[发明专利]驱动设备、具有驱动设备的驱动力输出系统以及用于控制驱动设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及驱动设备、结合有该驱动设备的驱动力输出系统以及用于控制驱动设备的方法。

背景技术

日本专利申请公开号2006-262638(JP-A-2006-262638)揭示了一种驱动设备，其中从电池供应的电力在升压DC-DC变压器处升压，然后被供应至用于驱动电动机及发电机的逆变器电路。在该驱动设备中，空调器连接至升压DC-DC变压器侧(电池的输出端子所在的一侧)。

但是，根据该驱动设备，需要使用结合有具有大载流量的功率半导体的驱动电路来充分地对辅助机构供电。当使用具有大升压能力的升压DC-DC变压器时，通常将电池的电压设定为较低电平，由此电流趋于相对较大来充分地对辅助机构供电。因此，在此情况下，需要在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用具有大载流量的功率半导体。通常，功率半导体的载流量越大，功率半导体的尺寸就越大，这种较大的部件会增加驱动电路的尺寸及其成本。此外，较大电流会造成较大损耗，导致较低的能量效率。

发明内容

本发明涉及一种驱动设备，其能够使在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用的功率半导体的尺寸减小，并提供较高的能量效率。本发明还涉及一种结合有该驱动设备的驱动力输出系统，以及一种用于控制该驱动设备的方法。

本发明的第一方面涉及一种驱动设备，其包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧被供电。

根据本发明的第一方面的驱动设备，辅助机构连接至升压电路(其对来自DC电源的电力的电压进行升高然后将该电压供应至逆变器电路)的逆变器电路侧，即，升压电路的与DC电源所在的位置相反的一侧。因此，高压侧电力被供应至辅助机构，由此减小了供应至用于驱动辅助机构的驱动电路的电流。因此，上述结构允许在用于驱动辅助机构的驱动电路中使用具有相对较小载流量的功率半导体，并且上述功率半导体的相对较小的尺寸可相应地减小驱动电路的尺寸，并可提高驱动设备的能量效率。

上述驱动设备还可以包括电容器，其连接至所述DC电源的正极端子，并连接至所述升压电路的高压侧正极端子。该结构可抑制高压侧电压在电动机的驱动状态突然改变时的变化，由此可稳定电压。

上述驱动设备还可以包括：继电器，其可操作以将所述升压电路与所述DC电源连接和断开；正极电势检测器，其检测在所述电容器的与所述升压电路的所述高压侧正极端子连接的端子处的电势；以及系统停止控制器，如果当发出用于使结合有所述驱动设备的系统停止的命令时所述继电器为关断，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为零，并且，如果当发出用于使所述系统停止的命令时所述继电器为接通，则所述系统停止控制器控制所述逆变器电路，以使得电力被所述电动机消耗直至由所述正极电势检测器检测到的电势大致变为等于所述DC电源的所述正极端子处的电势。该结构使得无论继电器为接通还是关断，均能够在系统停止时将累积在电容器中的电荷进行释放。

此外，在此情况下，所述系统停止控制器可以通过控制所述逆变器电路以向所述电动机供应d轴电流，来实现所述电动机处的电力消耗。以此方式，可在不从电动机输出转矩的情况下释放累积在电容器中的电荷。

本发明的第二方面涉及一种驱动力输出系统，其向驱动轴输出驱动力。所述驱动力输出系统结合有上述驱动设备中的一者，所述驱动设备至少包括：DC电源，其可充电并可放电；电动机，其输入和输出驱动力；逆变器电路，其驱动所述电动机；升压电路，其使从所述DC电源供应的电力的电压升高，然后向所述升压电路的与所述DC电源所在的位置相反的所述逆变器电路侧供应所述电力；以及辅助机构，其连接至所述升压电路的所述逆变器电路侧，并从所述升压电路的所述逆变器电路侧被供电。该驱动力输出系统还包括：内燃机；发电机，其利用从所述内燃机输出的驱动力的至少一部分来发电；以及发电机逆变器电路，其与所述驱动设备的所述逆变器电路并联连接，并驱动所述发电机。所述驱动设备的所述电动机连接至所述驱动轴，并且从所述驱动轴输入驱动力和向所述驱动轴输出驱动力。