[发明专利]驱动系统及驱动控制方法

说明书

本发明的驱动系统包括：电池；包含安装于发动机的轴的发电机以及将所述发电机的交流电压转换成直流电压的逆变器的发电装置；包含对被驱动部进行驱动的电动机以及在所述电动机的交流电压与直流电压之间进行双向转换的逆变器的驱动装置；包含多个切换开关的切换装置，上述多个切换开关在所述驱动装置的两端之间将所述电池与所述发电装置在串联连接与并联连接之间进行切换来连接；配置于以下两者中的任意一者的电抗器，即：所述电池与所述切换装置之间、以及所述发电装置与所述驱动装置之间；以及分别对所述切换装置、所述发电装置及所述驱动装置进行控制的控制部，在使所述被驱动部的速度变化时，所述控制部通过所述切换装置交替地切换串联连接与并联连接，并固定为串联连接及并联连接中的任一方。

技术领域

本发明涉及例如适用于电动车辆及混合动力车辆的驱动机构、且对驱动装置与发电装置进行驱动控制的驱动系统以及驱动控制方法。

背景技术

例如，在下述专利文献1所记载的现有的电动车辆的驱动系统中提出了如下系统：通过在电池与电动机之间配置升压转换器，从而利用小型的电动机来提供必要的驱动区域，而不使电池的串联电池单元数增加。

另外，在下述专利文献2中提出了如下系统的控制方法：设定在切换多个电池的串并联连接时使用的转矩判定值，由此来减少电池的串并联连接的切换次数，从而延长电容器的寿命。

现有技术文献

专利文献

专利文献1国际公开第2008/062590号刊物

专利文献2日本专利特开2010－183768号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在如专利文献1那样的电动车辆中，需要新的部件即升压转换器。由于升压转换器要求与电动机、逆变器相同的输出，因此，电动机小型化的效果因追加了升压转换器而被抵消。因此，作为驱动系统的小型化效果降低。另外，升压转换器需要功率半导体开关的恒定开关动作及升压电抗器，并且在恒定开关动作及升压电抗器两者中都产生损耗，因此需要与电动机、逆变器同等的冷却。

另一方面，专利文献2中记载了通过切换电池的串并联连接来扩大电动机的动作范围的方法。该方法中，存在如下问题：为了抑制因功率半导体开关的导通断开切换而产生的向电容器的涌入电流，电抗器将变得大型化。另外，由于串联连接电池的状态与使用一个高电压的电池相同，因此存在如下问题：在具有这种结构的装置中，无法扩大电动机的动作范围。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种驱动系统及驱动控制方法，能以更简单的结构来进行小型化，而不使用升压转换器，也不进行多个电池的串并联连接的切换。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的驱动系统等包括：电池；发电装置，该发电装置包含安装于发动机的轴的发电机、以及将所述发电机的交流电压转换成直流电压的逆变器；驱动装置，该驱动装置包含对被驱动部进行驱动的电动机、以及在所述电动机的交流电压与直流电压之间进行双向转换的逆变器；切换装置，该切换装置包含多个切换开关，所述多个切换开关在所述驱动装置的两端之间将所述电池与所述发电装置在串联连接与并联连接之间进行切换来连接；电抗器，该电抗器配置于以下两者中的任意一者，即：所述电池与所述切换装置之间、以及所述发电装置与所述驱动装置之间；以及控制部，该控制部分别对所述切换装置、所述发电装置及所述驱动装置进行控制，在使所述被驱动部的速度变化时，所述控制部通过所述切换装置交替地切换串联连接与并联连接，并固定为串联连接及并联连接中的任一方，针对所述电动机的转速、所述电动机的转矩的、乘以所述发动机的效率、所述发电机的效率及所述逆变器的效率后计算得到的效率使用预先确定的效率映射，并根据所述电池的电池电压来决定所述发动机的转速。

发明效果