[发明专利]电动车辆用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆用电源装置。

背景技术

目前，例如已知有如下电源系统，相对于串联连接燃料电池堆和蓄电装置而成的电池电路具备单一的DC-DC换流器，通过变更DC-DC换流器的开关能率(switching duty)，从而调节燃料电池堆和蓄电装置的电力分担比例，切换多个动作模式(例如参照日本特开2010-104165号公报)。

但是，在上述现有技术的电源系统中，例如在将电源系统搭载于大型车辆的情况等下，当使燃料电池堆及蓄电装置的输出增大时，串联电压增大，随之，在驱动车辆的电动机的逆变器中开关损失也增大，例如在坡道起步等高扭矩的行驶模式中，为抑制逆变器的过热而可能产生输出限制。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而创立的，其目的在于，提供一种电动车辆用电源装置，其能够在确保所希望的输出的同时，抑制高电压系统的损失。

为解决上述课题实现所述目的，本发明第一方面提供一种电动车辆用电源装置，其具备：连接在第一节点(例如实施方式的第一节点A)和第二节点(例如实施方式的第二节点B)之间的第一电源(例如实施方式的蓄电池11及燃料电池堆12中之一)、连接在所述第二节点和第三节点(例如实施方式的第三节点C)之间的第一开关(例如实施方式的第一开关(SW1)14)、连接在所述第三节点和第四节点(例如实施方式的第四节点D)之间的第二电源(例如实施方式的蓄电池11及燃料电池堆12中的另一个)、连接在所述第一节点和所述第三节点之间的第二开关(例如实施方式的第二开关(SW2)15)、连接于所述第二节点的DC-DC换流器(例如实施方式的DC-DC换流器13)，所述DC-DC换流器通过以使所述第一节点可与所述第三节点连接的方式改变所述第二节点的电位，从而调节从所述第二节点经所述第一电源的所述第一节点的电位，或者，所述DC-DC换流器通过以使所述第二节点可与所述第三节点连接的方式改变所述第二节点的电位，将从所述第一节点和所述第四节点之间取出的输出电力供给向电动机(例如实施方式的电动机(M)2)，所述第一电源及所述第二电源中的任一个是燃料电池(例如实施方式的燃料电池堆12)，另一个是二次电池(例如实施方式的蓄电池11)。

另外，本发明第二方式的电动车辆用电源装置，具备可切换下述三个连接状态的切换装置(例如实施方式的连接切换制御部31)，所述三个连接状态是：将所述第一开关设为断开且将所述第二开关设为接通并将所述第一节点和所述第三节点连接的第一连接状态、将所述第一开关设为接通且将所述第二开关设为断开并将所述第二节点和所述第三节点连接的第二连接状态、将所述第一开关设为断开且将所述第二开关设为断开并将所述第三节点和所述第一节点及所述第二节点切断的第三连接状态，所述切换装置经由所述第三连接状态切换所述第一连接状态和所述第二连接状态。

另外，在本发明第三方面的电动车辆用电源装置中，所述DC-DC换流器在所述第二连接状态和所述第三连接状态的连接切换时的时间的前后继续开关动作。

另外，在本发明第四方面的电动车辆用电源装置中，在所述第三节点和所述第四节点之间连接有辅机(例如实施方式的辅机16)。

另外，在本发明第五方面的电动车辆用电源装置中，所述DC-DC换流器的低电压侧端子(例如实施方式的低电压侧端子13L)连接于所述第二节点，高电压侧端子(例如实施方式的高电压侧端子13H)连接于所述第一节点，共通端子(例如实施方式的共通端子13C)连接于所述第四节点。

另外，在本发明第六方面的电动车辆用电源装置中，所述DC-DC换流器的低电压侧端子(例如实施方式的低电压侧端子13L)连接于所述第二节点，高电压侧端子(例如实施方式的高电压侧端子13H)连接于所述第四节点，共通端子(例如实施方式的共通端子13C)连接于所述第一节点。

发明效果

根据本发明第一方面的电动车辆用电源装置，在电动机的负荷小且电动机所需的驱动电压小的情况下，将第一开关设为断开且将第二开关设为接通，相对于电动机并联连接第一电源和第二电源。

另一方面，在电动机的负荷大且电动机所需的驱动电压大的情况下，将第一开关设为接通且将第二开关设为断开，相对于电动机串联连接第一电源和第二电源。

由此，在电动机的负荷大的情况下，可以使电动机的驱动电压增大来确保所希望的动力性能，在电动机的负荷小的情况下，能够防止电动机的驱动电压过大，使电动机及驱动控制电动机的逆变器的运转效率增大。