JP2001008301A - 電動車両の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動車両において重要な構成部品の１つであ
る容量計の残容量表示精度を向上でき、また特別にスイ
ッチを設けることなく、充電時，及び自己放電量計算時
において不必要な電力の消費を極力抑えることができる
電動車両の制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動装置に電力を供給する駆動用主電源
１５と、該主電源１５を降圧して灯火装置１０３に電力
を供給する灯火装置用補助電源１０２と、上記主電源１
５を降圧して制御装置１８に電力を供給する制御装置用
補助電源１０５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを電源と
する駆動モータにより車輪を回転駆動するようにした例
えば電動二輪車等の電動車両の電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バッテリを電源とする例えば電動
二輪車等の電動車両が注目されている。この種の電動車
両における電源装置として、従来例えば、特開平６−１
１５４７９号公報に記載されているように、主電源を降
圧してなる直流安定化電源（補助電源）によって安定的
に低電圧を灯火装置及び制御装置に供給するようにした
もがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来装置
では、灯火装置と制御装置を同一の補助電源で駆動する
ようにしていることから、以下のような問題点がある。

【０００４】 電動車両では、電流積算によりバッテ
リ残存容量を求める方式の容量計を採用する場合が多
く、また電源投入時に灯火器を点灯させる場合が多い。
この場合、放電電流を測定するために電流センサを用い
ることとなるが、電流センサの構造如何によっては電源
投入後にオフセット（零点調整）をとる必要があり、電
源投入時に灯火器に消費電流が流れた状態でオフセット
をとることとなるため容量計算に誤差が生じる。オフセ
ット取りが正確に行われないと電流検出精度が悪くな
り、結果として電流積算後の残容量表示の精度も望めな
い。

【０００５】 充電時及び自己放電量計算時には灯火
装置は必要でないが、同一電源である場合は灯火器が点
灯する。このため不必要な電力を消費することとなるの
で、これを防止するために灯火器用のスイッチが必要と
なる。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、電動車両において重要な構成部品の１つで
ある容量計の残容量表示精度を向上でき、また特別にス
イッチを設けることなく、充電時，及び自己放電量計算
時において不必要な電力の消費を極力抑えることができ
る電動車両の制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、駆動
装置に電力を供給する駆動用主電源と、該主電源を降圧
して灯火装置に電力を供給する灯火装置用補助電源と、
上記主電源を降圧して制御装置に電力を供給する制御装
置用補助電源とを備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、充
電時及び自己放電量計測時には上記灯火装置用補助電源
を非駆動状態とし、制御装置用補助電源のみを駆動状態
とする補助電源制御手段を設けたことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１において、灯
火装置用補助電源からの出力電圧値の主電源に対する割
合が一定となるように上記灯火装置用補助電源を制御す
る補助電源制御手段を設けたことを特徴としている。

【００１０】

【発明の作用効果】請求項１の発明に係る電動車両の電
源装置によれば、灯火装置用補助電源と、制御装置用補
助電源とを別個独立に設けたので、灯火装置に電力を供
給しない状態で電流センサのオフセット取りを行い、し
かる後に灯火装置に電力を供給することができ、それだ
け電流検出精度が向上し、その結果電流積算後の容量計
の残容量表示精度を向上できる。

【００１１】灯火装置用補助電源と制御装置用補助電源
とを別個独立に設けたので、制御装置用補助電源のみ出
力を抑えることができ、それだけ補助電源の安定度を向
上させることができ、また灯火装置用補助電源を灯火器
に適した電圧に設定することができ、十分な光量を得る
ことができる。

【００１２】請求項２の発明によれば、充電時及び自己
放電量計測時には上記灯火装置用補助電源を非駆動状態
とし、制御装置用補助電源のみを駆動状態とするように
したので、灯火装置のスイッチを必要とすることなく、
灯火装置を点灯させずに充電でき、また自己放電量の計
算を行うことができ、不要な電力の消費を抑えることが
できる。

【００１３】請求項３の発明によれば、灯火装置用補助
電源からの出力電圧値の主電源に対する割合が一定とな
るようにしたので、主電源、即ちバッテリ電圧の変化に
応じて光量が変化することとなり、そのため運転者はバ
ッテリ容量不足が体感的に判り、バッテリの充電が促さ
れ、その結果バッテリの過放電を回避できる。

【００１４】また出力電圧を主電源に対する割合が一定
となるように制御するだけであり、出力電圧を一定に制
御する必要がないので、灯火装置用補助電源の構成が簡
単になり、コストダウンにつながる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図３は本発明の一
実施形態による電動二輪車の電源装置を説明するための
図であり、図１，図２はスクータ型電動二輪車の左，右
側面図、図３は電源装置ののブロック構成図である。

【００１６】図において、１はスクータ型電動二輪車で
あり、これの車体フレーム２は、ヘッドパイプ３に車体
後方に斜め下方に延びる１本のメインフレーム４を接続
し、該メインフレーム４の下端に左, 右一対のサイドフ
レーム５，５の前端を接続し、該各サイドフレーム５を
後方に延長した概略構造のものである。

【００１７】上記左, 右のサイドフレーム５，５は、メ
インフレーム４から車幅方向外方に拡開しつつ下方に延
びた後、車体後方に屈曲して略水平に直線状に延びる水
平部５ａと、該水平部５ａの後端から上方に屈曲した
後、後方斜め上方に延びる傾斜部５ｂとから構成されて
いる。そして上記左右のサイドフレーム５，５の前端付
近と上記傾斜部５ｂの前端付近とはブラケット６ａ，６
ｂを介して補強パイプ６により連結されており、側面か
ら見たとき該補強パイプ６と上記水平部５ｂとで囲まれ
た空間内に後述するバッテリユニット１５が搭載されて
おり、また上記後側のブラケット６ｂの上端部によりシ
ート１６が前ヒンジを介して上下方向に回動可能に支持
されている。

【００１８】上記ヘッドパイプ３には操向軸７が回転自
在に枢支されている。該操向軸７の下端にはフロントフ
ォーク８が、上端には操向ハンドル９がそれぞれ固定さ
れており、該フロントフォーク８の下端には前輪１０が
軸支されている。

【００１９】上記操向ハンドル９はハンドルカバー２０
で囲まれている。また上記ヘッドパイプ３の前方にはフ
ロントカバー２１が、後方にはレッグシールド２２がそ
れぞれ装着され、両者でヘッドパイプ３を囲んでいる。
上記レッグシールド２２の下端部に続いて後方に延びる
フートボード２３が上記サイドフレーム５，５の水平部
５ａに搭載された電池ユニット１５の上方を覆うように
配設されている。また該フートボード２３の左, 右側縁
に続いて上記バッテリユニット１５及び水平部５ａ，補
強パイプ６の側方及び下方を覆うようにアンダカバー２
４が配設されている。さらにまた上記傾斜部５ｂの側方
は上記シート１６の下方を覆うサイドカバー２５によっ
て覆われている。なおシート１６下方のサイドカバー２
５内には該シート１６により開閉される収納ボックスが
配設されている。

【００２０】上記車体フレーム２の左，右の傾斜部５
ｂ，５ｂにより電動式駆動装置１４が懸架支持されてい
る。この電動式駆動装置１４は、上記バッテリユニット
１５と、該ユニット１５を電源として後輪１７を回転駆
動する動力ユニット１３と、上記操向ハンドル９の右端
部に配設されたスロットルグリップの回動操作（スロッ
トル開度）及び車速に基づいて上記動力ユニット１３へ
の給電量を制御するコントロールユニット１８と、該コ
ントロールユニット１８からの制御信号に応じて駆動モ
ータ５０の回転を制御するパワーモジュール２７、及び
上記バッテリユニット１５を充電する充電器２６とを備
えている。

【００２１】上記コントロールユニット１８はサイドカ
バー２５内の後端部に起立させて搭載されている。該コ
ントロールユニット１８の後側にはキャリア２８を支持
する左，右一対の脚部２８ａが立設されており、該キャ
リア２８の前端部はシート１６の後端部を支持する門形
のステー１６ａに固定されている。このようにして上記
コントロールユニット１８はキャリア２８，脚部２８
ａ，ステー１６ａ及びサイドフレーム５の後端部で囲ま
れた空間内に位置しており、外力が直接作用することが
ないようになっている。

【００２２】また上記充電器２６はシート１６の後端部
を支持する門形のステー１６ａの内側に位置するように
搭載されている。さらにまた上記パワーモジュール２７
は後輪１７の右側上部を覆うように配置され、その前側
上部はサイドカバー２５内に位置しており、ガソリンエ
ンジン搭載車の場合の消音器に似た外観を呈している。

【００２３】上記動力ユニット１３は、左, 右の傾斜部
５ｂの下面に固定された左，右の懸架ブラケット１１，
１１間に挿通固定されたピボット軸１２により上下揺動
自在に枢支されている。またこの動力ユニット１３の後
端と左側のサイドフレーム５の傾斜部５ｂの後端との間
には１本の緩衝器１９が介設されている。

【００２４】上記バッテリユニット１５は、充電可能な
多数のＮｉ−Ｃｄ電池セル１５ｅを直列接続してなる第
１〜第４バッテリブロック１５ａ〜１５ｄを直列接続し
てなり、電池ケース３２内に配置されている。この電池
ケース３２は、左, 右のサイドフレーム５，５の水平部
５ａ，５ａ間に架け渡して固定された４本のステー３３
上に搭載されている。

【００２５】図３において、１０２はヘッドライト等の
灯火装置１０３に主電源（バッテリユニット）１５の電
圧４８Ｖを１３．５Ｖに降圧して供給するための灯火装
置用補助電源（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、１０４は主電
源１５と上記灯火装置用補助電源１０２とを接断する灯
火装置用オンオフスイッチである。

【００２６】また１０５は制御装置（コントロールユニ
ット）１８に上記主電源１５の電圧４８Ｖを１２Ｖに降
圧して供給するための制御装置用補助電源（ＤＣ／ＤＣ
コンバータ）、１０６は主電源１５と上記制御装置用補
助電源１０５とを接断する制御装置用オンオフスイッチ
である。

【００２７】さらにまた、１０７は主電源から駆動装置
１５，灯火装置１０３，制御装置１８に流れる合計電流
値を検出する電流センサであり、該電流検出センサ１０
７の検出値を積算することによりバッテリ残容量が容量
計（図示せず）に表示されるようになっている。なお、
上記主電源１５と制御装置１８とは微小電流供給ライン
（図示せず）で接続されており、該供給ラインを通じて
常時制御装置１８に４Ｖ程度，微小電流の電力が供給さ
れている。

【００２８】本実施形態の電源装置では、メインスイッ
チ１０８をオンにすると、制御装置１８から制御装置用
オンオフスイッチ１０６にオン信号ａが供給され、該ス
イッチ１０６が閉じ、主電源１５の電圧４８Ｖが制御装
置用補助電源１０５により制御装置１８に適した電圧１
２Ｖに降圧されて該制御装置１８に供給され、該制御装
置１８により上記電流センサ１０７のオフセット取り
（零点調整）が行われる。続いて制御装置１８から灯火
装置用オンオフスイッチ１０４にオン信号ｂが供給さ
れ、該スイッチ１０４が閉じ、主電源１５の電圧が灯火
装置用補助電源１０２により灯火装置に１０３に適した
電圧１３．５Ｖに降圧されて該灯火装置１０３に供給さ
れる。

【００２９】また本実施形態の電源装置では、主電源１
５の充電を行う場合，及び自己放電量の計算を行う場合
には、制御装置１８が制御装置用オンオフスイッチ１０
６にオン信号ａを供給して該スイッチ１０６を閉じた状
態で行われる。

【００３０】このように本実施形態では、電流センサ１
０７のオフセット取りを行ってから灯火装置１０３側に
電力を供給できるため電流検出精度が向上し、その結果
電流積算後の容量計の残容量表示精度を向上できる。

【００３１】また灯火装置１０３への電力については、
主電源電圧を灯火装置１０３に適した電圧１３．５Ｖに
降圧することにより十分な明るさを確保でき、かつ制御
装置１８への電圧のみを１２Ｖに抑えることができ、制
御装置１８の安定度を向上できる。

【００３２】また灯火装置１０３に電力を供給すること
なく主電源１５の充電，及び自己放電量の計算を行うこ
とができ、不要な電力の消耗を抑えることができる。ま
た灯火装置用補助電源１０２を駆動させないようにする
ことによって灯火装置用オンオフスイッチ１０４を省く
ことも考えられる。

【００３３】なお、上記実施形態では、灯火装置用補助
電源１０２により主電源１５の電圧４８Ｖを１３．５Ｖ
に降圧し、制御装置用補助電源１０５により１２Ｖに降
圧したがこれらの電圧値は勿論例示であり、これらの値
に限定されるものではない。また上記実施形態では灯火
装置用補助電源１０２により電源電圧を１３．５Ｖ一定
値に降圧するようにした場合を説明したが、上記灯火装
置用補助電源１０２を、出力値一定とせずに、主電源１
５の電圧に対して一定割合で降圧するように構成するこ
とも可能であり、このようにしたのが請求項３の発明で
ある。

【００３４】灯火装置用補助電源１０２を、主電源１５
の電圧に対して一定割合で降圧するように構成した場合
には、バッテリ電圧の変化に応じて光量が変化するた
め、運転者はバッテリ残容量不足が体感的に判り、従っ
てバッテリの充電が促されることとなり、過放電による
立ち往生やバッテリの損傷を防止することができる。

【００３５】またこの場合は主電源の電圧を一定割合で
降圧するのであって一定電圧に制御するものではないか
ら、灯火装置用補助電源１０２の構成が簡単になり、コ
ストダウンにつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による電源装置を備えたス
クータ型電動二輪車の左側面図である。

【図２】上記電動二輪車の右側面図である。

【図３】上記電源装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 電動二輪車（電動車両） １５ バッテリ（駆動用主電源） １８ コントロールユニット（制御装置，補助電源制御
手段） ５０ 駆動モータ（駆動装置） １０２ 灯火装置用補助電源 １０３ 灯火装置 １０５ 制御装置用補助電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動装置に電力を供給する駆動用主電源
   と、該主電源を降圧して灯火装置に電力を供給する灯火
   装置用補助電源と、上記主電源を降圧して制御装置に電
   力を供給する制御装置用補助電源とを備えたことを特徴
   とする電動車両の電源装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、充電時及び自己放電
   量計測時には上記灯火装置用補助電源を非駆動状態と
   し、制御装置用補助電源のみを駆動状態とする補助電源
   制御手段を設けたことを特徴とする電動車両の電源装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１において、灯火装置用補助電源
   からの出力電圧値の主電源に対する割合が一定となるよ
   うに上記灯火装置用補助電源を制御する補助電源制御手
   段を設けたことを特徴とする電動車両の電源装置。