JP2010011524A - Energy flow display device - Google Patents

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Naoto Suzuki
直人 鈴木
Shinji Ichikawa
真士 市川
Wanleng Ang
遠齢 洪
Kenji Murasato
健次 村里
Toshiaki Niwa
俊明 丹羽
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly display an energy flow when an additional battery is installed. <P>SOLUTION: When a capacitive battery having energy density larger than that of a reference battery is installed, a battery display region A is made larger than when only the reference battery is installed. On the contrary, when an output type battery having output density larger than that of the reference battery is installed, the flow display indicating exchange of power is made larger than when only the reference battery is installed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のバッテリの搭載時におけるエネルギーフロー表示に関する。   The present invention relates to an energy flow display when a plurality of batteries are mounted.

従来、充電可能なバッテリ(充電池)が広く普及している。このようなバッテリにおいては、その充電状態を知りたいという要求がある。そこで、各種手段によってバッテリの充電状態を検出し、これを表示してユーザに知らせるシステムが知られている。   Conventionally, rechargeable batteries (rechargeable batteries) have been widely used. In such a battery, there is a request to know the state of charge. Therefore, a system is known in which the state of charge of the battery is detected by various means, and this is displayed and notified to the user.

例えば、バッテリおよび走行用モータを搭載し、走行用モータによって走行する電動車両が知られており、有害ガスを排出しないなどの利点があり、広く採用されるようになっている。このような電動車両としては、走行用モータの駆動力のみを利用する電気自動車の他、エンジンを搭載しエンジンの駆動力も利用するハイブリッド車がある。ここで、ハイブリッド車においても商用電源からバッテリの充電が可能であり、エンジンを駆動せずに電気自動車としての走行が可能なものもある。   For example, an electric vehicle that is equipped with a battery and a traveling motor and travels by the traveling motor is known, and has an advantage of not discharging harmful gases, and is widely adopted. Examples of such an electric vehicle include an electric vehicle that uses only the driving force of a traveling motor and a hybrid vehicle that includes an engine and also uses the driving force of the engine. Here, some hybrid vehicles can be charged with a battery from a commercial power source, and some can run as an electric vehicle without driving an engine.

このような電動車両において、バッテリからの電力で走行する場合には、そのバッテリの容量により走行性能が制限される。例えば、走行距離はバッテリの容量が大きいほど長くでき、またバッテリ電圧が高いほどモータ出力を大きくできる。   In such an electric vehicle, when traveling with electric power from a battery, traveling performance is limited by the capacity of the battery. For example, the travel distance can be increased as the capacity of the battery is increased, and the motor output can be increased as the battery voltage is increased.

そこで、搭載するバッテリの数をユーザによって、選択することも提案されている。例えば、特許文献1では、ユーザの走行距離需要に応じて搭載するバッテリの数を調整可能とすることが記載されている。また、特許文献2には、車両に容量が大きな高容量型のバッテリと、出力が大きい高出力型バッテリの両方を搭載することが記載され、特許文献3には複数のバッテリの残存容量を個別に表示することが示されている。   Therefore, it has also been proposed that the number of batteries to be installed is selected by the user. For example, Patent Document 1 describes that the number of batteries to be mounted can be adjusted according to a user's travel distance demand. Patent Document 2 describes that both a high-capacity battery having a large capacity and a high-power battery having a large output are mounted on the vehicle, and Patent Document 3 individually describes remaining capacities of a plurality of batteries. It is shown to be displayed.

特開2004−262357号公報JP 2004-262357 A 特開2006−121874号公報JP 2006-121874 A 特開平09−298805号公報JP 09-298805 A

バッテリの搭載数が変化した場合、そのバッテリをどのように接続したかを知りたいという要求もある。   When the number of mounted batteries changes, there is also a demand for knowing how to connect the batteries.

本発明は、車両に搭載されるモータと、このモータと電力をやり取りするバッテリと、を有する車両におけるエネルギーフロー表示装置であって、モータ表示と、バッテリ表示と、モータ表示とバッテリ表示との間の電力のやり取りを示すフロー表示領域と、を含み、バッテリとして、基準バッテリ、または基準バッテリに比べエネルギー密度が高い容量型バッテリ、または基準バッテリに比べ出力密度が高い出力型バッテリが搭載可能であり、容量型バッテリが搭載されたときには、バッテリ表示領域を基準バッテリが搭載されたときより拡大し、出力型バッテリが搭載されたときには、電力のやり取りを示すフロー表示領域を基準バッテリが搭載されたときより拡大することを特徴とする。   The present invention is an energy flow display device in a vehicle having a motor mounted on the vehicle and a battery that exchanges electric power with the motor, and includes a motor display, a battery display, and a motor display and a battery display. The battery can be equipped with a reference battery, a capacity type battery with a higher energy density than the reference battery, or an output type battery with a higher output density than the reference battery. When a capacity type battery is installed, the battery display area is expanded compared to when the reference battery is installed, and when an output type battery is installed, the flow display area indicating power exchange is installed when the reference battery is installed. It is characterized by further expansion.

また、前記容量型バッテリは基準バッテリに追加バッテリを並列接続して構成され、前記出力型バッテリは基準バッテリに追加バッテリを直列接続して構成されることが好適である。   Preferably, the capacity type battery is configured by connecting an additional battery in parallel to a reference battery, and the output type battery is configured by connecting an additional battery in series to a reference battery.

前記容量型バッテリが搭載されたときには、電力のやり取りを示すフロー表示領域を基準バッテリが搭載されたときと同じとし、出力型バッテリが搭載されたときには、バッテリ表示領域を基準バッテリが搭載されたときと同じとすることが好適である。   When the capacity type battery is installed, the flow display area indicating the exchange of power is the same as when the reference battery is installed, and when the output type battery is installed, the battery display area is when the reference battery is installed. Is preferably the same.

また、前記電力のやり取りを表現するフロー表示は、実際にやり取りされている電力の大きさに追従して変更はしないことが好適である。   Further, it is preferable that the flow display expressing the exchange of power does not change following the magnitude of the power actually exchanged.

本発明によれば、容量型バッテリが搭載されているか、出力型バッテリが搭載されたかわかりやすく表示することができる。   According to the present invention, it is possible to easily display whether a capacity type battery or an output type battery is installed.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、電動車両の要部構成を示すブロック図である。基準バッテリ10は、車両に標準装備として搭載されるバッテリである。この基準バッテリには、主コンバータ12が接続されている。この主コンバータ12は、200〜300V程度の基準バッテリ10の出力電圧を、400V程度まで昇圧する。なお、この主コンバータ12の出力電圧は、変更することが可能になっている。   FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an electric vehicle. The reference battery 10 is a battery mounted as standard equipment on the vehicle. A main converter 12 is connected to the reference battery. The main converter 12 boosts the output voltage of the reference battery 10 of about 200 to 300V to about 400V. Note that the output voltage of the main converter 12 can be changed.

主コンバータ12の出力側には、コンデンサ14が接続されており、出力電圧を安定化させている。そして、コンデンサ14が接続されている主コンバータ12の出力がインバータ16の入力側に接続されている。このインバータ16は、入力されてくる直流電力を所定の交流電流に変換する。インバータ16の出力は、モータ18に供給され、モータ18が駆動される。なお、この例では、モータ18は三相の永久磁石モータであり、u,v,wの三相のモータ駆動電流がインバータ16から出力される。   A capacitor 14 is connected to the output side of the main converter 12 to stabilize the output voltage. The output of the main converter 12 to which the capacitor 14 is connected is connected to the input side of the inverter 16. The inverter 16 converts the input DC power into a predetermined AC current. The output of the inverter 16 is supplied to the motor 18 and the motor 18 is driven. In this example, the motor 18 is a three-phase permanent magnet motor, and three-phase motor drive currents u, v, and w are output from the inverter 16.

モータ18の出力軸には、動力伝達機構20を介し車輪が接続され、モータ18の出力によって車輪を駆動して車両が走行する。また、動力伝達機構20には、エンジン22も接続されており、このエンジン22の駆動力によって車輪を駆動できるとともに、モータ18を発電機として駆動し、発電電力によって基準バッテリ10を充電することもできる。さらに、車輪からの駆動力によってモータ18を発電機として動作させる回生動作も可能になっている。   Wheels are connected to the output shaft of the motor 18 via the power transmission mechanism 20, and the vehicle travels by driving the wheels by the output of the motor 18. An engine 22 is also connected to the power transmission mechanism 20. The wheels can be driven by the driving force of the engine 22, and the motor 18 can be driven as a generator to charge the reference battery 10 with the generated power. it can. Furthermore, a regenerative operation is also possible in which the motor 18 is operated as a generator by the driving force from the wheels.

基準バッテリ10の主コンバータ12に至る線路には、電流計38が配置されており、主バッテリ10の充放電電流が計測される。電流計38の出力はSOC検出部40に供給され、SOC検出部40は、基準バッテリ10の充放電電流から基準バッテリ10の充電状態(SOC)を検出する。なお、基準バッテリ10のSOCの検出は、充放電電流の積算ではなく、それらの電圧から起電圧を測定してSOCを検出するなど他の手段によってもよい。   An ammeter 38 is disposed on the line leading to the main converter 12 of the reference battery 10, and the charge / discharge current of the main battery 10 is measured. The output of the ammeter 38 is supplied to the SOC detection unit 40, and the SOC detection unit 40 detects the state of charge (SOC) of the reference battery 10 from the charge / discharge current of the reference battery 10. Note that the SOC of the reference battery 10 may be detected by other means such as detecting the SOC by measuring the electromotive voltage from these voltages instead of integrating the charge / discharge current.

SOC検出部40からの基準バッテリ10のSOCは、制御部42に供給される。制御部42には、アクセル踏み込み量に応じた出力トルクについての信号など各種信号が供給されており、制御部42は供給される信号に基づいて主コンバータ12、インバータ16の動作を制御する。また、制御部42には、表示部44が接続されており、この表示部44に各種表示が行われる。この例では、特に基準バッテリ10とモータ18の電力のやり取りについてのエネルギーフロー表示が行われる。   The SOC of the reference battery 10 from the SOC detection unit 40 is supplied to the control unit 42. The control unit 42 is supplied with various signals such as a signal about the output torque corresponding to the accelerator depression amount, and the control unit 42 controls the operations of the main converter 12 and the inverter 16 based on the supplied signals. In addition, a display unit 44 is connected to the control unit 42, and various displays are performed on the display unit 44. In this example, in particular, an energy flow display regarding the exchange of electric power between the reference battery 10 and the motor 18 is performed.

次に、制御部42の動作について、説明する。なお、ここでは、モータ18により電気自動車として走行する場合についてのみ説明する。アクセル開度、走行スピードなどが制御部42に供給されると、制御部42はこれらの信号からモータ18の出力トルクを決定し、モータ回転数を考慮して、インバータ16のスイッチング信号を生成し、このスイッチング信号によってインバータ16からモータ18に供給する電流を制御する。これによって、モータ18の出力トルクが制御される。通常は、インバータ16の各スイッチングトランジスタをPWM制御することによって、モータ18への電流量制御が行われる。   Next, the operation of the control unit 42 will be described. Here, only the case where the motor 18 travels as an electric vehicle will be described. When the accelerator opening, travel speed, etc. are supplied to the control unit 42, the control unit 42 determines the output torque of the motor 18 from these signals, and generates a switching signal of the inverter 16 in consideration of the motor rotation speed. The current supplied from the inverter 16 to the motor 18 is controlled by this switching signal. As a result, the output torque of the motor 18 is controlled. Usually, the amount of current to the motor 18 is controlled by PWM control of each switching transistor of the inverter 16.

さらに、本実施形態では、そのときの出力トルクなどによって、インバータ16の入力電圧を制御する。すなわち、出力トルクが大きいときには、インバータ入力電圧を高くすることで、モータ18への印加電圧を大きくして、鉄損を少なくする。一方、出力トルクが小さいときには、インバータ入力電圧を小さくして、インバータのスイッチングトランジスタにおける損失を減少する。そこで、主コンバータ12における動作を制御して、主コンバータ12の出力電圧が目標とするインバータ入力電圧になるようにする。   Furthermore, in this embodiment, the input voltage of the inverter 16 is controlled by the output torque at that time. That is, when the output torque is large, the inverter input voltage is increased to increase the voltage applied to the motor 18 and reduce the iron loss. On the other hand, when the output torque is small, the inverter input voltage is reduced to reduce the loss in the switching transistor of the inverter. Therefore, the operation of the main converter 12 is controlled so that the output voltage of the main converter 12 becomes the target inverter input voltage.

また、本車両は、オプションとして追加バッテリが搭載可能になっている。図2には、追加バッテリ30が追加された例が示されている。特に、追加バッテリ30とともに、副コンバータ36を追加している。   In addition, this vehicle can be equipped with an additional battery as an option. FIG. 2 shows an example in which an additional battery 30 is added. In particular, the auxiliary converter 36 is added together with the additional battery 30.

追加バッテリ30は、副コンバータ36に接続され、副コンバータ36の出力が主コンバータ12の出力に接続されており、主コンバータ12の出力と、副コンバータ36の出力がインバータ16に供給される。なお、追加バッテリ30の電流経路には、電流計38が設けられており、追加バッテリ30の充放電電流がSOC検出部40に供給される。   The additional battery 30 is connected to the sub-converter 36, the output of the sub-converter 36 is connected to the output of the main converter 12, and the output of the main converter 12 and the output of the sub-converter 36 are supplied to the inverter 16. An ammeter 38 is provided in the current path of the additional battery 30, and the charge / discharge current of the additional battery 30 is supplied to the SOC detection unit 40.

このように、追加バッテリ30は、基準バッテリ10に対し並列に接続されている。従って、システムとしては、バッテリ容量が大きくなっており、このような追加バッテリ30の追加形式のバッテリは容量型バッテリと呼ばれる。容量型バッテリでは、追加バッテリ30の追加によって、連続走行可能距離が長くなる。   As described above, the additional battery 30 is connected in parallel to the reference battery 10. Therefore, as a system, the battery capacity is large, and such an additional type battery of the additional battery 30 is called a capacity type battery. In the capacity type battery, the continuous travelable distance becomes longer due to the addition of the additional battery 30.

ここで、図2の2つのコンバータを有するシステムにおいて、主コンバータ12は、その出力電圧を目標値に一致させるように動作する電圧制御型、副コンバータ36は出力の電流量を制御する電流制御型として機能する。従って、主コンバータ12によってインバータ入力電圧が決定され、モータ出力に対し、どのような割合で電力出力を分担するかが副コンバータ36によって決定される。   Here, in the system having two converters of FIG. 2, the main converter 12 is a voltage control type that operates so that its output voltage matches the target value, and the sub-converter 36 is a current control type that controls the amount of output current. Function as. Therefore, the inverter input voltage is determined by the main converter 12, and the ratio of the power output to the motor output is determined by the sub-converter 36.

特に、モータ18の出力トルクは、その入力電力によって決定される。そこで、モータ入力電力を主コンバータ12からの出力電力と、副コンバータ36からの出力電力とで分配する。このため、副コンバータ36は、その出力電流が目標値になるように、制御される。   In particular, the output torque of the motor 18 is determined by its input power. Therefore, motor input power is distributed between output power from the main converter 12 and output power from the sub-converter 36. For this reason, the sub-converter 36 is controlled so that its output current becomes a target value.

この出力電力の分配は、制御部42がSOC検出部40から供給される各バッテリのSOCに応じて決定する。例えば、追加バッテリ30が副コンバータ36に接続されている状態で、追加バッテリ30のSOCが30%、基準バッテリ10のSOCが60%であれば、両バッテリ10,30のSOCが近づくように、主コンバータ12からの電流量が副コンバータ36からの電流量の2倍になるように副コンバータ36を制御する。   The distribution of the output power is determined by the control unit 42 according to the SOC of each battery supplied from the SOC detection unit 40. For example, when the additional battery 30 is connected to the sub-converter 36 and the SOC of the additional battery 30 is 30% and the SOC of the reference battery 10 is 60%, the SOCs of both the batteries 10 and 30 are close to each other. The sub-converter 36 is controlled so that the amount of current from the main converter 12 is twice the amount of current from the sub-converter 36.

図3には、追加バッテリ30を基準バッテリ10に直列接続した例を示してある。このように構成すると、バッテリ出力電圧が高くなり、高い電圧での電流能力が向上する。従って、モータ18の出力トルクを大きくできる。   FIG. 3 shows an example in which the additional battery 30 is connected to the reference battery 10 in series. If comprised in this way, a battery output voltage will become high and the current capability in a high voltage will improve. Therefore, the output torque of the motor 18 can be increased.

この図3の構成では、主コンバータ12への入力電圧が高くなる以外は、図1の構成と同一である。制御部42では、モータ18の出力トルクに応じて、主コンバータ12の出力をより高く設定することができる。   The configuration of FIG. 3 is the same as the configuration of FIG. 1 except that the input voltage to the main converter 12 increases. In control unit 42, the output of main converter 12 can be set higher according to the output torque of motor 18.

次に、図4には、追加バッテリ30,32、副コンバータ36を追加するとともに、スイッチ46,48を追加した構成を示してある。スイッチ46は、主コンバータ12の負側出力をインバータ16の負側母線と接続するか否かを切り換える。また、スイッチ48は、副コンバータ36の正側出力を、主コンバータ12の正側出力と接続するか、主コンバータ12の負側出力と接続するかを切り換える。図4に破線で示したように、スイッチ46において、主コンバータ12の負側出力をインバータ16の負側母線と接続し、スイッチ48において副コンバータ36の正側出力を主コンバータ12の正側出力に接続した場合には、図2に示した構成と同様の構成となり、基準バッテリ10と追加バッテリ30を容量型バッテリとして利用できる。一方、図4に実線で示したように、スイッチ46において、主コンバータ12の負側出力をインバータ16の負側母線から切り離し、スイッチ48において副コンバータ36の正側出力を主コンバータ12の負側出力に接続した場合には、主コンバータ12の出力と副コンバータ36の出力を直列してインバータ16の正側母線と負側母線に接続することになり、基準バッテリ10と追加バッテリ30を出力型バッテリとして利用できる。   Next, FIG. 4 shows a configuration in which additional batteries 30 and 32 and a sub-converter 36 are added and switches 46 and 48 are added. Switch 46 switches whether the negative output of main converter 12 is connected to the negative bus of inverter 16 or not. Switch 48 switches whether the positive output of sub-converter 36 is connected to the positive output of main converter 12 or the negative output of main converter 12. As indicated by a broken line in FIG. 4, in switch 46, the negative output of main converter 12 is connected to the negative bus of inverter 16, and the positive output of sub-converter 36 is connected to the positive output of main converter 12 in switch 48. 2 is the same as the configuration shown in FIG. 2, and the reference battery 10 and the additional battery 30 can be used as a capacity type battery. On the other hand, as indicated by a solid line in FIG. 4, in switch 46, the negative output of main converter 12 is disconnected from the negative bus of inverter 16, and in switch 48, the positive output of subconverter 36 is connected to the negative side of main converter 12. When connected to the output, the output of the main converter 12 and the output of the sub-converter 36 are connected in series to the positive bus and the negative bus of the inverter 16, and the reference battery 10 and the additional battery 30 are connected to the output type. Can be used as a battery.

このように、図4の構成においては、追加バッテリ30を基準バッテリ10に追加して、容量型として利用することも、出力型として使用することも可能である。なお、容量型は、出力型に比べてエネルギー密度(Wh/kg)が高く、出力型は容量型に比べて出力密度(W/kg)が高いバッテリである。   As described above, in the configuration of FIG. 4, the additional battery 30 can be added to the reference battery 10 and used as a capacity type or as an output type. The capacity type has a higher energy density (Wh / kg) than the output type, and the output type has a higher output density (W / kg) than the capacity type.

さらに、図4の構成では、追加バッテリ30に加えて、追加バッテリ32を有しており、スイッチ34によって追加バッテリ30,32を切り換えて副コンバータ36に接続することができる。従って、追加バッテリ30が放電しきった場合に、追加バッテリ32を追加使用することができる。なお、この追加バッテリ30,32を直列接続することも可能である。   Further, the configuration of FIG. 4 includes an additional battery 32 in addition to the additional battery 30, and the additional batteries 30 and 32 can be switched by the switch 34 and connected to the sub-converter 36. Therefore, when the additional battery 30 is completely discharged, the additional battery 32 can be additionally used. The additional batteries 30 and 32 can be connected in series.

図5〜7には、本実施形態における表示部44におけるエネルギーフロー表示例が示されている。   5 to 7 show examples of energy flow display on the display unit 44 in the present embodiment.

図5は、追加バッテリ30が搭載されていないときの表示を示す図である。バッテリ10の表示A、モータ18の表示B、エンジン22の表示Cおよび車輪の表示Dがある。この表示では、バッテリ10からの電力でモータ18が駆動され、この駆動力によって車輪が駆動されている。なお、エンジン22が駆動されている場合には、エンジン22からのエネルギーがモータ18および車輪に供給され、また回生制動の場合には、車輪からのエネルギーがモータ18を介しバッテリ10に供給され、これらが表示A〜Dに示される。   FIG. 5 is a diagram showing a display when the additional battery 30 is not mounted. There are a display A of the battery 10, a display B of the motor 18, a display C of the engine 22, and a display D of the wheels. In this display, the motor 18 is driven by the electric power from the battery 10, and the wheels are driven by this driving force. In addition, when the engine 22 is driven, energy from the engine 22 is supplied to the motor 18 and the wheels, and in the case of regenerative braking, energy from the wheels is supplied to the battery 10 via the motor 18, These are shown in displays A to D.

図6には、追加バッテリ30が基準バッテリ10に並列して接続された容量型の場合を示している。この場合には、バッテリ10,30の表示Aが、図5におけるバッテリ表示Aに比べ大きくなっている。この例では、横方向のみ大きくしたが、縦方向のみ大きくしても、縦横ともに大きくしても良い。このように、バッテリ表示Aを大きくすることで、追加バッテリ30の容量の追懐によるトータルとしてのバッテリ容量が増加したことを容易に認識できる。なお、並列に接続されたことを意味して横方向のみを大きくすることが好適であり、通常の大きさのバッテリ表示を2つ並べることも好適である。   FIG. 6 shows a case of a capacity type in which the additional battery 30 is connected to the reference battery 10 in parallel. In this case, the display A of the batteries 10 and 30 is larger than the battery display A in FIG. In this example, only the horizontal direction is increased, but only the vertical direction may be increased or both the vertical and horizontal directions may be increased. In this way, by increasing the battery display A, it is possible to easily recognize that the total battery capacity has increased due to the additional capacity of the additional battery 30. Note that it is preferable to enlarge only the horizontal direction in the sense that they are connected in parallel, and it is also preferable to arrange two battery displays of normal size.

また、バッテリ表示Aからモータ表示Bに至るエネルギーフローの矢印の太さは、基準バッテリ10のみの場合と同じになっている。これによって、容量型では、エネルギー自体は基本的に増加しないことが表現される。   Further, the thickness of the arrow of the energy flow from the battery display A to the motor display B is the same as that of the reference battery 10 alone. This expresses that in the capacitive type, the energy itself does not increase basically.

図7には、追加バッテリ30が基準バッテリ10と直列に接続された出力型の場合を示している。この場合には、バッテリ10,30のバッテリ表示Aは、通常時と同じとしている。そして、バッテリ表示Aからモータ表示Bに至るエネルギーフローの矢印が太く拡大されている。このように、エネルギーフローの矢印の表示を拡大することで、バッテリの出力が増加したことを容易に認識できる。なお、直列に接続されたことを意味してバッテリ表示Aの縦方向のみを大きくすることも好適であり、縦方向を通常の大きさのバッテリ表示を2つ並べ、横方向は通常通りのバッテリ表示とすることも好適である。   FIG. 7 shows an output type case in which the additional battery 30 is connected in series with the reference battery 10. In this case, the battery display A of the batteries 10 and 30 is the same as during normal operation. And the arrow of the energy flow from the battery display A to the motor display B is expanded thickly. Thus, by enlarging the display of the energy flow arrow, it can be easily recognized that the output of the battery has increased. It is also preferable to enlarge only the vertical direction of the battery display A, meaning that it is connected in series. Two battery displays of normal size are arranged in the vertical direction, and the normal direction is the battery in the horizontal direction. It is also preferable to display.

なお、このように、追加バッテリ30の追加形態が出力型の場合であって、バッテリ表示Aからのエネルギーフローの表示を拡大する場合、エネルギーフローの表示は実際にやり取りされているエネルギーの大きさに追従して変更はしない方が良い。すなわち、エネルギーフローの表示を、実際にやり取りされているエネルギーの大きさに追従して変更はしないことで、追加バッテリ30の追加によって、エネルギーフローの大きさが大きくなることの認識が容易になる。   As described above, when the additional form of the additional battery 30 is the output type and the display of the energy flow from the battery display A is enlarged, the display of the energy flow is the magnitude of the energy actually exchanged. It is better not to change following. In other words, by not changing the display of the energy flow following the magnitude of the energy actually exchanged, it becomes easy to recognize that the magnitude of the energy flow is increased by adding the additional battery 30. .

このように、本実施形態によれば、エネルギーフローの表示において、追加バッテリを容量型で追加したか、出力型で追加したかを容易に認識することができ、ユーザにとって追加バッテリ30の追加の効果を容易に認識することができる。なお、追加バッテリ32についても、同様にしてバッテリ表示の反映することが好適である。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily recognize whether the additional battery is added in the capacity type or the output type in the energy flow display, and the additional battery 30 is added to the user. The effect can be easily recognized. In addition, it is suitable for the additional battery 32 to reflect a battery display similarly.

ここで、図5には、主コンバータ12、インバータ16の内部構成が示されている。主コンバータ12は、コイルL、トランジスタT11,T12、ダイオードD11,D12からなっている。基準バッテリ10の正極にはコイルLの一端が接続され、その他端は、トランジスタT11とトランジスタT12の中間に接続されている。この例ではトランジスタT11,T12はn型のIGBTである。また、トランジスタT11,T12には、これらに並列にダイオードD11,D12がそれぞれ接続されている。トランジスタT11のコレクタは、インバータ16の正側母線に接続され、エミッタがトランジスタT12のコレクタに接続されている。トランジスタT12のエミッタは基準バッテリ10の負極に接続されている。また、ダイオードD11,D12は、トランジスタT11,T12のエミッタ側からコレクタ側への電流を流す。   Here, FIG. 5 shows internal configurations of the main converter 12 and the inverter 16. Main converter 12 includes coil L, transistors T11 and T12, and diodes D11 and D12. One end of the coil L is connected to the positive electrode of the reference battery 10, and the other end is connected between the transistor T11 and the transistor T12. In this example, the transistors T11 and T12 are n-type IGBTs. Further, diodes D11 and D12 are connected in parallel to the transistors T11 and T12, respectively. The collector of the transistor T11 is connected to the positive bus of the inverter 16, and the emitter is connected to the collector of the transistor T12. The emitter of the transistor T12 is connected to the negative electrode of the reference battery 10. The diodes D11 and D12 pass current from the emitter side to the collector side of the transistors T11 and T12.

このような主コンバータ12において、トランジスタT12をオンした状態からオフすることで、コイルLに保持されたエネルギーによってダイオードD11を介し大きな電流が流れ昇圧された電圧がインバータ16の正側母線に得られる。また、トランジスタT11をオンすることで、インバータ16の正側母線側から基準バッテリ10に向けて電流を流すこともでき、トランジスタT11,T12のデューティー比を制御することで、インバータ16の正側母線の電圧を任意に制御することができる。なお、副コンバータ36も主コンバータ12と同一の構成を有している。   In such a main converter 12, by turning off the transistor T <b> 12 from the on state, a large current flows through the diode D <b> 11 by the energy held in the coil L and a boosted voltage is obtained at the positive bus of the inverter 16. . In addition, by turning on the transistor T11, it is possible to flow current from the positive bus side of the inverter 16 toward the reference battery 10, and by controlling the duty ratio of the transistors T11 and T12, the positive bus of the inverter 16 Can be arbitrarily controlled. The sub-converter 36 has the same configuration as the main converter 12.

また、インバータ16は、正側母線と負側母線の間に、トランジスタT1,T2、トランジスタT3,T4、トランジスタT5,T6の直列接続が配置されている。なお、このトランジスタT1〜T6もn型のIGBTで、それぞれエミッタからコレクタに向けてダイオードD1〜D6が接続されている。そして、トランジスタT1,T2、トランジスタT3,T4、トランジスタT5,T6の各トランジスタ間の中間点がモータ18のu,v,w相への出力となっている。従って、トランジスタT1〜T6のオンオフを制御することで、モータ駆動電流を出力することができ、またモータ18からの電力を回収することができる。   In the inverter 16, a series connection of transistors T1 and T2, transistors T3 and T4, and transistors T5 and T6 is arranged between the positive bus and the negative bus. The transistors T1 to T6 are also n-type IGBTs, and diodes D1 to D6 are connected from the emitter to the collector, respectively. An intermediate point between the transistors T1 and T2, transistors T3 and T4, and transistors T5 and T6 is an output to the u, v, and w phases of the motor 18. Therefore, by controlling on / off of the transistors T1 to T6, a motor driving current can be output, and power from the motor 18 can be recovered.

なお、本出願において、バッテリの個数は、主バッテリ10、追加バッテリ30,32などのバッテリパックを単位にしている。また、制御部42、表示部44は、ナビゲーション装置のECU、表示部などと共有することが好適である。   In the present application, the number of batteries is in units of battery packs such as the main battery 10 and the additional batteries 30 and 32. The control unit 42 and the display unit 44 are preferably shared with the ECU of the navigation device, the display unit, and the like.

また、上述の例では、基準バッテリ10に、追加バッテリ30,32を追加して、容量型バッテリや、出力型バッテリを構成した。しかし、基準バッテリ10に代えて、基準バッテリ10よりもエネルギー密度(Wh/kg)の高い容量型バッテリを搭載したり、出力密度(W/kg)の高い出力型バッテリを搭載することも可能であり、この場合にも表示を上述のようにすることで同様の効果が得られる。なお、容量型バッテリであることは、所定SOCから満充電までの充電容量(Ah)などから容易に検出することができ、出力型バッテリはその出力電圧から容易に検出できる。また、基準バッテリ、追加バッテリ、交換型の容量型バッテリ、交換型の出力型バッテリのバッテリパックに情報を出力できる機能を付加しておき、制御部42がそれを読み取れるようにすることも好適である。   Further, in the above example, the additional batteries 30 and 32 are added to the reference battery 10 to configure a capacity type battery or an output type battery. However, instead of the reference battery 10, a capacity type battery having a higher energy density (Wh / kg) than the reference battery 10 or an output type battery having a higher output density (W / kg) can be installed. In this case, the same effect can be obtained by making the display as described above. Note that the capacity type battery can be easily detected from the charge capacity (Ah) from a predetermined SOC to full charge, and the output type battery can be easily detected from the output voltage. It is also preferable to add a function capable of outputting information to the battery pack of the reference battery, the additional battery, the replaceable capacity type battery, and the replaceable output type battery so that the control unit 42 can read it. is there.

全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure. 追加バッテリを並列接続する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which connects an additional battery in parallel. 追加バッテリを直列接続する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which connects an additional battery in series. 追加バッテリを並列または直列接続する構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which connects an additional battery in parallel or in series. 基準バッテリのみの場合のエネルギーフロー表示を示す図である。It is a figure which shows the energy flow display in the case of only a reference | standard battery. 追加バッテリを並列接続した場合のエネルギーフロー表示を示す図である。It is a figure which shows the energy flow display at the time of connecting an additional battery in parallel. 追加バッテリを直列接続した場合のエネルギーフロー表示を示す図である。It is a figure which shows the energy flow display at the time of connecting an additional battery in series. 主コンバータおよびインバータの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a main converter and an inverter.

符号の説明Explanation of symbols

10 基準バッテリ、12 主コンバータ、14 コンデンサ、16 インバータ、18 モータ、20 動力伝達機構、22 エンジン、30,32 追加バッテリ、34 スイッチ、36 副コンバータ、38 電流計、40 SOC検出部、42 制御部、44 表示部。   10 reference battery, 12 main converter, 14 capacitor, 16 inverter, 18 motor, 20 power transmission mechanism, 22 engine, 30, 32 additional battery, 34 switch, 36 sub-converter, 38 ammeter, 40 SOC detection unit, 42 control unit 44 Display section.

Claims (4)

車両に搭載されるモータと、このモータと電力をやり取りするバッテリと、を有する車両におけるエネルギーフロー表示装置であって、
モータ表示と、バッテリ表示と、モータ表示とバッテリ表示との間の電力のやり取りを示すフロー表示領域と、を含み、
バッテリとして、基準バッテリ、または基準バッテリに比べエネルギー密度が高い容量型バッテリ、または基準バッテリに比べ出力密度が高い出力型バッテリが搭載可能であり、
容量型バッテリが搭載されたときには、バッテリ表示領域を基準バッテリが搭載されたときより拡大し、
出力型バッテリが搭載されたときには、電力のやり取りを示すフロー表示領域を基準バッテリが搭載されたときより拡大することを特徴とするエネルギーフロー表示装置。
An energy flow display device in a vehicle having a motor mounted on the vehicle and a battery that exchanges electric power with the motor,
Including a motor display, a battery display, and a flow display area indicating an exchange of power between the motor display and the battery display,
As the battery, a reference battery, a capacity type battery having a higher energy density than the reference battery, or an output type battery having a higher output density than the reference battery can be mounted.
When a capacity type battery is installed, the battery display area is expanded compared to when a reference battery is installed,
An energy flow display device characterized in that, when an output type battery is mounted, a flow display area indicating the exchange of electric power is expanded more than when a reference battery is mounted.
請求項1に記載のエネルギーフロー表示装置において、
前記容量型バッテリは基準バッテリに追加バッテリを並列接続して構成され、前記出力型バッテリは基準バッテリに追加バッテリを直列接続して構成されることを特徴とするエネルギーフロー表示装置。
The energy flow display device according to claim 1,
2. The energy flow display device according to claim 1, wherein the capacity type battery is configured by connecting an additional battery in parallel with a reference battery, and the output type battery is configured by connecting an additional battery in series with the reference battery.
請求項1または2に記載のエネルギーフロー表示装置において、
前記容量型バッテリが搭載されたときには、電力のやり取りを示すフロー表示領域を基準バッテリが搭載されたときと同じとし、
出力型バッテリが搭載されたときには、バッテリ表示領域を基準バッテリが搭載されたときと同じとすることを特徴とするエネルギーフロー表示装置。
The energy flow display device according to claim 1 or 2,
When the capacity type battery is mounted, the flow display area indicating the exchange of power is the same as when the reference battery is mounted,
An energy flow display device characterized in that when an output type battery is mounted, the battery display area is the same as when a reference battery is mounted.
請求項1〜3のいずれか1つに記載のエネルギーフロー表示装置において、
前記電力のやり取りを表現するフロー表示領域は、実際にやり取りされている電力の大きさに追従して変更はしないことを特徴とするエネルギーフロー表示装置。
The energy flow display device according to any one of claims 1 to 3,
An energy flow display device characterized in that the flow display area expressing the exchange of electric power does not change following the magnitude of the electric power actually exchanged.
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