DE112008001341B4

DE112008001341B4 - Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug und Fahrzeug

Info

Publication number: DE112008001341B4
Application number: DE112008001341.1T
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Takaoka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: US9731667B2; CN101678777A; US20100138087A1; DE112008001341T5; JP4842885B2; US20130300191A1; WO2008146577A1; CN101678777B; US8515605B2; JP2008295159A

Abstract

Ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug, das aufweist: einen Batteriepack (39A, 39B), der konfiguriert ist, um an einem Fahrzeug und von diesem lösbar zu sein und der eine Speichereinheit (158, 168), die Informationen speichert, aufweist, eine Steuervorrichtung (30), die einen Inverter zum Antreiben eines Motors auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist und den Inverter auf der Grundlage von Informationen, die sich von den in der Speichereinheit gespeicherten Informationen unterscheiden, steuert, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist; und eine erste Batterie (BA), die elektrische Leistung dem Inverter zuführt, wobei der Batteriepack (39A, 39B) ferner aufweist: eine zweite Batterie (BB1), die eine optionale Batterie ist, die entsprechend dem Status der Nutzerverwendung hinzugefügt oder entfernt wird und die parallel zur ersten Batterie vorgesehen ist, zum Zuführen von elektrischer Leistung zum Inverter, und einen Verstärkungswandler (12B), der eine Spannung der zweiten Batterie (BB1) in eine Spannung der ersten Batterie umwandelt und die umgewandelte Spannung dem Inverter zuführt, wobei die Steuervorrichtung (30) bewirkt, dass der Inverter (14, 22) am Fahrzeug eine Steuerung in Bezug auf die erste Batterie (BA) und eine Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie (BB1) auf der Grundlage von in der Speichereinheit (158) gespeicherter Information ausführt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug und ein Fahrzeug, und insbesondere auf ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug für ein Fahrzeug, das extern ladbar ist, und das Fahrzeug.
Technischer Hintergrund
In den letzten Jahren haben Fahrzeuge, die mit einer Leistungszuführungsvorrichtung ausgerüstet sind und ihre elektrische Leistung zum Antrieb eines Motors bzw. Elektromotors nutzen, wie z. B. Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge und ähnliches, als umweltfreundliche Fahrzeuge bzw. Autos die Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Bei einem solchen Fahrzeug wurde ebenfalls die Verwendung einer extern ladbaren Konfiguration in Betracht gezogen. Die japanische Patentoffenlegung JP H08-154 307 A offenbart ein elektrisches Hybridfahrzeug mit einer Batterie, die durch eine externe Ladeeinrichtung ladbar ist, einem Antriebsmotor, der Räder unter Verwendung von elektrischer Leistung von der Batterie antreiben kann, einer Steuereinrichtung, die den Betrieb des Motors steuert, und mit einem Verbrennungsmotor, der zum Antreiben der Räder direkt oder indirekt verwendet wird.
Um die Fahrentfernung, die durch die geladene elektrische Leistung erreicht werden kann, auszudehnen, ist es notwendig, die Kapazität der Leistungsspeichereinrichtung zu erhöhen. Jedoch ergibt sich aus einer Erhöhung der Kapazität einer Leistungsspeichervorrichtung eine Erhöhung der Kosten und eine Erhöhung des Gewichts des Fahrzeugs, was zu einer schlechten Anzahl der zurückgelegten Meilen führt. Daher ist es wünschenswert, die Kapazität einer Batterie an ein Nutzungsmuster eines erwerbenden Nutzers anzupassen.
Genauer gesagt ergibt sich, da die Fahrentfernung je Ladung nicht notwendigerweise die gleiche für jeden Nutzer der extern ladbaren Hybridfahrzeuge ist, ein Wunsch, die Kapazität einer montierten Batterie für jeden erwerbenden Nutzer zu ändern. Beispielsweise ist es denkbar, die optimale Batteriekapazität auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Zuhause und einem Büro des Nutzers auszuwählen.
Jedoch ergibt sich bei der Bereitstellung von Fahrzeugen mit verschiedenen Batteriekapazitäten eine Erhöhung der Herstellungskosten und ein schwieriges Management bei der Fertigung. Ferner ist es stärker vorzuziehen, dass die Kapazität einer durch einen Nutzer besessenen Batterie verändert werden kann, wenn eine Änderung der Nutzerverwendungsumgebung aufgrund eines Umzugs, eines Arbeitswechsels oder ähnlichem auftritt.
Beim Gegenstand von Dokument JP 2006 006 077 A sind Batterien zum Antreiben des Motors in Reihe geschaltet. In dem Fall, in dem eine der Batterien herausgenommen wird, wird eine Vielzahl von Relais verwendet, um den Motor trotz Fehlens von einer der Batterien anzutreiben. Die Dokumente US 5 422 558 A und US 2007/0 029 986 A1 stellen die Parallelschaltung von Batterien da. Die Aufgabe der Erfindung in Dokument EP 0 921 607 A2 besteht darin, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei die die Steckverbindung zur Datenübertragung zwischen Batterie und Datenverarbeitungseinheit kompakt und einfach ist. Zu diesem Zweck Können Codierstifte Infrarotsignale übertragen und kann über einen sechskantigen Codierstift die Batteriespannung eingestellt werden.
Beim Gegenstand von Dokument DE 29 805 900 U1 besteht die Aufgabe Kontaktstifte einfach zu entfernen. Dokument DE 10 2005 025 142 A1 bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für Elektrizitätsspeicherblöcke zur Verwendung bei Elektromotoren.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuersystem von Gerätschaft
am Fahrzeug und ein Fahrzeug mit Fähigkeit zum einfachen Ändern der Batteriekapazität vorzusehen. Diese Aufgaben wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zusammenfassend gesagt ist die vorliegende Erfindung ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug, das aufweist: einen Batteriepack, der konfiguriert ist, um an einem Fahrzeug anbringbar und von diesem lösbar zu sein, und der eine Speichereinheit, die Informationen speichert, aufweist, und eine Steuervorrichtung, die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage von in der Speichereinheit gespeicherten Informationen steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist, und der die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage von Informationen, die sich von den Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, unterscheiden, steuert, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Vorzugsweise steuert die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind.
Vorzugsweise weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug ferner eine Kühlvorrichtung, die den Batteriepack kühlt, auf. Die Steuervorrichtung steuert die Kühlvorrichtung auf der Grundlage von in der Speichereinheit gespeicherten Informationen.
Vorzugsweise weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug ferner eine erste Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Der Batteriepack weist ferner eine zweite Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Die Steuervorrichtung bewirkt, dass die Gerätschaft am Fahrzeug die Steuerung in Bezug auf die erste Batterie und die Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie auf der Grundlage von in der Speichereinheit gespeicherten Informationen ausführt.
Stärker bevorzugt nimmt die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage der vorgeschriebenen Steuerkonstanten vor und ändert diese die Steuerkonstante auf der Grundlage der von der Speichereinheit gelesenen Informationen.
Vorzugsweise bestimmt die Steuervorrichtung, ob der Batteriepack ein offizielles bzw. autorisiertes Produkt ist, auf der Grundlage der von der Speichereinheit gelesenen Informationen.
Vorzugsweise weist der Batteriepack ferner eine Batterie, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt, und eine Kühlvorrichtung, die die Batterie kühlt, auf.
Entsprechend einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug mit: einem Batteriepack mit einer Verbindungseinheit zum befestigbaren und lösbaren Verbinden mit einem Fahrzeug, einer Formerfassungseinheit, die am Fahrzeug vorgesehen ist, um eine Form der Verbindungseinheit zu erfassen, und einer Steuervorrichtung, die die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit steuert.
Vorzugsweise steuert die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Vorzugsweise weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug ferner eine Kühlvorrichtung, die den Batteriepack kühlt, auf. Die Steuervorrichtung steuert die Kühlvorrichtung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Vorzugsweise weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug ferner eine erste Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Der Batteriepack weist ferner eine zweite Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Die Steuervorrichtung bewirkt, dass die Gerätschaft am Fahrzeug die Steuerung in Bezug auf die erste Batterie und die Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit ausführt.
Stärker bevorzugt führt die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage der vorgeschriebenen Steuerkonstante aus und ändert diese die Steuerkonstante auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Vorzugsweise weist der Batteriepack ferner eine Batterie, die der Gerätschaft am Fahrzeug elektrische Leistung zuführt, und eine Kühlvorrichtung, die die Batterie kühlt, auf.
Entsprechend einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das konfiguriert ist, so dass ein Batteriepack mit einer Verbindungseinheit, die die Verbindung zum Fahrzeug herstellt, anbringbar und lösbar in Bezug auf das Fahrzeug ist, mit einer Steuervorrichtung, die die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage der Informationen, die vom Batteriepack gelesen werden, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist, steuert und die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage von Informationen, die im Fahrzeug gespeichert sind, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist, steuert.
Vorzugsweise steuert die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage von Informationen, die vom Batteriepack gelesen werden.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug ferner eine Kühlvorrichtung, die den Batteriepack kühlt, auf. Die Steuervorrichtung steuert die Kühlvorrichtung auf der Grundlage von Informationen, die aus dem Batteriepack gelesen werden.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug ferner eine erste Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Der Batteriepack weist ferner eine zweite Batterie, die der Gerätschaft am Fahrzeug elektrische Leistung zuführt, auf. Die Steuervorrichtung bewirkt, dass die Gerätschaft am Fahrzeug die Steuerung in Bezug auf die erste Batterie und die Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie auf der Grundlage von Informationen, die aus dem Batteriepack gelesen werden, steuert.
Stärker bevorzugt führt die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage der vorgeschriebenen Steuerkonstante aus und ändert diese die Steuerkonstante auf der Grundlage der Informationen, die vom Batteriepack gelesen werden.
Vorzugsweise bestimmt die Steuervorrichtung, ob der Batteriepack ein autorisiertes bzw. offizielles Produkt ist oder nicht, auf der Grundlage von Informationen, die aus dem Batteriepack gelesen werden.
Vorzugsweise weist der Batteriepack ferner eine Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt, und eine Kühlvorrichtung, die die Batterie kühlt, auf.
Entsprechend einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das konfiguriert ist, so dass ein Batteriepack mit einer Verbindungseinheit, die die Verbindung mit dem Fahrzeug herstellt, in Bezug auf das Fahrzeug anbringbar und lösbar ist, mit einer Formerfassungseinheit, die am Fahrzeug zum Erfassen einer Form der Verbindungseinheit vorgesehen ist, und einer Steuervorrichtung, die die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit steuert.
Vorzugsweise steuert die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug ferner eine Kühlvorrichtung, die den Batteriepack kühlt, auf. Die Steuervorrichtung steuert die Kühlvorrichtung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug ferner eine erste Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Der Batteriepack weist ferner eine zweite Batterie auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Die Steuervorrichtung bewirkt, dass die Gerätschaft am Fahrzeug die Steuerung in Bezug auf die erste Batterie und die Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit ausführt.
Stärker bevorzugt führt die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage der vorgeschriebenen Steuerkonstante aus und ändert diese die Steuerkonstante auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit.
Bevorzugt weist der Batteriepack ferner eine Batterie, die der Gerätschaft am Fahrzeug elektrische Leistung zuführt, und eine Kühlvorrichtung, die die Batterie kühlt, auf.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Batteriekapazität einer Leistungszuführvorrichtung für ein Fahrzeug in einfacher Weise geändert werden. Ferner kann die optimale Batteriekapazität für jeden Nutzer bestimmt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Hauptkonfiguration eines Fahrzeugs 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltbild, das eine detaillierte Konfiguration von Invertern 14 und 22 von 1 zeigt.
3 ist ein Schaltbild, das eine detaillierte Konfiguration von Verstärkungswandlern 12A und 12B von 1 zeigt.
4 zeigt eine Struktur eines Verbinders, der zwischen einem Fahrzeug und einem Batteriepack vorgesehen ist, bei Verwendung in einem ersten Ausführungsbeispiel.
5 zeigt ein Verbindungselement 102A, das mit einem Schalter zum Bestimmen eines Batterietyps versehen ist.
6 ist eine Ansicht eines Verbindungselements 102A, das in 5 gezeigt ist, bei Betrachtung von einer Richtung einer Steckereinführfläche.
7 zeigt einen AUS-Zustand eines Schalters 122.
8 zeigt einen EIN-Zustand eines Schalters 122.
9 ist eine Ansicht zum Darstellen von Batteriepacktypen.
10 zeigt ein Beispiel einer Kapazitätserhöhung und -verringerung in einem Fall, in dem ein Typ von Batteriepack vorliegt.
11 ist ein Fließbild zum Darstellen der Steuerung, die mit der Verbindung eines zusätzlichen Batteriepacks im Zusammenhang steht und durch eine Steuervorrichtung 30 ausgeführt wird.
12 ist eine Ansicht zum Darstellen des Schaltens von Verzeichnissen von Motorstartschwellwerten als ein Beispiel einer Steuerkonstante.
13 zeigt die Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem Batteriepack in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
14 zeigt eine Modifikation einer in 13 gezeigten Konfiguration.
15 ist ein Fließbild zum Darstellen der Steuerung, die mit der Verbindung eines zusätzlichen Batteriepacks im Zusammenhang steht und die durch die Steuervorrichtung 30 im zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
16 ist ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Kühlvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel.
17 zeigt eine Abwandlung einer Konfiguration eines Batteriepacks, der im dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Beste Modi zur Ausführung der Erfindung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen identische oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und die Beschreibung von diesen wird nicht wiederholt.
[Gesamtkonfiguration des Fahrzeugs]
1 zeigt eine Hauptkonfiguration eines Fahrzeugs 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 weist das Fahrzeug 1 eine Hauptbatterie BA, die als eine Leistungsspeichervorrichtung dient, einen Verstärkungskonverter bzw. -wandler 12A, ein Glättungskondensator C1 und einen Spannungssensor 21A auf.
Das Fahrzeug 1 weist ferner einen Glättungskondensator CH, Spannungssensoren 10A, 10B1 und 13, Inverter 14 und 22, einen Verbrennungsmotor 4, Motorgeneratoren MG1 und MG2, einen Bewegungsleistungs-Aufteilmechanismus 3, Räder 2 und eine Steuervorrichtung 30 auf.
Das Fahrzeug 1 weist ferner einen Verbinder 52 und einen Batteriepack 39 auf, der durch den Verbinder 52 befestigbar und lösbar mit dem Fahrzeug 1 verbunden ist. Die Gesamtkapazität der am Fahrzeug 1 montierten Batterien kann durch das Montieren des Batteriepacks 39 am Fahrzeug 1 oder das Entfernen des Batteriepacks 39 vom Fahrzeug 1 eingestellt werden.
Der Batteriepack 39 weist eine untergeordnete Batterie BB1, einen Verstärkungswandler 12B, einen Glättungskondensator C2 und Spannungssensoren 10B1 und 21B auf.
Eine Leistungsspeichervorrichtung, die an diesem Fahrzeug montiert ist, ist extern ladbar. Zu diesem Zweck weist das Fahrzeug 1 ferner Eingangsleitungen ACL1 und ACL2 für elektrische Leistung, einen Weiterleitkreis bzw. eine Relaisschaltung 51, einen Eingangsanschluss 50 und einen Spannungssensor 74 auf.
Der Relaiskreis 51 weist Relais RY1 und RY2 auf. Als Relais RY1 und RY2 können beispielsweise Relais mit mechanischem Kontakt verwendet werden und Halbleiterrelais können ebenfalls verwendet werden. Ein Ende der Eingangsleitung ACL1 für elektrische Leistung Ist mit einem Ende des Relais RY1 verbunden und das andere Ende von dieser ist mit einem neutralen Punkt N1 einer Drei-Phasen-Spule des Motorgenerators MG1 verbunden. Ein Ende der Eingangsleitung ACL2 für elektrische Leistung ist mit einem Ende des Relais RY2 verbunden und das andere Ende von dieser ist mit einem neutralen Punkt N2 einer Drei-Phasen-Spule des Motorgenerators MG2 verbunden. Ferner ist der Eingangsanschluss 50 mit den anderen Enden der Relais RY1 und RY2 verbunden.
Wenn ein Eingangsfreigabesignal EN von der Steuervorrichtung 30 aktiviert wird, verbindet die Relaisschaltung 51 elektrisch den Eingangsanschluss 50 mit den Eingangsleitungen ACL1 und ACL2 für die elektrische Leistung. Genauer gesagt schaltet, wenn das Eingangsfreigabesignal EN aktiviert ist, die Relaisschaltung 51 die Relais RY1 und RY2 ein, und schaltet, wenn das Eingangsfreigabesignal EN deaktiviert ist, die Relaisschaltung 51 die Relais RY1 und RY2 aus.
Der Eingangsanschluss 50 ist ein Anschluss zum Verbinden einer kommerziellen externen Leistungszuführung 90 mit dem Hybridfahrzeug 1. In dem Hybridfahrzeug 1 kann die Batterie BA oder BB1 von der externen Leistungszuführung 90, die mit dem Eingangsanschluss 50 verbunden ist, geladen werden.
Es ist festzuhalten, dass die vorstehend beschriebene Konfiguration neutrale Punkte der Statorspulen von zwei elektrischen Rotationsmaschinen verwendet und statt einer solchen Konfiguration beispielsweise eine Batterieladevorrichtung, die an einem Fahrzeug oder extern in Bezug auf ein Fahrzeug montiert ist, zur Verbindung mit einer kommerziellen Wechselstrom-100V-Leistungszuführung verwendet werden kann oder ein Verfahren zum Bewirken, dass die Verstärkungswandler 12A und 12B zusammen als eine Wandlungsvorrichtung von Wechselstrom (AC) zu Gleichstrom (DC) dienen, verwendet werden kann, wenn der optionale Batteriepack 39 montiert ist.
Ein Glättungskondensator C1 ist zwischen eine Leistungszuführungsleitung PL1A und eine Masseleitung SL2 geschaltet. Ein Spannungssensor 21A erfasst eine Spannung VLA über dem Glättungskondensator C1 und gibt die Spannung VLA zur Steuervorrichtung 30 aus. Der Verstärkungswandler 12A verstärkt die Spannung über den Anschlüssen des Glättungskondensators C1.
Der Glättungskondensator C2 ist zwischen eine Leistungszuführungsleitung PL1B und eine Masseleitung SL2 geschaltet. Der Spannungssensor 21B erfasst eine Spannung VLB über dem Glättungskondensator C2 und gibt die Spannung VLB zur Steuervorrichtung 30 aus. Der Verstärkungswandler 12B verstärkt die Spannung über den Anschlüssen des Glättungskondensators C2.
Der Glättungskondensator CH glättet die Spannungen, die durch die Verstärkungswandler 12A und 12B verstärkt werden. Der Spannungssensor 13 erfasst eine Spannung VH über Anschlüsse vom Glättungskondensator CH und gibt die Spannung VH zur Steuervorrichtung 30 aus.
Der Inverter 14 wandelt eine Gleichspannung, die vom Verstärkungswandler 12B oder 12A zugeführt wird, in eine Drei-Phasen-Wechselspannung um und gibt die Drei-Phasen-Wechselspannung zum Motorgenerator MG1 aus. Der Inverter 22 wandelt eine Gleichspannung, die vom Verstärkungswandler 12B oder 12A zugeführt wird, in eine Drei-Phasen-Wechselspannung um und gibt die Drei-Phasen-Wechselspannung zum Motorgenerator MG2 aus.
Der Bewegungsleistungs-Aufteilmechanismus 3 ist ein Mechanismus, der mit dem Verbrennungsmotor 4 und den Motorgeneratoren MG1 und MG2 gekoppelt ist, um die Bewegungsleistung zwischen diesen aufzuteilen. Beispielsweise kann ein Planetengetriebemechanismus mit drei Rotationsachsen eines Sonnenrades, eines Planetenträgers und eines Hohlrades als der Bewegungsleistungs-Aufteilmechanismus verwendet werden. Wenn Rotationen von zwei der drei Rotationsachsen im Planetengetriebemechanismus bestimmt werden, wird die Rotation der anderen Rotationsachse unausweichlich bestimmt. Diese drei Rotationsachsen sind mit Rotationsachsen des Verbrennungsmotors 4, des Motorgenerators MG1 bzw. des Motorgenerators MG2 verbunden. Die Rotationsachse des Motorgenerators MG2 ist mit Rädern 2 über ein Untersetzungsgetriebe und ein Differentialgetriebe, nicht gezeigt, gekoppelt. In dem Bewegungsleistungs-Aufteilmechanismus 3 kann ein Verlangsamer für die Rotationsachse des Motorgenerators MG2 ferner aufgenommen sein oder ein automatisches Getriebe kann aufgenommen sein.
In Bezug auf die Hauptbatterie BA weist das Fahrzeug 1 ferner eine Verbindungseinheit 40A, die an einer Seite der positiven Elektrode vorgesehen ist, und ein Systemhauptrelais SMRG auf, das als eine Verbindungseinheit dient, die an einer Seite der negativen Elektrode vorgesehen ist. Die Verbindungseinheit 40A weist ein Systemhauptrelais SMRB, das zwischen eine positive Elektrode der Hauptbatterie BA und einer Leistungszuführungsleitung PL1A geschaltet ist, und ein Systemhauptrelais SMRP und einen Begrenzungswiderstand R0 auf, die miteinander in Reihe geschaltet sind und zum Systemhauptrelais SMRB parallel geschaltet sind. Das Systemhauptrelais SMRG ist zwischen eine negative Elektrode der Hauptbatterie Ba (eine Masseleitung SL1) und eine Masseleitung SL2 geschaltet.
Der leitende/nicht leitende Zustand der Systemhauptrelais SMRP, SMRB und SMRG wird durch Steuersignale CONT1 bis CONT3, die jeweils von der Steuervorrichtung 30 zugeführt werden, gesteuert.
Der Spannungssensor 10A misst eine Spannung VA über Anschlüsse der Hauptbatterie BA. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist ein Stromsensor, der einen in die Hauptbatterie BA fließenden Strom misst, zusammen mit dem Spannungssensor 10A vorgesehen, um den Ladezustand der Hauptbatterie BA zu überwachen. Als Hauptbatterie BA kann beispielsweise eine Sekundärbatterie, wie z. B. eine Bleibatterie bzw. Bleisäurebatterie, eine Nickelhydridbatterie oder eine Lithiumionenbatterie, oder ein Kondensator mit großer Kapazität, wie z. B. ein elektrischer Doppelschichtkondensator, verwendet werden.
Der Batteriepack 39 weist eine Verbindungseinheit 40B, die an einer Seite der positiven Elektrode vorgesehen ist, und ein Systemhauptrelais SR1G auf, das als Verbindungseinheit dient, die an einer Seite der negativen Elektrode vorgesehen ist. Die Verbindungseinheit 40B weist ein Systemhauptrelais SR1B, das zwischen eine positive Elektrode der ungeordneten Batterie BB1 und die Leistungszuführungsleitung PL1B geschaltet ist, und ein Systemhauptrelais SR1P und einen Begrenzungswiderstand R1, die miteinander in Reihe geschaltet sind und zum Systemhauptrelais SR1B parallel geschaltet sind, auf. Das Systemhauptrelais SR1G ist zwischen eine negative Elektrode der ungeordneten Batterie BB1 und eine Masseleitung SL2 geschaltet.
Der leitende/nichtleitende Zustand der Systemhauptrelais SR1P, SR1B und SR1G wird durch Steuersignale CONT4 bis CONT6, die von der Steuervorrichtung 30 jeweils zugeführt werden, gesteuert.
Die Masseleitung SL2 erstreckt sich über die Verstärkungswandler 12A und 12B zu den Invertern 14 und 22 gemäß nachstehender Beschreibung.
Der Spannungssensor 10B1 misst eine Spannung VBB1 über Anschlüsse der untergeordneten Batterie BB1. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist ein Stromsensor, der einen in jede Batterie fließenden Strom misst, zusammen mit dem Spannungssensor 10B1 vorgesehen, um den Ladungszustand der untergeordneten Batterie BB1 zu überwachen. Als untergeordnete Batterie BB1 kann beispielsweise eine Sekundärbatterie, wie z. B. eine Bleisäurebatterie, eine Nickelhydridbatterie oder eine Lithiumionenbatterie, oder ein Kondensator von großer Kapazität, wie z. B. ein elektrischer Doppelschichtkondensator, verwendet werden.
Es ist festzuhalten, dass die untergeordnete Batterie BB1 eine optionale Batterie ist, die entsprechend dem Status der Nutzerverwendung hinzugefügt oder entfernt wird, wohingegen die Hauptbatterie BA eine grundlegende Batterie ist, die am Fahrzeug als eine minimal notwendige Batterie montiert ist.
Der Inverter 14 ist mit einer Leistungszuführungsleitung PL2 und einer Masseleitung SL2 verbunden. Der Inverter 14 nimmt die verstärkten Spannungen von den Verstärkungswandlern 12A und 12B auf und treibt den Motorgenerator MG1 beispielsweise zum Starten des Verbrennungsmotors 4 an. Der Inverter 14 führt ebenfalls elektrische Leistung, die im Motorgenerator MG1 durch Bewegungsleistung, die vom Verbrennungsmotor 4 übertragen wird, erzeugt wird, zu Verstärkungswandlern 12A und 12B zurück. Aus diesem Anlass werden die Verstärkungswandler 12A und 12B durch die Steuervorrichtung 30 gesteuert, um als Abwärtsschaltungen zu arbeiten.
Ein Stromsensor 24 erfasst einen Strom, der in den Motorgenerator MG1 fließt, als einen Motorstromwert MCRT1 und gibt den Motorstromwert MCRT1 zur Steuervorrichtung 30 aus.
Der Inverter 22 ist mit der Leistungszuführungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 parallel zum Inverter 14 verbunden. Der Inverter 22 wandelt die Gleichspannungen, die von den Verstärkungswandlern 12A und 12B ausgegeben werden, in Drei-Phasen-Wechselspannungen um und gibt die Drei-Phasen-Wechselspannungen zum Motorgenerator MG2, der die Räder 2 treibt, aus. Der Inverter 22 führt ebenfalls die elektrische Leistung, die im Motorgenerator MG2 durch regeneratives Bremsen erzeugt wird, zu Verstärkungswandlern 12A und 12B. Aus diesem Anlass werden die Verstärkungswandler 12A und 12B durch die Steuervorrichtung 30 gesteuert, um als Abwärtsschaltungen bzw. -kreise zu arbeiten.
Ein Stromsensor 25 erfasst einen Strom, der in den Motor MG2 strömt, als einen Motorstromwert MCRT2 und gibt den Motorstromwert MCRT2 zur Steuervorrichtung 30 aus.
Die Steuervorrichtung 30 nimmt Drehmomentbefehlswerte und Rotationsgeschwindigkeiten der Motorgeneratoren MG1 und MG2, Werte der Spannungen VBA, VBB1, VBB2, VLA, VLB und VH, Motorstromwerte MCRT1 und MCRT2 und ein Aktivierungssignal IGON auf. Dann gibt die Steuervorrichtung 30 zum Verstärkungswandler 12B ein Steuersignal PWUB, das einen Befehl zum Verstärken einer Spannung gibt, ein Steuersignal PWDB, das einen Befehl zum Abwärtsbewegen einer Spannung gibt, und ein Abschaltsignal, das einen Befehl zum Unterbinden des Betriebes gibt, aus.
Ferner gibt die Steuervorrichtung 30 zum Inverter 14 ein Steuersignal PWMI1, das einen Antriebsbefehl zum Wandeln der Gleichspannungen, die von den Verstärkungswandlern 12A und 12B ausgegeben werden, in Wechselspannungen zum Antreiben des Motorgenerators MG1 gibt, und ein Steuersignal PWMC1 aus, der einen regenerativen Befehl zum Umwandeln einer Wechselspannung, die im Motorgenerator MG1 erzeugt wird, in eine Gleichspannung gibt und die Gleichspannung zu den Verstärkungswandlern 12A und 12B zurückführt.
In ähnlicher Weise gibt die Steuervorrichtung 30 zum Inverter 22 ein Steuersignal PWMI2, das einen Antriebsbefehl zum Wandeln der Gleichspannungen in Wechselspannungen zum Antreiben des Motorgenerators MG2 gibt, und ein Steuersignal PWMC2 aus, das einen regenerativen Befehl zum Wandeln einer Wechselspannung, die im Motorgenerator MG2 erzeugt wird, in eine Gleichspannung ausgibt und die Gleichspannung zu den Verstärkungswandlern 12A und 12B zurückführt.
Die Steuervorrichtung 30 weist einen Speicher auf, der verschiedene Verzeichnisse zum Steuern der Inverter 14 und 22 und der Verstärkungswandler 12A und 12B und ähnlichem speichert.
2 ist ein Schaltbild, das eine detaillierte Konfiguration der Inverter 14 und 22 von 1 zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 weist der Inverter 14 einen U-Phasen-Arm 15, einen V-Phasen-Arm 16 und einen W-Phasen-Arm 17 auf. Der U-Phasen-Arm 15, der V-Phasen-Arm 16 und der W-Phasen Arm 17 sind zwischen der Leistungszuführungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 parallel geschaltet.
Der U-Phasen-Arm 15 weist IGBT-Elemente Q3 und Q4 (Insulated Gate Bipolar Transistor Elements bzw. Feldeffekttransistorelemente mit isolierter Torelektrode), die zwischen der Leistungszuführungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 in Reihe geschaltet sind, und Dioden D3 und D4 auf, die mit den IGBT-Elementen Q3 bzw. Q4 parallel geschaltet sind. Eine Kathode der Diode D3 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q3 verbunden und eine Anode der Diode D3 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q3 verbunden. Eine Kathode der Diode D4 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q4 verbunden und eine Anode der Diode D4 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q4 verbunden.
Ein V-Phasen-Arm 16 weist IGBT-Elemente Q5 und Q6, die zwischen der Leistungszuführungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 in Reihe geschaltet sind, und Dioden D5 und D6 auf, die mit den IGBT-Elementen Q5 bzw. Q6 parallel geschaltet sind. Eine Kathode der Diode D5 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q5 verbunden und eine Anode der Diode D5 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q5 verbunden. Eine Kathode der Diode D6 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q6 verbunden und eine Anode der Diode D6 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q6 verbunden.
Der W-Phasen-Arm 17 weist IGBT-Elemente Q7 und Q8, die zwischen die Leistungszuführungsleitung PL2 und die Masseleitung SL2 in Reihe geschaltet sind, und Dioden D7 und D8 auf, die mit den IGBT-Elementen Q7 bzw. Q8 verbunden sind. Eine Kathode der Diode D7 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q7 verbunden und eine Anode der Diode D7 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q7 verbunden. Eine Kathode der Diode D8 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q8 verbunden und eine Anode der Diode D8 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q8 verbunden.
Zwischenpunkte der jeweiligen Phasen-Arme sind Phasen-Enden der jeweiligen Phasen-Spulen des Motorgenerators MG1 verbunden. Genauer gesagt ist der Motorgenerator MG1 ein Drei-Phasen-Dauermagnet-Synchronmotor und sind die einen Enden der drei U-, V- und W-Phasen-Spulen miteinander mit dem neutralen Punkt verbunden. Das andere Ende der U-Phasen-Spule ist mit einer Leitung UL, die von einem Verbindungsknoten zwischen den IGBT-Elementen Q3 und Q4 gezogen ist, verbunden. Das andere Ende der V-Phasen-Spule ist mit einer Leitung VL, die von einem Verbindungsknoten zwischen den IGBT-Elementen Q5 und Q6 gezogen ist, verbunden. Das andere Ende der W-Phasen-Spule ist mit einer Leitung WL, die von einem Verbindungsknoten zwischen den IGBT-Elementen Q7 und Q8 gezogen ist, verbunden.
Obwohl sich der Inverter 22 von 1 von dem Inverter 14 darin unterscheidet, dass dieser mit dem Motorgenerator MG2 verbunden ist, ist seine innere Schaltungskonfiguration die gleiche wie die des Inverters 14 und somit wird seine detaillierte Beschreibung von diesem nicht wiederholt. Ferner ist, obwohl 2 zeigt, dass die Steuersignale PWMI und PWMC dem Inverter zugeführt werden, diese Darstellung vorgenommen worden, um die Beschreibung nicht kompliziert zu machen, und werden, wie es in 1 gezeigt ist, Steuersignale PWMI1 und PWMC1 dem Inverter 14 zugeführt und werden Steuersignale PWMI2 und PWMC2 dem Inverter 22 zugeführt.
3 ist ein Schaltbild, das eine detaillierte Konfiguration der Verstärkungswandler 12A und 12B von 1 zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 3 weist der Verstärkungswandler 12A eine Drossel L1, deren eines Ende mit der Leistungszuführungsleitung PL1A verbunden ist, IGBT-Elemente Q1 und Q2, die zwischen der Leistungszuführungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 in Reihe geschaltet sind, und Dioden D1 und D2, die mit den IGBT-Elementen Q1 bzw. Q2 parallel geschaltet sind, auf.
Das andere Ende der Drossel L1 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q1 und einem Kollektor des IGBT-Elementes Q2 verbunden. Eine Kathode der Diode D1 ist mit einem Kollektor des IGBT-Elementes Q1 verbunden und eine Anode der Diode D1 ist mit dem Emitter des IGBT-Elementes Q1 verbunden. Eine Kathode der Diode D2 ist mit dem Kollektor des IGBT-Elementes Q2 verbunden und eine Anode der Diode Q2 ist mit einem Emitter des IGBT-Elementes Q2 verbunden.
Obwohl sich der Verstärkungswandler 12B von 1 von dem Verstärkungswandler 12A darin unterscheidet, dass dieser statt mit der Leistungszuführungsleitung PL1A mit der Leistungszuführungsleitung PL1B verbunden ist, ist seine interne Schaltungskonfiguration die gleiche wie die des Verstärkungswandlers 12A und somit wird seine detaillierte Beschreibung nicht wiederholt. Ferner ist, obwohl 3 zeigt, dass die Steuersignale PWU und PWD dem Verstärkungswandler zugeführt werden, diese Darstellung vorgenommen, um die Beschreibung nicht kompliziert zu gestalten und werden, wie es in 1 gezeigt, Steuersignale PWUA und PWDA dem Inverter 14 zugeführt und Steuersignale PWUB und PWDB dem Inverter 22 zugeführt.
[Leistungszuführungsvorrichtung, die in der Lage ist, mit der untergeordneten Batterie ausgerüstet zu sein]
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Leistungszuführungsvorrichtung für ein Fahrzeug in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung eine Leistungszuführungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die von der externen Leistungszuführung 90 ladbar ist, die extern zum Fahrzeug 1 vorgesehen ist, und eine Hauptbatterie BA und ein Batteriepack 39 aufweist, der am Fahrzeug befestigbar ist und von diesem lösbar ist. Der Batteriepack 39 weist eine untergeordnete Batterie BB1 zum Antreiben der elektrischen Lasten (Inverter 14 und 22), die der Hauptbatterie BA und der untergeordneten Batterie BB1 gemeinsam sind, und einen Verbinder 52 auf, der mit einem Vorsprung (Pin) versehen ist, der eine Form hat, die der Information, die sich auf die untergeordnete Batterie BB1 bezieht, entspricht. Die Leistungszuführungsvorrichtung für das Fahrzeug weist eine Steuervorrichtung 30 auf, die die Steuerung ausführt, die sich auf die Hauptbatterie BA bezieht, und die Informationen aus der Form des Verbinders erfasst und eine Steuerung ausführt, die sich auf die untergeordnete Batterie BB1 bezieht.
Die Information, die aus der Form des Verbinders erfasst wird, weist beispielsweise die Kapazität der untergeordneten Batterie BB1 auf. Wenn eine Änderung bei der Kapazität der untergeordneten Batterie auftritt, kann die Steuervorrichtung 30 die angemessene Steuerung entsprechend der Änderung ausführen. Es ist festzuhalten, dass die Leistungsspeicherkapazität der Hauptbatterie nicht notwendigerweise größer als die der untergeordneten Batterie ist. Eine untergeordnete Batterie mit einer Kapazität, die größer als die der Hauptbatterie ist, kann verbunden werden. Ferner kann die untergeordnete Batterie vorzugsweise in Bezug auf die Hauptbatterie verwendet werden.
Vorzugsweise weist die Leistungszuführungsvorrichtung für das Fahrzeug ferner den Verbinder 52 zum Verbinden des Batteriepacks 39 auf. Der Batteriepack 39 weist ferner den Verstärkungswandler 12B auf, der als eine Spannungswandlungsschaltung dient, die eine Leistungszuführungsspannung der untergeordneten Batterie BB1 auf der Grundlage eines Steuersignals, das von der Steuervorrichtung 30 über den Verbinder zugeführt wird, umwandelt.
Durch das Aufnehmen des Verstärkungswandlers 12B in den Batteriepack 39 kann eine unabhängige Lade-/Entlade-Steuerung bei der Hauptbatterie BA und der untergeordneten Batterie BB1 ausgeführt werden, selbst wenn diese unterschiedliche Spannungen haben.
Als ein Verfahren zum Anpassen der Spannungen kann die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 an die Spannung der Hauptbatterie BA durch den Verstärkungswandler 12B angepasst werden oder es kann umgekehrt die Spannung der Hauptbatterie BA an die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 durch den Verstärkungswandler 12A angepasst werden.
Ferner kann der Verstärkungswandler 12A eliminiert werden und die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 kann an die Spannung der Hauptbatterie BA durch den Verstärkungswandler 12B angepasst werden. In diesem Fall kann die Anzahl der Zellen eingestellt werden und kann das Lade-/Entlade-Management ausgeführt werden, so dass die Leistungszuführungsspannung der untergeordneten Batterie BB1 niedriger als eine Leistungszuführungsspannung der Hauptbatterie BA ist. Im umgekehrten Fall kann der Verstärkungswandler 12B beseitigt werden und kann die Spannung der Hauptbatterie BA an die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 durch den Verstärkungswandler 12A angepasst werden. In diesem Fall kann die Anzahl der Zellen eingestellt werden und kann das Lade-/Entlade-Management ausgeführt werden, so dass die Leistungszuführungsspannung der Hauptbatterie BA niedriger als die Leistungszuführungsspannung der untergeordneten Batterie BB1 ist.
Vorzugsweise weist die Leistungszuführungsvorrichtung für das Fahrzeug ferner eine Ladevorrichtung zum Laden der Hauptbatterie BA und der untergeordneten Batterie BB1 durch die externe Leistungszuführung 90 auf. Die Ladevorrichtung ist aus Invertern 14 und 22 und den Statorspulen der Motorgeneratoren MG1 und MG2 gebildet.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
4 zeigt eine Struktur eines Verbinders, der zwischen einem Fahrzeug und einem Batteriepack, der im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, vorgesehen ist.
Unter Bezugnahme auf 4 ist der Verbinder 52 eine Kombination eines Verbinderelementes 102, das mit einer Fahrzeugseite (Inverterseite) verbunden ist, und eines Verbinderelementes 112, das mit einer Batteriepackseite verbunden ist.
Das Verbinderelement 112 weist Leistungskabel 116 und 120, die mit der Batterie verbunden sind, Steckerstücke 114 und 118, die mit den Leistungskabeln 116 bzw. 120 verbunden sind, und eine Isolierabdeckung auf. Das Steckerstück 114 ist ein positiver Anschluss und das Steckerstück 118 ist ein negativer Anschluss.
Das Verbinderelement 102 weist Energiekabel 106 und 110, die mit den Invertern des Fahrzeugs verbunden sind, Einsatz-Anschlussstücke 104 und 108, die mit den Energiekabeln 106 bzw. 110 verbunden sind, und eine Isolierabdeckung auf. Das Steckerstück 114 wird in das Einsatz-Anschlussstück 104 eingeführt und das Steckerstück 118 wird in das Einsatz-Anschlussstück 108 eingeführt. Da die Isolierabdeckungen vorgesehen sind, ist verhindert, dass eine Bedienperson das Steckerstück berührt.
5 zeigt ein Verbinderelement 102A, das mit einem Schalter zum Bestimmen eines Batterietyps versehen ist.
6 ist eine Ansicht des Verbinderelements 102A, das in 5 gezeigt ist, bei Betrachtung von einer Richtung einer Steckereinsatzfläche.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist ein Verbinderelement 102A, das mit einem Batterietypbestimmungsschalter 122 versehen ist, als ein Beispiel des Verbinderelementes 102 gezeigt. Der Schalter 122 ist beispielsweise innerhalb von jedem der drei Pin-Einführöffnungen bzw. -anschlüsse 122A, 122B und 122C versehen. Das Verbinderelement, das mit einer Batterieseite verbunden ist, ist mit einem Stift an einer Position, die einem Batterietyp entspricht, vorgesehen. Wenn ein Stift vorhanden ist, wird der Schalter 122 durch den Stift gedrückt und in einen EIN-Zustand gesetzt. Wenn kein Stift vorhanden ist, wird der Schalter 122 in einen AUS-Zustand eingestellt.
7 zeigt einen AUS-Zustand des Schalters 122.
8 zeigt einen EIN-Zustand des Schalters 122.
Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 weist der Schalter 122 einen Widerstand 126 zum Koppeln einer Leitung, die ein Signal zu einer Steuervorrichtung, wie z. B. einer ECU bzw. elektronischen Steuereinheit, übermittelt, mit einer positiven Spannung von 5 V oder 14 V und ein bewegliches Stück 128 auf. Wenn kein Stift in die Stifteinführöffnung 122A, 122B und 122C eingeführt ist, ist das Stück 128 geöffnet und somit wird eine Spannung auf einem H-(logischen Hoch-)Pegel der Steuervorrichtung, wie z. B. einer ECU zugeführt. Wenn ein Stift in eine beliebige der Stifteinführöffnungen 122A, 122B und 122C eingeführt ist, wird das Stück 128 des Schalters 122 innerhalb der Einsatzöffnung, in die der Stift eingeführt ist, geschlossen, und somit wird ein Signal auf einem L-(logisch niedrigen)-Pegel zur Steuervorrichtung übertragen.
In einem Fall, in dem drei Einsatzöffnungen vorhanden sind, können die Potenz von 2, d. h. 8, Zuständen angezeigt werden. Daher kann durch das Anzeigen der Kapazität eines momentan verbundenen Batteriepacks mit der Position des Stiftes die Steuervorrichtung an der Fahrzeugseite die Kapazität bestimmen.
9 ist eine Ansicht zum Erläutern der Typen des Batteriepacks.
Unter Bezugnahme auf 9 ist ein Batteriepack mit einer großen Kapazität und einem Batteriepack mit einer geringen Kapazität als Optionen vorgesehen. Es ist notwendig, entweder den Batteriepack 130 mit großer Kapazität oder den Batteriepack 132 mit geringer Kapazität auszuwählen und diesen mit dem Verbinder 52 zu verbinden. Alternativ dazu kann eine Wahl getroffen werden, keinen Batteriepack zu verbinden. Stifte sind am Batteriepack 130 und Batteriepack 132 an unterschiedlichen Positionen vorgesehen. Wenn die Beziehung zwischen den Positionen der Stifte und den Kapazitäten zuvor eingestellt wird, kann die Kapazität eines Batteriepacks durch Beobachten des EIN-/AUS-Zustandes des Schalters 122 bestimmt werden und dadurch eine Stiftposition durch die Steuervorrichtung an der Fahrzeugseite erkannt werden.
Im ersten Ausführungsbeispiel zeigt eine Form, die bei dem Element an der Batteriepackseite des Verbinders zum Verbinden eines Batteriepacks vorgesehen ist, eine Information, wie z. B. die Kapazität des Batteriepacks, an. Das Fahrzeugseitenelement 102A des Verbinders ist mit einem Erfassungsschalter 122 versehen, der als eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Form dient.
10 zeigt ein Beispiel einer Kapazitätserhöhung und -verringerung in einem Fall, in dem ein Typ von Batteriepack vorgesehen ist.
Unter Bezugnahme auf 10 ist eine Vielzahl von Verbindern 52-1 bis 52-n, die mit den Invertern verbunden sind, an der Fahrzeugseite vorgesehen. Zusatzeinheits-Batteriepacks 142-1, 142-2, ... in einer geforderten Anzahl werden mit den Verbindern in einem Verkaufsbüro oder einer Servicefabrik verbunden.
Die Steuervorrichtung an der Fahrzeugseite kann die Anzahl der verbundenen Batteriepacks durch Verbindungserfassungsschalter 122 erfassen, die an den Verbindern vorgesehen sind, und dadurch die gesamte Batteriekapazität bestimmen.
11 ist ein Fließbild zum Darstellen der Steuerung, die mit der Verbindung eines zusätzlichen Batteriepacks im Zusammenhang steht und die durch die Steuervorrichtung 30 ausgeführt wird. Die Verarbeitung im Fließbild wird beispielsweise von einer Hauptroutine aufgerufen und ausgeführt, wenn das Fahrzeugsystem gestartet wird.
Unter Bezugnahme auf 11 wird als erstes, wenn die Verarbeitung gestartet wird, durch die Steuervorrichtung 30 in Schritt S1 bestimmt, ob ein zusätzliches Batteriepack verbunden ist oder nicht. Wenn der Erfassungsschalter 122 des Verbinders 52 in einem EIN-Zustand ist, wird bestimmt, dass die Verbindung hergestellt ist. Wenn die Schalter 122 alle in einem AUS-Zustand sind, wird bestimmt, dass keine Verbindung hergestellt ist.
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass keine zusätzliche Batterie vorhanden ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S4 und die Steuerung wird zur Hauptroutine ohne eine spezielle Änderung bei der Steuerung übertragen. In diesem Fall wird ein Standardverzeichnis aus einer Vielzahl von im Speicher 32 von 1 gespeicherten Verzeichnissen angewendet, wie dieses ist. Wenn andererseits bestimmt wird, dass keine zusätzliche Batterie vorliegt, geht die Verarbeitung zu Schritt S2.
In Schritt S2 wird die Batteriekapazität erfasst. Beim Verfahren der Änderung der Kapazität des Batteriepacks, wie es in 9 dargestellt ist, kann die Kapazität erfasst werden, indem bestätigt wird, in welche Öffnung der Stifteinführöffnungen 122A bis 122C von 6 ein Stift eingeführt wird. Beim Verfahren der Änderung der Anzahl der Batteriepacks, wie dieses in 10 dargestellt ist, kann die Anzahl der verbundenen Batteriepacks aus der Anzahl der Schalter 122, die jeweils bei den Verbindern 52-1 bis 52-n vorgesehen sind, die in einem EIN-Zustand sind, bestimmt werden. Daher kann die Batteriekapazität bestimmt werden, indem die Anzahl mit der Zusatzeinheit-Batteriekapazität multipliziert wird.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S2 beendet ist, wird dann die Verarbeitung in Schritt S3 vorgenommen. In Schritt S3 wird eine Steuerkonstante, die durch die Steuervorrichtung 30 zum Steuern eines Hybridsystems verwendet wird, geändert. Die Steuerkonstante wird geändert, indem beispielsweise die Vielzahl von Verzeichnissen im Speicher 32 von 1 entsprechend der Batteriekapazität geschaltet wird. Beispiele der Verzeichnisse weisen ein Motorstartverzeichnis, das einen Schwellwert für das Starten des Motors in Bezug auf einen erforderlichen Ausgangsleistungswert definiert, ein Verzeichnis, das die maximal elektrische Leistung Wout, die von den Batterien ausgegeben werden kann, oder die maximal elektrische Leistung Win, mit der die Batterien geladen werden kann, ein Verstärkungssteuerverzeichnis für die Verstärkungswandler und ein Steuerverzeichnis für eine Batteriekühlvorrichtung auf.
12 ist eine Ansicht zum Erläutern des Schaltens der Verzeichnisse der Motorstartschwellwerte als ein Beispiel der Steuerkonstante.
Unter Bezugnahme auf 12 ist ein Verzeichnis A ein Verzeichnis in einem Fall, in dem die Batteriekapazität erhöht wird, und ist ein Verzeichnis B ein Standardverzeichnis, das verwendet wird, wenn die Batteriekapazität nicht erhöht wird. Je stärker die Batteriekapazität ist, desto mehr kann die Batterie die elektrische Leistung zu einem Motor führen. Daher kann selbst dann, wenn ein Fahrpedal niedergedrückt ist und der erforderliche Ausgangsleistungswert erhöht ist, bei Vorhandensein einer Zusatzbatterie die erforderliche Leistung zu einer Achse nur durch den Motor bzw. Elektromotor ohne das Starten des Verbrennungsmotors ausgegeben werden.
Genauer gesagt wird in einem Fall, in dem der Batterie-Ladezustand bzw. Batterie-SOC (State of Charge) 0 bis 40% ist, bei nicht hinzugefügter Batterie der Motor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 5 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis B gezeigt ist. Andererseits wird, wenn eine Batterie hinzugefügt ist, der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 10 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis A gezeigt ist.
In einem Fall, in dem der Batterie-SOC 60% beträgt, wird ohne hinzugefügte Batterie der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 10 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis B gezeigt ist. Anderseits wird, wenn eine Batterie hinzugefügt ist, der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 20 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis A gezeigt ist.
In einem Fall, in dem der Batterie-SOC 80% ist, wird bei nicht hinzugefügter Batterie der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 15 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis B gezeigt ist. Anderseits wird, wenn eine Batterie hinzugefügt ist, der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 30 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis A gezeigt ist.
In einem Fall, in dem der Batterie-SOC 100% ist, wird bei nicht hinzugefügter Batterie der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 20 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis B gezeigt ist. Anderseits wird, wenn eine Batterie hinzugefügt ist, der Verbrennungsmotor gestartet, wenn eine Ausgangsleistung von 40 kW erforderlich ist, wie es im Verzeichnis A gezeigt ist. Anders ausgedrückt kann, wenn eine Batterie hinzugefügt ist und der SOC 100% beträgt, das Fahrzeug nur durch den Motor bzw. Elektromotor fahren, wobei der Verbrennungsmotor gestoppt ist, bis der erforderliche Ausgangsleistungswert 40 kW erreicht.
Gemäß Vorbeschreibung bewirkt eine Erhöhung bei der Batteriekapazität eine Erhöhung der ausgebbaren Leistung, wodurch ein Bereich, in dem der Verbrennungsmotor nicht gestartet werden muss, ausgedehnt wird.
Ferner kann, da der SOC zum Starten des Verbrennungsmotors ebenfalls geändert wird, die Fahrentfernung, die mit gestopptem Verbrennungsmotor erreicht werden kann, in angemessener Weise entsprechend dem Hinzufügen eines Batteriepacks ausgedehnt werden. Ferner wird beim Hybridfahrzeug der Verbrennungsmotor gestartet, indem der Motorgenerator MG1 unter Verwendung von elektrischer Leistung der Batterien gedreht wird, und, wenn die Anzahl der Batteriepacks verringert ist, wird der SOC zum Starten des Verbrennungsmotors zum Starten des Ladens ebenfalls verändert, wodurch verhindert wird, dass sich die Batterie übermäßig entlädt und wobei der Verbrennungsmotorstart abgeschaltet wird.
Es ist festzuhalten, dass die in 12 gezeigten Verzeichnisse modelliert und vereinfacht sind und dass diese in Wirklichkeit durch Fahrzeugfahrexperimente angepasst werden. Ferner werden in Bezug auf Win und Wout Verzeichnisse, die für die Temperatur oder den SOC definiert sind, entsprechend der Batteriekapazität geschaltet.
Genauer gesagt führt die Steuervorrichtung 30 bevorzugt die Verarbeitung in Bezug auf die Hauptbatterie BA und die untergeordnete Batterie BB1 auf der Grundlage einer vorgeschriebenen Steuerkonstante aus. Dann ändert die Steuervorrichtung 30 die vorgeschriebene Steuerkonstante auf der Grundlage von Informationen, die aus einer Stiftposition im Verbinder ausgelesen wird, entsprechend einer Speichereinheit, die Informationen speichert.
Obwohl das erste Ausführungsbeispiel ein Beispiel darstellt, bei dem die Steuervorrichtung 30 an der Fahrzeugseite Informationen eines Batteriepacks automatisch liest und die Steuerkonstante entsprechend den Informationen ändert, kann ein Fall vorliegen, bei dem die Steuervorrichtung 30 nicht notwendigerweise automatisch das Lesen der Informationen ausführt. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 30 konfiguriert sein, so dass diese mit einem Schreibterminal versehen ist, um ein erneutes Schreiben der Steuerkonstante zu gestatten, und wenn ein Batteriepack hinzugefügt, entfernt oder ausgetauscht wird, die Steuerkonstante am Speicher 32 der Steuervorrichtung 30 vom Schreibterminal erneut geschrieben wird.
Wie es zuvor im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird Gerätschaft am Fahrzeug unter Steuerbedingungen gesteuert, die für ein montiertes Batteriepack geeignet sind. Beispielsweise kann durch das geeignete Steuern der Inverter und der Verstärkungswandler, die als die Gerätschaft am Fahrzeug dienen, das Laden und Entladen der Batterien, die die Basisbatterie und die optionale Batterie einschließen, in zufrieden steifender Weise ausgeführt werden.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
13 zeigt eine Verbindung zwischen einem Fahrzeug und einem Batteriepack in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf 13 sind ein Fahrzeug 150A und ein Batteriepack 39A durch den Verbinder 52 verbunden. Zusätzlich zu einer Verbindungseinheit für Energiekabel 106 und 110, wie es in 4 gezeigt ist, ist der Verbinder 52 mit einer Verbindungseinheit für eine Kommunikationsleitung zum Ausführen der Steuerkommunikation, wie z. B. einer CAN-Kommunikation (Controller Area Network Communication) versehen. Es ist nicht immer notwendig, einen Verbinder für die Kommunikationsleitung mit einem Verbinder für die Energiekabel einstückig auszuführen, und diese können als getrennte Verbinder vorgesehen sein.
Das Batteriepack 39A weist eine untergeordnete Batterie BB1, einen Verstärkungswandler 12B, der die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 verstärkt, eine Batteriepack-Steuereinheit 156, die den Verstärkungswandler 12B steuert, und einen Speicher 158 und eine Kommunikationsschnittstelle 154, die mit der Batteriepack-Steuereinheit 156 verbunden sind, auf. Der Verstärkungswandler 12B ist mit der Energieversorgungsleitung PL2 und der Masseleitung SL2 an der Fahrzeugseite über Verbinder 52 verbunden.
Zusätzlich zur Konfiguration des Fahrzeugs 1, wie es in 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 150A ferner eine Kommunikationsschnittstelle 152 zum Ausführen der Kommunikation mit dem Batteriepack 39A auf.
Der Speicher 158 speichert Informationen, die sich auf das Batteriepack 39A beziehen. Die Informationen weisen beispielsweise die Kapazität der untergeordneten Batterie BB1 auf. Der Speicher 158 kann einen Typ (eine Lithiumionenbatterie, eine Nickelhydridbatterie oder ähnliches), das Herstellungsdatum, einen Hersteller und ähnliches der Batterie speichern.
Die Batteriepack-Steuereinheit 156 liest Informationen über die Kapazität des Batteriepacks 39A aus dem Speicher 158 und überträgt die Informationen zur Steuervorrichtung 30 über die Kommunikationsschnittstellen 154 und 152. Die Steuervorrichtung 30 schaltet die Steuerkonstante, zahlreiche Verzeichnisse und ähnliches zum Antreiben des Fahrzeugs, wobei die Kapazität des Batteriepacks 39A berücksichtigt wird. Das Schalten der Verzeichnisse kann durch das Auswählen eines geeigneten Verzeichnisses aus der Vielzahl an Verzeichnissen, die in der Steuervorrichtung 30 vorhanden sind, oder das Ausführen des Neuschreibverarbeitens durch das Reflektieren der Verzeichnisdaten, die im Speicher 158 gehalten werden, in einem Verzeichnis, das in der Steuervorrichtung 30 gespeichert ist, vorgenommen werden.
14 zeigt eine Modifikation einer Konfiguration, die in 13 gezeigt ist.
Während die Energiekabel und die Kommunikationsleitung in 13 getrennt vorgesehen sind, wird ein PLC-(Power Line Communications-)Interface bzw. eine Energieleitungskommunikations-Schnittstelle, die die Kommunikationsinformation auf ein Energiekabel bzw. Starkstromkabel überlagert, in 14 verwendet und somit ist eine Extra-Kommunikationsleitung nicht erforderlich.
Der Batteriepack 39B weist die untergeordnete Batterie BB1, den Verstärkungswandler 12B, der die Spannung der untergeordneten Batterie BB1 verstärkt, eine Batteriepack-Steuereinheit 166, die den Verstärkungswandler 12B steuert, und einen Speicher 168 und eine PLC-Kommunikations-Schnittstelle 164, die mit der Batteriepack-Steuereinheit 166 verbunden sind, auf. Der Verstärkungswandler 12B ist mit der Leistungszuführleitung PL2 und der Masseleitung SL2 an der Fahrzeugseite über den Verbinder 52 verbunden.
Zusätzlich zur Konfiguration vom Fahrzeug 1, wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Fahrzeug 150B ferner eine PLC-Kommunikations-Schnittstelle 162 zum Ausführen der Kommunikation mit dem Batteriepack 39B auf.
Der Speicher 168 speichert Informationen in Bezug auf den Batteriepack 39B. Die Informationen weisen beispielsweise die Kapazität der untergeordneten Batterie BB1 auf.
Die Batteriepack-Steuereinheit 166 liest Informationen über die Kapazität des Batteriepacks 39B aus dem Speicher 168 und überträgt die Informationen zur Steuervorrichtung 30 über die PLC-Kommunikations-Schnittstellen 164 und 162 und die Energiekabel. Die Steuervorrichtung 30 schaltet die Steuerkonstante, zahlreiche Verzeichnisse und ähnliches zum Antreiben des Fahrzeugs, wobei die Kapazität des Batteriepacks 39B berücksichtigt wird.
15 ist ein Fließbild zum Darstellen der Steuerung, die mit der Verbindung eines zusätzlichen Batteriepacks im Zusammenhang steht und die durch die Steuervorrichtung 30 im zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Die Verarbeitung in dem Fließbild wird beispielsweise von einer Hauptroutine aufgerufen und ausgeführt, wenn das Fahrzeugsystem gestartet wird.
Unter Bezugnahme auf 15 bestimmt als erstes, wenn die Verarbeitung gestartet wird, die Steuervorrichtung 30 in Schritt S11, ob ein zusätzliches Batteriepack verbunden ist oder nicht. Wenn der Erfassungsschalter 122 des Verbinders 52 in einem EIN-Zustand ist, wird bestimmt, dass die Verbindung hergestellt ist. Wenn die Schalter 122 in einem AUS-Zustand sind, wird bestimmt, dass keine Verbindung hergestellt ist.
Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass keine zusätzliche Batterie vorhanden ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S15 und die Steuerung wird zur Hauptroutine übertragen, ohne dass eine spezielle Änderung bei der Steuerung stattfindet. Wenn bestimmt wird, dass eine zusätzliche Batterie vorhanden ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S12.
In Schritt S12 wird bestimmt, ob die Kommunikation mit dem zusätzlichen Batteriepack ausgeführt werden kann oder nicht. Wenn die Kommunikation ausgeführt werden kann, gestattet die Kommunikation, dass Informationen, wie z. B. die Kapazität der untergeordneten Batterie, aus dem Speicher in den Batteriepack gelesen werden können.
Wenn die Kommunikation in Schritt S12 ausgeführt werden kann, geht die Verarbeitung zu Schritt S12. In Schritt S13 wird eine Steuerkonstante, die durch die Steuervorrichtung 30 zum Steuern eines Hybridsystems verwendet wird, geändert. Die Steuerkonstante kann geändert werden, indem beispielsweise ein Motorstartverzeichnis, das einen Schwellwert zum Starten des Verbrennungsmotors in Bezug auf einen erforderlichen Ausgabeleistungswert definiert, ein Verzeichnis, das die maximal elektrische Leistung Wout, die von den Batterien ausgegeben werden kann, oder die maximal elektrische Leistung Win, mit der die Batterie geladen werden kann, definiert und ähnliches entsprechend der Batteriekapazität geschaltet wird.
Andererseits geht, wenn die Kommunikation in Schritt S12 nicht hergestellt ist, die Verarbeitung zu Schritt S14. Beispiele der Fälle, bei denen die Kommunikation nicht dargestellt ist, weisen einen Fall auf, wo ein Batteriepack, das nicht Standard ist und von dem nicht erwartet wird, dass es verbunden wird (beispielsweise ein Batteriepack, das kein Originalprodukt ist oder ein Batteriepack, von dem unbekannt ist, ob es den Standard erfüllt), verbunden ist. In diesem Fall wird, da es unbekannt ist, wie die Steuerkonstante in angemessener Weise geändert werden soll, bestimmt, dass ein Fehler aufgetreten ist und der Betrieb des Fahrzeugs wird unterbunden, um eine abnorme Entladung und ähnliches zu verhindern.
Genauer gesagt bestimmt die Steuervorrichtung 30, ob der Batteriepack 39A oder 39B ein autorisiertes Produkt ist, auf der Grundlage der Information, die aus dem Speicher 158 oder 168 gelesen wird, der als eine Speichereinheit dient.
Wenn ein Batteriepack, das kein autorisiertes Produkt ist, montiert ist, wird beispielsweise der Betrieb des Fahrzeugs unterbunden. Dadurch kann eine Fehlfunktion, wie z. B. eine abnorme Ladung und Entladung, verhindert werden. Alternativ dazu kann das Fahrzeug betrieben werden, indem ein nicht autorisiertes Batteriepack elektrisch getrennt wird und nur ein autorisiertes Batteriepack verwendet wird. Dieses kann den Betrieb des Fahrzeugs in einem Fall sicherstellen, in dem ein Nutzer ein Batteriepack mit seinem/ihrem erworbenen Fahrzeug verbindet, ohne dass erkannt wird, dass der Batteriepack kein autorisiertes Produkt ist.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration erschwert eine nicht autorisierte Modifizierung im Vergleich mit einem Fall, wenn nur die Form des Verbinders für die Bestimmung verwendet wird. Genauer gesagt ist es, obwohl der Verbinder einfach kopiert werden kann, schwierig, das Kopieren mit dem Inhalt des enthaltenen Speichers auszuführen. Daher wird durch die vorstehend beschriebene Konfiguration verhindert, dass ein nicht autorisiertes Batteriepack montiert wird und dieses eine Fehlfunktion bewirkt.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S13 oder S14 beendet ist, geht die Steuerung zur Hauptroutine in Schritt S15.
Gemäß Vorbeschreibung wird ebenfalls im zweiten Ausführungsbeispiel die Gerätschaft am Fahrzeug unter Steuerbedingungen gesteuert, die für ein montiertes Batteriepack geeignet sind, wie im ersten Ausführungsbeispiel.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Eine Batterie erzeugt Wärme, wenn diese mit einem Strom lädt oder einen Strom entlädt. Außerdem kann eine Batterie eine hohe Temperatur haben, wenn diese im Sommer unter sengender Sonne für eine lange Zeit oder ähnliches gelassen wird. Für die Verwendung ist es wünschenswert, eine Batterie zu kühlen, damit sich die Lebensdauer der Batterie nicht verringert.
Wenn sich jedoch die Anzahl der montierten Batterien ändert, ändert sich ebenfalls der Betrag der von den Batterien erzeugten Hitze. Daher ist es notwendig, die Kühlfähigkeit entsprechend der Anzahl der montierten Batterien zu ändern.
16 ist ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Kühlvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Bei der in 16 gezeigten Konfiguration wird eine Kühlvorrichtung 200 zur in 13 gezeigten Konfiguration hinzugefügt. Da die von der Kühlvorrichtung 200 verschiedenen Komponenten in 13 beschrieben wurden, wird die Beschreibung von diesen nicht wiederholt.
Die Kühlvorrichtung 200 ist an der Fahrzeugseite zum Kühlen des Batteriepacks 39A vorgesehen. Die Kühlvorrichtung 200 kann die sein, die ebenfalls die Batterie BA, die als eine Basisbatterie dient, zusätzlich zum Batteriepack 39A kühlt.
In einem Fall, in dem die Kühlvorrichtung 200 exklusiv für den Batteriepack 39A vorgesehen ist, stellt, wenn die Steuervorrichtung 30 des Fahrzeugs durch Kommunikation mit der Batteriepack-Steuereinheit 156 erfasst, dass der Batteriepack 39A montiert ist, die Steuervorrichtung 30 die Kühlvorrichtung 200 ein, damit diese betriebsfähig ist. Wenn die Steuervorrichtung 30 eine Erhöhung bei der Temperatur der Batterie BB1 durch einen Temperatursensor, der nicht gezeigt ist, oder ähnliches erfasst, bewirkt die Steuervorrichtung 30, dass die Kühlvorrichtung 200 mit dem Kühlen des Batteriepacks 39A beginnt, indem ein Gebläse rotiert wird und Kühlwasser umgeführt wird.
In einem Fall, in dem die Kühlvorrichtung 200 gemeinsam für die Basisbatterie und den Batteriepack 39A vorgesehen ist, erhöht, wenn die Steuervorrichtung 30 des Fahrzeugs durch Kommunikation mit der Batteriepack-Steuereinheit 156 erfasst, dass der Batteriepack 39A montiert ist, die Steuervorrichtung 30 die Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 200. Im Vergleich zu einem Fall, in dem der Batteriepack 39A nicht montiert ist, erhöht, wenn der Batteriepack 39A montiert ist, die Steuervorrichtung 30 die Rotationsgeschwindigkeit des Gebläses und erhöht diese die Menge an umgeführten Kühlwasser.
Hier kann sich in einem Fall, in dem eine Batteriekühlvorrichtung und eine ECU, die diese steuert, getrennt von einem Batteriepack vorgesehen sind, wie es in 16 gezeigt ist, die Batteriekühlleistung ändern und kann sich das Fahrzeugverhalten, wie die Fahrentfernung, die durch die Batterien alleine erreicht werden kann, verschlechtern.
17 zeigt eine Modifikation der Konfiguration des Batteriepacks, der im dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf 17 sind eine Vielzahl von Batteriepacks 202-1 bis 202-n mit der Leistungszuführleitung PL2 und der Masseleitung SL2 über ein Systemhauptrelais SMR verbunden. Die Leitfähigkeits-/Nichtleitfähigkeitszustände des Systemhauptrelais SMR werden durch die Steuervorrichtung an der Fahrzeugseite gesteuert.
Der Batteriepack 202-1 weist den Verbinder 52, den Verstärkungswandler 12B, die untergeordnete Batterie BB1, einen Temperatursensor 204, eine Gebläsesteuereinheit 206 und ein Luftblasgebläse 208 auf.
Der Temperatursensor 204 misst eine Temperatur der untergeordneten Batterie BB1. Wenn eine Batterietemperatur, die durch den Temperatursensor 204 erfasst wird, höher als ein vorgeschriebener Wert ist, dreht die Gebläsesteuereinheit 206 das Gebläse 208 und stellt diese die Temperatur ein, um eine übermäßige Erhöhung bei der Batterietemperatur zu verhindern. Genauer gesagt entsprechen der Temperatursensor 204, die Gebläsesteuereinheit 206 und das Gebläse 208 einer Temperatureinstellvorrichtung, die im Batteriepack 202-1 vorhanden ist.
Der andere Batteriepack 202-n hat ebenfalls die gleiche Konfiguration wie der Batteriepack 202-1 und die Beschreibung von diesem wird nicht wiederholt.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist eine Temperatureinstellvorrichtung mit einem Gebläse und ähnlichem für jeden Batteriepack vorgesehen. Daher kann, selbst wenn eine Änderung bei der Anzahl oder Form der Batteriepacks vorgenommen ist, eine untergeordnete Batterie, die in einem Batteriepack enthalten ist, bei einer angemessenen Temperatur gehalten werden, ohne dass die Notwendigkeit für spezielle Vorkehrungen besteht. Anders ausgedrückt können, da eine Kühlvorrichtung und eine Steuereinheit für diese in einem Batteriepack vorhanden sind, und die Kühlsteuerung (von der Temperaturmessung zur Gebläsesteuerung) im Batteriepack abgeschlossen wird, eine Verschlechterung bei der Batteriekühlleistung, die verursacht wird, wenn ein Batteriepack hinzugefügt wird, und die sich ergebende Verschlechterung bei der Fahrleistung verhindert werden.
Schließlich wird ein Steuersystem für Gerätschaft am Fahrzeug, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel offenbart ist, zusammengefasst. Unter Bezugnahme auf die 1, 13 und 14 weist ein Steuersystem für Gerätschaft am Fahrzeug den Batteriepack 39A, 39B auf, der konfiguriert ist, um am Fahrzeug befestigbar und von diesem lösbar zu sein und der eine Speichereinheit (Speicher 158, 168), die Informationen speichert, hat, und eine Steuervorrichtung 30, die die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage der Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist, und die die Gerätschaft am Fahrzeug auf der Grundlage von Informationen, die sich von den Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, unterscheiden, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Wie es in 16 gezeigt ist, weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug vorzugsweise ferner eine Kühlvorrichtung 200, die den Batteriepack 39A kühlt, auf. Die Steuervorrichtung 30 steuert die Kühlvorrichtung 200 auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit (Speicher 158) gespeichert sind.
Wie es in den 1 und 13 gezeigt ist, weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug ferner vorzugsweise eine erste Batterie BA auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Der Batteriepack 39 weist ferner die zweite Batterie BB1 auf, die elektrische Leistung der Gerätschaft am Fahrzeug zuführt. Die Steuervorrichtung 30 bewirkt, dass Inverter 14, 22, Verstärkungswandler 12A und 12B und ähnliches, die als Gerätschaft am Fahrzeug dienen, die Steuerung in Bezug auf die erste Batterie BA und die Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie BB1 auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit (Speicher 158) gespeichert sind, ausführt.
Vorzugsweise weisen die Steuerungen, die sich auf die erste und zweite Batterie beziehen, die Lade- und Entlade-Steuerung auf und steuert die Steuervorrichtung 30 das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind.
Wie es in den 1 und 5 gezeigt ist, weist das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung den Batteriepack 39 mit einer Verbindungseinheit (Verbinder 52) zum lösbaren und befestigbaren Verbinden mit einem Fahrzeug, eine Formerfassungseinheit (Schalter 122), die am Fahrzeug vorgesehen ist, um eine Form der Verbindungseinheit zu erfassen, und eine Steuervorrichtung 30 auf, die die Vorrichtung am Fahrzeug auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Formerfassungseinheit steuert.

Claims

Ein Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug, das aufweist: einen Batteriepack (39A, 39B), der konfiguriert ist, um an einem Fahrzeug und von diesem lösbar zu sein und der eine Speichereinheit (158, 168), die Informationen speichert, aufweist, eine Steuervorrichtung (30), die einen Inverter zum Antreiben eines Motors auf der Grundlage von Informationen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist und den Inverter auf der Grundlage von Informationen, die sich von den in der Speichereinheit gespeicherten Informationen unterscheiden, steuert, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist; und eine erste Batterie (BA), die elektrische Leistung dem Inverter zuführt, wobei der Batteriepack (39A, 39B) ferner aufweist: eine zweite Batterie (BB1), die eine optionale Batterie ist, die entsprechend dem Status der Nutzerverwendung hinzugefügt oder entfernt wird und die parallel zur ersten Batterie vorgesehen ist, zum Zuführen von elektrischer Leistung zum Inverter, und einen Verstärkungswandler (12B), der eine Spannung der zweiten Batterie (BB1) in eine Spannung der ersten Batterie umwandelt und die umgewandelte Spannung dem Inverter zuführt, wobei die Steuervorrichtung (30) bewirkt, dass der Inverter (14, 22) am Fahrzeug eine Steuerung in Bezug auf die erste Batterie (BA) und eine Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie (BB1) auf der Grundlage von in der Speichereinheit (158) gespeicherter Information ausführt.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage von in der Speichereinheit gespeicherten Informationen steuert.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, das ferner eine Kühlvorrichtung (200), die den Batteriepack (39A) kühlt, aufweist, wobei die Steuervorrichtung (30) die Kühlvorrichtung (200) auf der Grundlage von in der Speichereinheit (158) gespeicherten Informationen steuert.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage der vorgeschriebenen Steuerkonstante ausführt und die Steuerkonstante auf der Grundlage von aus der Speichereinheit gelesenen Informationen ändert.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung auf der Grundlage von aus der Speichereinheit gelesenen Informationen bestimmt, ob der Batteriepack in einem autorisierten Produkt ist oder nicht.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Batteriepack ferner aufweist: eine Kühlvorrichtung (208), die die zweite Batterie kühlt.
Ein Fahrzeug, das konfiguriert ist, so dass ein Batteriepack (39) mit einer Verbindungseinheit (52), die mit dem Fahrzeug eine Verbindung herstellt, in Bezug auf das Fahrzeug befestigbar und lösbar ist, das aufweist: eine Steuervorrichtung (30), die einen Inverter zum Antreiben eines Motors auf der Grundlage von vom Batteriepack gelesenen Informationen steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist, und den Inverter auf der Grundlage von im Fahrzeug gespeicherten Informationen steuert, wenn der Batteriepack nicht mit dem Fahrzeug verbunden ist, und eine erste Batterie (BA), die elektrische Leistung dem Inverter zuführt, wobei der Batteriepack (39) aufweist eine Speichereinheit (158, 168, die Informationen speichern, und eine zweite Batterie (BB1), die eine optionale Batterie ist, die entsprechend dem Status der Nutzerverwendung hinzugefügt oder entfernt wird und die parallel zur ersten Batterie (BA) vorgesehen ist, zum Zuführen von elektrischer Leistung zum Inverter, und einen Verstärkungswandler (12B), der eine Spannung der zweiten Batterie (BB1) in eine Spannung der ersten Batterie (BA) umwandelt und die umgewandelte Spannung dem Inverter zuführt, und wobei die Steuervorrichtung bewirkt, dass der Inverter eine Steuerung in Bezug auf die erste Batterie und eine Steuerung in Bezug auf die zweite Batterie auf der Grundlage von von dem Batteriepack gelesenen Informationen ausführt.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung das Laden und Entladen des Batteriepacks auf der Grundlage von vom Batteriepack gelesenen Informationen steuert.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, das ferner eine Kühlvorrichtung, die den Batteriepack kühlt, aufweist, wobei die Steuervorrichtung die Kühlvorrichtung auf der Grundlage der vom Batteriepack gelesenen Informationen steuert.
Das Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung die Verarbeitung in Bezug auf die erste Batterie und die zweite Batterie auf der Grundlage einer vorgeschriebenen Steuerkonstante ausführt und die Steuerkonstante auf der Grundlage der vom Batteriepack gelesenen Informationen ändert.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung auf der Grundlage von vom Batteriepack gelesenen Informationen bestimmt, ob der Batteriepack ein autorisiertes Produkt ist.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei der Batteriepack ferner aufweist: eine Kühlvorrichtung, die die zweite Batterie kühlt.
Das Steuersystem von Gerätschaft am Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Hybridsystem mit dem Motor und einem Verbrennungsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs aufweist, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, ob der Batteriepack verbunden ist oder nicht, das Hybridsystem auf der Grundlage eines Standardverzeichnisses entsprechend der ersten Batterie steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug nicht verbunden ist, und das Hybridsystem auf der Grundlage eines Verzeichnisses entsprechend in der Speichereinheit gespeicherten Informationen steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7, das ferner aufweist: ein Hybridsystem mit dem Motor und einem Verbrennungsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, ob der Batteriepack verbunden ist oder nicht, das Hybridsystem auf der Grundlage eines Standardverzeichnisses entsprechend der ersten Batterie steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug nicht verbunden ist, und das Hybridsystem auf der Grundlage eines Verzeichnisses entsprechend in der Speichereinheit gespeicherten Informationen steuert, wenn der Batteriepack mit dem Fahrzeug verbunden ist.