JP2002291106A - 電気自動車のバッテリ充電装置 - Google Patents
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Abstract
ルギー回生又は発電を円滑に行ってドライバビリティの
保持とバッテリの破損回避が図れる電気自動車のバッテ
リ充電装置を提供する。 【解決手段】 M/G3を備えたハイブリッド自動車1
において、前記M/G3に対し充放電するバッテリ10
と、前記ハイブリッド自動車1の所定運転状態において
前記M/G3によりエネルギー回生又は発電を行なう制
御手段と、前記バッテリ10の温度と相関関係にある温
度を検出するバッテリ温度検出手段と、前記M/G3か
ら供給される電力を前記M/G3と前記バッテリ10の
経路間に接続された外部抵抗11によって消費すること
により前記バッテリ10に充電される電力を調整する電
力制御素子12及び制御装置13とを備え、前記電力制
御素子12及び制御装置13は前記バッテリ温度検出手
段により検出されたバッテリ温度に応じて前記外部抵抗
11により調整される電力を制御するようにした。
Description
な電気自動車とハイブリッド自動車を含む)のバッテリ
充電装置に関する。
自動車等車両に搭載されたバッテリは、図3に示すよう
に、低温環境下でバッテリ温度が下がると、受け入れ電
力(充放電効率)が低下することが知られている。
5号公報に記載されているように、バッテリの早期昇温
を図るためにバッテリを熱伝達媒体としの水や燃焼式ヒ
ータで昇温することが行われている。また、バッテリを
過放電させてバッテリを昇温させる方法もある。
昇温のために別の駆動経路による昇温装置が必要とな
り、構造が複雑となるだけでなく、バッテリに供給され
る電力が過剰となった場合バッテリが早期に劣化する虞
があった。更に、電気自動車等においてバッテリ電圧が
低下した場合は前記のように過放電することが困難であ
った。
自動車とハイブリッド自動車を含む)の場合、走行中に
余分なエネルギーを回収してバッテリに充電している
が、このエネルギー回生時にバッテリが低温であるから
という理由でバッテリの保護のために回生量を低下させ
ると、本来回生エネルギーにより吸収された後の走行状
態(例えば、変速機の変速状態やモータジェネレータと
出力軸間に配置されたクラッチ等の伝達手段の状態)が
運転者の意思に即するように最適マッチングされている
にも関わらず、回生エネルギーを減らしたことによりジ
ェネレータによって吸収されるエネルギーが低下して空
走感等が増大することとなり自動車の走行状態が最適マ
ッチングからかけ離れたものとなり、ドライバビリティ
が悪化するという問題点があった。尚、前記バッテリの
保護を図らず、受け入れ状態を保持すると、端子電圧が
過上昇してしまう不具合がある。
にもジェネレータによるエネルギー回生又は発電を円滑
に行ってドライバビリティの悪化とバッテリの端子電圧
過上昇が回避できる電気自動車のバッテリ充電装置を提
供することにある。
の、本発明に係る電気自動車のバッテリ充電装置は、自
動車の所定運転状態においてジェネレータによりエネル
ギー回生又は発電を行なう制御手段と、バッテリの温度
と相関関係にある温度を検出するバッテリ温度検出手段
と、前記ジェネレータから供給される電力を前記ジェネ
レータと前記バッテリの経路間に接続された抵抗によっ
て消費することにより前記バッテリに充電される電力を
調整する電力制御手段とを備え、前記電力制御手段は前
記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度
に応じて前記抵抗により調整される電力を制御するもの
とし、バッテリ低温時にもジェネレータによるエネルギ
ー回生又は発電を円滑に行えるようにした。
を備えると共に、前記電力制御手段は前記バッテリ温度
検出手段により検出されたバッテリ温度が低温であるほ
ど、前記抵抗によって調整される電力が大きくなるよう
に制御するものとし、バッテリ温度に関わらず速やかに
バッテリを昇温させられるようにした。
バッテリ充電装置を実施例により図面を用いて詳細に説
明する。
ハイブリッド自動車の概略構成図、図2は同じくバッテ
リ充電装置における制御動作のフローチャートである。
の駆動系は、エンジン2,M/G(モータ/ジェネレー
タ)3及びCVT(無段変速機)4を組み合わせて構成
されている。ここでは、エンジン2は一般的な内燃機関
として構成され、M/G3は電力供給を受けるとモータ
として作動し、回転駆動力を受けると発電機として作動
し得るモータ兼発電機として構成されている。また、C
VT4は図示しないプライマリプーリとセカンダリプー
リとを無端ベルトで連結したベルト式CVTとして構成
され、プライマリプーリの有効径を油圧で調整すること
によりレシオが調節されるようになっている。
パラレル式ハイブリッド自動車として構成されているの
で、エンジン2の出力軸は第1クラッチ5を介してM/
G3の出力軸に接続され、この出力軸がCVT4のプラ
イマリ軸となっている。これにより、エンジン2の回
転,M/G3の回転の一方或いは双方を前記出力軸を介
して選択的にCVT4に入力できるようになっている。
CVT4は、第2クラッチ6,デフギヤ7を介して左右
の駆動輪8,8に連結されており、エンジン2及び/又
はM/G3からCVT4に入力された回転は、CVT4
のレシオに応じて適宜減速された後、第2クラッチ6及
びデフギヤ7を介して左右の駆動輪8,8に伝達される
ようになっている。
グラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(RO
M,RAM等),中央処理装置(CPU)及びタイマカ
ウンタ等を備えた図示しないSMU(システムマネージ
メントユニット)が設置され、図示しない各種センサか
らの情報に基づいてエンジン2及びM/G3からなるパ
ワーユニット等のシステム全体を総合制御している。即
ち、このSMUが、前記ハイブリッド自動車1の所定運
転状態において前記M/G3によりエネルギー回生又は
発電を行なう制御手段として機能するのである。
ンバータ9を介して接続されたバッテリ10に外部抵抗
11が付設され、バッテリ低温時に、同バッテリ10が
受け入れられない電力を当該外部抵抗11で消費させる
と共に当該外部抵抗11をヒータとしてバッテリ昇温に
利用するようになっている。
分岐して前記外部抵抗11が接続されると共にこの分岐
回路途中にリレー等の電力制御素子12が介装され、こ
の電力制御素子12が電力制御手段としての制御装置1
3によりON/OFF制御されるようになっている。前
記制御装置13には、図示しないバッテリ温度検出手段
からのバッテリ温度とSOC(バッテリ充電率)とバッ
テリ(端子)電圧とM/G発電量等が入力される。
リ温度に応じて前記外部抵抗11で消費・調整される電
力が制御されるが、本実施例では、バッテリ温度が低温
であるほど前記外部抵抗11で消費・調整される電力が
大きくなるように制御されるようになっている。
の制御動作を図2のフローチャートを用いて説明する。
号でM/G3が発電状態か否かを判断し、発電状態であ
ればステップP2に進み、発電状態でなければステップ
P6に進んで電力制御素子12の通過電力を〇にする。
手段からの信号でバッテリ10の温度が所定値以下か否
かを判断し、所定値以下であればステップP3に進み、
所定値以下でなければステップP6に進んで電力制御素
子12の通過電力を〇にする。
温度からバッテリ10の受け入れ可能電力を推定してか
ら、ステップP4で、電力制御素子12の通過電力(E
g1)をM/G3の発電電力から前記バッテリ受け入れ
可能電力を減算して求める。
求めたEg1で電力制御素子12を制御する。以後、こ
の制御動作を繰り返す。
低温時には、バッテリ10に供給される電力を調整する
ことにより、バッテリ10の端子電圧の過上昇を回避し
つつ、M/G3による回生エネルギーを低下させないで
回生時の吸収トルクを大きくして十分なトルク制御が可
能となる。また減速時に回生が行なわれる場合であって
もバッテリ10の温度に応じてM/G3による回生エネ
ルギーが変更されないのでドライバビリティが悪化する
ことがない。またその他の運転状態であっても当初の予
定通りの回生が行なわれるためドライバビリティが悪化
することがない。
すると共にバッテリ10が低温であるほど、前記外部抵
抗11での昇温エネルギーが大きくなるように制御する
ため、バッテリ10の温度に関わらず速やかにバッテリ
10を昇温させられ、回生エネルギーを効率良く利用す
ることができる。
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とは言うまでもない。例えば、本発明は、ハイブリッド
自動車に限らず、純粋な電気自動車にも十分適用するこ
とができる。
れば、自動車の所定運転状態においてジェネレータによ
りエネルギー回生又は発電を行なう制御手段と、バッテ
リの温度と相関関係にある温度を検出するバッテリ温度
検出手段と、前記ジェネレータから供給される電力を前
記ジェネレータと前記バッテリの経路間に接続された抵
抗によって消費することにより前記バッテリに充電され
る電力を調整する電力制御手段とを備え、前記電力制御
手段は前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッ
テリ温度に応じて前記抵抗により調整される電力を制御
するようにしたので、バッテリ低温時にもジェネレータ
によるエネルギー回生又は発電を円滑に行え、ドライバ
ビリティの悪化とバッテリの端子電圧過上昇が回避され
る。。
テリを昇温する機能を備えると共に、前記電力制御手段
は前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ
温度が低温であるほど、前記抵抗によって調整される電
力が大きくなるように制御するようにしたので、バッテ
リ温度に関わらず速やかにバッテリを昇温させられ、回
生エネルギーを効率良く利用することができる。
概略構成図である。
ローチャートである。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 モータとジェネレータを備えた電気自動
車において、 前記モータを駆動すると共に前記ジェネレータにより充
電されるバッテリと、 前記自動車の所定運転状態において前記ジェネレータに
よりエネルギー回生又は発電を行なう制御手段と、 前記バッテリの温度と相関関係にある温度を検出するバ
ッテリ温度検出手段と、 前記ジェネレータから供給される電力を前記ジェネレー
タと前記バッテリの経路間に接続された抵抗によって消
費することにより前記バッテリに充電される電力を調整
する電力制御手段とを備え、 前記電力制御手段は前記バッテリ温度検出手段により検
出されたバッテリ温度に応じて前記抵抗により調整され
る電力を制御することを特徴とする電気自動車のバッテ
リ充電装置。 - 【請求項2】 前記抵抗はバッテリを昇温する機能を備
えると共に、前記電力制御手段は前記バッテリ温度検出
手段により検出されたバッテリ温度が低温であるほど、
前記抵抗によって調整される電力が大きくなるように制
御することを特徴とする請求項1記載の電気自動車のバ
ッテリ充電装置。
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001094800A Pending JP2002291106A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 電気自動車のバッテリ充電装置 |
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