(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システムであって、
第１正極及び第１負極を備え、前記第１負極が第１絶縁系統接地に電気的にカップリングされ、前記第１正極と前記第１負極との間の第１電圧レベルを生成するように構成された第１バッテリーと、
前記第１正極と電気ノードとの間に直列で電気的にカップリングされたコンタクタと、
前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされ、前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを示す第１電圧信号を生成するように構成された第１電圧センサと、
前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータと、
第２正極及び第２負極を備え、前記第２正極が前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータに電気的にカップリングされ、前記第２負極が前記第１絶縁系統接地から絶縁された第２絶縁系統接地に電気的にカップリングされ、前記第１電圧レベルより低い、前記第２正極と前記第２負極との間の第２電圧レベルを生成するように構成された第２バッテリーと、
前記第１電圧センサと前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとに電気的にカップリングされ、前記第２バッテリーの前記第２電圧レベルを用いて前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加される電圧レベルを増加させるように誘導する第１制御信号を生成するようにプログラムされたマイクロプロセッサと、
前記第１バッテリーと並列で電気的にカップリングされ、前記第１電圧レベルを示す第２電圧信号を生成するように構成された第２電圧センサと、を含み、
前記マイクロプロセッサが、前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが臨界電圧レベルより大きい場合、前記コンタクタが接点を開放動作状態から閉鎖動作状態に移行して前記第１バッテリーの前記第１電圧レベルが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加されるように誘導する第２制御信号を生成するようにさらにプログラムされ、
前記マイクロプロセッサが、前記第２電圧センサに電気的にさらにカップリングされ、前記第２電圧センサから前記第１電圧レベルを示す前記第２電圧信号を受信し、前記第１電圧レベルに所定値を乗じて前記臨界電圧レベルを決定するようにさらにプログラムされたことを特徴とするＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システム。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサが、
前記第１電圧センサから受信した前記第１電圧信号に基づいて前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを判断するようにさらにプログラムされ、
前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが前記臨界電圧レベルより大きいか否かを判断するようにさらにプログラムされたことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システム。
【請求項３】
前記第１電圧レベルは４８ＶＤＣと実質的に同じであり、前記第２電圧レベルは１２ＶＤＣと実質的に同じであることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システム。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサが、
所望のトルク量を示すメッセージを受信するようにさらにプログラムされ、
前記所望のトルク量を示す第３制御信号を前記ＤＣ−ＡＣインバータに伝送するようにさらにプログラムされたことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システム。
【請求項５】
ＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法であって、
第１バッテリー、コンタクタ、第１電圧センサ、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ、第２バッテリー及びマイクロプロセッサを含み、前記第１バッテリーは第１正極及び第１負極を備え、前記第１負極は第１絶縁系統接地に電気的にカップリングされ、前記コンタクタは前記第１正極と電気ノードとの間に直列で電気的にカップリングされ、前記第１電圧センサは前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされ、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされ、前記第２バッテリーは第２正極及び第２負極を備え、前記第２正極は前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータに電気的にカップリングされ、前記第２負極は前記第１絶縁系統接地から絶縁された第２絶縁系統接地に電気的にカップリングされ、前記ＤＣ−ＡＣインバータは前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされ、前記マイクロプロセッサは前記第１電圧センサと前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとに作動可能にカップリングされたプリチャージ及び電圧供給システムを用意する段階と、
前記第１バッテリーの前記第１正極と前記第１負極との間の第１電圧レベルを生成する段階と、
前記第２バッテリーの前記第２正極と前記第２負極との間の電圧レベルであって、前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルを生成する段階と、
マイクロプロセッサが前記第２電圧レベルを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加される電圧レベルを増加させるように誘導する第１制御信号を生成する段階と、
前記第１電圧センサを用いて、前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを示し、前記マイクロプロセッサによって受信される第１電圧信号を生成する段階と、
前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが臨界電圧レベルより大きい場合、前記コンタクタが前記マイクロプロセッサを用いて接点を開放動作状態から閉鎖動作状態に移行して前記第１バッテリーの前記第１電圧レベルが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加されるように誘導する第２制御信号を生成する段階と、を含み、
前記プリチャージ及び電圧供給システムが、前記第１バッテリーに並列で電気的にカップリングされた第２電圧センサをさらに含み、
前記マイクロプロセッサが、前記第２電圧センサに電気的にさらにカップリングされ、
前記第２電圧センサを用いて、前記マイクロプロセッサによって受信される、前記第１電圧レベルを示す第２電圧信号を生成する段階と、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１電圧レベルに所定値を乗じて前記臨界電圧レベルを決定する段階と、をさらに含むことを特徴とするＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１電圧信号に基づいて前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルを判断する段階と、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが前記臨界電圧レベルより大きいか否かを判断する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法。
【請求項７】
前記第１電圧レベルは４８ＶＤＣと実質的に同じであり、前記第２電圧レベルは１２ＶＤＣと実質的に同じであることを特徴とする請求項５に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサによって所望のトルク量を示すメッセージを受信する段階と、
前記ＤＣ−ＡＣインバータに前記所望のトルク量を示す第３制御信号を伝送する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システムに関する。
【０００２】
本出願は、２０１４年３月２１日出願の米国特許出願第１４／２２１，３１６号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００４】
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化されているが、そのうちリチウム二次電池は、ニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆どなく充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００５】
一方、このような二次電池は、単一の二次電池として用いられる場合もあるが、高電圧及び／または大容量の電力貯蔵装置を提供するため、複数の二次電池が直列及び／または並列で連結された状態で用いられる場合が多く、内部の二次電池の充放電動作を全般的に制御するバッテリー管理装置が含まれたバッテリーパックの形態で用いられている。
【０００６】
このようなバッテリーパックで用いられるバッテリーパック管理装置は、温度センサ、電流センサ、電圧センサなどを用いてバッテリーの状態をモニタリングし、該モニタリング結果を用いてＳＯＣ、ＳＯＨの推定、バッテリーセル間の電圧バランシング、又は、高電圧、過電流、低温、高温などからバッテリーを保護する機能を果たす。
【０００７】
特に、バッテリーパック管理装置は、バッテリーパックの内部に過電流が流れることを防止するため、保護回路を備えることができる。例えば、バッテリーパック管理装置は、バッテリーパックの充放電線路上にヒューズを設けて、過電流が生じた場合、ヒューズを溶断させることでバッテリーパックの充放電線路に過電流が流れることを防止することができる。
【０００８】
また、バッテリーパック管理装置は、バッテリー駆動初期に発生し得る過電流である突入電流（ｉｎｒｕｓｈ ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するための保護回路を備えることもできる。ここで、突入電流とは、バッテリー駆動初期に瞬間的に発生し得る過電流であって、このような突入電流からバッテリーパックを保護するためにプリチャージ抵抗が主に用いられている。
【０００９】
ところが、このような従来技術によるプリチャージ回路は、構成要素としてプリチャージ抵抗及びプリチャージコンタクタを含んでいる。前記プリチャージコンタクタはシステムの動作初期のみに使用される部品であるが、大きい体積を有するだけでなく価格も高いという問題点がある。また、プリチャージ動作中にプリチャージ抵抗に電流が流れる場合、必然的にプリチャージ抵抗から熱が発生するようになる。これにより、プリチャージ抵抗及びそれと隣接した構成要素が過熱し劣化する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、プリチャージコンタクタ及びプリチャージ抵抗を省略可能な、改善されたプリチャージ及び電圧供給システム、並びに、ＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法の必要性を認識した。
【００１１】
本発明は、上記のような必要性の認識から創案されたものであって、プリチャージコンタクタ及びプリチャージ抵抗がなくても、プリチャージ及び電圧供給が可能なプリチャージ及び電圧供給システムなどを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施例によるＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給システムが提供される。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、第１正極及び第１負極を備える第１バッテリーを含む。前記第１バッテリーは、前記第１正極と前記第１負極との間の第１電圧レベルを生成するように構成される。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、前記第１正極と電気ノードとの間に直列で電気的にカップリングされたコンタクタをさらに含む。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされた第１電圧センサをさらに含む。前記第１電圧センサは、前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを示す第１電圧信号を生成するように構成される。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータをさらに含む。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、第２正極及び第２負極を備える第２バッテリーをさらに含む。前記第２正極は、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータに電気的にカップリングされる。前記第２バッテリーは、前記第２正極と前記第２負極との間の第２電圧レベルを生成するように構成される。前記第２電圧レベルは、前記第１電圧レベルより低い。前記プリチャージ及び電圧供給システムは、前記第１電圧センサと前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとに作動可能にカップリングされたマイクロプロセッサをさらに含む。前記マイクロプロセッサは、前記第２バッテリーの電圧を用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを増加させるように誘導する第１制御信号を生成するようにプログラムされる。前記マイクロプロセッサは、前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが臨界電圧レベルより大きい場合、前記コンタクタが接点を開放動作状態から閉鎖動作状態に移行して前記第１バッテリーの前記第１電圧レベルが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加されるように誘導する第２制御信号を生成するようにさらにプログラムされる。
【００１３】
本発明の他の実施例によるＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法が提供される。前記方法は、第１バッテリー、コンタクタ、第１電圧センサ、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ、第２バッテリー及びマイクロプロセッサを含むプリチャージ及び電圧供給システムを用意する段階を含む。前記第１バッテリーは、第１正極及び第１負極を備える。前記コンタクタは、前記第１正極と電気ノードとの間に直列で電気的にカップリングされる。前記第１電圧センサは、前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされる。前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされる。前記第２バッテリーは、第２正極及び第２負極を備える。前記第２正極は、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータに電気的にカップリングされる。前記ＤＣ−ＡＣインバータは、前記電気ノードと前記第１負極との間に電気的にカップリングされる。前記マイクロプロセッサは、前記第１電圧センサと前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとに動作可能にカップリングされる。前記方法は、前記第１バッテリーの前記第１正極と前記第１負極との間の第１電圧レベルを生成する段階を含む。前記方法は、前記第２バッテリーの前記第２正極と前記第２負極との間の第２電圧レベルを生成する段階をさらに含む。前記第２電圧レベルは、前記第１電圧レベルより低い。前記方法は、マイクロプロセッサが前記第２電圧レベルを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを増加させるように誘導する第１制御信号を生成する段階をさらに含む。前記方法は、前記第１電圧センサを用いて、前記電気ノードと前記第１負極との間の電圧レベルを示す第１電圧信号を生成する段階をさらに含む。ここで、前記第１電圧信号はマイクロプロセッサによって受信される。前記方法は、前記電気ノードと前記第１負極との間の前記電圧レベルが臨界電圧レベルより大きい場合、 前記コンタクタが前記マイクロプロセッサを用いて接点を開放動作状態から閉鎖動作状態に移行して前記第１バッテリーの前記第１電圧レベルが前記ＤＣ−ＡＣインバータに印加されるように誘導する第２制御信号を生成する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるプリチャージ及び電圧供給システム、並びにその方法は、他のシステム及び方法と異なる実質的な利点を提供する。特に、前記プリチャージ及び電圧供給システム、並びにその方法は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとバッテリー（例えば、１２ＶＤＣバッテリー）を用いてＤＣ−ＡＣインバータ内のキャパシタをプリチャージし、メインコンタクタが閉鎖動作状態であるとき、ＤＣ−ＡＣインバータに流れる電気的な突入電流の量を減少させる技術的な効果を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例によるプリチャージ及び電圧供給システムを含む電気自動車、ＤＣ−ＡＣインバータ及び車両モーターシステムを示した図である。
【図２】本発明の他の実施例によるＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法を示したフロー図である。
【図３】本発明の他の実施例によるＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照すれば、本発明の一実施例によるプリチャージ及び電圧供給システム３０、ＤＣ−ＡＣインバータ４０、車両モーターシステム５０、並びに車両コントローラ５２を含む電気自動車１０が示されている。前記プリチャージ及び電圧供給システム３０の利点は、前記システム３０が、追加的なプリチャージコンタクタと追加的なプリチャージ抵抗を使用する代りに、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０と第２バッテリー１３０を使用してＤＣ−ＡＣインバータ４０内のキャパシタをプリチャージするという点である。
【００１７】
前記プリチャージ及び電圧供給システム３０は、ＤＣ−ＡＣインバータ４０内の少なくとも１つのキャパシタをプリチャージし、コンタクタ８０が閉鎖動作状態であるとき、第１バッテリー６０からＤＣ−ＡＣインバータ４０に向かう電気的な突入電流を制限するように構成される。プリチャージ動作の後、前記システム３０は、第１バッテリー６０からＤＣ−ＡＣインバータ４０に動作電圧レベルを提供し、ＤＣ−ＡＣインバータ４０に制御信号を伝送してＤＣ−ＡＣインバータ４０が所望のトルク量に対応するＡＣ電圧を出力するように誘導する。
【００１８】
前記プリチャージ及び電圧供給システム３０は、第１バッテリー６０、電圧センサ７０、コンタクタ８０、コンタクタドライバ９０、電気ノード１００、電圧センサ１１０、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０及び第２バッテリー１３０を含む。
【００１９】
前記第１バッテリー６０は、正極１４０及び負極１４２を備える。前記第１バッテリー６０は、前記正極１４０と前記負極１４２との間で第１電圧レベルを生成するように構成される。一実施例によれば、前記第１バッテリー６０は、複数のバッテリーセルが内部で相互電気的に連結されたリチウムイオンバッテリーパックからなる。勿論、他の実施例による第１バッテリー６０は、例えばニッケル‐カドミウム電池、ニッケル‐水素電池または鉛蓄電池のような他の形態のバッテリーからなり得る。また、一実施例によれば、第１バッテリー６０は実質的に４８ボルトの直流電圧（ＶＤＣ）を出力する。勿論、他の実施例によれば、第１バッテリー６０は他の電圧レベルを出力することもできる。例えば、第１バッテリー６０は、３００ないし４００ＶＤＣ、または４００ＶＤＣを超える電圧を出力することもできる。
【００２０】
前記電圧センサ７０は、第１バッテリー６０に並列で電気的にカップリングされ、また、第１バッテリー６０の正極１４０と負極１４２とに電気的にカップリングされる。前記電圧センサ７０は、第１バッテリー６０による電圧レベル出力を示す電圧信号ＶＰを生成するように構成される。前記マイクロプロセッサ１３５は前記電圧センサ７０から前記電圧信号ＶＰを受信し、前記電圧信号ＶＰに基づいて第１バッテリー６０による電圧レベル出力を決定する。
【００２１】
前記コンタクタ８０は、第１バッテリー６０の正極１４０と電気ノード１００との間に直列で電気的にカップリングされる。前記コンタクタ８０は、コンタクタコイル８２及び接点８３を含む。マイクロプロセッサ１３５がコンタクタドライバ９０によって受信される制御信号を生成すれば、前記コンタクタドライバ９０は接点８３を閉鎖動作状態に変更するコンタクタコイル８２を活性化させる。一方、マイクロプロセッサ１３５が制御信号を生成することを中断すれば、前記コンタクタドライバ９０は接点８３を開放動作状態に変更するコンタクタコイル８２を非活性化させる。
【００２２】
前記電圧センサ１１０は、電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされる。前記電圧センサ１１０は、電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルを示す電圧信号ＶＬを生成するように構成される。前記マイクロプロセッサ１３５は前記電圧センサ１１０から前記電圧信号ＶＬを受信し、前記電圧信号ＶＬに基づいて電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルを決定する。
【００２３】
前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０は、前記電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされる。また、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０は、前記バッテリー１３０の正極２４０に電気的にカップリングされる。前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０は、バッテリー１３０の電圧出力レベルを用いて、電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルを出力し、ＤＣ−ＡＣインバータ４０内の少なくとも１つのキャパシタをプリチャージするように構成される。ここで、電気ノード１００と負極１４２との間の前記電圧レベルは前記バッテリー１３０による電圧レベル出力より大きい。動作中、前記マイクロプロセッサ１３５はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０によって受信される制御信号を生成し、それに応じて前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０は前記制御信号に基づいて電気ノード１００と負極１４２との間に所定電圧レベルを出力する。
【００２４】
第２バッテリー１３０は、正極２４０及び負極２４２を備える。前記正極２４０は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０に電気的にカップリングされる。一実施例によれば、負極２４２は負極１４２に電気的にカップリングされ、負極２４２と負極１４２とが共通電気接地を有する。他の実施例によれば、負極２４２は負極１４２に電気的にカップリングされず、負極２４２と負極１４２とは共通電気接地を有しない。第２バッテリー１３０は、正極２４０と負極２４２との間の電圧レベルを生成するように構成される。ここで、前記電圧レベルはバッテリー６０による電圧レベル出力より低い。一実施例によれば、第２バッテリー１３０は鉛蓄電池である。勿論、他の実施例による第２バッテリー１３０は、例えばニッケル‐カドミウム電池、ニッケル‐水素電池又はリチウムイオン電池のような他の形態のバッテリーからなり得る。また、一実施例によれば、第２バッテリー１３０は実質的に１２ＶＤＣを出力する。勿論、他の実施例によれば、第２バッテリー１３０は他の電圧レベルを出力することもできる。
【００２５】
前記ＤＣ−ＡＣインバータ４０は、電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされる。また、前記ＤＣ−ＡＣインバータ４０は電力線２７０、２７２、２７４を介して車両モーターシステム５０に電気的にカップリングされる。また、ＤＣ−ＡＣインバータ４０は、マイクロプロセッサ１３５と動作可能に通信する。ＤＣ−ＡＣインバータ４０は、接点８３の閉鎖動作状態への移行時にＤＣ−ＡＣインバータに流れる電気的な突入電流を減少させるため、プリチャージ動作中、接点８３が開放動作状態であるとき、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０からＤＣ−ＡＣインバータ４０内の少なくとも１つのキャパシタをプリチャージする電圧レベルを受信するように構成される。その後、接点８３が閉鎖動作状態であるとき、ＤＣ−ＡＣインバータ４０は第１バッテリー６０から電圧レベルを受信する。また、マイクロプロセッサ１３５は、ＤＣ−ＡＣインバータ４０が電力線２７０、２７２、２７４上にＡＣ電圧を出力するように誘導する制御信号を生成し、車両モーターシステム５０が所望のトルク量を出力するように誘導する。
【００２６】
マイクロプロセッサ１３５は、電圧センサ７０、電圧センサ１１０、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０及びＤＣ−ＡＣインバータ４０に動作可能にカップリングされる。マイクロプロセッサ１３５は、メモリ装置１３６と動作可能に通信し、データ及び動作命令語をメモリ装置１３６に保存する。マイクロプロセッサ１３５は後述される動作段階を行うようにプログラムされる。
【００２７】
以下、図１ないし図３を参照して、本発明の他の実施例によるＤＣ−ＡＣインバータに対するプリチャージ及び電圧供給方法のフローを説明する。
【００２８】
段階４００において、ユーザは第１バッテリー６０、コンタクタ８０、電圧センサ１１０、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０、第２バッテリー１３０、電圧センサ７０及びマイクロプロセッサ１３５を含むプリチャージ及び電圧供給システム３０を用意する。第１バッテリー６０は、正極１４０及び負極１４２を備える。コンタクタ８０は、正極１４０と電気ノード１００との間に直列で電気的にカップリングされる。電圧センサ１１０は、電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされる。ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０は、電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされる。第２バッテリー１３０は、正極２４０及び負極２４２を備える。正極２４０は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０に電気的にカップリングされる。負極２４２は、負極１４２に電気的にカップリングされる。電圧センサ７０は、第１バッテリー６０に並列で電気的にカップリングされる。マイクロプロセッサ１３５は、電圧センサ７０、１１０とＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０とに動作可能にカップリングされる。段階４００の後に、段階４０２に移行する。
【００２９】
段階４０２において、ユーザは電気ノード１００と負極１４２との間に電気的にカップリングされるＤＣ−ＡＣインバータ４０を用意する。また、マイクロプロセッサ１３５は、ＤＣ−ＡＣインバータ４０に動作可能にカップリングされる。段階４０２の後、段階４０４に移行する。
【００３０】
段階４０４において、第１バッテリー６０は正極１４０と負極１４２との間の第１電圧レベルを生成する。段階４０４の後、段階４０６に移行する。
【００３１】
段階４０６において、電圧センサ７０は第１電圧レベルを示す電圧信号を生成し、前記電圧信号は前記マイクロプロセッサ１３５によって受信される。段階４０６の後、段階４０８に移行する。
【００３２】
段階４０８において、マイクロプロセッサ１３５は次の数式を用いてコンタクタを閉めるときを決定する臨界電圧レベルを決定する。
【００３３】
臨界電圧レベル＝第１電圧信号の振幅×０．９
段階４０８の後、段階４１０に移行する。
【００３４】
段階４１０において、第２バッテリー１３０は正極２４０と負極２４２との間の第２電圧レベルを生成し、前記第２電圧レベルはＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０によって受信される。第２電圧レベルは第１電圧レベルより低い。段階４１０の後、段階４２０に移行する。
【００３５】
段階４２０において、マイクロプロセッサ１３５は、第２バッテリー１３０の第２電圧レベルを用いて、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０が電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルを増加させるように誘導する第１制御信号を生成して、ＤＣ−ＡＣインバータ４０内のキャパシタを充電し、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ１２０内のキャパシタを充電する。段階４２０の後に、段階４２２に移行する。
【００３６】
段階４２２において、電圧センサ１１０は電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルを示す第１電圧信号を生成し、前記第１電圧信号はマイクロプロセッサ１３５によって受信される。段階４２２の後、段階４２４に移行する。
【００３７】
段階４２４において、マイクロプロセッサ１３５は電気ノード１００と負極１４２との間の電圧レベルが臨界電圧レベルより大きいか否かを判断する。段階４２４の値が「はい」であれば、段階４２６に移行する。そうでなければ、段階４２４に戻る。
【００３８】
段階４２６において、マイクロプロセッサ１３５は、コンタクタ８０が接点８３を開放動作状態から閉鎖動作状態に移行するように誘導する第２制御信号を生成し、第１電圧レベルをＤＣ−ＡＣインバータ４０に印加する。段階４２６の後、段階４２８に移行する。
【００３９】
段階４２８において、マイクロプロセッサ１３５は車両コントローラ５２から所望のトルク量を示すメッセージを受信する。段階４２８の後、段階４３０に移行する。
【００４０】
段階４３０において、マイクロプロセッサ１３５は所望のトルク量を示す第３制御信号をＤＣ−ＡＣインバータ４０に伝送する。段階４３０の後、段階４３２に移行する。
【００４１】
段階４３２において、ＤＣ−ＡＣインバータ４０は第３制御信号に基づいてＡＣ電圧を車両モーターシステム５０に出力し、車両モーターシステム５０は所望のトルク量を生成する。
【００４２】
上述した方法は、該方法を実施するためのコンピューターで実行可能な命令語を備えた１つまたはそれ以上のメモリ装置またはコンピューター可読媒体の形態で少なくとも部分的に実施することができる。前記メモリ装置は、ハードドライブ、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ及び周知された他のコンピューター可読媒体のうち少なくとも１つを含むことができる。ここで、コンピューターで実行可能な命令語が１つまたはそれ以上のコンピューターまたはマイクロプロセッサにローディングされ実行されるとき、前記１つまたはそれ以上のコンピューターまたはマイクロプロセッサは前記方法の段階を実施するようにプログラムされた装置になる。
【００４３】
上述したプリチャージ及び電圧供給システム、並びにその方法は、他のシステム及び方法と異なる実質的な利点を提供する。特に、プリチャージ及び電圧供給システム、並びにその方法は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとバッテリー（例えば、１２ＶＤＣバッテリー）を用いてＤＣ−ＡＣインバータ内のキャパシタをプリチャージして、メインコンタクタが閉鎖動作状態であるとき、ＤＣ−ＡＣインバータに流れる電気的な突入電流の量を減少させる技術的な効果を提供する。
【００４４】
以上のように、本発明を限定された実施例によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な変形、修正、交替または均等物を含む変形が可能である。さらに、本発明の多様な実施例が説明されたが、本発明の態様は説明された実施例の一部のみを含むことができると理解せねばならない。したがって、本発明は上述した説明によって制限されない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電気自動車
３０  電圧供給システム
４０  インバータ
５０  車両モーターシステム
５２  車両コントローラ
６０  バッテリー
７０  電圧センサ
８０  コンタクタ
８２  コンタクタコイル
９０  コンタクタドライバ
１００  電気ノード
１１０  電圧センサ
１２０  電圧コンバータ
１３０  バッテリー
１３５  マイクロプロセッサ
１３６  メモリ装置
１４０  正極
１４２  負極
２４０  正極
２４２  負極
２７０  電力線
２７２  電力線
２７４  電力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006797689.tif 000004