎn)換器；100：ecu；200：車載的高壓第二電氣安裝件；sccs：車輛控制狀態(tài)信號。

具體實施方式

實施方式1.

以下，基于圖1至圖5說明本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置的一個例子。

圖1示出本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置的塊結(jié)構(gòu)圖，圖2示出追加有各塊的代表電路的電力變換裝置的電路圖，圖3示出各車輛控制狀態(tài)下的控制流程圖。

首先，說明圖1的塊結(jié)構(gòu)圖。

作為蓄電設備，使用第一蓄電設備1(例如鉛蓄電池)和多個第二蓄電設備7、8(例如鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池等)這樣的電壓以及電氣特性不同的兩種蓄電設備。即，第二蓄電設備7、8(例如鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池等)的輸出電壓比第一蓄電設備1(例如鉛蓄電池)的輸出電壓高，另外，眾所周知，第二蓄電設備7、8(例如鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池等)與第一蓄電設備1(例如鉛蓄電池)的電氣特性不同。

如圖1例示，第一蓄電設備1并聯(lián)地連接于車載的電氣安裝件2的端子2a、2b與第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的端子3c、3d的各個連接線。

如圖1例示，第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的端子3a、3b、逆變器4的端子4a、4b以及第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的端子6a、6b分別連接。此外，將逆變器4的直流側(cè)端子4a和第一轉(zhuǎn)換器3的逆變器側(cè)端子3a進行連接的連接線以及將逆變器4的直流側(cè)端子4b和第一轉(zhuǎn)換器3的逆變器側(cè)端子3b進行連接的連接線一般被稱為逆變器4的直流母線。

如圖1例示，逆變器4的交流側(cè)的端子4c、4d、4e分別連接于電動發(fā)電機(motorgenerator)(m/g)5的端子5a、5b、5c。

如圖1例示，第二蓄電設備7的輸出端子7a、7b分別連接于第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的輸入側(cè)的端子6c、6d。如圖1例示，第二蓄電設備8的輸出端子8a、8b分別連接于第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的輸入側(cè)的端子6e、6f。即，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6設置有從兩個第二蓄電設備7、8中的一個第二蓄電設備7被供給電力的輸入側(cè)的端子6c、6d和從兩個第二蓄電設備7、8中的另一個第二蓄電設備8被供給電力的輸入側(cè)的端子6e、6f。換言之，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6設置有與第二蓄電設備的數(shù)量相應的數(shù)量的輸入側(cè)的端子對。

第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3、逆變器4以及第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6各自具有通過控制裝置9被控制成各自的輸出變化的功能。為了控制裝置9能夠?qū)Φ谝籨c/dc轉(zhuǎn)換器3、逆變器4以及第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6分別發(fā)出指令以使第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3、逆變器4以及第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6分別成為需要的動作狀態(tài)(operationstate)，控制裝置9的端子9a連接于逆變器4的端子4f，控制裝置9的端子9b連接于第一dc/dc轉(zhuǎn)換器9的端子3e，控制裝置9的端子9c連接于第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的端子6g。

第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3、逆變器4以及第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6是本實施方式的電力變換裝置的主要組件。

以上說明是說明各所述組件間的連接狀況的內(nèi)容。

以下說明作為各所述組件內(nèi)的一個例子的電路圖的圖2中的功能的一個例子以及動作的一個例子。

在逆變器4內(nèi)，mosfet41a的源極端子與mosfet41b的漏極端子連接，mosfet41c的源極端子與mosfet41d的漏極端子連接，mosfet41e的源極端子與mosfet41f的漏極端子連接。mosfet41a的漏極端子、mosfet41c的漏極端子以及mosfet41e的漏極端子連接，mosfet41b的源極端子、mosfet41d的源極端子以及mosfet41f的源極端子連接。mosfet41a的漏極端子、平滑電容器41g的一個端子以及端子4a分別連接，mosfet41b的源極端子、平滑電容器41g的另一個端子以及端子4b分別連接。mosfet41a的源極端子與端子4c連接，mosfet41c的源極端子與端子4d連接，mosfet41e的源極端子與端子4e連接。

在第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3內(nèi)，mosfet31b的源極端子與mosfet31c的漏極端子連接，其連接點與平滑電感器31d的一個端子連接。平滑電感器31d的另一個端子分別連接于平滑電容器31e的一個端子和端子3c，mosfet31c的源極端子分別連接于平滑電容器31e的另一個端子和端子3d。mosfet31b的漏極端子分別連接于平滑電容器31a的一個端子和端子3a，mosfet31c的漏極端子分別連接于平滑電容器31a的另一個端子和端子3b。

在第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6內(nèi)，mosfet61c的源極端子與mosfet61d的漏極端子連接，其連接點與平滑電感器61b的一個端子連接。mosfet61c的漏極端子分別連接于平滑電容器61e的一個端子和端子6c，mosfet61d的源極端子分別連接于平滑電容器61e的另一個端子和端子6d。mosfet61f的源極端子與mosfet61g連接，其連接點與mosfet61d的源極端子連接。mosfet61f的漏極端子分別連接于平滑電容器61h的一個端子和端子6e，mosfet61g的源極端子分別連接于平滑電容器61h的另一個端子和端子6f。平滑電感器61b的另一個端子分別連接于平滑電容器61a和端子6a，mosfet61g的源極端子連接于平滑電容器61a的另一個端子和端子6b。

對各個所述組件發(fā)出需要的動作狀態(tài)的指令的控制裝置9的端子9a連接于逆變器4的端子4f，端子9b連接于第一dc/dc轉(zhuǎn)換器9的端子3e，端子9c連接于第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的端子6g，端子9d連接于電動發(fā)電機5的端子5d，端子9e連接于車載電氣安裝件2的端子2c。

通過采用上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制裝置9一邊監(jiān)視各所述組件的動作狀態(tài)一邊對各所述組件發(fā)出需要的動作狀態(tài)的指令，對系統(tǒng)進行控制。

圖4示出示意地表示車速與逆變器的直流母線電壓的關系的例子。接下來，基于圖2，使用圖4說明各車輛控制狀態(tài)下的系統(tǒng)動作。

作為第一車輛控制狀態(tài)(第一控制狀態(tài))的事例，是“m/g起動”時的控制狀態(tài)的情況(圖3的步驟st2)。“m/g起動”時是指從由于等待信號等而車輛處于停止狀態(tài)并使發(fā)動機停止的狀態(tài)(怠速停止狀態(tài))再次起動發(fā)動機時使用電動發(fā)電機(m/g)的時候。在第一控制狀態(tài)下，為了將逆變器的直流母線電壓設為低電壓(例如14v)，使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6內(nèi)的mosfet61c和mosfet61g導通，使mosfet61d和mosfet61f截止，從而使得從逆變器6的直流母線4dcb只能看到第二瞬時型的蓄電設備7。一邊監(jiān)視第一蓄電設備7的soc(stateofcharge(充電狀態(tài)))一邊在低于預定的soc的定時使mosfet61d和mosfet61f導通，使mosfet61c和mosfet61g截止。另外，反復進行在第二蓄電設備8低于預定的soc的定時使mosfet61c和mosfet61g導通并使mosfet61d和mosfet61f截止的操作。

其結(jié)果，第二蓄電設備7以及第二蓄電設備8交替地連接于逆變器6的直流母線4dcb，將直流母線4dcb的電壓設為低電壓(例如12v)(圖3的步驟st3)，從而能夠防止在起動電動發(fā)電機(m/g)5時在逆變器4以及電動發(fā)電機(m/g)5中流過過大的電流，能夠避免逆變器4以及電動發(fā)電機(m/g)5損壞。

另外，由于直流母線4dcb的電壓成為低電壓，從而能夠使逆變器4的mosfet41a～41f中產(chǎn)生的損耗降低，能夠簡化逆變器4的散熱器，能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器4的小型化。

另外，以往，第二蓄電設備7和第二蓄電設備8的soc花費幾小時進行電壓平衡調(diào)整，但在本實施方式1中，能夠與各蓄電設備7、8的soc和能量充放電匹配地以幾秒為單位進行電壓平衡調(diào)整，無需將蓄電設備7、8做成考慮了電壓的不平衡的多余尺寸就能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

另外，在僅通過電動發(fā)電機(m/g)5的阻抗就能夠供給逆變器4的耐受電流以下且能夠提供起動所需轉(zhuǎn)矩的電流時，作為逆變器4的驅(qū)動方法，以開關次數(shù)少的180度通電來驅(qū)動電動發(fā)電機5，從而能夠大幅地降低逆變器4的mosfet41a～41f的半導體損耗，能夠使逆變器4小型化。

另外，即使逆變器4被pwm驅(qū)動，相比于以往的直流母線電壓為高的恒定狀態(tài)，能夠降低逆變器4的mosfet41a至41f的半導體損耗，能夠使逆變器4小型化。

作為第二車輛控制狀態(tài)(第一控制狀態(tài))的事例，是“車載電氣安裝件為重負荷”時的控制狀態(tài)的情況(圖3的步驟st4)。與前述第一車輛控制狀態(tài)的情況同樣地使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6動作，從而能夠?qū)⒅绷髂妇€4dcb的電壓設為低電壓(圖3的步驟st3)，能夠削減第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3中產(chǎn)生的損耗，能夠簡化第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的散熱器，能夠?qū)崿F(xiàn)第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的小型化。

此外，作為第二車輛控制狀態(tài)，在上述中說明了由于第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的輸入電壓變低而產(chǎn)生損耗被削減，但在第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的mosfet31b導通且mosfet31c截止并持續(xù)它們的狀態(tài)來將電力供給到車載電氣安裝件2時，能夠進一步大幅降低第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3產(chǎn)生的損耗。

另外，通過降低第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3產(chǎn)生的損耗，能夠使第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3小型化。

另外，通過降低第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3產(chǎn)生的損耗，例如，能夠應對從以往的車室內(nèi)設置(第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的車室內(nèi)設置)到高溫環(huán)境下的發(fā)動機艙內(nèi)設置(第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的發(fā)動機艙內(nèi)設置)，能夠縮短第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3與第一蓄電設備1(發(fā)動機艙內(nèi)設置)之間的大電流(100a～200a)的路徑(布線)，通過降低布線中產(chǎn)生的損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的節(jié)能化。

作為第三車輛控制狀態(tài)(第二控制狀態(tài))的事例，是“減速能量再生”時的控制狀態(tài)的情況(圖3的步驟st5)。此時，與前述第一以及第二車輛控制狀態(tài)下的動作不同，使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的mosfet61c和mosfet61f導通，使mosfet61d和mosfet61g截止，從而能夠?qū)⒅绷髂妇€4dcb的電壓設為高電壓(例如48v)(圖3的步驟st6)，能夠?qū)碜噪妱影l(fā)電機5的大的減速再生能量積極地回收到第一蓄電設備1以及第二蓄電設備7、8。

另外，在減速能量減少的情況下，通過使前述第一車輛控制狀態(tài)下的第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6動作，能夠一邊考慮第二蓄電設備7、8各自的soc一邊以幾秒進行電壓平衡調(diào)整，無需將蓄電設備7、8做成考慮了電壓的不平衡的多余尺寸就能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

作為第四車輛控制狀態(tài)(第二控制狀態(tài))的事例，是“轉(zhuǎn)矩輔助”時的控制狀態(tài)的情況(圖3的步驟st7)。此時，使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6動作以使直流母線4dcb的電壓變高(圖3的步驟st6)，從而通過將高電力供給到電動發(fā)電機5來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，并使轉(zhuǎn)矩輔助作用于發(fā)動機驅(qū)動軸，由此使發(fā)動機的工作點移動到高效率點而降低驅(qū)動所需的汽油量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的節(jié)能化。

另外，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6根據(jù)電動發(fā)電機5的轉(zhuǎn)速將直流母線4dcb的電壓從圖4所例示的階躍狀(ステップ狀)控制為圖5所例示的階梯狀(階段狀)，從而能夠降低第二dc/dc轉(zhuǎn)換器的mosfet61c、61d、61f、61g產(chǎn)生的損耗。

在第三以及第四車輛控制狀態(tài)時，使直流母線4dcb的電壓如圖4或者圖5所示按階躍狀或者階梯狀變化，從而在第二dc/dc轉(zhuǎn)換器的開關元件中不產(chǎn)生開關損耗，所以損耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

另外，通過降低以往配置在車室內(nèi)的第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的損耗，能夠應對向溫度比車室高的環(huán)境配置，例如向發(fā)動機艙內(nèi)配置。

另外，通過使多個第二蓄電設備7、8選擇性地進行充放電，能夠與電力流控制一起實時地控制第二蓄電設備7、8間的充電狀態(tài)。

另外，在本實施方式中，關于第二蓄電設備7、第二蓄電設備8，能夠選擇性地切換1個到2個的串聯(lián)連接，不存在并聯(lián)連接的狀態(tài)，不會產(chǎn)生當在各蓄電設備的電壓不平衡狀態(tài)下將蓄電設備并聯(lián)的情況下產(chǎn)生的過大的沖擊電流。

此外，處于基于控制裝置9的控制系統(tǒng)的上位的“控制車輛動作的ecu(electroniccontrolunit(電子控制單元)/enginecontrolunit(發(fā)動機控制單元))100”辨識或識別前述第一至第四車輛控制狀態(tài)?？刂蒲b置9基于從ecu100接收到的前述第一至第四車輛控制狀態(tài)的信號(車輛控制狀態(tài)信號)sccs(圖3的步驟st1)進行前述動作。

此外，在本發(fā)明的實施方式1中，作為開關元件，使用mosfet(場效應型晶體管)進行了說明，但使用雙極晶體管、絕緣型雙極晶體管(igbt)、碳化硅晶體管或者碳化硅mosfet也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式1中，作為第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)，例示非絕緣型的降壓斬波電路進行了說明，但只要能夠降壓即可，只要是本領域技術人員能夠推測的非絕緣型、絕緣型的電路方式即可，不特別限定第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)以及類別。

此外，在本發(fā)明的實施方式1中，關于電動發(fā)電機5以及逆變器4例示1組三相電路方式進行了說明，但采用兩組以上的三相電路方式也能夠得到同樣的效果，這是不言而喻的。

此外，在本發(fā)明的實施方式1中，例示第二dc/dc轉(zhuǎn)換器具有l(wèi)c濾波器(電抗器61b、電容器61a)的情況進行了說明，但使用包括直流母線的布線的寄生電感和逆變器4的平滑電容器41g、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電容器31a的lc濾波器也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式1中，例示第一蓄電設備和第二蓄電設備在不同的電壓下具有不同的電氣特性來進行了說明，但使用在不同的電壓下具有同樣的電氣特性的蓄電設備也能夠得到同樣的效果。

實施方式2.

以下，說明本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的一個例子。

本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的結(jié)構(gòu)圖與實施方式1中示出的圖1和圖2相同，所以省略關于電路結(jié)構(gòu)的說明。

另外，關于本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置的動作狀態(tài)，由于第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的動作與實施方式1中示出的動作相同，所以省略說明。

與實施方式1的不同點是第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的動作。在實施方式1中，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6進行的是將直流母線4dcb的電壓以階梯狀進行切換的動作，但在本實施方式2中，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的mosfet61a與61f、mosfet61d與61g成組，互補地進行開關，從而進行pwm動作，由此能夠?qū)⒅绷髂妇€4dcb的電壓控制為斜坡狀(ランプ狀)(參照圖6)。其結(jié)果，當逆變器4中的控制為pwm驅(qū)動的情況下，能夠降低逆變器4的控制響應，能夠利用簡單的控制電路實現(xiàn)。

另外，在逆變器4為180度通電的情況下，能夠一邊控制向電動發(fā)電機5的供給電流一邊降低逆變器4的mosfet41a至41f的半導體損耗，能夠使逆變器4小型化。

另外，在本實施方式中，相互電絕緣的第二蓄電設備7以及第二蓄電設備8能夠從第二蓄電設備7、8中的任一個蓄電設備向兩個第二蓄電設備7、8的串聯(lián)連接選擇性地切換，或者能夠從所述兩個向一個選擇性地切換。不存在第二蓄電設備7與第二蓄電設備8并聯(lián)連接的狀態(tài)，不會產(chǎn)生當在各蓄電設備7、8的電壓不平衡狀態(tài)下將蓄電設備7、8并聯(lián)的情況下產(chǎn)生的過大的沖擊電流。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式2中，作為開關元件，使用mosfet(場效應型晶體管)進行了說明，但使用雙極晶體管、絕緣型雙極晶體管(igbt)、碳化硅晶體管或者碳化硅mosfet也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式2中，作為第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)，使用非絕緣型的降壓斬波電路進行了說明，但只要能夠降壓即可，只要是本領域技術人員能夠推測的非絕緣型、絕緣型的電路方式，就不特別限定。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式2中，關于電動發(fā)電機5以及逆變器4，以1組三相電路方式進行了說明，但采用兩組以上的三相電路方式也能夠得到同樣的效果，這是不言而喻的。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式2中，以第二dc/dc轉(zhuǎn)換器具有l(wèi)c濾波器(電抗器61b、電容器61a)的情況進行了說明，但使用包括直流母線的布線的寄生電感和逆變器4的平滑電容器41g、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電容器31a的lc濾波器也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式2中，以第一蓄電設備和第二蓄電設備在不同的電壓下具有不同的電氣特性進行了說明，但使用在不同的電壓下具有同樣的電氣特性的蓄電設備也能夠得到同樣的效果。

實施方式3.

以下，說明本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置的一個例子。

本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置的結(jié)構(gòu)圖與實施方式1以及實施方式2中示出的圖1和圖2相同，所以省略關于電路結(jié)構(gòu)的說明。

另外，關于本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置的動作狀態(tài)，由于第一dc/dc轉(zhuǎn)換器的動作與實施方式1以及實施方式2中示出的動作相同，所以省略說明。

與實施方式2的不同點是第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的動作。在實施方式2中，第二dc/dc轉(zhuǎn)換器2的mosfet61a與61f、mosfet61d與61g成組，互補地進行開關，從而進行pwm動作，但在本實施方式3中，mosfet61a維持導通狀態(tài)，mosfet61f維持截止狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，從而能夠?qū)⒅绷髂妇€電壓控制為如圖7例示的斜坡狀。其結(jié)果，能夠降低mosfet產(chǎn)生的損耗，能夠使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器小型化。

另外，在本發(fā)明中，第二蓄電設備7、第二蓄電設備8能夠選擇性地切換1個到3個的串聯(lián)連接，不存在成為并聯(lián)連接的狀態(tài)，不會產(chǎn)生當在各蓄電設備的電壓不平衡狀態(tài)下將蓄電設備并聯(lián)的情況下產(chǎn)生的過大的沖擊電流。

此外，將設置3個第二蓄電設備的事例作為實施方式4例示。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式3中，作為開關元件，使用mosfet(場效應型晶體管)進行了說明，但使用雙極晶體管、絕緣型雙極晶體管(igbt)、碳化硅晶體管或者碳化硅mosfet也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式3中，作為第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)，使用非絕緣型的降壓斬波電路進行了說明，但只要能夠降壓即可，只要是本領域技術人員能夠推測的非絕緣型、絕緣型的電路方式，就不特別限定。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式3中，關于電動發(fā)電機5以及逆變器4，以1組三相電路方式進行了說明，但采用兩組以上的三相電路方式也能夠得到同樣的效果，這是不言而喻的。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式3中，以第二dc/dc轉(zhuǎn)換器具有l(wèi)c濾波器(電抗器61b、電容器61a)的情況進行了說明，但使用包括直流母線的布線的寄生電感和逆變器4的平滑電容器41g、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電容器31a的lc濾波器也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式3中，說明了mosfet61a維持導通狀態(tài)，mosfet61f維持截止狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，從而能夠?qū)⒅绷髂妇€電壓控制為斜坡狀，但是，mosfet61a維持截止狀態(tài)，mosfet61f維持導通狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式3中，以第一蓄電設備和第二蓄電設備在不同的電壓下具有不同的電氣特性進行了說明，但使用在不同的電壓下具有同樣的電氣特性的蓄電設備也能夠得到同樣的效果。

實施方式4.

以下，說明本發(fā)明的實施方式4的電力變換裝置的一個例子。

圖8示出本發(fā)明的實施方式4的電力變換裝置的結(jié)構(gòu)圖。不同點是第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6的電路結(jié)構(gòu)。具體而言，對實施方式1的第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6進一步追加有第二蓄電設備10、平滑電容器61k、mosfet61i以及mosfet61j。即，本實施方式4是在第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6中使用3個第二蓄電設備的情況下的事例。

在第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6內(nèi)，mosfet61c的源極端子與mosfet61d的漏極端子連接，其連接點與平滑電感器61b的一個端子連接。mosfet61c的漏極端子分別連接于平滑電容器61e的一個端子和端子6c，mosfet61d的源極端子分別連接于平滑電容器61e的另一個端子和端子6d。mosfet61f的源極端子與mosfet61g的漏極端子連接，其連接點與mosfet61d的源極端子連接。mosfet61f的漏極端子分別連接于平滑電容器61h的一個端子和端子6e，mosfet61g的源極端子分別連接于平滑電容器61h的另一個端子和端子6f。mosfet61i的源極端子與mosfet的漏極端子連接，其連接點與mosfet61g的源極端子連接。mosfet61i的漏極端子連接于平滑電容器61k的一個端子和端子6e，mosfet61j的源極端子連接于平滑電容器61k的另一個端子、端子6h以及端子6b。第三蓄電設備10連接于端子6g－6h間。

在本發(fā)明的實施方式4中，例如，在作為第一車輛控制狀態(tài)的“m/g起動”和作為第二車輛控制狀態(tài)的“車載電氣安裝件為重負荷”時，使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器動作以使第二蓄電設備7、8、10之中的充電狀態(tài)最高的第二蓄電設備優(yōu)先地連接于直流母線4dcb，在作為第三車輛控制狀態(tài)的“減速能量再生”和作為第四車輛控制狀態(tài)的“轉(zhuǎn)矩輔助”時，使第二dc/dc轉(zhuǎn)換器6動作以使第二蓄電設備7、8、10之中的充電狀態(tài)最低的第二蓄電設備優(yōu)先地連接于逆變器6的直流母線4dcb。其結(jié)果，考慮充電狀態(tài)來使多個蓄電設備選擇性地充放電，由此能夠與伴隨車輛控制狀態(tài)變化的電力流控制一起實時地控制多個蓄電設備充電狀態(tài)。

關于上述動作以外的電路動作，由于與本發(fā)明的實施方式1至3相同，所以省略說明。

其結(jié)果，能夠增大直流母線電壓的最大值，能夠使減速再生能量的量增加或者增大轉(zhuǎn)矩輔助的輸入電力，能夠改善耗油量。

另外，在本實施方式4中，第二蓄電設備7、8、10能夠選擇性地切換1個到3個的串聯(lián)連接，不存在成為并聯(lián)連接的狀態(tài)，不會產(chǎn)生當在各蓄電設備7、8、10的電壓不平衡狀態(tài)下將蓄電設備并聯(lián)的情況下產(chǎn)生的過大的沖擊電流。

此外，在本發(fā)明的實施方式4中，與前述實施方式1同樣地，處于基于控制裝置9的控制系統(tǒng)的上位的“控制車輛動作的ecu100”辨識或識別前述第一至第四車輛控制狀態(tài)?？刂蒲b置9基于從ecu100接收到的前述第一至第四車輛控制狀態(tài)的信號(車輛控制狀態(tài)信號)sccs進行前述動作。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式4中，作為開關元件，使用mosfet(場效應型晶體管)進行了說明，但使用雙極晶體管、絕緣型雙極晶體管(igbt)、碳化硅晶體管或者碳化硅mosfet也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式4中，作為第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)，使用非絕緣型的降壓斬波電路進行了說明，但只要能夠降壓即可，只要是本領域技術人員能夠推測的非絕緣型、絕緣型的電路方式，就不特別限定。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式4中，關于電動發(fā)電機5以及逆變器4，以1組三相電路方式進行了說明，但采用兩組以上的三相電路方式也能夠得到同樣的效果，這是不言而喻的。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式4中，以第二dc/dc轉(zhuǎn)換器具有l(wèi)c濾波器(電抗器61b、電容器61a)的情況進行了說明，但使用包括直流母線的布線的寄生電感和逆變器4的平滑電容器41g、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電容器31a的lc濾波器也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式4中，說明了mosfet61a維持導通狀態(tài)，mosfet61f維持截止狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，由此能夠?qū)⒅绷髂妇€電壓控制為斜坡狀，但是，mosfet61a維持截止狀態(tài)，mosfet61f維持導通狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式4中，以第一蓄電設備和第二蓄電設備在不同的電壓下具有不同的電氣特性進行了說明，但使用在不同的電壓下具有同樣的電氣特性的蓄電設備也能夠得到同樣的效果。

實施方式5.

以下，說明本發(fā)明的實施方式5的電力變換裝置的一個例子。

圖9示出本發(fā)明的實施方式5的電力變換裝置的結(jié)構(gòu)圖。與實施方式1至實施方式4的不同點是：實施方式1至實施方式4僅使用車載的低壓電氣安裝件2，但在實施方式5中，在需要車載的高壓第二電氣安裝件200的情況下，做成追加了第三dc/dc轉(zhuǎn)換器11的電力變換裝置的結(jié)構(gòu)，其中，第三dc/dc轉(zhuǎn)換器11是對第二電氣安裝件200供電的升壓dc/dc轉(zhuǎn)換器。

在第三dc/dc轉(zhuǎn)換器11中，電抗器110a的一端、平滑電容器110b的一端以及端子11a分別連接，電抗器110a的另一端、mosfet110c的漏極端子以及mosfet110d的源極端子分別連接。mosfet110d的漏極端子、平滑電容器110e的一端以及端子11c分別連接，平滑電容器110b的另一端、mosfet110c的源極端子、平滑電容器110e的另一端以及端子11d分別連接。端子6a與端子11a連接，端子6b與端子11b連接，車載的第二電氣安裝件200的端子200a與端子11c連接，端子200b與端子11d連接?？刂蒲b置9f與端子11e連接。

關于上述動作以外的電路動作，由于與本發(fā)明的實施方式1至4相同，所以省略說明。

本發(fā)明的實施方式5的特征是：使第三dc/dc轉(zhuǎn)換器11以在輸入電壓范圍和輸出電壓范圍中最低的升壓進行動作。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)第三dc/dc轉(zhuǎn)換器11的小型化。

另外，其結(jié)果，能夠以兼容的方式使用車載的低壓電氣安裝件2和車載的高壓第二電氣安裝件200，能夠增大向電氣安裝件的輸入電力，蓄電設備的能量的使用對象增加，從而耗油量得以改善。

另外，在本實施方式中，第二蓄電設備7、第二蓄電設備8、第二蓄電設備10能夠選擇性地切換1個到3個的串聯(lián)連接。不存在第二蓄電設備7、8、10并聯(lián)連接的狀態(tài)，不會產(chǎn)生當在各蓄電設備7、8、10的電壓不平衡狀態(tài)下將蓄電設備7、8、10并聯(lián)的情況下產(chǎn)生的過大的沖擊電流。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式5中，作為開關元件，使用mosfet(場效應型晶體管)進行了說明，但使用雙極晶體管、絕緣型雙極晶體管(igbt)、碳化硅晶體管或者碳化硅mosfet也能夠得到同樣的效果。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式5中，作為第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電路結(jié)構(gòu)，使用非絕緣型的降壓斬波電路進行了說明，但只要能夠降壓即可，只要是本領域技術人員能夠推測的非絕緣型、絕緣型的電路方式，就不特別限定。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式5中，關于電動發(fā)電機5以及逆變器4，以1組三相電路方式進行了說明，但采用兩組以上的三相電路方式也能夠得到同樣的效果，這是不言而喻的。

此外，與本發(fā)明的實施方式1的情況同樣地，在本發(fā)明的實施方式5中，以第二dc/dc轉(zhuǎn)換器具有l(wèi)c濾波器(電抗器61b、電容器61a)的情況進行了說明，但是，使用包括直流母線的布線的寄生電感和逆變器4的平滑電容器41g、第一dc/dc轉(zhuǎn)換器3的電容器31a的lc濾波器也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式5中，說明了mosfet61a維持導通狀態(tài)，mosfet61f維持截止狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，由此能夠?qū)⒅绷髂妇€電壓控制為斜坡狀，但是，mosfet61a維持截止狀態(tài)，mosfet61f維持導通狀態(tài)，mosfet61d和61g互補地進行開關，也能夠得到同樣的效果。

此外，在本發(fā)明的實施方式1至5中，第二蓄電設備7、8、10優(yōu)選為是鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池、其它瞬時型(高輸出密度型(特征是相比于高能量密度型，積蓄能量的量少但短時間充放電電流大的大電流充放電特性))的蓄電設備，第一蓄電設備7優(yōu)選為是鉛蓄電池、其它持續(xù)型(高能量密度型(特征是相比于高輸出密度型，積蓄能量的量多但短時間充放電電流小的高能量的充放電特性))，但是，例如第一蓄電設備7也采用鎳氫蓄電池、鋰離子蓄電池、其它等，在起到本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)適當?shù)厥褂孟鄳男铍姵丶纯伞?/p>

此外，在本發(fā)明的實施方式5中，作為整流元件，使用mosfet110d進行了說明，但使用作為單向整流元件的二極管或者碳化硅二極管也能夠得到同樣的效果。

此外，在實施方式1至5中，控制裝置9也可以設置在ecu100內(nèi)。

另外，在實施方式1至5中，設想了“電氣安裝件200的電壓>電氣安裝件2的電壓”的大小關系，電氣安裝件2的電壓例如是12v(是一個例子，不限于12v)，作為電氣安裝件2的事例，例如是車前燈、汽車導航系統(tǒng)、音響等。電氣安裝件200的電壓例如是48v(是一個例子，不限于48v)，作為電氣安裝件200的事例，例如是eps(電動動力轉(zhuǎn)向)、電動空調(diào)器等。

另外，在上述電壓12v、48v的事例的情況下，直流母線4dcb的電壓例如為如下面(a)至(e)所示。

(a)所述第一車輛控制狀態(tài)時的直流母線4dcb的電壓為12v(是一個例子，不限于12v)。

(b)所述第二車輛控制狀態(tài)時的直流母線4dcb的電壓為12v(是一個例子，不限于12v)。

(c)所述第三車輛控制狀態(tài)時的直流母線4dcb的電壓為48v(是一個例子，不限于48v)。

(d)所述第四車輛控制狀態(tài)時的直流母線4dcb的電壓為48v(是一個例子，不限于48v)。

(e)除了所述第一至第四車輛控制狀態(tài)時以外的車輛控制狀態(tài)時(穩(wěn)定行駛時)的直流母線4dcb的電壓為12v(是一個例子，不限于12v)。

此外，本發(fā)明能夠在該發(fā)明的范圍內(nèi)對各實施方式適當?shù)剡M行組合、變形、省略。

此外，在各圖中，同一符號表示相同或者相當部分。