用于电动车辆的电源控制设备制造技术

一种用于电动车辆的电源控制设备，包括：主电路，其包括平滑电容器，平滑电容器将电源连接至由电源驱动的电负载，以平滑电负载的输入电压中的波动；主接触器，其置于主电路的电源和电负载之间；和预充电电路，其与主接触器并联连接，并且包括预充电接触器和电阻元件。当通过预充电电路的预充电完成之前发生超时时，如果重试预充电而没有任何缺点，则电源控制设备允许预充电的重试。

Power Control Equipment for Electric Vehicles

A power supply control device for electric vehicles includes: a main circuit, which includes a smooth capacitor, which connects the power supply to the electric load driven by the power supply to smooth the fluctuation of the input voltage of the electric load; a main contactor, which is placed between the power supply and the electric load of the main circuit; and a pre-charging circuit, which is parallel to the main contactor, and includes a pre-charging connection. Touch and resistance elements. When a time-out occurs before the pre-charging of the pre-charging circuit is completed, if the pre-charging is retried without any drawbacks, the power control device allows the pre-charging to be retried.

【技术实现步骤摘要】
用于电动车辆的电源控制设备
本专利技术涉及一种用于电动车辆的电源控制设备，并且尤其是，涉及对预充电电路的控制，该预充电电路被构造成抑制集成到电源电路中的平滑电容器的冲击电流。
技术介绍
在例如配备有电动机作为驱动动力源的电动汽车或配备有电动机和驱动或发电引擎作为驱动动力源的混合车辆等等(下文称之为电动车辆)中安装电池组，该电池组包括大量连接在一起作为电动机的电源的单元电池。在电池组和电动机之间设置有电源电路，并且电源电路的逆变器将电池组的直流电力转换为三相交流电力以将该交流电力供应至电动机。电源电路的阴极侧安装有第一主接触器，并且电源电路的阳极侧安装有第二主接触器。平滑电容器连接在每个主接触器和诸如逆变器的设备之间，该设备在高电压下运作。平滑电容器与该设备并联连接。平滑电容器平滑设备的电压中的波动(波纹)。当电动车辆启动时，第一和第二主接触器被接通以将电池组电连接至逆变器。然而，此时，平滑电容器基本上不含电荷，并且因此，来自作为高压电源的电池组的大电流流至主接触器，其中可能发生诸如熔断的故障。为了防止这种故障，电源电路设置有预充电电路。该预充电电路被构造成包括串联连接的预充电接触器和电阻元件。预充电电路与第一或第二主接触器并联连接。当电动车辆启动时，首先，预充电接触器和不与该预充电接触器并联连接的第一和第二主接触器中的一个被接通。来自电池组的电流在被预充电电路的电阻元件限制的同时被提供至平滑电容器用于充电。这防止主接触器可能的熔断等等。一旦平滑电容器的预充电完成，与预充电接触器并联连接的主接触器被接通并且预充电接触器被断开。因此完成预充电。带有这种预充电电路的电动车辆包括对完成预充电的时刻的判定。例如，专利文献(日本专利特开No.2006-238509)中的技术包括在预充电期间计算流过电源电路的预充电电流的变化率，并且如果变化率超过基准变化率，则判定预充电完成。如果电源电路正常工作，则将完成预充电。然而，某些异常性可能阻止预充电的完成。例如，上述专利文献中的技术包括如果在满足预充电电流的变化率的条件之前已经经过预定时间(下文称之为超时)则断开预充电接触器以中断电源电路。如果电源电路中出现短路故障，则预充电的重试造成预充电期间所提供的电流连续并且过多地流经预充电电路的电阻元件，从而导致异常发热。这进而导致，例如，固定电阻元件的树脂构件的侵蚀(下文描述为电阻元件的周边构件的侵蚀)。在相关技术中，如果一次超时发生则禁止重新启动车辆的操作(预充电的重试)。然而，如果电路等等实际上无异常但是由于任何瞬态缺陷而检测到超时，则尽管重试使得车辆能够正常启动，但是无用的重试禁止也可能会禁用车辆的驾驶。
技术实现思路
鉴于上述情形，本专利技术的目的是提供一种用于电动车辆的电源控制设备，当在预充电完成之前超时发生时，该电源控制设备通过如果重试预充电没有任何缺点而允许平滑电容器的预充电的重试，能够在瞬态缺陷引起超时的情况下，预防性地避免可能的车辆行驶的禁用。为了实现此目的，根据本专利技术一方面的用于电动车辆的电源控制设备的特征在于，其包括：主电路，其包括平滑电容器，平滑电容器将电源连接至由电源驱动的电负载，以平滑电负载的输入电压中的波动；主接触器，其置于主电路的电源和电负载之间；预充电电路，其与主接触器并联连接，并且包括预充电接触器和电阻元件；预充电控制装置，其用于将主接触器和预充电接触器连接在一起，以对平滑电容器预充电；电压检测装置，其用于检测预充电期间的平滑电容器的电压作为电容器电压，该电压随着充电的进行而逐渐地升高；电流检测装置，其用于检测预充电期间的电流作为预充电电流，该电流流经主电路并且随着平滑电容器的充电的进行而逐渐地减小；预充电完成判定装置，其用于在预充电期间根据电容器电压判定预充电的完成；和重试许可装置，当在预充电完成判定装置判定预充电完成之前发生超时时，该装置用于在预充电电流进入许可区域的情况下授予预充电控制装置重试预充电的许可，该许可区域基于包括0A的预定电流范围和预充电期间的预定时段被预先限定。在如上述构造的用于电动车辆的电源控制设备中，当主电路正常时，与连接预充电接触器同时地，预充电电流升高，并且随后随着平滑电容器的充电的进行而逐渐地降低。相反，如果在主电路中发生某一故障，根据故障的内容，预充电电流沿着不同的轨迹变化。如果当在判定预充电完成之前发生超时预充电电流没有进入许可区域，在主电路中可能发生超过容许电流的大小的短路故障。此时，不允许预充电的重试。相反，如果预充电电流进入许可区域，则即使当电阻元件发热时也假设情况对应于开路故障或不足以造成周边构件侵蚀的轻微短路故障。因此允许预充电的重试。在另一方面，许可区域优选地被设置为跨越整个预充电时段并且具有对应于容许电流的上限的区域，容许电流基于预充电电路的电阻元件的额定电容或从周边部件的容许温度确定的容许发热量。在此方面，当重试预充电时，预充电电流下降至电阻元件的容许电流或更小，从而减小电阻元件产生的热量以防止电阻元件的周边构件的侵蚀。在另一方面，许可区域优选地被设置为跨越整个预充电时段并且具有与预充电正常完成时所获得的预充电电流对应的上限的区域。在此方面，预充电电流下降至由即使已发生超时也正常完成预充电而导致的数值的情况被假设为对应于开路故障。因此预充电的重试不会造成电阻元件发热。在另一方面，许可区域优选地被设置为相对于正常完成预充电时预充电电流所遵从的轨迹的低电流侧区域。在此方面，预充电电流进入相对于主电路正常时预充电电流所遵从的轨迹的低电流侧许可区域的情况被假设为对应于开路故障。因此预充电的重试不会造成电阻元件发热。在另一方面，许可区域优选地被设置为包括电流检测装置中能够以0A为中心发生的检测误差的区域。在此方面，如果预充电电流进入许可区域，则不考虑来自电流传感器的输出中的检测误差，实际的预充电电流是0A。预期在预充电期间流动的预充电电流未在预充电期间流动的情况被假设为对应于开路故障。因此预充电的重试不会造成电阻元件发热。在另一方面，当重试许可装置允许重试时，预充电控制装置优选地自动或手动地执行预充电的重试。在此方面，如果造成超时的是瞬态缺陷，则可以通过预充电的重试启动车辆。另一方面，当重试许可装置不允许重试时，预充电控制装置优选地禁止预充电的重试。在此方面，如果可能已出现超过容许电流并且包括完全短路的短路故障，可以防止预充电的重试造成预充电电流再次流动，从而导致电阻元件发热的情况。如上所述，当在完成预充电之前发生超时，根据本专利技术的方面的用于电动车辆的电源控制设备通过如果重试预充电没有任何缺点而允许平滑电容器的预充电的重试，能够在瞬态缺陷引起超时的情况下，预防性地避免可能的车辆行驶的禁用。附图说明图1是图示根据实施例的用于电动汽车的电源控制设备的大体构造的示意图；图2是图示当车辆启动时预充电的执行状况的时间图；图3是图示根据第一实施例的基于预充电电流的变化判定是否允许重试的时间图；图4是图示由ECU执行的预充电完成判定处理的流程图；图5是根据第一实施例和第二实施例的由ECU执行的判定是否允许预充电的重试的处理的流程图；图6是图示根据第二实施例的基于预充电电流的变化判定是否允许重试的时间图；图7是图示根据第三实施例的基于预充电电流的变化判定是否允许重试的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动车辆的电源控制设备，其特征在于，所述电源控制设备包含：主电路，所述主电路包括平滑电容器，所述平滑电容器将电源连接至由所述电源驱动的电负载，以平滑所述电负载的输入电压中的波动；主接触器，所述主接触器置于所述主电路的所述电源和所述电负载之间；预充电电路，所述预充电电路与所述主接触器并联连接，并且包括预充电接触器和电阻元件；预充电控制装置，所述预充电控制装置用于将所述主接触器和所述预充电接触器连接在一起，以对所述平滑电容器预充电；电压检测装置，所述电压检测装置用于检测预充电期间的所述平滑电容器的电压作为电容器电压，所述电压随着充电的进行而逐渐地升高；电流检测装置，所述电流检测装置用于检测所述预充电期间的电流作为预充电电流，所述电流流经所述主电路并且随着所述平滑电容器的充电的进行而逐渐地减小；预充电完成判定装置，所述预充电完成判定装置用于在所述预充电期间根据所述电容器电压判定预充电的完成；和重试许可装置，当在预充电完成判定装置判定预充电完成之前发生超时时，所述重试许可装置用于在所述预充电电流进入许可区域的情况下，授予所述预充电控制装置重试预充电的许可，所述许可区域基于包括0A的预定电流范围和所述预充电期间的预定时段被预先限定。...

【技术特征摘要】
2017.11.16 JP 2017-2209841.一种用于电动车辆的电源控制设备，其特征在于，所述电源控制设备包含：主电路，所述主电路包括平滑电容器，所述平滑电容器将电源连接至由所述电源驱动的电负载，以平滑所述电负载的输入电压中的波动；主接触器，所述主接触器置于所述主电路的所述电源和所述电负载之间；预充电电路，所述预充电电路与所述主接触器并联连接，并且包括预充电接触器和电阻元件；预充电控制装置，所述预充电控制装置用于将所述主接触器和所述预充电接触器连接在一起，以对所述平滑电容器预充电；电压检测装置，所述电压检测装置用于检测预充电期间的所述平滑电容器的电压作为电容器电压，所述电压随着充电的进行而逐渐地升高；电流检测装置，所述电流检测装置用于检测所述预充电期间的电流作为预充电电流，所述电流流经所述主电路并且随着所述平滑电容器的充电的进行而逐渐地减小；预充电完成判定装置，所述预充电完成判定装置用于在所述预充电期间根据所述电容器电压判定预充电的完成；和重试许可装置，当在预充电完成判定装置判定预充电完成之前发生超时时，所述重试许可装置用于在所述预充电电流进入许可区域的情况下，授予所述预充电控制装置重试...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野大树，铃木亨一，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP