KR100675546B1 - 전원 장치 - Google Patents

전원 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100675546B1
KR100675546B1 KR1020050124913A KR20050124913A KR100675546B1 KR 100675546 B1 KR100675546 B1 KR 100675546B1 KR 1020050124913 A KR1020050124913 A KR 1020050124913A KR 20050124913 A KR20050124913 A KR 20050124913A KR 100675546 B1 KR100675546 B1 KR 100675546B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wiring
battery
heat
heat storage
amount
Prior art date
Application number
KR1020050124913A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060071880A (ko
Inventor
겐지 츠보네
Original Assignee
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 filed Critical 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Publication of KR20060071880A publication Critical patent/KR20060071880A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100675546B1 publication Critical patent/KR100675546B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2275—Thermoelectric converters for generating electrical energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/20—AC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/56—Temperature prediction, e.g. for pre-cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1446—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

전원 장치 (1) 는 엔진 (10) 에 의해 구동되는 교류 발전기 (11) 와 12V 로 구동되는 정 전압계 전기 부하 (14) 를 접속하는 제 1 배선 (13) ; 냉열 및 난열을 축적하는 축열기 (21) ; 축열기 (21) 에 축적된 열을 이용하여 발전을 행함과 함께 발전된 전력을 배터리 (15) 에 공급하는 열전 변환기 (20) ; 배터리 (15) 와 예를 들어 5V∼16V 로 구동되는 가변 전압계 전기 부하 (17) 를 접속하는 제 2 배선 (16) ; 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 을 접속하는 제 3 배선 (19) 상에 형성되어 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 을 단속하는 릴레이 (18) ; 및 주행 경로 정보 등에 기초하여 열전 변환기 (20) 를 제어함과 함께 엔진 (10) 의 운전 상태, 축열기 (21) 의 축열 상태, 및 배터리 (15) 의 충전 상태에 기초하여 릴레이 (18) 를 제어하는 충방전 ECU (30) 를 구비한다.
전원 장치, 열전 변환기, 축열기, 배터리, 충전량, 릴레이, 이그니션 스위치

Description

전원 장치{POWER SUPPLY APPARATUS}
도 1 은 실시형태에 관련되는 전원 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2 는 전원 장치에 의한 열전 변환기 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 3 은 이그니션 오프시의 열전 변환기 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 4 는 이그니션 오프시의 열전 변환기 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 5 는 전원 장치에 의한 충전 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트.
도 6 은 충전 개시 배터리 전압 맵의 일례를 나타내는 도면.
도 7 은 목표 충전량 맵의 일례를 나타내는 도면.
도 8 은 충방전 제어 중의 배터리의 충전 상태의 변화를 나타내는 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원 장치 10 : 엔진
11 : 교류 발전기 12 : 에어컨디셔너·콤프레서
14 : 정 전압계 전기부하 15 : 배터리
17 : 가변 전압계 전기부하 18 : 릴레이
20 : 열전 변환기 21 : 축열기
25 : 이그니션 스위치 30 : 충방전 제어용 전자 제어 장치
31 : 엔진 제어용 전자 제어 장치 32 : 카 네비게이션 시스템
본 발명은 전원 장치에 관한 것으로, 특히 차량용의 전원 장치에 관한 것이다.
종래부터, 차량에 탑재되는 각종 전장품 (電裝品) 에 전력을 공급하기 위해서, 엔진의 동력으로 구동되어 교류 전류를 발생하는 교류 발전기 (alternator) 가 사용되고 있다 (일본국 일본 공개특허공보 평8-79915호). 교류 발전기는 발전된 교류 전류를 다이오드로 정류하여 직류로 변환시켜, 각 전장품에 공급함과 함께 배터리를 충전한다.
교류 발전기로부터 전력을 공급받는 각 전장품의 전기 부하는 차량의 운전 상태 등에 따라서 변동되기 때문에, 교류 발전기를 구동하기 위해서 필요한 부하도 변동된다. 예를 들어, 교류 발전기의 구동 부하가 증대된 경우, 엔진 구동력 중 차륜에 전달되는 구동력이 감소되어, 드라이버빌리티 (drivability) 가 악화된다. 또한, 그 때, 구동력 부족을 느낀 운전자가, 구동력 부족을 보충하기 위해서 액셀 페달을 밟으면 연비가 악화된다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 드라이버빌리티의 악화를 억제하여, 연비를 향상시킬 수 있는 전원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련되는 전원 장치는, 내연 기관에 의해 구동되는 발전기와 소정 전압으로 구동되는 정 전압계 전기 부하를 접속하는 제 1 배선; 냉열 및 난열을 축적하는 축열기; 축열기에 축적된 열을 이용하여 발전을 행함과 함께 발전된 전력을 배터리에 공급하는 열전 변환기; 배터리와 소정 전압의 범위에서 구동되는 가변 전압계 전기 부하를 접속하는 제 2 배선; 제 1 배선과 제 2 배선을 접속하는 제 3 배선 상에 형성되어 제 1 배선과 제 2 배선을 단속하는 단속 수단; 및 열전 변환기를 제어함과 함께 내연 기관의 운전 상태, 축열기의 축열 상태, 및 배터리의 충전 상태에 기초하여 단속 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 전원 장치에 의하면, 차량에 탑재되는 전기 부하가, 소정 전압 (예를 들어, 12V) 으로 구동되는 정 전압계 전기 부하와, 소정 전압의 범위 (예를 들어, 5V∼16V) 에서 구동되는 가변 전압계 전기 부하로 분리되어, 발전기와 정 전압계 전기 부하가 제 1 배선에 의해 접속되고, 배터리와 가변 전압계 전기 부하가 제 2 배선에 의해 접속됨과 함께, 단속 수단을 통해 제 1 배선과 제 2 배선이 접속된다. 내연 기관의 운전 상태, 축열기의 축열 상태 및 배터리의 충전 상태에 기초하여 단속 수단이 제어되고, 제 1 배선과 제 2 배선이 차단된 경우, 발전기로부터 출력된 전력은 정 전압계 전기 부하에만 공급되므로, 전기 부하가 경 감되어 발전기의 구동 부하 변동이 감소된다.
한편, 발전기에서 배터리로 충전을 행할 때에는 제 1 배선과 제 2 배선이 접속되고, 발전기로부터 출력된 전력은 배터리 및 가변 전압계 전기 부하에 공급된다. 여기서, 단속 수단의 구동 판단은 발전기를 구동하는 내연 기관의 운전 상태에 따라 행해지므로, 드라이버빌리티를 악화시키는 운전 영역에서의 충전을 방지할 수 있다. 또한, 본 전원 장치에 의하면, 가변 전압계 전기 부하는 소정 전압 이하의 낮은 전압으로 구동되고, 배터리는 열전 변환기로부터 전력을 공급받을 수 있다. 그래서, 충방전 제어의 제어 전압 범위가 확대되어, 단속 수단의 제어 자유도를 증대시킬 수 있다. 이들의 결과, 내연 기관의 부하 변동이 억제되므로, 드라이버빌리티의 악화를 억제할 수 있게 된다.
상기 제어 수단은 축열기에 축적되어 있는 열량, 및 내연 기관의 시동에 필요한 배터리 충전량에 따라 열전 변환기를 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우, 축열기에 축적되어 있는 열량과, 내연 기관을 시동할 수 있는 배터리 충전량까지 배터리를 충전하기 위해서 필요한 열량을 비교함으로써 사용가능한 잉여 열량을 구할 수 있다. 그래서, 내연 기관의 시동성을 확보하면서, 축열기에 축적되어 있는 열량을 유효하게 이용하여 열전 변환기에서 배터리로 전력을 공급할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어 수단은 차량의 이그니션 스위치가 오프되었을 때에 열전 변환기를 작동시켜, 내연 기관의 시동에 필요한 배터리 충전량까지 배터리를 충전하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 내연 기관의 시동성을 확보할 수 있다. 또한, 이그니션 스위치가 온되어 있을 때의 발전기에 의한 배터리 충전의 개시 충전량을 낮출 수 있으므로, 충방전 제어의 제어 전압 범위를 더욱 확대시킬 수 있게 된다.
본 발명에 관련되는 전원 장치는 차량의 주행 경로에 관한 정보를 취득하는 주행 경로 정보 취득 수단을 구비하고, 제어 수단이, 주행 경로 정보 취득 수단에 의해 취득된 주행 경로 정보에 기초하여 차량의 주행 상태를 예측하고, 예측된 주행 상태를 고려하여 열전 변환기를 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우, 예를 들어, 교차점의 수, 도로 구배, 도로 곡률이나 정체의 유무 등의 주행 경로 정보에 기초하여, 예정되는 주행 경로를 주행하는 경우에 있어서의 차량의 주행 상태가 예측된다. 그래서, 차량의 주행 상태에 기초하여, 배터리 충전량이나 축열량을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
또한, 상기 주행 경로 정보 취득 수단이, 차량을 목적지까지 유도하는 카 네비게이션 시스템이고, 제어 수단이, 목적지와 현재 위치로부터 축열기의 필요 축열량을 예측하고, 그 필요 축열량에 따라 열전 변환기를 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우, 목적지와 현재 위치의 위치 관계로부터, 목적지에 도착할 때까지 필요로 되는 축열량이 예측되므로, 축열기의 축열량과 예측된 필요 축열량을 비교하여, 잉여 축열량을 배터리에 대한 전력 공급에 배분할 수 있다. 그래서, 필요 축열량을 확보하면서, 축열기에 축적되어 있는 열량을 유효하게 이용하여 열전 변환기에서 배터리로 전력을 공급할 수 있게 된다.
본 발명에 관련되는 전원 장치는 차량 환경에 관한 정보를 취득하는 환경 정 보 취득 수단을 추가로 구비하고, 제어 수단이, 환경 정보 취득 수단에 의해 취득된 차량 환경 정보에 기초하여 차량에서 필요로 되는 열량을 예측하고, 그 필요 열량을 추가로 고려하여 열전 변환기를 제어하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 환경 정보 취득 수단은 차 실내의 공조를 제어하는 에어 컨디셔너용 전자 제어 장치이고, 그 에어 컨디셔너용 전자 제어 장치는 외기 온도, 차 실내 온도 및 에어 컨디셔너 설정 온도를 취득하는 것이 바람직하다.
이 경우, 예를 들어, 차내 온도, 차내 습도, 외기 온도나 에어 컨디셔너 설정 온도 등의 차량 환경 정보에 기초하여, 차량에서 필요로 되는 열량이 예측된다. 축열기의 축열량과 예측된 필요 열량을 비교하여, 잉여 축열량을 배터리에 대한 전력 공급에 배분할 수 있다. 그래서, 차량에서 필요한 열량을 확보하면서, 축열기에 축적되어 있는 열량을 유효하게 이용하여 열전 변환기에서 배터리로 전력을 공급할 수 있게 된다.
발명의 실시형태
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해서 상세히 설명한다. 도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 사용하기로 한다.
우선, 도 1 을 사용하여, 실시형태에 관련되는 전원 장치 (1) 의 구성에 관해서 설명한다. 도 1 은 차량에 탑재된 전원 장치 (1) 의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
차량을 구동하는 구동력은 내연 기관인 엔진 (10) 에 의해서 생성된다. 엔진 (10) 자체는 공지된 일반적인 엔진이다. 엔진 (10) 의 출력은 트랜스미션 이나 디퍼렌셜 기어 등을 통해 구동륜에 전달되어 차량을 구동한다. 또한, 엔진 (10) 의 출력의 일부를 이용하여 구동되는 교류 발전기 (11; 발전기) 및 에어 컨디셔너·콤프레서 (12) 가, 엔진 (10) 에 부수적으로 형성되어 있다.
교류 발전기 (11) 는, 교류 발전기 (11) 에서 발전한 교류 전류를 정류하여 직류 전류화하는 정류기와 출력 전압을 조정하는 IC 레귤레이터를 내장하고 있고, 직류 전력을 출력한다. 교류 발전기 (11) 는 충방전 제어용 전자 제어 장치 (30; 이하 「충방전 ECU」 라고 함) 에 접속되어 있고, 그 여기 전류가 조절됨으로써 발전량이 가변 제어된다.
교류 발전기 (11) 에는 제 1 배선 (13) 을 통해서 예를 들어 12V 등의 정 전압으로 구동되는 정 전압계 전기 부하 (14) 가 접속되어 있다. 정 전압계 전기 부하 (14) 는, 소정 전압을 벗어나면 그 영향을 드라이버에게 지각시킬 수 있는 기능의 변화로서 나타나는 것으로, 소정 전압을 벗어나면 밝기가 변하는 라이트, 구동 속도가 변하는 와이퍼 등이 해당된다.
한편, 차량에 탑재된 배터리 (15) 에는 제 2 배선 (16) 을 통해서, 소정 전압의 범위에서 구동되는 가변 전압계 전기 부하 (17) 가 접속되어 있다. 가변 전압계 전기 부하 (17) 로서는 예를 들어, 각종 전자 제어 장치 (ECU) 나 센서류를 들 수 있다. 이들의 부하는 각각 예를 들어 5V∼16V, 8V∼16V 로 동작이 보증되도록 설계되어 있는 것으로, 전압이 변하였다 하더라도 기능적인 변화가 발생되지 않는 것이다. 또한, 배터리 (15) 에는 배터리 (15) 의 충방전 전류를 검출하는 전류 센서, 배터리 전압을 검출하는 전압 센서, 및 배터리 온도를 검출하는 온도 센서가 장착되어 있다. 이들의 전류 센서, 전압 센서 및 온도 센서는 충방전 ECU (30) 에 접속되어 있어, 검출한 신호를 충방전 ECU (30) 에 출력한다.
상기 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 은 배선을 단속하는 릴레이 (18) 를 통해 제 3 배선 (19) 에 의해 접속되어 있다. 릴레이 (18) 는 충방전 ECU (30) 에 접속되어 있고, 충방전 ECU (30) 의 제어 신호에 의해서 구동된다. 릴레이 (18) 가 온/오프됨으로써, 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 이 단속된다. 즉, 릴레이 (18) 는 단속 수단으로서 기능한다.
릴레이 (18) 가 오프된 경우, 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 의 접속이 끊어진다. 이 때, 교류 발전기 (11) 에 의해 발전된 전력이, 제 1 배선 (13) 을 통해서 정 전압계 전기 부하 (14) 에 공급되고, 배터리 (15) 로부터 출력된 전력이, 제 2 배선 (16) 을 통해서 가변 전압계 전기 부하 (17) 에 공급된다. 한편, 릴레이 (18) 가 온된 경우, 제 1 배선과 제 2 배선이 제 3 배선 및 릴레이 (18) 를 통해 접속된다. 이 때, 교류 발전기 (11) 에 의해 발전된 전력이, 가변 전압계 전기 부하 (17) 및 배터리 (15) 에 공급되어, 배터리 (15) 가 충전된다.
또한, 배터리 (15) 에는 열전 소자를 사용하여 열에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 열전 변환기 (20) 가 접속되어 있다. 열전 변환기 (20) 에 의해서 발전된 전력은 배터리 (15) 에 공급되어, 배터리 (15) 가 충전된다. 열전 변환기 (20) 는 복수의 열전 소자로 이루어지고, 각 열전 소자의 일방의 단자에는 축열기 (21) 의 축난부 (22: 蓄暖部) 로부터 난열이 공급되고, 타방의 단자에는 축열기 (21) 의 축랭부 (23; 蓄冷部) 로부터 냉열이 공급되도록 구성되어 있다. 열전 소자의 일방의 단자가 가열되고, 타방의 단자가 냉각됨으로써, 열전 소자의 양단에 온도차가 생기고, 이 온도차에 따라 제베크 효과 (Seebeck Effect) 에 의해 기전력이 발생된다. 열전 변환기 (20) 의 발전량은 충방전 ECU (30) 에 의해 조절된다.
축열기 (21) 는 난열을 축적하는 축난부 (22), 및 냉열을 축적하는 축랭부 (23) 를 구비하여 구성되어 있다. 축난부 (22) 에는 엔진 (10) 의 냉각수가 순환되어 있고, 엔진 냉각수의 열로 축난부 (22) 내부의 축난재를 가열함으로써 난열을 축적한다. 한편, 축랭부 (23) 에서는 에어 컨디셔너·콤프레서 (12) 에 의해 압축되어 콘덴서로 액화된 냉매가 기화되어, 기화할 때의 기화열로 축랭부 (23) 내부의 축랭재를 냉각시킴으로써 냉열을 축적한다. 축열기 (21) 의 축난부 (22) 및 축랭부 (23) 각각에는 온도 센서가 장착되어 있다. 이들 온도 센서는 충방전 ECU (30) 에 접속되어 있어, 검출한 신호를 충방전 ECU (30) 에 출력한다. 상기 기술한 바와 같이, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 난열 및 냉열은 열전 변환기 (20) 에 공급된다. 또한, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 난열 및 냉열은 에어 컨디셔너 (24) 에 의해 차 실내의 공조에 이용된다.
충방전 ECU (30) 는 상기 기술한 바와 같이, 엔진 (10) 의 운전 상태, 축열기 (21) 의 축열 상태나 배터리 (15) 의 충전 상태 (SOC: State of Charge) 에 따라 릴레이 (18) 를 구동함과 함께, 배터리 (15) 의 충전 상태, 및 축열기 (21) 의 축열 상태 등에 따라 열전 변환기 (20) 를 제어한다. 즉, 충방전 ECU (30) 는 제어 수단으로서 기능한다. 또한, 충방전 ECU (30) 에는 이그니션 스위치 (25) 도 접속되어 있어, 차량의 전원 상태가 충방전 ECU (30) 에 의해 감시된다.
에어 컨디셔너용 전자 제어 장치 (33; 이하 「에어컨 ECU」 이고 함) 는 에어 컨디셔너·콤프레서 (12) 의 냉매 토출량 (콤프레서 용량) 을 가변 제어하는 것 등에 의해 차 실내의 공조를 제어한다. 에어컨 ECU (33) 에는 차량 외부의 온도를 검출하는 외기온 센서, 차 실내의 온도를 검출하는 차 실내 온도 센서나 조작 패널이 접속되어 있다. 조작 패널에 의해서, 설정 온도나 송풍 모드, 풍량 등이 설정된다. 즉, 에어컨 ECU (33) 은 외기 온도, 차 실내 온도나 설정 온도 등의 차량 환경 정보를 취득하는 환경 정보 취득 수단으로서 기능한다.
엔진 제어용 전자 제어 장치 (31; 이하 「FI ECU」 라고 함) 는 엔진 (10) 의 운전 상태에 따라 흡입 공기량, 연료 분사량 및 점화 시기 등을 조절함으로써, 엔진 (10) 의 운전을 통합적으로 제어한다.
충방전 ECU (30), FI ECU (31), 및 에어컨 ECU (33) 각각은, 연산을 행하는 마이크로 프로세서, 마이크로 프로세서에 각 처리를 실행시키기 위한 프로그램 등을 기억하는 ROM, 연산 결과 등의 각종 데이터를 기억하는 RAM 및 배터리 (15) 에 의해서 그 기억 내용이 유지되는 백업 RAM 등을 갖고 구성되어 있다.
충방전 ECU (30), FI ECU (31), 및 에어컨 ECU (33) 는 예를 들어, CAN (Controller Area Network) 등의 통신 회선 (40) 에 의해 접속되어 있고, 서로 데이터의 교환이 가능해지도록 구성되어 있다. 통신 회선 (40) 을 통해, 엔진 부하나 트랜스미션의 시프트 포지션 등의 정보가 FI ECU (31) 로부터 충방전 ECU (30) 로 송신된다. 또한, 외기 온도나 차 실내 온도 등의 차량 환경 정보가 에 어컨 ECU (33) 로부터 충방전 ECU (30) 로 송신된다.
충방전 ECU (30) 는 차량을 목적지까지 유도하는 카 네비게이션 시스템 (32) 과도 통신 회선 (40) 을 통해 접속되어 있다. 카 네비게이션 시스템 (32) 은 교차점의 배치, 도로 구배나 도로 곡률 등의 도로·지형 정보, 및 그 밖의 정보 (예를 들어, 시설 정보) 등을 기억한 하드 디스크나 DVD 디스크 등의 기억 매체를 내장하고 있다. 또한, 카 네비게이션 시스템 (32) 은 통신 기능을 구비하고 있어, 기상 (날씨) 정보나 정체 정보 등을 차량 외부로부터 취득할 수도 있다. 또, 통신 기능에 의해서, 상기 기술한 도로·지형 정보 등을 취득해도 된다.
카 네비게이션 시스템 (32) 에서는 목적지가 설정된 경우, 권장 경로와 함께 이 경로의 전체 구간에 걸친 교차점의 배치, 도로 구배, 도로 곡률이나 정체 정보 등의 주행 경로 정보가 취득된다. 즉, 카 네비게이션 시스템 (32) 은 주행 경로 정보를 취득하는 주행 경로 정보 취득 수단으로서 기능한다. 또, 차량의 자차 (自車) 위치는 GPS나 자이로스코프 등을 사용하여 검출된다. 카 네비게이션 시스템 (32) 은 통신 회선 (40) 을 통해, 취득한 주행 경로 정보 및 자차 위치를 충방전 ECU (30) 에 송신한다.
다음으로, 도 2∼도 5 를 참조하여 전원 장치 (1) 의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 도 2 를 참조하여 전원 장치 (1) 에 의한 열전 변환기 제어에 관해서 설명한다. 도 2 는 전원 장치 (1) 에 의한 열전 변환기 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 충방전 ECU (30) 에 의해서 행해지는 것이고, 차량의 전원이 온되고 나서 오프되기 까지의 사이, 소정 타이밍으로 반복 실 행된다.
단계 S100 에서는 카 네비게이션 시스템 (32) 으로부터, 목적지, 현재 위치 (자차 위치), 설정된 주행 경로에 관한 교차점의 배치, 도로 구배, 도로 곡률 및 정체 정보 등의 주행 경로 정보가 판독된다. 계속되는 단계 S102 에서는 에어컨 ECU (33) 으로부터, 외기 온도, 차 실내 온도나 에어 컨디셔너 (24) 의 설정 온도 등의 차량 환경 정보가 판독된다.
다음으로, 단계 S104 에서는 단계 S100, S102 에서 판독된 주행 경로 정보 및 차량 환경 정보에 기초하여, 목적지에 도착할 때까지 필요한 열량이 추정된다. 이 때, 엔진 (10) 의 재시동에 요구되는 배터리 충전량까지 배터리 (15) 를 충전하기 위해서 필요로 되는 열량도 고려된다. 한편, 단계 S106 에서는 축랭재 및 축난재 각각의 온도나 부피 등에 기초하여 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량이 구해진다.
계속되는 단계 S108 에서는, 단계 S104 에서 추정된 필요 열량과, 단계 S106 에서 구해진 축열량이 비교되어, 잉여 열량이 있는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 필요 열량이 축열량보다 큰 경우, 즉 잉여 열량이 없는 경우에는 일단 본 처리로부터 빠진다. 한편, 축열량이 필요 열량보다 클 때, 즉 잉여 열량이 축적되어 있을 때에는 단계 S110 으로 처리가 이행된다.
단계 S110 에서는 FI ECU (31) 로부터 엔진 부하가 판독된다. 또한, 계속되는 단계 S112 에서는 FI ECU (31) 로부터 트랜스미션의 시프트 포지션이 판독된다.
다음으로, 단계 S114 에서는 단계 S100 에서 판독된 도로 구배 등의 주행 경로 정보, 단계 S110, S112 에서 판독된 엔진 부하나 시프트 포지션 등의 정보에 기초하여, 시프트 다운될 가능성이 있는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 시프트 다운될 가능성이 있다고 판단된 경우에는 단계 S118 로 처리가 이행된다. 한편, 시프트 다운될 가능성이 없다고 판단되었을 때에는 단계 S116 으로 처리가 이행된다.
단계 S116 에서는 도로 구배, 도로 곡률 및 정체 정보 등의 주행 경로 정보 및 엔진 제원 등의 정보에 기초하여, 목적지에 도착할 때까지 고부하 운전 영역이 존재하는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 고부하 운전 영역이 있다고 판단된 경우에는 단계 S118 로 처리가 이행된다. 한편, 고부하 운전 영역이 없다고 판단된 경우에는 본 처리로부터 일단 빠진다.
단계 S118 에서는 교류 발전기 (11) 의 발전량 (또는 제 1 배선 (13) 의 전압치, 전류치), 배터리 (15) 의 충방전량 및 열전 변환기의 발전량 (또는 제 2 배선 (16) 의 전압치, 전류치) 등으로부터, 정 전압계 전기 부하 (14) 및 가변 전압계 전기 부하 (17) 의 전기 부하량이 구해진다. 계속되는 단계 S120 에서는 단계 S118 에서 구해진 전기 부하량에 따라 필요 전력량이 산출된다.
계속해서, 단계 S122 에서는 단계 S120 에서 구해진 필요 전력량에 따라, 축열기 (21) 로부터 냉열 및 난열이 열전 변환기 (20) 에 공급되고, 열전 변환기 (20) 에서 발전이 행해진다.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 이그니션 스위치가 오프되었을 때의 열전 변환 기 제어에 관해서 설명한다. 도 3 은 이그니션 오프시의 열전 변환기 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 충방전 ECU (30) 에 의해서 행해지는 것이고, 차량의 전원이 오프된 후에 실행된다.
단계 S200 에서는 이그니션 스위치 (25) 가 오프되었는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 이그니션 스위치 (25) 가 오프된 경우에는 단계 S202 로 처리가 이행된다. 한편, 이그니션 스위치 (25) 가 오프되어 있지 않을 때에는 본 처리로부터 일단 빠져, 상기 기술한 열전 변환기 제어가 실행된다.
단계 S202 에서는 열전 변환기 (20) 가 구동되어, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량이 전부 전력으로 변환되어 배터리 (15) 가 충전된다. 그럼으로써, 엔진 (10) 의 재시동성이 확보된다.
다음으로, 도 4 를 참조하여, 이그니션 스위치가 오프되었을 때의 다른 열전 변환기 제어에 관해서 설명한다. 도 4 는 이그니션 오프시의 열전 변환기 제어의 다른 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리도, 충방전 ECU (30) 에 의해서 행해지는 것이고, 차량의 전원이 오프된 후에 실행된다.
단계 S300 에서는 카 네비게이션 시스템 (32) 으로부터, 목적지, 현재 위치 (자차 위치) 가 판독된다. 계속되는 단계 S302 에서는 이그니션 스위치 (25) 가 오프되었는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 이그니션 스위치 (25) 가 오프된 경우에는 단계 S304 로 처리가 이행된다. 한편, 이그니션 스위치 (25) 가 오프되어 있지 않을 때에는 본 처리로부터 일단 빠져, 상기 기술한 열전 변환기 제어가 실행된다.
단계 S304 에서는 단계 S300 에서 판독된 목적지와 현재 위치가 비교되어, 목적지에 도착하였는지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 목적지에 도착하였다고 판단된 경우에는 단계 S306 으로 처리가 이행된다. 한편, 아직 목적지에 도착하지 않았다고 판단되었을 때에는 단계 S308 로 처리가 이행된다.
단계 S306 에서는 열전 변환기 (20) 가 구동되어 배터리 (15) 가 충전된다. 이 경우, 이미 목적지에 도착하였으므로, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량이 전부 전력으로 변환되어 배터리 (15) 가 충전된다. 그 후, 본 처리가 종료된다.
단계 S308 에서는 엔진 (10) 의 재시동에 필요한 배터리 충전량에 기초하여, 배터리 (15) 의 충전 시간이 구해진다. 그리고, 계속되는 단계 S310 에 있어서, 구해진 충전 시간이 경과할 때까지 축열기 (21) 로부터 냉열 및 난열이 열전 변환기 (20) 에 공급되고, 열전 변환기 (20) 에서 발전이 행해진다. 그리고, 배터리 (15) 가 재시동가능한 충전량까지 충전된다. 그 후, 본 처리가 종료된다.
다음으로, 도 5 를 참조하여 전원 장치 (1) 에 의한 충전 제어에 관해서 설명한다. 도 5 는 전원 장치 (1) 에 의한 충전 제어의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 이 처리는 충방전 ECU (30) 에 의해서 행해지는 것이고, 차량의 전원이 온되고 나서 오프되기 까지의 사이, 소정 타이밍으로 반복 실행된다.
단계 S400 에서는 FI ECU (31) 로부터 엔진 부하 등의 엔진 운전 상태가 판독된다. 다음으로 단계 S402 에서는 단계 S400 에서 판독된 엔진 부하 등에 기초하여, 드라이버빌리티를 악화시키지 않고 충전시킬 수 있는 운전 상태인지의 여 부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 드라이버빌리티를 악화시키지 않고 충전시킬 수 있는 운전 상태라고 판단된 경우에는 단계 S404 로 처리가 이행된다. 한편, 드라이버빌리티를 악화시키지 않고 충전시킬 수 없는 운전 상태라고 판단되었을 때에는 본 처리로부터 일단 빠진다.
단계 S404 에서는 축랭재 및 축난재 각각의 온도나 부피 등에 기초하여 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량이 구해진다.
계속되는 단계 S406 에서는 단계 S404 에서 구해진 축열기 (21) 에 축적되어 있는 축열량, 및 축난부 (22) 의 온도와 축랭부 (23) 의 온도의 온도차에 기초하여, 교류 발전기 (11) 에 의한 충전 개시 배터리 전압 (또는 배터리 충전량) 이 설정된다. 구체적으로는 충방전 ECU (30) 의 ROM 에는, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량과, 축난부 (22) 의 온도와 축랭부 (23) 의 온도의 온도차와, 충전 개시 배터리 전압과의 관계를 정한 맵 (충전 개시 배터리 전압 맵) 이 기억되어 있다. 그리고, 축열량과 온도차에 의해 충전 개시 배터리 전압 맵이 검색되어 충전 개시 배터리 전압이 구해진다.
도 6 에 나타나는 바와 같이, 충전 개시 배터리 전압 맵은 축열기 (21) 의 축열량이 많아짐에 따라서 충전 개시 배터리 전압이 낮아지도록 설정되어 있다. 또한, 축난부 (22) 의 온도와 축랭부 (23) 의 온도의 온도차가 커질수록 충전 개시 배터리 전압이 낮아지도록 설정되어 있다. 그래서, 도 8 에 나타나는 바와 같이, 축열기 (21) 의 축열량이 많아질수록, 충방전 제어에 있어서의 제어 전압 범위가 확대되어, 제어 주기가 길어진다.
계속해서, 단계 S408 에서는 배터리 (15) 의 전압이, 단계 S406 에서 설정된 충전 개시 배터리 전압보다 낮은지 여부에 대한 판단이 행해진다. 여기서, 배터리 (15) 전압이 충전 개시 배터리 전압보다 낮은 경우에는 단계 S410 으로 처리가 이행된다. 한편, 배터리 (15) 전압이 충전 개시 배터리 전압 이상일 때에는 본 처리로부터 일단 빠진다.
단계 S410 에서는 배터리 (15) 의 충방전량 및 열전 변환기의 발전량 (또는 제 2 배선 (16) 에 있어서의 전압치, 전류치) 등으로부터, 가변 전압계 전기 부하 (17) 의 전기 부하량이 구해진다.
계속해서, 단계 S412 에서는 단계 S410 에서 구해진 가변 전압계 전기 부하 (17) 의 전기 부하량, 및 엔진 부하에 기초하여, 배터리 (15) 의 목표 충전량이 설정된다. 구체적으로는 충방전 ECU (30) 의 ROM 에는 가변 전압계 전기 부하 (17) 의 전기 부하량과, 엔진 부하와, 배터리 (15) 의 목표 충전량과의 관계를 정한 맵 (목표 충전량 맵) 이 기억되어 있다. 그리고, 전기 부하량과 엔진 부하에 의해 목표 충전량이 검색되어 목표 충전량이 구해진다.
도 7 에 나타나는 바와 같이, 목표 충전량 맵은 가변 전압계 전기 부하 (17) 의 전기 부하량이 많아짐에 따라서 목표 충전량이 많아지도록 설정되어 있다. 또한, 엔진 부하가 가벼워질수록 목표 충전량이 많아지도록 설정되어 있다.
계속되는 단계 S414 에서는 단계 S412 에서 설정된 배터리 (15) 의 목표 충전량에 따라, 릴레이 (18) 가 온된다. 그 결과, 교류 발전기 (11) 에 의해 발전된 전력이, 릴레이 (18) 를 통해 배터리 (15) 에 공급되어, 배터리 (15) 가 충전 된다.
이와 같이, 전원 장치 (1) 에 의하면, 차량에 탑재되는 전기 부하가, 12V 로서 구동되는 정 전압계 전기 부하 (14) 와, 예를 들어 5V∼16V 로 구동되는 가변 전압계 전기 부하 (17) 가 분리되어, 교류 발전기 (11) 와 정 전압계 전기 부하 (14) 가 제 1 배선 (13) 에 의해 접속되고, 배터리 (15) 와 가변 전압계 전기 부하 (17) 가 제 2 배선 (16) 에 의해 접속됨과 함께, 릴레이 (18) 를 통해 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 이 접속된다. 엔진 (10) 의 운전 상태, 축열기 (21) 의 축열 상태 및 배터리 (15) 의 충전 상태에 기초하여 릴레이 (18) 가 제어되고, 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 이 차단된 경우, 교류 발전기 (11) 로부터 출력된 전력은 정 전압계 전기 부하 (14) 에만 공급되므로, 교류 발전기 (11) 에 접속되어 있는 전기 부하가 경감되어 교류 발전기 (11) 의 구동 부하 변동이 감소된다.
예를 들어, 고속 도로 등의 주행에서는 엔진 (10) 으로부터 발생되는 열량이 커져 축열기 (21) 에 축적되는 열량이 증대되는 상황이 생길 수 있다. 이러한 상황에서는 열전 변환기 (20) 는 12V 이상의 전압을 발생시켜, 이 전력을 가변 전압계 전기 부하 (17) 에 공급할 수 있다. 이러한 상황에서도 교류 발전기 (11) 의 전력은 정 전압계 전기 부하 (14) 에만 공급되므로, 교류 발전기 (11) 의 구동 부하 변동이 감소된다.
한편, 교류 발전기 (11) 로부터 배터리 (15) 에 충전을 행할 때에는 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 이 접속되어, 교류 발전기 (11) 로부터 출력된 전력은 배터리 (15) 및 가변 전압계 전기 부하 (17) 에 공급된다. 여기서, 릴레이 (18) 의 구동 판단은 교류 발전기 (11) 를 구동하는 엔진 (10) 의 운전 상태 등에 따라 행해지므로, 드라이버빌리티를 악화시키는 운전 영역에서의 충전을 방지할 수 있다. 또, 본 전원 장치 (1) 에 의하면, 배터리 (15) 로부터 전력이 공급되는 가변 전압계 전기 부하 (17) 는 12V 이하의 낮은 전압으로도 구동가능하고, 배터리 (15) 는 열전 변환기 (20) 로부터도 전력을 공급받을 수 있다. 그래서, 충방전 제어의 제어 전압 범위가 확대되어, 릴레이 (18) 의 제어 자유도를 증대시킬 수 있다. 이들의 결과, 엔진 (10) 의 부하 변동이 억제되므로, 드라이버빌리티의 악화를 억제하여 연비를 향상시킬 수 있게 된다.
전원 장치 (1) 에 의하면, 목적지와 현재 위치의 위치 관계, 도로 구배나 정체의 유무 등의 주행 경로 정보, 및 차내 온도나 에어 컨디셔너 설정 온도 등의 차량 환경 정보에 기초하여, 목적지에 도착할 때까지 필요로 되는 열량이 예측된다. 그리고, 이 예상 필요 열량에 추가하여, 엔진 (10) 을 시동할 수 있는 배터리 충전량까지 배터리 (15) 를 충전하기 위해서 필요한 열량을 고려하여 열전 변환기 (20) 가 제어된다. 그래서, 필요 열량을 확보하면서, 축열기 (21) 에 축적되어 있는 열량을 효율적으로 이용하여 열전 변환기 (20) 에서 배터리 (15) 로 전력을 공급할 수 있게 된다.
또한, 전원 장치 (1) 에 의하면, 이그니션 스위치 (25) 가 오프된 후에, 축열기 (21) 의 잔류 열량을 사용하여 배터리 (15) 가 충전되므로, 엔진 (10) 의 재시동성을 확보할 수 있다. 한편, 잔류 열량에 따라 엔진 가동시에 있어서의 배터리 (15) 의 충전 개시 전압을 낮출 수 있으므로, 충방전 제어의 제어 전압 범위 를 더욱 확대시킬 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 제 1 배선 (13) 과 제 2 배선 (16) 을 단속하기 위해서 릴레이를 사용하였지만, 릴레이 대신에 파워 MOS FET 등의 스위칭 소자를 사용해도 된다.
또한, 에어 컨디셔너·콤프레서 (12) 는 엔진 (10) 으로부터의 구동력에 더하여, 차륜으로부터의 동력에 의해 구동 (회생) 되는 구성으로 해도 된다. 이렇게 하면, 제동 에너지를 에어 컨디셔너·콤프레서 (12) 로 회생시킴으로써, 연비를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 실시형태에서는 엔진 냉각수의 열로 축난부 (22) 내부의 축난재를 가열함으로써 난열을 축적하였지만, 엔진 냉각수 대신에, 또는 엔진 냉각수에 추가하여, 엔진 (10) 의 배기열이나 그밖의 배열 (排熱) 을 축열하는 구성으로 해도 된다.
또한, 각 ECU 의 구성, 기능 분담, 및 통신 회선 (40) 을 사용한 접속 형태 등은 상기 실시형태에 한정되지 않는다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 차량에 탑재되는 전기 부하를, 발전기로부터 출력된 전력이 공급되는 정 전압계 전기 부하와 배터리로부터 출력된 전력이 공급되는 가변 전압계 전기 부하로 분리함과 함께, 축열기에 축적된 열을 이용하여 발전된 전력을 배터리에 공급하는 열전 변환기를 구비한 구성 으로 함으로써, 드라이버빌리티의 악화를 억제하여, 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 내연 기관에 의해 구동되는 발전기와 소정 전압으로 구동되는 정 전압계 전기 부하를 접속하는 제 1 배선;
    냉열 및 난열을 축적하는 축열기;
    상기 축열기에 축적된 열을 이용하여 발전을 행함과 함께 발전된 전력을 배터리에 공급하는 열전 변환기;
    상기 배터리와 소정 전압의 범위에서 구동되는 가변 전압계 전기 부하를 접속하는 제 2 배선;
    상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선을 접속하는 제 3 배선 상에 형성되어 상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선을 단속하는 단속 수단; 및
    상기 열전 변환기를 제어함과 함께, 상기 내연 기관의 운전 상태, 상기 축열기의 축열 상태, 및 상기 배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 단속 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 축열기에 축적되어 있는 열량, 및 상기 내연 기관의 시동에 필요한 배터리 충전량에 따라 상기 열전 변환기를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 차량의 이그니션 스위치가 오프되었을 때에 상기 열전 변환기를 작동시켜, 상기 내연 기관의 시동에 필요한 배터리 충전량까지 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    차량의 주행 경로에 관한 정보를 취득하는 주행 경로 정보 취득 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은 상기 주행 경로 정보 취득 수단에 의해 취득된 주행 경로 정보에 기초하여 상기 차량의 주행 상태를 예측하고, 예측된 주행 상태를 고려하여 상기 열전 변환기를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주행 경로 정보 취득 수단은 상기 차량을 목적지까지 유도하는 카 네비게이션 시스템이고,
    상기 제어 수단은 상기 목적지와 현재 위치로부터 상기 축열기의 필요 축열량을 예측하고, 그 필요 축열량을 추가로 고려하여 상기 열전 변환기를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    차량 환경에 관한 정보를 취득하는 환경 정보 취득 수단을 추가로 구비하고,
    상기 제어 수단은 상기 환경 정보 취득 수단에 의해 취득된 차량 환경 정보에 기초하여 상기 차량에서 필요로 되는 열량을 예측하고, 그 필요 열량을 추가로 고려하여 상기 열전 변환기를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 환경 정보 취득 수단은 차 실내의 공조를 제어하는 에어 컨디셔너용 전자 제어 장치이고, 그 에어 컨디셔너용 전자 제어 장치는 외기 온도, 차 실내 온도 및 에어 컨디셔너 설정 온도를 취득하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
KR1020050124913A 2004-12-22 2005-12-17 전원 장치 KR100675546B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00371935 2004-12-22
JP2004371935A JP4396515B2 (ja) 2004-12-22 2004-12-22 電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060071880A KR20060071880A (ko) 2006-06-27
KR100675546B1 true KR100675546B1 (ko) 2007-01-30

Family

ID=35811779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050124913A KR100675546B1 (ko) 2004-12-22 2005-12-17 전원 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7417208B2 (ko)
EP (1) EP1674325B1 (ko)
JP (1) JP4396515B2 (ko)
KR (1) KR100675546B1 (ko)
CN (1) CN100356657C (ko)
DE (1) DE602005001838T2 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5076378B2 (ja) * 2006-07-03 2012-11-21 マツダ株式会社 バッテリの温度制御装置
US7426910B2 (en) * 2006-10-30 2008-09-23 Ford Global Technologies, Llc Engine system having improved efficiency
JP4650438B2 (ja) * 2007-03-02 2011-03-16 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置
FR2917997B1 (fr) * 2007-06-29 2009-08-28 Renault Sas Systeme de regulation thermique de l'habitacle d'un vehicule
GB0912452D0 (en) * 2009-07-17 2009-08-26 Agco Gmbh Vehicle battery charging apparatus
JP5110110B2 (ja) * 2010-03-18 2012-12-26 株式会社デンソー 車両用電源装置
CN103238264A (zh) * 2010-09-21 2013-08-07 普罗特拉公司 具有不同储能配置的等效快速充电系统及方法
JP5919857B2 (ja) * 2012-02-03 2016-05-18 スズキ株式会社 充放電制御装置
DE102012202150A1 (de) 2012-02-13 2013-08-14 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum thermoelektrischen Erzeugen von Energie für ein Fahrzeug
US10167702B2 (en) * 2014-08-20 2019-01-01 Schlumberger Technology Corporation Electrical power generation system
CN105730239B (zh) * 2016-02-03 2018-08-28 中车株洲电力机车有限公司 一种车载负载供电电路
JP6974913B2 (ja) * 2016-11-30 2021-12-01 株式会社辰巳菱機 負荷試験システム
CN113665509B (zh) * 2020-05-15 2023-11-17 广州汽车集团股份有限公司 车辆蓄电池的电量控制方法、装置和可读存储介质

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3885126A (en) * 1972-06-07 1975-05-20 Nissan Motor Electric heat accumulator unit
US4148192A (en) * 1977-11-23 1979-04-10 Cummings Troy A Internal combustion electric power hybrid power plant
JP3211626B2 (ja) 1994-06-29 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
DE19639713C1 (de) 1996-09-26 1998-04-02 Siemens Ag Elektrofahrzeug
JP3864625B2 (ja) * 1999-07-12 2007-01-10 トヨタ自動車株式会社 移動体の駆動装置
JP2002115573A (ja) * 2000-10-10 2002-04-19 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両
DE60236844D1 (de) * 2001-01-03 2010-08-12 Univ California Verfahren zur steuerung der betriebseigenschaften
JP3953377B2 (ja) 2002-07-16 2007-08-08 トヨタ自動車株式会社 空調装置
FR2845525B1 (fr) * 2002-10-03 2005-03-18 Renault Sa Procede de recuperation d'energie a bord d'un vehicule equipe d'une pile a combustible a reformeur
EP1802476B1 (en) * 2004-08-31 2010-08-18 Groupe Énerstat Inc. Climate control system for vehicle berths and cabs

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006176016A (ja) 2006-07-06
DE602005001838D1 (de) 2007-09-13
EP1674325A1 (en) 2006-06-28
CN1794539A (zh) 2006-06-28
KR20060071880A (ko) 2006-06-27
US7417208B2 (en) 2008-08-26
US20060132100A1 (en) 2006-06-22
DE602005001838T2 (de) 2008-04-17
EP1674325B1 (en) 2007-08-01
JP4396515B2 (ja) 2010-01-13
CN100356657C (zh) 2007-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100675546B1 (ko) 전원 장치
JP3596170B2 (ja) 内燃機関の補機駆動制御装置
EP2177389B1 (en) Vehicle equipped with power storage device and temperature control method of power storage device
US8972090B2 (en) Predictive powertrain control using powertrain history and GPS data
US8548660B2 (en) Integrated hybrid vehicle control strategy
JP4637443B2 (ja) 車両の制御システム及び制御方法
JP4075812B2 (ja) 車両用協調制御装置
EP2272728B1 (en) Hybrid vehicle, and method for controlling the same
JP4765298B2 (ja) バッテリ冷却装置
KR101836250B1 (ko) 구동 모터를 구비한 차량의 dc 컨버터의 출력 전압을 제어하는 방법 및 장치
JP2004236472A (ja) 車両の制御装置
KR20190056152A (ko) 마일드 하이브리드 차량의 전력 제어 방법 및 장치
JP4802715B2 (ja) 温度上昇予測装置およびこれを備える経路案内システム並びにこれを搭載する車両、温度上昇予測方法、経路案内方法、熱負荷予測装置
US10794353B2 (en) Vehicle system including idle stop and go function and method for controlling idle stop and go
JP2018114815A (ja) 車両制御装置
JP6459453B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2017114143A (ja) 蓄冷式クーラ
WO2022137899A1 (ja) 電池温調制御装置
CN113165633A (zh) 用于运行混合电动车辆的方法、控制装置以及混合电动车辆
JP7295982B1 (ja) 充電制御システム
JP2022067090A (ja) ハイブリッドパワートレインシステムを備えた車両を動作させる方法
Quigley The use of vehicle navigation information and prediction of journey characteristics for the optimal control of hybrid and electric vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140107

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150105

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee