[发明专利]电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆。本说明书中的“电动车辆”包括配备有电机和内燃机两者的混合动力车辆以及燃料电池车辆。

背景技术

电动车辆配备有逆变器，所述逆变器将电池的直流电力转化成频率适于驱动电机的交流电力。通常电动车辆被设计为使得在制动时，利用车辆的惯性能量使电机生成电力，并且随后逆变器将生成的电力转化成对电池充电的直流电力。

例如，在使用三相交流电机的情况下，逆变器输出三个不同相的交流电流。为了从直流电力产生三相交流电流，逆变器具有包括三个并联连接的电路组的构造作为主电路，在每个电路组中两个开关元件串联互连。电机的输出线路从每个电路组的两个开关元件之间的串联连接的中点延伸。两个串联连接的开关元件被称为“臂”。此外，在每个电路组的两个串联连接的开关元件中，延伸通过较高电压的开关元件的电流路径常被称为“上臂”，而延伸通过较低电压的开关元件的电流路径常被称为“下臂”。

在一些类型的车辆中，逆变器和电机总是电连接在一起。在这种类型的电动车辆中，如果一个开关元件有短路故障，并且同时，电机正在生成电力，则过大的电流可能流过短路的开关元件或者不同的特定地点，使得电路可能损坏。替选地，过大的电流可能反向流入电机，使得电机线缆可能损坏或者电机的永磁体可能丧失磁性。

在日本专利申请公布第2007-306720号（JP2007-306720A）、日本专利申请公布第2008-182842号（JP2008-182842A）和日本专利申请公布第2010-068689号（JP2010-068689A）中公开了用于避免这种损坏的技术的示例。在JP2007-306720A和JP2008-182842A的技术中，如果逆变器的开关元件有短路故障，则逆变器和电机彼此断开连接。在JP2010-068689A的技术中，如果逆变器中的上臂的开关元件有短路故障，则控制器使其他上臂的开关元件短路。再者，如果逆变器中的下臂的开关元件有短路故障，则控制器使其他下臂的开关元件短路。由于该操作，电机生成的电流消散。

为了使用JP2010-068689A的技术，需要用于控制开关元件的电力。通常，逆变器的控制器从电池接收控制用电力。因此，只要从电池向控制器供给电力，该技术即令人满意地工作。然而，例如当电池故障时，或者当电池和逆变器之间的线缆断开时，不向控制器供电。此外，如果车辆被长时间牵引，则电池电压可能变低并且不能向控制器供给充足电力。特定的电动车辆可能具有向电机和副电池供电的高电压主电池。副电池向称为附属设备的、诸如逆变器的控制电路、室内灯等的低电压设备供电。从主电池向副电池供给电压减小的电力。在这种类型的电动车辆中，当车辆的主开关断开时，系统主继电器也断开，因此用于减小从主电池供给控制器的电压的降压转换器可能停止。因此，在车辆的主开关断开时的车辆的牵引期间，副电池是向控制器供电的唯一电池。如果车辆被长时间牵引，则副电池的电力可能变低，使得控制器不能操作逆变器。

发明内容

如果逆变器的任一开关元件有短路故障，则有必要控制开关元件，使得电机生成的电流不会集中到短路的开关元件或者不同的特定地点。如果用于控制开关元件的控制器变得不能被供给来自电池的电力，则不可能控制开关元件以便防止电机生成的电流的集中。本说明书提供了一种技术，用于在控制器不能从电池接收电力的情况下，确保除电池以外供给的、用于控制开关元件的控制器的电力。

本说明书公开的电动车辆的实施例涉及一种电动车辆，该电动车辆使用由逆变器的输出驱动的电机来行驶。该电机不仅产生用于使车辆移动的转矩，而且还用作发电机。该电动车辆包括：电源电路，其被配置成将用作发电机的电机生成的交流电转换成直流电；以及控制器，其被配置成被供给来自电源电路的电力并且控制逆变器的开关元件。电源电路包括变压器和电压调节器。变压器包括初级线圈和次级线圈，并且初级线圈连接到电机。电压调节器将次级线圈的输出调整到预定（恒定）的直流电压。

本说明书公开的电动车辆包括存储用于驱动电机的电力的主电池以及存储用于驱动附属设备的电力的副电池，并且进一步包括接收电机生成的交流电并且输出直流电力的电源电路。即使当控制器不能被供给来自主电池或副电池的电力时，控制器能仍能够在电机正在旋转的情况下被供给来自电源电路的电力并且控制开关元件。