[发明专利]电源系统和电源系统控制方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年9月5日提交的日本专利申请第2006-239988号的优先权。通过引用而将日本专利申请第2006-239988号的全部公开内容合并于此。

技术领域

本发明涉及电源系统和电源系统控制方法。

背景技术

日本公开专利申请第5-236608号公开了具有电机和车辆电力电源系统(vehicle electric power supply system)的传统的电动汽车(electric automobile)的例子。车辆电力电源系统包括多个电连接到电机的电池块。这样的传统车辆电力电源系统在串联连接和并联连接之间切换电池块的连接状态，以改变来自电池块的输出电压。更具体地，在所需电压相对小的情况下，通过并联连接电池块而减小输出电压，而在所需电压相对大的情况下，通过串联连接电池块而增大来自电池块的输出电压。因此，增大了系统的效率。然而，在这样的传统车辆电力电源系统中，有必要抑制在切换电池块的串联和并联连接时、由电池块和用于电机的逆变器(inverter)之间的电位差生成的异常电流(例如，涌入电流(inrush current)或输入浪涌电流(input surge currents))。

另一方面，日本专利第3558546号公开了传统电动汽车的另一个例子，其中，在串联和并联连接之间切换多个电池块的连接状态的电源系统与逆变器之间置入斩波电路(chopper circuit)。在此传统的电动汽车中，斩波电路将电池块的电压维持在基本上恒定的值，并且，根据需要而消除来自电池块的输出电压和逆变器的所需电压之间的差。

综上所述，本领域的技术人员将清楚，根据此公开，存在对于改进的电源系统和电源系统控制方法的需要。此发明针对于现有技术中的此需要、以及其它需要，根据此公开，其对于本领域的技术人员来说将是清楚的。

发明内容

在上述日本专利第3558546号中公开的传统电动汽车中，有可能通过使用斩波电路、即使在电池块和逆变器之间存在电位差的情况下、也抑制异常电流(例如，涌入电流或输入浪涌电流)。然而，由于斩波电路的结构，存在中断电功率从电池块移动(传输)到逆变器、或电功率从逆变器移动(传输)到电池块的时间。换句话说，在这样的传统电源系统中，在电池快和逆变器之间间断地传送电功率。因此，在传统电动汽车中，在斩波电路的操作期间，限制了从逆变器到电池块、或从电池块到逆变器的电功率的传递。因而，当在其中逆变器和电池块之间传送的电功率量相对大的操作状态期间、通过斩波电路而执行具有斩波的电压切换控制(串联和并联连接之间的切换)时，通过该电路的电功率的均值或平均值减小。因此，在通过使用斩波电路而切换电压的期间，不能维持所传送的功率量相对大的操作状态，并且由此，在传统电源系统中，不能在这样的操作状态期间执行电压切换。

因而，本发明的目的在于提供这样的电源系统：可在抑制由电压切换控制产生的异常电流的同时，确保在功率存储装置的串联和并联连接之间的切换(电压切换控制)期间、在多个功率存储装置和逆变器之间传递的大量功率。

为了实现本发明的以上目的，电源系统包括负载单元、功率累积单元、电流调节部分、以及电压切换控制部分。负载单元包括电容器、逆变器和电机。功率累积单元连接到负载单元。功率累积单元包括：第一切换部分，其被配置和布置为选择性地实现功率累积单元的输出电压基本上等于第一电机驱动电压的第一电压输出状态；以及第二切换部分，其被配置和布置为选择性地实现功率累积单元的输出电压基本上等于比第一电机驱动电压高的第二电机驱动电压的第二电压输出状态。电流调节部分被置于功率累积单元和负载单元之间。电流调节部分被配置和布置为抑制在功率累积单元的端子和负载单元的端子之间流动的电流的变化。电压切换控制部分被配置为执行电压切换控制，以在跨越负载单元的端子的电压基本上等于第一电机驱动电压的第一状态、以及跨越负载单元的端子的电压基本上等于第二电机驱动电压的第二状态之间切换，同时，在完成该电压切换控制之前，通过交替地操作功率累积单元的第一和第二切换部分、以重复地在第一电压输出状态和第二电压输出状态之间切换，而在功率累积单元和负载单元之间连续地传送电功率。

从下面结合附图而公开了本发明的优选实施例的详细描述中，本发明的这些和其它目的、特征、方面、以及优点对于本领域的技术人员来说将变得清楚。

附图说明

现在，参照形成此原始公开的一部分的附图：

图1是根据本发明的第一实施例的电源系统的电路架构图；