申请/专利权人：本田技研工业株式会社

申请日：2016-02-24

公开（公告）日：2020-03-24

公开（公告）号：CN107408902B

主分类号：H02P3/22(20060101)

分类号：H02P3/22(20060101);B60L3/04(20060101);B60L9/18(20060101);H02M7/5387(20070101);H02M1/32(20070101);H02P27/08(20060101)

优先权：["20150225 JP 2015-034797"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.03.24#授权;2017.12.22#实质审查的生效;2017.11.28#公开

摘要：本发明提供一种能够在产生异常时进行电动机的快速减速以及蓄电器的快速放电的电力系统。在异常检测装置30检测到异常时，电力系统10的控制装置34进行交替地切换上臂三相短路控制和下臂三相短路控制的切换控制，其中该上臂三相短路控制将全部的上臂52u、52v、52w设为通电状态并将全部的下臂54u、54v、54w设为非通电状态，该下臂三相短路控制将全部的上臂52u、52v、52w设为非通电状态并将全部的下臂54u、54v、54w设为通电状态。在切换两种短路控制时，也可以产生使上臂以及下臂的通电状态重复的通电重复期间。

主权项：1.一种电力系统，具备：电动机12；电源16；逆变器14，其包括U相、V相以及W相的上臂52u、52v、52w以及下臂54u、54v、54w；控制装置34，其控制所述逆变器14，从而控制从所述电源16向所述电动机12的电力供给；蓄电器18，其在所述逆变器14的直流端侧与所述逆变器14并联连接；和异常检测装置，检测需要所述电动机12的停止或输出降低的异常，所述电力系统的特征在于，在所述异常检测装置检测到所述异常时，所述控制装置34进行交替地切换上臂三相短路控制和下臂三相短路控制的切换控制，其中所述上臂三相短路控制将全部的所述上臂52u、52v、52w设为通电状态，并将全部的所述下臂54u、54v、54w设为非通电状态，所述下臂三相短路控制将全部的所述上臂52u、52v、52w设为非通电状态，并将全部的所述下臂54u、54v、54w设为通电状态，而且，所述控制装置34在所述上臂三相短路控制与所述下臂三相短路控制的切换时，产生使电流流过所述上臂52u、52v、52w的状态与电流流过所述下臂54u、54v、54w的状态同时产生的通电重复期间，与所述切换控制的开始时的所述通电重复期间相比，所述控制装置34将之后的所述通电重复期间设得较长。

全文数据：电力系统技术领域[0001]本发明涉及具有包括三相U相、V相、W相的上臂以及下臂的逆变器的电力系统。背景技术[0002]关于美国专利申请公开第20130204477号公报（以下，称为“US20130204477A1”。），其目的在于，在产生了碰撞时，更适当地保护逆变器、三相交流电动机的同时，对积蓄在平滑蓄电器的电荷迅速地进行放电（[0006]、摘要）。为了达到该目的，在US20130204477A1中，在感测到碰撞之后，逆变器41、42的上臂晶体管1'11〜113、了21〜了23全部截止，并且下臂晶体管T14〜T16、T24〜T26全部导通。此外，之后在马达MG1、MG2未产生反电动势时，对逆变器41、42的上臂晶体管1'11〜1'13421〜123中的至少任意一个施加比完全导通时的栅极电压VI低的栅极电压V2。除此之外，逆变器41、42的下臂晶体管1'14〜116、124〜T26中的与施加了栅极电压V2的上臂晶体管串联连接的下臂晶体管导通摘要）。[0003]关于日本特开2011-182578号公报（以下，称为“JP2011-182578A”。），其目的在于，提供一种能够在实现过热保护的同时对蓄电器的电荷进行放电的电力变换装置[0004]、摘要）。为了达到该目的，在JP2011-182578A中，温度传感器27检测下臂用晶体管24的温度。控制电路26对下臂用晶体管24施加电流限制的同时将上臂用晶体管23以及下臂用晶体管24同时导通而通过晶体管23、24对高压蓄电器25的电荷进行放电。除此之外，若由温度传感器27检测出的下臂用晶体管24的温度达到规定值，则控制电路26使下臂用晶体管24截止摘要）。发明内容[0004]如上所述，在US20130204477A1中，在马达MG1、MG2产生了反电动势的情况下即，在马达MG1、MG2的发电量大的情况下），使全部的上臂晶体管T11〜T13、T21〜T23截止，并使全部的下臂晶体管T14〜T16、T24〜T26导通摘要）。此时，发热部位限定在下臂晶体管T14〜T16、T24〜T26。从在谋求下臂晶体管开关元件的保护的同时使发热量增加或者加快马达MG1、MG2电动机的减速的观点出发，存在改善的余地。[0005]在JP2011-18257SA中，涉及到用于使蓄电器25放电的升压变换器20晶体管23、24的控制，而对于逆变器30晶体管31〜36的控制并未进行研究。[0006]另外，在产生异常时经由逆变器控制来加快电动机的减速的必要性并不限于车辆。[0007]本发明是考虑到如上所述的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够在产生异常时加快电动机的减速的电力系统。[0008]本发明涉及的电力系统具备：[0009]电动机；[0010]电源；[0011]逆变器，其包括u相、V相以及W相的上臂以及下臂；[0012]控制装置，其控制所述逆变器，从而控制从所述电源向所述电动机的电力供给；[0013]蓄电器，其在所述逆变器的直流端侧与所述逆变器并联连接;和[0014]异常检测装置，其检测需要所述电动机的停止或输出降低的异常，[0015]所述电力系统的特征在于，[0016]在所述异常检测装置检测到所述异常时，所述控制装置进行交替地切换上臂三相短路控制和下臂三相短路控制的切换控制，其中所述上臂三相短路控制将全部的所述上臂设为通电状态，并将全部的所述下臂设为非通电状态，所述下臂三相短路控制将全部的所述上臂设为非通电状态，并将全部的所述下臂设为通电状态。[0017]根据本发明，在检测到需要电动机的停止或输出降低的异常时，交替地产生上臂三相短路控制和下臂三相短路控制。在两种三相短路控制中，因为在闭合电路内电流会急剧增加，所以能够将电动机具有的动能快速地变换为热。因此，能够实现电动机的快速减速或快速停止。[0018]此外，根据本发明，使用上臂三相短路控制和下臂三相短路控制这两者。因此，与仅进行上臂三相短路控制或下臂三相短路控制中的一方的情况相比，能够在使发热部位分散的同时提高电动机的减速度。因此，能够在保护上臂以及下臂免受热损害的同时提高电动机的减速度。[0019]所述控制装置也可以在切换所述上臂三相短路控制和所述下臂三相短路控制时产生使所述上臂的通电状态和所述下臂的通电状态重复的通电重复期间。由此，能够立即释放蓄积在与逆变器并联连接的蓄电器的电荷，安全性提高。[0020]所述控制装置也可以与所述切换控制的开始时的所述通电重复期间相比将之后的所述通电重复期间设得较长。若至少产生通电重复期间，则会进行蓄电器的放电，蓄电器的电位会下降。通过在蓄电器的电位下降的状态下延长通电重复期间，从而能够在避免逆变器的损伤的同时缩短放电时间。[0021]所述电力系统可以应用于以所述电动机为驱动源的电动车辆，所述异常检测装置可以是对所述电动车辆的碰撞进行检测的碰撞检测装置。由此，即使在电动车辆的碰撞后车轮进行空转的情况下，也能够通过使空转的车轮立即减速或停止，从而提高碰撞后的安全性。此外，在产生通电重复期间的情况下，通过立即释放蓄电器的电荷，也能够提高碰撞后的安全性。附图说明[0022]图1是作为本发明的一个实施方式涉及的电力系统的电动车辆的概略结构图。[0023]图2是所述实施方式中的放电控制的流程图。[0024]图3是所述实施方式中的逆变器短路控制的流程图（图2的S3的细节）。[0025]图4是示出所述实施方式中的上臂驱动信号、下臂驱动信号以及死区时间与各种控制的关系的图。[0026]图5是示出所述实施方式的上臂三相短路控制时的电流的流动的图。[0027]图6是示出所述实施方式的下臂二相短路控制时的所述电流的流动的图。[0028]图7是示出所述实施方式的通电重复控制时的所述电流的流动的图。[0029]图8是示出所述实施方式的常规控制中的上臂驱动信号、下臂驱动信号以及死区H、J冋、W合开天兀忏甲的集电扱—友射极间电压、栅极—发射极间电压、集电极_发射极间电流的图。[0030]图9是示出所述实施方式的逆变器短路控制中的上臂驱动信号、下臂驱动信号以及死区时间、和各开关元件中的集电极-发射极间电压、栅极_发射极间电压、集电极-发射极间电流的图。[0031]图10A示出使用了比较例涉及的放电控制的情况下的放电特性，图1〇B示出使用了本实施方式涉及的放电控制的情况下的放电特性。具体实施方式[0032]I.一个实施方式[0033][0127]在上述实施方式中，对使用三个上臂SW元件6〇u、60v、60w和三个下臂SW元件64u、64v、64w的例子进行了说明（图1。然而，例如，从将上臂52u、52v、52w以及下臂54u、54v、54w分别设为三相的观点出发，SW元件60、64的数目并不限于此。例如，也能够设置六个上臂sw元件60，并对各相分配两个SW元件60。同样地，也能够设置六个下臂sw元件64，并对各相分配两个SW元件64。[0128]THvc2THvc1以下时，开始进行通电重复控制。[0141]附图标记说明[0142]10:电动车辆电力系统）[0143]12:马达（电动机）[0144]14:逆变器[0145]16:高电压电池电源）[0146]18:蓄电器[0147]30:碰撞检测装置异常检测装置）[0148]34:ECU控制装置）[0149]52u、52v、52w:上臂[0150]54u、54v、54w:下臂[0151]Tov:通电重复期间。

权利要求：1.一种电力系统，具备：电动机12;电源（16;逆变器（14，其包括U相、V相以及W相的上臂52u、52v、52w以及下臂54u、54v、54w;控制装置34，其控制所述逆变器（14，从而控制从所述电源（I6向所述电动机（12的电力供给；蓄电器（18，其在所述逆变器（14的直流端侧与所述逆变器14并联连接;和异常检测装置，检测需要所述电动机12的停止或输出降低的异常，所述电力系统的特征在于，在所述异常检测装置检测到所述异常时，所述控制装置34进行交替地切换上臂三相短路控制和下臂三相短路控制的切换控制，其中所述上臂三相短路控制将全部的所述上臂52u、52v、52w设为通电状态，并将全部的所述下臂（54u、54v、54w设为非通电状态，所述下臂三相短路控制将全部的所述上臂（52u、52v、52w设为非通电状态，并将全部的所述下臂54u、54v、54w设为通电状态。2.根据权利要求1所述的电力系统，其特征在于，所述控制装置34在所述上臂三相短路控制与所述下臂三相短路控制的切换时，产生使所述上臂52u、52v、52w的通电状态与所述下臂54u、54v、54w的通电状态重复的通电重复期间。3.根据权利要求2所述的电力系统，其特征在于，与所述切换控制的开始时的所述通电重复期间相比，所述控制装置34将之后的所述通电重复期间设得较长。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电力系统，其特征在于，所述电力系统应用于以所述电动机12为驱动源的电动车辆10，所述异常检测装置是检测所述电动车辆10的碰撞的碰撞检测装置30。

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