JP2005184979A - Power unit for vehicle, and power unit for hybrid car - Google Patents

Power unit for vehicle, and power unit for hybrid car Download PDF

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秀男 志水
Naoki Tsuzurano
直樹 黒葛野
Kazuki Bashijiyu
和樹 橋住
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent the temperature trouble of a battery by efficiently cooling the battery while reducing the noise reaching the ear of a person in a car. <P>SOLUTION: A power unit cools the battery by compulsively blowing air to a battery unit 1 equipped with two or more batteries by means of a blast fan 5, and changes the fan duty of switching on or switching off a switching element 9 for controlling the power to be supplied to the blast fan 5 by means of a control circuit 2. The control circuit 2 detects the battery temperature of the battery unit 1 by means of a temperature sensor 4, and detects either or both of the car velocity of the vehicle and the number of engine revolutions, and changes the duty of switching on or switching off the switching element 9, with either or both of the car velocity and the number of engine revolutions as a parameters. When the battery temperature of the battery unit 1 goes high, or the car velocity increases, or the number of engine revolution increases, it enlarges the duty of switching on or switching off the switching element 9 so as to increase the power to be supplied to the blast fan 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、送風ファンで空気を送風して強制的に冷却する機構を有する車両用の電源装置およびハイブリッドカーの電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device for a vehicle and a power supply device for a hybrid car having a mechanism for forcibly cooling by blowing air with a blower fan.

電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載される電源装置は、車両を走行させるモーターを駆動するために、大容量の二次電池を内蔵している。この電源装置は、発熱量の大きい電池ユニットを備えるので、温度が異常に高くならないように、送風ファンで電池ユニットの電池を強制冷却している。送風ファンは、電池の温度が高くならないように冷却するので、電池の温度が高くなると運転される。送風ファンの運転は、内蔵される制御回路でコントロールされる。制御回路は、電池の温度を検出して、検出した温度が設定温度よりも高くなると送風ファンを運転して電池を冷却する(特許文献1参照)。
特開2002−51479号公報
A power supply device mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car incorporates a large-capacity secondary battery in order to drive a motor that drives the vehicle. Since this power supply device includes a battery unit that generates a large amount of heat, the battery of the battery unit is forcibly cooled by a blower fan so that the temperature does not become abnormally high. The blower fan is cooled so that the temperature of the battery does not increase, and is thus operated when the temperature of the battery increases. The operation of the blower fan is controlled by a built-in control circuit. The control circuit detects the temperature of the battery, and when the detected temperature becomes higher than the set temperature, it operates the blower fan to cool the battery (see Patent Document 1).
JP 2002-51479 A

この公報に記載される電源装置は、電池の温度で送風ファンに供給する電力のデューティーを変更する。デューティーは、送風ファンの電源スイッチを一定の周期でオンオフに切り換えるタイミング、すなわちパルス幅を変更するPWMでコントロールされる。デューティーは、電源スイッチのオンオフにする1周期の時間(T)に対するオン時間(t)の比率(t/T)で特定される。デューティーを大きくすると、送風ファンに供給される電力が大きくなり、デューティーを100%とする状態では電源スイッチは連続してオン、デューティーを50%とする状態では電源スイッチは1周期の半分の時間オン、デューティーを0%とする状態では電源スイッチは常にオフとなる。したがって、電源スイッチをオンにするパルス幅を変更するPWMは、デューティーを変更して、送風ファンに供給する電力をコントロールできる。   The power supply device described in this publication changes the duty of electric power supplied to the blower fan at the battery temperature. The duty is controlled by the timing for switching on / off the power supply switch of the blower fan at a constant cycle, that is, PWM for changing the pulse width. The duty is specified by the ratio (t / T) of the on time (t) to the time (T) of one cycle for turning on and off the power switch. When the duty is increased, the power supplied to the blower fan increases. When the duty is set to 100%, the power switch is continuously turned on. When the duty is set to 50%, the power switch is turned on for half of one cycle. In the state where the duty is 0%, the power switch is always off. Therefore, the PWM that changes the pulse width for turning on the power switch can change the duty and control the power supplied to the blower fan.

前述の公報は、電源モジュールの温度が高くなるとデューティーを大きくして、送風ファンに供給する電力を大きくする。すなわち、電源モジュールの温度が高くなると送風ファンの回転を速くして、電源モジュールに供給する空気の流速を速くして効率よく冷却する。電源モジュールの温度が低くなると、デューティーを小さくして、送風ファンへの供給電力を小さくコントロールする。この状態で、電源モジュールの冷却は少なくなるが、温度が低いので異常な温度に上昇することはない。   The above publication increases the duty to increase the power supplied to the blower fan when the temperature of the power supply module increases. That is, when the temperature of the power supply module rises, the rotation of the blower fan is accelerated, and the flow rate of the air supplied to the power supply module is increased, thereby efficiently cooling. When the temperature of the power supply module is lowered, the duty is reduced and the power supplied to the blower fan is controlled to be small. In this state, cooling of the power supply module is reduced, but since the temperature is low, the temperature does not rise to an abnormal temperature.

以上の電源装置は、送風ファンへの供給電力をコントロールするが、電源モジュールの温度が高くなって送風ファンへの供給電力が大きくなると、送風ファンからの騒音が大きくなる。送風ファンは、電気自動車やハイブリッドカーに搭載されるので、供給電力が大きくなって回転速度が速くなると、車内の騒音レベルが大きくなって静かにできなくなる欠点がある。とくに、ハイブリッドカーは、停車中にエンジンが停止されると、車内が極めて静かになるので、送風ファンの騒音が極めて耳ざわりになる欠点がある。この欠点は、送風ファンへの供給電力を小さくして解消できるが、この方法では電源モジュールの温度が異常に高くなって、電源モジュールに温度障害を与えることがある。電源モジュールを効果的に冷却することと、室内の騒音レベルを低くすることは互いに相反する特性であって、両方を満足できない。ただ、電気自動車やハイブリッドカーは、常にエンジンを停止しない車両とは比較にならないほど低い騒音レベルが要求される。   Although the above power supply device controls the power supplied to the blower fan, noise from the blower fan increases when the temperature of the power supply module increases and the power supplied to the blower fan increases. Since the blower fan is mounted on an electric vehicle or a hybrid car, there is a drawback that if the supplied power is increased and the rotation speed is increased, the noise level in the vehicle is increased and it cannot be quietly performed. In particular, the hybrid car has a drawback that the noise of the blower fan becomes very audible when the engine is stopped while the vehicle is stopped because the interior of the vehicle becomes extremely quiet. This drawback can be solved by reducing the power supplied to the blower fan. However, this method may cause the power module to become abnormally hot and cause a temperature failure. Cooling the power supply module effectively and lowering the noise level in the room are mutually contradictory characteristics and cannot satisfy both. However, electric vehicles and hybrid vehicles are required to have a noise level that is not comparable to vehicles that do not always stop the engine.

本発明は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に使用されて車内の人の耳に聞こえる騒音を低下させながら、電池を効率よく冷却して電池の温度障害を有効に防止する車両用の電源装置とハイブリッドカーの電源装置を提供することを目的に開発されたものである。   The present invention is a power supply device for a vehicle that is used in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car to effectively cool a battery and effectively prevent a battery temperature failure while reducing noise heard by a person in the vehicle. It was developed for the purpose of providing a hybrid car power supply.

本発明の請求項1に記載する車両用の電源装置は、複数の電池を備える電池ユニット1と、この電池ユニット1に強制送風して電池を冷却する送風ファン5と、この送風ファン5に供給する電力を制御するスイッチング素子9と、このスイッチング素子9を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン5への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路2とを備える。制御回路2は、電池ユニット1の電池温度を温度センサー4で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両から出力される車速信号を検出して搭載車両の車速を検出し、電池温度と車速の両方を変数としてスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット1の電池温度が高くなり、あるいは車速が速くなると、スイッチング素子9をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン5への供給電力が増加するように制御する。   The power supply device for a vehicle according to claim 1 of the present invention includes a battery unit 1 including a plurality of batteries, a blower fan 5 that forcibly blows air to the battery unit 1 and cools the battery, and supplies the blower fan 5. And a control circuit 2 that controls the power supplied to the blower fan 5 by the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element 9 at a predetermined cycle. In addition to detecting the battery temperature of the battery unit 1 with the temperature sensor 4, the control circuit 2 detects the vehicle speed of the mounted vehicle by detecting the vehicle speed signal output from the vehicle on which the power supply device is mounted. The duty for turning on / off the switching element 9 is changed with both the vehicle speed as a variable, and when the battery temperature of the battery unit 1 increases or the vehicle speed increases, the duty for turning on / off the switching element 9 is increased and supplied to the blower fan 5. Control to increase power.

本発明の請求項2に記載する車両用の電源装置は、制御回路2が電池温度と、車速を変数として送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、車速と電池温度を検出してデューティーを演算し、演算されたデューティーで送風ファン5への供給電力をコントロールする。   The power supply device for a vehicle according to claim 2 of the present invention stores a function in which the control circuit 2 calculates a battery temperature and a duty for turning on and off the switching element 9 of the blower fan 5 using the vehicle speed as variables. The battery temperature is detected and the duty is calculated, and the power supplied to the blower fan 5 is controlled with the calculated duty.

本発明の請求項3に記載する車両用の電源装置は、制御回路2が、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーを記憶しており、温度デューティーと、車速デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを特定する。   In the power supply device for a vehicle according to claim 3 of the present invention, the control circuit 2 stores the temperature duty for the battery temperature and the vehicle speed duty for the vehicle speed, and selects either the temperature duty or the vehicle speed duty. Thus, the duty for turning on and off the switching element 9 that controls the power supplied to the blower fan 5 is specified.

本発明の請求項4に記載するハイブリッドカーの電源装置は、複数の電池を備える電池ユニット1と、この電池ユニット1に強制送風して電池を冷却する送風ファン5と、この送風ファン5に供給する電力を制御するスイッチング素子9と、このスイッチング素子9を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン5への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路2とを備える。制御回路2は、電池ユニット1の電池温度を温度センサー4で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両のエンジン回転数を示す回転数信号を検出して搭載車両のエンジン回転数を検出し、電池温度とエンジン回転数の両方を変数としてスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット1の電池温度が高くなり、あるいは車両のエンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子9をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン5への供給電力が増加するように制御する。   A power supply device for a hybrid car according to a fourth aspect of the present invention includes a battery unit 1 including a plurality of batteries, a blower fan 5 that forcibly blows air to the battery unit 1 and cools the battery, and supplies the blower fan 5. And a control circuit 2 that controls the power supplied to the blower fan 5 by the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element 9 at a predetermined cycle. In addition to detecting the battery temperature of the battery unit 1 with the temperature sensor 4, the control circuit 2 detects the engine speed of the mounted vehicle by detecting a speed signal indicating the engine speed of the vehicle on which the power supply device is mounted. Then, the duty for turning on / off the switching element 9 is changed using both the battery temperature and the engine speed as variables, and the switching element 9 is turned on / off when the battery temperature of the battery unit 1 increases or the engine speed of the vehicle increases. Control is performed so that the power supplied to the blower fan 5 is increased by increasing the duty.

本発明の請求項5に記載するハイブリッドカーの電源装置は、制御回路2が電池温度とエンジン回転数を変数として送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、電池温度とエンジン回転数を検出してデューティーを演算し、演算されたデューティーで送風ファン5への供給電力をコントロールする。   The power supply device for a hybrid car according to claim 5 of the present invention stores a function for the control circuit 2 to calculate a duty for turning on and off the switching element 9 of the blower fan 5 using the battery temperature and the engine speed as variables. The battery temperature and the engine speed are detected to calculate the duty, and the power supplied to the blower fan 5 is controlled with the calculated duty.

本発明の請求項6に記載するハイブリッドカーの電源装置は、制御回路2が、電池温度に対する温度デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶しており、温度デューティーとエンジン回転数デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを特定する。   In the hybrid car power supply device according to claim 6 of the present invention, the control circuit 2 stores the temperature duty with respect to the battery temperature and the engine speed duty with respect to the engine speed, and the temperature duty and the engine speed duty are determined. Either is selected and the duty which turns on and off the switching element 9 which controls the electric power supplied to the ventilation fan 5 is specified.

本発明の請求項7に記載するハイブリッドカーの電源装置は、複数の電池を備える電池ユニット1と、この電池ユニット1に強制送風して電池を冷却する送風ファン5と、この送風ファン5に供給する電力を制御するスイッチング素子9と、このスイッチング素子9を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン5への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路2とを備える。制御回路2は、電池ユニット1の電池温度を温度センサー4で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両から出力される車速信号とエンジン回転数を示す回転数信号を検出して搭載車両の車速とエンジン回転数を検出し、電池温度と車速とエンジン回転数を変数としてスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット1の電池温度が高くなり、あるいは車速が速くなり、あるいは又エンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子9をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン5への供給電力が増加するように制御する。   A power supply device for a hybrid car according to a seventh aspect of the present invention includes a battery unit 1 including a plurality of batteries, a blower fan 5 that forcibly blows air to the battery unit 1 and cools the battery, and supplies the blower fan 5. And a control circuit 2 that controls the power supplied to the blower fan 5 by the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element 9 at a predetermined cycle. In addition to detecting the battery temperature of the battery unit 1 with the temperature sensor 4, the control circuit 2 detects the vehicle speed signal output from the vehicle on which the power supply device is mounted and the rotational speed signal indicating the engine rotational speed to mount the vehicle. The vehicle speed and the engine speed are detected, the duty for turning on and off the switching element 9 is changed using the battery temperature, the vehicle speed and the engine speed as variables, and the battery temperature of the battery unit 1 is increased, the vehicle speed is increased, or When the engine speed increases, the duty for turning on and off the switching element 9 is increased so that the power supplied to the blower fan 5 is increased.

本発明の請求項8に記載するハイブリッドカーの電源装置は、制御回路2が電池温度と車速とエンジン回転数を変数として送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、電池温度と車速とエンジン回転数を検出してデューティーを演算し、演算されたデューティーで送風ファン5への供給電力をコントロールする。   The power supply apparatus for a hybrid car according to claim 8 of the present invention stores a function in which the control circuit 2 calculates a duty for turning on and off the switching element 9 of the blower fan 5 using the battery temperature, the vehicle speed, and the engine speed as variables. The battery temperature, the vehicle speed, and the engine speed are detected, the duty is calculated, and the power supplied to the blower fan 5 is controlled with the calculated duty.

本発明の請求項9に記載するハイブリッドカーの電源装置は、制御回路2が、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶しており、温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを特定する。この制御回路2は、好ましくは、温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーの最も大きいデューティーで送風ファン5を運転する。   In the hybrid car power supply device according to claim 9 of the present invention, the control circuit 2 stores the temperature duty with respect to the battery temperature, the vehicle speed duty with respect to the vehicle speed, and the engine speed duty with respect to the engine speed. The vehicle speed duty and the engine speed duty are selected to specify the duty for turning on and off the switching element 9 that controls the power supplied to the blower fan 5. The control circuit 2 preferably operates the blower fan 5 at a duty having the largest temperature duty, vehicle speed duty, and engine speed duty.

本発明の電源装置は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に使用されて、車内の人の耳に聞こえる騒音を低下させながら、電池を効率よく冷却して、電池の温度障害を有効に防止できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、車速やエンジン回転数を検出し、車速やエンジン回転数によって送風ファンに電力を供給するスイッチング素子をオンオフに切り換えるデューティーを変更するからである。車両は走行する速度が速くなると、騒音が大きくなる。また、エンジン回転数が大きくなっても騒音レベルが高くなる。したがって、車速やエンジン回転数が上がる状態で、送風ファンに電力を供給するスイッチング素子をオンオフするデューティーを大きくして送風ファンを速く回転させても、ドライバーは送風ファンの運転音を耳ざわりな騒音として聞くことはない。車両やエンジンの騒音が、送風ファンの運転音をマスクして、耳の感度を低下させるからである。   The power supply device of the present invention is used in a vehicle such as an electric car or a hybrid car, and can effectively cool the battery while effectively reducing the noise audible to human ears in the car, thereby effectively preventing the battery temperature failure. There are features. This is because the power supply device of the present invention detects the vehicle speed and the engine speed, and changes the duty for switching on and off the switching element that supplies power to the blower fan according to the vehicle speed and the engine speed. As the vehicle travels faster, noise increases. Further, the noise level increases even when the engine speed increases. Therefore, even if the duty to turn on and off the switching element that supplies power to the blower fan is increased while the vehicle speed and engine speed are increased, the driver will make the operation sound of the blower fan an audible noise even if the fan is rotated quickly. I don't listen. This is because the noise of the vehicle and the engine masks the operation sound of the blower fan and reduces the ear sensitivity.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのハイブリッドカーの電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a power supply apparatus for a hybrid car for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power supply apparatus as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図1は、ハイブリッド電気自動車に搭載される充電装置を示す。この図の電源装置は、自動車を走行させるモーター3を駆動する電池ユニット1を搭載している。電池ユニット1は、複数の電池を直列または並列に接続したもので、電池にはニッケル−水素電池、リチウムイオン二次電池、ニッケル−カドミウム電池等の二次電池が使用される。ハイブリッド電気自動車は、電池ユニット1の電池を充電するための発電機11を充電器として搭載している。充電器である発電機11は、エンジン10で駆動され、あるいは自動車が減速するときに車輪13で駆動されて、電池ユニット1の電池を充電する。電源装置は、電池ユニット1の充電と放電を制御し、また冷却用の送風ファン5に運転を制御するための制御回路2を備える。この制御回路2には、電池ユニット1の電池温度を検出する温度センサー4を接続している。   FIG. 1 shows a charging device mounted on a hybrid electric vehicle. The power supply device of this figure is equipped with a battery unit 1 that drives a motor 3 that runs an automobile. The battery unit 1 includes a plurality of batteries connected in series or in parallel, and a secondary battery such as a nickel-hydrogen battery, a lithium ion secondary battery, or a nickel-cadmium battery is used as the battery. The hybrid electric vehicle is equipped with a generator 11 for charging the battery of the battery unit 1 as a charger. The generator 11, which is a charger, is driven by the engine 10 or is driven by the wheel 13 when the automobile decelerates, and charges the battery of the battery unit 1. The power supply device includes a control circuit 2 for controlling charging and discharging of the battery unit 1 and controlling the operation of the cooling fan 5. A temperature sensor 4 that detects the battery temperature of the battery unit 1 is connected to the control circuit 2.

さらに、電源装置は、電池ユニット1に内蔵される電池温度が上昇したときに冷却する送風ファン5と、この送風ファン5に供給する電力を制御するスイッチング素子9を備える。送風ファン5は、空気を強制的に電池ユニット1の内部に送風して電池を強制冷却する。送風ファン5は、電池ユニット1の電池に強制送風するファン7と、このファン7を回転させるファンモーター8を備える。スイッチング素子9は、ファンモーター8に供給する電力を制御する。スイッチング素子9は、鉛バッテリーである電装用バッテリー6からファンモーター8に電力を供給する。電装用バッテリー6は、電池ユニット1の電圧をダウンコンバータ12で電圧を降圧して充電され、あるいはエンジンで発電される発電機で充電される。送風ファンのファンモーターは、ダウンコンバータで電池ユニットの電圧を降圧して電力を供給することもできる。   The power supply device further includes a blower fan 5 that cools when the battery temperature built in the battery unit 1 rises, and a switching element 9 that controls the power supplied to the blower fan 5. The blower fan 5 forcibly blows air into the battery unit 1 to forcibly cool the battery. The blower fan 5 includes a fan 7 that forcibly blows air to the battery of the battery unit 1 and a fan motor 8 that rotates the fan 7. The switching element 9 controls the power supplied to the fan motor 8. The switching element 9 supplies power to the fan motor 8 from the electrical battery 6 that is a lead battery. The battery 6 for electric equipment is charged by reducing the voltage of the battery unit 1 by the down converter 12 or is charged by a generator that generates electricity by the engine. The fan motor of the blower fan can also supply power by stepping down the voltage of the battery unit with a down converter.

ダウンコンバータ12は、電池ユニット1の電圧を、ファンモーター8を駆動する電装用バッテリー6の直流電圧に降圧する。電池ユニット1の出力は直流であるから、ダウンコンバータ12はDC/DCコンバータである。スイッチング素子9は、電装用バッテリー6から供給される直流電圧をスイッチングして、送風ファン5のファンモーター8に供給する平均電力を制御する。スイッチング素子9がオンとオフに切り換えられる比率、すなわち1周期におけるオン時間の比率であるデューティーを変更して、すなわちPWMのパルス幅で供給電力をコントロールする。PWMのデューティーは、0〜100%の範囲で調整され、デューティー0%はスイッチング素子9を常時オフとする状態、デューティー100%はスイッチング素子9を常時オンにする状態、デューティー50%はオン時間とオフ時間を同じ時間とする状態である。   The down converter 12 steps down the voltage of the battery unit 1 to the DC voltage of the electrical battery 6 that drives the fan motor 8. Since the output of the battery unit 1 is a direct current, the down converter 12 is a DC / DC converter. The switching element 9 controls the average power supplied to the fan motor 8 of the blower fan 5 by switching the DC voltage supplied from the electrical equipment battery 6. The power supply is controlled by changing the duty at which the switching element 9 is switched on and off, that is, the duty of the on-time in one cycle, that is, the PWM pulse width. The duty of PWM is adjusted in the range of 0 to 100%. The duty 0% is a state in which the switching element 9 is always off, the duty 100% is a state in which the switching element 9 is always on, and the duty 50% is the on time. This is a state in which the off time is the same time.

PWMのデューティーを小さくすると、送風ファン5への供給電力は少なくなってファンモーター8の回転速度が低下し、送風ファン5の風量は減少する。反対に、PWMのデューティーを大きくすると、送風ファン5への供給電力が大きくなって、ファンモーター8の回転速度が速くなり、冷却風量が増加する。スイッチング素子9をオンオフにするデューティーは制御回路2でコントロールされる。   When the PWM duty is reduced, the power supplied to the blower fan 5 is reduced, the rotational speed of the fan motor 8 is lowered, and the air volume of the blower fan 5 is reduced. On the other hand, when the duty of PWM is increased, the power supplied to the blower fan 5 is increased, the rotational speed of the fan motor 8 is increased, and the amount of cooling air is increased. The duty for turning on and off the switching element 9 is controlled by the control circuit 2.

さらに、ハイブリッド電気自動車は、電池ユニット1から電力が供給されて自動車を走行させるモーター3を備えている。モーター3は、遊星歯車機構などの動力伝達機構を介して自動車の車輪13に連結されて、車輪13を駆動する。ハイブリッド電気自動車はモーター3とエンジン10の両方で走行される。モーター3とエンジン10が車輪13を駆動する割合は、車両制御装置14で制御される。   Further, the hybrid electric vehicle includes a motor 3 that is supplied with electric power from the battery unit 1 and runs the vehicle. The motor 3 is connected to the wheel 13 of the automobile via a power transmission mechanism such as a planetary gear mechanism and drives the wheel 13. The hybrid electric vehicle is driven by both the motor 3 and the engine 10. The rate at which the motor 3 and the engine 10 drive the wheels 13 is controlled by the vehicle control device 14.

電池ユニット1は、モーター3に電力を供給して放電され、エンジン10や車輪13で駆動される発電機11である充電器で充電される。発電機11は、エンジン10で駆動され、又は車輪13に駆動されて、電池ユニット1の電池を充電する。車輪13は、ブレーキを踏んで減速するとき、あるいは坂道を下るときに発電機11を駆動する。車輪13が発電機11を回転させると、車輪13にブレーキ力が発生する。したがって、この状態で自動車は回生ブレーキで減速される。回生ブレーキの制動力は、発電機11がバッテリーを充電する電流で制御される。バッテリーの充電電流を大きくすると、回生ブレーキの制動力は増加する。   The battery unit 1 is discharged by supplying electric power to the motor 3 and is charged by a charger which is a generator 11 driven by the engine 10 and the wheels 13. The generator 11 is driven by the engine 10 or is driven by the wheel 13 to charge the battery of the battery unit 1. The wheel 13 drives the generator 11 when decelerating by stepping on a brake or descending a slope. When the wheel 13 rotates the generator 11, braking force is generated on the wheel 13. Therefore, in this state, the automobile is decelerated by the regenerative brake. The braking force of the regenerative brake is controlled by the current with which the generator 11 charges the battery. Increasing the charging current of the battery increases the braking force of the regenerative brake.

制御回路2は、電池ユニット1の電池の電圧や温度を検出して、電池ユニット1の電池が満充電されたことを検出する。電池ユニット1の電池が満充電されると、制御回路2は充電を停止して、電池ユニット1の電池が過充電されるのを防止する。過充電されて電池が劣化するのを防止するためである。   The control circuit 2 detects the voltage and temperature of the battery of the battery unit 1 and detects that the battery of the battery unit 1 is fully charged. When the battery of the battery unit 1 is fully charged, the control circuit 2 stops charging and prevents the battery of the battery unit 1 from being overcharged. This is to prevent the battery from being overcharged and deteriorating.

発電機11がエンジン10と車輪13の両方で駆動されるハイブリッド電気自動車は、制御回路2が発電機11とエンジン10の両方を制御して、満充電された電池の充電を停止する。発電機がエンジンでは駆動されず、車輪のみで駆動されるハイブリッド電気自動車は、制御回路が発電機のみを制御して、電池の充電を停止する。   In the hybrid electric vehicle in which the generator 11 is driven by both the engine 10 and the wheel 13, the control circuit 2 controls both the generator 11 and the engine 10 to stop charging the fully charged battery. In a hybrid electric vehicle in which the generator is not driven by the engine but is driven only by the wheels, the control circuit controls only the generator and stops charging the battery.

さらに、制御回路2は、電池ユニット1の電池温度を検出することに加えて、車速又はエンジン回転数を検出して、スイッチング素子9をオンオフに切り換えるデューティーを変更する。制御回路2は、車速とエンジン回転数のいずれかを検出して、スイッチング素子9のデューティーを変更する。ただ、制御回路2は、電池温度に加えて、車速とエンジン回転数でスイッチング素子9をオンオフに切り換えるデューティーを変更することもできる。制御回路2は、車両に搭載される車両制御装置14から車速とエンジン回転数を検出する。車両制御装置14は、車速を検出して車速に比例するパルスを出力する車速出力と、エンジン回転数を検出してエンジン回転数に比例するパルスを出力するエンジン回転数出力とを備えている。車速出力は、単位時間に車速に比例する数のパルスを出力する。また、エンジン回転数出力は、単位時間に、エンジン回転数に比例する数のパルスを出力する。   Furthermore, in addition to detecting the battery temperature of the battery unit 1, the control circuit 2 detects the vehicle speed or the engine speed and changes the duty for switching the switching element 9 on and off. The control circuit 2 detects either the vehicle speed or the engine speed, and changes the duty of the switching element 9. However, the control circuit 2 can change the duty for switching the switching element 9 on and off based on the vehicle speed and the engine speed in addition to the battery temperature. The control circuit 2 detects the vehicle speed and the engine speed from the vehicle control device 14 mounted on the vehicle. The vehicle control device 14 includes a vehicle speed output for detecting a vehicle speed and outputting a pulse proportional to the vehicle speed, and an engine speed output for detecting an engine speed and outputting a pulse proportional to the engine speed. The vehicle speed output outputs a number of pulses proportional to the vehicle speed per unit time. The engine speed output outputs a number of pulses proportional to the engine speed per unit time.

車速を検出する制御回路2は、車速出力から出力されるパルス数をカウントして、電源装置を搭載している自動車の車速を検出する。また、エンジン回転数を検出する制御回路2は、エンジン回転数出力から出力されるパルス数をカウントして、エンジン回転数を検出する。   The control circuit 2 for detecting the vehicle speed counts the number of pulses output from the vehicle speed output, and detects the vehicle speed of the automobile equipped with the power supply device. The control circuit 2 that detects the engine speed counts the number of pulses output from the engine speed output, and detects the engine speed.

電池温度と車速でスイッチング素子9をPWMするデューティーを制御する制御回路2は、電池ユニット1の電池温度を温度センサー4で検出し、車両制御装置14の車速出力で車速を検出し、電池温度と車速の両方を変数としてスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更する。この制御回路2は、電池ユニット1の電池温度が高くなり、あるいは車速が速くなると、スイッチング素子9をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン5への供給電力が増加するように制御する。   The control circuit 2 that controls the duty for PWMing the switching element 9 with the battery temperature and the vehicle speed detects the battery temperature of the battery unit 1 with the temperature sensor 4, detects the vehicle speed with the vehicle speed output of the vehicle control device 14, and The duty for turning on and off the switching element 9 is changed using both the vehicle speed as a variable. When the battery temperature of the battery unit 1 is increased or the vehicle speed is increased, the control circuit 2 performs control such that the duty for turning on / off the switching element 9 is increased and the power supplied to the blower fan 5 is increased.

この制御回路2は、電池温度と車速を変数として、送風ファン5のデューティーを演算する関数を記憶している。この関数から、車速と電池温度を変数としてデューティーを演算し、演算されたデューティーでスイッチング素子9をオンオフして、送風ファン5への供給電力コントロールする。制御回路2は、以下の関数(1)でスイッチング素子9のデューティーを演算できる。
DUTY=PWM_r+C1×車速+C2_mod×(電池温度−T_r)………(1)
ただし、この式(1)において、符号は以下のように定義される。
PWM_r……PWMの基準値
C1……………車速の定数
C2……………C2_modを計算するために基準値
C3……………電池温度の乗数
T_r…………定数
C2_mod=C2+C3(電池温度−T_r)
The control circuit 2 stores a function for calculating the duty of the blower fan 5 using the battery temperature and the vehicle speed as variables. From this function, the duty is calculated using the vehicle speed and the battery temperature as variables, and the switching element 9 is turned on / off at the calculated duty to control the power supplied to the blower fan 5. The control circuit 2 can calculate the duty of the switching element 9 by the following function (1).
DUTY = PWM_r + C1 × vehicle speed + C2_mod × (battery temperature−T_r) (1)
However, in this equation (1), the sign is defined as follows.
PWM_r …… PWM reference value C1 ………… Vehicle speed constant C2 ……………… C2_mod is calculated as a reference value C3 ………… Battery temperature multiplier T_r …… Constant C2_mod = C2 + C3 ( Battery temperature-T_r)

この式で演算されるデューティーは、電池温度が高くなり、かつ車速が速くなると大きくなるので、電池温度が高くなって車速が速くなると、スイッチング素子9のオン時間が長くなり、送風ファン5のファンモーター8に供給される電力が大きくなって、送風ファン5が多量の冷却空気を電池ユニット1の電池に送風する。したがって、電池ユニット1の電池はより効果的に冷却される。したがって、温度が上昇した電池は、効率よく冷却されて温度上昇が制限され、あるいは温度が低下される。また、車速が速くなると送風ファン5の回転が速くなって騒音レベルは高くなるが、車両の騒音レベルも高くなって送風ファン5の騒音が聞こえなくなる。   The duty calculated by this equation increases as the battery temperature increases and the vehicle speed increases. Therefore, when the battery temperature increases and the vehicle speed increases, the ON time of the switching element 9 increases and the fan of the blower fan 5 increases. The electric power supplied to the motor 8 is increased, and the blower fan 5 blows a large amount of cooling air to the battery of the battery unit 1. Therefore, the battery of the battery unit 1 is cooled more effectively. Therefore, the battery whose temperature has risen is efficiently cooled and the rise in temperature is restricted or the temperature is lowered. Further, when the vehicle speed increases, the rotation of the blower fan 5 increases and the noise level increases, but the noise level of the vehicle also increases and the noise of the blower fan 5 cannot be heard.

人間の耳は、マスク効果という独特の現象がある。マスク効果は、特定の音を聞き取る耳の感度が、周囲の騒音で低下する現象である。この現象は、騒音が邪魔になって、感覚的に特定の音を聞き難くなるのではない。騒音が耳の感度を低下させるので、いかに注意して特定の音を聞こうとしても、全く聞こえなくなる生理的な現象である。すなわち、人間の耳は、耳に入る音の大きさで感度を自動調整している。耳に入る音のレベルが最小のとき、耳の感度が最高に高くなって、極めて小さい音を聞くことができる状態となる。しかしながら、耳に入る音が大きくなるにしたがって、耳は自動的に感度を鈍くして、小さい音を聞き取りできなくする。この状態は、気分的に、あるいは感覚的に聞き取り難くなるのではなく、耳の感度が低下すると、小さい音はいかに神経を集中して聞こうとしても、耳の聞き取り能力が低下するので全く聞き取りできなくなる。とくに、耳は聞き取りしようとする音の周波数が、騒音の周波数に近いほど、騒音で特定の音がマスクされて、聞き取りできなくなる効果が大きくなる。このため、自動車が走行して発生するタイヤのロードノイズや風切音等の騒音の周波数帯域が、送風ファン5の騒音の周波数帯域に近いと、自動車の騒音が送風ファン5の騒音をマスクして聞こえなくする効果が大きくなり、送風ファン5の騒音が聞こえなくなる。自動車は速度が速くなるにしたがって騒音が大きくなる。したがって、車速が速くなって自動車の騒音が大きくなると、送風ファン5を速く回転しても、送風ファン5の騒音が耳ざわりになることがない。   The human ear has a unique phenomenon called the mask effect. The mask effect is a phenomenon in which the sensitivity of the ear that hears a specific sound is reduced by ambient noise. This phenomenon does not make it difficult to hear specific sounds sensuously because the noise is in the way. Noise reduces the sensitivity of the ears, so no matter how carefully you listen to a particular sound, it is a physiological phenomenon that you can't hear at all. That is, the sensitivity of the human ear is automatically adjusted according to the volume of sound entering the ear. When the level of the sound that enters the ear is the minimum, the ear sensitivity becomes the highest, and it becomes possible to hear a very small sound. However, as the sound entering the ear becomes louder, the ear automatically becomes less sensitive, making it impossible to hear small sounds. This state does not make it difficult to perceive emotionally or sensuously. If the sensitivity of the ear decreases, no matter how focused the sound is, the ability to listen to the ear decreases, so the listening ability of the ear is reduced. become unable. In particular, the closer the frequency of the sound that the ear wants to hear is to the frequency of the noise, the greater the effect that the specific sound is masked by the noise and cannot be heard. For this reason, if the frequency band of the road noise and wind noise generated by the automobile is close to the noise frequency band of the blower fan 5, the noise of the automobile masks the noise of the blower fan 5. The effect of making it inaudible increases, and the noise of the blower fan 5 cannot be heard. Automobiles become louder as speed increases. Therefore, when the vehicle speed increases and the noise of the automobile increases, the noise of the blower fan 5 does not become annoying even if the blower fan 5 rotates fast.

また、自動車はエンジン回転数が大きくなると、エンジン10の騒音が大きくなる。さらに、自動車が通常に走行する状態にあっては、多くの時間帯において、変速機はトップギアに入れられた状態となる。この状態で、エンジン回転数に比例して車速が速くなる。したがって、エンジン回転数が大きくなると車速も上がって、自動車の騒音は大きくなる。このため、電池温度と車速を変数としてデューティーを演算するのと同じように、電池温度とエンジン回転数を変数として、すなち、車速をエンジン回転数に置き換えてデューティーを演算することができる。この制御回路2は、以下の式(2)でデューティーを演算することができる。
DUTY=PWM_r+C4×エンジン回転数+C2_mod×(電池温度−T_r)………(2)
ただし、この式(2)において、符号は以下のように定義される。
PWM_r……PWMの基準値
C4……………エンジン回転数の定数
C2……………C2_modを計算するために基準値
C3……………電池温度の乗数
T_r…………定数
C2_mod=C2+C3(電池温度−T_r)
Further, when the engine speed of the automobile increases, the noise of the engine 10 increases. Further, when the automobile is in a normal traveling state, the transmission is in the top gear in many time zones. In this state, the vehicle speed increases in proportion to the engine speed. Therefore, when the engine speed increases, the vehicle speed increases and the noise of the automobile increases. For this reason, in the same way as calculating the duty with the battery temperature and the vehicle speed as variables, the battery temperature and the engine speed can be used as variables, that is, the vehicle speed can be replaced with the engine speed to calculate the duty. The control circuit 2 can calculate the duty by the following equation (2).
DUTY = PWM_r + C4 × engine speed + C2_mod × (battery temperature−T_r) (2)
However, in this equation (2), the sign is defined as follows.
PWM_r: PWM reference value C4 ......... Engine speed constant C2 ......... Reference value C3 for calculating C2_mod C3 ......... Multiplier of battery temperature T_r ......... Constant C2_mod = C2 + C3 (battery temperature -T_r)

この場合、電池温度が高くなってエンジン回転数が大きくなると、デューティーが大きくなる。したがって、電池温度が高くなって、エンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子9がファンモーター8に供給する電力が大きくなり、送風ファン5が多量の空気を電池に送風して効果的に冷却する。このとき、送風ファン5の騒音も大きくなるが、エンジン回転数が大きくなって自動車の騒音も大きくなるので、自動車の騒音に送風ファン5の騒音がマスクされて聞き取り難くくなり、送風ファン5の騒音が耳ざわりになることはない。   In this case, when the battery temperature increases and the engine speed increases, the duty increases. Therefore, when the battery temperature rises and the engine speed increases, the power supplied from the switching element 9 to the fan motor 8 increases, and the blower fan 5 sends a large amount of air to the battery to effectively cool the battery. At this time, although the noise of the blower fan 5 increases, the engine speed increases and the noise of the automobile also increases. Therefore, the noise of the blower fan 5 is masked by the noise of the automobile, making it difficult to hear. Noise is not harsh.

さらに、制御回路2は、電池温度と車速とエンジン回転数を変数として、スイッチング素子9をオンオフに切り換えるデューティーを演算することもできる。この制御回路2は、以下の式(3)でデューティーを演算することができる。
DUTY=PWM_r+C1×車速+C4×エンジン回転数+C2_mod×(電池温度−T_r)………(3)
ただし、この式(3)において、符号は以下のように定義される。この式(3)において、C1とC4は、式(1)のC1と、式(2)のC4と必ずしも同じ値とすることはない。
PWM_r……PWMの基準値
C1……………車速の定数
C4……………エンジン回転数の定数
C2……………C2_modを計算するために基準値
C3……………電池温度の乗数
T_r…………定数
C2_mod=C2+C3(電池温度−T_r)
Furthermore, the control circuit 2 can also calculate a duty for switching the switching element 9 on and off using the battery temperature, the vehicle speed, and the engine speed as variables. The control circuit 2 can calculate the duty by the following equation (3).
DUTY = PWM_r + C1 × vehicle speed + C4 × engine speed + C2_mod × (battery temperature−T_r) (3)
However, in this equation (3), the sign is defined as follows. In this equation (3), C1 and C4 are not necessarily the same value as C1 in equation (1) and C4 in equation (2).
PWM_r ...... PWM reference value C1 ......... Vehicle speed constant C4 ......... Engine speed constant C2 ......... Reference value C3 for calculating C2_mod C ... Multiplier T_r ............ Constant C2_mod = C2 + C3 (battery temperature-T_r)

この場合は、電池温度が高くなり、車速が速くなって、エンジン回転数が大きくなると、デューティーが大きくなる。したがって、電池温度が高くなり、車速が速くなり、エンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子9がファンモーター8に供給する電力が大きくなり、送風ファン5が多量の空気を電池に送風して効果的に冷却する。このとき、送風ファン5の騒音も大きくなるが、車速とエンジン回転数が大きくなって自動車の騒音も大きくなるので、自動車の騒音に送風ファン5の騒音がマスクされて聞き取り難くくなり、送風ファン5の騒音が耳ざわりになることはない。   In this case, when the battery temperature increases, the vehicle speed increases, and the engine speed increases, the duty increases. Therefore, when the battery temperature increases, the vehicle speed increases, and the engine speed increases, the power supplied from the switching element 9 to the fan motor 8 increases, and the blower fan 5 effectively blows a large amount of air to the battery. Cool down. At this time, the noise of the blower fan 5 increases, but the vehicle speed and engine speed increase, and the noise of the automobile also increases. Therefore, the noise of the blower fan 5 is masked by the noise of the automobile, making it difficult to hear. The noise of 5 will not be annoying.

制御回路2は、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーを記憶回路(図示せず)に記憶して、検出する電池温度と車速から記憶している温度デューティーと車速デューティーを特定し、特定された温度デューティーと、車速デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更することもできる。   The control circuit 2 stores the temperature duty with respect to the battery temperature and the vehicle speed duty with respect to the vehicle speed in a storage circuit (not shown), and specifies the temperature duty and vehicle speed duty stored from the detected battery temperature and vehicle speed. The duty for turning on / off the switching element 9 for controlling the power supplied to the blower fan 5 can be changed by selecting either the temperature duty or the vehicle speed duty.

図2は制御回路2の記憶回路に記憶される電池温度に対する温度デューティーを示し、図3は車速デューティーを示す。この制御回路2は、検出する電池温度から温度デューティーを、車速から車速デューティーを検出し、検出した温度デューティーと車速デューティーから大きいデューティーを選択し、選択されたデューティーで送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフに切り換える。   FIG. 2 shows the temperature duty with respect to the battery temperature stored in the memory circuit of the control circuit 2, and FIG. 3 shows the vehicle speed duty. This control circuit 2 detects the temperature duty from the detected battery temperature, detects the vehicle speed duty from the vehicle speed, selects a large duty from the detected temperature duty and vehicle speed duty, and switches the switching element 9 of the blower fan 5 at the selected duty. Switch on / off.

制御回路2は、電池温度に対する温度デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶回路(図示せず)に記憶して、検出する電池温度とエンジン回転数から記憶している温度デューティーとエンジン回転数デューティーを特定し、特定された温度デューティーと、車速デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更することもできる。   The control circuit 2 stores the temperature duty with respect to the battery temperature and the engine speed duty with respect to the engine speed in a storage circuit (not shown), and stores the temperature duty and engine stored from the detected battery temperature and engine speed. The duty for turning on / off the switching element 9 that controls the power supplied to the blower fan 5 can also be changed by specifying the rotation speed duty, selecting either the specified temperature duty or the vehicle speed duty.

図4は、制御回路2の記憶回路に記憶されるエンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを示している。この制御回路2は、検出する電池温度から図2に基づいて温度デューティーを、図4に基づいてエンジン回転数からエンジン回転数デューティーを検出し、検出した温度デューティーとエンジン回転数デューティーから大きいデューティーを選択し、選択されたデューティーで送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフに切り換える。   FIG. 4 shows the engine speed duty with respect to the engine speed stored in the storage circuit of the control circuit 2. This control circuit 2 detects the temperature duty based on the detected battery temperature based on FIG. 2, detects the engine speed duty based on the engine speed based on FIG. 4, and calculates a larger duty from the detected temperature duty and engine speed duty. The switching element 9 of the blower fan 5 is switched on and off at the selected duty.

さらにまた、制御回路2は、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶回路(図示せず)に記憶して、検出する電池温度と車速とエンジン回転数から記憶している温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーを特定し、特定された温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーのいずれかを選択して、送風ファン5への供給電力をコントロールするスイッチング素子9をオンオフするデューティーを変更することもできる。この制御回路2は、検出する電池温度と車速とエンジン回転数から、温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーを検出し、検出したものから最も大きいデューティーを選択し、選択されたデューティーで送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフに切り換える。   Furthermore, the control circuit 2 stores the temperature duty with respect to the battery temperature, the vehicle speed duty with respect to the vehicle speed, and the engine speed duty with respect to the engine speed in a storage circuit (not shown), and detects the detected battery temperature, vehicle speed, and engine. The stored temperature duty, vehicle speed duty, and engine speed duty are specified from the rotational speed, and any one of the specified temperature duty, vehicle speed duty, and engine speed duty is selected, and the power supplied to the blower fan 5 is determined. It is also possible to change the duty for turning on / off the switching element 9 to be controlled. The control circuit 2 detects the temperature duty, the vehicle speed duty, and the engine speed duty from the detected battery temperature, vehicle speed, and engine speed, selects the largest duty from the detected ones, and blows the fan at the selected duty. 5 is switched on and off.

制御回路2は、図5に示す以下のステップで送風ファン5のスイッチング素子9を制御して、電池ユニット1の電池を冷却する。
[n=1のステップ]
制御回路2が、電池ユニット1の電池温度を検出する。
[n=2のステップ]
制御回路2が、車両制御装置14から出力される車速信号を検出して、自動車の車速を検出する。
[n=3、4のステップ]
電池温度が、送風ファン5の運転温度である25℃よりも高いかどうかを判定する。このフローチャートは、電池温度が25℃よりも高いと送風ファン5を運転する状態を示している。電池温度が送風ファン5の運転温度である25℃よりも高くないとき、すなわち低いときは、n=4のステップで送風ファン5のスイッチング素子9をオフにする。
ただ、送風ファン5を運転する電池温度は、このステップで変更できる。たとえば、電池温度が20℃よりも高いときに送風ファン5を運転する場合、このステップで電池温度を送風ファン5の運転温度である20℃よりも高いかどうかを判定する。送風ファン5の運転温度を20℃とするのは、たとえば、外気温度が設定温度よりも高いときである。電源装置は、外気温度が高い環境下で使用されると、電池温度の急な上昇が予想される。このような場合には、制御回路は、送風ファンを運転する電池温度を低く変更することができる。この制御回路は、電池温度だけでなく外気温度も検出して、この外気温度を設定温度と比較し、外気温度が設定温度よりも高いときに、送風ファンの運転温度を低くする。
[n=5のステップ]
制御回路2は、電池温度と車速からPWMのデューティー、すなわち送風ファン5のスイッチング素子9をオンオフに切り換えるデューティーを演算する。
[n=6、7のステップ]
演算したファンのデューティーが最高のリミット値よりも大きいかどうかを判定し、最高のリミット値よりも大きいと、最高のリミット値に設定する。最高のリミット値は100%とする。最高のリミット値を100%にすると、デューティーが最高のリミット値において、スイッチング素子9は連続してオンになる。ただし、最高のリミット値は100%以下にすることもできる。
[n=8、9のステップ]
演算したファンのデューティーが最低のリミット値よりも小さいかどうかを判定し、最低のリミット値よりも小さいと、最低のリミット値に設定する。最低のリミット値を40%にすると、デューティーが最低のリミット値において、スイッチング素子9は1周期の40%の時間にオン、残りの60%の時間はオフに切り換えられる。最低のリミット値は40%以下に、あるいは40%以上とすることもできる。
[n=10のステップ]
以上のステップで特定されたデューティーで、スイッチング素子9をオンオフに切り換える状態で、送風ファン5を運転する。
The control circuit 2 controls the switching element 9 of the blower fan 5 and cools the battery of the battery unit 1 in the following steps shown in FIG.
[Step of n = 1]
The control circuit 2 detects the battery temperature of the battery unit 1.
[Step of n = 2]
The control circuit 2 detects a vehicle speed signal output from the vehicle control device 14 to detect the vehicle speed of the automobile.
[Steps n = 3, 4]
It is determined whether the battery temperature is higher than 25 ° C., which is the operating temperature of the blower fan 5. This flowchart shows a state where the blower fan 5 is operated when the battery temperature is higher than 25 ° C. When the battery temperature is not higher than 25 ° C., which is the operating temperature of the blower fan 5, that is, when the battery temperature is low, the switching element 9 of the blower fan 5 is turned off in a step of n = 4.
However, the battery temperature at which the blower fan 5 is operated can be changed at this step. For example, when the blower fan 5 is operated when the battery temperature is higher than 20 ° C., it is determined in this step whether the battery temperature is higher than 20 ° C., which is the operation temperature of the blower fan 5. The operating temperature of the blower fan 5 is set to 20 ° C., for example, when the outside air temperature is higher than the set temperature. When the power supply device is used in an environment where the outside air temperature is high, a sudden rise in battery temperature is expected. In such a case, the control circuit can change the battery temperature for operating the blower fan to be low. This control circuit detects not only the battery temperature but also the outside air temperature, compares this outside air temperature with the set temperature, and lowers the operating temperature of the blower fan when the outside air temperature is higher than the set temperature.
[Step n = 5]
The control circuit 2 calculates a PWM duty, that is, a duty for switching the switching element 9 of the blower fan 5 on and off from the battery temperature and the vehicle speed.
[Steps n = 6, 7]
It is determined whether or not the calculated fan duty is greater than the maximum limit value, and if it is greater than the maximum limit value, the maximum limit value is set. The maximum limit is 100%. When the maximum limit value is 100%, the switching element 9 is continuously turned on at the limit value with the highest duty. However, the maximum limit value can be 100% or less.
[Steps n = 8, 9]
It is determined whether or not the calculated fan duty is smaller than the lowest limit value. If the calculated duty is smaller than the lowest limit value, the lowest limit value is set. When the minimum limit value is 40%, the switching element 9 is switched on for 40% of one cycle and off for the remaining 60% at the limit value with the lowest duty. The minimum limit value can be 40% or less, or 40% or more.
[Step n = 10]
With the duty specified in the above steps, the blower fan 5 is operated with the switching element 9 switched on and off.

制御回路2は、以上のn=1〜10のステップを一定の周期、たとえば100msecで繰り返して、送風ファン5の運転を制御する。   The control circuit 2 controls the operation of the blower fan 5 by repeating the above steps n = 1 to 10 at a constant period, for example, 100 msec.

以上の制御回路2は、デューティーを電池温度と車速から演算して送風ファン5を運転するが、制御回路2は、同じようにして、デューティーを電池温度とエンジン回転数から演算して、さらに電池温度と車速とエンジン回転数から演算して送風ファン5を運転することもできる。   The above control circuit 2 calculates the duty from the battery temperature and the vehicle speed and operates the blower fan 5. However, the control circuit 2 similarly calculates the duty from the battery temperature and the engine speed, and further calculates the battery. It is also possible to operate the blower fan 5 by calculating from the temperature, the vehicle speed, and the engine speed.

さらに、制御回路2は、記憶回路に記憶するデーターからデューティーを演算して図6に示す以下のステップで送風ファン5の運転を制御することもできる。
[n=1のステップ]
制御回路2が、電池ユニット1の電池温度を検出する。
[n=2のステップ]
制御回路2が、車両制御装置14から出力される車速信号を検出して、自動車の車速を検出する。
[n=3、4のステップ]
電池温度が、送風ファン5の運転温度である25℃よりも高いかどうかを判定する。このフローチャートは、電池温度が25℃よりも高いと送風ファン5を運転する状態を示している。送風ファン5を運転する電池温度は、このステップで変更できる。たとえば、電池温度が20℃よりも高いときに送風ファン5を運転する場合、このステップで電池温度を送風ファン5の運転温度である20℃よりも高いかどうかを判定する。電池温度が送風ファン5の運転温度である25℃よりも高くないとき、すなわち低いときは、n=4のステップで送風ファン5のスイッチング素子9をオフにする。
[n=5、6のステップ]
制御回路2は、記憶回路に記憶しているデーターに基づいて、電池温度から温度デューティーを、車速から車速デューティーを求める。
[n=7〜9のステップ]
車速デューティーが温度デューティー以上であるかどうかを判定し、車速デューティーが温度デューティー以上であると、スイッチング素子9をオンオフして送風ファン5を運転するデューティーを車速デューティーとする。車速デューティーが温度デューティー以上でない、いいかえると温度デューティーが車速デューティーよりも大きいと、送風ファン5を運転するデューティーを温度デューティーとする。
[n=10のステップ]
以上のステップで特定されたデューティーで、スイッチング素子9をオンオフに切り換える状態として、送風ファン5を運転する。
Further, the control circuit 2 can calculate the duty from the data stored in the storage circuit and control the operation of the blower fan 5 by the following steps shown in FIG.
[Step of n = 1]
The control circuit 2 detects the battery temperature of the battery unit 1.
[Step of n = 2]
The control circuit 2 detects a vehicle speed signal output from the vehicle control device 14 to detect the vehicle speed of the automobile.
[Steps n = 3, 4]
It is determined whether the battery temperature is higher than 25 ° C., which is the operating temperature of the blower fan 5. This flowchart shows a state where the blower fan 5 is operated when the battery temperature is higher than 25 ° C. The battery temperature at which the blower fan 5 is operated can be changed at this step. For example, when the blower fan 5 is operated when the battery temperature is higher than 20 ° C., it is determined in this step whether the battery temperature is higher than 20 ° C., which is the operation temperature of the blower fan 5. When the battery temperature is not higher than 25 ° C., which is the operating temperature of the blower fan 5, that is, when the battery temperature is low, the switching element 9 of the blower fan 5 is turned off in a step of n = 4.
[Steps n = 5, 6]
The control circuit 2 obtains the temperature duty from the battery temperature and the vehicle speed duty from the vehicle speed based on the data stored in the storage circuit.
[Step n = 7-9]
It is determined whether or not the vehicle speed duty is equal to or higher than the temperature duty. If the vehicle speed duty is equal to or higher than the temperature duty, the duty for operating the blower fan 5 by turning on / off the switching element 9 is defined as the vehicle speed duty. If the vehicle speed duty is not equal to or greater than the temperature duty, in other words, if the temperature duty is greater than the vehicle speed duty, the duty for operating the blower fan 5 is defined as the temperature duty.
[Step n = 10]
The blower fan 5 is operated with the duty specified in the above steps so as to switch the switching element 9 on and off.

制御回路2は、以上のn=1〜10のステップを一定の周期、たとえば100msecで繰り返して、送風ファン5の運転を制御する。   The control circuit 2 controls the operation of the blower fan 5 by repeating the above steps n = 1 to 10 at a constant period, for example, 100 msec.

本発明の一実施例にかかる電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device concerning one Example of this invention. 電池温度に対する温度デューティーの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temperature duty with respect to battery temperature. 車速に対する車速デューティーの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the vehicle speed duty with respect to a vehicle speed. エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the engine speed duty with respect to an engine speed. 制御回路が送風ファンの運転を制御する一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example in which a control circuit controls the driving | operation of a ventilation fan. 制御回路が送風ファンの運転を制御する他の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example in which a control circuit controls the driving | operation of a ventilation fan.

符号の説明Explanation of symbols

1…電池ユニット
2…制御回路
3…モーター
4…温度センサー
5…送風ファン
6…電装用バッテリー
7…ファン
8…ファンモーター
9…スイッチング素子
10…エンジン
11…発電機
12…ダウンコンバータ
13…車輪
14…車両制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery unit 2 ... Control circuit 3 ... Motor 4 ... Temperature sensor 5 ... Blower fan 6 ... Battery for electrical equipment 7 ... Fan 8 ... Fan motor 9 ... Switching element 10 ... Engine 11 ... Generator 12 ... Down converter 13 ... Wheel 14 ... Vehicle control device

Claims (9)

複数の電池を備える電池ユニット(1)と、この電池ユニット(1)に強制送風して電池を冷却する送風ファン(5)と、この送風ファン(5)に供給する電力を制御するスイッチング素子(9)と、このスイッチング素子(9)を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン(5)への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路(2)とを備える車両用の電源装置であって、
制御回路(2)が、電池ユニット(1)の電池温度を温度センサー(4)で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両から出力される車速信号を検出して搭載車両の車速を検出し、電池温度と車速の両方を変数としてスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット(1)の電池温度が高くなり、あるいは車速が速くなると、スイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン(5)に供給する電力が増加するように制御する車両用の電源装置。
A battery unit (1) having a plurality of batteries, a blower fan (5) for cooling the battery by forcibly blowing air to the battery unit (1), and a switching element for controlling power supplied to the blower fan (5) ( 9), and a control circuit (2) for controlling the power supplied to the blower fan (5) with the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element (9) at a predetermined cycle Power supply for
In addition to detecting the battery temperature of the battery unit (1) by the temperature sensor (4), the control circuit (2) detects the vehicle speed signal output from the vehicle on which the power supply device is mounted, and determines the vehicle speed of the mounted vehicle. Detect and change the duty to turn on and off the switching element (9) using both the battery temperature and the vehicle speed as variables, and when the battery temperature of the battery unit (1) becomes higher or the vehicle speed becomes faster, the switching element (9) is turned on and off. The power supply device for vehicles which controls so that the electric power supplied to a ventilation fan (5) increases by increasing the duty to perform.
制御回路(2)が、電池温度と車速を変数として送風ファン(5)のスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、車速と電池温度を検出してデューティーを演算して、演算されたデューティーで送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフする請求項1に記載される車両用の電源装置。   The control circuit (2) stores a function that calculates the duty to turn on and off the switching element (9) of the blower fan (5) using the battery temperature and vehicle speed as variables, and calculates the duty by detecting the vehicle speed and battery temperature. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the switching element (9) that controls the power supplied to the blower fan (5) is turned on / off with the calculated duty. 制御回路(2)が、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーを記憶しており、温度デューティーと車速デューティーのいずれかを選択して、送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを特定する請求項1に記載される車両用の電源装置。   The control circuit (2) stores the temperature duty for the battery temperature and the vehicle speed duty for the vehicle speed, and selects either the temperature duty or the vehicle speed duty to control the power supplied to the blower fan (5). The power supply device for vehicles according to claim 1 which specifies duty which turns on and off element (9). 複数の電池を備える電池ユニット(1)と、この電池ユニット(1)に強制送風して電池を冷却する送風ファン(5)と、この送風ファン(5)に供給する電力を制御するスイッチング素子(9)と、このスイッチング素子(9)を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン(5)への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路(2)とを備えるハイブリッドカーの電源装置であって、
制御回路(2)が、電池ユニット(1)の電池温度を温度センサー(4)で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両のエンジン回転数を示す回転数信号を検出して搭載車両のエンジン回転数を検出し、電池温度とエンジン回転数の両方を変数として、スイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット(1)の電池温度が高くなり、あるいは車両のエンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン(5)に供給する電力が増加するように制御するハイブリッドカーの電源装置。
A battery unit (1) having a plurality of batteries, a blower fan (5) for cooling the battery by forcibly blowing air to the battery unit (1), and a switching element for controlling power supplied to the blower fan (5) ( 9) and a control circuit (2) for controlling the power supplied to the blower fan (5) with the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element (9) at a predetermined cycle. Car power supply,
In addition to detecting the battery temperature of the battery unit (1) by the temperature sensor (4), the control circuit (2) detects a rotation speed signal indicating the engine rotation speed of the vehicle on which the power supply device is mounted, and the mounted vehicle The engine speed of the battery unit is detected, and both the battery temperature and the engine speed are used as variables to change the duty for turning on and off the switching element (9), so that the battery temperature of the battery unit (1) increases or the engine speed of the vehicle A hybrid car power supply device that controls to increase the power supplied to the blower fan (5) by increasing the duty for turning on and off the switching element (9) as the number increases.
制御回路(2)が、電池温度とエンジン回転数を変数として送風ファン(5)のスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、電池温度とエンジン回転数を検出してデューティーを演算して、演算されたデューティーで送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフする請求項4に記載されるハイブリッドカーの電源装置。   The control circuit (2) stores a function that calculates the duty to turn on and off the switching element (9) of the blower fan (5) using the battery temperature and engine speed as variables, and detects the battery temperature and engine speed. The hybrid vehicle power supply device according to claim 4, wherein the duty is calculated, and the switching element (9) for controlling the power supplied to the blower fan (5) is turned on / off at the calculated duty. 制御回路(2)が、電池温度に対する温度デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶しており、温度デューティーとエンジン回転数デューティーのいずれかを選択して、送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを特定する請求項4に記載されるハイブリッドカーの電源装置。   The control circuit (2) stores the temperature duty with respect to the battery temperature and the engine speed duty with respect to the engine speed, and selects either the temperature duty or the engine speed duty to supply the blower fan (5). The power supply device for a hybrid car according to claim 4, wherein a duty for turning on and off the switching element (9) for controlling the supplied power is specified. 複数の電池を備える電池ユニット(1)と、この電池ユニット(1)に強制送風して電池を冷却する送風ファン(5)と、この送風ファン(5)に供給する電力を制御するスイッチング素子(9)と、このスイッチング素子(9)を所定の周期で繰り返しオンオフするファンデューティーを変更して送風ファン(5)への供給電力をPWMのパルス幅でコントロールする制御回路(2)とを備えるハイブリッドカーの電源装置であって、
制御回路(2)が、電池ユニット(1)の電池温度を温度センサー(4)で検出することに加えて、電源装置を搭載する車両から出力される車速信号とエンジン回転数を示す回転数信号を検出して搭載車両の車速とエンジン回転数を検出し、電池温度と車速とエンジン回転数を変数としてスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを変更し、電池ユニット(1)の電池温度が高くなり、あるいは車速が速くなり、あるいはまた車両のエンジン回転数が大きくなると、スイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを大きくして送風ファン(5)に供給する電力が増加するように制御するハイブリッドカーの電源装置。
A battery unit (1) having a plurality of batteries, a blower fan (5) for cooling the battery by forcibly blowing air to the battery unit (1), and a switching element for controlling power supplied to the blower fan (5) ( 9) and a control circuit (2) for controlling the power supplied to the blower fan (5) with the PWM pulse width by changing the fan duty for repeatedly turning on and off the switching element (9) at a predetermined cycle. Car power supply,
In addition to detecting the battery temperature of the battery unit (1) by the temperature sensor (4), the control circuit (2) detects the vehicle speed signal output from the vehicle equipped with the power supply and the engine speed signal indicating the engine speed. Detecting the vehicle speed and engine speed of the installed vehicle, changing the duty to turn on and off the switching element (9) with the battery temperature, vehicle speed and engine speed as variables, and the battery temperature of the battery unit (1) is high If the vehicle speed increases or the engine speed of the vehicle increases, the hybrid car is controlled so that the power supplied to the blower fan (5) increases by increasing the duty for turning on and off the switching element (9). Power supply.
制御回路(2)が、電池温度と車速とエンジン回転数を変数として送風ファン(5)のスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを演算する関数を記憶しており、電池温度と車速とエンジン回転数を検出してデューティーを演算して、演算されたデューティーで送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフする請求項7に記載されるハイブリッドカーの電源装置。   The control circuit (2) stores a function that calculates the duty to turn on / off the switching element (9) of the blower fan (5) using the battery temperature, vehicle speed, and engine speed as variables, and the battery temperature, vehicle speed, and engine speed are stored. The hybrid vehicle power supply device according to claim 7, wherein the number is detected to calculate the duty, and the switching element (9) that controls the power supplied to the blower fan (5) is turned on / off with the calculated duty. 制御回路(2)が、電池温度に対する温度デューティーと、車速に対する車速デューティーと、エンジン回転数に対するエンジン回転数デューティーを記憶しており、温度デューティーと車速デューティーとエンジン回転数デューティーのいずれかを選択して、送風ファン(5)への供給電力をコントロールするスイッチング素子(9)をオンオフするデューティーを特定する請求項7に記載されるハイブリッドカーの電源装置。
The control circuit (2) stores the temperature duty with respect to the battery temperature, the vehicle speed duty with respect to the vehicle speed, and the engine speed duty with respect to the engine speed, and selects one of the temperature duty, the vehicle speed duty, and the engine speed duty. The hybrid vehicle power supply device according to claim 7, wherein the duty for turning on and off the switching element (9) for controlling the power supplied to the blower fan (5) is specified.
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