用於電壓轉換設備的控制設備和控制方法
2023-07-28 07:35:06
專利名稱：用於電壓轉換設備的控制設備和控制方法
技術領域：
本發明涉及用於電壓轉換設備的控制設備和控制方法，特別涉及用於電壓轉換設備的、這樣的控制設備和控制方法其能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比。
背景技術：
作為具有電壓轉換設備的傳統驅動系統，設計出一種系統，該系統包含例如，作為驅動系統的電源的電池；對來自電池的輸入電壓進行DC/DC轉換的DC/DC轉換器；負載，其包含將來自DC/DC轉換器的輸出轉換為多相AC電力的變換器電路以及在接收來自變換器電路的多相AC電力時用於旋轉驅動的電機；電容器，其被布置在DC/DC轉換器與負載之間，並被連接到變換器電路的正負母線匯流排(線)(例如，日本專利公開No.2004-112904)。
在這種系統中，來自電池的輸入電壓受到DC/DC轉換器的DC/DC轉換，並在此後被存儲在電容器中，因此，負載使用電力存儲電容器受到驅動，該電容器於是被視為DC電源。另外，DC/DC轉換器的電壓轉換比可通過調節開關控制信號的佔空比得到控制，該信號被輸出到DC/DC轉換器中的開關元件。
另外，國際公布No.03/61104公開了電壓轉換設備的一種控制設備。
出於下面介紹的原因，這樣的系統需要通過限制開關控制信號佔空比來進行控制以限制DC/DC轉換器的電壓轉換比。通常，典型的電池被設置為能夠供給與負載所需電力對應的量的電力。然而，取決於電池的狀況，電池可能不能輸出與負載所需電力對應的量的電力，例如，當電池的內阻由於溫度下降而增大時。
在這種情況下，如果對DC/DC轉換器簡單地進行控制以便對之進行驅動、使得與負載所需電力對應的量的電力被饋送到負載，可能由於電池內阻而消耗增加的電力量，因此，僅有減少的量的電力能被供到負載。為了抑制被供到負載的電力的下降，開關控制信號的佔空比需要限制。
根據國際公布No.03/61104，基於電池的電動電壓(其被設置為常數)和DC/DC轉換器的輸出電壓，電壓轉換設備的控制設備將產生最大電池電力的佔空比設置為最優佔空範圍(dury range)的下限，並且，將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比受到限制以便保持在最優佔空範圍內。也就是說，電壓轉換設備的相關控制設備限制佔空比，以便由此抑制供到負載的電力的下降。
然而，在這一相關技術中，由於電池的電動電壓被設置為常數，當電動電壓由於電池充電狀態(SOC)的變化而變化時，由於電池充電狀態(SOC)的變化，最優佔空範圍的下限也不受歡迎地發生變化。這使得難以進行最優控制以限制DC/DC轉換器的電壓轉換比。
本發明能有利地提供電壓轉換設備的一種控制設備和控制方法，其能夠進行更為適宜的控制、以便對電壓轉換設備的電壓轉換比進行限制。
發明內容
根據本發明的一個實施形態，提供了一種用在電壓轉換設備中的控制設備，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制設備能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制設備包含可接受範圍設置單元，其用於基於相對於佔空比的蓄電池功率特性設置開關控制信號佔空比的可接受範圍；佔空比限制單元，其用於限制開關控制信號的佔空比，使得佔空比落在可接受範圍內，以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於蓄電池充電狀態的信息，
其中可接受範圍設置單元相對於蓄電池充電狀態的變化改變可接受範圍。
根據本發明的另一實施形態，提供了一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制設備能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制設備包含可接受範圍設置單元，其用於設置開關信號佔空比的可接受範圍，使得蓄電池的電流落在預定範圍內；佔空比限制單元，其用於限制開關控制信號的佔空比，使得佔空比落在可接受範圍內；以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於蓄電池充電狀態的信息，其中可接受範圍設置單元相對於蓄電池充電狀態的變化改變可接受範圍。
根據本發明的又一實施形態，提供了一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制設備能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制設備包含電流檢測單元，其用於檢測蓄電池的電流；可接受範圍設置單元，其用於基於蓄電池電流的功率特性設置蓄電池電流的可接受範圍；佔空比限制單元，其用於限制開關控制信號的佔空比，以便使蓄電池的電流落在可接受範圍內；以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於蓄電池充電狀態的信息，其中可接受範圍設置單元相對於蓄電池充電狀態的變化改變可接受範圍。
根據本發明的再一實施形態，提供了一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制設備能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制設備包含電壓檢測單元，其用於檢測蓄電池的電壓；佔空比限制單元，其用於限制開關控制信號的佔空比，以便使蓄電池的電壓落在可接受範圍內；充電狀態獲取單元，其用於獲取關於蓄電池充電狀態的信息；以及可接受範圍設置單元，其用於相對於蓄電池充電狀態的變化改變可接受範圍。
根據本發明的再一實施形態，提供了一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制方法能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制方法包含獲取關於蓄電池充電狀態的信息；基於相對於開關控制信號佔空比的蓄電池功率特性設置開關控制信號佔空比的可接受範圍，同時，相對於蓄電池充電狀態的變化改變開關控制信號佔空比的可接受範圍；以及限制開關控制信號的佔空比，使得佔空比落在可接受範圍內。
根據本發明的再一實施形態，提供了一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制方法能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制方法包含獲取關於蓄電池的充電狀態的信息；設置開關控制信號佔空比的可接受範圍，使得蓄電池的電流落在預定的設置範圍內，同時，相對於蓄電池充電狀態的變化改變開關控制信號佔空比的可接受範圍；以及限制開關控制信號佔空比，使得佔空比落在可接受範圍內。
根據本發明的再一實施形態，提供了一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制方法能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制方法包含檢測蓄電池的電流；獲取關於蓄電池充電狀態的信息；基於相對於蓄電池電流的功率特性設置蓄電池電流的可接受範圍，同時，相對於蓄電池充電狀態的變化，改變蓄電池電流的可接受範圍；以及限制開關控制信號的佔空比，使得蓄電池的電流落在可接受範圍內。
根據本發明的再一實施形態，提供了一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，該電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，該控制方法能夠通過調節將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，該控制方法包含檢測蓄電池的電壓；獲取關於蓄電池充電狀態的信息；相對於蓄電池充電狀態的變化改變蓄電池電壓的可接受範圍；以及限制開關控制信號的佔空比，使得蓄電池的電壓落在可接受範圍內。
根據本發明，通過限制將被供到開關元件的開關控制信號的佔空比，可以更加適宜地進行對電壓轉換設備的電壓轉換比進行限制的控制。
圖1為一原理圖，其示出了本發明一實施例中的驅動系統20的結構；圖2示出了電池22的電動電壓Vbo與SOC之間的相互關係；圖3示出了驅動系統20的一個實例；圖4為一框圖，其示出了電子控制單元40的結構；
圖5示出了電池22的溫度Tb與內阻Rb之間的相互關係；圖6為一典型DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由本實施例中的驅動系統20的電子控制單元40執行；圖7示出了電池22的功率特性的一個實例；圖8示出了根據SOC的電池22功率特性變化；圖9示出了根據內阻Rb的電池22功率特性變化；圖10為一框圖，其示出了電子控制單元40的另一結構；圖11為一典型DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由修改的實施例中的驅動系統的電子控制單元40執行；圖12示出了電池22的功率特性的一個實例；圖13示出了根據SOC的電池22功率特性變化；圖14為一框圖，其示出了電子控制單元40的另一結構；以及圖15為一典型DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由修改的實施例中的驅動系統的電子控制單元40執行。
具體實施例方式
下面將介紹本發明的優選實施例。
圖1為一原理圖，其示出了本發明一實施例中的驅動系統20的結構，該系統具有用於電壓轉換設備的控制設備。如圖所示，該實施例中的驅動系統20包含電池22，其作為可充電且可放電的蓄電池運行；DC/DC轉換器24，其作為用於在來自電池22的輸入電壓上進行DC/DC轉換並輸出轉換結果的電壓轉換設備運行；電容器26，其能夠存儲輸出自DC/DC轉換器24的電力；負載28，其能夠使用存儲在電容器26中的電力被驅動；電子控制單元40，其用於控制整個設備。
例如，電池22可以用鉛或鋰(Li)離子二次電池的形式被製備。這裡提到的電池22具有這樣的特性電動電壓Vbo相對於SOC(充電狀態)的變化而變化，例如如圖2所示。具體而言，電動電壓Vbo隨著SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大。
DC/DC轉換器24包含兩個串聯連接的電晶體T1與T2、兩個二極體D1與D2以及電抗器L。兩個電晶體T1與T2分別被連接到正負線以及在負載28的正側與負側上。兩個二極體D1與D2分別被反向並聯連接到電晶體T1與T2，電抗器L在一端被連接到電池22的一端，在另一端被連接到連接電晶體T1與T2的點。
電晶體T1被布置在電抗器L的另一端與DC/DC轉換器24的輸出端之間，而電晶體T2被連接在電抗器L的另一端與電池22的另一端之間。
在DC/DC轉換器24中，當電晶體T2被開通時，形成連接電池22、電抗器L以及電晶體T2的短路，使得按照來自電池22的DC電流的能量被存儲在電抗器L中。當電晶體T2接下來被關斷時，存儲在電抗器L中的能量於是經由二極體D1被存儲在電容器26中。在上文中，電容器26的電壓可變得高於由電池22饋送的電壓。
在此DC/DC轉換器24中，還可以使用存儲在電容器26中的電荷對電池22充電。在這個意義上，DC/DC轉換器24組成升壓/降壓斬波電路，該電路可通過開通/關斷電晶體T1與T2對電容器26進行充電，並能使用存儲在電容器26中的電荷進一步對電池22進行充電。DC/DC轉換器24的電抗器可使用線圈。
負載28可具有例如圖3所示的結構，其包含變換器和例如安裝在電氣車輛和/或混合動力車中的電機或發電機(見圖3(a))，或者，可具有包含兩個並聯連接的變換器的結構，所述變換器分別連接到電機和發電機(見圖3(b))，然而例如安裝在電氣車輛或混合動力車中的電機或發電機不是唯一的實例，使用來自電池22的電力被驅動的任何電氣裝置也是適用的。
電子控制單元40以微處理器的形式構建，該微處理器如圖1所示具有作為主要部件的CPU 42、用於存儲處理程序的ROM 44、用於臨時存儲數據的RAM 46以及輸入/輸出埠(未示出)。電子控制單元40經由輸入埠接收來自安裝到電池22的電壓傳感器30的電池(端子之間的)電壓Vb、來自安裝到連接電池22與DC/DC轉換器24的電力線的電流傳感器32的電池電流Ib、來自安裝到電容器26的電壓傳感器34的電容器電壓(DC/DC轉換器24的輸出電壓)、來自安裝到電池22的溫度傳感器36的電池溫度Tb、關於負載28的驅動的指令值。同時，電子控制單元40經由輸出埠向DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2輸出開關控制信號，以及向負載28輸出驅動控制信號。
這裡，電子控制單元40可通過調節將被供到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D來控制DC/DC轉換器24的電壓轉換比。在本實施例中，佔空比D為上電晶體T1的導通周期(T1on)與下電晶體T2的導通周期(T2on)之間的比值，其表示為D＝T1on/(T1on+T2on)，且佔空比D(＝T1on/(T1on+T2on))的減小導致DC/DC轉換器24的電壓轉換比(＝Vc/Vb)的增大。
例如，電子控制單元40可被構建為例如圖4的功能框圖所示。具體而言，電子控制單元40包含SOC推定單元52、電動電壓計算單元54、內阻計算單元56、佔空比限制值計算單元58、佔空比計算單元60以及佔空比限制單元62，如下面所介紹的那樣。
SOC推定單元52推定電池22的SOC(充電狀態)並將結果輸出到電動電壓計算單元54。由於可基於例如電池電流Ib和電池電壓Vb的特性獲得電池22的SOC，SOC推定單元52可基於輸入的電池電流Ib與電池電壓Vb判定SOC。
電動電壓計算單元54計算電池22的電動電壓Vbo，並將結果輸出到佔空比限制值計算單元58。在本實施例中，例如，電池22的SOC和電動電壓Vbo保持如圖2所示的相互關係。因此，電動電壓計算單元54可基於所輸入的、電池22的SOC判定電池電動電壓Vbo。
內阻計算單元56計算電池22的內阻Rb並將結果輸出到佔空比限制值計算單元58。例如，由於電池22的溫度Tb與內阻Rb保持如圖5所示的相互關係，內阻計算單元56可基於所輸入的、電池22的溫度Tb判定電池22的內阻Rb。
基於所輸入的電池電動電壓Vbo、電池內阻Rb以及電容器電壓Vc，佔空比限制值計算單元58計算開關控制信號佔空比的下限值DL與上限值DH，並將結果輸出到佔空比限制單元62。
下限值DL是基於電池電動電壓Vbo和電容器電壓Vc計算的，而上限值DH是基於電池電動電壓Vbo、電池內阻Rb以及電容器電壓Vc計算的。使用下限值DL和上限值DH，設置佔空比D的可接受範圍(在下限值DL與上限值DH之間)。後文將詳細介紹佔空比D的下限值DL與上限值DH的計算。
基於所輸入的電池電壓Vb，佔空比計算單元60計算將被供到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D，並將結果輸出到佔空比限制單元62。佔空比D的計算將在後文詳細介紹。
佔空比限制單元62限制佔空比D，使得由佔空比計算單元60計算得到的、開關控制信號的佔空比D落在由佔空比限制值計算單元58設置的可接受的範圍(在下限值DL與上限值DH之間)內。
具體而言，當佔空比D落在可接受的範圍(在下限值DL與上限值DH之間)內時，佔空比限制單元62向DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2輸出具有該佔空比D的開關控制信號。當佔空比D小於下限值DL時，佔空比限制單元62向電晶體T1與T2輸出佔空比為DL的開關控制信號。當佔空比D大於上限值DH時，佔空比限制單元62向電晶體T1與T2輸出佔空比為DH的開關控制信號。
下面介紹本實施例中如此構建的驅動系統20的運行，特別是DC/DC轉換器24的驅動控制。
圖6為典型DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由本實施例中的驅動系統20的電子控制單元40執行。該程序以預定的時間間隔(例如0.2msec)重複執行。
具體而言，在DC/DC轉換器驅動控制程序開始時，電子控制單元40的CPU 42讀取電容器目標電壓Vc*、電容器電壓Vc、電池電壓Vb、電池電流Ib以及電池溫度Tb(S100)。這裡，基於需要的功率P設置電容器目標電壓Vc*，其作為驅動負載28的指令值，換句話說，作為使用所需功率P驅動負載28所必需的、電容器26的電壓值。
在讀取關於電池22的狀況的信息之後，基於所讀取的電容器目標電壓Vc*以及電池電壓Vb，使用下面的表達式(1)，佔空比計算單元60計算佔空比D(＝T1on/(T1on+T2on))，佔空比D為上電晶體T1的導通周期(T1on)與下電晶體T2的導通周期(T2on)之間的比值，式中，α對應於佔空比D的修正(S102)。
D＝Vb/Vc*+α (1)接著，SOC推定單元52基於所讀取的電池電壓Vb以及電池電流Ib計算電池22的SOC(S104)，電動電壓計算單元54基於電池22的SOC計算電池電動電壓Vbo(S106)。內阻計算單元56基於所讀取的電池溫度Tb計算電池內阻Rb(S108)。
接著，佔空比限制值計算單元58基於電容器電壓Vc、電池電動電壓Vbo以及電池內阻Rb設置最優佔空範圍DR(S110)。這裡，最優佔空範圍DR為佔空比D的範圍，其對應於通過驅動DC/DC轉換器24能夠從電池提取的功率的範圍。
下面，將詳細介紹最優佔空範圍DR。
當從負載28觀察驅動系統20時，基於佔空比D、電容器電壓Vc以及電池電流Ib，功率BP用下面的表達式(2)表示。
BP＝Vc×Ib×D(2)電池電流Ib用下面的表達式(3)表示。
Ib＝(Vbo-D×Vc)/Rb (3)將表達式(3)代入表達式(2)得到表達式(4)。
BP＝-Vc2/Rb×(D-Vbo/2Vc)2+Vbo2/4Rb(4)表達式(4)可如圖7所示地表達為電池22的功率特性，其用於表示電池22的功率BP相對於電晶體T1與T2的佔空比D的相互關係。如圖7所示，為了從電池22中提取最大功率Vbo2/4Rb，應當對DC/DC轉換器進行控制24以便進行驅動，使得佔空比D等於值Vbo/2Vc。因此，如果控制DC/DC轉換器24以便進行驅動、使得佔空比D小於值Vbo/2Vc(也就是說，在增大升壓比的方向上)，則從電池22中提取的功率BP將減小。
因此，通過將最優佔空範圍DR的下限值DL設置在Vbo/2Vc，可以可靠地從電池22提取最大功率BPmax，同時以穩定的方式驅動負載28。注意，當電池22被放電時功率BP被視為正的，當電池充電時功率BP被視為負的。
在本實施例中，如圖8中所示，電池電動電壓Vbo隨著電池22的SOC的增大或向著滿充電變化而增大，因此，對應於最大功率BPmax的佔空比D增大。於是，為了即使是在電池22的SOC變化時維持下限值DL被保持為基本等於與最大功率BPmax對應的佔空比D的條件，取決於電池22的SOC地改變下限值DL(＝Vbo/2VC)。具體而言，下限值DL(＝Vbo/2Vc)隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大。
應當注意的是，並不總是必須將最優佔空範圍DR的下限值DL設置在與電池22的功率特性中的最大功率BPmax對應的佔空比Vbo/2Vc。例如，作為替代的是，略大於與最大功率BPmax對應的佔空比Vbo/2Vc的值Vbo/2Vc+ΔD(ΔD＞0)或者略小於佔空比Vbo/2Vc的值Vbo/2Vc-ΔD可被設置為下限值DL。
優選為在對電池22充電(處於再生並具有負的功率BP)時，限制佔空比D，因此，防止過量電力流進電池22。
這裡，假設電池功率BP充電側的限制值為Pblim(負的常數)，基於上面提到的表達式(4)，電池功率BP為Pblim的佔空比D可用下面提到的表達式(5)表示。
D＝(Vbo+(Vbo2-4Rb×Pblim)0.5)/2Vc(5)因此，為了防止電池功率BP下降到低於限制值Pblim(也就是說，為了防止過量電力流進電池22)，優選為將最優佔空範圍DR的上限值DH設置在(Vbo+(Vbo2-4Rb×Pblim)0.5)/2Vc。
在本實施例中，如圖8中所示，電池電動電壓Vbo隨著電池22的SOC增大或向著滿充電變化而增大，因此，對應於功率Pblim的佔空比D增大。
因此，為了即使在電池22的SOC變化時保持上限值DH仍基本等於與功率Pblim對應的佔空比D的條件，取決於電池22的SOC地改變上限值DH(＝(Vbo+(Vbo2-4Rb×Pblim)0.5)/2Vc)。具體而言，隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大上限值DH。
進一步地，在本實施例中，如圖9所示，對應於功率Pblim的佔空比D隨著電池內阻Rb增大(電池溫度Tb降低)而增大。因此，為了即使是在電池內阻Rb(電池溫度Tb)變化時保持上限值DH仍基本等於與功率Pblim對應的佔空比D的條件，取決於電池內阻Rb(電池溫度Tb)地改變上限值DH。
具體而言，上限值DH隨著電池內阻Rb增大即隨著電池溫度Tb降低而增大。
當最優佔空範圍DR即下限值DL與上限值DH被設置時，佔空比限制單元62判定在步驟S102中計算得到的佔空比D是否落在最優佔空範圍DR(在下限值DL與上限值DH之間)內(S112)。
當判定為步驟S102處計算得到的佔空比D落在最優佔空範圍DR內時，使用佔空比為D的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24(步驟S114)。於是，作為佔空比D不受限制的指示，限制標識F被設置為關閉(S116)，此時，本程序完成。
同時，當判定為在步驟S102處計算得到的佔空比D在最優佔空範圍DR之外時，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24，同時，對佔空比D進行限制以便保持在最優佔空範圍DR內(S118)。
也就是說，當佔空比D小於下限值DL時，使用佔空比為DL的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24。當佔空比D大於上限值DH時，使用佔空比為DH的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24。於是，作為佔空比D受到限制的指示，限制標識F被設置為打開(步驟S120)，此時，本程序完成。
在上面介紹的過程中，每當判定將被輸出到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D時，電池22的SOC被檢測，且電池電動電壓Vbo被計算。
在上面介紹的實施例中的驅動系統20中，相對於電池22的SOC的變化改變佔空比D的下限值DL。即使是在電池22的SOC變化且電池電動電壓Vbo因此變化時，這可確保下限值DL仍基本等於與最大功率BPmax對應的佔空比D的條件。因此，可以用穩定的方式從電池22提取最大功率BPmax。
因此，即使是在不能從電池22提取與負載28所請求的功率P對應的量的電力的情況下，可更為適當地抑制電容器26的電壓下降，並可以用更為穩定的方式驅動負載28。
進一步地，由於相對於電池22的SOC的變化而改變佔空比的上限值DH，即使是在電池22的SOC變化且電池電動電壓Vbo因此變化的條件下，可確保上限值DH仍基本等於與功率Pblim對應的佔空比D的條件。
更進一步而言，由於相對於電池內阻Rb的變化而改變佔空比的上限值DH，即使是在電池內阻Rb變化時，可確保上限值DH仍基本等於與功率Pblim對應的佔空比D的條件。
因此，即使是在電池22的SOC和/或內阻變化的時候，可適當地限制供到電池22的電力。
如上所述，在本實施例中的驅動系統20中，取決於電池22的充電狀態(SOC)，通過限制將被供到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D，可更加適當地進行控制以便限制DC/DC轉換器24的電壓轉換比(升壓比)。
應當注意，作為替代的是，在圖6的DC/DC轉換器驅動控制程序的步驟S110中設置的最優佔空範圍DR(在下限值DL與上限值DH之間)可在下面介紹的過程中進行設置。
開始時，例如，基於DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2以及電池22的電流容量中的至少一個，在電子控制單元40中的ROM 44中判定並預先存儲最大可允許電流Ibmax。
也就是說，通過選擇能被供到電晶體T1與T2以及電池22的電流容量中的任何一個或較大的一個，判定最大可允許電流Ibmax。應當注意的是，ROM 44是非易失性存儲器，優選為包括可再寫入的EEPROM以及快閃記憶體。
在圖6所示DC/DC轉換器驅動控制程序中的步驟S110中，基於最大可允許電流Ibmax、電池內阻Rb、電池電動電壓Vco以及電容器電壓Vc，佔空比限制值計算單元58設置最優佔空範圍DR(在下限值DL與上限值DH之間)。
如上面提到的表達式(3)所示，電池電流Ib被表達為Ib＝(Vbo-D×Vc)/Rb。因此，佔空比D被表達為D＝(Vbo-Rb×Ib)/Vc。
於是，佔空比限制值計算單元58將最優佔空範圍DR的下限值DL設置為(Vbo-Rb×Ibmax)/Vc，並將上限值DH設置為(Vbo-Rb×(-Ibmax))/Vc，使得電池電流Ib落在-Ibmax與Ibmax之間的範圍內(S110)。這裡，附在Ibmax上的正號對應於從電池22放電的方向，而負號對應於充電的方向。
在本實施例中，電池電動電壓Vbo隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大，因此，對應於電流Ibmax、-Ibmax的佔空比D增大。
因此，為了即使在電池22的SOC變化的條件下保持下限值DL與上限值DH仍分別基本等於與電流Ibamx、-Ibmax對應的佔空比D的條件，根據電池22的SOC而改變下限值DL(＝(Vbo-Rb×Ibmax)/Vc)和上限值DH(＝(Vbo-Rb×(-Ibmax))/Vc)。具體而言，隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大下限值DL與上限值DH。由此，通過在步驟S112中限制佔空比D並由此使之落在最優佔空範圍DR(在下限值DL與上限值DH之間)內，對電池電流Ib進行限制、以便不超過DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2的最大可允許電流或電池22的最大可允許電流。
在本實施例中，由於相對於電池22的SOC的變化改變佔空比D的下限值DL與上限值DH，即使是在電池22的SOC變化且電池電動電壓Vbom因此變化的時候，可確保下限值DL與上限值DH仍基本等於分別與電流Ibmax、-Ibmax對應的佔空比D的條件。
因此，取決於電池22的充電狀態(SOC)，可更為適當地進行控制，以便防止電池電流Ib超過DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2的最大可允許電流或電池22的最大可允許電流。
下面，將介紹第二實施例中的驅動系統。
第二實施例中的驅動系統的硬體結構與第一實施例中的驅動系統20的相同。例如，電子控制單元40可被如圖10的功能框圖所示地構建。
圖10中的功能框圖包括將在下面介紹的電流限制值計算單元64，其取代了圖4中的佔空比限制值計算單元58。
基於所輸入的電池電動電壓Vbo和電池內阻Rb，電流限制值計算單元64計算電池電流Ib的上限值IH，並將結果輸出到佔空比限制單元62。使用上限值IH，限定電池電流Ib的可接受的範圍。下面將詳細介紹電池電流Ib的上限值IH的計算。
佔空比限制單元62限制由佔空比計算單元60計算得到的開關控制信號的佔空比D，使得電池電流Ib落在由電流限制值計算單元64設置的可接受範圍(等於或小於上限值IH)內。
具體而言，當電池電流Ib落在可接受範圍(等於或小於上限值IH)內時，佔空比限制單元62將佔空比為D的開關控制信號輸出到DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2。當電池電流Ib大於上限值IH時，佔空比限制單元62將佔空比為D的開關控制信號輸出到電晶體T1與T2，其中，佔空比D受到限制，使得電池電流Ib保持為等於或小於上限值IH。
圖11為典型的DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由第二實施例中的驅動系統20的電子控制單元40執行。該程序以預定的時間間隔(例如0.2msec)重複執行。
具體而言，在DC/DC轉換器驅動控制程序開始時，電子控制單元40的CPU 42讀取電容器目標電壓Vc*、電池電壓Vb、電池電流Ib以及電池溫度Tb(S200)。
於是，基於所讀取的電容器目標電壓Vc*與電池電壓Vb，使用上面提到的表達式(1)，佔空比計算單元60計算佔空比D(＝T1on/(T1on+T2on))(S202)。
接著，SOC推定單元52基於所讀取的電池電壓Vb和電池電流Ib計算電池22的SOC(S204)，電動電壓計算單元54基於電池22的SOC計算電池電動電壓Vbo(S206)。進一步地，內阻計算單元56基於所讀取的電池溫度Tb計算電池內阻Rb(S208)。
於是，電流限制值計算單元64基於電池電動電壓Vbo和電池內阻Rb設置最優電流範圍IR(S210)。這裡，最優電流範圍IR是電池電流Ib的範圍，其對應於通過驅動DC/DC轉換器24能夠從電池22提取的功率的範圍，具體而言，即具有上限值IH的範圍，上限值IH等於與能從電池22提取的最大功率BPmax對應的電流值。
下面，將詳細介紹最優電流範圍IR。
基於電池電壓Vb和電池電流Ib，能從電池22提取的功率BP可用表達式(6)表示。
BP＝Vb×Ib(6)基於內阻Rb與電動電壓Vbo，電池電壓Vb可用下面的表達式(7)表示。
Vb＝Vbo-Ib×Rb(7)將表達式(6)代入表達式(7)，結果得到表達式(8)。
BP＝(Vbo-Ib×Rb)×Ib＝-Rb×(Ib-Vbo/2Rb)2+Vbo2/4Rb(8)表達式(8)可如圖12所示地表示為電池22的功率特性，用於表示電池22的功率BP相對於電池電流Ib的相互關係。
如圖12所示，為了從電池22提取最大功率Vbo2/4Rb，應當對DC/DC轉換器24進行控制以便進行驅動，使得電池電流Ib等於值Vbo/2Rb。因此，如果對DC/DC轉換器24進行控制以便進行驅動、使得電池電流Ib超過值Vbo/2Rb(也就是說，在增大升壓比的方向上)，電池22的內阻Rb消耗增多的量的電力，因此，僅能從電池22提取減少的量的功率BP。
因此，通過將最優電流範圍IR的上限值IH設置在值Vbo/2Rb，可確保來自電池22的最大功率BPmax，同時，負載28能以穩定的方式被驅動。
在本實施例中，如圖13所示，電池電動電壓Vbo隨著電池22的SOC增大或向著滿充電變化而增大，因此，對應於最大功率BPmax的電池電流Ib增大。於是，為了即使在電池22的SOC變化的條件下保持上限值IH仍基本等於與最大功率BPmax對應的電池電流Ib的條件，取決於電池22的SOC地改變上限值IH(＝Vbo/2Rb)。
具體而言，隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大上限值IH(＝Vbo/2Rb)。
應當注意的是，並不總是有必要將最優電流範圍IR的上限值IH設置在與電池22的功率特性中的最大功率BPmax對應的電池電流Vbo/2Rb。例如，作為替代的是，略大於與最大功率BPmax對應的電流Vbo/2Rb的值Vbo/2Rb+ΔI(ΔI＞0)或略小於電池電流Vbo/2Rb的值Vbo/2Rb-ΔI可被設置為上限值IH。
當最優電流範圍IR即上限值IH被如上所示地設置時，佔空比設置單元62判定電池電流Ib是否落在最優電流範圍IR內(是否等於或小於上限值IH)(S212)。
當判定為電池電流Ib落在最優電流範圍IR內(等於或小於上限值IH)時，使用佔空比為步驟S202處計算得到的D的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24(S214)。於是，作為佔空比D沒有被限制的指示，將限制標識F設置為關閉(S116)，此時，本程序完成。
同時，當判定為電池電流Ib在最優電流範圍IR之外(大於上限值)時，使用佔空比為D的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24，其中，佔空比D受到限制，使得電池電流Ib保持在最優佔空範圍DR內(等於或小於上限值IH)(S218)。於是，作為存在受限的佔空比D的指示，限制標識F被設置為打開(S220)，此時，本程序完成。
在上面介紹的過程中，每當判定輸出到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D時，電池22的SOC被檢測，電池電動電壓Vbo被計算。
在上面介紹的第二實施例中的驅動系統中，電池電流Ib的上限值IH相對於電池22的SOC的變化被改變。即使是在電池22的SOC變化且電池電動電壓Vbo因此變化的條件下，這可確保上限值IH仍基本等於與最大功率BPmax對應的電池電流Ib的條件。因此，可以用穩定的方式從電池22提取最大功率BPmax。
下面將介紹第三實施例中的驅動系統。
第三實施例中的驅動系統的硬體結構與第一實施例中的驅動系統20的相同。例如，電子控制單元40可如圖14的功能框圖所示地被構建。
圖14中的功能框圖沒有示出圖10中示出的內阻計算單元56，並包括將在下面介紹的電壓限制值計算單元66，其取代了圖10中的電流限制值計算單元64。
基於所輸入的電池電動電壓Vbo，電壓限制值計算單元66計算電池電壓Vb的下限值VL，並將結果輸出到佔空比限制單元62。使用下限值VL，限定電池電壓Vb的可接受範圍。下面將詳細介紹電池電壓Vb的下限值VL的計算。
佔空比限制單元62限制由佔空比計算單元60計算得到的、開關控制信號的佔空比D，使得電池電壓Vb落在由電壓限制值計算單元66設置的可接受範圍內(等於或大於下限值VL)。
具體而言，當電池電壓Vb落在可接受範圍內(等於或大於下限值VL)時，佔空比限制單元62將佔空比為D的開關控制信號輸出到DC/DC轉換器24的電晶體T1與T2。當電池電壓Vb小於下限值VL時，佔空比限制單元62將佔空比為D的開關控制信號輸出到電晶體T1與T2，其中，佔空比D受到限制，使得電池電壓Vb保持為等於或大於下限值VL。
圖15為典型的DC/DC轉換器驅動控制程序的流程圖，該程序由第三實施例中的驅動系統20的電子控制單元40執行。該程序以預定的時間間隔(例如0.2msec)重複執行。
具體而言，在DC/DC轉換器驅動控制程序開始時，電子控制單元40的CPU 42讀取電容器目標電壓Vc*、電池電壓Vb以及電池電流Ib(S300)。
於是，基於所讀取的電容器目標電壓Vc*與電池電壓Vb，使用上面提到的表達式(1)，佔空比計算單元60計算佔空比D(＝T1on/(T1on+T2on))(S302)。
接著，SOC推定單元52基於所讀取的電池電壓Vb和電池電流Ib計算電池22的SOC(S304)，電動電壓計算單元54基於電池22的SOC計算電池電動電壓Vbo(S306)。
於是，基於電池電動電壓Vbo，電壓限制值計算單元66設置最優電壓範圍VR(S308)。
這裡，最優電流範圍VR是電池電壓Vb的範圍，其對應於通過驅動DC/DC轉換器24能從電池提取的功率的範圍，具體而言，即具有下限值VL的範圍，VL等於與能從電池22提取的最大功率BPmax對應的電壓值。
下面，將詳細介紹最優電壓範圍VR。
基於電池電壓Vb、電池電流Ib以及內阻Rb，可使用下面的表達式(9)計算電池電壓Vb。
Vb＝Vbo-Ib×Rb(9)同時，如同結合第二實施例中的驅動系統所介紹的那樣，當從電池中提取最大功率BPmax時電池電流Ib具有值Vbo/2Rb，此時的電池電壓Vb可如表達式(10)所示。
Vb＝Vbo/2(10)因此，為了從電池22提取最大功率Vbo2/4Rb，應當對DC/DC轉換器24進行控制以便進行驅動，使得電池電壓Vb等於值Vbo/2。因此，如果對DC/DC轉換器24進行控制以便進行驅動、使得電池電壓Vb小於值Vbo/2(也就是說，在增大升壓比的方向上)，電池22的內阻Rb消耗增多的量的電力，因此，僅能從電池22提取減少的量的功率BP。
因此，通過將最優電壓範圍VR的下限值VL設置在值Vbo/2，能可靠地從電池22提取最大功率BPmax，同時，負載28能以穩定的方式被驅動。
在本實施例中，電池電動電壓Vbo隨著電池22的SOC增大或向著滿充電變化而增大，因此，對應於最大功率BPmax的電池電壓Vb變得更大。於是，為了即使在電池22的SOC變化的條件下保持下限值VL仍基本等於與最大功率BPmax對應的電池電壓Vb的條件，取決於電池22的SOC地改變下限值VL(＝Vbo/2)。
具體而言，下限值VL(＝Vbo/2)隨著電池22的SOC增大或向著滿充電狀態變化而增大。
應當注意的是，並不總是有必要將最優電壓範圍VR的下限值VL設置在與電池22的功率特性中的最大功率BPmax對應的電池電壓Vbo/2。例如，作為替代的是，略大於對應於最大功率BPmax的電池電壓Vbo/2的值Vbo/2+ΔV(ΔV＞0)或略小於電池電壓Vbo/2的值Vbo/2-ΔV可被設置為下限值VL。
當最優電壓範圍VR即下限值VL被如上所述地設置時，佔空比設置單元62判定電池電壓Vb是否落在最優電壓範圍VR內(是否等於或大於下限值VL＝Vbo/2)(S310)。
當判定為電池電壓Vb落在最優電壓範圍VR內(等於或大於下限值VL)時，使用佔空比為步驟S302處計算得到的D的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24(S312)。於是，作為佔空比D沒有被限制的指示，將限制標識F設置為關閉(S314)，此時，本程序完成。
同時，當判定為電池電流Vb在最優電壓範圍VR之外(小於下限值VL)時，使用佔空比為D的開關控制信號，佔空比限制單元62進行控制以驅動DC/DC轉換器24，其中，佔空比D受到限制、使得電池電壓Vb落在最優電壓範圍VR內(等於或大於下限值VL)(S316)。於是，作為佔空比D受到限制的指示，限制標識F被設置為打開(S318)，此時，本程序完成。
在上面介紹的過程中，每當判定將被輸出到電晶體T1與T2的開關控制信號的佔空比D時，電池22的SOC被檢測，電池電動電壓Vbo被計算。
在上面介紹的第三實施例中的驅動系統中，相對於電池22的SOC的變化改變電池電壓Vb的下限值VL。即使是在電池22的SOC變化且電池電動電壓Vbo因此變化的條件下，可保證下限值VL仍基本等於與最大功率BPmax對應的電池電壓Vb的條件。因此，可以用穩定的方式從電池22提取最大功率BPmax。
在第一至第三實施例中的驅動系統中，電子控制單元40進行控制以驅動負載28以及DC/DC轉換器24。然而，用於DC/DC轉換器24和負載28的驅動控制可以由不同的電子控制單元進行，這些電子控制單元通過通信交換信息。
儘管第一至第三實施例中的驅動系統相應地包含被布置在DC/DC轉換器與負載28之間的電容器26，可使用不具有這種電容器的驅動系統。
作為替代的是，負責DC/DC轉換器和/或負載的驅動控制的控制系統可優選為使計算機運行的程序和/或計算機可讀的記錄介質，所述記錄介質例如為存儲該程序的CD-ROM、DVD-ROM以及軟盤。在該程序被安裝在計算機上並在其上執行的情況下，可獲得本發明的優點。
應當注意的是，儘管參照上面的、本發明的實施例對本發明進行了介紹，本發明不限於這些實施例，且本發明可以用不脫離本發明的要點的多種形式實踐。
權利要求
1.一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制設備能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制設備包括可接受範圍設置單元，其用於基於相對於所述佔空比的、所述蓄電池的功率特性設置開關控制信號的所述佔空比的可接受範圍；佔空比限制單元，其用於限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比落在所述可接受範圍內；以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍。
2.根據權利要求1的電壓轉換設備的控制設備，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍的下限值，且所述佔空比限制單元限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比變得等於或大於所述下限值。
3.根據權利要求2的電壓轉換設備的控制設備，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態向著滿充電狀態的變化增大所述下限值。
4.根據權利要求2的電壓轉換設備的控制設備，其中所述電壓轉換設備相對於所述開關控制信號的所述佔空比的減小增大所述電壓轉換比，且所述下限值基本等於與所述蓄電池的所述功率特性中的最大功率對應的佔空比。
5.根據權利要求1的電壓轉換設備的控制設備，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍的上限值，且所述佔空比限制單元限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比變得等於或小於所述上限值。
6.根據權利要求5的電壓轉換設備的控制設備，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態向著滿充電狀態的變化增大所述上限值。
7.根據權利要求5的電壓轉換設備的控制設備，所述控制設備還包括內阻獲取單元，其用於獲取關於所述蓄電池的內阻的信息，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述內阻的變化改變所述可接受範圍的所述上限值。
8.根據權利要求7的電壓轉換設備的控制設備，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述內阻的增大而增大所述可接受範圍的所述上限值。
9.一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制設備能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制設備包括可接受範圍設置單元，其用於設置開關信號的所述佔空比的可接受範圍，使得所述蓄電池的電流落在預定範圍內；佔空比限制單元，其用於限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比落在所述可接受範圍內；以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍。
10.一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制設備能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制設備包括電流檢測單元，其用於檢測所述蓄電池的電流；可接受範圍設置單元，其基於所述蓄電池電流的功率特性設置所述蓄電池電流的可接受範圍；佔空比限制單元，其用於限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述蓄電池電流落在所述可接受範圍內；以及充電狀態獲取單元，其用於獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息，其中所述可接受範圍設置單元相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍。
11.一種用在電壓轉換設備之中的控制設備，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制設備能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制設備包括電壓檢測單元，其用於檢測所述蓄電池的電壓；佔空比限制單元，其用於限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述蓄電池電壓落在所述可接受範圍內；充電狀態獲取單元，其用於獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息；以及可接受範圍設置單元，其用於相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化改變所述可接受範圍；
12.根據權利要求1至11中任意一項的、用於電壓轉換設備的控制設備，其中，所述電壓轉換設備包括電抗器，其一端被連接到所述蓄電池的一端；第一開關元件，其被布置在所述電抗器的另一端與所述電壓轉換設備的輸出端之間；以及第二開關元件，其被布置在所述電抗器的所述另一端與所述蓄電池的另一端之間，其中所述開關控制信號的所述佔空比被表示為T1on/(T1on+T2on)，T1on表示所述第一開關元件的導通周期，T2on表示所述第二開關元件的導通周期。
13.根據權利要求1至11中任意一項的、用於電壓轉換設備的控制設備，其中，所述蓄電池為鋰離子二次電池。
14.一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制方法能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制方法包括獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息；基於相對於開關控制信號的所述佔空比的、所述蓄電池的功率特性，設置開關控制信號的所述佔空比的可接受範圍，同時，相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化，改變所述開關控制信號的所述佔空比的所述可接受範圍；以及限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比落在所述可接受範圍內。
15.一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制方法能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制方法包括獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息；設置所述開關控制信號的所述佔空比的可接受範圍，使得所述蓄電池的電流落在預定的設置範圍內，同時，相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化，改變所述開關控制信號的所述佔空比的所述可接受範圍；以及限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述佔空比落在所述可接受範圍內。
16.一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制方法能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制方法包括檢測蓄電池的電流；獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息；基於相對於所述蓄電池電流的功率特性，設置所述蓄電池電流的可接受範圍，同時，相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化，改變所述蓄電池電流的所述可接受範圍；以及限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述蓄電池電流落在所述可接受範圍內。
17.一種由電壓轉換設備使用的控制方法，通過開關元件的開關操作，所述電壓轉換設備將供自可充電且可放電的蓄電池的DC電壓轉換為希望的電壓以便進行輸出，所述控制方法能夠通過調節將被供到所述開關元件的開關控制信號的佔空比來控制電壓轉換比，所述控制方法包括檢測所述蓄電池的電壓；獲取關於所述蓄電池的充電狀態的信息；相對於所述蓄電池的所述充電狀態的變化，改變所述蓄電池電壓的可接受範圍；以及限制所述開關控制信號的所述佔空比，使得所述蓄電池電壓落在所述可接受範圍內。
18.根據權利要求14至17中任意一項的、用於電壓轉換設備的控制方法，其中，所述蓄電池為鋰離子二次電池。
全文摘要
基於電池的電壓Vb和電流Ib計算電池的SOC，並基於電池的SOC計算電池電動電壓Vbo。基於電池電動電壓Vbo和被連接到DC/DC轉換器輸出側的電容器的電壓Vc，將獲得最大電池功率的佔空比D(＝Vbo/2Vc)設置為最優佔空範圍DR的下限值DL，使得下限值DL根據電池的SOC變化。對佔空比D進行限制、以便落在最優佔空範圍DR內，並使用受限的佔空比D對DC/DC轉換器進行控制以便進行驅動。
文檔編號H02J7/00GK101040417SQ20058003519
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月4日 優先權日2004年10月15日
發明者佐藤榮次 申請人:豐田自動車株式會社