电源控制装置转让专利

申请号 : CN201580047091.7

文献号 : CN106797176B

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相似专利:

发明人 : 高松直义冈村贤树户村修二石垣将纪柳泽直树

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

电源控制装置(40)具有:判定单元(45),该判定单元(45)判定电力转换器(33)以第1模式和第2模式的哪一个工作,该第1模式是以电力转换的效率的增加为优先的模式,该第2模式是以开关元件(S1-S34)的元件温度的增加的抑制为优先的模式;以及控制单元(45),该控制单元(45)控制电力转换器,以使得在电力转换器以第1模式工作的情况下开关形态成为与第2形态相比能增加电力转换的效率的第1形态,而在电力转换器以第2模式工作的情况下开关形态成为与第1形态相比能抑制元件温度的增加的第2形态。

权利要求 :

1.一种电源控制装置,对电源系统进行控制,该电源系统具有(i)蓄电装置以及(ii)电力转换器,该电力转换器包括开关元件,通过切换所述开关元件的开关状态,能够与所述蓄电装置之间进行电力转换;

所述电源控制装置的特征在于,具有:

判定单元,该判定单元判定所述电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作,所述第1模式是与第2模式相比以所述电力转换的效率的增加为优先的模式,所述第2模式是与所述第1模式相比以抑制所述开关元件的元件温度的增加为优先的模式;以及控制单元,该控制单元控制所述电力转换器,以使得(i)在判定为所述电力转换器以所述第1模式工作的情况下,所述开关元件的开关形态成为与第2形态相比能使所述电力转换的效率增加的第1形态,而(ii)在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下,所述开关形态成为与所述第1形态相比能抑制所述元件温度的增加的第2形态,所述电源系统具有至少第1蓄电装置和第2蓄电装置来作为所述蓄电装置;

所述电力转换器(i)包括配置成分别被包含于第1电力转换路径和第2电力转换路径双方的多个所述开关元件,该第1电力转换路径是为了在与所述第1蓄电装置之间进行电力转换而经由所述第1蓄电装置形成的路径,该第2电力转换路径是为了在与所述第2蓄电装置之间进行电力转换而经由所述第2蓄电装置形成的路径;(ii)能够在所述电源系统内、所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置并联地电连接的状态以及所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置串联地电连接的状态下进行所述电力转换,所述控制单元(i)调整第1载波信号与第2载波信号之间的相位差,该第1载波信号是在用于控制利用所述第1电力路径的所述电力转换的第1脉宽调制控制中使用的载波信号,该第2载波信号是在用于控制利用所述第2电力路径的所述电力转换的第2脉宽调制控制中使用的载波信号,并且(ii)控制所述电力转换器,以使得基于由所述第1脉宽调制控制和所述第2脉宽调制控制而得到的控制信号,所述开关元件进行开关;

所述控制单元将所述相位差调整成,在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下的所述相位差与在判定为所述电力转换器以所述第1模式工作的情况下的所述相位差不同。

2.如权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,

所述第2形态规定第2开关定时,该第2开关定时是通过使所述第1形态所规定的所述开关元件的第1开关定时的至少一部分在时间轴方向上偏移而得到的。

3.如权利要求1或2所述的电源控制装置,其特征在于,

所述判定单元基于所述电源系统的负荷来判定所述电力转换器以所述第1模式和所述第2模式的哪一个工作。

4.如权利要求3所述的电源控制装置,其特征在于,

所述判定单元在所述负荷小于预定值的情况下,判定为所述电力转换器以所述第1模式工作;

所述判定单元在所述负荷为所述预定值以上的情况下,判定为所述电力转换器以所述第2模式工作。

5.如权利要求1或2所述的电源控制装置,其特征在于,

所述电力转换器包括多个所述开关元件;

所述第2模式是抑制所述多个开关元件中的第1开关元件的元件温度的增加的模式。

6.如权利要求5所述的电源控制装置,其特征在于,

所述第1开关元件是所述多个开关元件中的元件温度最高的开关元件。

7.如权利要求1或2所述的电源控制装置,其特征在于,

所述电力转换器包括多个所述开关元件;

所述第2模式是抑制所述多个开关元件中的至少第1和第2开关元件的元件温度的增加的模式。

8.如权利要求7所述的电源控制装置,其特征在于,

所述控制单元控制所述电力转换器,以使得在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下,所述开关形态在(i)所述第2形态中的与所述第1形态相比能抑制所述第1开关元件的元件温度的增加的第3形态、与(ii)所述第2形态中的与所述第1形态相比能抑制所述第2开关元件的元件温度的增加的第4形态之间切换。

9.如权利要求7所述的电源控制装置,其特征在于,

所述第1和第2开关元件是所述多个开关元件中的与其它开关元件相比元件温度高的开关元件。

说明书 :

电源控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及例如用于控制电源系统的电源控制装置的技术领域,该电源系统具有与蓄电装置之间进行电力转换的电力转换器。

背景技术

[0002] 已知一种电源系统,该电源系统具有:二次电池、电容器等蓄电装置、以及通过切换开关元件的开关状态而与蓄电装置之间进行电力转换的电力转换器。例如,在专利文献1和专利文献2中记载了如下的电源系统:为了能够增加电源系统整体的电力转换的效率(即,降低电力损失),切换开关元件的开关状态,由此进行电力转换。
[0003] 除此之外,作为与本申请发明相关联的在先技术文献,可以举出专利文献3和专利文献4。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:JP特开2000-295715号公报
[0007] 专利文献2:JP特开2013-013234号公报
[0008] 专利文献3:JP特开2011-135673号公报
[0009] 专利文献4:国际公开第2013/005295号小册子

发明内容

[0010] 发明要解决的课题
[0011] 在上述的专利文献1至专利文献2所记载的电源系统中,开关元件的开关形态(即、开关状态的随时间的转变的形态)被固定为从增加电力转换的效率的观点出发而确定的特定的开关形态(switching pattern,开关模式)。结果,存在某特定的开关元件的元件温度过度增加的可能性。但是,上述的专利文献1至专利文献2所记载的电源系统却无法为了达到与增加电力转换的效率不同的目的而变更(换言之,切换)开关形态。因此,上述的专利文献1至专利文献2所记载的电源系统无法为了抑制开关元件的元件温度的过度增加而变更(换言之,切换)开关形态。
[0012] 本发明所要解决的课题中,作为一个例子举出了上述的课题。本发明的课题在于提供一种既能增加电力转换的效率又能抑制开关元件的元件温度的增加的电源控制装置。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 本发明的电源控制装置是对电源系统进行控制的电源控制装置,该电源系统具有(i)蓄电装置、以及(ii)电力转换器,该电力转换器包括开关元件并能通过切换所述开关元件的开关状态而在与所述蓄电装置之间进行电力转换;所述电源控制装置具有:判定单元,该判定单元判定所述电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作,所述第1模式是与第2模式相比以所述电力转换的效率的增加为优先的模式,所述第2模式是与所述第1模式相比以所述开关元件的元件温度的增加的抑制为优先的模式;以及控制单元,该控制单元控制所述电力转换器,以使得(i)在判定为所述电力转换器以所述第1模式工作的情况下使所述开关元件的开关形态成为与第2形态相比能使所述电力转换的效率增加的第1形态,而(ii)在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下使所述开关形态成为与所述第1形态相比能抑制所述元件温度的增加的第2形态。
[0015] 根据本发明的电源控制装置,能够控制具有蓄电装置和电力转换器的电源系统。具体地说,电力转换器在电源控制装置的控制下能够切换该电力转换器所包括的开关元件的开关状态。例如,电力转换器在电源控制装置的控制下,能够将开关元件的开关状态从接通状态向断开状态或者从断开状态向接通状态切换。结果,电力转换器能够与蓄电装置之间进行电力转换。
[0016] 在本发明中,尤其是,电源控制装置为了控制具有蓄电装置和电力转换器的电源系统,具有判定单元和控制单元。
[0017] 判定单元判定电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作。
[0018] 第1模式是电力转换器以与第2模式相比以电力转换的效率的增加为优先的方式进行工作的工作模式。因此,以第1模式工作的电力转换器,与以第2模式工作的电力转换器相比,以电力转换的效率的增加为优先的方式进行工作。结果,电力转换器以第1模式工作的情况,与电力转换器以第2模式工作的情况相比,电力转换的效率增加。
[0019] 第2模式是电力转换器以与第1模式相比以开关元件的元件温度的增加的抑制为优先的方式进行工作的工作模式。因此,以第2模式工作的电力转换器,与以第1模式工作的电力转换器相比,以元件温度的增加的抑制为优先的方式进行工作。结果,电力转换器以第2模式工作的情况,与电力转换器以第1模式工作的情况相比,元件温度的增加得到抑制。
[0020] 控制单元基于判定单元的判定结果来控制电力转换器。具体地说,控制单元基于判定单元的判定结果来控制电力转换器,以使开关元件的开关形态(即、开关状态的随时间转变的形态)成为第1形态和第2形态的任一个。
[0021] 在判定单元判定为电力转换器以第1模式工作的情况下,控制单元控制电力转换器,以使开关形态成为第1形态。第1形态是与第2形态相比能使电力转换的效率增加的开关形态。因此,以使开关形态成为第1形态的方式进行工作的电力转换器,与以使开关形态成为第2形态的方式工作的电力转换器相比,以增加电力转换的效率的方式进行工作。结果,在电力转换器以使开关形态成为第1形态的方式进行工作的情况,与电力转换器以开关形态成为第2形态的方式进行工作的情况相比,电力转换的效率增加。
[0022] 在判定单元判定为电力转换器以第2模式工作的情况下,控制单元控制电力转换器,以使开关形态成为第2形态。第2形态是与第1形态相比能抑制元件温度的增加(典型的是,使元件温度不增加或使元件温度减少)的开关形态。因此,以使开关形态成为第2形态的方式进行工作的电力转换器,与以使开关形态成为第1形态的方式进行工作的电力转换器先比,以抑制元件温度的增加的方式进行工作。结果,在电力转换器以使开关形态成为第2形态的方式进行工作的情况,与电力转换器以使开关形态成为第1形态的方式进行工作的情况相比,元件温度的增加被抑制。
[0023] 这样,电源控制装置在应以电力转换的效率的增加为优先的状况下能够变更(即、切换、以下也是同样的)开关形态以使电力转换的效率增加。同样地,电源控制装置在应以元件温度的增加的抑制为优先的状况下,能够变更开关形态以抑制元件温度的增加。也就是说,电源控制装置能够根据电源系统的状况来变更开关形态。结果,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制开关元件的元件温度的增加。
[0024] <2>
[0025] 在本发明的电源控制装置的其它方案中,所述第2形态规定第2开关定时,该第2开关定时是通过使所述第1形态所规定的所述开关元件的第1开关定时的至少一部分在时间轴方向偏移而得到的。
[0026] 根据该方案,控制单元能够比较容易地变更开关形态。
[0027] 此外,在此所说的“开关定时”典型地是意味着开关元件从接通状态切换到断开状态的定时以及开关元件从断开状态切换到接通状态的定时的至少一方。
[0028] <3>
[0029] 在本发明的电源控制装置的其它方案中,所述判定单元基于所述电源系统的负荷来判定所述电力转换器以所述第1模式和所述第2模式的哪一个工作。
[0030] 根据该方案,判定单元能够适当地判定电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作。
[0031] <4>
[0032] 在如上所述基于电源系统的负荷来判定电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作的电源控制装置的其它方案中,所述判定单元在所述负荷小于预定值的情况下,判定为所述电力转换器以所述第1模式工作;所述判定单元在所述负荷为所述预定值以上的情况下,判定为所述电力转换器以所述第2模式工作。
[0033] 根据该方案,考虑到在电源系统的负荷小于预定值(即、相对小)的情况下,元件温度过度增加的可能性相对小,从而判定单元能够判定为电力转换器以使电力转换的效率的增加为优先的第1模式工作。另一方面,考虑到在电源系统的负荷为预定值以上(即、相对大)的情况下,元件温度过度增加的可能性相对大,从而判定单元能够判定为电力转化器以使元件温度的增加的抑制为优先的第2模式工作。因此,判定单元能够适当地判定电力转换器以第1模式和第2模式的哪一个工作。
[0034] <5>
[0035] 在本发明的电源控制装置的其它方案中,所述电力转换器包括多个所述开关元件;所述第2模式是抑制所述多个开关元件中的第1开关元件的元件温度的增加的模式。
[0036] 根据该方案,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制作为多个开关元件中的一个开关元件的第1开关元件的元件温度的增加。
[0037] 此外,在电力转换器包括多个开关元件的情况下,即使在变更了多个开关元件中的至少一个开关元件的开关形态时,满足电源系统所要求的特性的可能性也高。因此,从既变更开关形态又满足电源系统所要求的特性以使得既增加电力转换的效率又抑制开关元件的元件温度的增加的观点来看,电力转换器优选包括多个开关元件。更优选的是,电力转换器包括3个以上的开关元件。
[0038] <6>
[0039] 在如上所述第2模式是抑制第1开关元件的元件温度的增加的模式的电源控制装置的其它方案中,所述第1开关元件是所述多个开关元件中的元件温度最高的开关元件。
[0040] 根据该方案,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制元件温度最高的第1开关元件的元件温度的增加。
[0041] <7>
[0042] 在本发明的电源控制装置的其它方案中,所述电力转换器包括多个所述开关元件;所述第2模式是抑制所述多个开关元件中的至少第1和第2开关元件的元件温度的增加的模式。
[0043] 根据该方案,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制作为多个开关元件中的至少两个开关元件的第1和第2开关元件的元件温度的增加。
[0044] <8>
[0045] 在如上所述第2模式是抑制第1和第2开关元件的元件温度的增加的模式的电源控制装置的其它方案中,所述控制单元在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下,控制所述电力转换器,以使得所述开关形态在(i)所述第2形态中的与所述第1形态相比能抑制所述第1开关元件的元件温度的增加的第3形态、与(ii)所述第2形态中的与所述第1形态相比能抑制所述第2开关元件的元件温度的增加的第4形态之间切换。
[0046] 根据该方案,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制作为多个开关元件中的至少两个开关元件的第1和第2开关元件的元件温度的增加。
[0047] <9>
[0048] 在如上所述第2模式是抑制第1和第2开关元件的元件温度的增加的模式的电源控制装置的其它方式中,所述第1和第2开关元件是所述多个开关元件中的与其它开关元件相比元件温度高的开关元件。
[0049] 根据该方案,电源控制装置能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制元件温度相对高的第1和第2开关元件的元件温度的增加。
[0050] <10>
[0051] 在本发明的电源控制装置的其它方案中,所述电源系统具有至少第1蓄电装置和第2蓄电装置来作为所述蓄电装置;所述电力转换器(i)包括多个所述开关元件,配置成分别包含于第1电力转换路径和第2电力转换路径双方,该第1电力转换路径是为了在与所述第1蓄电装置之间进行电力转换而经由所述第1蓄电装置形成的路径,该第2电力转换路径是为了在与所述第2蓄电装置之间进行电力转换而经由所述第2蓄电装置形成的路径;(ii)能够在所述电源系统内、所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置并联地电连接的状态以及所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置串联地电连接的状态下进行所述电力转换。
[0052] 根据该方案,即使在电源系统具有多个蓄电装置且电力转换器在多个蓄电装置串联地电连接状态和多个蓄电装置并联地电连接的状态的双方下进行电力转换的情况下,电源控制装置也能够控制电源系统,以使得既增加电力转换的效率又抑制开关元件的元件温度的增加。
[0053] <11>
[0054] 在如上所述电力转换器在第1蓄电装置和所述第2蓄电装置并联地电连接的状态以及所述第1蓄电装置和所述第2蓄电装置串联地电连接的状态下进行电力转换的电源控制装置的其它方案中,所述控制单元(i)调整第1载波信号与第2载波信号之间的相位差,该第1载波信号是在用于控制利用所述第1电力路径的所述电力转换的第1脉宽调制控制中使用的载波信号,该第2载波信号是在用于控制利用所述第2电力路径的所述电力转换的第2脉宽调制控制中使用的载波信号,并且(ii)控制所述电力转换器,以使得基于由所述第1脉宽调制控制和所述第2脉宽调制控制而得到的控制信号,所述开关元件进行开关;所述控制单元将所述相位差调整成,在判定为所述电力转换器以所述第2模式工作的情况下的所述相位差与在判定为所述电力转换器以所述第1模式工作的情况下的所述相位差不同。
[0055] 根据该方案,控制单元能够采用由基于第1载波信号的第1脉宽调制控制和基于第2载波信号的第2脉宽调制控制而获得的控制信号来控制电力转换器。尤其是,控制单元能够通过调整第1载波信号的相位与第2载波信号的相位之间的差(即、相位差)来变更开关形态。
[0056] 本发明的作用及其他益处可从以下说明的实施方式中明了。

附图说明

[0057] 图1是表示第1实施方式的车辆的整体构成的一个例子的框图。
[0058] 图2是表示电力转换器的构成的一个例子的电路图。
[0059] 图3是表示ECU的构成的一个例子的框图。
[0060] 图4是表示在电力转换器在串联连接模式下进行电力转换的情况下ECU生成的各种信号的波形图和表。
[0061] 图5是表示在电力转换器在并联连接模式下进行电力转换的情况下ECU生成的各种信号的波形图和表。
[0062] 图6是表示ECU的工作的流程(尤其是,赋予给载波信号的相位差的变更工作)的一个例子的流程图。
[0063] 图7是表示相位差的变更前后的电源系统的损失、开关元件的元件温度、控制信号、在开关元件流动的元件电流以及电抗器电流信号的图表。
[0064] 图8是表示第2实施方式中的ECU的工作的流程的一个例子的流程图。
[0065] 图9是表示第3实施方式中的ECU的工作的流程的一个例子的流程图。
[0066] 图10是表示相位差的切换前后的电源系统的损失、开关元件的元件温度、控制信号、在开关元件流动的元件电流以及电抗器电流信号的图表。
[0067] 图11是表示第4实施方式的ECU的构成的一个例子的框图。
[0068] 图12是表示ECU的工作的流程(尤其是,延迟的赋予工作)的一个例子的流程图。
[0069] 图13是表示延迟赋予形态的切换前后的电源系统的损失、开关元件的元件温度、控制信号、在开关元件流动的元件电流以及电抗器电流信号的图表。
[0070] 图14是表示选择延迟赋予形态的情况下在电力转换器流动的电流的电路图。

具体实施方式

[0071] 以下,对本发明的电源控制装置的实施方式进行说明。此外,以下中,以本发明的电源控制装置适用于车辆(尤其是,用从蓄电装置输出的电力而行驶的车辆)的实施方式为例进行说明。但是,电源控制装置也适用于车辆以外的任意的设备。
[0072] (1)第1实施方式
[0073] 以下,参照图1至图7对第1实施方式的车辆1进行说明。
[0074] (1-1)车辆1的构成
[0075] 首先,参照图1至图3对第1实施方式的车辆1的构成进行说明。此外,以下,在说明了车辆1的整体构成之后,再对车辆1所具有的各构成要素(尤其是,电力转换器33和ECU40)的详细构成进行说明。
[0076] (1-1-1)车辆1的整体构成
[0077] 首先,参照图1对第1实施方式的车辆1的整体构成的一个例子进行说明。在此,图1是表示第1实施方式的车辆1的整体构成的一个例子的框图。
[0078] 如图1所示,车辆1具有电动发电机10、车轴21、车轮22、电源系统30、以及作为“电源控制装置”的一个具体例的ECU40。
[0079] 电动发电机10在动力运行时,主要作为电动机起作用,通过用从电源系统30输出的电力来进行驱动,从而向车轴21供给动力(即、车辆1行驶所需的动力)。传递给车轴21的动力成为经由车轮22而使车辆1行驶的动力。而且,电动发电机10在再生时,主要作为发电机起作用,用于对电源系统30所具有的第1电源31和第2电源32进行充电。
[0080] 此外,车辆1可以具有2个以上的电动发电机10。而且,车辆1除了电动发电机10以外,还可以具有发动机。
[0081] 电源系统30在动力运行时,将电动发电机10作为电动机起作用所需的电力向电动发电机10输出。而且,在再生时,作为发电机起作用的电动发电机10所发的电力从电动发电机10向电源系统30输入。
[0082] 这样的电源系统30具有:作为“蓄电装置”的一个具体例的第1电源31、作为“蓄电装置”的一个具体例的第2电源32、电力转换器33、以及变换器(inverter)35。
[0083] 第1电源31和第2电源32分别是能进行电力的输出(即、放电)的电源。第1电源31和第2电源32分别是除了进行电力的输出以外还能够进行电力的输入(即、充电)的电源。第1电源31和第2电源32中的至少一方例如可以是铅蓄电池、锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、双电层电容器等。
[0084] 电力转换器33在ECU40的控制下,根据对电源系统30要求的要求电力(典型的是,电源系统30应向电动发电机10输出的电力)来转换第1电源31所输出的电力和第2电源32所输出的电力。电力转换器33将转换了的电力向变换器35输出。而且,电力转换器33在ECU40的控制下,根据对电源系统30要求的要求电力(典型的是,应向电源系统30输入的电力,实质上是应向第1电源31和第2电源32输入的电力)来转换从变换器35被输入的电力(即、由电动发电机10的再生而产生的电力)。电力转换器33将转换了的电力向第1电源31和第2电源32的至少一方输出。通过这样的电力转换,电力转换器33实质上能够进行第1电源31和第2电源32与变换器35之间的电力的分配、以及第1电源31与第2电源32之间的电力分配。
[0085] 变换器35在动力运行时将从电力转换器33输出的电力(直流电力)转换成交流电力。然后,变换器35将已转换成交流电力的电力供给到电动发电机10。而且,变换器35在再生时,将电动发电机10发电的电力(交流电力)转换成直流电力。然后,变换器35将转换成直流电力的电力供给到电力转换器33。
[0086] ECU40是构成为可控制车辆1的所有工作的电子控制单元。尤其是,在第1实施方式中,ECU40可控制电源系统30的工作。
[0087] 此外,上述的车辆1的整体构成只不过是一个例子。因此,车辆1的构成的至少一部分可以适当地改变。例如,车辆1可以具有单一的电源。车辆1也可以具有3个以上的电源。
[0088] (1-1-2)电力转换器33的构成
[0089] 接下来,参照图2对电力转换器33的构成的一个例子进行说明。图2是表示电力转换器33的构成的一个例子的电路图。
[0090] 如图2所示,电力转换器33具有开关元件S1、开关元件S2、开关元件S3、开关元件S4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电抗器L1、电抗器L2、以及平滑电容器C。
[0091] 开关元件S1能够根据从ECU40输出的控制信号来进行开关。即、开关元件S1能够根据从ECU40输出的控制信号而将开关状态从接通状态向断开状态或者从断开状态向接通状态切换。作为这样的开关元件S1,例如采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)、功率(电力)用MOS(Metal Oxide Semiconductor:金属氧化物半导体)晶体管、功率(电力)用双极晶体管。此外,开关元件S2、开关元件S3以及开关元件S4也与开关元件S1同样。
[0092] 开关元件S1、开关元件S2、开关元件S3以及开关元件S4在经由变换器35电连接于电动发电机10的电源线PL与接地线GL之间,串联地电连接。具体地说,开关元件S1电连接于电源线PL与节点N1之间。开关元件S2电连接于节点N1与节点N2之间。开关元件S3电连接于节点N2与节点N3之间。开关元件S4电连接于节点N3与接地线GL之间。
[0093] 二极管D1相对于开关元件S1并联地电连接。二极管D2相对于开关元件S2并联地电连接。二极管D3相对于开关元件S3并联地电连接。二极管D4相对于开关元件S4并联地电连接。此外,二极管D1相对于开关元件S1以反向并联的关系的朝向连接。二极管D2至二极管D4也是同样的。
[0094] 电抗器L1电连接于第1电源31的正极端子与节点N2之间。电抗器L2电连接于第2电源32的正极端子与节点N1之间。平滑电容器C电连接于电源线PL与接地线GL之间。第1电源31的负极端子电连接于接地线GL。第2电源32的负极端子电连接于节点N3。变换器35与电源线PL和接地线GL分别电连接。
[0095] 平滑电容器C与电源线PL和接地线GL分别电连接。平滑电容器C抑制伴随着开关元件S1~开关元件S4的开关状态的切换而来的电源线PL与接地线GL之间的端子间电压的变动。
[0096] 电力转换器33具有分别对应于第1电源31和第2电源32的斩波电路。结果,电力转换器33能够与第1电源31和第2电源32的一方或双方之间进行电力转换。
[0097] 具体地说,对于第1电源31,形成开关元件S1和S2为上臂而开关元件S3和S4为下臂的第1斩波电路。在车辆1正在动力运行的情况下,第1斩波电路可以作为对于第1电源31的升压斩波电路起作用。此时,在开关元件S3和S4为接通状态的期间,从第1电源31输出的电力被积蓄在电抗器L1。积蓄在电抗器L1的电力在开关元件S3和S4的至少一方为断开状态的期间,经由开关元件S1和S2以及二极管D1和D2的至少一部分而释放到电源线PL。另一方面,在车辆1正在进行再生的情况下,第1斩波电路可以作为对于第1电源31的降压斩波电路起作用。此时,在开关元件S1和S2为接通状态的期间,由再生而生成的电力被积蓄在电抗器L1。积蓄在电抗器L1的电力在开关元件S1和S2的至少一方为断开状态的期间,经由开关元件S3和S4以及二极管D3和D4的至少一部分而释放到接地线GL。
[0098] 另一方面,对于第2电源32,形成开关元件S4和S1为上臂而开关元件S2和S3为下臂的第2斩波电路。在车辆1正在动力运行的情况下,第2斩波电路可以作为对于第2电源32的升压斩波电路起作用。此时,在开关元件S2和S3为接通状态的期间,从第2电源32输出的电力被积蓄在电抗器L2。积蓄在电抗器L2的电力在开关元件S2和S3的至少一方为断开状态的期间,经由开关元件S4和S1以及二极管D4和D1的至少一部分而释放到电源线PL。另一方面,在车辆1正在进行再生的情况下,第2斩波电路可以作为对于第2电源32的降压斩波电路起作用。此时,在开关元件S4和S1为接通状态的期间,由再生而生成的电力被积蓄在电抗器L2。积蓄在电抗器L2的电力在开关元件S4和S1的至少一方为断开状态的期间,经由开关元件S2和S3以及二极管D2和D3的至少一部分而释放到连接着第2电源32的负极端子的线。
[0099] 此外,电力转换器33可以与第1电源31和第2电源32的双方之间同时进行电力转换。也就是说,电力转换器33可以以如下方式进行电力转换:在电力转换器33与第1电源31之间流过电流、并且在电力转换器33与第2电源32之间流过电流。或者,电力转换器33也可以与第1电源31和第2电源32中的一方之间进行电力转换而与第1电源31和第2电源32中的另一方之间不进行电力转换。也就是说,电力转换器33可以以如下方式进行电力转换:在电力转换器33与第1电源31和第2电源32中的一方之间流过电流而在电力转换器33与第1电源31和第2电源32中的另一方之间不流过电流。
[0100] 电力转换器33能够在可根据电源线PL与接地线GL之间的第1电源31和第2电源32的电连接状态的不同而区分的多种连接模式下进行电力转换。
[0101] 作为多种连接模式的一个例子,可举出并联连接模式。并联连接模式是在电源线PL与接地线GL之间第1电源31和第2电源32并联地电连接的状态下进行电力转换的连接模式。作为多种连接模式的另一个例子,可举出串联连接模式。串联连接模式是在电源线PL与接地线GL之间第1电源31和第2电源32串联地电连接的状态下进行电力转换的连接模式。此外,关于并联连接模式和串联连接模式,在上述的专利文献2(JP特开2013-13234号公报)中有详细的记载。因此,在本说明书中,为了简化说明,省略并联连接模式和串联连接模式各自的详细说明。
[0102] 此外,上述的电力转换器33的构成只不过是一个例子。因此,电力转换器33的构成的至少一部分可以适当地改变。例如,电力转换器33可以具有3个以下或5个以上的开关元件。
[0103] (1-1-3)ECU40的构成
[0104] 接下来,参照图3至图5对ECU40的构成的一个例子进行说明。图3是表示ECU40的构成的一个例子的框图。图4是表示在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下ECU40生成的各种信号的波形图和表。图5是表示在电力转换器33在并联连接模式下进行电力转换的情况下ECU40生成的各种信号的波形图和表。
[0105] 如图3所示,ECU40具有第1PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)控制部41、第2PWM控制部42、第3PWM控制部43、载波信号生成部44、相位差赋予部45、控制信号生成部46、以及信号选择部47。
[0106] 第1PWM控制部41生成用于控制在串联连接模式下进行电力转换的电力转换器33的PWM信号SDc。为了生成PWM信号SDc,第1PWM控制部41具有加法器411、PI(Proportional Integral:比例积分)运算器412、以及比较器413。
[0107] 加法器411输出偏差信号Ic,该偏差信号Ic表示示出在电抗器L1流动的电流的电抗器电流信号I1与示出电抗器电流信号I1的目标值的指令信号I1*的偏差(即、差量)。此外,在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下,电抗器电流信号I1与表示在电抗器L2流动的电流的电抗器电流信号I2一致。因此,加法器411也可以说输出表示电抗器电流信号I2与示出电抗器电流信号I2的目标值的指令信号I2*的偏差的偏差信号Ic。以下,在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下,将电抗器电流信号I1和I2总称为电抗器电流信号I,并将指令信号I1*和I2*总称为指令信号I*。
[0108] 加法器411输出的偏差信号Ic被输入PI运算器412。PI运算器412通过对偏差信号Ic这样的输入信号进行依照PI控制的工作来生成输出信号Dc。为了进行依照PI控制的工作,PI运算器412具有放大器4121、放大器4122、积分器4123、以及加法器4124。放大器4121以根据比例增益kpc的放大率放大偏差信号Ic。放大器4122以根据积分增益kic的放大率放大偏差信号Ic。积分器4123对放大器4122放大了的偏差信号Ic进行积分。加法器4124将放大器4121放大了的偏差信号Ic和积分器4123积分了的偏差信号Ic相加。结果,加法器4124输出作为相加结果的输出信号Dc。
[0109] 比较器413对输出信号Dc和载波信号生成部44生成的载波信号C的大小关系进行比较。结果,比较器413生成PWM信号SDc。此外,在第1实施方式中,如图4(a)所示,PWM信号SDc是如下的PWM信号:在输出信号Dc>载波信号C的期间,信号电平成为高电平,而在输出信号Dc<载波信号C的期间,信号电平成为低电平。
[0110] 第2PWM控制部42生成用于控制在并联连接模式进行电力转换的电力转换器33的PWM信号SDa。尤其是,第2PWM控制部42生成用于控制主要在与第1电源31之间电力转换器33进行的电力转换的形态的PWM信号SDa。为了生成PWM信号SDa,第2PWM控制部42具有加法器421、PI运算器422、以及比较器423。
[0111] 加法器421输出表示电抗器电流信号I1和指令信号I1*的偏差的偏差信号Ia。
[0112] 加法器421输出的偏差信号Ia被输入PI运算器422。PI运算器422通过对偏差信号Ia这样的输入信号进行依照PI控制的工作来生成输出信号Da。为了进行依照PI控制的工作,PI运算器422具有放大器4221、放大器4222、积分器4223、以及加法器4224。放大器4221以根据比例增益kpa的放大率放大偏差信号Ia。放大器4222以根据积分增益kia的放大率放大偏差信号Ia。积分器4223对放大器4222放大了的偏差信号Ia进行积分。加法器4224将放大器4221放大了的偏差信号Ia和积分器4223积分了的偏差信号Ia相加。结果,加法器4224输出作为相加结果的输出信号Da。
[0113] 比较器423对输出信号Da和载波信号生成部44生成的载波信号C的大小关系进行比较。结果,比较器423生成PWM信号SDa。此外,在第1实施方式中,如图5(a)所示,PWM信号SDa是如下的PWM信号:在输出信号Da>载波信号C的期间,信号电平成为高电平,而在输出信号Da<载波信号C的期间,信号电平成为低电平。
[0114] 第3PWM控制部43生成用于控制在并联连接模式下进行电力转换的电力转换器33的PWM信号SDb。尤其是,第3PWM控制部43生成用于控制主要在与第2电源32之间电力转换器33进行的电力转换的形态的PWM信号SDb。为了生成PWM信号SDb,第3PWM控制部43具有加法器431、PI运算器432、以及比较器433。
[0115] 加法器431输出表示电抗器电流信号I2和指令信号I2*的偏差的偏差信号Ib。
[0116] 加法器431输出的偏差信号Ib被输入PI运算器432。PI运算器432通过对偏差信号Ib这样的输入信号进行依照PI控制的工作来生成输出信号Db。为了进行依照PI控制的工作,PI运算器432具有放大器4321、放大器4322、积分器4323、以及加法器4324。放大器4321以根据比例增益kpb的放大率放大偏差信号Ib。放大器4322以根据积分增益kib的放大率放大偏差信号Ib。积分器4323对放大器4322放大了的偏差信号Ib进行积分。加法器4324将放大器4321放大了的偏差信号Ib和积分器4323积分了的偏差信号Ib相加。结果,加法器4324输出作为相加结果的输出信号Db。
[0117] 比较器433对输出信号Db和相位差赋予部45生成的载波信号C’的大小关系进行比较。结果,比较器433生成PWM信号SDb。此外,在第1实施方式中,如图5(a)所示,PWM信号SDb是如下的PWM信号:在输出信号Db>载波信号C’的期间,信号电平成为高电平,而在输出信号Db<载波信号C’的期间,信号电平成为低电平。
[0118] 载波信号生成部44生成载波信号C。如上所述,载波信号C为了生成PWM信号SDc而被第1PWM控制部41参照。同样地,载波信号C为了生成PWM信号SDa而被第2PWM控制部42参照。
[0119] 相位差赋予部45对载波信号生成部44生成的载波信号C赋予所希望的相位差φ。也就是说,如图5(a)所示,相位差赋予部45通过使载波信号生成部44生成的载波信号C的相位位移相位差φ,生成被赋予了相位差φ的新的载波信号C’。载波信号C’为了生成PWM信号SDb而被第3PWM控制部43参照。
[0120] 在第1实施方式中,如之后详述的那样,相位差赋予部45根据车辆1是否处于高负荷运转状态的判定结果来变更赋予给载波信号C的相位差φ。例如,相位差赋予部45在车辆1处于高负荷运转状态(例如,车辆1的负荷为预定阈值以上)的情况下,可以对载波信号C赋予相位差φ#1。另一方面,例如,相位差赋予部45在车辆1不处于高负荷运转状态(例如,车辆1的负荷小于预定阈值)的情况下,可以对载波信号C赋予与相位差φ#1不同的相位差φ#
2。此外,关于基于车辆1是否处于高负荷运转状态的判定结果的相位差φ的变更工作,将在之后进行详述(参照图6至图7)。
[0121] 控制信号生成部46利用PWM信号SDc来生成控制信号SG1(S)至控制信号SG4(S),控制信号SG1(S)至控制信号SG4(S)分别规定电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下的开关元件S1至开关元件S4的开关状态。具体地说,控制信号生成部46生成PWM信号SDc的反相PWM信号/SDc(参照图4(a))。反相PWM信号/SDc如图4(b)所示那样,作为开关元件S1的控制信号SG1(S)而被处理。另一方面,PWM信号SDc如图4(b)所示,作为开关元件S2的控制信号SG2(S)而被处理。同样地,PWM信号SDc如图4(b)所示,作为开关元件S4的控制信号SG4(S)而被处理。此外,如图4(b)所示,在第1实施方式中,开关元件S3的控制信号SG3(S)被固定为高电平的信号。
[0122] 控制信号生成部46利用PWM信号SDa和PWM信号SDb来生成控制信号SG1(P)至控制信号SG4(P),控制信号SG1(P)至控制信号SG4(P)分别规定电力转换器33在并联连接模式下进行电力转换的情况下的开关元件S1至开关元件S4的开关状态。具体地说,控制信号生成部46生成PWM信号SDa的反相PWM信号/SDa(参照图5(a))。同样地,控制信号生成部46生成PWM信号SDb的反相PWM信号/SDb(参照图5(a))。控制信号生成部46生成:(i)反相PWM信号/SDa和反相PWM信号/SDb的“或”信号、(ii)反相PWM信号/SDa和PWM信号SDb的“或”信号、(iii)PWM信号SDa和PWM信号SDb的“或”信号、以及、(iv)PWM信号SDa和反相PWM信号/SDb的“或”信号。反相PWM信号/SDa和反相PWM信号/SDb的“或”信号如图5(b)所示,作为开关元件S1的控制信号SG1(P)而被处理。反相PWM信号/Sda和PWM信号SDb的“或”信号如图5(b)所示,作为开关元件S2的控制信号SG2(P)而被处理。PWM信号SDa和PWM信号SDb的“或”信号如图5(b)所示,作为开关元件S3的控制信号SG3(P)而被处理。PWM信号SDa和反相PWM信号/SDb的“或”信号如图5(b)所示,作为开关元件S4的控制信号SG4(P)而被处理。
[0123] 信号选择部47在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下,将控制信号SG1(S)至控制信号SG4(S)分别作为规定开关元件S1至开关元件S4的开关状态的控制信号SG1至控制信号SG4而向开关元件S1至开关元件S4输出。结果,开关元件S1至开关元件S4分别基于控制信号SG1(S)至控制信号SG4(S)而进行开关。也就是说,电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换。
[0124] 信号选择部47在电力转换器33在并联连接模式进行电力转换的情况下,将控制信号SG1(P)至控制信号SG4(P)分别作为控制信号SG1至控制信号SG4而向开关元件S1至开关元件S4输出。结果,开关元件S1至开关元件S4分别基于控制信号SG1(P)至控制信号SG4(P)而进行开关。也就是说,电力转换器33在并联连接模式下进行电力转换。
[0125] (1-2)ECU40的工作的流程
[0126] 接下来,参照图6对ECU40的工作的流程(尤其是、赋予给载波信号C的相位差φ的变更工作)进行说明。图6是表示ECU40的工作的流程(尤其是、赋予给载波信号C的相位差φ的变更工作)的一个例子的流程图。
[0127] 此外,图6所示的工作相当于在进行主例程期间由ECU40周期性地进行的子例程,该主例程用于使ECU40控制电力转换器33以在串联连接模式和并联连接模式的任一个下进行电力转换。但是,也可以是,ECU40在进行上述的主例程的期间,以满足了某个开始条件作为触发来进行图6所示的工作(子例程)(或者可以在任意的定时进行图6所示的工作)。
[0128] 尤其是,相位差φ的变更被反映于电力转换器33的工作是在电力转换器33在并联连接模式下进行电力转换的情况。因此,图6所示的工作相当于在进行主例程期间由ECU40(尤其是、相位差赋予部45)周期性地进行的子例程,该主例程用于使ECU40控制电力转换器33以在并联连接模式下进行电力转换。
[0129] 如图6所示,ECU40(尤其是、相位差赋予部45)判定车辆1是否处于高负荷运转状态(步骤S11)。也就是说,ECU40判定车辆1的负荷是否是用于区分高负荷运转状态和非高负荷运转状态的预定阈值以上。
[0130] ECU40可以基于开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度来判定车辆1是否处于高负荷运转状态。例如,在开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度相对高(例如,比预定温度高)的情况下,ECU40可以判定为车辆1处于高负荷运转状态。例如,在开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度相对低(例如,比预定温度低)的情况下,ECU40可以判定为车辆1不处于高负荷运转状态。
[0131] ECU40也可以基于电抗器电流信号I1和I2的至少一方(或者其平均值、最大值等,以下也是同样的)来判定车辆1是否处于高负荷运转状态。例如,在电抗器电流信号I1和I2的至少一方相对大(例如,比预定电流值大)的情况下,ECU40可以判定为车辆1处于高负荷运转状态。例如,在电抗器电流信号I1和I2的至少一方相对小(例如,比预定电流值小)的情况下,ECU40可以判定为车辆1不处于高负荷运转状态。
[0132] ECU40可以基于能够通过将电动发电机10的转矩和电动发电机10的转速相乘算出的电动发电机10的输出,来判定车辆1是否处于高负荷运转状态。例如,在电动发电机10的输出相对大(例如,比预定输出值大)的情况下,ECU40可以判定为车辆1处于高负荷运转状态。例如,在电动发电机10的输出相对小(例如,比预定输出值小)的情况下,ECU40可以判定为车辆1不处于高负荷运转状态。
[0133] 此外,若考虑车辆1是利用从电源系统30输出的电力而行驶的,则车辆1处于高负荷运转状态这一状态可以说相当于电源系统30处于高负荷状态这一状态。因此,步骤S11中的判定车辆1是否处于高负荷运转状态的工作实质上也可以说是判定电源系统30是否处于高负荷状态(即、电源系统30的负荷是否是用于区分高负荷状态和非高负荷状态的预定阈值以上)的工作。
[0134] 在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:是),推定为与判定为车辆1不处于高负荷运转状态的情况相比,开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度过度增加的可能性高。在此情况下,ECU40判定为电源系统30(尤其是、电力转换器33)应工作,以抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加。因此,ECU40(尤其是、相位差赋予部45)将能够抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的相位差φ#1赋予给载波信号C(步骤S12)。
[0135] 此时,ECU40优选将能抑制开关元件S1至开关元件S4中元件温度最高的一个开关元件的元件温度的增加的相位差φ#1赋予给载波信号C。例如,在开关元件S1的元件温度比开关元件S2至开关元件S4的元件温度高的情况下,ECU40优选将能抑制开关元件S1的元件温度的增加的相位差φ#1赋予给载波信号C。
[0136] 另一方面,在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1不处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:否),推定为与判定为车辆1处于高负荷运转状态的情况相比,开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度过度增加的可能性低。因此,推定为电源系统30(尤其是、电力转换器33)可以不以抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的方式工作。在此情况下,ECU40判定为电源系统30(尤其是、电力转换器
33)应以增加整个电源系统30的电力转换的效率(即、减少电源系统30整体的损失)的方式工作。因此,ECU40(尤其是、相位差赋予部45)将能够增加电力转换的效率的相位差φ#2赋予给载波信号C(步骤S13)。
[0137] 此外,通过赋予相位差φ#1而实现的“开关元件Sk(其中、k=1、2、3或4)的元件温度的增加的抑制”意味着以赋予相位差φ#2时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制。也就是说,开关元件Sk的元件温度的增加的抑制意味着:被赋予相位差φ#1时的开关元件Sk的元件温度为被赋予相位差φ#2时的开关元件Sk的元件温度以下的状态。
[0138] 这样的相位差φ#1可以作为用于规定车辆1的工作状态的参数的一部分而被预先保存于EUC40所具有的存储器等。例如,在ECU40所具有的存储器中,作为相位差φ#1,可预先保存能抑制开关元件S1的元件温度的增加的相位差φ#1-1、能抑制开关元件S2的元件温度的增加的相位差φ#1-2、能抑制开关元件S3的元件温度的增加的相位差φ#1-3、以及能抑制开关元件S4的元件温度的增加的相位差φ#1-4。在此情况下,ECU40可通过读出被保存于存储器的相位差φ#1而将相位差φ#1赋予给载波信号C。
[0139] 同样地,通过赋予相位差φ#2而实现的“电力转换的效率的增加”意味着以被赋予相位差φ#1时的电力转换的效率为基准的增加。也就是说,电力转换的效率的增加意味着被赋予相位差φ#2时的电力转换的效率为被赋予相位差φ#1时的电力转换的效率以上的状态。换言之,电力转换的效率的增加意味着被赋予相位差φ#2时的电源系统30的损失为被赋予相位差φ#1时的电源系统30的损失以下的状态。
[0140] 这样的相位差φ#2可以作为用于规定车辆1的工作状态的参数的一部分而被预先保存于EUC40所具有的存储器等。在此情况下,ECU40可通过读出被保存于存储器的相位差φ#2而将相位差φ#2赋予给载波信号C。
[0141] 在此,参照图7对相位差φ的变更前后的电源系统30的损失以及开关元件S1至开关元件S4的元件温度的变化进行说明。图7是表示相位差φ的变更前后的电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、在开关元件S1至开关元件S4中分别流动的元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2的图表。
[0142] 如图7的左侧所示,设想能使电力转换的效率增加(即、使损失减少)的相位差φ#2被赋予给载波信号C的状况。在图7的左侧示出了:相位差φ#2被赋予给载波信号C的情况下的、电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2。此外,元件电流SIk(其中、k=1、2、3或4)在沿从电源线PL朝向接地线GL的方向流动(即、流过开关元件Sk)的情况下为正电流。换言之,元件电流SIk在沿从接地线GL朝向电源线PL的方向流动(即、流过二极管Dk)的情况下为负电流。
[0143] 在这样的状况下,判定为车辆2处于高负荷运转状态。在此情况下,如图7的左侧的图表所示,开关元件S2的元件温度变成最高。因此,ECU40将能抑制开关元件S2的元件温度的增加的相位差φ#1-2赋予给载波信号C来代替能增加电力转换的效率的相位差φ#2。当被赋予给载波信号C相位差φ改变时,上述的PWM信号SDa和SDb以及反相PWM信号/SDa和/SDb中的至少一个信号的相位也改变。结果,如图7的右侧的图表所示,控制信号SG1至控制信号SG4中的至少一个信号的相位(例如,上升沿和下降沿的至少一方的相位、所有信号的相位)也改变。若考虑到控制信号SG1至控制信号SG4分别用于规定开关元件S1至开关元件S4的开关状态,则控制信号SG1至控制信号SG4中的至少一个信号的相位的变化与开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关的开关形态的变化相关。也就是说,在第1实施方式中,可以说ECU40通过变更相位差φ来实质上变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关的开关形态。
[0144] 当开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态改变时,元件电流SI1至元件电流SI4中的至少一个也会改变。在此,若考虑到相位差φ#1-2能抑制开关元件S2的元件温度的增加,则元件电流SI2的有效值减少。具体地说,当赋予了相位差φ#1-2时,在开关元件S2,电抗器电流L1和电抗器电流L2朝向彼此抵消的方向流动。结果,由于流过开关元件S2的电流的抵消效果,元件电流SI2的有效值减少。元件电流SI2的有效值的减少与开关元件S2单独的损失的减少相关。开关元件S2单独的损失的减少与开关元件S2的元件温度的减少相关。结果,如图7的右侧所示,通过赋予相位差φ#1-2,与被赋予相位差φ#2的情况相比,会抑制开关元件S2的元件温度的增加(在图7所示的例子中,开关元件S2的元件温度减少)。
[0145] 反过来说,能抑制开关元件Sk的元件温度的增加的相位差φ#1-k从能够使元件电流SIk的有效值减少的观点出发而被算出。换言之,相位差φ#1-k从在开关元件Sk上电抗器电流L1和电抗器电流L2朝向彼此抵消的方向流动的观点出发而被算出。相位差φ#1-k可以基于这样的观点而被预先算出。
[0146] 如上所述,第1实施方式的ECU40能够基于车辆1是否处于高负荷运转状态的判定结果来变更赋予给载波信号C的相位差φ。也就是说,EUC40能够基于车辆1是否处于高负荷运转状态的判定结果来变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。结果,ECU40能够在车辆1处于高负荷运转状态的情况下赋予能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的相位差φ1,而在车辆1不处于高负荷运转状态的情况下赋予能使电源系统30整体的损失减少(即、使电力转换的效率增加)的相位差φ
2。也就是说,ECU40能够根据电源系统30的状况来变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。因此,ECU40既能使电源系统30整体的损失减少(即、使电力转换的效率增加),又能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的过度增加。
[0147] 此外,如图7所示,在被赋予相位差φ#1-2的情况下,与被赋予相位差φ#2的情况相比,虽然开关元件S2单独的损失减少,但电源系统30整体的损失却增加。然而,在第1实施方式中,ECU40在开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度过度增加的可能性高这样的限定的状况下,赋予相位差φ#1。结果,ECU40能够不引起电源系统30整体的损失的过度增加(即、电力转换的效率的过度减少)地抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的过度增加。也就是说,ECU40既能减少电源系统30整体的损失(即、使电力转换的效率增加),又能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的过度增加。
[0148] 另外,如图7的最下部的图表所示,赋予给载波信号的相位差φ的变更不会引起电抗器电流信号I1和I2的相位以外的特性的变更。因此,ECU40能够实质上不给电动发电机10的工作带来影响地变更相位差φ。
[0149] (2)第2实施方式
[0150] 接下来,对第2实施方式的车辆2进行说明。第2实施方式的车辆2,与第1实施方式的车辆1相比,在ECU40的工作的一部分不同这一点上不同。更具体地说,在上述的第1实施方式中,相位差赋予部45通过变更相位差φ来变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。另一方面,在第2实施方式中,ECU40不利用相位差赋予部45地变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。也就是说,在第2实施方式中,ECU40不变更相位差φ地变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。第2实施方式的车辆2的构成及其它的工作可以与第1实施方式的车辆1的构成及其它的工作相同。
[0151] 因此,以下,参照图8对第2实施方式中的ECU40的工作的流程进行说明。图8是表示第2实施方式中的ECU40的工作的流程的一个例子的流程图。此外,对于与第1实施方式中的ECU40的工作相同的工作,通过赋予相同的步骤序号来省略其详细的说明。另外,图8所示的工作与图6所示的工作同样,相当于在进行主例程期间由ECU40进行的子例程,该主例程用于使ECU40控制电力转换器33以在串联连接模式和并联连接模式的任一个下进行电力转换。
[0152] 如图8所示,在第2实施方式中,ECU40也判定车辆1是否处于高负荷运转状态(步骤S11)。
[0153] 在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:是),ECU40选择能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的开关形态#1作为开关元件S1至开关元件S4的开关形态(步骤S22)。在此情况下,开关元件S1至开关元件S4分别基于在步骤S22中选择了的开关形态#1至开关形态#4来进行开关。结果,能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加。
[0154] 另一方面,在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1不处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:否),ECU40选择能使电力转换的效率增加的开关形态#2作为开关元件S1至开关元件S4的开关形态(步骤S23)。在此情况下,开关元件S1至开关元件S4分别基于在步骤S23中选择了的开关形态#1至开关形态#4来进行开关。结果,电力转换的效率增加。
[0155] 此外,在此所说的“开关元件Sk的元件温度的增加的抑制”与第1实施方式同样地,意味着以选择了开关形态#2时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制。同样地,在此所说的“电力转换的效率的增加”与第1实施方式同样地,意味着以选择了开关形态#1时的电力转换的效率为基准的增加。
[0156] 这样的开关形态#1可以根据与相位差φ#1同样的观点而被预先算出。开关形态#1可以作为用于规定车辆1的工作状态的参数的一部分而被预先保存于EUC40所具有的存储器等。开关形态#2也是同样的。
[0157] 如上所述,在第2实施方式中,也能够适当地享受到在第1实施方式中能享受的各种效果。
[0158] 尤其是,在第2实施方式中,ECU40不管是否变更赋予给载波信号C的相位差φ,都能变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。因此,ECU40在电力转换器33不在并联连接模式下进行电力转换的情况下也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。例如,ECU40在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。或者,例如,ECU40在电力转换器33在与第1电源31和第2电源32中的一方之间进行电力转换而在与第1电源31和第2电源32中的另一方之间不进行电力转换的情况下,也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。或者,例如,ECU40不管电力转换器33具有什么样的构成,都能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。结果,在哪个情况下都能够适当地享受上述的各种效果。
[0159] (3)第3实施方式
[0160] 接下来,对第3实施方式的车辆3进行说明。第3实施方式的车辆3,与第1实施方式的车辆1相比,在ECU40的工作的一部分不同这一点上不同。第3实施方式的车辆3的构成及其它的工作可以与第1实施方式的车辆1的构成及其它的工作相同。
[0161] 因此,以下,参照图9对第3实施方式中的ECU40的工作的流程进行说明。图9是表示第3实施方式中的ECU40的工作的流程(尤其是、赋予给载波信号C的相位差φ的变更工作)的一个例子的流程图。此外,对于与第1实施方式中的ECU40的工作相同的工作,通过赋予相同的步骤序号来省略其详细的说明。另外,图9所示的工作与图6所示的工作同样,相当于在进行主例程期间由ECU40进行的子例程,该主例程用于使ECU40控制电力转换器33以在串联连接模式和并联连接模式的任一个下进行电力转换。
[0162] 如图9所示,在第3实施方式中,ECU40(尤其是、相位差赋予部45)也判定车辆1是否处于高负荷运转状态(步骤S11)。
[0163] 在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1不处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:否),ECU40(尤其是、相位差赋予部45)将能增加电力转换的效率的相位差φ#2赋予给载波信号C(步骤S13)。
[0164] 另一方面,在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:是),ECU40将能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的相位差φ#1赋予给载波信号C(步骤S31至步骤S33)。在第3实施方式中,尤其是,ECU40每经过预定时间就将赋予给载波信号C的相位差φ#1在能抑制开关元件Si(其中、i=1、2、3或4)的元件温度的增加的相位差φ#1-i与能抑制开关元件Sj(其中、j=1、2、3或4且j≠i)的元件温度的增加的相位差φ#1-j之间切换(步骤S31至步骤S33)。
[0165] 此外,通过赋予相位差φ#1-k(其中、k=1、2、3或4)而实现的“开关元件Sk的元件温度的增加的抑制”,如第1和第2实施方式那样意味着以在被赋予相位差φ#2时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制,除此之外或者取代于此,也可以意味着以未被赋予相位差φ#1-k时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制。
[0166] 此时,开关元件Si和Sj优选是与开关元件S1至开关元件S4中的其他开关元件相比元件温度高的2个开关元件。例如,在开关元件S2和S3的元件温度比开关元件S1和S4的元件温度高的情况下,ECU40优选将赋予给载波信号C的相位差φ#1在能抑制开关元件S2的元件温度的增加的相位差φ#1-2与能抑制开关元件S3的元件温度的增加的相位差φ#1-3之间切换。
[0167] 在此,参照图10对相位差φ#1的切换前后的电源系统30的损失以及开关元件S1至开关元件S4的元件温度的变化进行说明。图10是表示相位差φ#1的切换前后的电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、在开关元件S1至开关元件S4中分别流动的元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2的图表。
[0168] 在图10的中央侧示出了:在能抑制开关元件S2的元件温度的增加的相位差φ#1-2被赋予给载波信号C的情况下的、电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2。
在图10所示的例子中,在相位差φ#1-2被赋予给载波信号C的情况下,控制信号SG2被固定为高电平。因此,开关元件S2的损失实质上仅是导通损失。也就是说,开关元件S2不产生开关损失。结果,开关元件S2的元件温度的增加被抑制。
[0169] 另外,在图10的左侧示出了:在能抑制开关元件S3的元件温度的增加的相位差φ#1-3被赋予给载波信号C的情况下的、电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2。在图10所示的例子中,在相位差φ#1-3被赋予给载波信号C的情况下,控制信号SG3被固定为高电平。因此,开关元件S3的损失实质上仅是导通损失。也就是说,开关元件S3不产生开关损失。结果,开关元件S3的元件温度的增加被抑制。
[0170] ECU40每隔预定时间就在相位差φ#1-2与相位差φ#1-3之间切换赋予给载波信号C的相位差φ#1。结果,如图10的右侧所示,控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2在相位差φ#1的切换前后发生变化。具体地说,在被赋予相位差φ#1-2的情况下,控制信号SG1至控制信号SG4以及元件电流SI1至元件电流SI4以抑制开关元件S2的元件温度的增加的方式变化。在被赋予相位差φ#1-3的情况下,控制信号SG1至控制信号SG4以及元件电流SI1至元件电流SI4以抑制开关元件S3的元件温度的增加的方式变化。因此,通过交替地被赋予相位差φ#1-2和φ#1-3,与被赋予相位差φ#2的情况或持续地被赋予相位差φ#1-2或φ#1-3的情况相比,开关元件S2和S3双方的元件温度的增加被抑制(在图10所示的例子中,开关元件S2和S3双方的元件温度减少)。
[0171] 如上所述,在第3实施方式中,也能够适当地享受到在第1实施方式中能享受的各种效果。尤其是,在第3实施方式中,ECU40能够适当地切换赋予给载波信号C的相位差φ#1。因此,ECU40能够相应地抑制多个开关元件的元件温度的增加。
[0172] 此外,在上述的说明中,ECU40在相位差φ#1-i与相位差φ#1-j之间切换赋予给载波信号C的相位差φ#1。但是,ECU40也可以在相位差φ#1-i、相位差φ#1-j以及能抑制开关元件Sk(其中、k=1、2、3或4且k≠i且k≠j)的元件温度的增加的相位差φ#1-k之间切换赋予给载波信号C的相位差φ#1。ECU40还可以在相位差φ#1-1、相位差φ#1-2、相位差φ#1-3与相位差φ#1-4之间切换赋予给载波信号C的相位差φ#1。
[0173] 另外,在第3实施方式中,与第2实施方式同样地,可以是,ECU40不管是否变更相位差φ,都变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。例如,ECU40可以每经过预定时间就在能抑制开关元件Si的元件温度的增加的开关形态与能抑制开关元件Sj的元件温度的增加的开关形态之间切换开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。
[0174] (4)第4实施方式
[0175] 接下来,对第4实施方式的车辆4进行说明。第4实施方式的车辆4,与第1实施方式的车辆1相比,在ECU40的构成的一部分和ECU40的工作的一部分不同这一点上不同。第4实施方式的车辆4的其它构成及其它的工作可以与第1实施方式的车辆1的其它构成及其它的工作相同。因此,以下对第4实施方式的车辆4所特有的构成和工作进行说明。
[0176] (4-1)ECU40的变型例
[0177] 首先,参照图11对第4实施例的ECU40x的构成进行说明。图11是表示第4实施方式的ECU40x的构成的一个例子的框图。此外,对于与第1实施方式中的ECU40的构成相同的构成,通过赋予相同的附图标记来省略其详细的说明。
[0178] 如图11所示,第4实施方式的ECU40x,与第1实施方式的ECU40相比,在还具有延迟赋予部49x这一点上不同。第4实施方式的ECU40x的其它的构成可以与第1实施方式的ECU40的其它的构成相同。
[0179] 延迟赋予部49x对从信号选择部47输出的控制信号SG1至控制信号SG4中的至少一个信号赋予延迟。具体地说,延迟赋予部49x对控制信号SG1至控制信号SG4中的至少一个信号赋予延迟,以使控制信号SG1至控制信号SG4中的至少一个信号的上升沿和下降沿的至少一部分在时间轴方向位移。结果,延迟赋予部49x实质上能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。
[0180] 为了赋予延迟,延迟赋予部49x具有延迟器491x、延迟器492x、延迟器493x、延迟器494x、以及延迟控制部495x。延迟器491x对控制信号SG1赋予延迟,以使控制信号SG1的上升沿和下降沿的至少一部分在时间轴方向位移。延迟器492x对控制信号SG2赋予延迟,以使控制信号SG2的上升沿和下降沿的至少一部分在时间轴方向位移。延迟器493x对控制信号SG3赋予延迟,以使控制信号SG3的上升沿和下降沿的至少一部分在时间轴方向位移。延迟器
494x对控制信号SG4赋予延迟,以使控制信号SG4的上升沿和下降沿的至少一部分在时间轴方向位移。延迟控制部495x选择延迟器491x、延迟器492x、延迟器493x和延迟器494x各自的延迟赋予形态D(例如,赋予的延迟的量、赋予延迟的定时等)。延迟器491x、延迟器492x、延迟器493x和延迟器494x分别以延迟控制部495x所选择的延迟赋予形态D来赋予延迟。
[0181] 在第4实施方式中,ECU40x具有延迟赋予部49x,所以,ECU40能够利用与变更赋予给载波信号C的相位差φ的方法不同的方法来变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。因此,ECU40x在电力转换器33不在并联连接模式下进行电力转换的情况下,也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。例如,ECU40x在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下,也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。
[0182] 以下,对在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下变更开关形态的ECU40x的工作进一步进行说明。
[0183] (4-2)ECU40x的工作的流程
[0184] 接下来,参照图12对ECU40x的工作的流程(尤其是、延迟的赋予工作)进行说明。图12是表示ECU40x的工作的流程(尤其是、延迟的赋予工作)的一个例子的流程图。此外,图12所示的工作与图6所示的工作同样地,相当于在进行主例程的期间由ECU40进行的子例程,该主例程用于使ECU40控制电力转换器33以在串联连接模式和并联连接模式的任一个下进行电力转换。
[0185] 如图12所示,ECU40判定电力转换器33是否正在串联连接模式下进行电力转换(步骤S41)。
[0186] 在步骤S41的判定的结果是判定为电力转换器33不在串联连接模式下进行电力转换(即、正在并联连接模式下进行电力转换)的情况下(步骤S41:否),ECU40x进行上述的图6所示的工作。
[0187] 另一方面,在步骤S41的判定的结果是判定为电力转换器33正在串联连接模式下进行电力转换的情况下(步骤S41:是),ECU40x(尤其是、延迟赋予部49x)判定车辆1是否处于高负荷运转状态(步骤S11)。
[0188] 在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1不处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:否),ECU40x(尤其是、延迟赋予部49x)选择能使电力转换的效率增加的延迟赋予形态D#2作为适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D(步骤S45)。在此所说的“电力转换的效率的增加”意味着以选择了延迟赋予形态D#1时的电力转换的效率为基准的增加。也就是说,电力转换的效率的增加意味着选择了延迟赋予形态D#2时的电力转换的效率为选择了延迟赋予形态D#1时的电力转换的效率以上的状态。
[0189] 另一方面,在步骤S11的判定的结果是判定为车辆1处于高负荷运转状态的情况下(步骤S11:是),ECU40x(尤其是、延迟赋予部49x)选择能抑制开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的元件温度的增加的延迟赋予形态D#1作为适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D(步骤S42至步骤S44)。在第4实施方式中,尤其是,ECU40x每经过预定时间就在能抑制开关元件Si(其中、i=1、2、3或4)的元件温度的增加的延迟赋予形态D#1-i与能抑制开关元件Sj(其中、j=1、2、3或4且j≠i)的元件温度的增加的延迟赋予形态D#
1-j之间切换适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D#1(步骤S42至步骤S44)。
[0190] 此外,在此所说的“通过选择延迟赋予形态D#1-k而实现的开关元件Sk的元件温度的增加的抑制”意味着以选择了延迟赋予形态D#2时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制,除此之外或者代替于此,也可以意味着以未选择延迟赋予形态D#1-k时的开关元件Sk的元件温度为基准的增加的抑制。
[0191] 在此,参照图13对延迟赋予形态D#1的切换前后的电源系统30的损失以及开关元件S1至开关元件S4的元件温度的变化进行说明。图13是表示延迟赋予形态D#1的切换前后的电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、在开关元件S1至开关元件S4中分别流动的元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2的图表。
[0192] 在图13的左侧示出了:在选择了延迟赋予形态D#1-4的情况下的、电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2。在图13所示的例子中,延迟赋予形态D#1-4是能使控制信号SG2的上升沿延迟预定时间且使控制信号SG4的下降沿延迟预定时间的赋予形态D#1。此外,图13中的伴随着控制信号SG2和SG4的波形的虚线表示未被赋予延迟的控制信号SG2和SG4的波形。
[0193] 在此情况下,假定未被赋予延迟的情况下与开关元件S4同时从断开切换到接通的开关元件S2在开关元件S4从断开切换到接通后从断开切换到接通。同样地,假定未被赋予延迟的情况下与开关元件S4同时从接通切换到断开的开关元件S2在开关元件S4从接通切换到断开之前从接通切换到断开。结果,如图13所示,与未对控制信号SG2和SG4赋予延迟的情况(参照图13中的虚线所示的元件温度)相比,开关元件S4的元件温度的增加被抑制。
[0194] 另外,在图13的中央侧示出了:在选择了延迟赋予形态D#1-2的情况下的、电源系统30的损失、开关元件S1至开关元件S4的元件温度、控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2。在图13所示的例子中,延迟赋予形态D#1-2是能使控制信号SG2的下降沿延迟预定时间且使控制信号SG4的上升沿延迟预定时间的延迟赋予形态D#1。
[0195] 在此情况下,假定未被赋予延迟的情况下与开关元件S4同时从断开切换到接通的开关元件S2在开关元件S4从断开切换到接通之前从断开切换到接通。同样地,假定未被赋予延迟的情况下与开关元件S4同时从接通切换到断开的开关元件S2在开关元件S4从接通切换到断开之后从接通切换到断开。结果,如图13所示,与未对控制信号SG2至SG4赋予延迟的情况(参照图13中的虚线所示的元件温度)相比,开关元件S2的元件温度的增加被抑制。
[0196] 在此,参照图14对通过选择延迟赋予形态D#1-2来抑制开关元件S2的元件温度的增加的原因、以及通过选择延迟赋予形态D#1-4来抑制开关元件S4的元件温度的增加的原因进行说明。图14是表示在选择延迟赋予形态D#1-2的情况下在电力转换器33流动的电流以及在选择延迟赋予形态D#1-4的情况下在电力转换器33流动的电流的电路图。
[0197] 如图14(a)所示,电力转换器33的状态是开关元件S1为断开且开关元件S2至开关元件S4为接通的初期状态。在此情况下,在开关元件S2,作为元件电流SI2流动有在包含第2电源32的电流路径中流动的第2电流。在开关元件S4,作为元件电流SI4流动有在包含第1电源31的电流路径中流动的第1电流。
[0198] 当在这样的初期状态选择了延迟赋予形态D#1-4时,如图14(b)所示,开关元件S2在开关元件S4从接通切换到断开之前从接通切换到断开。结果,在开关元件S2产生起因于开关状态切换到断开的开关损失。因此,开关元件S2的元件温度相对容易增加。另一方面,在开关元件S4,不仅流过第1电流,还流过向抵消该第1电流的方向流动的第2电流。结果,由于流过开关元件S4的电流的抵消效果,元件电流SI4的有效值减少。因此,开关元件S4的元件温度的增加被抑制。
[0199] 然后,如图14(c)所示,开关元件S4在开关元件S2从接通切换到断开之后从接通切换到断开。
[0200] 此外,虽然为了简化说明而未图示,但可以说开关元件S2和S4从断开切换到接通的情况也是同样的。也就是说,在开关元件S4从断开切换到接通之后开关元件S2从断开切换到接通,所以,(i)在开关元件S2产生起因于开关状态切换到接通的开关损失,另一方面,(ii)流过开关元件S4的电流彼此抵消。
[0201] 另一方面,当在图14(a)所示的初期状态选择了延迟赋予形态D#1-2时,如图14(d)所示,开关元件S4在开关元件S2从接通切换到断开之前从接通切换到断开。结果,在开关元件S4,产生起因于开关状态切换到断开的开关损失。因此,开关元件S4的元件温度相对容易增加。另一方面,在开关元件S2,不仅流过第2电流,还流过向抵消该第2电流的方向流动的第1电流。结果,由于流过开关元件S2的电流的抵消效果,元件电流SI2的有效值减少。因此,开关元件S2的元件温度的增加被抑制。
[0202] 然后,如图14(c)所示,开关元件S2在开关元件S4从接通切换到断开之后从接通切换到断开。
[0203] 此外,虽然为了简化说明而未图示,但可以说开关元件S2和S4从断开切换到接通的情况也是同样的。也就是说,在开关元件S2从断开切换到接通之后开关元件S4从断开切换到接通,所以,(i)在开关元件S4产生起因于开关状态切换到接通的开关损失,另一方面,(ii)流过开关元件S2的电流彼此抵消。
[0204] 再回到图13,ECU40x每隔预定时间在延迟赋予形态D#1-2与延迟赋予形态D#1-4之间切换适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D#1。结果,如图13的右侧所示,控制信号SG1至控制信号SG4、元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2在延迟赋予形态D#1的切换前后发生变化。但是,事实上,被赋予的延迟的量是非常微量的,所以,元件电流SI1至元件电流SI4以及电抗器电流信号I1和I2可以作为在延迟赋予形态D#1的切换前后几乎不发生变化来对待。在选择了延迟赋予形态D#1-2的情况下,如参照图14所说明的那样,开关元件S2的元件温度的增加被抑制。在选择了延迟赋予形态D#1-4的情况下,如参照图14所说明的那样,开关元件S4的元件温度的增加被抑制。因此,通过交替地选择延迟赋予形态D#1-2和D#1-4,与赋予延迟赋予形态D#2的情况或持续地赋予延迟赋予形态D#1-2或D#1-4的情况相比,开关元件S2和S4双方的元件温度的增加被抑制(在图13所示的例子中,开关元件S2和S4双方的元件温度减少)。
[0205] 如上所述,在第4实施方式中,也能够适当地享受到在第1实施方式中能享受的各种效果。
[0206] 尤其是,在第4实施方式中,ECU40x能够利用与变更赋予给载波信号C的相位差φ的方法不同的方法来变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。因此,ECU40x在电力转换器33不在并联连接模式下进行电力转换的情况下,也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。例如,ECU40x在电力转换器33在串联连接模式下进行电力转换的情况下,也能够变更开关元件S1至开关元件S4中的至少一个开关元件的开关形态。
[0207] 而且,在第4实施方式中,ECU40x能够适当地切换延迟赋予形态D。因此,ECU40x能够相应地抑制多个开关元件的元件温度的增加。
[0208] 此外,在上述的说明中,ECU40在延迟赋予形态D#1-i与延迟赋予形态D#1-j之间切换适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D#1。但是,ECU40也可以在延迟赋予形态D#1-i、延迟赋予形态D#1-j与能抑制开关元件Sk(其中、k=1、2、3或4且k≠i且k≠j)的元件温度的增加的延迟赋予形态D#1-k之间切换适用于延迟器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D#1。ECU40还可以在延迟赋予形态D#1-1、延迟赋予形态D#1-2、延迟赋予形态D#1-3与延迟赋予形态D#1-4之间切换适用于延器491x至延迟器494x的延迟赋予形态D#1。
[0209] 另外,ECU40x即使在电力转换器33在与第1电源31和第2电源32中的一方之间进行电力转换而与第1电源31和第2电源32中的另一方之间不进行电力转换的情况下,也可以对控制信号SG1至控制信号SG4的至少一个信号赋予延迟。结果,ECU40x即使在电力转换器33在与第1电源31和第2电源32中的一方之间进行电力转换而与第1电源31和第2电源32中的另一方之间不进行电力转换的情况下,也能够变更开关形态。
[0210] 本发明不限于上述的实施方式,可在不违反从权利要求书和整个说明书读取的发明的要旨或思想的范围内进行适当地变更,伴随着这样的变更的电源控制装置也包含在本发明的技术范围内。
[0211] 附图标记说明
[0212] 1  车辆
[0213] 30  电源系统
[0214] 31  第1电源
[0215] 32  第2电源
[0216] 33  电力转换器
[0217] 40  ECU
[0218] 45  相位差赋予部
[0219] 49x  延迟赋予部
[0220] 491x  延迟控制部
[0221] 492x  延迟器
[0222] 493x  延迟器
[0223] 494x  延迟器
[0224] 495x  延迟器
[0225] S1、S2、S3、S4  开关元件