[发明专利]汽车用电力装置

说明书

本申请为同一申请人于2003年9月18日提交的申请号为03825628.2、发明名称为“汽车用电力装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及汽车用电力装置，特别涉及安装于汽车等车辆装置上的、作为电池使用的汽车用电力装置。

背景技术

在以往的汽车电池用电力电路中，例如象特开2002-218667号公报(图3、图10)所示的那样，电池组和电容器组串联连接。

在上述专利文献1中，电池组由一个12V的电池构成，电容器组由多个电容器构成。DC/DC转换器连接在电容器组的两端和电池组之间，通过降低电容器组的电压，从而向电池组供电。这里，电池组用于向额定电压12V的电子装置供电，在电池组的两端上连接了负载。

由于以往的装置能够在启动时(启动空转停止操作时)、电力变换电路开始操作的同时，通过使双向DC/DC转换器执行操作，从电池组向电容器组传输电力，而降低流过电容器组的电流，因此，能够减小电容器组的电容。在电力变换装置关闭后，在达到规定电压前利用双向DC/DC转换器对电容器组执行再充电，为下一次再启动作准备。

如上述专利文献1的图10所示，在以往的电力装置的双向DC/DC转换器的电路结构中，设置了在升压和降压时利用高频(50k-200kHz)执行开关操作的2个MOSFET，在升压时执行开关操作的第1MOSFET中，漏极端子连接到电容器的高压侧端子上，源极端子连接到扼流圈的一个端子上，栅极端子连接到控制电路上。在降压时执行开关操作的第2个MOSFET中，漏极端子连接到扼流圈和第1MOSFET的源极端子上，源极端子连接到电池组的低压侧端子上，栅极端子连接到控制电路上。扼流圈的的另一个端子连接到电池组的高压侧端子和平滑电容器的一个电极上，该电容器的另一端子连接到电池组的低压侧端子上。

电力装置通过在空转停止操作的开始时，从电池组和电容器组向电力变换电路提供能量以使电力变换电路执行操作，从而使马达旋转、汽车开始运动。利用马达提升到空转转数，点火引擎，将驱动源从马达转移到引擎。马达启动时执行操作的时间为0.2-1秒左右。另一方面，由于马达作为发电机工作，因此，在汽车行驶过程中电力装置执行操作。该操作时间与启动时的操作相比非常长。

由于操作时间短，因此，启动时的发热量充分小于发电操作的发热量。尽管启动时的瞬时发热非常大，但是，它能够由装置所具有的热容量充分吸收。因此，在执行电力装置的热设计(进行设计以使装置不超过允许温度)的情况下，要考虑到发电时的发热来进行设计。在以往装置中，为了将高压侧(图中Vf3)产生的能量降压为12V电池，发电时以高频驱动DC/DC转换器。若执行高频开关，则由于开关损耗变大，因此，DC/DC转换部发热。电力变换电路部由于在发电时以二极管整流模式来执行操作，因此，即便执行开关操作，其频率也是低的，此时的电力变换电路部的发热减小。因此，装置的热设计必须要充分考虑DC/DC转换器部的发热。为了将装置温度抑制到允许值，必须采取以下对策：或者加大装置的散热片，安装强制空冷用风扇，或者在装置下面配置水冷用散热片来执行水冷的结构。这些对策不仅使装置大型化而且还提高了成本。因此，以往的装置存在装置大型化且高成本的缺陷。

发明内容

本发明是为了解决上述缺陷而作出的，目的在于提供一种小型且低成本的汽车用电力装置，它大幅抑制了DC/DC转换器电路部的发热。

本发明的汽车用电力装置具有引擎以及马达，马达向所述引擎传输动力使其启动，同时，还在所述引擎的旋转中接受所述引擎的动力来执行发电的马达。该汽车用电力装置具有：连接到所述电力变换装置上的电池；以及，与所述电池串联连接的、执行能量存储的能量存储源。该汽车用电力装置具有一个DC/DC转换器，它由至少2个开关元件构成，通过对所述能量存储源的电压进行升压而向所述能量存储源充电，并通过降压将所述能量存储源内的能量回收到所述电池内。所述DC/DC转换器的所述至少2个开关元件中的任一个连接了所述电力变换电路的DC电压输入输出端子的高电压侧端子和所述电池的高电压侧端子。在所述马达接受所述引擎的动力后发电，并通过所述电力变换电路以及所述DC/DC转换器对所述电池充电时，使电力变换电路的DC电压输入输出端子的高电压侧端子相连接的所述开关元件恒为为ON。由此，得到大幅抑制了DC/DC转换器电路部的发热的、小型且低成本的汽车用电力装置。

附图说明

图1是一张结构图，它表示了根据本发明实施方式1的汽车用电力变换装置的结构。