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JP2009254206A - Power source control system - Google Patents

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JP2009254206A
JP2009254206A JP2008102520A JP2008102520A JP2009254206A JP 2009254206 A JP2009254206 A JP 2009254206A JP 2008102520 A JP2008102520 A JP 2008102520A JP 2008102520 A JP2008102520 A JP 2008102520A JP 2009254206 A JP2009254206 A JP 2009254206A
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JP
Japan
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inverter
voltage
power
temperature
cooling system
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Pending
Application number
JP2008102520A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Hirasawa
崇彦 平澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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Abstract

【課題】電源制御システムにおいて、インバータの冷却系に異常が生じたときに、電圧変換器の温度上昇を効果的に抑制することである。
【解決手段】電源制御システム10は、蓄電装置14、電圧変換器20、インバータユニット34、インバータ冷却系40、低電圧作動補機50を含む電源回路12と、制御部60とを含んで構成される。制御部60は、インバータ冷却系40の状態を取得し、その状態が正常か異常かを判断するインバータ冷却系状態取得モジュール62と、インバータ冷却系が異常の場合に、蓄電装置14のWINとWOUTとを制限する蓄電装置WIN,WOUT制限モジュール64と、インバータ冷却系40が異常の場合に、低電圧作動補機50の出力を制限する補機出力制限モジュール66を含んで構成される。
【選択図】図1
In a power supply control system, when an abnormality occurs in a cooling system of an inverter, an increase in temperature of a voltage converter is effectively suppressed.
A power supply control system includes a power storage circuit, a voltage converter, an inverter unit, an inverter cooling system, a power supply circuit including a low-voltage operation auxiliary machine, and a control unit. The Control unit 60 acquires the status of the inverter cooling system 40, an inverter cooling system status acquisition module 62 whose state is determined whether normal or abnormal, if the inverter cooling system is abnormal, and W IN of the power storage device 14 W OUT and the power storage device W iN to limit, and W OUT limiting module 64, in the case of the inverter cooling system 40 is abnormal, is configured to include an auxiliary-output limitation module 66 for limiting the output of the low-voltage operation auxiliary 50 The
[Selection] Figure 1

Description

本発明は電源制御システムに係り、特に、リアクトルを含み、低電圧と高電圧との間で昇降圧を行うことのできる電圧変換器を備える電源の作動を制御する電源制御システムに関する。   The present invention relates to a power supply control system, and more particularly, to a power supply control system that controls the operation of a power supply including a reactor and including a voltage converter that can step up and down between a low voltage and a high voltage.

回転電機を駆動する電源装置には、直交変換回路であるインバータと、低電圧と高電圧との間で昇降圧を行うコンバータが設けられものがある。これらのインバータ、コンバータはスイッチング素子を用い大電力を扱うので、作動に伴って発熱し、温度が上昇する。そのために、温度が監視され、適当な冷却システムが用いられ、また、温度に応じて負荷への出力制限等が行なわれる。   Some power supply devices that drive rotating electrical machines are provided with an inverter that is an orthogonal transformation circuit and a converter that performs step-up / step-down between a low voltage and a high voltage. Since these inverters and converters use switching elements to handle large electric power, they generate heat and increase in temperature as they operate. For this purpose, the temperature is monitored, an appropriate cooling system is used, and the output to the load is limited according to the temperature.

例えば、特許文献1には、車両駆動システムとして、コンバータのリアクトルの温度を検出し、検出された温度になまし処理を施し、冷却水温度が高いときにはなまし処理係数を大きくして温度の傾きを大きくし、温度変化を拡大して反映するようにし、この温度に基いてトルク電流についての負荷率制限を行うことが開示されている。   For example, in Patent Document 1, as a vehicle drive system, the temperature of a converter reactor is detected, an annealing process is performed on the detected temperature, and when the cooling water temperature is high, the annealing process coefficient is increased to increase the temperature gradient. Is increased to reflect the temperature change, and it is disclosed to limit the load factor for the torque current based on this temperature.

また、特許文献2には、電圧変換装置において、その昇圧コンバータの低圧側に補機が接続される場合、回生時にバッテリ電流の最大値に補機電流の最大値を加えた大電流が昇圧コンバータに通電し得るため過電圧となることが指摘されている。ここでは、昇圧コンバータに最大許容電流を設定し、その範囲内で、複数の補機の中で必要度の低いものから負荷を制限することが開示されている。   Further, in Patent Document 2, in the voltage converter, when an auxiliary machine is connected to the low voltage side of the boost converter, a large current obtained by adding the maximum value of the auxiliary machine current to the maximum value of the battery current at the time of regeneration is obtained. It has been pointed out that an overvoltage occurs because it can be energized. Here, it is disclosed that a maximum allowable current is set in the boost converter, and within that range, a load is limited from a plurality of auxiliary machines having a low necessity.

特開2006−149064号公報JP 2006-149064 A 特開2006−288024号公報JP 2006-288024 A

インバータの冷却系に異常が生じた場合等において、インバータの温度が上昇するときは、例えば、負荷である回転電機の駆動出力あるいは回生電力の制限等が行われ、インバータの作動電力を抑制することができる。また、これに伴って電圧変換器であるコンバータの温度が上昇するときは、低電圧蓄電装置である2次電池に対する電力の入出力を制限し、電圧変換器に流れる電力を制限することができる。   When the temperature of the inverter rises when an abnormality occurs in the cooling system of the inverter, for example, the drive output of the rotating electrical machine that is the load or the regenerative power is limited to suppress the operating power of the inverter. Can do. Moreover, when the temperature of the converter which is a voltage converter rises in connection with this, the input / output of the electric power with respect to the secondary battery which is a low voltage electrical storage apparatus can be restrict | limited, and the electric power which flows into a voltage converter can be restrict | limited. .

ところで、低電圧蓄電装置と電圧変換器との間に低電圧で作動する補機等が接続されている場合、低電圧蓄電装置の電力の入出力を制限すると、補機への供給電力がその作動電力に不足することが生じ得る。このときには、不足電力を補うため、高電圧側から電圧変換器を介して電力が供給されることになる。すなわちインバータもその分の作動を行い、また、電圧変換器のリアクトルにも電流が流れる。このように、低電圧蓄電装置の電力の入出力を制限しているにもかかわらず、インバータの温度も上昇し、リアクトルの温度も上昇してしまう。このように、従来技術では、インバータ、電圧変換器の温度上昇抑制が不十分となる場合がある。   By the way, when an auxiliary machine that operates at a low voltage is connected between the low-voltage power storage device and the voltage converter, if the input / output of the power of the low-voltage power storage device is restricted, the power supplied to the auxiliary machine There may be a shortage of operating power. At this time, power is supplied from the high voltage side via the voltage converter to compensate for the insufficient power. That is, the inverter also performs the corresponding operation, and a current also flows through the reactor of the voltage converter. Thus, although the input / output of electric power of the low-voltage power storage device is restricted, the temperature of the inverter also rises and the temperature of the reactor also rises. As described above, in the conventional technique, the temperature rise suppression of the inverter and the voltage converter may be insufficient.

本発明の目的は、電圧変換器の温度上昇を効果的に抑制することを可能とする電源制御システムを提供することである。他の目的は、インバータの冷却系に異常が生じたときに、電圧変換器の温度上昇を効果的に抑制することを可能とする電源制御システムを提供することである。   The objective of this invention is providing the power supply control system which makes it possible to suppress the temperature rise of a voltage converter effectively. Another object is to provide a power supply control system that can effectively suppress the temperature rise of the voltage converter when an abnormality occurs in the cooling system of the inverter.

本発明に係る電源制御システムは、リアクトルを含み、低電圧と高電圧との間で昇降圧を行うことのできる電圧変換器と、高電圧交流電力で作動する負荷と電圧変換器との間に接続配置されるインバータと、低電圧蓄電装置と電圧変換器との間に並列に接続配置され低電圧電力で作動する補機について、リアクトルの温度に応じ補機の出力を制限する補機出力制限手段と、を備えることを特徴とする。   A power supply control system according to the present invention includes a reactor, and a voltage converter capable of performing step-up / step-down between a low voltage and a high voltage, and a load and a voltage converter operating with high voltage AC power. Auxiliary equipment output restriction that limits the output of the auxiliary equipment according to the reactor temperature for the auxiliary equipment that is connected and arranged in parallel between the low-voltage power storage device and the voltage converter and operates with low-voltage power And means.

また、本発明に係る電源制御システムにおいて、インバータ冷却系の状態を取得する手段を備え、補機出力制限手段は、さらに、インバータ冷却系の状態に応じ補機の出力を制限することが好ましい。   The power supply control system according to the present invention preferably includes means for acquiring the state of the inverter cooling system, and the auxiliary machine output restricting means further restricts the output of the auxiliary machine according to the state of the inverter cooling system.

また、本発明に係る電源制御システムにおいて、リアクトルの温度に応じて低電圧蓄電装置に対する入力電力と出力電力について制限を行う蓄電装置入出力制限手段を備えることが好ましい。   Moreover, the power supply control system according to the present invention preferably includes a power storage device input / output limiting unit that limits input power and output power to the low voltage power storage device in accordance with the temperature of the reactor.

また、本発明に係る電源制御システムにおいて、補機は、DC/DCコンバータまたはエアコンプレッサであることが好ましい。   In the power supply control system according to the present invention, the auxiliary machine is preferably a DC / DC converter or an air compressor.

上記構成により、電源制御システムは、低電圧蓄電装置と電圧変換器との間に並列に接続配置され低電圧電力で作動する補機について、リアクトルの温度に応じ補機の出力を制限する。これによって、例えば、低電圧蓄電装置の電力の入出力が制限されているときに、電圧変換器が補機への電力供給を行うことが抑制され、インバータの温度上昇、電圧変換器の温度上昇を抑制できる。   With the above configuration, the power supply control system limits the output of the auxiliary machine according to the temperature of the reactor for the auxiliary machine that is connected and arranged in parallel between the low-voltage power storage device and the voltage converter. As a result, for example, when the input / output of the power of the low-voltage power storage device is restricted, the voltage converter is prevented from supplying power to the auxiliary machine, the inverter temperature rise, the voltage converter temperature rise Can be suppressed.

また、電源制御システムにおいて、インバータ冷却系の状態を取得し、取得されたインバータ冷却系の状態に応じ補機の出力を制限するので、インバータの冷却系に異常が生じたときに、電圧変換器の温度上昇を効果的に抑制することができる。   Also, in the power supply control system, the inverter cooling system status is acquired, and the output of the auxiliary machine is limited according to the acquired inverter cooling system status, so when an abnormality occurs in the inverter cooling system, the voltage converter The temperature rise can be effectively suppressed.

また、電源制御システムにおいて、リアクトルの温度に応じて低電圧蓄電装置に対する入力電力と出力電力について制限を行うので、リアクトルの温度上昇を抑制できる。   Further, in the power supply control system, the input power and the output power to the low voltage power storage device are limited according to the temperature of the reactor, so that the temperature rise of the reactor can be suppressed.

また、電源制御システムにおいて、補機は、DC/DCコンバータまたはエアコンプレッサであるので、これらの補機の出力制限を行うことで、例えば、インバータの冷却系に異常が生じたとき、あるいは、低電圧蓄電装置の電力の入出力が制限されているときでも、電圧変換器の温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。   Further, in the power supply control system, since the auxiliary machine is a DC / DC converter or an air compressor, by limiting the output of these auxiliary machines, for example, when an abnormality occurs in the cooling system of the inverter, Even when the power input / output of the voltage storage device is restricted, it is possible to effectively suppress the temperature rise of the voltage converter.

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態に付き詳細に説明する。なお以下では、回転電機として、車両に搭載されるモータ・ジェネレータを説明するが、車両は、インバータ、電圧変換器を含む電源回路を搭載する車両であれば、エンジンと回転電機とを搭載するハイブリッド車両の他、エンジンを搭載しない電気自動車、燃料電池を搭載する車両等であってもよい。また、回転電機は、車両に搭載されるもの以外、例えば据置型のモータ・ジェネレータであってもよい。また、回転電機として、単にモータとしての機能を有するものでもよく、あるいは単に発電機としての機能を有するものであってもよい。また、以下では回転電機に対応して2つのインバータを備える電源回路の制御について説明するが、勿論1つの回転電機に対応して1つのインバータのみを備える場合であってもよく、それ以上のインバータを備えるものであってもよい。また、電源回路の構成として、蓄電装置、システムメインリレー、電圧変換器、平滑コンデンサ、放電抵抗、インバータ回路を有するものとして説明するが、これらの要素を適宜省略してもよく、またその他の要素を適宜付加するものとしてもよい。また、低電圧で作動する補機として、DC/DCコンバータ、空調用電気制御ユニット(A/C Electric Control Unit:A/C−ECU)、空調用インバータ(A/Cインバータ)、空調用のコンプレッサ(COMP)を説明するが、これら以外のもの、例えば、各種の低電圧作動モータ、ECU、ランプ、オーディオ機器等の各種車両搭載用電子機器等であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a motor / generator mounted on a vehicle will be described as a rotating electrical machine. However, if the vehicle is a vehicle mounted with a power circuit including an inverter and a voltage converter, a hybrid mounted with an engine and the rotating electrical machine. In addition to the vehicle, an electric vehicle not equipped with an engine, a vehicle equipped with a fuel cell, and the like may be used. The rotating electrical machine may be a stationary motor / generator, for example, other than the one mounted on the vehicle. In addition, the rotating electrical machine may simply have a function as a motor, or may simply have a function as a generator. In the following description, control of a power supply circuit including two inverters corresponding to a rotating electric machine will be described. Of course, only one inverter corresponding to one rotating electric machine may be provided. May be provided. The power supply circuit is described as having a power storage device, a system main relay, a voltage converter, a smoothing capacitor, a discharge resistor, and an inverter circuit, but these elements may be omitted as appropriate, and other elements May be added as appropriate. In addition, as auxiliary machines that operate at low voltage, a DC / DC converter, an electric control unit for air conditioning (A / C Electric Control Unit: A / C-ECU), an inverter for air conditioning (A / C inverter), a compressor for air conditioning (COMP) will be described, but other than these, for example, various low-voltage operation motors, ECUs, lamps, various on-vehicle electronic devices such as audio devices, and the like may be used.

なお、以下では、回転電機を作動制御するインバータの作動電圧である約600V程度の電圧を高電圧とし、蓄電装置の両端電圧である約200Vから約300V程度の電圧を低電圧として説明するが、これらの電圧値は説明のための例示であって、勿論これ以外の電圧値であっても構わない。また、低電圧で作動する補機とは、蓄電装置の両端電圧である約200Vから約300V程度の電圧で直接作動する機器の他、この約200Vから約300V程度の電圧をさらに降圧して、例えば、約12Vの電圧で作動する各種電気機器も含む。その意味では、低電圧で作動する補機とは、電圧変換器の昇圧前の電圧で作動する機器全般を指すものである。   In the following description, a voltage of about 600 V, which is an operating voltage of an inverter that controls the rotating electrical machine, is assumed to be a high voltage, and a voltage of about 200 V to about 300 V, which is a voltage across the power storage device, is assumed to be a low voltage. These voltage values are illustrative examples, and of course other voltage values may be used. An auxiliary machine that operates at a low voltage is a device that operates directly at a voltage of about 200 V to about 300 V, which is the voltage across the power storage device, and further reduces the voltage of about 200 V to about 300 V, For example, it includes various electric devices that operate at a voltage of about 12V. In that sense, an auxiliary machine that operates at a low voltage refers to all devices that operate at a voltage before boosting the voltage converter.

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。   In the following, similar elements are denoted by the same reference symbols in all the drawings, and redundant description is omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.

図1は、車両に搭載される回転電機等についての電源回路を制御する電源制御システム10の構成を示す図である。電源制御システム10は、車両の走行状態等に応じて、車両に搭載される電源回路の各構成要素の作動を制御する機能を有する。電源制御システム10は、電源回路12と制御部60とを含んで構成される。なお、図1には、電源制御システム10の構成要素ではないが、2つの回転電機6,8、空調用コンプレッサ4が図示されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power supply control system 10 that controls a power supply circuit for a rotating electrical machine or the like mounted on a vehicle. The power supply control system 10 has a function of controlling the operation of each component of the power supply circuit mounted on the vehicle according to the running state of the vehicle. The power supply control system 10 includes a power supply circuit 12 and a control unit 60. In FIG. 1, two rotary electric machines 6 and 8 and an air conditioning compressor 4 are shown, although they are not constituent elements of the power supply control system 10.

2つの回転電機6,8のうち、第1の回転電機(MG1)6は、例えば、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(MG)であって、その場合には、図示されていないエンジンに接続され、エンジンの駆動力によって発電する機能を有する三相同期型回転電機である。第1の回転電機6は、例えば、約600Vの高電圧で作動する第1のインバータ(MG1インバータ)36によって作動制御される。   Of the two rotating electrical machines 6 and 8, the first rotating electrical machine (MG1) 6 is, for example, a motor / generator (MG) mounted on a vehicle, and in this case, connected to an engine (not shown). And a three-phase synchronous rotating electric machine having a function of generating electric power by the driving force of the engine. The operation of the first rotating electrical machine 6 is controlled by, for example, a first inverter (MG1 inverter) 36 that operates at a high voltage of about 600V.

第2の回転電機(MG2)8は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(MG)であって、電力が供給されるときは電動機として機能し、制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。車両に搭載される第2の回転電機8は、図示されていない車両の車軸に伝達されるエンジンの動力を補助して、駆動力を高める機能を有する。第2の回転電機8も、第1の回転電機6と同様に、例えば、約600V程度の高電圧で作動する第2のインバータ(MG2インバータ)38によって作動制御される。   The second rotating electrical machine (MG2) 8 is a motor / generator (MG) mounted on the vehicle, which functions as an electric motor when electric power is supplied and functions as a generator during braking. Electric. The second rotating electrical machine 8 mounted on the vehicle has a function of assisting engine power transmitted to a vehicle axle (not shown) to increase driving force. Similarly to the first rotating electrical machine 6, the second rotating electrical machine 8 is also controlled by a second inverter (MG2 inverter) 38 that operates at a high voltage of about 600 V, for example.

空調用コンプレッサ(COMP)4は、車両に搭載される空調装置を構成する圧縮機である。空調用コンプレッサ4は、例えば、約200Vから約300V程度の低電圧で作動する空調用インバータ(A/Cインバータ)58によって作動制御される。   The air-conditioning compressor (COMP) 4 is a compressor constituting an air-conditioning device mounted on the vehicle. The air conditioning compressor 4 is controlled by an air conditioning inverter (A / C inverter) 58 that operates at a low voltage of about 200V to about 300V, for example.

電源回路12は、蓄電装置14、システムメインリレー16、蓄電装置側の平滑コンデンサ18、電圧変換器20、インバータ側の平滑コンデンサ30、インバータユニット34、インバータ冷却系40、低電圧作動補機50を含んで構成される。   The power supply circuit 12 includes a power storage device 14, a system main relay 16, a smoothing capacitor 18 on the power storage device side, a voltage converter 20, a smoothing capacitor 30 on the inverter side, an inverter unit 34, an inverter cooling system 40, and a low-voltage operation auxiliary device 50. Consists of including.

蓄電装置14は、充放電可能な2次電池で、この蓄電装置14は、電圧変換器20の低電圧側に配置されるので、低電圧蓄電装置と呼ぶことができる。蓄電装置14としては、例えば、約200Vから約300Vの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。   The power storage device 14 is a chargeable / dischargeable secondary battery. Since the power storage device 14 is disposed on the low voltage side of the voltage converter 20, it can be called a low voltage power storage device. As the power storage device 14, for example, a lithium ion assembled battery, a nickel hydride assembled battery, a capacitor, or the like having a terminal voltage of about 200V to about 300V can be used.

システムメインリレー16は、蓄電装置14の正極母線と負極母線にそれぞれ設けられる大電力用リレーを含んで構成される大電力用遮断装置である。システムメインリレー16は、電源回路12が作動状態に入るときに接続状態とされ、電源回路12が作動を終了すると遮断状態とされる。このように、システムメインリレー16は、電源回路12が作動していないときに蓄電装置14をその他の要素から電力的に遮断することができ、これによって、例えば、車両の車体を、約200Vから約300Vの電圧またはこれを昇圧した約600Vの電圧から安全に遮断する機能を有する。   The system main relay 16 is a high-power interruption device configured to include a high-power relay provided on each of the positive electrode bus and the negative electrode bus of the power storage device 14. The system main relay 16 is connected when the power supply circuit 12 enters the operating state, and is shut off when the power supply circuit 12 finishes operating. As described above, the system main relay 16 can electrically cut off the power storage device 14 from other elements when the power supply circuit 12 is not in operation, so that, for example, the vehicle body of the vehicle can be cut from about 200V. It has a function of safely cutting off from a voltage of about 300 V or a voltage of about 600 V obtained by boosting the voltage.

蓄電装置14と電圧変換器20との間に設けられる蓄電装置側の平滑コンデンサ18は、低電圧側の電圧変動を抑制する機能を有するコンデンサである。平滑コンデンサ18の両端電圧としてVLが図1に図示されているが、このVLが、電圧変換器20の低電圧側の電圧である。 The smoothing capacitor 18 on the power storage device side provided between the power storage device 14 and the voltage converter 20 is a capacitor having a function of suppressing voltage fluctuation on the low voltage side. Although V L is illustrated in FIG. 1 as the voltage across the smoothing capacitor 18, this V L is the voltage on the low voltage side of the voltage converter 20.

電圧変換器20は、リアクトル22と、2つのスイッチング素子24,26とを含んで構成される昇降圧回路である。電圧変換器20は、蓄電装置14側の約200Vから約300V程度の低電圧を、リアクトル22のエネルギ蓄積作用を利用して、例えば約600Vの高電圧に昇圧する機能を有する回路で、昇圧コンバータとも呼ばれる。また、電圧変換器20は双方向機能を有し、インバータユニット34を構成する第1のインバータ36及び第2のインバータ38の側からの電力を蓄電装置14側に充電電力として供給するときには、第1のインバータ36、第2のインバータ38の側の高電圧を蓄電装置14に適した低電圧に降圧する作用も有する。   The voltage converter 20 is a step-up / step-down circuit that includes a reactor 22 and two switching elements 24 and 26. The voltage converter 20 is a circuit having a function of boosting a low voltage of about 200 V to about 300 V on the power storage device 14 side to a high voltage of, for example, about 600 V using the energy storage action of the reactor 22. Also called. In addition, the voltage converter 20 has a bidirectional function, and when the power from the first inverter 36 and the second inverter 38 constituting the inverter unit 34 is supplied to the power storage device 14 side as charging power, The high voltage on the side of the first inverter 36 and the second inverter 38 is also lowered to a low voltage suitable for the power storage device 14.

リアクトル22は、一方端が蓄電装置14の側の正極母線に接続され、他方端が2つのスイッチング素子24,26の間の接続点に接続され、磁気エネルギを蓄積できる装置である。リアクトル22は、磁性体であるコアにコイルを巻回し、コイルに高周波信号を流すことでインダクタンスとして利用するもので、スイッチング素子24,26と合わせて用いて、昇降圧回路を構成することができる。コイルに高周波信号を流すことでコア、コイルは発熱し、例えば、約100℃から約200℃程度に温度が上昇することがある。   Reactor 22 is a device that has one end connected to a positive electrode bus on the side of power storage device 14 and the other end connected to a connection point between two switching elements 24 and 26, and can store magnetic energy. The reactor 22 is used as an inductance by winding a coil around a magnetic core and passing a high-frequency signal through the coil. The reactor 22 can be used together with the switching elements 24 and 26 to constitute a step-up / step-down circuit. . When a high frequency signal is passed through the coil, the core and the coil generate heat. For example, the temperature may rise from about 100 ° C. to about 200 ° C.

リアクトル22の近傍に配置される温度センサ28は、リアクトル22の温度θ1を検出し、適当な信号線を介して制御部60にその検出結果を伝送する機能を有する温度検出素子である。 The temperature sensor 28 disposed in the vicinity of the reactor 22 is a temperature detection element having a function of detecting the temperature θ 1 of the reactor 22 and transmitting the detection result to the control unit 60 via an appropriate signal line.

2つのスイッチング素子24,26は、互いに直列に接続されて、インバータユニット34の正極母線と負極母線の間に配置される大電力スイッチングトランジスタである。2つのスイッチング素子24,26の間の接続点は、上記のように、リアクトル22の他方端に接続される。スイッチング素子24,26としては、ゲート絶縁型バイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transister:IGBT)を用いることができる。図1では、スイッチング素子24,26をnチャネル型として示されているが、電圧の関係でこれをpチャネル型とすることもできる。2つのスイッチング素子24,26には、それぞれに並列に、ダイオードが接続される。   The two switching elements 24 and 26 are high power switching transistors connected in series with each other and disposed between the positive and negative buses of the inverter unit 34. The connection point between the two switching elements 24 and 26 is connected to the other end of the reactor 22 as described above. As the switching elements 24 and 26, gate-insulated bipolar transistors (IGBT) can be used. In FIG. 1, the switching elements 24 and 26 are shown as n-channel type, but may be p-channel type due to voltage. A diode is connected to each of the two switching elements 24 and 26 in parallel.

2つのスイッチング素子24,26のうち、一方側のスイッチング素子24は、コレクタ端子がインバータユニット34の正極母線に接続され、エミッタ端子が他方側のスイッチング素子26のコレクタ端子に接続され、ゲート端子が制御端子として、制御部60からの制御信号線に接続される。他方側のスイッチング素子26は、上記のようにコレクタ端子が一方側のスイッチング素子24のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が蓄電装置14とインバータユニット34に共通の負極母線に接続され、ゲート端子が制御端子として、制御部60からの制御信号線に接続される。   Of the two switching elements 24 and 26, the switching element 24 on one side has a collector terminal connected to the positive electrode bus of the inverter unit 34, an emitter terminal connected to the collector terminal of the switching element 26 on the other side, and a gate terminal. The control terminal is connected to a control signal line from the control unit 60. As described above, the switching terminal 26 on the other side has the collector terminal connected to the emitter terminal of the switching element 24 on one side, the emitter terminal connected to the negative electrode bus common to the power storage device 14 and the inverter unit 34, and the gate terminal The control terminal is connected to a control signal line from the control unit 60.

電圧変換器20は、スイッチング素子24,26の制御によって次のように昇圧動作と降圧動作を行う。昇圧動作のときは、インバータユニット34の側から蓄電装置14の側に電力が供給され、降圧動作のときは、蓄電装置14の側からインバータユニット34の側に電力が供給される。   The voltage converter 20 performs step-up and step-down operations as follows under the control of the switching elements 24 and 26. In the step-up operation, power is supplied from the inverter unit 34 side to the power storage device 14 side, and in the step-down operation, power is supplied from the power storage device 14 side to the inverter unit 34 side.

昇圧動作の場合は、スイッチング素子24がオフとされ、スイッチング素子26がオンとされる。これによって、インバータユニット34との間の接続が開放状態となる。一方で、リアクトル22の他方端が負極母線と接続状態となるので、蓄電装置14の正極母線からリアクトル22を介して負極母線に向かって電流が流れる。このように、リアクトル22には、蓄電装置14から電流が流れ込むので、その電流をIとし、リアクトルのインピーダンスをLとして、(LI2)/2のエネルギがリアクトル22に蓄積される。これによりリアクトル22の他方端の電圧が上昇し、スイッチング素子24に並列に接続されるダイオードの作用によって、インバータユニット34の側の電圧との差がある程度以上となると、そのエネルギがインバータユニット34の側に流れ込む。これによって、インバータ側の平滑コンデンサ30の電圧が次第に上昇する。このようにして、インバータユニット34の正極母線と負極母線との間の電圧が高められて昇圧が行われる。 In the case of the boosting operation, the switching element 24 is turned off and the switching element 26 is turned on. As a result, the connection with the inverter unit 34 is opened. On the other hand, since the other end of reactor 22 is connected to the negative electrode bus, a current flows from the positive electrode bus of power storage device 14 to negative electrode bus through reactor 22. As described above, since current flows into the reactor 22 from the power storage device 14, energy of (LI 2 ) / 2 is accumulated in the reactor 22, where I is the current and L is the impedance of the reactor. As a result, the voltage at the other end of the reactor 22 rises, and when the difference from the voltage on the inverter unit 34 side becomes more than a certain level due to the action of the diode connected in parallel to the switching element 24, the energy of the inverter unit 34 is increased. Flows into the side. As a result, the voltage of the smoothing capacitor 30 on the inverter side gradually increases. In this manner, the voltage between the positive electrode bus and the negative electrode bus of the inverter unit 34 is increased and the voltage is boosted.

降圧動作の場合は、昇圧動作と逆で、スイッチング素子26がオフとされ、スイッチング素子24がオンとされる。これによって、リアクトル22と負極母線との間の接続が開放状態となる。一方で、インバータユニット34の正極母線がリアクトル22の他方端と接続状態となるので、インバータ側の平滑コンデンサ30に蓄積されたエネルギが、リアクトル22に流れ込み、蓄電装置14の側の平滑コンデンサ18に転送される。このようにして、インバータユニット34側の電力が降圧されて蓄電装置14の側に供給される。   In the case of the step-down operation, the switching element 26 is turned off and the switching element 24 is turned on, contrary to the step-up operation. As a result, the connection between the reactor 22 and the negative electrode bus is opened. On the other hand, since the positive bus of inverter unit 34 is connected to the other end of reactor 22, the energy accumulated in inverter-side smoothing capacitor 30 flows into reactor 22 and enters smoothing capacitor 18 on the side of power storage device 14. Transferred. In this way, the power on the inverter unit 34 side is stepped down and supplied to the power storage device 14 side.

電圧変換器20とインバータユニット34の間に設けられるインバータ側の平滑コンデンサ30は、高電圧側の電圧変動を抑制する機能を有するコンデンサである。平滑コンデンサ30の両端電圧としてVHが図1に図示されているが、このVHが、電圧変換器20の高電圧側の電圧である。なお、放電抵抗32は、電源回路12の作動が停止して、平滑コンデンサ30に蓄積されている電気エネルギを放電する必要のあるときに用いられる抵抗素子である。 The inverter-side smoothing capacitor 30 provided between the voltage converter 20 and the inverter unit 34 is a capacitor having a function of suppressing voltage fluctuation on the high voltage side. Although V H is shown in FIG. 1 as the voltage across the smoothing capacitor 30, this V H is the voltage on the high voltage side of the voltage converter 20. The discharge resistor 32 is a resistance element that is used when the operation of the power supply circuit 12 stops and the electrical energy accumulated in the smoothing capacitor 30 needs to be discharged.

インバータユニット34は、2つのインバータ36,38を含んで構成される。2つのインバータ36,38は、いずれも、高圧直流電力を交流三相駆動電力に変換し、それぞれに接続される回転電機に供給する機能と、逆にそれぞれの回転電機からの交流三相回生電力を高圧直流充電電力に変換する機能とを有する回路である。2つのインバータ36,38のうち、第1の回転電機(MG1)6に接続され方を第1のインバータ(MG1インバータ)36、第2の回転電機(MG2)8に接続される方を第2のインバータ(MG2インバータ)38と呼ぶことができる。   The inverter unit 34 includes two inverters 36 and 38. The two inverters 36 and 38 both convert high-voltage DC power into AC three-phase drive power and supply it to the rotating electrical machines connected thereto, and conversely, AC three-phase regenerative power from each rotating electrical machine. Is a circuit having a function of converting the power into high-voltage DC charging power. Of the two inverters 36 and 38, the one connected to the first rotating electric machine (MG1) 6 is the second one connected to the first rotating electric machine (MG1 inverter) 36 and the second rotating electric machine (MG2) 8 is the second. Inverter (MG2 inverter) 38.

インバータ36,38は、それぞれの基本構成は互いに同じで、複数のスイッチング素子と複数のダイオードとを含んで構成される。スイッチング素子は、電圧変換器20におけるスイッチング素子24,26と同様に、大電力用スイッチングトランジスタで、IGBT等を用いることができる。これらのスイッチング素子は、大電力のスイッチングを行うため、作動に伴って発熱し、温度が上昇する。   The inverters 36 and 38 have the same basic configuration, and include a plurality of switching elements and a plurality of diodes. The switching element is a high-power switching transistor similar to the switching elements 24 and 26 in the voltage converter 20, and an IGBT or the like can be used. Since these switching elements perform high-power switching, they generate heat during operation and the temperature rises.

インバータ冷却系40は、インバータユニット34を冷却するための冷却システムである。図1では、インバータユニット34と共に電圧変換器20も冷却するシステムとして示されているが、これは、電圧変換器20からインバータユニット34までが高電圧系として、1つのPCU(Power Control Unit)としてまとめられ、1つのユニットケースに収納されていることが多いからである。その意味では、インバータ冷却系40は、インバータを含むパワーユニットの冷却系ということができる。   The inverter cooling system 40 is a cooling system for cooling the inverter unit 34. In FIG. 1, the voltage converter 20 is also cooled together with the inverter unit 34, but this is a high voltage system from the voltage converter 20 to the inverter unit 34 as one PCU (Power Control Unit). This is because they are often collected and stored in one unit case. In that sense, the inverter cooling system 40 can be said to be a cooling system for a power unit including an inverter.

インバータ冷却系40は、冷却水等の冷媒を循環ポンプ42によって冷媒循環流路44に沿って循環させ、インバータ36,38と電圧変換器20から熱を運び出して適当なラジエータ46で外部に放熱する冷却システムである。   The inverter cooling system 40 circulates a coolant such as cooling water along the coolant circulation flow path 44 by the circulation pump 42, carries heat away from the inverters 36 and 38 and the voltage converter 20, and dissipates heat to the outside by an appropriate radiator 46. Cooling system.

冷媒循環流路の近傍に配置される温度センサ48は、冷媒である冷却水の温度θ2を検出し、適当な信号線を介して制御部60にその検出結果を伝送する機能を有する温度検出素子である。 The temperature sensor 48 disposed in the vicinity of the refrigerant circulation flow path has a function of detecting the temperature θ 2 of the coolant that is the refrigerant and transmitting the detection result to the control unit 60 via an appropriate signal line. It is an element.

低電圧作動補機50は、電圧変換器20の低電圧側の電圧VLによって作動する電気機器等である。図1では、VLを有する低電圧電力を約12Vの直流電力に変換して12Vバッテリ54に供給するDC/DCコンバータ52と、12Vの電圧で作動する空調用ECU(A/C−ECU)56と、VLで作動し、空調用コンプレッサ(COMP)4を作動制御する空調用インバータ(A/Cインバータ)58が示されている。 The low voltage operation auxiliary machine 50 is an electric device or the like that is operated by the voltage V L on the low voltage side of the voltage converter 20. In FIG. 1, a DC / DC converter 52 that converts low voltage power having V L to DC power of about 12V and supplies the DC power to a 12V battery 54, and an air conditioning ECU (A / C-ECU) that operates at a voltage of 12V 56 and an air conditioning inverter (A / C inverter) 58 that operates at VL and controls the operation of the air conditioning compressor (COMP) 4 are shown.

制御部60は、電源回路12を構成する各要素の作動を全体として制御する機能を有する制御回路である。制御部60は、図示されていない車両の走行等を制御する統合制御部の指示の下で作動する。制御部60は、ここでは特に、インバータ冷却系40に不具合が生じたときに、インバータユニット34と電圧変換器20の過度の温度上昇を抑制する制御を行う機能を有する。かかる制御部60は、車両の搭載に適したコンピュータで構成することができる。これを独立のコンピュータとしてもよく、車両に搭載される他の制御装置の機能の一部に制御部60の機能を含めるものとしてもよい。例えば、上記の統括制御部に制御部60の機能を含めるものとしてもよい。   The control unit 60 is a control circuit having a function of controlling the operation of each element constituting the power supply circuit 12 as a whole. The control unit 60 operates under the instruction of an integrated control unit that controls traveling of the vehicle (not shown). Here, the control unit 60 has a function of performing control to suppress an excessive temperature rise of the inverter unit 34 and the voltage converter 20 particularly when a problem occurs in the inverter cooling system 40. Such a control unit 60 can be configured by a computer suitable for mounting on a vehicle. This may be an independent computer, and the function of the control unit 60 may be included as part of the function of another control device mounted on the vehicle. For example, the function of the control unit 60 may be included in the overall control unit.

制御部60は、インバータ冷却系40の状態を取得し、その状態が正常か異常かを判断するインバータ冷却系状態取得モジュール62と、インバータ冷却系が異常の場合に、蓄電装置14に持ち込まれる入力電力であるWINと持ち出される出力電力であるWOUTを制限する蓄電装置WIN,WOUT制限モジュール64と、インバータ冷却系40が異常の場合に、低電圧作動補機50の出力を制限する補機出力制限モジュール66を含んで構成される。これらの各機能は、ソフトウェアによって実現され、具体的には、電源制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアによって実現するものとしてもよい。 The control unit 60 acquires the state of the inverter cooling system 40 and determines whether the state is normal or abnormal, and an input brought into the power storage device 14 when the inverter cooling system is abnormal. When the power storage device W IN , W OUT limiting module 64 that limits the power W IN and the output power W OUT taken out and the inverter cooling system 40 are abnormal, the output of the low-voltage operation auxiliary device 50 is limited. An auxiliary machine output limiting module 66 is included. Each of these functions is realized by software, and specifically can be realized by executing a power supply control program. Some of these functions may be realized by hardware.

上記構成の作用、特に制御部60の各機能について、図2から図5を用いて詳細に説明する。図2はインバータ冷却系40に異常がある場合の処理手順を示すフローチャートであり、図3は、蓄電装置14の負荷率制限の様子を説明する図、図4は低電圧作動補機50の出力制限マップの切り替えを説明する図、図5は低電圧作動補機50の負荷率とリアクトル22の温度との関係を説明する図である。図2のフローチャートの各手順は、電源制御プログラムの処理手順のそれぞれに対応する。   The operation of the above configuration, in particular, each function of the control unit 60 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure when there is an abnormality in the inverter cooling system 40, FIG. 3 is a diagram for explaining a state of load factor limitation of the power storage device 14, and FIG. 4 is an output of the low-voltage operation auxiliary machine 50 FIG. 5 is a diagram for explaining the switching of the restriction map, and FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the load factor of the low-voltage operating auxiliary machine 50 and the temperature of the reactor 22. Each procedure in the flowchart of FIG. 2 corresponds to each processing procedure of the power supply control program.

電源制御プログラムが立ち上がると、インバータ冷却系40の状態の取得が行われる(S10)。この工程は、制御部60のインバータ冷却系状態取得モジュール62の機能によって実行される。具体的には、温度センサ48によってインバータ冷却系40の冷媒である冷却水の温度θ2が検出され、その検出結果を制御部60が取得する。 When the power supply control program is started, the state of the inverter cooling system 40 is acquired (S10). This step is executed by the function of the inverter cooling system state acquisition module 62 of the control unit 60. Specifically, the temperature sensor 48 detects the temperature θ 2 of the cooling water that is the refrigerant of the inverter cooling system 40, and the control unit 60 acquires the detection result.

そして、インバータ冷却系40の状態について正常か異常かが判断される(S12)。正常か異常かの判断基準としては、温度センサ48が検出した温度θ2と、予め定めた閾値温度とを比較し、検出した温度θ2が閾値温度を超えるときに、インバータ冷却系40の状態が異常であると判断するものとできる。 Then, it is determined whether the inverter cooling system 40 is normal or abnormal (S12). As a criterion for determining whether the temperature is normal or abnormal, the temperature θ 2 detected by the temperature sensor 48 is compared with a predetermined threshold temperature, and the state of the inverter cooling system 40 is detected when the detected temperature θ 2 exceeds the threshold temperature. Can be determined to be abnormal.

インバータ冷却系40の状態が異常となるときには、インバータ36,38が過負荷等で温度が異常に上昇する場合と、インバータ36,38は正常に作動しているが、インバータ冷却系40を構成する要素に故障が発生し、インバータユニット34を正常に冷却できなくなっている場合がある。いずれの場合も、結果として冷媒である冷却水の温度が上昇するので、温度センサ48の温度θ2を監視することでインバータ冷却系40の異常を検出することができる。さらに迅速に異常を検出するには、インバータ冷却系40を構成する要素の故障を直接的に検出することが望ましい。 When the inverter cooling system 40 is in an abnormal state, the inverters 36 and 38 are abnormally heated due to an overload or the like, and the inverters 36 and 38 are operating normally, but the inverter cooling system 40 is configured. A failure may occur in the element, and the inverter unit 34 may not be cooled normally. In either case, as a result, the temperature of the cooling water that is the refrigerant rises, so that the abnormality of the inverter cooling system 40 can be detected by monitoring the temperature θ 2 of the temperature sensor 48. In order to detect an abnormality more quickly, it is desirable to directly detect a failure of an element constituting the inverter cooling system 40.

したがって、循環ポンプ42の回転数が正常か異常か、ラジエータ46の回転数が正常か異常か等も考慮して、インバータ冷却系40の状態を判断するものとすることが望ましい。例えば、循環ポンプ42の回転数情報を適当な信号線によって制御部60に伝送し、この回転数情報を予め定めた閾値回転数と比較して、インバータ冷却系40が正常か異常かを判断するものとできる。   Therefore, it is desirable to determine the state of the inverter cooling system 40 in consideration of whether the rotation speed of the circulation pump 42 is normal or abnormal, whether the rotation speed of the radiator 46 is normal or abnormal, and the like. For example, the rotational speed information of the circulation pump 42 is transmitted to the control unit 60 through an appropriate signal line, and the rotational speed information is compared with a predetermined threshold rotational speed to determine whether the inverter cooling system 40 is normal or abnormal. I can do it.

S12において、インバータ冷却系40の状態が異常であると判断されると、次に、蓄電装置14に持ち込まれる入力電力であるWINと持ち出される出力電力であるWOUTを制限することが行われる(S14)。この工程は、制御部60の蓄電装置のWIN,WOUT制限モジュール64の機能によって実行される。蓄電装置14とリアクトル22の間に電力を消費する他の装置がない場合、あるいはあってもその消費電力が少ない場合には、蓄電装置14のWIN,WOUTを制限することで、リアクトル22を流れる電流を効果的に抑制することができ、これによってリアクトル22発熱及び温度上昇を抑制することができる。 If it is determined in S12 that the state of the inverter cooling system 40 is abnormal, next, the input power W IN brought into the power storage device 14 and the output power W OUT taken out are limited. (S14). This process is executed by the function of the W IN and W OUT limiting module 64 of the power storage device of the control unit 60. When there is no other device that consumes power between the power storage device 14 and the reactor 22 or when there is little power consumption, the reactor 22 is limited by limiting W IN and W OUT of the power storage device 14. Can be effectively suppressed, whereby the reactor 22 can be prevented from generating heat and rising in temperature.

蓄電装置14のWIN,WOUTの制限は、リアクトル22の温度θ1に応じて蓄電装置14の負荷率制限マップを用いて行うことができる。図3はその様子を示す図で、横軸にリアクトル22の温度θ1をとり、縦軸に正規化した蓄電装置のWINまたはWOUTの量を取ってある。正規化したWINまたはWOUTの値は、リアクトル22の温度θ1が十分低い温度のときを1とし、任意の温度については、この1に対する割合を負荷率として示してある。図3において、インバータ冷却系40が正常の場合の負荷率制限特性が実線で、インバータ冷却系40が異常の場合の負荷率制限特性が破線で示されている。 The limitation on W IN and W OUT of the power storage device 14 can be performed using the load factor limitation map of the power storage device 14 according to the temperature θ 1 of the reactor 22. FIG. 3 is a diagram showing the situation. The horizontal axis represents the temperature θ 1 of the reactor 22, and the vertical axis represents the normalized amount of W IN or W OUT of the power storage device. The normalized value of W IN or W OUT is 1 when the temperature θ 1 of the reactor 22 is sufficiently low, and for an arbitrary temperature, the ratio to 1 is shown as the load factor. In FIG. 3, the load factor limiting characteristic when the inverter cooling system 40 is normal is indicated by a solid line, and the load factor limiting characteristic when the inverter cooling system 40 is abnormal is indicated by a broken line.

インバータ冷却系40が正常の場合は、リアクトル22の温度θ1がB℃以下の低温では負荷率=1で、蓄電装置のWINまたはWOUTの制限が行われない。リアクトル22の温度θ1がB℃以上となると、リアクトル22の温度θ1が上昇するにつれて、蓄電装置の負荷率が1よりも小さくなるように制限される。すなわち、WIN及びWOUTが小さく制限される。 For the inverter cooling system 40 is normal, the load factor = 1 at low temperature theta 1 is less than or equal to B ° C. Reactor 22, W IN or W OUT limitations of the power storage device is not performed. When the temperature θ 1 of the reactor 22 is equal to or higher than B ° C., the load factor of the power storage device is limited to be smaller than 1 as the temperature θ 1 of the reactor 22 increases. That is, W IN and W OUT are limited to be small.

インバータ冷却系40が異常のときは、蓄電装置14の負荷率の制限が始まるリアクトル22の温度が、正常のときの温度B℃よりも低温側の温度A℃とされる。例えば、B=110℃として、A=100℃に設定される。つまり、インバータ冷却系40が異常と判定されると、より低温側で、蓄電装置14の負荷率制限が開始される。これによって、正常状態の場合よりも低温側で、リアクトル22を流れる電流の制限が開始し、リアクトル22の発熱及び温度上昇を抑制することができる。   When the inverter cooling system 40 is abnormal, the temperature of the reactor 22 at which the load factor of the power storage device 14 begins to be limited is set to a temperature A ° C. which is lower than the normal temperature B ° C. For example, B = 110 ° C. and A = 100 ° C. is set. That is, when the inverter cooling system 40 is determined to be abnormal, the load factor limitation of the power storage device 14 is started at a lower temperature side. As a result, the restriction of the current flowing through the reactor 22 is started on the lower temperature side than in the normal state, and the heat generation and temperature rise of the reactor 22 can be suppressed.

再び図2に戻り、S14の次に、低電圧で作動する補機の出力制限が行われる。この制限は、リアクトル22の温度θ1と補機出力上限値との関係を示す補機出力制限マップの切替によって行われる(S16)。補機出力制限マップの切替の様子を図4に示す。図4は、横軸にリアクトル22の温度以外の任意のパラメータをとり、縦軸にはリアクトル22の温度θ1に応じた補機の出力の上限値の例が示されている。 Returning to FIG. 2 again, after S14, the output of the auxiliary machine operating at a low voltage is limited. This restriction is performed by switching an auxiliary machine output restriction map indicating the relationship between the temperature θ 1 of the reactor 22 and the auxiliary machine output upper limit value (S16). FIG. 4 shows how the auxiliary machine output restriction map is switched. In FIG. 4, an arbitrary parameter other than the temperature of the reactor 22 is taken on the horizontal axis, and an example of the upper limit value of the auxiliary machine output corresponding to the temperature θ 1 of the reactor 22 is shown on the vertical axis.

ここでは、一例として、インバータ冷却系40が正常のときの補機出力の上限値を示す補機出力制限マップが実線で示され、インバータ冷却系40が異常のときの補機出力の上限値を示す補機出力制限マップが破線で示されている。すなわち、インバータ冷却系40が正常のときの補機出力制限マップは、補機出力の上限値がP0であるのに対し、インバータ冷却系40が異常のときの補機出力制限マップは、補機出力の上限値がαP0とされる。αは補機の負荷率を示すもので1以下の数字である。αはリアクトル22の温度によって異なる値を設定することができる。図4では、そのことを示すために、補機出力の上限値がP0のときをθ1=65℃、θ1=85℃となると、補機出力の上限値が0.5P0となるものとしてある。 Here, as an example, an auxiliary machine output limit map showing the upper limit value of the auxiliary machine output when the inverter cooling system 40 is normal is shown by a solid line, and the upper limit value of the auxiliary machine output when the inverter cooling system 40 is abnormal is shown. The auxiliary machine output restriction map shown is indicated by a broken line. That is, the auxiliary machine output limit map when the inverter cooling system 40 is normal has an auxiliary machine output upper limit value P 0 , whereas the auxiliary machine output limit map when the inverter cooling system 40 is abnormal is an auxiliary machine output limit map. The upper limit value of the machine output is set to αP 0 . α indicates a load factor of the auxiliary machine and is a number of 1 or less. α can be set to a different value depending on the temperature of the reactor 22. In FIG. 4, in order to show that, when the upper limit value of the auxiliary machine output is P 0 , when θ 1 = 65 ° C. and θ 1 = 85 ° C., the upper limit value of the auxiliary machine output becomes 0.5P 0. As a thing.

図5は、リアクトル22の温度θ1と補機負荷率αとの関係を示す図である。補機負荷率αは、リアクトル22の温度θ1が閾値温度であるD℃以下の低温であるときは実線で示されるように、α=1をとる。そして、閾値温度であるD℃を超えると、破線で示されるように、1以下の値をとる。図5では、図4の例に合わせて、α=0.5をとるものとしてあるが、勿論これ以外の値に設定することができる。このように、閾値温度D℃を境にして、αを1からそれ以外の小さな値に不連続的に切り替える。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the temperature θ 1 of the reactor 22 and the auxiliary machine load factor α. As shown by the solid line, the auxiliary machine load factor α takes α = 1 when the temperature θ 1 of the reactor 22 is a low temperature equal to or lower than the threshold temperature D ° C. When the threshold temperature exceeds D ° C., it takes a value of 1 or less as indicated by the broken line. In FIG. 5, in accordance with the example of FIG. 4, it is assumed that α = 0.5, but of course other values can be set. Thus, α is discontinuously switched from 1 to a small value other than the threshold temperature D ° C.

図5では、補機負荷率αの設定のもう1つの方法として、リアクトル22の温度θ1に応じて、1から連続的に小さな値に設定する例が一点鎖線で示されている。ここでは、もう1つの閾値温度C℃が設けられ、リアクトル22の温度θ1がC℃以下の低温であるときはα=1、閾値温度であるD℃を超えると、例えばα=0.5をとる。そして、C℃からD℃の間は、補機負荷率αは、リアクトル22の温度θ1に応じて、α=1からα=0.5へ連続的に変化する値をとる。 In FIG. 5, as another method for setting the auxiliary machine load factor α, an example in which the auxiliary load factor α is set to a continuously small value from 1 in accordance with the temperature θ 1 of the reactor 22 is indicated by a one-dot chain line. Here, another threshold temperature C ° C. is provided. When the temperature θ 1 of the reactor 22 is a low temperature of C ° C. or lower, α = 1, and when the temperature exceeds the threshold temperature D ° C., for example, α = 0.5 Take. And between C degrees C and D degrees C, auxiliary machinery load factor alpha takes the value which changes continuously from alpha = 1 to alpha = 0.5 according to temperature theta 1 of reactor 22. In FIG.

再び図2に戻り、S16においてリアクトル22の温度θ1に応じて補機出力制限マップの切替が行われると、その切替にしたがって、各補機の出力制限が行われる。図2では、図1の構成にしたがって、DC/DCコンバータ52の出力制限が実行され(S18)、空調用インバータ58の出力制限が実行される(S20)。例えば、上記の例で、インバータ冷却系40の状態が異常であると判断され、リアクトル22の温度が閾値温度D℃を超えると、DC/DCコンバータ52の出力が50%に制限され、空調用インバータ58の出力が50%に制限される。S16,S18,S20の工程は、制御部60の補機出力制限モジュール66の機能によって実行される。S20の処理の後は、再びS10に戻り、上記の処理手順が繰り返される。なお、S12において判断が否定された場合も同様にS10に戻る。 Returning to FIG. 2 again, when the auxiliary machine output restriction map is switched according to the temperature θ 1 of the reactor 22 in S16, the output of each auxiliary machine is restricted according to the switching. In FIG. 2, the output restriction of the DC / DC converter 52 is executed according to the configuration of FIG. 1 (S18), and the output restriction of the air conditioning inverter 58 is executed (S20). For example, in the above example, when it is determined that the state of the inverter cooling system 40 is abnormal and the temperature of the reactor 22 exceeds the threshold temperature D ° C., the output of the DC / DC converter 52 is limited to 50%, and the air conditioning The output of inverter 58 is limited to 50%. Steps S <b> 16, S <b> 18 and S <b> 20 are executed by the function of the auxiliary machine output restriction module 66 of the control unit 60. After the process of S20, the process returns to S10 again, and the above processing procedure is repeated. If the determination is negative in S12, the process returns to S10 in the same manner.

このように、インバータ冷却系40の状態が異常であると判断されると、蓄電装置14のWIN,WOUTの制限と共に低電圧作動補機50の出力が制限されるのは、次のような場合があるからである。すなわち、インバータ冷却系40に異常が生じた場合において、インバータの温度が上昇するときは、一般的には、負荷である回転電機6,8の駆動出力あるいは回生電力の制限等が行われるので、インバータ36,38の作動電力を抑制することができる。また、これに伴って電圧変換器20の温度が上昇するときは、蓄電装置14に対する入出力電力であるWIN,WOUTを制限し、電圧変換器20に流れる電力を制限することができる。 As described above, when it is determined that the state of the inverter cooling system 40 is abnormal, the output of the low-voltage operation auxiliary machine 50 is restricted along with the restriction of W IN and W OUT of the power storage device 14 as follows. This is because there are cases. That is, when an abnormality occurs in the inverter cooling system 40, when the temperature of the inverter rises, generally, the drive output of the rotating electrical machines 6 and 8, which are loads, or regenerative power is limited. The operating power of the inverters 36 and 38 can be suppressed. Further, when the temperature of the voltage converter 20 rises accordingly, W IN and W OUT that are input / output power to the power storage device 14 can be limited, and the power flowing through the voltage converter 20 can be limited.

ところが、図1で説明した構成のように、蓄電装置14と電圧変換器20との間に低電圧作動補機50が接続されている場合、蓄電装置14のWIN,WOUTを制限すると、低電圧作動補機50への供給電力がその作動電力に不足することが生じ得る。このときには、不足電力を補うため、高電圧側のインバータ36,38から電圧変換器20を介して電力が供給されることになる。すなわちインバータ36,38もその分の作動を行い、また、電圧変換器20のリアクトル22にも電流が流れる。このように、蓄電装置14のWIN,WOUTを制限しているにもかかわらず、インバータ36,38の温度も上昇し、リアクトル22の温度も上昇してしまうことが生じ得る。 However, when the low voltage operation auxiliary machine 50 is connected between the power storage device 14 and the voltage converter 20 as in the configuration described in FIG. 1, if W IN and W OUT of the power storage device 14 are limited, It may occur that the power supplied to the low-voltage operating accessory 50 is insufficient for the operating power. At this time, power is supplied from the high-voltage side inverters 36 and 38 via the voltage converter 20 in order to compensate for the insufficient power. That is, the inverters 36 and 38 perform the corresponding operation, and a current also flows through the reactor 22 of the voltage converter 20. As described above, although the W IN and W OUT of the power storage device 14 are limited, the temperatures of the inverters 36 and 38 may increase and the temperature of the reactor 22 may also increase.

そこで、インバータ冷却系40の状態が異常であると判断されるときには、蓄電装置14のWIN,WOUTの制限を行うと共に、低電圧作動補機50の出力を制限することとすれば、リアクトル22の温度上昇を抑制でき、またインバータ36,38の温度上昇も抑制できる。そして、低電圧作動補機50の出力制限をリアクトル22の温度θ1に応じて行うこととすることで、低電圧作動補機50の出力制限が過度となることを防ぎつつ、リアクトル22の温度上昇を抑制できる。 Therefore, when it is determined that the state of the inverter cooling system 40 is abnormal, W IN and W OUT of the power storage device 14 are restricted, and the output of the low-voltage operation auxiliary machine 50 is restricted. Therefore, the temperature rise of the inverters 36 and 38 can also be suppressed. Then, by limiting the output of the low-voltage operation auxiliary machine 50 according to the temperature θ 1 of the reactor 22, the temperature of the reactor 22 is prevented while preventing the output limit of the low-voltage operation auxiliary machine 50 from becoming excessive. The rise can be suppressed.

本発明に係る実施の形態の電源制御システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply control system of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態において、インバータ冷却系に異常がある場合の処理手順を示すフローチャートである。In embodiment which concerns on this invention, it is a flowchart which shows the process sequence when there is abnormality in an inverter cooling system. 本発明に係る実施の形態において、蓄電装置の負荷率制限の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the mode of the load factor restriction | limiting of an electrical storage apparatus. 本発明に係る実施の形態において、低電圧作動補機の出力制限マップの切り替えを説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining switching of the output restriction map of a low voltage operation | movement auxiliary machine. 本発明に係る実施の形態において、低電圧作動補機の負荷率とリアクトルの温度との関係を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the relationship between the load factor of a low voltage operation | movement auxiliary machine, and the temperature of a reactor.

符号の説明Explanation of symbols

4 空調用コンプレッサ、6,8 回転電機、10 電源制御システム、12 電源回路、14 蓄電装置、16 システムメインリレー、18,30 平滑コンデンサ、20 電圧変換器、22 リアクトル、24,26 スイッチング素子、28,48 温度センサ、32 放電抵抗、34 インバータユニット、36,38 インバータ、40 インバータ冷却系、42 循環ポンプ、44 冷媒循環流路、46 ラジエータ、50 低電圧作動補機、52 DC/DCコンバータ、54 バッテリ、56 空調用ECU、58 空調用インバータ、60 制御部、62 インバータ冷却系状態取得モジュール、64 蓄電装置WIN,WOUT制限モジュール、66 補機出力制限モジュール。 4 Air-conditioning compressor, 6, 8 Rotating electric machine, 10 Power supply control system, 12 Power supply circuit, 14 Power storage device, 16 System main relay, 18, 30 Smoothing capacitor, 20 Voltage converter, 22 Reactor, 24, 26 Switching element, 28 , 48 Temperature sensor, 32 Discharge resistance, 34 Inverter unit, 36, 38 Inverter, 40 Inverter cooling system, 42 Circulation pump, 44 Refrigerant circulation flow path, 46 Radiator, 50 Low voltage operation auxiliary machine, 52 DC / DC converter, 54 Battery, 56 Air conditioning ECU, 58 Air conditioning inverter, 60 Control unit, 62 Inverter cooling system state acquisition module, 64 Power storage device W IN , W OUT limiting module, 66 Auxiliary machine output limiting module

Claims (4)

リアクトルを含み、低電圧と高電圧との間で昇降圧を行うことのできる電圧変換器と、
高電圧交流電力で作動する負荷と電圧変換器との間に接続配置されるインバータと、
低電圧蓄電装置と電圧変換器との間に並列に接続配置され低電圧電力で作動する補機について、リアクトルの温度に応じ補機の出力を制限する補機出力制限手段と、
を備えることを特徴とする電源制御システム。
A voltage converter including a reactor and capable of stepping up and down between a low voltage and a high voltage;
An inverter connected between a load operating with high-voltage AC power and a voltage converter;
Auxiliary machine output limiting means for limiting the output of the auxiliary machine according to the temperature of the reactor, with respect to the auxiliary machine connected in parallel between the low voltage power storage device and the voltage converter, and operating with low voltage power,
A power supply control system comprising:
請求項1に記載の電源制御システムにおいて、
インバータ冷却系の状態を取得する手段を備え、
補機出力制限手段は、さらに、
インバータ冷却系の状態に応じ補機の出力を制限することを特徴とする電源制御システム。
The power supply control system according to claim 1,
Means for acquiring the state of the inverter cooling system;
Auxiliary machine output limiting means
A power supply control system that limits the output of the auxiliary machine according to the state of the inverter cooling system.
請求項1に記載の電源制御システムにおいて、
リアクトルの温度に応じて低電圧蓄電装置に対する入力電力と出力電力について制限を行う蓄電装置入出力制限手段を備えることを特徴とする電源制御システム。
The power supply control system according to claim 1,
A power supply control system comprising power storage device input / output limiting means for limiting input power and output power to a low voltage power storage device according to a temperature of a reactor.
請求項1に記載の電源制御システムにおいて、
補機は、DC/DCコンバータまたはエアコンプレッサであることを特徴とする電源制御システム。
The power supply control system according to claim 1,
The power supply control system, wherein the auxiliary machine is a DC / DC converter or an air compressor.
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