JP2002017001A - ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法 - Google Patents
ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法Info
- Publication number
- JP2002017001A JP2002017001A JP2000198193A JP2000198193A JP2002017001A JP 2002017001 A JP2002017001 A JP 2002017001A JP 2000198193 A JP2000198193 A JP 2000198193A JP 2000198193 A JP2000198193 A JP 2000198193A JP 2002017001 A JP2002017001 A JP 2002017001A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage device
- power storage
- charge
- charging
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title abstract 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 101001125854 Homo sapiens Peptidase inhibitor 16 Proteins 0.000 description 1
- 102100029324 Peptidase inhibitor 16 Human genes 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的小容量のキャパシタ蓄電装置を最大限
有効に利用する。 【解決手段】 電気二重層キャパシタの充放電を並列モ
ニタを含む制御回路にて制御する蓄電装置を用いたハイ
ブリット電気自動車において、定速走行モードＮ、加速
走行モードＰおよび減速走行モードＢの３つの走行モー
ドが選択可能で、各走行モードに応じて蓄電装置に対す
る充電上限値Ｕおよび充電下限値Ｄの充電管理幅を変更
する。
有効に利用する。 【解決手段】 電気二重層キャパシタの充放電を並列モ
ニタを含む制御回路にて制御する蓄電装置を用いたハイ
ブリット電気自動車において、定速走行モードＮ、加速
走行モードＰおよび減速走行モードＢの３つの走行モー
ドが選択可能で、各走行モードに応じて蓄電装置に対す
る充電上限値Ｕおよび充電下限値Ｄの充電管理幅を変更
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリット電気自
動車における蓄電装置の充電制御方法に関し、さらに詳
しく言えば、蓄電装置が電気二重層キャパシタからな
り、走行モードに応じてその充電管理幅を変更すること
により、エネルギーを効果的に利用することを意図した
技術に関するものである。
動車における蓄電装置の充電制御方法に関し、さらに詳
しく言えば、蓄電装置が電気二重層キャパシタからな
り、走行モードに応じてその充電管理幅を変更すること
により、エネルギーを効果的に利用することを意図した
技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層キャパシタによる蓄電装置
は、急速充電が可能であるとともに、瞬時に大電流を取
り出すことができるため、ハイブリット電気自動車の蓄
電装置としても実用化が進められている。
は、急速充電が可能であるとともに、瞬時に大電流を取
り出すことができるため、ハイブリット電気自動車の蓄
電装置としても実用化が進められている。
【０００３】この種の蓄電装置に該当するものとして、
ＥＣＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）と呼ばれ、電気二重層キャパシタ、並列モニタお
よび電流ポンプを組み合わせてなる電力貯蔵システムが
すでに各種文献に紹介されている（例えば、電子技術１
９９４−１２，ｐ１〜３参照）。また、特開平１０−１
７４２８５号公報には、このＥＣＳについて、好ましい
充電レベルの設定方法が提案されている。
ＥＣＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）と呼ばれ、電気二重層キャパシタ、並列モニタお
よび電流ポンプを組み合わせてなる電力貯蔵システムが
すでに各種文献に紹介されている（例えば、電子技術１
９９４−１２，ｐ１〜３参照）。また、特開平１０−１
７４２８５号公報には、このＥＣＳについて、好ましい
充電レベルの設定方法が提案されている。
【０００４】すなわち、上記公報に記載の先行技術にお
いては、直列に接続された複数の電気二重層キャパシタ
の各々に、設定電圧値を超えると充電電流をバイパスさ
せる並列モニタを接続してなる蓄電装置について、充電
レベル設定手段により設定された充電レベルに応じて並
列モニタの設定電圧を制御するとともに、充電電源から
供給する充電電流を電気二重層キャパシタの充電状態に
応じて制御することにより、通常の使用状態では、電気
二重層キャパシタに対する充電電圧を満充電電圧よりも
低く抑えることを可能としている。
いては、直列に接続された複数の電気二重層キャパシタ
の各々に、設定電圧値を超えると充電電流をバイパスさ
せる並列モニタを接続してなる蓄電装置について、充電
レベル設定手段により設定された充電レベルに応じて並
列モニタの設定電圧を制御するとともに、充電電源から
供給する充電電流を電気二重層キャパシタの充電状態に
応じて制御することにより、通常の使用状態では、電気
二重層キャパシタに対する充電電圧を満充電電圧よりも
低く抑えることを可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術によれ
ば、図４の充放電パターンに示されているように、満充
電レベルを１００％として、充放電の管理電圧を例えば
７５％レベルに設定することができ、高い電圧に充電す
るほど寿命が短くなる傾向を示す電気二重層キャパシタ
の用法としては自然でメリットが大きい。なお、図４で
鎖線で示されている充放電パターンは二次電池のもので
ある。
ば、図４の充放電パターンに示されているように、満充
電レベルを１００％として、充放電の管理電圧を例えば
７５％レベルに設定することができ、高い電圧に充電す
るほど寿命が短くなる傾向を示す電気二重層キャパシタ
の用法としては自然でメリットが大きい。なお、図４で
鎖線で示されている充放電パターンは二次電池のもので
ある。
【０００６】ハイブリット電気自動車において、蓄電装
置は発電機のみならず回生制動電力によっても充電され
るが、上記の管理電圧（充電管理レベル）をどこに設定
するかによって蓄電エネルギー、特に回生制動電力の利
用に大きな違いが生ずる。
置は発電機のみならず回生制動電力によっても充電され
るが、上記の管理電圧（充電管理レベル）をどこに設定
するかによって蓄電エネルギー、特に回生制動電力の利
用に大きな違いが生ずる。
【０００７】これを図５の車速に沿った充放電のタイミ
ングチャートにより説明すると、車が加速して車速が増
加していく時間ｔ１からの過程ではキャパシタは加速用
のエネルギーを電動機に放電するので、電動機が加速を
アシストする全期間にわたって蓄電量は減少していく。
ングチャートにより説明すると、車が加速して車速が増
加していく時間ｔ１からの過程ではキャパシタは加速用
のエネルギーを電動機に放電するので、電動機が加速を
アシストする全期間にわたって蓄電量は減少していく。
【０００８】時間ｔ２で加速が完了して定速走行に入る
と、エンジンだけの力で走行できるので電動機への電流
は不要でキャパシタの放電は止まる。しかしながら、当
初から見れば、蓄電量が低下しているため、エンジンの
馬力に余裕があれば、発電機を駆動し、時間ｔ２からキ
ャパシタへの充電が始まる。これにより、キャパシタの
蓄電量は増加に転じ、定速走行の時間が十分に長けれ
ば、当初の充電管理レベル（例えば７５％）まで復帰し
て充電が停止する。
と、エンジンだけの力で走行できるので電動機への電流
は不要でキャパシタの放電は止まる。しかしながら、当
初から見れば、蓄電量が低下しているため、エンジンの
馬力に余裕があれば、発電機を駆動し、時間ｔ２からキ
ャパシタへの充電が始まる。これにより、キャパシタの
蓄電量は増加に転じ、定速走行の時間が十分に長けれ
ば、当初の充電管理レベル（例えば７５％）まで復帰し
て充電が停止する。
【０００９】次に、時間ｔ３で走行中の車が減速する
と、回生制動によって電力が発生し、キャパシタを充電
しようとする。しかしながら、キャパシタは先の定速走
行時にすでに充電管理レベルにまで充電されているた
め、回生制動電力を受け入れることができない。
と、回生制動によって電力が発生し、キャパシタを充電
しようとする。しかしながら、キャパシタは先の定速走
行時にすでに充電管理レベルにまで充電されているた
め、回生制動電力を受け入れることができない。
【００１０】したがって、回生制動電力を回収したとし
ても、減速が終了する時間ｔ４まで、やむを得ずエネル
ギーを廃棄する放電用抵抗を発熱させるか、もしくは機
械ブレーキを用いざるを得ない。これを回避するには、
充電管理レベルを低めに設定すればよいのであるが、こ
のようにすると、他方において加速時の放電電流が足り
なくなるおそれが生ずるので好ましくない。
ても、減速が終了する時間ｔ４まで、やむを得ずエネル
ギーを廃棄する放電用抵抗を発熱させるか、もしくは機
械ブレーキを用いざるを得ない。これを回避するには、
充電管理レベルを低めに設定すればよいのであるが、こ
のようにすると、他方において加速時の放電電流が足り
なくなるおそれが生ずるので好ましくない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基本的
には上記先行技術を踏襲しながらも、回生制動電力を捨
てることなく、そのエネルギーをより有効に利用するこ
とができる。
には上記先行技術を踏襲しながらも、回生制動電力を捨
てることなく、そのエネルギーをより有効に利用するこ
とができる。
【００１２】そのため、本発明は、内燃機関などよりな
る主動力源と、上記主動力源により駆動される発電機
と、走行車輪を単独もしくは上記主動力源とともに駆動
する電動機と、上記電動機に電力を供給するとともに、
上記発電機および回生制動時の上記電動機により充電さ
れる蓄電装置およびその制御回路とを含み、上記蓄電装
置が互いに直列に接続された所定数の電気二重層キャパ
シタを含むキャパシタ群からなり、上記制御回路が上記
蓄電装置の充電レベルを設定する充電レベル設定部と、
同充電レベル設定部の設定電圧に基づいて上記発電機の
運転を制御する充電電圧制御部とを備えているハイブリ
ット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法におい
て、上記充電レベル設定部には、少なくとも定速走行モ
ード、加速走行モードおよび減速走行モードの３つの走
行モードが選択可能に用意されており、上記各走行モー
ドに応じて上記蓄電装置に対する充電上限値および充電
下限値が変更され、上記各走行モード時において上記蓄
電装置の充電レベルが上記充電下限値よりも低下した場
合にのみ、上記発電機により上記蓄電装置が充電される
ようにしたことを特徴としている。
る主動力源と、上記主動力源により駆動される発電機
と、走行車輪を単独もしくは上記主動力源とともに駆動
する電動機と、上記電動機に電力を供給するとともに、
上記発電機および回生制動時の上記電動機により充電さ
れる蓄電装置およびその制御回路とを含み、上記蓄電装
置が互いに直列に接続された所定数の電気二重層キャパ
シタを含むキャパシタ群からなり、上記制御回路が上記
蓄電装置の充電レベルを設定する充電レベル設定部と、
同充電レベル設定部の設定電圧に基づいて上記発電機の
運転を制御する充電電圧制御部とを備えているハイブリ
ット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法におい
て、上記充電レベル設定部には、少なくとも定速走行モ
ード、加速走行モードおよび減速走行モードの３つの走
行モードが選択可能に用意されており、上記各走行モー
ドに応じて上記蓄電装置に対する充電上限値および充電
下限値が変更され、上記各走行モード時において上記蓄
電装置の充電レベルが上記充電下限値よりも低下した場
合にのみ、上記発電機により上記蓄電装置が充電される
ようにしたことを特徴としている。
【００１３】本発明の好ましい態様によれば、上記キャ
パシタ群の全蓄電容量を１００％として、上記定速走行
モード時における充電管理幅が約７５％〜約３７％の範
囲とされ、上記加速走行モード時における充電管理幅が
約１００％〜約７５％の範囲とされ、上記減速走行モー
ド時における充電管理幅が約３７％〜約２５％の範囲と
される。
パシタ群の全蓄電容量を１００％として、上記定速走行
モード時における充電管理幅が約７５％〜約３７％の範
囲とされ、上記加速走行モード時における充電管理幅が
約１００％〜約７５％の範囲とされ、上記減速走行モー
ド時における充電管理幅が約３７％〜約２５％の範囲と
される。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
ないし図３により説明する。本発明が対象とするハイブ
リット電気自動車の方式はパラレル、シリアルもしくは
その中間的なものを問わず、また、その主動力源はエン
ジン、タービンもしくは燃料電池のいずれであってもよ
いが、図１には本発明を主動力源をエンジンとするシリ
アル方式に適用した例が示されている。
ないし図３により説明する。本発明が対象とするハイブ
リット電気自動車の方式はパラレル、シリアルもしくは
その中間的なものを問わず、また、その主動力源はエン
ジン、タービンもしくは燃料電池のいずれであってもよ
いが、図１には本発明を主動力源をエンジンとするシリ
アル方式に適用した例が示されている。
【００１５】すなわち、このハイブリット電気自動車
は、その基本的な構成として、エンジン１により駆動さ
れる発電機（充電装置）２と、発電機２により充電され
る蓄電装置３と、蓄電装置３の充放電を制御する制御回
路４と、蓄電装置３から供給される電力により車輪６を
駆動する電動機５とを備えている。発電機２および電動
機５は公知のものであってよい。
は、その基本的な構成として、エンジン１により駆動さ
れる発電機（充電装置）２と、発電機２により充電され
る蓄電装置３と、蓄電装置３の充放電を制御する制御回
路４と、蓄電装置３から供給される電力により車輪６を
駆動する電動機５とを備えている。発電機２および電動
機５は公知のものであってよい。
【００１６】蓄電装置３は、複数の電気二重層キャパシ
タ３ａ〜３ｎを直列に接続したものからなるが、個々の
電気二重層キャパシタは、所定数のキャパシタセルを任
意の直並列に組み合わせたものであってもよい。
タ３ａ〜３ｎを直列に接続したものからなるが、個々の
電気二重層キャパシタは、所定数のキャパシタセルを任
意の直並列に組み合わせたものであってもよい。
【００１７】蓄電装置３の充放電を制御する制御回路４
は、電気二重層キャパシタ３ａ〜３ｎの各々に接続され
る並列モニタ４１ａ〜４１ｎと、蓄電装置３の充電電流
を検出する電流検出回路４２と、蓄電装置３の充電レベ
ルを設定する充電レベル設定部４３と、充電制御回路４
４とを備えている。
は、電気二重層キャパシタ３ａ〜３ｎの各々に接続され
る並列モニタ４１ａ〜４１ｎと、蓄電装置３の充電電流
を検出する電流検出回路４２と、蓄電装置３の充電レベ
ルを設定する充電レベル設定部４３と、充電制御回路４
４とを備えている。
【００１８】並列モニタ４１ａ〜４１ｎは、あらかじめ
設定された充電電圧を超えると充電電流をバイパスする
回路であり、これにより各電気二重層キャパシタ３ａ〜
３ｎが所定の電圧にまで均一に充電される。なお、並列
モニタ４１ａ〜４１ｎの詳しい構成に関しては、例えば
特開平１０−１７４２８５号公報を参照されたい。
設定された充電電圧を超えると充電電流をバイパスする
回路であり、これにより各電気二重層キャパシタ３ａ〜
３ｎが所定の電圧にまで均一に充電される。なお、並列
モニタ４１ａ〜４１ｎの詳しい構成に関しては、例えば
特開平１０−１７４２８５号公報を参照されたい。
【００１９】充電レベル設定部４３には、例えばスライ
ドスイッチが用いられており、定速走行モードＮ、加速
走行モードＰおよび減速走行モードＢの３つの走行モー
ドが選択可能とされている。この充電レベル設定部４３
には、選択された走行モードに応じた電圧を発生する設
定電圧発生部４３ａが接続されている。なお、充電レベ
ル設定部４３は、選択釦式もしくはロータリースイッチ
であってもよい。
ドスイッチが用いられており、定速走行モードＮ、加速
走行モードＰおよび減速走行モードＢの３つの走行モー
ドが選択可能とされている。この充電レベル設定部４３
には、選択された走行モードに応じた電圧を発生する設
定電圧発生部４３ａが接続されている。なお、充電レベ
ル設定部４３は、選択釦式もしくはロータリースイッチ
であってもよい。
【００２０】この実施形態において、充電制御回路４４
は、設定電圧発生部４３ａからの設定電圧Ｖｒに基づい
て、並列モニタ４１ａ〜４１ｎの監視電圧（電気二重層
キャパシタの充電電圧）を制御する。また、充電制御回
路４４は、蓄電装置３に対する充電電圧Ｖｃと上記設定
電圧Ｖｒとの差に応じて発電機２を制御する。すなわ
ち、充電電圧Ｖｃが設定電圧Ｖｒに近づくにしたがっ
て、電流検出回路４２からの検出信号Ｖｉが漸減するよ
うに発電機２を制御する。
は、設定電圧発生部４３ａからの設定電圧Ｖｒに基づい
て、並列モニタ４１ａ〜４１ｎの監視電圧（電気二重層
キャパシタの充電電圧）を制御する。また、充電制御回
路４４は、蓄電装置３に対する充電電圧Ｖｃと上記設定
電圧Ｖｒとの差に応じて発電機２を制御する。すなわ
ち、充電電圧Ｖｃが設定電圧Ｖｒに近づくにしたがっ
て、電流検出回路４２からの検出信号Ｖｉが漸減するよ
うに発電機２を制御する。
【００２１】図２の充電管理モードグラフを参照して、
この実施形態においては、充電レベル設定部４３にて、
定速走行モードＮが選択された場合には、充電上限値Ｕ
が蓄電容量の７５％、下限値Ｄがその１／２の３７．５
％に設定される。加速走行モードＰでは、充電上限値Ｕ
が蓄電容量ほぼ一杯の約１００％、下限値Ｄが７５％近
傍に設定される。また、減速走行モードＢでは、充電上
限値Ｕが蓄電容量の約３７％近傍で、下限値Ｄが約２５
％近傍に設定される。
この実施形態においては、充電レベル設定部４３にて、
定速走行モードＮが選択された場合には、充電上限値Ｕ
が蓄電容量の７５％、下限値Ｄがその１／２の３７．５
％に設定される。加速走行モードＰでは、充電上限値Ｕ
が蓄電容量ほぼ一杯の約１００％、下限値Ｄが７５％近
傍に設定される。また、減速走行モードＢでは、充電上
限値Ｕが蓄電容量の約３７％近傍で、下限値Ｄが約２５
％近傍に設定される。
【００２２】定速走行モードＮのときの動作を、図３の
車速に沿った充放電のタイミングチャートにより説明す
ると、時間ｔ１では加速が始まり時間ｔ２で加速が完了
するまで蓄電装置３の蓄電量が減少していくのは先に説
明した図５の場合と同様であるが、本発明では、時間ｔ
２で定速走行に入ってエンジン１に余裕が出ても蓄電装
置３を充電しない。すなわち、蓄電装置３の蓄電量が下
限値Ｄまで下がらない限り充電することなくそのまま使
い続ける。
車速に沿った充放電のタイミングチャートにより説明す
ると、時間ｔ１では加速が始まり時間ｔ２で加速が完了
するまで蓄電装置３の蓄電量が減少していくのは先に説
明した図５の場合と同様であるが、本発明では、時間ｔ
２で定速走行に入ってエンジン１に余裕が出ても蓄電装
置３を充電しない。すなわち、蓄電装置３の蓄電量が下
限値Ｄまで下がらない限り充電することなくそのまま使
い続ける。
【００２３】時間ｔ３からブレーキを掛けて減速に入る
と、電動機５からの回生制動電力により蓄電装置３が充
電されることになるが、この場合、蓄電装置３は充電さ
れる余地が十分な状態とされているため、回生制動電力
のほぼ全部が回収され蓄電量が増える。
と、電動機５からの回生制動電力により蓄電装置３が充
電されることになるが、この場合、蓄電装置３は充電さ
れる余地が十分な状態とされているため、回生制動電力
のほぼ全部が回収され蓄電量が増える。
【００２４】なお、平地の走行ならば回生エネルギーは
加速エネルギーより必ず少ないから、減速完了後の時間
ｔ４での蓄電量は時間ｔ１のときよりも少ないが、この
定速走行モードＮにおいては、蓄電装置３の蓄電量が下
限値Ｄまで下がらない限り発電が不要で、しかも放電抵
抗によるエネルギー破棄も生じない。
加速エネルギーより必ず少ないから、減速完了後の時間
ｔ４での蓄電量は時間ｔ１のときよりも少ないが、この
定速走行モードＮにおいては、蓄電装置３の蓄電量が下
限値Ｄまで下がらない限り発電が不要で、しかも放電抵
抗によるエネルギー破棄も生じない。
【００２５】このように、定速走行モードＮにおいて、
上限値Ｕと下限値Ｄと間の充電管理幅を広く設定したと
しても、例えば上り坂がかなり長く続くような場合には
蓄電量が底をつき加速エネルギーを失い、また、下り坂
がかなり長く続くような場合には蓄電量が上限値Ｕに達
し、それ以上はせっかく回収した回生エネルギーを放熱
抵抗で捨てざるを得ない事態が予想される。
上限値Ｕと下限値Ｄと間の充電管理幅を広く設定したと
しても、例えば上り坂がかなり長く続くような場合には
蓄電量が底をつき加速エネルギーを失い、また、下り坂
がかなり長く続くような場合には蓄電量が上限値Ｕに達
し、それ以上はせっかく回収した回生エネルギーを放熱
抵抗で捨てざるを得ない事態が予想される。
【００２６】もっとも、このような事態を回避するに
は、キャパシタを大量に積載すればよいのであるが、い
つ使うか分からない余分な蓄電能力を常に積載して走行
したのでは、そのコストもエネルギーも無駄である。そ
こで、本発明においては、限られた積載量のキャパシタ
をより有効に使うため、加速走行モードＰおよび減速走
行モードＢを設けている。
は、キャパシタを大量に積載すればよいのであるが、い
つ使うか分からない余分な蓄電能力を常に積載して走行
したのでは、そのコストもエネルギーも無駄である。そ
こで、本発明においては、限られた積載量のキャパシタ
をより有効に使うため、加速走行モードＰおよび減速走
行モードＢを設けている。
【００２７】加速走行モードＰは加速に重点が置かれ、
このモードＰが選択されると、上記のように充電管理幅
の上限値Ｕは全蓄電容量の１００％近くにまでに設定さ
れ、下限値もそれに近いレベルの例えば７５％近傍に設
定される。この状態のとき、回生制動電力が入ってくれ
ば放電抵抗で棄てるしかないが、加速側では蓄電装置３
の蓄電量を最大限利用することができる。
このモードＰが選択されると、上記のように充電管理幅
の上限値Ｕは全蓄電容量の１００％近くにまでに設定さ
れ、下限値もそれに近いレベルの例えば７５％近傍に設
定される。この状態のとき、回生制動電力が入ってくれ
ば放電抵抗で棄てるしかないが、加速側では蓄電装置３
の蓄電量を最大限利用することができる。
【００２８】そして、蓄電量が下限値Ｄまで低下すると
発電機２が起動して蓄電装置３の充電が開始されるた
め、定速走行モードＮの平均的な同じレベルに比べて約
２倍の蓄電量を加速に利用することが可能となる。
発電機２が起動して蓄電装置３の充電が開始されるた
め、定速走行モードＮの平均的な同じレベルに比べて約
２倍の蓄電量を加速に利用することが可能となる。
【００２９】これに対して、減速走行モードＢは回生制
動に重点が置かれている。このモードＢにおいては、加
速用の蓄電量は定速走行モードＮの下限値Ｄより下に少
ししかないが、回生制動電力を蓄える蓄電容量は平均的
な定速走行モードＮに比べて約２倍用意され、これによ
り、下り坂がかなり長く続くような場合でも、その回生
制動電力を棄てることなく、ほぼ１００％回収すること
ができる。
動に重点が置かれている。このモードＢにおいては、加
速用の蓄電量は定速走行モードＮの下限値Ｄより下に少
ししかないが、回生制動電力を蓄える蓄電容量は平均的
な定速走行モードＮに比べて約２倍用意され、これによ
り、下り坂がかなり長く続くような場合でも、その回生
制動電力を棄てることなく、ほぼ１００％回収すること
ができる。
【００３０】上記実施形態では、各走行モードＮ，Ｐ，
Ｂを手動にて切り替えるようにしているが、例えばカー
ナビゲータから車道の上り下りの情報を得て自動的にモ
ード切替を行なうようにしてもよい。別の方法として、
運転操作を検出してモード切替を行なうことも可能であ
る。
Ｂを手動にて切り替えるようにしているが、例えばカー
ナビゲータから車道の上り下りの情報を得て自動的にモ
ード切替を行なうようにしてもよい。別の方法として、
運転操作を検出してモード切替を行なうことも可能であ
る。
【００３１】例えば、アクセル操作が頻繁でブレーキ操
作がない場合、あるいはアクセル操作の割には車速が上
がらないなどの場合には、上り坂と判断して加速走行モ
ードＰに入る。これに対して、ブレーキ操作が頻繁でア
クセル操作なしの場合、あるいはアクセル操作の割には
車速が大であるなどの場合には、下り坂と判断して減速
走行モードＢに入る。
作がない場合、あるいはアクセル操作の割には車速が上
がらないなどの場合には、上り坂と判断して加速走行モ
ードＰに入る。これに対して、ブレーキ操作が頻繁でア
クセル操作なしの場合、あるいはアクセル操作の割には
車速が大であるなどの場合には、下り坂と判断して減速
走行モードＢに入る。
【００３２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。特に、各走行モードにおける充電管理幅
は、設計により、また、使用する部品の特性などによっ
て適宜変更可能であるし、充電制御回路４４はＣＰＵや
マイクロコンピュータで構成されてもよい。また、上記
実施形態では各並列モニタ４１ａ〜４１ｎの監視電圧を
制御して蓄電装置３の充電管理幅を変更するようにして
いるが、これはオプション的機能であり、並列モニタに
よることなく蓄電装置３の充電管理幅は変更可能であ
る。
ものではない。特に、各走行モードにおける充電管理幅
は、設計により、また、使用する部品の特性などによっ
て適宜変更可能であるし、充電制御回路４４はＣＰＵや
マイクロコンピュータで構成されてもよい。また、上記
実施形態では各並列モニタ４１ａ〜４１ｎの監視電圧を
制御して蓄電装置３の充電管理幅を変更するようにして
いるが、これはオプション的機能であり、並列モニタに
よることなく蓄電装置３の充電管理幅は変更可能であ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気二重層キャパシタの充放電を並列モニタを含む制御
回路にて制御する蓄電装置を用いたハイブリット電気自
動車において、少なくとも定速走行モード、加速走行モ
ードおよび減速走行モードの３つの走行モードが選択可
能で、しかも各走行モードに応じて蓄電装置に対する充
電上限値および充電下限値（充電管理幅）が変更される
ようにしたことにより、比較的小容量のキャパシタ蓄電
装置を最大限有効に利用することができる。
電気二重層キャパシタの充放電を並列モニタを含む制御
回路にて制御する蓄電装置を用いたハイブリット電気自
動車において、少なくとも定速走行モード、加速走行モ
ードおよび減速走行モードの３つの走行モードが選択可
能で、しかも各走行モードに応じて蓄電装置に対する充
電上限値および充電下限値（充電管理幅）が変更される
ようにしたことにより、比較的小容量のキャパシタ蓄電
装置を最大限有効に利用することができる。
【図１】本発明が適用されたハイブリット電気自動車の
一例を示した模式図。
一例を示した模式図。
【図２】本発明による定速走行モード、加速走行モード
および減速走行モードの充電管理幅を示した説明図。
および減速走行モードの充電管理幅を示した説明図。
【図３】上記定速走行モード時の動作を説明するための
車速に沿った充放電のタイミングチャート図。
車速に沿った充放電のタイミングチャート図。
【図４】先行技術におけるキャパシタ蓄電装置の充放電
パターンを示した波形図。
パターンを示した波形図。
【図５】従来技術として、一定レベルで充放電管理を行
なう場合の車速に沿った充放電のタイミングチャート
図。
なう場合の車速に沿った充放電のタイミングチャート
図。
１ エンジン ２ 発電機 ３ 蓄電装置 ３ａ〜３ｎ 電気二重層キャパシタ ４ 制御回路 ４１ａ〜４１ｎ 並列モニタ ４２ 電流検出器 ４３ 充電レベル設定部 ４３ａ 設定電圧発生部 ４４ 充電制御回路 ５ 電動機 ６ 走行車輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/00 ＺＨＶ Ｈ０２Ｊ 7/00 ＺＨＶＰ (72)発明者 山岸 政章 神奈川県横浜市金沢区福浦１丁目１番１号 株式会社パワーシステム内 Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 DA07 FA06 GC05 5H030 AS08 BB01 BB10 BB21 FF41 5H115 PG04 PI16 PI22 PO17 PU01 PU24 PU25 QE04 QE06 QE08 QE09 QE10 QI04 QN02 SE02 SE06 TI05 TR19
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関などよりなる主動力源と、上記
主動力源により駆動される発電機と、走行車輪を単独も
しくは上記主動力源とともに駆動する電動機と、上記電
動機に電力を供給するとともに、上記発電機および回生
制動時の上記電動機により充電される蓄電装置およびそ
の制御回路とを含み、上記蓄電装置が互いに直列に接続
された所定数の電気二重層キャパシタを含むキャパシタ
群からなり、上記制御回路が上記蓄電装置の充電レベル
を設定する充電レベル設定部と、同充電レベル設定部の
設定電圧に基づいて上記発電機の運転を制御する充電電
圧制御部とを備えているハイブリット電気自動車におけ
る蓄電装置の充電制御方法において、 上記充電レベル設定部には、少なくとも定速走行モー
ド、加速走行モードおよび減速走行モードの３つの走行
モードが選択可能に用意されており、上記各走行モード
に応じて上記蓄電装置に対する充電上限値および充電下
限値が変更され、上記各走行モード時において上記蓄電
装置の充電レベルが上記充電下限値よりも低下した場合
にのみ、上記発電機により上記蓄電装置が充電されるよ
うにしたことを特徴とするハイブリット電気自動車にお
ける蓄電装置の充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000198193A JP2002017001A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000198193A JP2002017001A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002017001A true JP2002017001A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18696387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000198193A Pending JP2002017001A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002017001A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7122979B2 (en) * | 2000-12-27 | 2006-10-17 | Transportation Techniques, Llc | Method and apparatus for selective operation of a hybrid electric vehicle in various driving modes |
| JP2008001258A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2008054442A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 小型電動車両 |
| US7684906B2 (en) | 2007-02-06 | 2010-03-23 | Hyundai Motor Company | Method of controlling hybrid vehicle |
| WO2013018221A1 (ja) | 2011-08-04 | 2013-02-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両および車両の制御方法 |
| JP5316652B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2013-10-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電気駆動式車両 |
| US11605958B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-03-14 | Sk Signet Inc. | Electric vehicle charging method for preventing inrush current and device for the same |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198193A patent/JP2002017001A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7122979B2 (en) * | 2000-12-27 | 2006-10-17 | Transportation Techniques, Llc | Method and apparatus for selective operation of a hybrid electric vehicle in various driving modes |
| JP2008001258A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2008054442A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 小型電動車両 |
| US7684906B2 (en) | 2007-02-06 | 2010-03-23 | Hyundai Motor Company | Method of controlling hybrid vehicle |
| JP5316652B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2013-10-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電気駆動式車両 |
| WO2013018221A1 (ja) | 2011-08-04 | 2013-02-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両および車両の制御方法 |
| US9145131B2 (en) | 2011-08-04 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and vehicle control method |
| US11605958B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-03-14 | Sk Signet Inc. | Electric vehicle charging method for preventing inrush current and device for the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3876979B2 (ja) | バッテリ制御装置 | |
| JP6169564B2 (ja) | 異なる公称電圧の車両用バッテリーの対を再充電するための方法および関連システム | |
| JP6111536B2 (ja) | 車両用電源制御方法及び装置 | |
| CN101878577B (zh) | 车辆用电源装置 | |
| EP1810861B1 (en) | Vehicle propulsion system | |
| US9682629B2 (en) | Method for managing an alternator combined with at least one power battery and driven by a heat engine | |
| WO2006018695A1 (en) | Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery | |
| JP2001069602A (ja) | ハイブリッド車両のバッテリ制御装置 | |
| JP2879486B2 (ja) | 内燃機関の制動および補助動力装置 | |
| JP2002325373A (ja) | バッテリ容量制御装置 | |
| JP2003189490A (ja) | 蓄電装置の残容量均等化装置 | |
| CN102126435A (zh) | 混合动力车辆和传统车辆中低电压电路的控制算法 | |
| JP3047621B2 (ja) | ハイブリッド車のエンジン駆動発電機の制御装置 | |
| Rade | Design and development of hybrid energy storage system for electric vehicle | |
| JP2002017001A (ja) | ハイブリット電気自動車における蓄電装置の充電制御方法 | |
| JP2000184508A (ja) | 車両のハイブリッド駆動システム | |
| JP3466513B2 (ja) | 電気自動車の電源システム | |
| JP2004166350A (ja) | 電池制御装置 | |
| JP5915390B2 (ja) | 車両用電源制御方法及び装置 | |
| JP3673895B2 (ja) | 車載バッテリの劣化判定装置 | |
| JP6131533B2 (ja) | 車両用電源制御方法及び装置 | |
| JP3794224B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
| JPH09252546A (ja) | 車両用減速エネルギー回生方法及びその装置 | |
| JPH09233608A (ja) | ハイブリッド電気自動車 | |
| JP3231870B2 (ja) | 直流電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050315 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071017 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071024 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080305 |