JP2007154800A - 電源制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃熱発電電力と減速回生電力が供給される電源バスにおいて、廃熱発電制御手段6では、減速回生によって減速回生電力が電源バスに供給されている場合には、廃熱発電電力(WTG)(若しくは、廃熱発電そのもの)を抑制(ゼロに設定)する。
【選択図】図1
Description
移動体の電源系の電圧値が所定の調整電圧値となるように、移動体の動力を用いて発電した動力発電電力を電源系に供給する動力発電手段を備えたものであって、
移動体における熱源の熱エネルギを用いて発電し、この発電した熱発電電力を電源系に供給する熱発電手段と、
電源系の電圧値が予め設定された上限値を上回らないように、熱発電手段の熱発電電力を制御する熱発電制御手段と、を備えることを特徴とする。
移動体における熱源の熱エネルギを用いて発電し、この発電した熱発電電力を電源系に供給する熱発電手段と、
移動体の減速時に、当該移動体の運動エネルギを用いて発電し、この発電した減速回生電力を電源系に供給する減速回生手段と、
減速回生手段による減速回生電力が供給されている場合、熱発電手段の熱発電電力を抑制するように制御する熱発電制御手段と、を備えることを特徴とする。
減速回生手段は、減速回生信号の出力を受けた場合に発電するものであり、
熱発電制御手段は、
減速回生信号の出力を受けた場合に熱発電手段の熱発電電力を制御するものであり、当該熱発電制御手段における減速回生信号の出力に対する応答性を減速回生手段における減速回生信号の出力に対する応答性よりも遅くするための手段を備えることが好ましい。
冷媒を加圧し循環させる冷媒ポンプと、
熱発電電力算出手段の算出した発電可能電力が出力されるように、熱発電機の回転数、回転トルク、及び冷媒ポンプの回転数を制御する手段と、を備えることを特徴とする。
熱発電機における熱伝達媒体の流路をバイパスする流路バイパス手段と、
流路バイパス手段を流れる熱伝達媒体の流量を制御するバイパス流量制御手段と、を備え、
熱発電制御手段は、バイパス手段に熱伝達媒体を流すことによって熱発電電力を抑制することを特徴とする。
図6に、本変形例における廃熱発電手段5の構成を示す。本廃熱発電手段5は、インバータ5dの替わりに整流回路/レギュレータ5iを備え、廃熱発電機5cとして、オルタネータのような界磁電流の制御によって出力の制御が可能な発電機を採用した。本廃熱発電手段5の構成では、直接的に廃熱発電機5cを回転数制御することはできないので、廃熱発電電力の調整は冷媒ポンプ5eの回転数を制御することで行う。
図9は、本変形例における車両の電気系を示すブロック図である。本変形例では、図1に示したローパスフィルタ9と、このローパスフィルタ9を介して廃熱発電制御手段6に入力する減速回生信号線を省略した構成となっており、それ以外は図1と同様である。
(Va_reg)<(Vt_reg)<(Vu_reg)
このように、廃熱発電手段5に対する調整電圧(Vt_reg)は、動力発電に対する調整電圧よりも高い値で、かつ、減速回生発電に対する調整電圧よりも低い値となるようにする。これにより、車両が減速中でなく、廃熱発電電力が大きい場合には、廃熱発電電力によって電源バスのバス電圧を調整電圧(Vt_reg)に保つことができる。
図11に示す車両の電気系において、電源バスのバス電圧を検出するバス電圧検出手段を備える場合、このバス電圧検出手段は、オルタネータ&レギュレータ3及び廃熱発電手段5からの電力線が電源バスと接続する接続部よりもバッテリ8に近い部位Bにて検出することが好ましい。言い換えれば、少なくともバッテリ8からの電力線と廃熱発電手段5からの電力線との接続部Aよりもバッテリ8側であることが望ましい。
図11に示す車両の電気系のように、廃熱発電手段5からの電力線が電源バスと接続する接続部Aは、オルタネータ&レギュレータ3からの電力線が電源バスと接続する接続部Cよりもバッテリ8の近くに位置することが好ましい。言い換えれば、接続部Cは、接続部Aよりも負荷側であることが望ましい。
例えば、オルタネータ&レギュレータ3の調整電圧(Va_reg)を一定値とし、廃熱発電手段5に対する調整電圧(Vt_reg)を変更するようにしてもよい。すなわち、電源系の電圧値が予め設定された上限値を上回らないように、廃熱発電手段5に対する調整電圧(Vt_reg)を制御するようにしてもよい。
バッテリ8については、鉛バッテリのような充電の受け入れ性能が劣る電池に限らず、リチウム電池やニッケル水素(NiMH)電池のような充電の受け入れ性能が良い高性能バッテリであってもよい。このような高性能バッテリを採用した場合において、残存容量が満充電に近く回生電力を受け入れる余裕がない場合や、コストダウンのため小容量のバッテリを使用した場合等に対しても、本発明の適用が有効である。
例えば、本実施形態の車両がハイブリッド電気自動車である場合、このハイブリッド電気自動車の電源系に供給された廃熱発電電力をハイブリッド電気自動車の駆動用の電力に変換する手段を備えるようにしてもよい。これにより、ハイブリッド電気自動車の電源系に廃熱発電電力を供給して、駆動用の電力として利用することが可能となる。
2 エンジン制御手段
3 オルタネータ&レギュレータ
4 減速回生制御手段
5 廃熱発電手段
5a 熱交換器
5b 膨張機
5c 廃熱発電機
5d インバータ
5e 冷媒ポンプ
5f 圧力センサ
5g 冷媒ポンプモータ制御手段
5h ウォータポンプモータ制御手段
6 廃熱発電制御手段
7 水温検出手段
8 バッテリ
9 ローパスフィルタ
Claims (12)
- 移動体の電源系の電圧値が所定の調整電圧値となるように、前記移動体の動力を用いて発電した動力発電電力を前記電源系に供給する動力発電手段を備えた電源制御装置であって、
前記移動体における熱源の熱エネルギを用いて発電し、この発電した熱発電電力を前記電源系に供給する熱発電手段と、
前記電源系の電圧値が予め設定された上限値を上回らないように、前記熱発電手段の熱発電電力を制御する熱発電制御手段と、を備えることを特徴とする電源制御装置。 - 前記熱発電制御手段は、前記動力発電手段に対する前記所定の調整電圧値よりも高い値に設定された前記上限値を上回らないように制御することを特徴とする請求項1記載の電源制御装置。
- 移動体の電源系の電圧値が所定の調整電圧値となるように、前記移動体の動力を用いて発電した動力発電電力を前記電源系に供給する動力発電手段を備えた電源制御装置であって、
前記移動体における熱源の熱エネルギを用いて発電し、この発電した熱発電電力を前記電源系に供給する熱発電手段と、
前記移動体の減速時に、当該移動体の運動エネルギを用いて発電し、この発電した減速回生電力を前記電源系に供給する減速回生手段と、
前記減速回生手段による減速回生電力が供給されている場合、前記熱発電手段の熱発電電力を抑制するように制御する熱発電制御手段と、を備えることを特徴とする電源制御装置。 - 前記熱発電手段は、前記電源系の電圧値が、前記動力発電手段に対する前記所定の調整電圧値よりも高い値で、かつ、前記減速回生手段に対する調整電圧値よりも低い値に設定された当該熱発電手段に対する調整電圧値となるように、前記熱発電電力を供給することを特徴とする請求項3記載の電源制御装置。
- 前記熱発電制御手段は、前記電源系において通常使用される電圧範囲の下限値よりも低い値に前記熱発電手段に対する調整電圧値を変更する熱発電調整電圧値変更手段を備えることを特徴とする請求項3記載の電源制御装置。
- 前記移動体の減速又は減速指令を検知した場合に、減速回生を指示するための減速回生信号を出力する減速回生信号出力手段を備え、
前記減速回生手段は、前記減速回生信号の出力を受けた場合に発電するものであり、
前記熱発電制御手段は、
前記減速回生信号の出力を受けた場合に前記熱発電手段の熱発電電力を制御するものであり、当該熱発電制御手段における前記減速回生信号の出力に対する応答性を前記減速回生手段における前記減速回生信号の出力に対する応答性よりも遅くするための手段を備えることを特徴とする請求項3〜5の何れか1項に記載の電源制御装置。 - 前記電源系の電圧値を検出する電圧検出手段を備え、
前記電圧検出手段は、前記動力発電手段、及び前記熱発電手段からの電力線が前記電源系と接続する接続部よりも前記電源系に接続されたバッテリに近い部位にて検出することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の電源制御装置。 - 前記熱発電手段からの電力線が前記電源系と接続する接続部は、前記動力発電手段からの電力線が前記電源系と接続する接続部よりも前記バッテリの近くに位置することを特徴とする請求項7記載の電源制御装置。
- 前記熱発電手段は、前記熱源の熱エネルギによる熱伝達媒体の膨張又は/及び凝縮によって発生する運動エネルギを利用して発電する熱発電機を駆動させることで前記熱発電電力を発生する手段を備えることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の電源制御装置。
- 前記熱伝達媒体は前記移動体に搭載された空調装置の冷媒であって、この冷媒の膨張前の圧力、冷媒流量、及び温度から前記熱発電手段の発電可能な発電可能電力を算出する熱発電電力算出手段と、
前記冷媒を加圧し循環させる冷媒ポンプと、
前記熱発電電力算出手段の算出した発電可能電力が出力されるように、前記熱発電機の回転数、回転トルク、及び前記冷媒ポンプの回転数を制御する手段と、を備えることを特徴とする請求項9記載の電源制御装置。 - 前記熱発電機における熱伝達媒体の流路をバイパスする流路バイパス手段と、
前記流路バイパス手段を流れる熱伝達媒体の流量を制御するバイパス流量制御手段と、を備え、
前記熱発電制御手段は、前記バイパス手段に熱伝達媒体を流すことによって前記熱発電電力を抑制することを特徴とする請求項9又は10記載の電源制御装置。 - 前記移動体はハイブリッド電気自動車であって、当該ハイブリッド電気自動車の電源系に供給された前記熱発電手段からの熱発電電力を前記ハイブリッド電気自動車の駆動用の電力に変換する手段を備えることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の電源制御装置。
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