CN119234384A - 功率转换装置 - Google Patents

Abstract

功率转换装置(10)包括：将与内燃机耦合的第一旋转电机(8a)产生的交流电流转换为直流电流的第一功率转换器(13a)；将直流电流转换为交流电流并向与驱动轮(17)耦合的第二旋转电机(8b)提供交流电流的第二功率转换器(13b)；变更电池(2)的电压的直流功率转换器(12)、测量第一功率转换器(13a)和第一旋转电机(8a)之间的电流的第一电流传感器(4)、测量第二功率转换器(13b)和第二旋转电机(8b)之间的电流的第二电流传感器(5)；测量电池(2)和直流功率转换器(12)之间的电流的直流功率转换器用电流传感器(3)；向第一电流传感器(4)和直流功率转换器用电流传感器(3)提供电源的第一传感器电源(15a)；以及向第二电流传感器(5)提供电源的第二传感器电源(15b)。

Description

功率转换装置

技术领域

本申请涉及功率转换装置。

背景技术

利用内燃机驱动发电机发电并利用发电的功率驱动电动机来向驱动轮提供动力的混合动力车已经实用化。混合动力车具有电池，在内燃机停止时从电池供电，向车辆的驱动轮提供动力。在内燃机运行时，利用由内燃机驱动的发电机的功率对电池进行充电。另外，即使在内燃机的运行过程中，必要时也可以与发电机的发电功率一起，加上从电池提供的功率，从而更强力地驱动电动机。

作为混合动力车的驱动用电动机，多使用以三相无刷电动机为代表的交流电动机。由发电机发电的电流转换为直流电流作为直流电源，供电池充电。然后，利用直流交流转换器(功率转换器)从该直流电源生成交流电流，驱动交流电动机。

对于这样的混合动力车，通过直流交流转换器对电动机的一次电流进行矢量控制，以产生作为目标的驱动输出。然后，控制内燃机的输出以产生直流交流转换器的输出所需的功率。提出了在此时通过电流传感器测量发电机的输出电流和来自电池的供电电流来准确地控制供电电流的技术(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-146008号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了更高精度地控制混合动力车的驱动输出，可以使用电流传感器来测量用于向驱动驱动轮的电动机供电的直流交流转换器的输出电流。测量发电机的输出电流的电流传感器、测量来自电池的供电电流的电流传感器、以及测量驱动电动机的直流交流转换器的输出电流的电流传感器都是重要的传感器。在所有用于使这些传感器进行动作的电源共通的情况下，如果失去传感器电源，则所有的电流传感器不能使用，电流控制变得困难。其结果，混合动力车的行驶变得困难。关于针对该问题的应对策略，在专利文献1中没有记载。

当车辆中有一部分部件发生故障的情况下，要求即使在性能受到限制的状态下也能够进行紧急避难的行驶。这样的功能称为跛行模式。跛行模式是即使低速行驶也能到家的功能。

对于各种电流传感器的传感器电源，只要确保全部独立的传感器电源，即使在任一个传感器电源发生故障的情况下，也能够通过其他传感器电源继续利用其他传感器。但是，在独立设置所有的传感器电源的情况下，由于传感器电源的增加、传感器电源的供给布线的增加，导致功率转换装置的大型化、重量增加、成本上升。搭载在车辆上的设备要求轻量化、小型化、低成本化。因此，要求在耐故障性与轻量化、小型化、低成本化改善之间寻求最佳平衡。

本申请是为了解决功率转换装置中的上述技术问题而完成的，其目的在于，得到一种既能应对各种电流传感器的传感器电源的故障来确保跛行模式功能，又能使传感器电源的数量最小化的功率转换装置。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所公开的功率转换装置包括：

将与内燃机的输出轴耦合的第一旋转电机产生的交流电流转换为直流电流并从直流端子输出的第一功率转换器；

将与直流端子连接的直流电流转换为交流电流并向与驱动轮耦合的第二旋转电机提供交流电流的第二功率转换器；

连接在电池和直流端子之间并变更电压的直流功率转换器；

测量在第一功率转换器和第一旋转电机之间流动的电流的第一电流传感器；

测量在第二功率转换器和第二旋转电机之间流动的电流的第二电流传感器；

测量在电池和直流功率转换器之间流动的电流的直流功率转换器用电流传感器；

向第一电流传感器和直流功率转换器用电流传感器提供电源的第一传感器电源；以及

向第二电流传感器提供电源的第二传感器电源。

发明效果

根据本申请所涉及的功率转换装置，由于设置了向将被内燃机驱动的第一旋转电机产生的交流电流转换为直流电流的第一功率转换器的电流传感器、测量使电池电压升压的直流功率转换器的电流的电流传感器提供电源的第一传感器电源、以及向与驱动轮耦合的第二旋转电机提供交流电流的第二功率转换器的电流传感器提供电源的第二传感器电源，因此能够得到应对传感器电源的故障以确保跛行模式功能并且使传感器电源的数量最小化的功率转换装置。由此，能够削减功率转换装置的传感器电源的数量，推进小型化、轻量化、低成本化。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的结构图。

图2是实施方式1所涉及的功率转换装置的控制装置的硬件结构图。

图3是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第一功率转换器的电路图。

图4是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第二功率转换器的电路图。

图5是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的传感器电源正常时的供电的图。

图6是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第一传感器电源故障时的供电的第一图。

图7是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第一传感器电源故障时的供电的第二图。

图8是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第二传感器电源故障时的供电的图。

图9是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的第二传感器电源故障时的供电的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本申请所涉及的功率转换装置的实施方式进行说明。

1.实施方式1

＜功率转换装置的结构＞

图1是实施方式1所涉及的功率转换装置10的结构图。功率转换装置10与车辆1的电池2、与内燃机6的输出轴力学耦合的第一旋转电机8a、与驱动轮17力学耦合的第二旋转电机8b电连接。这里，力学耦合可以是主轴的直接耦合、通过减速装置及离合器的耦合、通过皮带的旋转传递机构的耦合。在图1中，内燃机6表示为ENG，第一旋转电机8a表示为M1，第二旋转电机8b表示为M2。

第一旋转电机8a、第二旋转电机8b可以是具有U相绕组、V相绕组、W相绕组的三相交流旋转电机。第一旋转电机8a、第二旋转电机8b可以旋转驱动负载，并且可以将负载的旋转能量再生为电能。第一旋转电机8a、第二旋转电机8b可以使用转子具备永磁体的电动机、转子具备电磁体的电动机、电刷式电动机、无刷电动机等。

功率转换装置10包括第一功率转换器13a、第二功率转换器13b、直流功率转换器12、控制装置14、传感器电源15、第一电流传感器4、第二电流传感器5、直流功率转换器用电流传感器3。通过搭载在车辆1上的内燃机6的输出驱动第一旋转电机8a发电，由第一功率转换器13a发电的交流电流转换为直流，从正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b输出。

从正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b提供直流电流的第二功率转换器13b将直流电流转换为交流电流，使第二旋转电机8b旋转而驱动驱动轮17。直流功率转换器12变更搭载在车辆1上的电池2的电压，与正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b收发直流电流。根据需要，从电池2向正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b提供电流，在对电池2进行充电的情况下，从正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b接收电流。

通过第一功率转换器13a、第二功率转换器13b、直流功率转换器12的电流由第一电流传感器4、第二电流传感器5、直流功率转换器用电流传感器3检测。第一电流传感器4及直流功率转换器用电流传感器3从第一传感器电源15a经由第一传感器电源线9a接受电源的供给。第二电流传感器5经由第二传感器电源线9b从第二传感器电源15b接受电源的供给。在图1中，第一传感器电源15a和第二传感器电源15b内置于传感器电源15中。然而，第一传感器电源15a和第二传感器电源15b也可以独立地设置在不同的位置。

控制装置14从输入端子I1输入第一电流传感器4的检测信号，从输入端子I2输入第二电流传感器5的检测信号，从输入端子IC输入直流功率转换器用电流传感器3的检测信号。控制装置14从控制端子C2控制第二功率转换器13b。由此，控制装置14能够根据车辆1所需的驱动力来控制驱动第二旋转电机8b的电流量。

控制装置14从控制端子C1控制第一功率转换器13a。由此，控制装置14能够根据车辆1所需的驱动力来控制驱动第一旋转电机8a的电流量。控制装置14能够根据来自控制端子CE的信号来调整内燃机6的输出。控制装置14通过调整内燃机6的输出并控制内燃机6的转速，能够控制第一旋转电机8a的发电电流。

直流功率转换器12将电池2的电压升压至正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b的电压。来自电池2的供给电流或向电池2的充电电流作为直流功率转换器用电流传感器3的信号传递到控制装置14的输入端子IC。

＜控制装置的硬件结构＞

图2是实施方式1所涉及的控制装置14的硬件结构图。控制装置14的各功能由控制装置14所具备的处理电路来实现。具体而言，控制装置14如图2所示，作为处理电路，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算处理装置90(也称为处理器)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等接口。

作为运算处理装置90，可以具备ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、IC(Integrated Circuit：集成电路)、DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路、以及各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置90，也可以具备多个同种或不同种的运算处理装置来分担执行各处理。

控制装置14中，作为存储装置91，可以具备构成为能从运算处理装置90读取并写入数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。存储装置91也可以内置在运算处理装置90中。输入电路92连接有输入信号、传感器、开关，包括将这些输入信号、传感器、开关的信号输入至运算处理装置90的A/D转换器等。具体而言，输入第一电流传感器4、第二电流传感器5、直流功率转换器用电流传感器3的信号等。输出电路93连接有对开关元件进行导通关断驱动的栅极驱动电路等电负载，并具备从运算处理装置90向这些电负载输出控制信号的驱动电路等。具体而言，输出驱动第一功率转换器13a、第二功率转换器13b、直流功率转换器12的开关元件的输出信号等。

通过由运算处理装置90执行存储于ROM等存储装置91的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92以及输出电路93等控制装置14的其他硬件协作，来实现控制装置14所具备的各功能。控制装置14使用的阈值、判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。控制装置14所具有的各功能可以分别由软件的模块构成，但也可以由软件和硬件的组合构成。

＜直流功率转换器＞

图1的直流功率转换器12具有作为对电池2的电压和正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b之间的电压进行转换的电压转换装置的功能。直流功率转换器12也被称为DC-DC转换器。直流功率转换器12包括电抗器7、正极侧开关元件16b、负极侧开关元件16a以及检测电抗器电流的直流功率转换器用电流传感器3。

直流功率转换器12与使低压侧电压平滑的低压侧平滑电容器21、以及使高压侧电压平滑的高压侧平滑电容器22连接。并且，由控制装置14控制正极侧开关元件16b、负极侧开关元件16a。

正极侧开关元件16b和负极侧开关元件16a彼此串联连接，构成直流功率转换器12中的开关电路。负极侧开关元件16a有时并联连接多个开关元件而构成。正极侧开关元件16b也有并联连接多个开关元件而构成的情况。

正极侧开关元件16b和负极侧开关元件16a由来自控制装置14的控制端子G1、G2的栅极信号进行开关控制。正极侧开关元件16b和负极侧开关元件16a例如分别由续流二极管反向并联连接的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)构成。作为开关元件，除此之外，还可以使用具有反向并联连接的寄生二极管的FET(FieldEffect Transistor：场效应晶体管)。另外，作为开关元件，也可以使用具有反向连接的二极管的通常的双极晶体管。

直流功率转换器12将电池2输出的直流功率的电压升压，提供给第一功率转换器13a、第二功率转换器13b。另外，也有将第一旋转电机8a发电的交流电流在第一功率转换器13a中转换为直流电流，用直流功率转换器12对此时的电压进行降压而对电池2进行充电的情况。即，直流功率转换器12作为升压用转换器或降压用转换器发挥功能。

＜第一功率转换器＞

图3是实施方式1所涉及的功率转换装置10的第一功率转换器13a的电路图。第一功率转换器13a作为将第一旋转电机8a输出的三相交流电流转换为直流电流的交流直流转换器发挥功能。

第一功率转换器13a具有与正极侧直流端子23a连接的U相、V相、W相的正极侧开关元件16d、16f、16h、与负极侧直流端子23b连接的U相、V相、W相的负极侧开关元件16c、16e、16g。这些开关元件与直流功率转换器12的正极侧开关元件16b、负极侧开关元件16a同样地由IGBT等构成并具备反向并联连接的回流二极管。每相的正极侧开关元件称为上侧臂，负极侧开关元件称为下侧臂，各相的上侧臂和下侧臂串联连接，从各自的连接点交接U相、V相、W相的三相交流电流。

各相的连接点分别与第一旋转电机8a的绕组连接，各相的通过电流由每相的第一电流传感器4a、4b、4c检测。在图1中，说明了从控制装置14的输入端子I1输入第一电流传感器4的检测电流。实际上输入U相的第一电流传感器4a、V相的第一电流传感器4b、V相的第一电流传感器4c的检测值的三个输入端子的总称用输入端子I1来表示。

第一功率转换器13a的各开关元件由控制装置14的控制端子C11至C16控制。在图1中，将控制端子C11至C16的总称表示为控制端子C1。控制装置14一边监视测量输出电流的第一电流传感器4的测量值，一边控制各开关元件及内燃机6的输出，使得第一功率转换器13a的输出电流成为目标值。即，为了使控制器14反馈控制第一功率转换器13a的输出而设置第一电流传感器4。

提供给第一功率转换器13a的三相交流电流被开关元件整流而转换为直流电流，提供给正极侧直流端子23a、负极侧直流端子23b。第一旋转电机8a有时作为发电机发挥功能而提供电流，有时被提供电流而作为电动机发挥功能。第一功率转换器13a有时作为交流直流转换器发挥功能，有时作为直流交流转换器发挥功能。在内燃机停止时，第一功率转换器13a将由直流功率转换器12从蓄电池2转换了电压的直流电流转换为交流电流，驱动第一旋转电机8a，启动内燃机6。

＜第二功率转换器＞

图4是实施方式1所涉及的功率转换装置10的第二功率转换器13b的电路图。第二功率转换器13b作为将从正极侧直流端子23a和负极侧直流端子23b提供的直流电流转换为驱动第二旋转电机8b的三相交流电流的直流交流转换器发挥功能。

第二功率转换器13b具有与正极侧直流端子23a连接的U相、V相、W相的正极侧开关元件16j、16l、16n、与负极侧直流端子23b连接的U相、V相、W相的负极侧开关元件16i、16k、16m。这些开关元件与直流功率转换器12以及第一功率转换器13a的正极侧开关元件16b、16d、16f、16h、负极侧开关元件16a、16c、16e、16g同样地由IGBT等构成并具备反向并联连接的回流二极管。每相的正极侧开关元件称为上侧臂，负极侧开关元件称为下侧臂，各相的上侧臂和下侧臂串联连接，从各自的连接点交接U相、V相、W相的三相交流电流。

各相的连接点分别与第二旋转电机8b的绕组连接，各相的通过电流由每相的第二电流传感器5a、5b、5c检测。在图1中，说明了从控制装置的输入端子I2输入第二电流传感器5的检测电流，但实际上将输入U相的第二电流传感器5a、V相的第二电流传感器5b、V相的第二电流传感器5c的检测值的三个端子的总称表示为输入端子I2。

第二功率转换器13b的各开关元件由控制装置14的控制端子C21到C26控制。在图1中，将控制端子C21至C26的总称表示为控制端子C2。控制装置14一边监视测量输出电流的第二电流传感器5的测量值，一边控制各开关元件及内燃机6的输出，使得第二功率转换器13b的输出电流成为目标值。即，为了使控制装置14反馈控制第二功率转换器13b的输出而设置第二电流传感器5。

提供给第二功率转换器13b的直流电流由开关元件进行占空比控制而转换为三相交流电流，提供给第二旋转电机8b的U相、V相、W相的线圈。第二旋转电机8b有时作为电动机发挥功能，被提供电流从而被驱动，有时作为发电机发挥功能而提供电流。第二功率转换器13b有时作为直流交流转换器发挥功能，有时作为交流直流转换器发挥功能。在车辆1减速的情况下，第二旋转电机8b被驱动轮17驱动而作为发电机发挥功能，第二功率转换器13b对再生功率进行交流直流转换而对电池2进行充电。

＜传感器电源＞

第一电流传感器4、第二电流传感器5、直流功率转换器用电流传感器3从传感器电源15接受传感器电源的供给。车载设备要求小型化、轻量化、低成本化。因此，对于传感器电源，也希望对电源的设置、向传感器的布线进行共有化并最小化。

如图1所示，在实施方式1所涉及的功率变换装置10中，包括第一电流传感器4、第二电流传感器5、直流功率转换器用电流传感器3这3个电流传感器。将这些传感器的动作用电源设为第一传感器电源15a、第二传感器电源15b这两台，将用于提供电源的布线设为第一传感器电源线9a、第二传感器电源线9b这两条，一边试图提高耐故障性，一边推进小型化、轻量化、低成本化。测量电流的多个传感器的元件可以相同，但也可以使用不同的传感器的元件。

＜传感器电源正常时的电流的流动＞

图5是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的传感器电源正常时的供电的图。由内燃机6驱动的施加给第一旋转电机8a的动力的传递用白箭头表示。由第一旋转电机8a发电的交流电流由第一功率转换器13a转换为直流电流。

然后，转换后的直流电流由第二功率转换器13b转换为交流电流，驱动第二旋转电机8b。这一系列电流的流动用箭头表示。由第二旋转电机8b驱动的施加给驱动轮17的动力的传递用白箭头表示。在图5中，由第一电流传感器4检测的电流表示为I1，由第二电流传感器5检测的电流表示为I2，由直流功率转换器用电流传感器3检测的电流表示为IC。

电池2将直流电流与直流功率转换器12交换，直流功率转换器12与第一功率转换器13a、第二功率转换器13b交换直流电流。在图5中，在范围20a中示出了使用由第一传感器电源15a操作的电流传感器进行反馈控制的转换器组。在范围20b中示出了使用由第二传感器电源15b操作的电流传感器进行反馈控制的转换器。

＜第一传感器电源故障时的电流的流动＞

图6是表示实施方式1所涉及的功率转换装置10的第一传感器电源15a故障时的供电的第一图。若第一传感器电源15a或第一传感器电源线9a失效，则第一电流传感器4和直流功率转换器用电流传感器3失去传感器动作用的电源而无法检测电流。

在这种情况下，控制装置14不能对第一功率转换器13a和直流功率转换器12进行电流反馈控制。意味着第一功率转换器13a不能正常驱动，直流功率转换器12不能进行升压动作和降压动作。

直流功率转换器12不能使用直流功率转换器用电流传感器3，因此升压动作、降压动作变得困难。在这种情况下，控制装置14通过从控制端子G1、G2输出的栅极信号，使正极侧开关元件16b持续导通，使负极侧开关元件16a持续截止，从而能够使直流端子与电池2直连。

将此时的直流功率转换器的驱动状态称为直连驱动。通过直连驱动，能够从电池2向第二功率转换器13b提供电流。此时的电流的流动用箭头表示。在这种情况下，在第二传感器电源15b正常的情况下，第二功率转换器13b的输出电流能够由第二电流传感器检测。因此，能够对第二旋转电机8b进行电流反馈控制。

图7是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的第一传感器电源故障时的供电的第二图。第一功率转换器13a不能正常驱动而停止驱动。但是，即使第一功率转换器13a处于驱动停止中，也能够通过与各开关元件反向并联连接的回流二极管作为三相全波整流电路发挥功能。

此时，根据来自控制装置14的指令，能够使内燃机6的转速上升。由此，能够将第一旋转电机8a产生的感应电压控制为比电池2的电压要大。由此，通过三相全波整流，能够将由内燃机6驱动的第一旋转电机8a发电的电流提供给第二功率转换器13b及电池2。此时的电流的流动在图7中用箭头表示。

电池2的电压例如为14.7V，可以预先测量并规定第一旋转电机8a的感应电压超过该电压的内燃机6的转速。控制装置14也可以控制内燃机6使其为该转速以上。另外，还可以设置检测电池2的电压的电池电压传感器。控制装置14也可以控制内燃机6，以达到产生超过该电池电压传感器检测值的感应电压的转速。

进而，也可以设置检测第一旋转电机8a的输出电压的第一旋转电机电压传感器，检测第一旋转电机8a产生的感应电压。控制装置14在检测到第一传感器电源15a的异常时，调整内燃机的转速，以使由第一旋转电机电压传感器检测出的感应电压大于由电池电压传感器检测出的电池电压。由此，通过三相全波整流，将由内燃机6驱动的第一旋转电机8a发电的电流提供给第二功率转换器13b及电池2变得更可靠。

即使在第一传感器电源15a发生故障时，第二功率转换器13b也能够正常驱动。由于第二电流传感器5从第二传感器电源15b接受传感器电源的供给而进行动作，因此控制装置14能够对第二功率转换器13b进行反馈控制。通过直连驱动直流功率转换器12而提供的来自电池2的电流、以及由第一功率转换器13a的三相全波供给的电流，第二功率转换器13b能够高精度地驱动第二旋转电机8b。

由此，即使在第一传感器电源15a故障时，车辆1也能够控制第二旋转电机8b。通过直流功率转换器12的直连控制，直流端子的电压降低，第二功率转换器13b对第二旋转电机8b的驱动电流受到限制。但是，能够通过驱动轮17的驱动使车辆1行驶，能够确保跛行模式功能。进而，通过使内燃机6的转速上升，也能够利用第一旋转电机8a的发电电流对电池2进行充电。由此，能够延长基于电池2在该时刻的充电量的车辆1的可行驶时间及可行驶距离。

＜第二传感器电源故障时的电流的流动＞

图8是表示实施方式1所涉及的功率转换装置10的第二传感器电源15a故障时的供电的图。若第二传感器电源15b或第二传感器电源线9b失效，则第二电流传感器5失去传感器动作用的电源而无法检测电流。

在这种情况下，控制装置14不能对第二功率转换器13b进行电流反馈控制。但是，对于第二旋转电机8b所需的驱动电流，控制装置14通过对第二功率转换器13b的开关元件以对应所需电流而预先确定的脉冲宽度进行PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制，能够预见驱动第二旋转电机8b。由此，虽然不能进行使用了第二电流传感器5的输出电流的精度较高的反馈控制，但能够确保跛行模式功能。

由于设置了向第一功率转换器13a的第一电流传感器4、直流功率转换器用电流传感器3提供电源的第一传感器电源15a、以及向第二功率转换器13b的第二电流传感器5提供电源的第二传感器电源15b，因此能够得到既能应对传感器电源的故障以确保跛行模式功能，又能使传感器电源的数量最小化的功率转换装置10。由此，能够削减功率转换装置10的传感器电源的数量，推进小型化、轻量化、低成本化。

2.实施方式2

图9是表示实施方式2所涉及的功率转换装置10a的第二传感器电源15b故障时的供电的图。实施方式2所涉及的功率转换装置10a的结构与实施方式1所涉及的功率转换装置10的结构相比，在追加了第三功率转换器13c这一点上不同。控制装置14a除了控制第一功率转换器13a、直流功率转换器12之外，还控制第三功率转换器13c的开关元件(控制装置14a未图示)。

搭载了实施方式2所涉及的功率转换装置10a的车辆1a具备第三旋转电机8c。在图1中，第三旋转电机8c表示为M3。第三旋转电机8c被用作驱动后轮17a的行驶用后置电动机。第三旋转电机8c驱动的对象也可以是驱动轮17。第三旋转电机8c由第三功率转换器13c提供电流来驱动。在上述以外的点，实施方式2所涉及的功率转换装置10a与实施方式1所涉及的功率转换装置10相同。

＜第二传感器电源故障时的电流的流动＞

若第二传感器电源15b或第二传感器电源线9b失效，则第二电流传感器5失去传感器动作用的电源而无法检测电流。在这种情况下，控制装置14a不能对第二功率转换器13b进行电流反馈控制。

即使在这种情况下，第三功率转换器13c也能够正常驱动。通过直流功率转换器12对电池2的功率进行电压转换并提供给直流端子的电流、以及通过第一功率转换器将第一旋转电机8a的发电功率提供给直流端子的电流，可以提供给第三功率转换器13c。因此，控制装置14a控制第三功率转换器13c，使其向第三旋转电机8c提供电流，能够驱动后轮17a行驶。

此时，第二功率转换器13b停止驱动。第二旋转电机8b被驱动轮17牵引而旋转。第二旋转电机8b旋转而产生反电动势。第二旋转电机8b作为发电机发挥功能，通过与驱动停止中的第二功率转换器13b的开关元件反向并联连接的回流二极管的整流作用产生直流电流。该电流会干扰第三功率转换器13c的控制。随着驱动轮17的转速上升，第二旋转电机8b的感应电压上升。因此，为了抑制第二旋转电机8b的感应电压，不能使跛行模式时的行驶速度上升到规定速度以上。

但是，即使在这种情况下，通过控制装置14a使直流功率转换器12进行升压动作，也能够抑制由第二旋转电机8b的感应电压引起的干扰。因此，能够预先确定比直流功率转换器12的通常情况下的升压电压高的合理的升压电压。然后，控制装置14a使直流功率转换器12进行升压动作直至预先确定的升压电压。或者，也可以升压到直流功率转换器12的额定最大电压。

在利用第三功率转换器13c驱动第三旋转电机8c时，也可以设置检测第三功率转换器13c的输出电流的第三电流传感器，实施精度较高的电流反馈控制。在这种情况下，可以从第一传感器电源15a接收第三电流传感器的传感器电源。由此，即使在第二传感器电源15b或第二传感器电源线9b失效的情况下，也能够从控制装置14a高精度地对第三功率转换器13c进行电流反馈控制。在图9中，由第三电流传感器检测出的电流表示为I3。

在实施方式2中，在第一传感器电源15a或第一传感器电源线9a失效的情况下，控制装置14a停止驱动第一功率转换器13a，直连控制直流功率转换器12。在这种情况下，能够与实施方式1同样地进行应对，能够确保跛行模式功能，因此省略说明。

如上所述，根据实施方式2所涉及的功率转换装置10a，能够得到既能应对传感器电源的故障以确保充实的跛行模式功能的同时，又能使传感器电源的数量最小化的功率转换装置10a。由此，能够削减功率转换装置10a的传感器电源的数量，推进小型化、轻量化、低成本化。

虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个结构要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个结构要素并与其他实施方式的结构要素进行组合的情况。

如附记1至9中任一项所述的功率转换装置输出到端子。

以下，将本公开的各方式作为附记汇总记载。

(附记1)一种功率转换装置，包括：

将与内燃机的输出轴耦合的第一旋转电机产生的交流电流转换为直流电流并从直流端子输出的第一功率转换器；

与所述直流端子连接并将直流电流转换为交流电流，向与驱动轮耦合的第二旋转电机提供交流电流的第二功率转换器；

连接在电池和所述直流端子之间变更电压的直流功率转换器；

测量在所述第一功率转换器和所述第一旋转电机之间流动的电流的第一电流传感器；

测量在所述第二功率转换器和所述第二旋转电机之间流动的电流的第二电流传感器；

测量在所述电池和所述直流功率转换器之间流动的电流的直流功率转换器用电流传感器；

向所述第一电流传感器和所述直流功率转换器用电流传感器提供电源的第一传感器电源；以及

向所述第二电流传感器提供电源的第二传感器电源。

(附记2)如附记1所述的功率转换装置，

包括控制所述直流功率转换器的控制装置，

所述直流功率转换器具有正极侧开关元件、负极侧开关元件和电抗器，

所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，直连驱动所述直流功率转换器。

(附记3)如附记2所述的功率转换装置，

所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，使所述正极侧开关元件导通，使所述负极侧开关元件截止。

(附记4)如附记2或3所述的功率转换装置，包括：

检测所述电池的电压的电池电压传感器；以及

检测所述第一旋转电机的输出电压的第一旋转电机电压传感器，

所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，调整内燃机的转速，以使由所述第一旋转电机电压传感器检测出的感应电压大于由所述电池电压传感器检测出的电池电压。

(附记5)如附记2至4中任一项所述的功率转换装置，

所述控制装置在所述第一传感器电源和所述第二传感器电源正常的情况下，根据由所述第一电流传感器检测出的电流值控制所述第一功率转换器，根据由所述第二电流传感器检测出的电流值控制所述第二功率转换器，根据由所述直流功率转换器用电流传感器检测出的电流值控制所述直流功率转换器，并且在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，针对所述第二功率传感器，不使用由所述第二电流传感器检测出的电流值来控制所述第二功率转换器。

(附记6)如附记2至5中任一项所述的功率转换装置，

包括与所述直流端子连接并将直流电流转换为交流电流，向与驱动轮耦合的第三旋转电机提供交流电流的第三功率转换器，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，停止所述第二功率转换器的驱动，控制所述第一功率转换器、所述第三功率转换器和所述直流功率转换器。

(附记7)如附记6所述的功率转换装置，

包括测量在所述第三功率转换器和所述第三旋转电机之间流动的电流的第三电流传感器，

所述第三电流传感器从所述第一传感器电源接受电源的供给。

(附记8)如附记6或7所述的功率转换装置，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，通过所述直流功率转换器将所述直流端子的电压升压为比所述第二传感器电源正常的情况下的通常电压高的预先确定的电压。

(附记9)如附记8所述的功率转换装置，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，通过所述直流功率转换器将所述直流端子的电压升压为额定最大电压。

(附记10)如附记1至9中任一项所述的功率转换装置，

所述第一功率转换器在所述内燃机启动时，将从所述直流端子提供的直流电流转换为交流电流，并驱动所述第一旋转电机，

所述第二功率转换器在功率再生时将所述第二旋转电机产生的交流电流转换为直流电流并输出到所述直流端子。

标号说明

2蓄电池，3直流功率转换器用电流传感器，4第一电流传感器，5第二电流传感器，6内燃机，8a第一旋转电机，8b第二旋转电机，8c第三旋转电机，10、10a功率转换装置，12直流功率转换器，13a第一功率转换器，13b第二功率转换器，13c第三功率转换器，14、14a控制装置，15a第一传感器电源，15b第二传感器电源，16a负极侧开关元件，16b正极侧开关元件，17驱动轮，17a后轮。

Claims (10)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：

将与内燃机的输出轴耦合的第一旋转电机产生的交流电流转换为直流电流并从直流端子输出的第一功率转换器；

与所述直流端子连接并将直流电流转换为交流电流，向与驱动轮耦合的第二旋转电机提供交流电流的第二功率转换器；

连接在电池和所述直流端子之间并变更电压的直流功率转换器；

测量在所述第一功率转换器和所述第一旋转电机之间流动的电流的第一电流传感器；

测量在所述第二功率转换器和所述第二旋转电机之间流动的电流的第二电流传感器；

测量在所述电池和所述直流功率转换器之间流动的电流的直流功率转换器用电流传感器；

向所述第一电流传感器和所述直流功率转换器用电流传感器提供电源的第一传感器电源；以及

向所述第二电流传感器提供电源的第二传感器电源。

2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

包括控制所述直流功率转换器的控制装置，

所述直流功率转换器具有正极侧开关元件、负极侧开关元件和电抗器，所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，直连驱动所述直流功率转换器。

3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，使所述正极侧开关元件导通，使所述负极侧开关元件截止。

4.如权利要求2或3所述的功率转换装置，其特征在于，包括：

检测所述电池的电压的电池电压传感器；以及

检测所述第一旋转电机的输出电压的第一旋转电机电压传感器，

所述控制装置在检测到所述第一传感器电源异常的情况下，调整内燃机的转速，以使由所述第一旋转电机电压传感器检测出的感应电压大于由所述电池电压传感器检测出的电池电压。

5.如权利要求2至4中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制装置在所述第一传感器电源和所述第二传感器电源正常的情况下，根据由所述第一电流传感器检测出的电流值控制所述第一功率转换器，根据由所述第二电流传感器检测出的电流值控制所述第二功率转换器，根据由所述直流功率转换器用电流传感器检测出的电流值控制所述直流功率转换器，在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，针对所述第二功率转换器，不使用由所述第二电流传感器检测出的电流值来控制所述第二功率转换器。

6.如权利要求2至5中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

包括与所述直流端子连接并将直流电流转换为交流电流，向与驱动轮耦合的第三旋转电机提供交流电流的第三功率转换器，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，停止所述第二功率转换器的驱动，控制所述第一功率转换器、所述第三功率转换器和所述直流功率转换器。

7.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，

包括测量在所述第三功率转换器和所述第三旋转电机之间流动的电流的第三电流传感器，

所述第三电流传感器从所述第一传感器电源接受电源的供给。

8.如权利要求6或7所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，通过所述直流功率转换器将所述直流端子的电压升压为比所述第二传感器电源正常的情况下的通常电压高的预先确定的电压。

9.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，

所述控制装置在检测到所述第二传感器电源异常的情况下，通过所述直流功率转换器将所述直流端子的电压升压为额定最大电压。

10.如权利要求1至9中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述第一功率转换器在所述内燃机启动时，将从所述直流端子提供的直流电流转换为交流电流，驱动所述第一旋转电机，

所述第二功率转换器在功率再生时将所述第二旋转电机产生的交流电流转换为直流电流并输出到所述直流端子。