專利名稱：電動(dòng)汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車，其具備包含各自獨(dú)立且電源電壓變動(dòng)的多個(gè)電源在內(nèi)的I次側(cè)、以及包含逆變器和與該逆變器連接的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的2次側(cè)。
背景技術(shù)：
·包括燃料電池車輛和混合動(dòng)力車輛在內(nèi)的電動(dòng)汽車的開發(fā)盛行。電動(dòng)汽車之中存在如下電動(dòng)汽車不僅將來自多個(gè)電源的電力選擇性地供應(yīng)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，還能將來自所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的再生電力選擇性地充電至所述多個(gè)電源{特開2005-237064號公報(bào)(以下稱為“JP2005-237064A”。)}。在JP2005-237064A中，在車輛的動(dòng)力行駛時(shí)，從多個(gè)蓄電池
(14)之中挑選一定電壓以上的蓄電池，進(jìn)而從中挑選電壓最低的蓄電池進(jìn)行使用(參照圖
2、段落

)。另外，在車輛的再生時(shí)，從多個(gè)蓄電池之中挑選剩余容量最低的蓄電池進(jìn)行充電(圖4、段落

)。發(fā)明的概要如上所述，在JP2005-237064A中，根據(jù)車輛的動(dòng)力行駛以及再生來選擇使用的蓄電池，但蓄電池的選擇方法受到局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮這樣的課題而提出，其目的在于，提供一種能擴(kuò)展電源的使用方法的選項(xiàng)的電動(dòng)汽車。本發(fā)明所涉及的電動(dòng)汽車的特征在于，包括1次側(cè)，其包含各自獨(dú)立且電源電壓變動(dòng)的N個(gè)(N為2以上的整數(shù))電源；2次側(cè)，其包含逆變器和與該逆變器連接的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)，其按照所述N個(gè)電源彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接；N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，其分別被設(shè)置在所述第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)中，且能對于由發(fā)電方向以及充電方向構(gòu)成的雙向的通電分別進(jìn)行關(guān)斷；和控制裝置，其對所述N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的關(guān)斷進(jìn)行控制，所述控制裝置在執(zhí)行每隔至少丨個(gè)開關(guān)周期對所述半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行固定的固定控制時(shí)，執(zhí)行對I個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑和充電路徑的兩者進(jìn)行關(guān)斷的第I關(guān)斷控制、以及對所有電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑全部進(jìn)行關(guān)斷的第2關(guān)斷控制之中的至少任意一者，而且，在僅進(jìn)行所述第I關(guān)斷控制的情況下，對所述半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行控制，以使進(jìn)行所述第I關(guān)斷控制的電力系統(tǒng)變?yōu)镹-I個(gè)。根據(jù)本發(fā)明，在僅進(jìn)行對I個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑和充電路徑的兩者進(jìn)行關(guān)斷的第I關(guān)斷控制的情況下，對半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行控制，以使進(jìn)行第I關(guān)斷控制的電力系統(tǒng)變?yōu)镹-I個(gè)。故而，在僅進(jìn)行第I關(guān)斷控制的情況下，使半導(dǎo)體開關(guān)通電的僅是I個(gè)電力系統(tǒng)。因此，能防止電流通過并聯(lián)電路從某個(gè)電源流入別的電源的短路狀態(tài)的發(fā)生。另外，在僅進(jìn)行對所有電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑全部進(jìn)行關(guān)斷的第2關(guān)斷控制的情況下，在發(fā)電時(shí)全部的充電路徑被關(guān)斷，而在充電時(shí)全部的發(fā)電路徑被關(guān)斷。故而，在僅進(jìn)行第2關(guān)斷控制的情況下，也能防止上述短路狀態(tài)的發(fā)生。因此，在進(jìn)行第I關(guān)斷控制以及第2關(guān)斷控制的任一種的情況下，均能防止上述短路狀態(tài)的發(fā)生。故而，不僅能防止因電源間的電壓差而引起的過大電流(特別是電源的切換時(shí)的電流)的發(fā)生，還能防止伴隨電源彼此的均衡化時(shí)的電力損失。另外，在使用第I關(guān)斷控制以及第2關(guān)斷控制的至少一者的情況下，即使不伴有使用了電源間的電壓的高低的處理，也能可靠地避免短路狀態(tài)的發(fā)生。以上，伴隨上述那樣的效果，能擴(kuò)展電源的使用方法的選項(xiàng)。本發(fā)明所涉及的電動(dòng)汽車其特征在于，包括I次側(cè)，其包含各自獨(dú)立且電源電壓變動(dòng)的N個(gè)(N為2以上的整數(shù))電源；2次側(cè)，其包含逆變器和與該逆變器連接的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) ’第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)，其按照所述N個(gè)電源彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接；N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，其分別被設(shè)置在所述第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)中，且能對于由發(fā)電方向以及充電方向構(gòu)成的雙向的通電分別進(jìn)行關(guān)斷；和控制裝置，其對 所述N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的關(guān)斷進(jìn)行控制，所述控制裝置在執(zhí)行每隔至少I個(gè)開關(guān)周期對所述半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行固定的固定控制時(shí)，對所述半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行切換，以使得成為第I關(guān)斷狀態(tài)和第2關(guān)斷狀態(tài)中的至少任意一者的狀態(tài)，所述第I關(guān)斷狀態(tài)是使得與進(jìn)行通電的發(fā)電路徑中電壓最高的最高電壓發(fā)電路徑相比電壓更低的充電路徑變?yōu)殛P(guān)斷的狀態(tài)，所述第2關(guān)斷狀態(tài)是使得與進(jìn)行通電的充電路徑中電壓最低的最低電壓充電路徑相比電壓更高的發(fā)電路徑變?yōu)殛P(guān)斷的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，在對半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷進(jìn)行切換時(shí)，變?yōu)榈贗關(guān)斷狀態(tài)或第2關(guān)斷狀態(tài)的至少一者的狀態(tài)。在第I關(guān)斷狀態(tài)下，與進(jìn)行通電的發(fā)電路徑之中電壓最高的最高電壓發(fā)電路徑相比電壓更低的充電路徑變?yōu)殛P(guān)斷。故而，不會(huì)發(fā)生電流通過并聯(lián)電路從最高電壓發(fā)電路徑流入某一充電路徑的短路狀態(tài)。另外，在第2關(guān)斷狀態(tài)下，與進(jìn)行通電的充電路徑之中電壓最低的最低電壓充電路徑相比電壓更高的發(fā)電路徑變?yōu)殛P(guān)斷。故而，不會(huì)發(fā)生電流通過并聯(lián)電路從最低電壓充電路徑流入某一發(fā)電路徑的短路狀態(tài)。因此，在第I關(guān)斷狀態(tài)或第2關(guān)斷狀態(tài)的任一狀態(tài)下，均能防止上述短路狀態(tài)的發(fā)生。故而，不僅能防止因電源間的電壓差而引起的過大電流(特別是電源的切換時(shí)的電流)的發(fā)生，而且能防止伴隨電源彼此的均衡化時(shí)的電力損失。通過以上，伴隨上述那樣的效果，能擴(kuò)展電源的使用方法的選項(xiàng)。所述半導(dǎo)體開關(guān)例如能設(shè)為雙向開關(guān)。由此，能分別地控制雙向的通電以及關(guān)斷。在對某個(gè)電源的發(fā)電路徑與其他的電源的充電路徑進(jìn)行切換時(shí)，可以在所述半導(dǎo)體開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號中插入死區(qū)時(shí)間。由此，能更可靠地防止電源間的短路。所述控制裝置可對所述半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源的雙向通電狀態(tài)。由此，能在切換電源的同時(shí)進(jìn)行發(fā)電以及充電。所述控制裝置可在所述電動(dòng)汽車處于動(dòng)力行駛狀態(tài)與再生狀態(tài)的中間狀態(tài)時(shí)，對所述半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源的雙向通電狀態(tài)。由此，能將發(fā)電用的電源與充電用的電源區(qū)分開來進(jìn)行利用。所述控制裝置可在所述電動(dòng)汽車處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通。由此，即使不比較電源間的電壓差也從電壓高的一方的電源供應(yīng)電力，因此能高負(fù)載且效率良好地進(jìn)行電力供應(yīng)。另外，能防止電壓低的，即蓄電容量低的電源的發(fā)電。
所述控制裝置可以在所述電動(dòng)汽車處于再生狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的充電開關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通。由此，即使不比較電源間的電壓差也能自動(dòng)地對電壓低的電源積極地充電。即，對蓄電容量少的電源積極地充電，因此能防止蓄電裝置的過放電?？梢詫λ鲭妱?dòng)汽車的動(dòng)力行駛狀態(tài)和再生狀態(tài)進(jìn)行判斷，在動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)元件，在再生狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的充電開關(guān)元件。由此，在動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)，即使不比較電源間的電壓差也能從電壓高的一方的電源供應(yīng)電力，因此能高負(fù)載且效率良好地進(jìn)行電力供應(yīng)。另外，能防止電壓低的，即，蓄電容量低的電源的發(fā)電。此外，在再生狀態(tài)時(shí)，即使不比較電源間的電壓差，也能自動(dòng)地對電壓低的電源積極地充電。即，對蓄電容量少的電源積極地充電，因此能防止蓄電裝置的過放電。因此，能與狀態(tài)相適應(yīng)地進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?
進(jìn)而，可對所述動(dòng)力行駛狀態(tài)與所述再生狀態(tài)的中間狀態(tài)進(jìn)行判定，在所述電動(dòng)汽車處于所述中間狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置對所述半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行控制，以使某個(gè)電源能雙向地通電且其他的電源雙向地關(guān)斷。由此，當(dāng)電動(dòng)汽車處于中間狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)行單個(gè)電源的充放電。故而，即使處于中間狀態(tài)，電源或控制裝置也能穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作，而且能可靠地防止電源間的短路。可以是，所述中間狀態(tài)基于所述逆變器的輸入功率及輸入電流以及所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及負(fù)載功率之中的至少I個(gè)的指令值或?qū)崪y值來進(jìn)行判定?？梢允牵鲋虚g狀態(tài)根據(jù)實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間來確定。可以是，在所述逆變器中發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的期間，所述控制裝置進(jìn)行所述半導(dǎo)體開關(guān)的通電或關(guān)斷的切換。由此，能更可靠地防止電源間的短路。所述電源例如可以包括蓄電裝置、燃料電池以及發(fā)電機(jī)的至少I個(gè)?？删邆涞贗個(gè)到第N個(gè)的電壓傳感器，并基于所述電壓傳感器來掌握所述電源間的電壓的大小，且基于已掌握的電壓來進(jìn)行控制。由此，通過進(jìn)行基于已掌握的電壓的控制，能可靠地防止電源間的短路。本發(fā)明所涉及的電動(dòng)汽車的特征在于，具有1次側(cè)，其包含電源電壓變動(dòng)的第I電源以及第2電源的至少2個(gè)電源；2次側(cè)，其包括對車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的3相交流無刷式的電動(dòng)機(jī)(12)、以及與串聯(lián)連接的一對的上臂元件(84u、84v、84w)和下臂元件(90u、90v、90w) 3相并聯(lián)地連接且在所述上臂元件(84u、84v、84w)與下臂元件(90u、90v、90w)的中間分別與所述電動(dòng)機(jī)(12)的3相線連接的逆變器(26);第I電力系統(tǒng)以及第2電力系統(tǒng)，其按照所述第I電源與所述第2電源彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接；開關(guān)，其對使用所述第I電源和所述第2電源中的哪一個(gè)來作為所述電動(dòng)機(jī)的電源進(jìn)行切換；和控制裝置，其在3相短路狀態(tài)下切換所述開關(guān)，所述3相短路狀態(tài)是所述逆變器的上臂元件全部導(dǎo)通且下臂元件全部截止的狀態(tài)、或者所述上臂元件全部截止且所述下臂元件全部導(dǎo)通的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，在逆變器發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的狀態(tài)下，對作為電動(dòng)機(jī)的電源的第I電源與第2電源進(jìn)行切換。故而，伴隨第I電源與第2電源的切換的電壓變動(dòng)不會(huì)傳遞到電動(dòng)機(jī)。因此，能防止電動(dòng)機(jī)進(jìn)行非本意的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。所述控制裝置可基于3相各自的電壓指令值與載波信號的比較結(jié)果，來對各相的上臂開關(guān)元件以及下臂開關(guān)元件的導(dǎo)通截止進(jìn)行控制，對載波信號變得比3相全部的所述電壓指令值高的情況、或載波信號變得比3相全部的所述電壓指令值低的情況進(jìn)行探測，并將探測出的該情況作為3相短路狀態(tài)。由此，在逆變器的通?？刂浦校瑢⒃?相全部的上臂開關(guān)元件或下臂開關(guān)元件變?yōu)閷?dǎo)通的時(shí)刻判定為處于3相短路狀態(tài)，并能在該3相短路狀態(tài)下切換開關(guān)。因此，在逆變器的通?？刂浦?，能一邊防止電動(dòng)機(jī)進(jìn)行非本意的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，一邊切換開關(guān)。所述控制裝置可在接受到對所述第I電源與所述第2電源進(jìn)行切換的切換請求時(shí)，對3相全部的上臂開關(guān)元件或下臂開關(guān)元件輸出驅(qū)動(dòng)信號，使3相短路狀態(tài)強(qiáng)制地發(fā)生。由此，在需要第I電源與第2電源的切換時(shí)，能以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)來進(jìn)行該切換。


圖I是本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的概略構(gòu)成圖。·
圖2是表示第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的電路構(gòu)成的一部分的圖。圖3是表示在第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車中所使用的雙向開關(guān)的第I變形例的圖。圖4是表示在第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車中所使用的雙向開關(guān)的第2變形例的圖。圖5是表示在第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車中所使用的雙向開關(guān)的第3變形例的圖。圖6是表示在第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車中所使用的雙向開關(guān)的第4變形例的圖。圖7是第I實(shí)施方式所涉及的電力電子控制裝置的功能性的框圖。圖8是第I實(shí)施方式所涉及的雙向開關(guān)邏輯生成部的功能性的框圖。圖9是第I實(shí)施方式所涉及的PWM生成部的功能性的框圖。圖10是表示在逆變器中3相的下臂元件短路時(shí)的狀態(tài)的圖。圖11是表示在逆變器中3相的上臂元件短路時(shí)的狀態(tài)的圖。圖12是表示載波信號和電壓指令值和驅(qū)動(dòng)信號的關(guān)系的一例的圖。圖13是表示進(jìn)行強(qiáng)制短路時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號的波形的例子的圖。圖14是表示在第I實(shí)施方式中使用的各模式與各開關(guān)元件的導(dǎo)通截止的關(guān)系的圖。圖15是表示逆變器的輸入電流從正切換到負(fù)的狀況與各開關(guān)元件的控制的關(guān)系的圖。圖16是表示逆變器的輸入電流從負(fù)切換到正的狀況與各開關(guān)元件的控制的關(guān)系的圖。圖17是表示第I實(shí)施方式的電動(dòng)汽車中的各種信號的輸出波形的一例的圖。圖18是對圖17的一部分進(jìn)行放大表示的圖。圖19是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的概略構(gòu)成圖。圖20是表示在第2實(shí)施方式中使用的各模式與各開關(guān)元件的導(dǎo)通截止的關(guān)系的圖。圖21是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的概略構(gòu)成圖。
圖22是表示第3實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的電路構(gòu)成的一部分的圖。圖23是表示在第3實(shí)施方式中使用的各模式與各開關(guān)元件的導(dǎo)通截止的關(guān)系的圖。圖24是本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的概略構(gòu)成圖。圖25是表示第4實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的電路構(gòu)成的一部分的圖。圖26是表示在第4實(shí)施方式中使用的各模式與各開關(guān)元件的導(dǎo)通截止的關(guān)系的圖。圖27是本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車的概略構(gòu)成圖。圖28是表示在第5實(shí)施方式中使用的各模式與各開關(guān)元件的導(dǎo)通截止的關(guān)系的 圖。圖29是在不使用電源電壓的情況下的第I控制法則的說明圖。圖30是在不使用電源電壓的情況下的第2控制法則的說明圖。圖31是在使用電源電壓的情況下的第I控制法則的說明圖。圖32是在使用電源電壓的情況下的第2控制法則的說明圖。圖33是圖7的電力電子控制裝置的第I變形例的功能性的框圖。圖34是在圖33的電力電子控制裝置中使用的雙向開關(guān)邏輯生成部的功能性的框圖。圖35是圖7的電力電子控制裝置的第2變形例的功能性的框圖。圖36是圖7的電力電子控制裝置的第3變形例的功能性的框圖。圖37是圖7的電力電子控制裝置的第4變形例的功能性的框圖。
具體實(shí)施例方式I.第I實(shí)施方式A.構(gòu)成的說明I.電動(dòng)汽車10整體圖I是本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車10的概略構(gòu)成圖。圖2是表示電動(dòng)汽車10的電路構(gòu)成的一部分的圖。電動(dòng)汽車10具有行駛用的電動(dòng)機(jī)12、變速器14、車輪16、綜合電子控制裝置18 (以下稱為“綜合E⑶18”。)、電力系統(tǒng)20。2.電動(dòng)機(jī) 12電動(dòng)機(jī)12是3相交流無刷式，基于從電力系統(tǒng)20供應(yīng)的電力來生成驅(qū)動(dòng)力，并通過該驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由變速器14來轉(zhuǎn)動(dòng)車輪16。另外，電動(dòng)機(jī)12將通過再生而生成的電力(再生電力Preg)[W]輸出至電力系統(tǒng)20。再生電力Preg可以對未圖示的輔助設(shè)備進(jìn)行輸出。作為電動(dòng)機(jī)12的具體的構(gòu)成，例如，能使用在{特開2009-240125號公報(bào)(以下稱為“JP2009-240125A”。)}中記載的構(gòu)成。3.綜合 ECU18綜合ECU18用于對電動(dòng)汽車10整體的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，具有未圖示的輸入輸出裝置、運(yùn)算裝置、存儲裝置等。在第I實(shí)施方式中，綜合E⑶18選擇第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的至少一者來分別作為發(fā)電中使用的蓄電池以及充電中使用的蓄電池(細(xì)節(jié)將后述。)。
4.電力系統(tǒng)20(I)電力系統(tǒng)20的整體構(gòu)成
電力系統(tǒng)20不僅對電動(dòng)機(jī)12供應(yīng)電力，還被供應(yīng)來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Prego電力系統(tǒng)20除了具有第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b，還具有 第I雙向開關(guān)24a(以下稱為“第I雙向SW24a”。);第2雙向開關(guān)24b (以下稱為“第2雙向SW24b”。)；逆變器26 ;電壓傳感器28、30、32 ;電流傳感器38、40、42、44、46 ;解析器(resolver) 48 ;電力電子控制裝置50 (以下稱為“電力E⑶50”。)。(2)第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b各自包含多個(gè)蓄電池單體電池，是能輸出高電壓(在第I實(shí)施方式中為數(shù)百伏特)的蓄電裝置(儲能器)，例如能利用鋰離子2次電池或電容等。在第I實(shí)施方式中利用了鋰離子2次電池。第I蓄電池22a的輸出電壓(以下稱為“第I蓄電池電壓Vbatl”。)[V]由電壓傳感器28檢測，第I蓄電池22a的輸出電流(以下稱為“第I蓄電池電流Ibatl”。) [A]由電流傳感器38檢測，并分別被輸出至電力E⑶50。同樣地，第2蓄電池22b的輸出電壓(以下稱為“第2蓄電池電壓Vbat2”。)[V]由電壓傳感器30檢測，第2蓄電池22b的輸出電流(以下稱為“第2蓄電池電流Ibat2”。)[A]由電流傳感器40檢測，并被分別輸出至電力ECU50。第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b的正極側(cè)在連接點(diǎn)52連結(jié)，第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b的負(fù)極側(cè)在連接點(diǎn)54連結(jié)。正極側(cè)的連接點(diǎn)52與逆變器26的連接點(diǎn)56連接，負(fù)極側(cè)的連接點(diǎn)54與逆變器26的連接點(diǎn)58連接。因此，包含第I蓄電池22a的電源路徑以及包含第2蓄電池22b的電源路徑相對于逆變器26以及電動(dòng)機(jī)12并聯(lián)連接。此外，以下，將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b (以及從第3實(shí)施方式起以后為蓄電池154)統(tǒng)稱為蓄電池22，將來自第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b (以及從第3實(shí)施方式起以后為蓄電池154)的輸出電壓統(tǒng)稱為蓄電池電壓Vbat，將來自第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b (以及從第3實(shí)施方式起以后為蓄電池154)的輸出電流統(tǒng)稱為蓄電池電流Ibat。(3)第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b能根據(jù)來自電力E⑶50的指令，分別切換第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b的發(fā)電方向與充電方向的導(dǎo)通截止(通電/關(guān)斷)。第I實(shí)施方式的第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b是雙向型的絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)。S卩，第I雙向SW24a具有對到發(fā)電方向(從電力系統(tǒng)20到電動(dòng)機(jī)12的方向)的通電以及關(guān)斷進(jìn)行切換的發(fā)電開關(guān)元件60a(以下稱為“發(fā)電SW元件60a”或“SW元件60a”。)、以及對到充電方向(從電動(dòng)機(jī)12到電力系統(tǒng)20的方向)的通電以及關(guān)斷進(jìn)行切換的充電開關(guān)元件62a(以下稱為“充電SW元件62a”或“SW元件62a”。)。同樣地，第2雙向SW24b具有對到發(fā)電方向的通電以及關(guān)斷進(jìn)行切換的發(fā)電開關(guān)元件60b(以下稱為“發(fā)電SW元件60b”或“SW元件60b”。)、以及對到充電方向的通電以及關(guān)斷進(jìn)行切換的充電開關(guān)元件62b (以下稱為“充電SW元件62b”或“SW元件62b”。)。各SW 元件 60a、60b、62a、62b 通過來自電力 ECU50 的驅(qū)動(dòng)信號 Shi、Sh2、Sll、S12被控制導(dǎo)通截止。
此外，還能取代作為雙向型的IGBT的第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b，而使用圖3所示的二極管電橋70、圖4以及圖5所示的逆導(dǎo)通IGBT72、74、或圖6所示的逆阻止IGBT76。另外，如圖2所示，在第I蓄電池22a與第I雙向SW24a之間配置第I平滑電容器78a，在第2蓄電池22b與第2雙向SW24b之間配置第2平滑電容器78b。此外，以下，將第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b (以及從第4實(shí)施方式起以后為后述的第3雙向開關(guān)24c)統(tǒng)稱為雙向開關(guān)24或雙向SW24。另外，將發(fā)電SW元件60a、60b (以及從第4實(shí)施方式起以后為后述的發(fā)電開關(guān)元件60c)統(tǒng)稱為發(fā)電開關(guān)元件60或SW元件60。將充電SW元件62a、62b(以及從第4實(shí)施方式起以后為后述的充電開關(guān)元件62c)統(tǒng)稱為充電開關(guān)元件62或SW元件62。(4)逆變器 26
逆變器26被設(shè)為3相全橋型的構(gòu)成，進(jìn)行直流/交流變換，將直流變換成3相的交流且供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)12，另一方面，將伴隨再生動(dòng)作的交流/直流變換后的直流供應(yīng)給第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的至少一者。如圖2所示，逆變器26具有3相的相臂82u、82v、82w。U相臂82u由以下構(gòu)成具有上臂開關(guān)元件86u(以下稱為“上臂SW元件86u”。)和二極管88u的上臂元件84u、以及具有下臂開關(guān)元件92u (以下稱為“下臂SW元件92u”。)和二極管94u的下臂元件90u。同樣地，V相臂82v由以下構(gòu)成具有上臂開關(guān)元件86v(以下稱為“上臂SW元件86v”。)和二極管88v的上臂元件84v、以及具有下臂開關(guān)元件92v (以下稱為“下臂SW元件92v”。)和二極管94v的下臂元件90v。W相臂82w由以下構(gòu)成具有上臂開關(guān)元件86w(以下稱為“上臂SW元件86w”。)和二極管88w的上臂元件84w、以及具有下臂開關(guān)元件92w(以下稱為“下臂SW元件92w”。)和二極管94w的下臂元件90w。上臂SW元件86u、86v、86w和下臂SW元件92u、92v、92w例如采用MOSFET或IGBT
坐寸ο此外，以下，將各相臂82u、82v、82w統(tǒng)稱為相臂82，將各上臂元件84u、84v、84w統(tǒng)稱為上臂元件84,將各下臂元件90u、90v、90w統(tǒng)稱為下臂元件90,將各上臂SW元件86u、86v、86w統(tǒng)稱為上臂SW元件86，將各下臂SW元件92u、92v、92w統(tǒng)稱為下臂SW元件92。在各相臂82，上臂元件84與下臂元件90的中點(diǎn)96u、96v、96w與電動(dòng)機(jī)12的繞組98u、98v、98w連結(jié)。以下，將繞組98u、98v、98w統(tǒng)稱為繞組98。各上臂SW元件86以及各下臂SW元件92通過來自電力ECU50的驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH、UL、VL、WL而被驅(qū)動(dòng)。(5)電壓傳感器 28、30、32如上所述，電壓傳感器28檢測第I蓄電池22a的第I蓄電池電壓Vbat I，并輸出至電力E⑶50。電壓傳感器30檢測第2蓄電池22b的第2蓄電池電壓Vbat2，并輸出至電力ECU50。電壓傳感器32被連接在對連接點(diǎn)52、56進(jìn)行連接的路徑與對連接點(diǎn)54、58進(jìn)行連接的路徑之間，檢測逆變器26的輸入電壓Vinv [V]，并輸出至電力E⑶50。(6)電流傳感器 38、40、42、44、46
如上所述，電流傳感器38檢測第I蓄電池22a的第I蓄電池電流Ibat I，并輸出至電力E⑶50。電流傳感器40檢測第2蓄電池22b的第2蓄電池電流Ibat2，并輸出至電力ECU50。電流傳感器42在對連接點(diǎn)52、56進(jìn)行連接的路徑上檢測逆變器26的輸入電流Iinv[A]，并輸出至電力ECU50。電流傳感器44檢測電動(dòng)機(jī)12的繞組98u中的U相的電流(U相電流Iu)，并輸出至電力E⑶50。同樣地，電流傳感器46檢測繞組98w中的W相的電流(W相電流Iw)，并輸出至電力E⑶50。此外，電流傳感器44、46只要對電動(dòng)機(jī)12的3相中的2個(gè)相進(jìn)行檢測，則可對U相與W相的組合以外的電流進(jìn)行檢測。(7)解析器 48 解析器48 (圖I)對電動(dòng)機(jī)12的未圖示的輸出軸或外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(電動(dòng)機(jī)12相對于未圖示的定子在固定的座標(biāo)系下的轉(zhuǎn)動(dòng)角度)即電角O進(jìn)行檢測。作為解析器48的構(gòu)成，例如，能使用JP2009-240125A中記載的解析器。(8)電力 ECU50(a)整體構(gòu)成電力E⑶50對電力系統(tǒng)20整體進(jìn)行控制，具有未圖示的輸入輸出裝置、運(yùn)算裝置、存儲裝置等。第I實(shí)施方式中的電力ECU50主要進(jìn)行逆變器26的控制和雙向SW24的控制。圖7示出了電力E⑶50的功能性的框圖。如圖7所示，電力E⑶50具有雙向開關(guān)邏輯生成部102(以下稱為“雙向SW邏輯生成部102”或“邏輯生成部102”。)、電角速度計(jì)算部104、3相-dq變換部106、電流指令計(jì)算部108、減法器110、112、電流反饋控制部114(以下稱為“電流FB控制部114”。)、dq-3相變換部116、PWM生成部118。各雙向SW24的導(dǎo)通截止由邏輯生成部102控制。在對各雙向SW24的導(dǎo)通截止進(jìn)行切換時(shí)，由邏輯生成部102將逆變器26設(shè)為3相短路狀態(tài)(細(xì)節(jié)將后述。)。逆變器26的控制使用電角速度計(jì)算部104、3相_dq變換部106、電流指令計(jì)算部108、減法器110、112、電流FB控制部114、dq_3相變換部116、PWM生成部118來進(jìn)行。(b)SW24的導(dǎo)通截止的控制系統(tǒng)如上所述，各雙向SW24的導(dǎo)通截止由邏輯生成部102控制。圖8示出了雙向SW邏輯生成部102的功能性的框圖。如圖8所示，邏輯生成部102具有雙向開關(guān)邏輯決定部122 (以下稱為“雙向SW邏輯決定部122”或“邏輯決定部122”。)、雙向開關(guān)邏輯更新指令部124(以下稱為“雙向SW邏輯更新指令部124”或“邏輯更新指令部124”。)、雙向開關(guān)邏輯輸出部126 (以下稱為“雙向SW邏輯輸出部126”或“邏輯輸出部126”。)、死區(qū)時(shí)間生成部128、存儲部130。邏輯決定部122基于來自綜合ECU18的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3、逆變器26的輸入電流Iinv、來自存儲部130的電流閾值THil、THi2，來生成開關(guān)元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4(以下稱為“SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4”。)，并發(fā)送至邏輯輸出部126。電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3對發(fā)電用、發(fā)電/充電切換用、充電用的電源(在第I實(shí)施方式中為第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b)進(jìn)行指定。更具體而言，電源指定信號Sdl用于指定發(fā)電用的電源，電源指定信號Sd2用于指定發(fā)電/充電切換用的電源，電源指定信號Sd3用于指定充電用的電源。邏輯決定部122使用逆變器26的輸入電流Iinv和電流閾值THil、THi2，判定電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)(蓄電池22的發(fā)電時(shí))、再生狀態(tài)(蓄電池22的充電狀態(tài))以及它們的中間狀態(tài)(蓄電池22的發(fā)電/充電切換時(shí))，來選擇要利用的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3(細(xì)節(jié)將后述。)。SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4用于選擇各雙向SW24的各SW元件60a、60b、62a、62b中的哪些導(dǎo)通，哪些截止。更具體而言，Sff元件選擇信號Ssl使發(fā)電SW元件60a導(dǎo)通，Sff元件選擇信號Ss2使發(fā)電SW元件60b導(dǎo)通，Sff元件選擇信號Ss3使充電SW元件62a導(dǎo)通，Sff元件選擇信號Ss4使充電SW元件62b導(dǎo)通。換言之，當(dāng)各SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4為高(high)時(shí)，將與之對應(yīng)的SW元件60a、60b、62a、62b設(shè)為導(dǎo)通，而當(dāng)SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4為低(low)時(shí)，將與之對應(yīng)的SW元件60a、60b、62a、62b設(shè)為截止。此外，如后述的第4實(shí)施方式以及第5實(shí)施方式所述，在電源有3個(gè)以上的情況·下，將對電源的數(shù)量乘以2所得到的數(shù)量的SW元件選擇信號進(jìn)行輸出。另外，邏輯決定部122在對SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4的邏輯(高或低)進(jìn)行了變更時(shí)，將通知該意思(即，邏輯的更新的準(zhǔn)備已完成的意思)的更新準(zhǔn)備完成信號Su輸出至邏輯更新指令部124。邏輯更新指令部124基于來自邏輯決定部122的更新準(zhǔn)備完成信號Su、來自PWM生成部118的雙向開關(guān)邏輯切換許可信號Sal (以下稱為“切換許可信號Sal”。)來生成邏輯更新執(zhí)行信號Sc，并發(fā)送至邏輯輸出部126。切換許可信號Sal在雙向SW24的切換被許可時(shí)，從PWM生成部118對邏輯更新指令部124進(jìn)行發(fā)送(細(xì)節(jié)將后述。)。在邏輯決定部122中完成SW元件選擇信號Ssl、Ss2、SS3、SS4的邏輯的更新的準(zhǔn)備、且雙向SW24的切換變得可能時(shí)，邏輯更新指令部124將邏輯更新執(zhí)行信號Sc輸出至邏輯輸出部126。邏輯輸出部126基于來自邏輯決定部122的SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4、來自邏輯更新指令部124的邏輯更新執(zhí)行信號Sc，生成對各SW元件60a、60b、62a、62b的驅(qū)動(dòng)信號Shl、Sh2、Sll、S12，并輸出至死區(qū)時(shí)間生成部128。更具體而言，在未從邏輯更新指令部124接收到邏輯更新執(zhí)行信號Sc時(shí){邏輯更新執(zhí)行信號Sc為低(邏輯O)時(shí)}，即使來自邏輯決定部122的SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4的邏輯被變更(即使要求SW元件60a、60b、62a、62b的導(dǎo)通截止的切換)，邏輯輸出部126也維持變更前的邏輯，不切換SW元件60a、60b、62a、62b的導(dǎo)通截止地，以相同的邏輯來持續(xù)輸出驅(qū)動(dòng)信號Shi、Sh2、SlU S12。這是由于，在此情況下存在若切換SW元件60a、60b、62a、62b的導(dǎo)通截止則第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間會(huì)發(fā)生短路等的不良狀況的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，邏輯輸出部126在從邏輯更新指令部124接收到邏輯更新執(zhí)行信號Sc時(shí){邏輯更新執(zhí)行信號Sc為高(邏輯I)時(shí)}，以與來自邏輯決定部122的SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4相應(yīng)的邏輯來輸出驅(qū)動(dòng)信號Shi、Sh2、Sll、S12。這是由于，在此情況下，即使在該定時(shí)對SW元件60a、60b、62a、62b的導(dǎo)通截止進(jìn)行切換，也不存在產(chǎn)生上述不良狀況的風(fēng)險(xiǎn)。死區(qū)時(shí)間生成部128在來自邏輯輸出部126的驅(qū)動(dòng)信號Shi、Sh2、SlU S12中插入死區(qū)時(shí)間dt,并輸出至各SW兀件60a、60b、62a、62b。插入死區(qū)時(shí)間dt是為了防止意外的短路。(c)逆變器26的控制系統(tǒng)如上所述，逆變器26的控制使用電角速度計(jì)算部104、3相-dq變換部106、電流指令計(jì)算部108、減法器110、112、電流FB控制部114、dq_3相變換部116、PWM生成部118來進(jìn)行。此外，作為逆變器26的控制系統(tǒng)，基本上能使用JP2009-240125A中記載的系統(tǒng)，針對第I實(shí)施方式中所省略的構(gòu)成要素也能附加性地應(yīng)用。圖7的電角速度計(jì)算部104通過對來自解析器48的電角Θ進(jìn)行微分，來計(jì)算作 為電動(dòng)機(jī)12的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(=外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)的檢測值(觀測值)的電角速度ω，并輸出至電流指令計(jì)算部108。3相-dq變換部106使用來自電流傳感器44的U相電流Iu、來自電流傳感器46的W相電流Iw、來自解析器48的電角Θ來進(jìn)行3相-dq變換，并計(jì)算作為d軸方向的電流成分的d軸電樞的電流(以下稱為“d軸電流Id”。)、以及作為q軸方向的電流成分的q軸電樞的電流(以下稱為“q軸電流Iq”。)。然后，3相-dq變換部106將d軸電流Id輸出至減法器110，并將q軸電流Iq輸出至減法器112。此外，3相-dq變換是如下處理通過與電角Θ (更詳細(xì)地說，電角Θ下的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度)相應(yīng)的變換矩陣，將U相電流Iu、W相電流Iw、與根據(jù)它們所求取的V相電流Iw ( = -Iu-Iw)的組變換成d軸電流Id與q軸電流Iq的組。電流指令計(jì)算部108計(jì)算作為d軸電流Id的指令值的d軸電流指令值Id_c和作為q軸電流Iq的指令值的q軸電流指令值Iq_c。即，對電流指令計(jì)算部108輸入從綜合ECU18給予的轉(zhuǎn)矩指令值T_c、以及在電角速度計(jì)算部104中所求出的電角速度ω。然后，電流指令計(jì)算部108根據(jù)這些輸入值，基于預(yù)先設(shè)定的圖，計(jì)算d軸電流指令值Id_c以及q軸電流指令值Iq_c。該d軸電流指令值Id_c以及q軸電流指令值Iq_c具有作為用于使轉(zhuǎn)矩指令值T_c的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生于電動(dòng)機(jī)12的輸出軸的、d軸電流以及q軸電流的前饋指令值的含義。此外，轉(zhuǎn)矩指令值T_c例如根據(jù)以電動(dòng)機(jī)12作為推進(jìn)力發(fā)生源而搭載的電動(dòng)汽車10的加速器操作量(加速器踏板的踩踏量)或行駛速度來決定。另外，轉(zhuǎn)矩指令值T_C有動(dòng)力行駛轉(zhuǎn)矩的指令值和再生轉(zhuǎn)矩的指令值，且這些指令值的正負(fù)極性被設(shè)為不同。減法器110對d軸電流指令值Id_c與d軸電流Id之間的偏差(=Id_c-Id)(以下稱為“d軸電流偏差A(yù)id”。)進(jìn)行運(yùn)算，并輸出至電流FB控制部114。減法器112對q軸電流指令值Iq_c與q軸電流Iq之間的偏差(=Iq_c_Iq)(以下稱為“q軸電流偏差A(yù)lq”。)進(jìn)行運(yùn)算，并輸出至電流FB控制部114。電流FB控制部114根據(jù)來自減法器110、112的d軸電流偏差A(yù)Id以及q軸電流偏差Λ Iq，運(yùn)算作為d軸電樞的電壓指令值(d軸電壓的目標(biāo)值)的d軸電壓指令值Vd_c、以及作為q軸電樞的電壓指令值(q軸電壓的目標(biāo)值)的q軸電壓指令值Vq_c，并輸出至dq-3相變換部116。電流FB控制部114根據(jù)d軸電流偏差Λ Id,按照使d軸電流偏差Λ Id接近O的方式通過PI控制(比例/積分控制)等反饋控制來決定d軸電壓指令值Vd_c。同樣地，電流FB控制部114根據(jù)q軸電流偏差Λ Iq,按照使q軸電流偏差Λ Iq接近O的方式通過PI控制等反饋控制來決定q軸電壓指令值Vq_c。此外,在決定d軸電壓指令值Vd_c和q軸電壓指令值Vq_c時(shí),優(yōu)選通過對根據(jù)d軸電流偏差A(yù)id、q軸電流偏差Λ Iq基 于反饋控制而分別所求取的d軸電壓指令值、q軸電壓指令值附加用于抵消d軸與q軸之間相互干擾的速度電動(dòng)勢的影響的非干擾成分，來求取d軸電壓指令值Vd_c和q軸電壓指令值Vq_c。dq-3相變換部116使用來自電流FB控制部114的d軸電壓指令值Vd_c以及q軸電壓指令值Vq_c、來自解析器48的電角Θ，進(jìn)行dq-3相變換，計(jì)算U相、V相、W相的各相的相電壓指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c,并輸出至PWM生成部118。此外，dq_3相變換是如下處理通過與電角Θ (更詳細(xì)地說電角下的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度)相應(yīng)的變換矩陣，將d軸電壓指令值Vd_c與q軸電壓指令值Vq_c的組變換成相電壓指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c的組。PWM生成部118根據(jù)這些相電壓指令值￥11_(、￥￥_(3、￥￥_(3，通過脈沖幅寬調(diào)制(PWM)控制經(jīng)由逆變器26對電動(dòng)機(jī)12的各相的繞組98進(jìn)行通電。PWM生成部118通過對逆變器26的各SW元件86，92的導(dǎo)通截止進(jìn)行控制，而對各相的繞組98通電。圖9示出了 PWM生成部118的功能性的框圖。如圖9所示，PWM生成部118具有占空比值運(yùn)算部132 (以下稱為“DUT運(yùn)算部132”。)、載波信號生成部134、比較器136u、136v、136w、3相邏輯強(qiáng)制變換部138、3相邏輯判定部140、NOT電路142u、142v、142w、死區(qū)時(shí)間生成部144。DUT運(yùn)算部132對根據(jù)逆變器26的輸入電壓Vinv、相電壓指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c來規(guī)定各上臂SW元件86的占空比值DUTl [% ]的、3相的電壓指令值Thu、THv、THw進(jìn)行運(yùn)算，并輸出至比較器136u、136v、136w。即，U相的電壓指令值Thu被輸出至比較器136u，V相的電壓指令值THv被輸出至比較器136v，W相的電壓指令值THw被輸出至比較器136w。載波信號生成部134生成載波信號Sca,并輸出至各比較器136u、136v、136w。比較器136u比較電壓指令值Thu和載波信號Sca,并在載波信號Sca小于電壓指令值Thu時(shí)，輸出邏輯0，在載波信號Sca為電壓指令值THu以上時(shí)，輸出邏輯I。比較器136v、136w 也同樣。3相邏輯強(qiáng)制變換部138在未接收到來自綜合ECU18的強(qiáng)制短路請求Rs時(shí)(強(qiáng)制短路請求Rs的信號線為邏輯O時(shí))，將來自比較器136u、136v、136w的輸出直接輸出至3相邏輯判定部140。另一方面，在接收到來自綜合ECU18的強(qiáng)制短路請求Rs時(shí)(強(qiáng)制短路請求Rs的信號線為邏輯I時(shí))，與來自比較器136u、136v、136w的輸出無關(guān)地，針對全部3相，強(qiáng)制將邏輯O輸出至3相邏輯判定部140。或者，可以取代設(shè)為邏輯O而針對全部3相輸出邏輯I。3相邏輯判定部140針對全部3相來判定是否為邏輯O或邏輯1，在針對全部3相為邏輯O或邏輯I的情況下，將切換許可信號Sal輸出至邏輯生成部102。另外，3相邏輯判定部140將來自3相邏輯強(qiáng)制變換部138的邏輯直接輸出至NOT電路142u、142v、142w以及死區(qū)時(shí)間生成部144。NOT電路142u、142v、142w對各下臂SW元件92的占空比值DUT2[% ]進(jìn)行運(yùn)算，使從3相邏輯判定部140通知的邏輯反相并輸出至死區(qū)時(shí)間生成部144。此外，上臂SW元件86的占空比值DUTl與下臂SW元件92的占空比值DUT2之和成為100%。死區(qū)時(shí)間生成部144在從3相邏輯判定部140通知的3相的邏輯信號中插入死區(qū)時(shí)間dt并對各上臂SW元件86輸出驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH。另外，死區(qū)時(shí)間生成部144在從NOT電路142u、142v、142w通知的3相的邏輯信號中插入死區(qū)時(shí)間dt，并對各下臂SW元件92輸出驅(qū)動(dòng)信號UL、VL、WL。根據(jù)以上說明的逆變器26的控制系統(tǒng)，按照d軸電壓與q軸電壓的合成電壓不超過與電源電壓相應(yīng)的目標(biāo)值(電壓圓的半徑)、且使在電動(dòng) 機(jī)12的輸出軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(電動(dòng)機(jī)12的輸出轉(zhuǎn)矩)依照轉(zhuǎn)矩指令值T_c的方式(按照d軸電流偏差Λ Id以及q軸電流偏差Λ Iq收斂于O的方式)，來決定d軸電壓指令值Vd_c與q軸電壓指令值Vq_c的組。然后，根據(jù)該d軸電壓指令值Vd_c以及q軸電壓指令值Vq_c，對電動(dòng)機(jī)12的各相的繞組98的通電電流進(jìn)行控制。B.各種控制I.逆變器26的短路控制如上所述，在各雙向SW24的導(dǎo)通截止時(shí)，由PWM生成部118將逆變器26設(shè)為3相短路狀態(tài)。具體而言，PWM生成部118使3相的下臂SW元件92全部導(dǎo)通(參照圖10)，或使3相的上臂SW元件86全部導(dǎo)通(參照圖11)。由此，逆變器26變?yōu)?相短路狀態(tài)，從第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b均不能對逆變器26供應(yīng)電力。PWM生成部118基于來自dq_3相變換部116的相電壓指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c來使上述3相短路狀態(tài)發(fā)生。或者，PWM生成部118基于來自綜合E⑶18的強(qiáng)制短路請求Rs來使上述3相短路狀態(tài)強(qiáng)制發(fā)生。在基于來自dq-3相變換部116的相電壓指令值Vu_c、Vv_c、Vw_c使上述短路狀態(tài)發(fā)生的情況下，執(zhí)行下面那樣的處理。首先，作為前提，在第I實(shí)施方式中，PWM生成部118按照每個(gè)開關(guān)周期，生成對各相臂82的驅(qū)動(dòng)信號UH、UL、VH、VL、WH、WL。在此，如上所述，若將I個(gè)開關(guān)周期整體中的占空比值DUT設(shè)為100%，則下臂SW元件92的占空比值DUT2作為從100%中減去對上臂SW元件86的占空比值DUTl后的值來進(jìn)行運(yùn)算，進(jìn)而，使死區(qū)時(shí)間dt反映于上臂SW元件86以及下臂SW元件92各自的占空比值DUT1、DUT2所得到的值，成為實(shí)際輸出的驅(qū)動(dòng)信號UH、UL、VH、VL、WH、WL。另外，各相的上臂SW元件86的占空比值DUTl被設(shè)定為以各相設(shè)定電壓指令值THu、THv、THw，在載波信號Sca變?yōu)楦麟妷褐噶钪礣Hu、THv、THw以上時(shí)，對驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH進(jìn)行輸出。故而，在圖12所示的例子的情況下，時(shí)間點(diǎn)tl以前以及時(shí)間點(diǎn)tl至?xí)r間點(diǎn)t2的期間，載波信號Sca小于各電壓指令值THu、THv、THw，因此對每一個(gè)上臂SW元件86均不輸出驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH{驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH低(邏輯O)。}。因此，對各下臂SW元件92的全部輸出驅(qū)動(dòng)信號UL、VL、WL{驅(qū)動(dòng)信號UL、VL、WL變?yōu)楦?邏輯I)。}。在此情況下，全部的下臂SW元件92變?yōu)閷?dǎo)通，因此如圖10所示的短路狀態(tài)發(fā)生。另外，從時(shí)間點(diǎn)t2起到時(shí)間點(diǎn)t3為止，載波信號Sca變?yōu)殡妷褐噶钪礣Hu以上，因此U相的上臂SW元件86u變?yōu)閷?dǎo)通，而V相以及W相的上臂SW元件86為截止，故3相短路狀態(tài)不會(huì)發(fā)生。同樣地，從時(shí)間點(diǎn)t3起到時(shí)間點(diǎn)t4為止，載波信號Sca變?yōu)殡妷褐噶钪礣hu、THv以上，因此U相以及V相的上臂SW元件86u、86v變?yōu)閷?dǎo)通，而W相的上臂SW元件86w為截止，故3相短路狀態(tài)不會(huì)發(fā)生。從時(shí)間點(diǎn)t4起到時(shí)間點(diǎn)t5為止，載波信號Sca變?yōu)槿康碾妷褐噶钪礣Hu、THv、THw以上，全部的相的上臂SW元件86變?yōu)閷?dǎo)通，因此圖11所示那樣的3相短路狀態(tài)發(fā)生。在基于來自綜合E⑶18的強(qiáng)制短路請求Rs來使3相短路狀態(tài)強(qiáng)制發(fā)生的情況下，PWM生成部118例如，如圖13所示，將驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH全部設(shè)為導(dǎo)通(具體的處理將后述。)。2.雙向SW24的導(dǎo)通截止控制接下來，說明各雙向SW24的導(dǎo)通截止控制。
在第I實(shí)施方式中，綜合E⑶18不用對第I蓄電池22a的第I蓄電池電壓Vbatl與第2蓄電池22b的第2蓄電池電壓Vbat2進(jìn)行比較，而能設(shè)定使用哪一個(gè)蓄電池22。綜合E⑶18例如適當(dāng)?shù)厍袚Q圖14所示的模式來使用。S卩，在第I實(shí)施方式中，綜合E⑶18選擇“停止時(shí)”、“I電源發(fā)電”、“I電源充電”、“I電源利用”、“高電壓蓄電池發(fā)電”以及“低電壓蓄電池充電”的各模式來使用。這些模式的切換，如針對逆變器26的驅(qū)動(dòng)信號UH、UL、VH、VL、WH、WL的生成那樣，不是在I個(gè)開關(guān)周期中切換導(dǎo)通截止(高/低)，而是在產(chǎn)生了切換的必要時(shí)適當(dāng)進(jìn)行。換言之，在I個(gè)開關(guān)周期中，使用對各SW元件60、62的導(dǎo)通截止進(jìn)行固定的控制(固定控制)(在第2 第5實(shí)施方式中也同樣。)?！巴Ｖ箷r(shí)”模式是在電動(dòng)汽車10的停止時(shí)使用的模式，將各雙向SW24的每一個(gè)開關(guān)元件60、62均設(shè)為截止。“I電源發(fā)電”模式是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者作為發(fā)電用而使用的模式?！癐電源發(fā)電”模式例如在如下場景使用在得知馬上要交換一者的蓄電池22的情況下電動(dòng)機(jī)12處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)、當(dāng)一者的蓄電池22產(chǎn)生不良狀況時(shí)、以及存在根據(jù)用戶的意愿而想使用的蓄電池22時(shí)?！癐電源充電”模式是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者作為充電用而使用的模式?！癐電源充電”模式例如在如下場景使用在得知馬上要交換一者的蓄電池22的情況下電動(dòng)機(jī)12處于再生狀態(tài)時(shí)、當(dāng)一者的蓄電池22產(chǎn)生不良狀況時(shí)、以及存在根據(jù)用戶的意愿而想使用的蓄電池22時(shí)。此外，通過對“I電源發(fā)電”模式與“I電源充電”模式進(jìn)行組合，能對在發(fā)電中使用的蓄電池22與在充電中使用的蓄電池22進(jìn)行切換?！癐電源利用”模式是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者用于發(fā)電用以及充電用、而將另一者在發(fā)電用以及充電用均不使用的模式。“I電源利用”模式例如在如下場景使用在得知要馬上交換一者的蓄電池22的情況下處于難以區(qū)分電動(dòng)機(jī)12是動(dòng)力行駛狀態(tài)還是再生狀態(tài)的狀態(tài)(即，中間狀態(tài))時(shí)、當(dāng)一者的蓄電池22產(chǎn)生不良狀況時(shí)、以及存在根據(jù)用戶的意愿而想使用的蓄電池22時(shí)?！案唠妷盒铍姵匕l(fā)電”模式是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b的發(fā)電SW元件60a、60b各自設(shè)為導(dǎo)通、并從電壓相對高的蓄電池22進(jìn)行發(fā)電的模式。即，若在電動(dòng)汽車10處于動(dòng)力行駛狀態(tài)的情況下發(fā)電SW元件60a、60b的兩者為導(dǎo)通，則從第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的至少一者對電動(dòng)機(jī)12供應(yīng)電力。在此，在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間存在電壓差的情況下，從電壓更高的蓄電池22對電動(dòng)機(jī)12供應(yīng)電力，不從電壓更低的蓄電池22供應(yīng)電力。因此，與是否將發(fā)電SW元件60a、60b的兩者設(shè)為導(dǎo)通無關(guān)，實(shí)質(zhì)上，僅選擇電壓更高的蓄電池22來進(jìn)行電力供應(yīng)?！案唠妷盒铍姵匕l(fā)電”模式例如在如下場景使用在想以電壓高的蓄電池22對電動(dòng)機(jī)12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，由于電壓高的蓄電池22是蓄電容量(SOC)高的蓄電池22，因此想優(yōu)先從容量充裕的蓄電池22輸出。“低電壓蓄電池充電”模式是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b的充電SW元件62a、62b各自設(shè)為導(dǎo)通、且對電壓相對低的蓄電池進(jìn)行充電的模式。即，若在電動(dòng)汽車10處于再生狀態(tài)的情況下充電SW元件62a、62b的兩者導(dǎo)通，則從電動(dòng)機(jī)12對第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的至少一者供應(yīng)電力。在此，在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間存在電壓差的情況下，來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Preg易于被供應(yīng)給電壓低的蓄電池22，難以被供應(yīng)給電壓更高的蓄電池22。因此，與是否將充電SW元件62a、62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通無關(guān)地，實(shí)質(zhì)上，使電壓更低的蓄電池22優(yōu)先地充電。“低電壓蓄電池充電”模式例如在如下場景使用在想對電壓低的蓄電池22進(jìn)行充電時(shí)，由于電壓低的蓄電池22是SOC低 的蓄電池22，因此優(yōu)先地充電至SOC已下降的蓄電池22。從圖14也可知，在第I實(shí)施方式中，按照在第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者發(fā)電時(shí)另一者不能充電的方式來控制各SW兀件60、62。同樣地,按照在第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者充電時(shí)另一者不能發(fā)電的方式來控制各SW元件60、62。換言之，在圖14中，使各模式下導(dǎo)通不斜向存在(發(fā)電SW元件60a導(dǎo)通且充電SW元件62b導(dǎo)通、或者發(fā)電SW元件60b導(dǎo)通且充電SW元件62a導(dǎo)通)。由此，能防止在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間發(fā)生短路。再換句話說，在第I實(shí)施方式中，通過按照使下面的第I控制法則和第2控制法則中的至少一者成立的方式選擇各SW元件60a、60b、62a、62b的導(dǎo)通截止，來防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路發(fā)生。S卩，第I控制法則是指，在雙向SW24存在N個(gè)(N為2以上的整數(shù))的情況下，發(fā)電SW元件60與充電SW元件62均變?yōu)榻刂沟碾p向SW24存在N-I個(gè)。換言之，發(fā)電路徑與充電路徑的兩者變?yōu)榻刂沟碾娏ο到y(tǒng)存在N-I個(gè)。在此情況下，關(guān)于余下的I個(gè)電力系統(tǒng)的雙向SW24，可以是僅發(fā)電SW元件60和充電SW元件62中的一者導(dǎo)通，另外，也可以是發(fā)電SW元件60和充電SW元件62的兩者導(dǎo)通。第2控制法則是指，全部(N個(gè))的雙向SW24的發(fā)電SW元件60或充電SW元件62全部變?yōu)榻刂埂Q言之，全部的電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑變?yōu)榻刂?。在此情況下，針對與全部變?yōu)閷?dǎo)通的發(fā)電路徑或充電路徑相反的充電路徑或發(fā)電路徑，能將一部分或全部設(shè)為導(dǎo)通。通過使用上述的第I控制法則以及第2控制法則，能防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路。3.雙向SW24的切換時(shí)的控制接下來，說明在切換各模式時(shí)的各SW元件60、62的控制。如上所述，在切換各模式時(shí)，在逆變器26中使各下臂SW元件92的3相短路狀態(tài)(圖10)或各上臂SW元件86的3相短路狀態(tài)(圖11)發(fā)生。
(I)簡單的切換在對“停止時(shí)”模式和其他的模式進(jìn)行切換的情況下(例如，從“停止時(shí)”到“I電源發(fā)電”的切換或反之)，電力E⑶50簡單地將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換為圖14所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，也能使在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)在死區(qū)時(shí)間生成部128中要插入死區(qū)時(shí)間dt。同樣地，在從“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源充電(第I蓄電池)”切換至“I電源充電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”或者“I電源發(fā)電(第2蓄電池)”切換至“高電壓蓄電池發(fā)電”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源充電(第I蓄電池)”或者“I電源充電(第2蓄電池)”切換至“低電壓蓄電池充電”的情況以及與其相反的情況下，電力E⑶50將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止直接切換為圖14所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，也能使在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)在死區(qū)時(shí)間生成部128中插入死區(qū)時(shí)間dt?！?2)階段性的切換在上述那樣的簡單的切換中在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間發(fā)生短路的情況下，例如能使用下面那樣的控制來防止短路。(a)在電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛時(shí)對一者的蓄電池22執(zhí)行“I電源利用”模式，在再生時(shí)對另一者的蓄電池22執(zhí)行“I電源利用”模式的情況例如，在電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)下執(zhí)行“I電源利用(第I蓄電池)”模式，從第I蓄電池22a發(fā)電、且在再生狀態(tài)下執(zhí)行“I電源利用(第2蓄電池)”模式而充電至第2蓄電池22b的情況下，如下切換各SW元件60、62。如圖15所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從正切換至負(fù)的情況，即，電動(dòng)汽車10從動(dòng)力行駛狀態(tài)切換至再生狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv超過電流閾值THil的情況下(為了方便，將此狀態(tài)稱為“發(fā)電狀態(tài)”。)，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者設(shè)為導(dǎo)通。另一方面，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為截止。在時(shí)間點(diǎn)tll，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以下的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下(為了方便，將此狀態(tài)稱為“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”。)，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。在時(shí)間點(diǎn)tl2，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)樾∮陂撝礣Hi2的情況下(為了方便，將該狀態(tài)稱為“充電狀態(tài)”。)，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者保持截止。另一方面，在第2雙向SW24b中，將發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者維持導(dǎo)通。接下來，如圖16所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從負(fù)切換為正的情況，即，電動(dòng)汽車10從再生狀態(tài)切換為動(dòng)力行駛狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv小于電流閾值THi2的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者設(shè)為截止。另一方面，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。在時(shí)間點(diǎn)t21，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hi2以上的情況下，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為截止。其后，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。在時(shí)間點(diǎn)t22，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以上的情況下，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者保持導(dǎo)通。另一方面，在第2雙向SW24b中，發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者維持截止。此外，上述基于逆變器26的輸入電流Iinv來控制了第I雙向SW24a和第2雙向SW24b的導(dǎo)通截止，但還能通過逆變器26的輸入電壓Vinv或電動(dòng)機(jī)12的功耗(再生電力)來進(jìn)行控制?；蛘?，在能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況下，還能根據(jù)該切換時(shí)間點(diǎn)的前后的給定時(shí)間點(diǎn)來進(jìn)行SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換。作為能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況，例如存在使用實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間的情況。 (b)組合使用“高電壓蓄電池發(fā)電”模式和“低電壓蓄電池充電”模式的情況在組合使用“高電壓蓄電池發(fā)電”模式和“低電壓蓄電池充電”模式的情況下，如下切換各SW元件60、62。此外，以下，設(shè)第2蓄電池電壓Vbat2比第I蓄電池電壓Vbatl高(Vbatl < Vbat2)。如圖15所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從正切換至負(fù)的情況，即，電動(dòng)汽車10從動(dòng)力行駛狀態(tài)切換至再生狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv超過電流閾值THil的情況下，將各發(fā)電SW元件60a、60b設(shè)為導(dǎo)通，將各充電SW元件62a、62b設(shè)為截止。在此情況下，來自電壓更高的第2蓄電池22b的電力被供應(yīng)給逆變器26，而不從電壓更低的第I蓄電池22a供應(yīng)電力。另外，各充電SW元件62a、62b為截止，因此在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不發(fā)生短路，來自第2蓄電池22b的電力不會(huì)被供應(yīng)給第I蓄電池22a。在時(shí)間點(diǎn)tll，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以下的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的充電SW元件62b設(shè)為導(dǎo)通。其結(jié)果，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a變?yōu)榻刂梗?雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b變?yōu)閷?dǎo)通。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)。在時(shí)間點(diǎn)tl2，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)樾∮陔娏鏖撝礣Hi2的情況下，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b設(shè)為截止。其后，將第I雙向SW24a的充電SW元件62a設(shè)為導(dǎo)通。其結(jié)果，各發(fā)電SW元件60a、60b變?yōu)榻刂?，各充電SW元件62a、62b變?yōu)閷?dǎo)通。在此情況下，來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Preg被優(yōu)選充電至電壓更低的第I蓄電池22a。另夕卜，各發(fā)電SW元件60a、60b為截止，因此在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路，來自第2蓄電池22b的電力不會(huì)被供應(yīng)給第I蓄電池22a。接下來，如圖16所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從負(fù)切換至正的情況，即，電動(dòng)汽車10從再生狀態(tài)切換至動(dòng)力行駛狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv小于電流閾值THi2的情況下，將各發(fā)電SW元件60a、60b設(shè)為截止，將各充電SW元件62a、62b設(shè)為導(dǎo)通。在此情況下，來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Preg被優(yōu)先充電至電壓更低的第I蓄電池22a。另外，各發(fā)電SW元件60a、60b為截止，因此在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路，來自第2蓄電池22b的電力不會(huì)被供應(yīng)給第I蓄電池22a。在時(shí)間點(diǎn)t21，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hi2以上的情況下，將第I雙向SW24a的充電SW元件62a設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b設(shè)為導(dǎo)通。其結(jié)果，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a變?yōu)榻刂?，?雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b變?yōu)閷?dǎo)通。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。
在時(shí)間點(diǎn)t22，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以上的情況下，將第2雙向SW24b的充電SW元件62b設(shè)為截止。其后，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為導(dǎo)通。其結(jié)果，各發(fā)電SW元件60a、60b變?yōu)閷?dǎo)通，各充電SW元件62a、62b變?yōu)榻刂?。在此情況下，來自電壓更高的第2蓄電池22b的電力被供應(yīng)給逆變器26，而不從電壓更低的第I蓄電池22a供應(yīng)電力。另外，各充電SW元件62a、62b為截止，因此在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間不發(fā)生短路，來自第2蓄電池22b的電力不會(huì)被供應(yīng)給第I蓄電池22a。此外，上述基于逆變器26的輸入電流I inv來對第I雙向SW24a和第2雙向SW24b的導(dǎo)通截止進(jìn)行了控制，但還能通過逆變器26的輸入電壓Vinv或電動(dòng)機(jī)12的功耗(再生電力)來進(jìn)行控制。或者，在能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況下，還能根據(jù)該切換時(shí)間點(diǎn)的前后的給定時(shí)間點(diǎn)來進(jìn)行SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換。作為能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況，例如存在使用實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間的情況。C.輸出波形的例子圖17示出了第I實(shí)施方式的電動(dòng)汽車10中的強(qiáng)制短路請求Rs、對各SW元件60a、60b、62a、62b的驅(qū)動(dòng)信號ShI、Sh2、SI I、SI2、第I蓄電池電壓Vbat I、第2蓄電池電壓Vbat2、逆變器26的輸出電壓Vinv、第I蓄電池電流Ibatl、第2蓄電池電流Ibat2、逆變器26的輸出電流Iinv、U相電流Iu、V相電流Iv、W相電流Iw的輸出波形的一例。圖18示出了對圖17的時(shí)間點(diǎn)t31周邊進(jìn)行放大輸出的波形。如圖17以及圖18所示，在時(shí)間點(diǎn)t31之前，驅(qū)動(dòng)信號ShUSll為高(邏輯1)，驅(qū)動(dòng)信號Sh2、S12為低(邏輯O)，因此SW元件60a、62a為導(dǎo)通，Sff元件60b、62b為截止。故而，逆變器26的輸入電壓Vinv與第I蓄電池22a的第I蓄電池電壓Vbatl相等，逆變器26的輸入電流Iinv與第I蓄電池22a的第I蓄電池電流Ibatl大致相等。若在時(shí)間點(diǎn)t31執(zhí)行強(qiáng)制短路請求Rs (邏輯變?yōu)镮時(shí))，則例如將驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH全部設(shè)為高(邏輯I)，在逆變器26中使3相短路狀態(tài)強(qiáng)制性地發(fā)生，并使逆變器26的輸入電壓Vinv為零。在此，將驅(qū)動(dòng)信號Shi、Sll切換為低(邏輯O)，將驅(qū)動(dòng)信號Sh2、S12切換為高(邏輯1)，將SW元件60a、62a設(shè)為截止，將SW元件60b、62b設(shè)為導(dǎo)通。然后，若3相短路結(jié)束，則逆變器26的輸入電壓Vinv與第2蓄電池22b的第2蓄電池電壓Vbat2相等，逆變器26的輸入電流Iinv與第2蓄電池22b的第2蓄電池電流Ibat2相等。D.第I實(shí)施方式的效果如上所述，根據(jù)第I實(shí)施方式，在不使用第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2時(shí)不使用第2控制法則(第2關(guān)斷控制)而僅使用第I控制法則的情況下，S卩，僅進(jìn)行I個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑與充電路徑關(guān)斷的第I關(guān)斷控制的情況下，按照進(jìn)行第I關(guān)斷控制的電力系統(tǒng)變?yōu)镹-I個(gè)的方式來對雙向SW24的通電或關(guān)斷進(jìn)行控制(參照圖14)。故而，在僅進(jìn)行第I關(guān)斷控制的情況下，使雙向SW24通電的僅有I個(gè)電力系統(tǒng)。因此，能防止電流通過并聯(lián)電路從一者的蓄電池22流入另一者的蓄電池22的短路狀態(tài)的發(fā)生。另外，在僅使用第2控制法則的情況下，發(fā)電時(shí)將全部的充電SW元件62設(shè)為截止(充電路徑被關(guān)斷)，充電時(shí)將全部的發(fā)電SW元件60設(shè)為截止(發(fā)電路徑被關(guān)斷)。故而，在僅使用第2控制法則的情況下也能防止蓄電池22間的短路狀態(tài)的發(fā)生。由此，在使用第I控制法則以及第2控制法則中的任一者的情況下，均能防止蓄電池22間的短路狀態(tài)的發(fā)生。故而，不僅能防止因蓄電池22間的電壓差而引起的過大的電流(特別是蓄電池22的切換時(shí)的電流)的發(fā)生，還能防止伴隨蓄電池22彼此的均衡化時(shí)的電力損失。另外，在使用第I控制法則以及第2控制法則中的至少一者的情況下，即使不 進(jìn)行伴隨使用了蓄電池22間的電壓的高低的處理，也能可靠地避免短路狀態(tài)的發(fā)生。以上，伴隨上述那樣的效果，能擴(kuò)展蓄電池22的使用方法的選項(xiàng)。在第I實(shí)施方式中，使用雙向SW24作為能分別對雙向的通電進(jìn)行關(guān)斷的半導(dǎo)體開關(guān)。由此，能分別控制雙向的通電以及關(guān)斷。在第I實(shí)施方式中，在對各SW元件60、62的導(dǎo)通截止進(jìn)行切換時(shí)，例如，對第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者的發(fā)電路徑和另一者的充電路徑進(jìn)行切換時(shí)，在各SW元件60、62的驅(qū)動(dòng)信號Shi、SlU Sh2、S12中插入死區(qū)時(shí)間dt。由此，能更可靠地防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路。在第I實(shí)施方式中，從“I電源利用(第I蓄電池)”模式切換至“I電源利用(第2蓄電池)”模式的情況下，或與之相反的情況下，電力ECU50按照從一者的蓄電池22的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移至另一者的蓄電池22的雙向通電狀態(tài)的方式來控制各SW元件60、62。由此，能在切換蓄電池22的同時(shí)進(jìn)行發(fā)電以及充電。在第I實(shí)施方式中，從“I電源利用(第I蓄電池)”模式到“I電源利用(第2蓄電池)”模式的切換或反向的切換，是在作為電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)與再生狀態(tài)的中間狀態(tài)的“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”(參照圖15以及圖16)下進(jìn)行的。由此，能將發(fā)電用的蓄電池22與充電用的蓄電池22區(qū)分開來進(jìn)行利用。在第I實(shí)施方式中，在“高電壓蓄電池發(fā)電”模式之際電動(dòng)汽車10處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)，電力E⑶50使發(fā)電SW元件60a、60b同時(shí)導(dǎo)通(參照圖14)。由此，即使不比較第I蓄電池電壓Vbatl與第2蓄電池電壓Vbat2也從電壓高的蓄電池22進(jìn)行電力供應(yīng)，因此能高負(fù)載且效率良好地進(jìn)行電力供應(yīng)。另外，能防止從電壓低的，即SOC低的蓄電池22的發(fā)電。在第I實(shí)施方式中，在“低電壓蓄電池充電”模式之際電動(dòng)汽車10處于再生狀態(tài)時(shí)，電力E⑶50使充電SW元件62a、62b同時(shí)導(dǎo)通(參照圖14)。由此，即使不比較第I蓄電池電壓Vbatl與第2蓄電池電壓Vbat2也能自動(dòng)地對電壓低的蓄電池22積極地充電。SP，對SOC少的蓄電池22積極地充電，因此能防止蓄電池22的過放電。在第I實(shí)施方式中，能在電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)下使用“高電壓蓄電池發(fā)電”模式，在再生狀態(tài)下使用“低電壓蓄電池充電”模式。由此，能進(jìn)行與狀態(tài)相應(yīng)的適當(dāng)?shù)目刂?。在第I實(shí)施方式中，在對“高電壓蓄電池發(fā)電”模式與“低電壓蓄電池充電”模式進(jìn)行組合使用時(shí)，判斷作為電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)(發(fā)電狀態(tài))與再生狀態(tài)(充電狀態(tài))的中間狀態(tài)的“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”，在處于發(fā)電/充電切換 狀態(tài)時(shí)，通過將SW元件60b、62b設(shè)為導(dǎo)通而能進(jìn)行第2蓄電池22b的雙向的通電，通過將SW元件60a、62a設(shè)為截止而能對第I蓄電池22a雙向地關(guān)斷。由此，在處于發(fā)電/充電切換狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)行基于單個(gè)蓄電池22的充放電。故而，即使在發(fā)電/充電切換狀態(tài)下，電力E⑶50以及蓄電池22也能穩(wěn)定地動(dòng)作，而且能可靠地防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路。在第I實(shí)施方式中，在逆變器26中發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的期間，電力E⑶50進(jìn)行各SW元件60、62的導(dǎo)通截止的切換。由此,能更可靠地防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路。根據(jù)第I實(shí)施方式，在逆變器26發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行各開關(guān)元件60、62的導(dǎo)通截止的切換，S卩，進(jìn)行蓄電池22的切換。故而，伴隨著蓄電池22的切換的電壓變動(dòng)不會(huì)傳遞到電動(dòng)機(jī)12。因此,能防止電動(dòng)機(jī)12非本意的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。在第I實(shí)施方式中，電力E⑶50基于3相各自的電壓指令值THu、THv、THw與載波信號Sca的比較結(jié)果來對各相的上臂SW元件86以及下臂SW元件92的導(dǎo)通截止進(jìn)行控制，并對載波信號Sca變得比3相全部的電壓指令值電壓指令值THu、THv、THw高的情況、或載波信號Sca變得比3相全部的電壓指令值THu、THv、THw低的情況進(jìn)行探測，并將探測出的該情況作為3相短路狀態(tài)(參照圖12)。由此，逆變器26的通常控制中，將在3相全部的上臂SW元件86或下臂SW元件92變?yōu)閷?dǎo)通的時(shí)刻判定為處于3相短路狀態(tài)，并能在該3相短路狀態(tài)下對各SW元件60、62進(jìn)行切換。因此，在逆變器26的通?？刂浦?，能一邊防止電動(dòng)機(jī)12非本意的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，一邊切換各SW元件60、62。在第I實(shí)施方式中，電力ECU50在接受到用于切換蓄電池22的強(qiáng)制短路請求Rs時(shí)，對3相全部的上臂SW元件86輸出驅(qū)動(dòng)信號UH、VH、WH或?qū)ο卤跾W元件92輸出驅(qū)動(dòng)信號UL、VL、WL，來使3相短路狀態(tài)強(qiáng)制地發(fā)生。由此，在需要蓄電池22的切換時(shí)，能在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)進(jìn)行該切換。II.第2實(shí)施方式A.構(gòu)成的說明(與第I實(shí)施方式的差異)圖19是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車IOA的概略構(gòu)成圖。電動(dòng)汽車IOA具有與第I實(shí)施方式的電動(dòng)汽車10同樣的構(gòu)成,但在必須對綜合ECU18輸入電壓傳感器28、30的檢測值(第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2)這一點(diǎn)和由綜合ECU18執(zhí)行的蓄電池22的選擇等與第I實(shí)施方式不同。以下，對與第I實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的參照標(biāo)號并省略其說明。B.雙向SW24的導(dǎo)通截止控制接下來，說明各雙向SW24的導(dǎo)通截止控制。在第2實(shí)施方式中，綜合E⑶18將第I蓄電池22a的第I蓄電池電壓Vbatl與第2蓄電池22b的第2蓄電池電壓Vbat2進(jìn)行比較，并設(shè)定使用哪一個(gè)蓄電池22。綜合E⑶18例如適當(dāng)?shù)厍袚Q圖20所示的模式來進(jìn)行使用。即，在第2實(shí)施方式中，綜合E⑶18與第I實(shí)施方式同樣地，能選擇“停止時(shí)”、“I電源發(fā)電”、“I電源充電”、“I電源利用”、“高電壓蓄電池發(fā)電”以及“低電壓蓄電池充電”的各模式。除此之外，綜合ECU18選擇“I電源發(fā)電以及I電源充電”、“高電壓蓄電池發(fā)電以及I電源充電”以及“I電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”的各模式進(jìn)行使用。但與第I實(shí)施方式不同，第2實(shí)施方式中使用的“I電源發(fā)電”、“I電源充電”以及“I電源利用”的各模式能根據(jù)電壓的高低來進(jìn)行設(shè)定。具體而言，“I電源發(fā)電”模式與第I實(shí)施方式同樣，是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者作為發(fā)電用進(jìn)行使用的模式，而在第2實(shí)施方式中，能對使用電壓相對高的蓄電池(在圖20中為第I蓄電池22a)的模式、以及使用電壓相對低的蓄電池(在圖20中為第2蓄電池22b)的模式進(jìn)行選擇?！癐電源充電”模式與第I實(shí)施方式同樣，是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者作為充電用進(jìn)行使用的模式，但在第2實(shí)施方式中，能對使用電壓相對高的蓄電池(在圖20中為第I蓄電池22a)的模式、以及使用電壓相對低的蓄電池(在圖20中為第2蓄電池22b)的模式進(jìn)行選擇?！?br> “I電源利用”模式與第I實(shí)施方式同樣，是將第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的一者用于發(fā)電用以及充電用、而將另一者在發(fā)電用以及充電用均不使用的模式，但在第2實(shí)施方式中，能對使用電壓相對高的蓄電池(在圖20中為第I蓄電池22a)的模式、以及使用電壓相對低的蓄電池(在圖20中為第2蓄電池22b)的模式進(jìn)行選擇。此外，在“I電源發(fā)電”、“I電源充電”以及“I電源停止”的每種模式下，電壓的高低均由綜合ECU18使用來自電壓傳感器28的第I蓄電池電壓Vbatl、來自電壓傳感器30的第2蓄電池電壓Vbat2來進(jìn)行判定。針對需要電壓判定的其他的模式也同樣。另外，還能兼用在第I實(shí)施方式中用到的“I電源發(fā)電”、“I電源充電”以及“I電源停止”模式(能不進(jìn)行蓄電池電壓的判定而選擇的模式)。接下來，針對第2實(shí)施方式中添加的“I電源發(fā)電以及I電源充電”、“高電壓蓄電池發(fā)電以及I電源充電”以及“I電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”模式進(jìn)行說明?！癐電源發(fā)電以及I電源充電”模式是針對第I蓄電池22a和第2蓄電池22b中電壓低的一者執(zhí)行“I電源發(fā)電”模式、且對電壓高的一者執(zhí)行“I電源充電”模式的模式。“I電源發(fā)電以及I電源充電”模式例如能在如下場景使用在得知馬上要交換一者的蓄電池22的情況下處于判斷不了電動(dòng)機(jī)12是動(dòng)力行駛還是再生的狀態(tài)下，想從預(yù)備交換的蓄電池22進(jìn)行輸出?！癐電源發(fā)電”模式與“I電源充電”模式的切換能使用第I實(shí)施方式中說明的方法?！案唠妷盒铍姵匕l(fā)電以及I電源充電”模式是在電動(dòng)汽車10處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)執(zhí)行“高電壓蓄電池發(fā)電”模式、且在電動(dòng)汽車10處于再生狀態(tài)時(shí)針對第I蓄電池22a和第2蓄電池22b中電壓高的一者執(zhí)行“I電源充電”模式的模式。“高電壓蓄電池發(fā)電以及I電源充電”模式例如能在如下場景使用在得知馬上要交換一者的蓄電池22的情況下處于不能判斷電動(dòng)機(jī)12是動(dòng)力行駛還是再生的狀態(tài)，想盡量從預(yù)備交換的蓄電池22進(jìn)行輸出?！案唠妷盒铍姵匕l(fā)電”模式與“I電源充電”模式的切換能使用第I實(shí)施方式中說明的方法?！癐電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”模式是在電動(dòng)汽車10為動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)針對第I蓄電池22a和第2蓄電池22b中電壓低的一者執(zhí)行“ I電源發(fā)電”模式、在電動(dòng)汽車10為再生狀態(tài)時(shí)執(zhí)行“低電壓蓄電池充電”模式的模式。“I電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”模式例如能在如下場景使用在得知馬上要交換一者的蓄電池22的情況下處于不能判斷電動(dòng)機(jī)12是動(dòng)力行駛還是再生的狀態(tài)下，想盡量對不交換的蓄電池22進(jìn)行充電?！癐電源發(fā)電”模式與“低電壓蓄電池充電”模式的切換能使用第I實(shí)施方式中說明的方法。如上所述，在第I實(shí)施方式中，按照在蓄電池22的一者發(fā)電時(shí)另一者不能充電的方式控制SW元件60、62，按照蓄電池22的一者充電時(shí)另一者不能發(fā)電的方式控制SW元件60、62。換言之，在圖14中，使各模式下導(dǎo)通不斜向存在(發(fā)電SW元件60a導(dǎo)通且充電SW元件62b導(dǎo)通、或者發(fā)電SW元件60b導(dǎo)通且充電SW元件62a導(dǎo)通)。由此,能防止在第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間發(fā)生短路。與此相對，第2實(shí)施方式中添加的“I電源發(fā)電以及I電源充電”、“高電壓蓄電池發(fā)電以及I電源充電”以及“I電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”模式不遵循上述的規(guī)則(即，第I實(shí)施方式下的第I控制法則以及第2控制法則)。
但在第2實(shí)施方式中，使用對第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2進(jìn)行了利用的下面的第I控制法則以及第2控制法則，防止了短路的發(fā)生。S卩，第2實(shí)施方式的第I控制法則是指，對應(yīng)的發(fā)電SW元件60被設(shè)為導(dǎo)通的蓄電池22中，將與比最高的蓄電池電壓Vbat(以下稱為“最高電壓蓄電池”。)低的蓄電池電壓的蓄電池22對應(yīng)的充電SW元件62設(shè)為截止。換言之，對進(jìn)行通電的發(fā)電路徑之中比電壓最高的發(fā)電路徑(以下稱為“最高電壓發(fā)電路徑”。)低的電壓的充電路徑進(jìn)行關(guān)斷。在此情況下，針對最高電壓蓄電池以上的電壓的蓄電池22，使對應(yīng)的充電SW元件62導(dǎo)通截止均可。換言之，針對最高電壓發(fā)電路徑以上的電壓的充電路徑，設(shè)為導(dǎo)通截止均可。例如，在圖20的“I電源發(fā)電以及I電源充電”模式下，第I蓄電池電壓Vbatl比第2蓄電池電壓Vbat2高，因此與第2蓄電池22b對應(yīng)的充電SW元件62b被截止。由此，來自第I蓄電池22a的電力不會(huì)被供應(yīng)給第2蓄電池22b，能防止兩蓄電池22間的短路。第2實(shí)施方式的第2控制法則是指，對應(yīng)的充電SW元件62被設(shè)為導(dǎo)通的蓄電池22中，將與較最低電壓(以下稱為“最低電壓蓄電池”。)高的電壓的蓄電池22對應(yīng)的發(fā)電SW元件60設(shè)為截止。換言之，對進(jìn)行通電的充電路徑之中比電壓最低的充電路徑(以下稱為“最低電壓充電路徑”。)高的電壓的發(fā)電路徑進(jìn)行關(guān)斷。在此情況下，針對最低電壓蓄電池以下的電壓的蓄電池22，將對應(yīng)的發(fā)電SW元件60設(shè)為導(dǎo)通截止均可。換言之，針對最低電壓充電路徑以下的電壓的發(fā)電路徑，設(shè)為導(dǎo)通截止均可。例如，在圖20的“I電源發(fā)電以及I電源充電”模式下，第I蓄電池電壓Vbatl比第2蓄電池電壓Vbat2高，因此與第I蓄電池22a對應(yīng)的發(fā)電SW元件60a被截止。由此，來自第I蓄電池22a的功率不會(huì)被供應(yīng)給第2蓄電池22b，不能防止兩蓄電池22間的短路。通過使用上述那樣的第2實(shí)施方式的第I控制法則以及第2控制法則，能防止第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間的短路。C.第2實(shí)施方式的效果如上所述，根據(jù)第2實(shí)施方式，除了第I實(shí)施方式的效果以外，還能起到下述的效
果OS卩，根據(jù)第2實(shí)施方式，基于在使用第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2的情況下的第I控制法則以及第2控制法則，來控制各SW元件60、62。在第I控制法則(第I關(guān)斷狀態(tài))下，對應(yīng)的發(fā)電SW元件60變?yōu)閷?dǎo)通的蓄電池22之中，與處于比電壓最高的最高電壓蓄電池低的電壓的蓄電池22對應(yīng)的充電SW元件62變?yōu)榻刂?。換言之，進(jìn)行通電的發(fā)電路徑之中，處于比電壓最高的最高電壓發(fā)電路徑低的電壓的充電路徑變?yōu)殛P(guān)斷。故而，電流通過并聯(lián)電路從最高電壓蓄電池(最高電壓發(fā)電路徑)流入任一蓄電池22(充電路徑)的短路狀態(tài)則不會(huì)發(fā)生。另外，在第2控制法則(第2關(guān)斷狀態(tài))下，對應(yīng)的充電SW元件62變?yōu)閷?dǎo)通的蓄電池22之中，與處于比電壓最低的最低電壓蓄電池高的電壓的蓄電池22對應(yīng)的發(fā)電SW元件60變?yōu)榻刂埂Q言之，進(jìn)行通電的充電路徑之中，處于比電壓最低的最低電壓充電路徑高的電壓的發(fā)電路徑變?yōu)殛P(guān)斷。故而，電流通過并聯(lián)電路從最低電壓蓄電池(最低電壓充電路徑)流入任一蓄電池22 (發(fā)電路徑)的短路狀態(tài)不會(huì)發(fā)生。因此，即使使用第I控制法則或第2控制法則的任意一者，均能防止蓄電池22間的短路狀態(tài)的發(fā)生。故而，不僅能防止因蓄電池22間的電壓差而引起的過大的電流(特別是在蓄電池22的切換時(shí)的電流)的發(fā)生，還能防止伴隨蓄電池22彼此的均衡化時(shí)的功率 損失。以上，伴隨上述那樣的效果，能擴(kuò)展蓄電池22的使用方法的選項(xiàng)。在第2實(shí)施方式中，具備第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b各自的電壓傳感器28、30,基于電壓傳感器28, 30來掌握蓄電池22間的電壓的大小，并基于已掌握的電壓來進(jìn)行控制。由此，通過進(jìn)行基于已掌握的電壓的控制，能可靠地防止蓄電池22間的短路。III.第3實(shí)施方式A.構(gòu)成的說明(與上述各實(shí)施方式的差異)圖21是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車IOB的概略構(gòu)成圖。圖22是表示電動(dòng)汽車IOB的電路構(gòu)成的一部分的圖。電動(dòng)汽車IOB與上述各實(shí)施方式同樣，具有行駛用的電動(dòng)機(jī)12、變速器14、車輪16、綜合E⑶18、電力系統(tǒng)20b。以下，針對與上述各實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的參照標(biāo)號并省略其說明。電力系統(tǒng)20b不僅對電動(dòng)機(jī)12供應(yīng)電力，還被供應(yīng)來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Prego電力系統(tǒng)20b具有燃料電池152 (以下稱為“FC152”。)、蓄電池154、DC/DC轉(zhuǎn)換器156、第I雙向SW24a、第2雙向SW24b、逆變器26、電壓傳感器32、158、160、電流傳感器42、44、46、162、164、解析器48、電力ECU50。電力系統(tǒng)20b具有FC152，因此電動(dòng)汽車IOB是燃料電池車輛。FC152例如被設(shè)為對于以陽極電極和陰極電極從兩側(cè)包夾固體高分子電解質(zhì)膜而形成的單體電池進(jìn)行層疊而得到的堆構(gòu)造。通過配管與FC152連接有未圖示的反應(yīng)氣體供應(yīng)部。反應(yīng)氣體供應(yīng)部具備對作為一者的反應(yīng)氣體的氫(燃料氣體)進(jìn)行貯留的氫罐、以及對作為另一者的反應(yīng)氣體的空氣(氧化劑氣體)進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。通過從反應(yīng)氣體供應(yīng)部供應(yīng)給FC152的氫和空氣在FC152內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng)而生成的發(fā)電電流被供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)12和蓄電池154。蓄電池154與第I實(shí)施方式的第I蓄電池22a或第2蓄電池22b同樣。DC/DC轉(zhuǎn)換器156是一側(cè)(I次側(cè))與蓄電池154連接、另一側(cè)(I次側(cè))與FC152和逆變器26之間的連接點(diǎn)52連接的斬波型的電壓變換裝置。DC/DC轉(zhuǎn)換器156是將I次側(cè)的電壓(以下稱為“I次電壓VI”。)電壓變換(升壓變換)成2次側(cè)的電壓(以下稱為“2次電壓V2”。)、且將2次電壓V2電壓變換(降壓變換)成I次電壓Vl的升降壓型的電壓變換裝置(VI ( V2)。通過由DC/DC轉(zhuǎn)換器156對2次電壓V2進(jìn)行控制，能控制FC152的輸出。作為該控制，例如能使用美國專利申請公開第2009/0243386號公報(bào)中記載的控制。電壓傳感器158對FC152的輸出電壓(以下稱為“FC電壓Vfc”。)[V]進(jìn)行檢測。電壓傳感器160對蓄電池154的輸出電壓(以下稱為“蓄電池電壓Vbat”。) [V]進(jìn)行檢測。電流傳感器162對FC152的輸出電流(以下稱為“FC電流Ifc”。) [A]進(jìn)行檢測。電流傳感器164對DC/DC轉(zhuǎn)換器156的2次側(cè)的輸出電流(以下稱為“轉(zhuǎn)換器輸出電流Icon”。) [A]進(jìn)行檢測。B.各種控制I.雙向SW24的導(dǎo)通截止控制·接下來，說明各雙向SW24的導(dǎo)通截止控制。在第3實(shí)施方式中，F(xiàn)C152僅進(jìn)行發(fā)電而不能進(jìn)行充電?；谠擖c(diǎn)，綜合E⑶18如下控制各雙向SW24。綜合E⑶18例如適當(dāng)切換圖23所示的模式來使用。即，在第3實(shí)施方式中，綜合E⑶18與第I實(shí)施方式同樣，選擇“停止時(shí)”、“I電源發(fā)電”、“I電源充電”以及“I電源利用”的各模式進(jìn)行使用。其中，在“I電源發(fā)電(FC)”模式下，與蓄電池154對應(yīng)的發(fā)電開關(guān)元件60b也變?yōu)閷?dǎo)通，但這是為了由DC/DC轉(zhuǎn)換器156對蓄電池電壓Vbat進(jìn)行升壓來調(diào)整FC152的輸出。另外，“I電源充電”模式僅以蓄電池154作為對象。進(jìn)而，針對FC152，“ I電源發(fā)電”與“I電源利用”實(shí)質(zhì)上相同，因此在圖23中不顯示“I電源利用(FC)”。另外，在“I電源發(fā)電以及I電源充電”模式下，以FC152進(jìn)行發(fā)電，并對蓄電池154充電。在第3實(shí)施方式中，與第I實(shí)施方式同樣,未對FC電壓Vfc與蓄電池電壓Vbat進(jìn)行比較。2.雙向SW24的切換時(shí)的控制接下來，針對在切換各模式時(shí)的各SW元件60、62的控制進(jìn)行說明。如上所述，在切換各模式時(shí)，在逆變器26中，使各上臂SW元件86的3相短路狀態(tài)或各下臂SW元件92的3相短路狀態(tài)發(fā)生。另外，第I雙向SW24a的充電SW元件62a始終保持截止。故而，可以取代第I雙向SW24a，而僅設(shè)置發(fā)電SW元件60a。(I)簡單的切換在對“停止時(shí)”模式與其他的模式進(jìn)行切換的情況下(例如，從“停止時(shí)”到“I電源發(fā)電”的切換或反之)，電力E⑶50簡單地將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換成圖23所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，在FC152與蓄電池154之間也不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)，由死區(qū)時(shí)間生成部128 (圖8)插入死區(qū)時(shí)間dt。同樣地，在從“I電源發(fā)電(FC)”切換至“I電源發(fā)電(蓄電池)”的情況下，或反向的情況下，電力E⑶50將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止直接切換成圖23所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，在FC152與蓄電池154之間也不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)，由死區(qū)時(shí)間生成部128插入死區(qū)時(shí)間dt。(2)階段性的切換在上述那樣的簡單切換中FC152與蓄電池154之間發(fā)生短路的情況下，例如，在電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛狀態(tài)下執(zhí)行“I電源發(fā)電(Fe)”模式來從FC152發(fā)電，在再生狀態(tài)下執(zhí)行“I電源利用(蓄電池)”模式來對蓄電池154進(jìn)行充電的情況下，能使用下面那樣的控制來防止短路。如圖15所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從正切換至負(fù)的情況，即，電動(dòng)汽車10從動(dòng)力行駛狀態(tài)切換至再生狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv超過電流閾值THil的情況下，在第I雙向SW24a中，將發(fā)電SW元件60a設(shè)為導(dǎo)通，將充電SW元件62a設(shè)為截止。另外，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b設(shè)為導(dǎo)通，將充電SW元件62b設(shè)為截止。在時(shí)間點(diǎn)tll，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以下的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。由此，能防止來自FC152的電力經(jīng)由充電SW元件62b被供應(yīng)至蓄電池154的短路狀態(tài)(但是，還能故意使這樣的短路狀態(tài)發(fā)生，來對蓄電池154進(jìn)行充電。)。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以 下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。在時(shí)間點(diǎn)tl2，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)樾∮陂撝礣Hi2的情況下，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者保持截止。另一方面，在第2雙向SW24b中，將發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者維持導(dǎo)通。接下來，如圖16所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從負(fù)切換為正的情況，即，電動(dòng)汽車10從再生狀態(tài)切換為動(dòng)力行駛狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv小于電流閾值THi2的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者設(shè)為截止。另一方面，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。在時(shí)間點(diǎn)t21，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hi2以上后，逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、且小于電流閾值THil的情況下，使第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者維持截止。另一方面，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者維持導(dǎo)通。在時(shí)間點(diǎn)t22，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以上的情況下，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為截止。其后，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為導(dǎo)通。此外，上述基于逆變器26的輸入電流I inv來對第I雙向SW24a和第2雙向SW24b的導(dǎo)通截止進(jìn)行了控制，但還能通過逆變器26的輸入電壓Vinv或電動(dòng)機(jī)12的功耗(再生電力)來進(jìn)行控制?；蛘?，在能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況下，還能根據(jù)該切換時(shí)間點(diǎn)的前后的給定時(shí)間點(diǎn)來進(jìn)行SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換。作為能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況，例如存在使用實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間的情況。C.第3實(shí)施方式的效果如上所述，根據(jù)第3實(shí)施方式，除了上述各實(shí)施方式的效果之外，在具有FC152的電力系統(tǒng)20b中，還能適當(dāng)控制各SW元件60、62。IV.第4實(shí)施方式A.構(gòu)成的說明(與上述各實(shí)施方式的差異)
圖24是本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車IOC的概略構(gòu)成圖。圖25是表示電動(dòng)汽車IOC的電路構(gòu)成的一部分的圖。電動(dòng)汽車IOC與上述各實(shí)施方式同樣，具有行駛用的電動(dòng)機(jī)12、變速器14、車輪16、綜合E⑶18、電力系統(tǒng)20c。以下，針對與上述各實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素，賦予相同的參照標(biāo)號并省略其說明。電力系統(tǒng)20c不僅對電動(dòng)機(jī)12供應(yīng)電力，還被供應(yīng)來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Prego電力系統(tǒng)20c具有燃料電池152、第I蓄電池22a、第2蓄電池22b、第1DC/DC轉(zhuǎn)換器172、第2DC/DC轉(zhuǎn)換器174、第I雙向SW24a、第2雙向SW24b、第3雙向開關(guān)24c (以下稱為“第3雙向SW24c”。)、逆變器26、電壓傳感器28、30、32、158、電流傳感器38、40、42、44、46，162、解析器48、電力ECU50。電力系統(tǒng)20c具有FC152，因此，電動(dòng)汽車IOC是燃料電池車輛。第3雙向SW24c具有與第I雙向SW24a以及第2雙向SW24b同樣的構(gòu)成。第1DC/DC轉(zhuǎn)換器172和第2DC/DC轉(zhuǎn)換器174與第3實(shí)施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器156相同。在圖25中，省略了第1DC/DC轉(zhuǎn)換器172和第2DC/DC轉(zhuǎn)換器174。B.各種控制I.雙向SW24的導(dǎo)通截止控制接下來，說明各雙向SW24的導(dǎo)通截止控制。在第4實(shí)施方式中，作為電源，存在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b，在各電源的選擇上不使用各電源的電壓(FC電壓Vfc、第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電 池電壓Vbat2)，因此，基本上是將第I實(shí)施方式的控制(圖14)與第3實(shí)施方式的控制(圖23)進(jìn)行組合來使用。綜合E⑶18例如適當(dāng)切換圖26所示的模式來進(jìn)行使用。即，在第4實(shí)施方式中，綜合E⑶18選擇“停止時(shí)”、“I電源發(fā)電”、“I電源充電”、“I電源利用”、“高電壓蓄電池發(fā)電”以及“低電壓蓄電池充電”的各模式來進(jìn)行使用。在進(jìn)行基于FC152的發(fā)電的情況下，如上所述，在FC152的輸出控制中使用蓄電池22的輸出。故而，在使用FC152的“I電源發(fā)電”中，存在由第I蓄電池22a進(jìn)行輸出控制的“I電源發(fā)電(FC、第I蓄電池)”、以及由第2蓄電池22b進(jìn)行輸出控制的“I電源發(fā)電(FC、第2蓄電池)”。在“高電壓蓄電池發(fā)電”以及“低電壓蓄電池充電”模式下，除了使FC152休止這一點(diǎn)外，與第I實(shí)施方式相同。2.雙向SW24的切換時(shí)的控制接下來，說明在切換各模式時(shí)的各SW元件60、62的控制。如上所述，在切換各模式時(shí)，在逆變器26中，使各上臂SW元件86的3相短路狀態(tài)或各下臂SW元件92的3相短路狀態(tài)發(fā)生。另外，第I雙向SW24a的充電SW元件62a始終保持截止。故而，可以取代第I雙向SW24a而僅設(shè)置發(fā)電SW元件60a。(I)簡單的切換在對“停止時(shí)”模式與其他的模式進(jìn)行切換的情況下(例如，從“停止時(shí)”到“I電源發(fā)電”的切換或反之)，電力E⑶50簡單地將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換成圖26所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b之間也不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)，由死區(qū)時(shí)間生成部128 (圖8)插入死區(qū)時(shí)間dt。
同樣地，在從“I電源發(fā)電(FC、第I蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、在從“I電源發(fā)電(Fe、第2蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、在從“I電源發(fā)電(FC、第I蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、在從“I電源發(fā)電(FC、第2蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”的情況下、與其相反的情況下、在從“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”切換至“I電源發(fā)電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源充電(第I蓄電池)”切換至“I電源充電(第2蓄電池)”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源發(fā)電(FC、第I蓄電池)”或者“第I電源發(fā)電(FC、第2蓄電池)”或者“I電源發(fā)電(第I蓄電池)”或者“I電源發(fā)電(第2蓄電池)切換至“高電壓蓄電池發(fā)電”的情況以及與其相反的情況下、從“I電源充電(第I蓄電池)”或者“I電源充電(第2蓄電池)”切換至“低電壓蓄電池充電”的情況以及與其相反的情況下，電力ECU50將各SW元件60、62的導(dǎo)通截止直接切換為圖26所示的狀態(tài)。通過這樣的切換，也能使在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路。但在切換時(shí)在死區(qū)時(shí)間生成部128 (圖8)中要插入死區(qū)時(shí)間dt。 (2)階段性的切換在通過上述那樣的簡單切換在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b之間發(fā)生短路的情況下，例如在電動(dòng)汽車10的動(dòng)力行駛時(shí)執(zhí)行“I電源發(fā)電(Fe、第I蓄電池)”模式，在再生時(shí)以“低電壓蓄電池充電”模式來對第I蓄電池22a或第2蓄電池22b進(jìn)行充電的情況下，能使用下面那樣的控制來防止短路。如圖15所示，針對逆變器26的輸入電流Iinv從正切換至負(fù)的情況，即，電動(dòng)汽車
10從動(dòng)力行駛狀態(tài)切換至再生狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv超過電流閾值THil的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為導(dǎo)通，將充電SW元件62a設(shè)為截止。另外，在第2雙向SW24b中，將發(fā)電SW元件60b設(shè)為導(dǎo)通，將充電SW元件62b設(shè)為截止。另一方面，在第3雙向SW24c中，將發(fā)電SW元件60c以及充電SW元件62c的兩者設(shè)為截止。在時(shí)間點(diǎn)tll，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以下的情況下，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b的兩者設(shè)為導(dǎo)通。由此，能防止來自FC152的電力經(jīng)由充電SW元件62b被供應(yīng)至第I蓄電池22a的短路狀態(tài)(但是，還能故意使這樣的短路狀態(tài)發(fā)生，來對第I蓄電池22a進(jìn)行充電。)。在第3雙向SW24c中，將發(fā)電SW元件60c以及充電SW元件62c的兩者維持截止。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。此外，不是將第3雙向SW24c的發(fā)電SW元件60c以及充電SW元件62c設(shè)為導(dǎo)通，而是將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b以及充電SW元件62b設(shè)為了導(dǎo)通，是由于事先進(jìn)行了這樣的設(shè)定。取而代之地，可以將第3雙向SW24c的發(fā)電SW元件60c以及充電SW元件62c設(shè)為導(dǎo)通。在時(shí)間點(diǎn)tl2，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)樾∮陔娏鏖撝礣Hi2的情況下，第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a以及充電SW元件62a的兩者保持截止。另外，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b設(shè)為截止。其后，將第3雙向SW24c的充電SW元件62c設(shè)為導(dǎo)通。由此，第2雙向SW24b的充電SW元件62b以及第3雙向SW24c的充電SW元件62c變?yōu)閷?dǎo)通，其他的SW元件變?yōu)榻刂?。在此情況下，來自電動(dòng)機(jī)12的再生電力Preg被優(yōu)先充電至第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中電壓低的一者。另外，各發(fā)電SW兀件60a、60b、60c為截止，因此在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b之間不會(huì)發(fā)生短路。接下來，如圖16所示，針對逆變器26的 輸入電流Iinv從負(fù)切換至正的情況，即，電動(dòng)汽車10從再生狀態(tài)切換至動(dòng)力行駛狀態(tài)的情況進(jìn)行說明。首先，在逆變器26的輸入電流Iinv小于電流閾值THi2的情況下，將第2雙向SW24b的充電SW元件62b以及第3雙向SW24c的充電SW元件62c設(shè)為導(dǎo)通，將其他的SW元件設(shè)為截止。在時(shí)間點(diǎn)t21，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hi2以上的情況下，將第3雙向SW24c的充電SW元件62c設(shè)為截止。其后，將第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b設(shè)為導(dǎo)通。由此，能夠無會(huì)出現(xiàn)第I蓄電池22a與第2蓄電池22b之間短路地進(jìn)行基于第I蓄電池22a的充放電。在逆變器26的輸入電流Iinv為電流閾值THi2以上、電流閾值THil以下的情況下，繼續(xù)該導(dǎo)通截止控制。在時(shí)間點(diǎn)t22，逆變器26的輸入電流Iinv變?yōu)殡娏鏖撝礣Hil以上的情況下，將第2雙向SW24b的充電SW元件62b設(shè)為截止。其后，將第I雙向SW24a的發(fā)電SW元件60a設(shè)為導(dǎo)通。使第2雙向SW24b的發(fā)電SW元件60b保持導(dǎo)通。由此，能夠不出現(xiàn)FC152與第I蓄電池22a之間短路地切換成由FC152執(zhí)行的發(fā)電。此外，上述基于逆變器26的輸入電流I inv來對第I雙向SW24a和第2雙向SW24b的導(dǎo)通截止進(jìn)行了控制，但還能通過逆變器26的輸入電壓Vinv或電動(dòng)機(jī)12的功耗(再生電力)來進(jìn)行控制。或者，在能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況下，還能根據(jù)該切換時(shí)間點(diǎn)的前后的給定時(shí)間點(diǎn)來進(jìn)行SW元件60、62的導(dǎo)通截止切換。作為能判別發(fā)電與充電的切換時(shí)間點(diǎn)的情況，例如存在使用實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間的情況。C.第4實(shí)施方式的效果如上所述，根據(jù)第4實(shí)施方式，除了上述各實(shí)施方式的效果之外，還能起到下面的效果。S卩，在第4實(shí)施方式中，在使用了 3個(gè)電源(FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b)的電力系統(tǒng)20c中，不使用各電源的電壓值而能適當(dāng)?shù)乜刂芐W元件60、62。V.第5實(shí)施方式A.構(gòu)成的說明(與第4實(shí)施方式的差異)圖27是本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)汽車IOD的概略構(gòu)成圖。電動(dòng)汽車IOD與第4實(shí)施方式的電動(dòng)汽車IOC同樣，具有行駛用的電動(dòng)機(jī)12、變速器14、車輪16、綜合ECU18、電力系統(tǒng)20d。盡管具有與第4實(shí)施方式的電動(dòng)汽車IOC同樣的構(gòu)成，但在必須將電壓傳感器158、28、30的檢測值(FC電壓Vfc、第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2)輸入到綜合E⑶18這一點(diǎn)和由綜合E⑶18執(zhí)行的FC152以及蓄電池22的選擇等，是與第4實(shí)施方式為不同的。以下，針對與上述各實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素，賦予同一參照標(biāo)號并省略其說明。B.雙向SW24的導(dǎo)通截止控制接下來，說明各雙向SW24的導(dǎo)通截止控制。在第5實(shí)施方式中，作為電源，存在FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b，F(xiàn)Cl52的輸出不僅使用第I蓄電池22a或第2蓄電池22b的輸出來進(jìn)行控制，而且使用各電源的電壓(FC電壓VfC、第I蓄電池電壓Vbatl以及第2蓄電池電壓Vbat2)來進(jìn)行各電源的選擇。故而，基本上，是將第I實(shí)施方式的控制(圖14)、第2實(shí)施方式的控制(圖20)、第3實(shí)施方式的控制(圖23)以及第4實(shí)施方式的控制(圖26)進(jìn)行組合來使用。例如，綜合E⑶18適當(dāng)切換圖28所示的模式來使用。即，在第5實(shí)施方式中，綜合E⑶18能選擇“停止時(shí)”、“I電源發(fā)電”、“I電源充電”、“I電源利用”、“高電壓蓄電池發(fā)電”、“低電壓蓄電池充電”、“I電源發(fā)電以及I電源充電”、“高電壓蓄電池發(fā)電以及I電源充電”以及“ I電源發(fā)電以及低電壓蓄電池充電”的各模式來使用。此外，針對“I電源發(fā)電”模式，在進(jìn)行由FC152執(zhí)行的發(fā)電時(shí)，能基于兩蓄電池22的電壓的高低來設(shè)定是使用第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b中的哪一個(gè)來對FC152的輸出進(jìn)行控制。
C.第5實(shí)施方式的效果如上所述，根據(jù)第5實(shí)施方式，除了上述各實(shí)施方式的效果之外，還能起到下面的效果。S卩，在第5實(shí)施方式中，在使用了 3個(gè)電源(FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b)的電力系統(tǒng)20d中，能使用各電源的電壓值來適當(dāng)?shù)乜刂芐W元件60、62。VI.變形例此外，本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式，當(dāng)然還能基于本說明書的記載內(nèi)容而采用各種構(gòu)成。例如，能采用以下的構(gòu)成。A.電源的數(shù)量在第I 第3實(shí)施方式中，電力系統(tǒng)20、20a、20b具有2個(gè)電源(第I蓄電池22a與第2蓄電池22b的組合、以及FC152與蓄電池154的組合)，在第4以及第5實(shí)施方式中，電力系統(tǒng)20c、20d具有3個(gè)電源(FC152、第I蓄電池22a和第2蓄電池22b的組合)，但電源的數(shù)量不限于此，還可以是4個(gè)以上。B.電源的數(shù)量為4個(gè)以上的情況下的雙向SW24的導(dǎo)通截止控制I.不使用電源電壓的情況在第I、第3以及第5實(shí)施方式中，即使電源電壓(第I蓄電池電壓Vbatl、第2蓄電池電壓Vbat2、FC電壓Vfc、蓄電池電壓Vbat)不明，也進(jìn)行了各雙向SW24的導(dǎo)通截止的切換。同樣地，在電源為4個(gè)以上的情況下，即使不使用電源電壓，若第I實(shí)施方式中所述那樣的第I控制法則以及第2控制法則中的至少一者成立，也能不使短路發(fā)生地選擇雙向SW24的導(dǎo)通截止。即，在不使用電源電壓的情況下的第I控制法則是指，在雙向SW24存在N個(gè)(N為2以上的整數(shù))的情況下，發(fā)電SW元件60和充電SW元件62均變?yōu)榻刂沟碾p向SW24存在N-I個(gè)。換言之，發(fā)電路徑和充電路徑的兩者變?yōu)榻刂沟碾娏ο到y(tǒng)存在N-I個(gè)。在此情況下，針對剩余的I個(gè)雙向SW24，既可以是僅發(fā)電SW元件60和充電SW元件62中的一者導(dǎo)通，另外，還可以是發(fā)電SW元件60和充電SW元件62的兩者導(dǎo)通。例如，如圖29所示，在與第4電源對應(yīng)的發(fā)電SW元件60(第4電源的發(fā)電路徑)為導(dǎo)通、其他的發(fā)電路徑為截止的情況下，與第4電源對應(yīng)的充電SW元件62 (第4電源的充電路徑)為導(dǎo)通截止均可，但需要將其他充電路徑設(shè)為截止。
在不使用電源電壓的情況下的第2控制法則是指，全部(N個(gè))的雙向SW24的發(fā)電SW元件60或充電SW元件62變?yōu)榻刂?。換言之，全部的電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑變?yōu)榻刂埂Ｔ诖饲闆r下，對于與全部變?yōu)閷?dǎo)通的發(fā)電路徑或充電路徑相反的充電路徑或發(fā)電路徑，能將其一部分或全部設(shè)為導(dǎo)通。例如，如圖30所示，在全部的電源的發(fā)電路徑為截止的情況下，各充電路徑為導(dǎo)通截止均可。通過使用上述的第I控制法則以及第2控制法則，即使電源的數(shù)量增加，也能防止電源間的短路。2.使用電源電壓的情況在第2以及在第4實(shí)施方式中，使用電源電壓(第I蓄電池電壓Vbatl、第2蓄電池電壓Vbat2、FC電壓Vfc、蓄電池電壓Vbat)，進(jìn)行了各雙向SW24的導(dǎo)通截止的切換。同樣地，在電源為4個(gè)以上的情況下，若使用蓄電池的電壓，下面的第I控制法則以及第2控·制法則中的至少一者成立，則能在電源間不發(fā)生短路地，選擇雙向SW24的導(dǎo)通截止。S卩，在使用電源電壓的情況下的第I控制法則是指，對應(yīng)的發(fā)電SW元件60被設(shè)為導(dǎo)通的電源中，將與較最高電源電壓(以下稱為“最高電壓電源”。)低的電源電壓的電源對應(yīng)的充電SW元件62設(shè)為截止。換言之，對進(jìn)行通電的發(fā)電路徑之中比電壓最高的發(fā)電路徑(以下稱為“最高電壓發(fā)電路徑”。)低的電壓的充電路徑進(jìn)行關(guān)斷。在此情況下，針對最高電壓電源以上的電壓的電源，將對應(yīng)的充電SW元件62設(shè)為導(dǎo)通截止均可。換言之，針對最高電壓發(fā)電路徑以上的電壓的充電路徑，設(shè)為導(dǎo)通截止均可。在圖31的例子中，按電壓從高到低的順序排列的第I電源至第η電源中，對應(yīng)的發(fā)電SW元件60 (發(fā)電路徑)變?yōu)閷?dǎo)通且電壓最高的是第4電源。在此情況下，將電壓比第4電源低的第5 第η電源的充電路徑設(shè)為截止，第I 第4電源的充電路徑為導(dǎo)通截止均可。在使用電源電壓的情況下的第2控制法則是指，對應(yīng)的充電SW元件60被設(shè)為導(dǎo)通的電源中將與較最低電壓(以下稱為“最低電壓電源”。)高的電壓的電源對應(yīng)的發(fā)電SW元件60截止。換言之，對進(jìn)行通電的充電路徑之中比電壓最低的充電路徑(以下稱為“最低電壓充電路徑”。)高的電壓的發(fā)電路徑進(jìn)行關(guān)斷。在此情況下，針對最低電壓電源以下的電壓的電源，使對應(yīng)的發(fā)電SW元件60導(dǎo)通截止均可。換言之，針對最低電壓充電路徑以下的電壓的發(fā)電路徑，導(dǎo)通截止均可。在圖32的例子中，按電壓從高到低的順序排列的第I電源至第η電源中，充電路徑變?yōu)閷?dǎo)通且電壓最低的是第6電源。在此情況下，將電壓比第6電源高的第I 第5電源的發(fā)電路徑設(shè)為截止，第6 第η電源的發(fā)電路徑為導(dǎo)通截止均可。通過使用上述的第I控制法則以及第2控制法則，即使電源的數(shù)量增加，也能防止電源間的短路。C.電源的種類在上述各第I實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式中，使用第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b，在第3實(shí)施方式中，使用FC152以及蓄電池154，在第4實(shí)施方式以及第5實(shí)施方式中，使用FC152、第I蓄電池22a以及第2蓄電池22b，但可利用的電源不限于此。例如，還能將對發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行了組合后的產(chǎn)物設(shè)為電源。
D.模式的切換在上述各實(shí)施方式中，作為雙向SW24的切換時(shí)的控制，提到了幾個(gè)簡單的切換或幾個(gè)階段性的切換，但模式切換時(shí)的控制不限于此。例如，在切換模式時(shí)，還能先將全部的開關(guān)元件60、62截止后切換為新的模式。E.電力 ECU50在上述各實(shí)施方式中使用了圖7所示的構(gòu)成的電力E⑶50 (參照圖I、圖19、圖21、圖24以及圖27)，但電力ECU50的構(gòu)成不限于此。例如，能使用以下所示的變形例。I.第I變形例圖33所示的電力電子控制裝置50a (以下稱為“電力ECU50a”。)在具有負(fù)載功率運(yùn)算部180等的點(diǎn)上與圖7的電力E⑶50不同。負(fù)載功率運(yùn)算部180將逆變器26的輸入電 壓Vinv與輸入電流Iinv相乘來運(yùn)算負(fù)載功率Pl，并輸出至雙向開關(guān)邏輯生成部102a (以下稱為“雙向SW邏輯生成部102a”或“邏輯生成部102a”。) (PI = VinvX Iinv)。圖34示出了邏輯生成部102a的功能性的框圖。邏輯生成部102a的雙向開關(guān)邏輯決定部122a (以下稱為“雙向SW邏輯決定部122a”或“邏輯決定部122a”。)基于來自綜合E⑶18的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3、來自負(fù)載功率運(yùn)算部180的負(fù)載功率P1、來自存儲部130a的功率閾值THpU THp2 (THpl > THp2)，輸出Sff元件選擇信號SsU Ss2、Ss3、Ss4。更具體而言，對負(fù)載功率Pl與功率閾值THpl、THp2進(jìn)行比較，當(dāng)負(fù)載功率Pl比功率閾值THpl大時(shí)判定為處于“發(fā)電狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率Pl為功率閾值THp2以上、功率閾值THpl以下時(shí)判定為處于“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率Pl小于功率閾值THp2時(shí)判定為處于“充電狀態(tài)”(參照圖15以及圖16)。2.第2變形例圖35所示的電力電子控制裝置50b (以下稱為“電力ECU50b”。)在具有負(fù)載功率運(yùn)算部180a的點(diǎn)上與圖7的電力E⑶50不同。負(fù)載功率運(yùn)算部180a將電角速度ω與轉(zhuǎn)矩指令值T_c的乘積除以電動(dòng)機(jī)12的極對數(shù)來運(yùn)算負(fù)載功率P2，并輸出至雙向開關(guān)邏輯生成部102b (以下稱為“雙向SW邏輯生成部102b”或“邏輯生成部102b”。) (P2 = ω XT/極對數(shù))。邏輯生成部102b與第I變形例中的邏輯生成部102a相同，基于來自綜合E⑶18的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3、來自負(fù)載功率運(yùn)算部180a的負(fù)載功率P2、來自存儲部130a的功率閾值THpl、THp2 (THpl > THp2)，來輸出SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4。更具體而言，對負(fù)載功率P2與功率閾值THpl、THp2進(jìn)行比較，當(dāng)負(fù)載功率P2比功率閾值THpl大時(shí)判定為處于“發(fā)電狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率P2為功率閾值THp2以上、功率閾值THpl以下時(shí)判定為處于“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率P2小于功率閾值THp2時(shí)判定為處于“充電狀態(tài)”(參照圖15以及圖16)。3.第3變形例圖36所示的電力電子控制裝置50c (以下稱為“電力ECU50c”。)在具有負(fù)載功率運(yùn)算部180b這一點(diǎn)上與圖7的電力E⑶50不同。負(fù)載功率運(yùn)算部180b對d軸電壓指令值Vd_c和d軸電流Id之積與q軸電壓指令值Vq_c與q軸電流Iq之積進(jìn)行相加來運(yùn)算負(fù)載功率P3，并輸出至雙向開關(guān)邏輯生成部102c (以下稱為“雙向SW邏輯生成部102c”或“邏輯生成部 102c”。) (P3 = Vd_cXId+Vq_cXIq)。
邏輯生成部102c與第I變形例中的邏輯生成部102a同樣，基于來自綜合E⑶18的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3、來自負(fù)載功率運(yùn)算部180b的負(fù)載功率P3、來自存儲部130a的功率閾值THpl、THp2 (THpl >THp2)，輸出SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4。更具體而言，對負(fù)載功率P3與功率閾值THpl、THp2進(jìn)行比較，當(dāng)負(fù)載功率P3比功率閾值THpl大時(shí)判定為處于“發(fā)電狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率P3為功率閾值THp2以上、功率閾值THpl以下時(shí)判定為處于“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”，當(dāng)負(fù)載功率P3小于功率閾值THp2時(shí)判定為處于“充電狀態(tài)”(參照圖15以及圖16)。
4.第4變形例圖37所示的電力電子控制裝置50d(以下稱為“電力ECU50d”。)在將轉(zhuǎn)矩指令值T_c輸入至雙向開關(guān)邏輯生成部102d(以下稱為“雙向SW邏輯生成部102d”或“邏輯生成部102d”。)這一點(diǎn)上與圖7的電力E⑶50不同。邏輯生成部102d基于來自綜合ECU18的電源指定信號Sdl、Sd2、Sd3、來自綜合ECU18的轉(zhuǎn)矩指令值T_c、來自存儲部130a的轉(zhuǎn)矩閾值THtl、THt2(THtl > THt2)，輸出SW元件選擇信號Ssl、Ss2、Ss3、Ss4。更具體而言，對轉(zhuǎn)矩指令值T_c與轉(zhuǎn)矩閾值THtl、THt2進(jìn)行比較，當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值T_c比轉(zhuǎn)矩閾值THtl大時(shí)判定為處于“發(fā)電狀態(tài)”，當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值T_c為轉(zhuǎn)矩閾值THt2以上、轉(zhuǎn)矩閾值THtl以下時(shí)判定為處于“發(fā)電/充電切換狀態(tài)”，當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值T_c小于轉(zhuǎn)矩閾值THt2時(shí)判定為處于“充電狀態(tài)”(參照圖15以及圖16)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 包括 I次側(cè)，其包含各自獨(dú)立且電源電壓變動(dòng)的N個(gè)電源(22a、22b、152、154)，N為2以上的整數(shù)； 2次側(cè)，其包含逆變器(26)和與該逆變器(26)連接的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(12)； 第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)，其按照所述N個(gè)電源(22a、22b、152、154)彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接； N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24C、70、72、74、76)，其分別被設(shè)置在所述第l個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)中，且能對于由發(fā)電方向以及充電方向構(gòu)成的雙向的通電分別進(jìn)行關(guān)斷；和 控制裝置(50、50a 50d)，其對所述N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的關(guān)斷進(jìn)行控制， 所述控制裝置(50、50a 50d)， 在執(zhí)行每隔至少I個(gè)開關(guān)周期對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷進(jìn)行固定的固定控制時(shí)，執(zhí)行對I個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑和充電路徑的兩者進(jìn)行關(guān)斷的第I關(guān)斷控制、以及對所有電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑全部進(jìn)行關(guān)斷的第2關(guān)斷控制之中的至少任意一者，而且， 在僅進(jìn)行所述第I關(guān)斷控制的情況下，對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷進(jìn)行控制，以使進(jìn)行所述第I關(guān)斷控制的電力系統(tǒng)變?yōu)镹-I個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述半導(dǎo)體開關(guān)是雙向開關(guān)(24a 24c、72、74、76)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 在對某個(gè)電源(22a、22b、152、154)的發(fā)電路徑與其他的電源(22a、22b、152、154)的充電路徑進(jìn)行切換時(shí)，在所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的驅(qū)動(dòng)信號中插入死區(qū)時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)處于動(dòng)力行駛狀態(tài)與再生狀態(tài)的中間狀態(tài)時(shí)，對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)兀件(60a 60c)同時(shí)導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)處于再生狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的充電開關(guān)兀件(62a 62c)同時(shí)導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 對所述電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)的動(dòng)力行駛狀態(tài)和再生狀態(tài)進(jìn)行判斷， 在動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)元件(60a 60c)， 在再生狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的充電開關(guān)元件(62a 62c)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 還對所述動(dòng)力行駛狀態(tài)與所述再生狀態(tài)的中間狀態(tài)進(jìn)行判定， 在所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)處于所述中間狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置(50、50a 50d)對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使某個(gè)電源(22a、22b、154)能雙向地通電且其他的電源(22a、22b、152、154)雙向地關(guān)斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述中間狀態(tài)基于所述逆變器(26)的輸入功率及輸入電流以及所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)矩及負(fù)載功率之中的至少I個(gè)的指令值或?qū)崪y值來進(jìn)行判定。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 所述中間狀態(tài)根據(jù)實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間來確定。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 在所述逆變器(26)中發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的期間，所述控制裝置(50、50a 50d)進(jìn)行所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷的切換。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述電源包括蓄電裝置(22a、22b、154)。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10B 10D)，其特征在于， 所述電源包括燃料電池(152)以及蓄電裝置(22a、22b、154)。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述電源包括發(fā)電機(jī)以及蓄電裝置(22a、22b、154)。
16.一種電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 包括 I次側(cè)，其包含各自獨(dú)立且電源電壓變動(dòng)的N個(gè)電源(22a、22b、152、154)，N為2以上的整數(shù)； 2次側(cè)，其包含逆變器(26)和與該逆變器(26)連接的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(12)； 第I個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)，其按照所述N個(gè)電源(22a、22b、152、154)彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接； N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24C、70、72、74、76)，其分別被設(shè)置在所述第l個(gè)到第N個(gè)的電力系統(tǒng)中，且能對于由發(fā)電方向以及充電方向構(gòu)成的雙向的通電分別進(jìn)行關(guān)斷；和 控制裝置(50、50a 50d)，其對所述N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的關(guān)斷進(jìn)行控制， 所述控制裝置(50、50a 50d)， 在執(zhí)行每隔至少I個(gè)開關(guān)周期對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷進(jìn)行固定的固定控制時(shí)，對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷進(jìn)行切換，以使成為第I關(guān)斷狀態(tài)和第2關(guān)斷狀態(tài)中的至少任意一者的狀態(tài)，所述第I關(guān)斷狀態(tài)是使得與進(jìn)行通電的發(fā)電路徑中電壓最高的最高電壓發(fā)電路徑相比電壓更低的充電路徑變?yōu)殛P(guān)斷的狀態(tài)，所述第2關(guān)斷狀態(tài)是使得與進(jìn)行通電的充電路徑中電壓最低的最低電壓充電路徑相比電壓更高的發(fā)電路徑變?yōu)殛P(guān)斷的狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 所述半導(dǎo)體開關(guān)是雙向開關(guān)(24a 24c、72、74、76)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10A、10D)，其特征在于， 具備第I個(gè)到第N個(gè)的電壓傳感器(28、30、158、160)，并基于所述電壓傳感器(28、30、158,160)來掌握所述電源(22a、22b、152、154)間的電壓的大小，且基于已掌握的電壓來進(jìn)行控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 在對某個(gè)電源(22a、22b、152、154)的發(fā)電路徑與其他的電源(22a、22b、152、154)的充電路徑進(jìn)行切換時(shí)，在所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的驅(qū)動(dòng)信號中插入死區(qū)時(shí)間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)處于動(dòng)力行駛狀態(tài)與再生狀態(tài)的中間狀態(tài)時(shí)，對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使從某個(gè)電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其他的電源(22a、22b、154)的雙向通電狀態(tài)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)處于動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)兀件(60a 60c)同時(shí)導(dǎo)通。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)處于再生狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)以上的充電開關(guān)兀件(62a 62c)同時(shí)導(dǎo)通。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 對所述電動(dòng)汽車(10、10A 10D)的動(dòng)力行駛狀態(tài)和再生狀態(tài)進(jìn)行判斷， 在動(dòng)力行駛狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的發(fā)電開關(guān)元件(60a 60c)， 在再生狀態(tài)時(shí)連接至少2個(gè)以上的充電開關(guān)元件(62a 62c)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)，其特征在于， 還對所述動(dòng)力行駛狀態(tài)與所述再生狀態(tài)的中間狀態(tài)進(jìn)行判定， 在所述電動(dòng)汽車(10、10A、10C、10D)處于所述中間狀態(tài)時(shí)，所述控制裝置(50、50a 50d)對所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)進(jìn)行控制，以使某個(gè)電源(22a、22b、154)能雙向地通電且其他的電源(22a、22b、152、154)雙向地關(guān)斷。
26.根據(jù)權(quán)利要求21或25所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述中間狀態(tài)基于所述逆變器(26)的輸入功率及輸入電流以及所述驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(12)的轉(zhuǎn)矩及負(fù)載功率之中的至少I個(gè)的指令值或?qū)崪y值來進(jìn)行判定。
27.根據(jù)權(quán)利要求21或25所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述中間狀態(tài)根據(jù)實(shí)際功率至跨零為止的預(yù)測時(shí)間來確定。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 在所述逆變器(26)中發(fā)生了 3相短路狀態(tài)的期間，所述控制裝置(50、50a 50d)進(jìn)行所述半導(dǎo)體開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)的通電或關(guān)斷的切換。
29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述電源包括蓄電裝置(22a、22b、154)。
30.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10B 10D)，其特征在于， 所述電源包括燃料電池(152)以及蓄電裝置(22a、22b、154)。
31.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 所述電源包括發(fā)電機(jī)以及蓄電裝置(22a、22b、154)。
32.一種電動(dòng)汽車(10、IOA 10D)，其特征在于， 具有 I次側(cè)，其包含電源電壓變動(dòng)的第I電源以及第2電源的至少2個(gè)電源(22a、22b、152、154)； 2次側(cè)，其包括將對車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的3相交流無刷式的電動(dòng)機(jī)(12)、以及與串聯(lián)連接的一對的上臂元件(84u、84v、84w)和下臂元件(90u、90V、90w) 3相并聯(lián)地連接且在所述上臂元件(84u、84v、84w)與下臂元件(90u、90v、90w)的中間分別與所述電動(dòng)機(jī)(12)的3相線連接的逆變器(26)； 第I電力系統(tǒng)以及第2電力系統(tǒng)，其按照所述第I電源與所述第2電源彼此并聯(lián)的方式將所述I次側(cè)與所述2次側(cè)進(jìn)行連接； 開關(guān)(24& 24(、70、72、74、76)，其對使用所述第I電源和所述第2電源中的哪一個(gè)來作為所述電動(dòng)機(jī)(12)的電源進(jìn)行切換；和 控制裝置(50、50a 50d)，其在3相短路狀態(tài)下切換所述開關(guān)(24a 24c、70、72、74、76)，所述3相短路狀態(tài)是所述逆變器(26)的上臂元件(84u、84v、84w)全部導(dǎo)通且下臂元件(90u、90v、90w)全部截止的狀態(tài)、或者所述上臂元件(84u、84v、84w)全部截止且所述下臂元件(90u、90v、90w)全部導(dǎo)通的狀態(tài)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)， 基于3相各自的電壓指令值與載波信號的比較結(jié)果，來對各相的上臂開關(guān)元件(86u、86v、86w)以及下臂開關(guān)元件(92u、92v、92w)的導(dǎo)通截止進(jìn)行控制， 對載波信號比3相全部的所述電壓指令值高的情況、或載波信號比3相全部的所述電壓指令值低的情況進(jìn)行探測，并將探測出的該情況作為3相短路狀態(tài)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電動(dòng)汽車(10、10A 10D)，其特征在于， 所述控制裝置(50、50a 50d)在接受到對所述第I電源與所述第2電源進(jìn)行切換的切換請求時(shí)，對3相全部的上臂開關(guān)元件(86u、86v、86w)或下臂開關(guān)元件(92u、92v、92w)輸出驅(qū)動(dòng)信號，使3相短路狀態(tài)強(qiáng)制地發(fā)生。
全文摘要
電動(dòng)汽車(10)的控制裝置(50)在執(zhí)行每隔至少1個(gè)開關(guān)周期對半導(dǎo)體開關(guān)(24a、24b)的通電或關(guān)斷進(jìn)行固定的固定控制時(shí)，執(zhí)行對1個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑和充電路徑的兩者進(jìn)行關(guān)斷的第1關(guān)斷控制、以及對所有電力系統(tǒng)的發(fā)電路徑或充電路徑全部進(jìn)行關(guān)斷的第2關(guān)斷控制之中的至少任意一者，而且，在僅進(jìn)行所述第1關(guān)斷控制的情況下，對半導(dǎo)體開關(guān)(24a、24b)的通電或關(guān)斷進(jìn)行控制，以使進(jìn)行所述第1關(guān)斷控制的電力系統(tǒng)變?yōu)镹-1個(gè){N為表示電源(22a、22b)以及半導(dǎo)體開關(guān)(24a、24b)的數(shù)量的2以上的整數(shù)}。
文檔編號H02J7/02GK102958745SQ20118003089
公開日2013年3月6日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者近藤一 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社