JP2010195056A - Power supply system for automobile and power supply control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用電源システムおよびその電源制御システムに関し、更に詳しくは、内燃機関の作動によって発電する発電機を有する第1電源と、車両の外部から充電可能な第2電源とを有する自動車において、電力の利用効率を向上させることが可能な自動車用電源システムおよびその電源制御方法に関するものである。 The present invention relates to an automobile power supply system and a power supply control system therefor, and more particularly, in an automobile having a first power supply having a generator that generates electric power by the operation of an internal combustion engine and a second power supply that can be charged from the outside of the vehicle. The present invention relates to an automotive power supply system capable of improving the power utilization efficiency and a power supply control method thereof.
環境問題への意識の高まりや原油エネルギー問題を背景に自動車業界では、電気自動車(BEV:Battery Electric Vehicle)、ハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、あるいはハイブリッド自動車よりもさらに環境負荷を低減できるプラグインハイブリッド自動車の需要拡大が予想されている。 Plugs that can reduce the environmental impact even more than electric vehicles (BEVs), hybrid electric vehicles (HEVs), or hybrid vehicles in the automotive industry against the backdrop of increased awareness of environmental issues and crude oil energy issues The demand for in-hybrid vehicles is expected to increase.
電気自動車は、図8に例示するように、車両50A上に、外部電源51から充電可能な二次電池52Aを搭載し、この二次電池52Aに充電された電力によって電動機53を作動させ駆動輪54を駆動する構造を有している。また、ハイブリッド自動車は、図9に例示するように、車両50Bの燃料タンク55内の燃料の燃焼によって作動する内燃機関56と、電動機53とを車両50Bの動力源として併用するとともに、電動機53の電力授受を行うバッテリー57を備えた構造を有している。さらに、プラグインハイブリッド自動車は、図10に例示するように、内燃機関56と電動機53とを車両の動力源として併用するとともに、外部電源51から充電可能な二次電池52Bに充電された電力によって電動機53を作動させ駆動輪54を駆動する構造を有している。
As illustrated in FIG. 8, in the electric vehicle, a
ところで、大型商用車に、プラグインハイブリッドシステムを採用することにより燃費の向上を図ることも考えられるが、その場合、二次電池に大きな容量が必要となり、大量の二次電池を搭載することになるので、現状の技術では成り立たない。 By the way, it is conceivable to improve fuel efficiency by adopting a plug-in hybrid system for large commercial vehicles, but in that case, a large capacity is required for the secondary battery, and a large amount of secondary batteries are to be installed. Therefore, it cannot be realized with the current technology.
そこで、本発明者は、大型商用車において二次電池の採用をさらに検討したところ、大型商用車を動かすエネルギーを持った二次電池の搭載は難しいが、大型商用車であっても補機のみを動作させる程度の電力容量の二次電池であれば搭載可能であることを見出した。 Therefore, the present inventor further examined the use of a secondary battery in a large commercial vehicle, and it is difficult to mount a secondary battery having energy to move the large commercial vehicle. It was found that a secondary battery having a power capacity sufficient to operate the battery can be mounted.
ここで、電気自動車においては、走行モータに電力を供給する主蓄電装置の他に、補機に電力を供給する補機蓄電装置を設け、そこから補機への電力供給を行い、補機蓄電装置の充電電力が不足した場合に主蓄電装置の電力を補機に供給する構造が開示されている(例えば特許文献1参照)。 Here, in the electric vehicle, in addition to the main power storage device that supplies power to the traveling motor, an auxiliary power storage device that supplies power to the auxiliary equipment is provided, and power is supplied to the auxiliary equipment from there. A structure is disclosed in which the power of the main power storage device is supplied to an auxiliary machine when the charging power of the device is insufficient (see, for example, Patent Document 1).
この構造では、補機蓄電装置の電力が補機に供給されるため、通常は主蓄電装置の電力が消費されず、車両の走行距離を延長できるとされているが、補機蓄電装置から電力が供給される補機は専らスタータモータであり、自動車の走行、減速、アイドリングおよび停止のような各種状態での電力の利用効率については充分な考慮がなされていない。 In this structure, since the power of the auxiliary power storage device is supplied to the auxiliary machinery, it is normally said that the power of the main power storage device is not consumed and the mileage of the vehicle can be extended. The auxiliary machine to which is supplied is exclusively a starter motor, and sufficient consideration is not given to the power utilization efficiency in various states such as running, deceleration, idling and stopping of the automobile.
本発明の目的は、内燃機関の作動によって発電する発電機を有する第1電源と、車両の外部から充電可能な第2電源とを有する自動車において、電力の利用効率を向上させることが可能な自動車用電源システムおよびその電源制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is an automobile capable of improving power utilization efficiency in an automobile having a first power source having a generator that generates electricity by the operation of an internal combustion engine and a second power source that can be charged from the outside of the vehicle. Power supply system and power supply control method thereof.
上記目的を達成するための本発明の自動車用電源システムは、内燃機関の作動により発電する発電機および前記発電機により充電される蓄電池を有する第1電源と、車両の外部の電源からの充電が可能な第2電源と、前記第1電源および前記第2電源から電力供給が可能な電装補機と、前記電装補機への主電力供給源を、前記第1電源と前記第2電源とのいずれか一方に切換える切換手段と、前記切換手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記車両の停止中は、前記第2電源に外部からの充電が可能なように、前記第2電源を電源システムから電気的に切り離すように前記切換手段に指示する機能を有し、前記車両の走行中またはアイドリング中は、前記第2電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するように前記切換手段に指示する機能を有するものである。 In order to achieve the above object, an automotive power supply system according to the present invention includes a first power supply having a generator that generates power by operation of an internal combustion engine and a storage battery that is charged by the generator, and charging from a power supply outside the vehicle. A possible second power source, an electrical accessory capable of supplying power from the first power source and the second power source, a main power supply source to the electrical accessory, and the first power source and the second power source. Switching means for switching to any one of the above, and control means for controlling the switching means, the control means, so that the second power supply can be charged from the outside while the vehicle is stopped. A function of instructing the switching means to electrically disconnect the second power source from the power source system, and electrically connecting the second power source and the electric auxiliary equipment while the vehicle is running or idling; The power from the second power source. And has a function of instructing the switching means to supply power to the auxiliary machine.
また、上記の自動車用電源システムにおいて、前記切換手段は、前記第1電源および前記電装補機と前記第2電源との間に、スイッチとDC/DCコンバータとを直列接続した状態で設けられており、前記車両の走行中またはアイドリング中は、前記DC/DCコンバータの出力電圧が前記第1電源の調整電圧よりも高くなるように設定することにより、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するように構成したものである。 Further, in the above-described automobile power supply system, the switching means is provided in a state in which a switch and a DC / DC converter are connected in series between the first power supply, the electrical accessory, and the second power supply. When the vehicle is running or idling, the output voltage of the DC / DC converter is set to be higher than the adjustment voltage of the first power source, so that the electric power is supplied from the second power source to the electrical accessory. It is comprised so that it may supply.
また、上記の自動車用電源システムにおいて、前記制御手段は、前記車両の減速時には、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第1電源から前記電装補機に電力を供給するように前記切換手段に指示する機能を有する構成にしたものである。 Further, in the above-described automobile power supply system, the control means electrically connects the first power supply and the electrical accessory when the vehicle decelerates, and supplies power from the first power supply to the electrical accessory. In this configuration, the switching means is instructed to supply.
また、上記の自動車用電源システムにおいて、前記切換手段は、前記第1電源および前記電装補機と前記第2電源との間に、スイッチとDC/DCコンバータとを直列接続した状態で設けられており、前記制御手段は、前記車両の減速時には、前記切換手段に対して、前記スイッチをオンにしたまま、前記DC/DCコンバータの出力を停止または低減するように指示する機能を有するものである。 Further, in the above-described automobile power supply system, the switching means is provided in a state in which a switch and a DC / DC converter are connected in series between the first power supply, the electrical accessory, and the second power supply. The control means has a function of instructing the switching means to stop or reduce the output of the DC / DC converter while the switch is turned on when the vehicle is decelerated. .
また、上記の自動車用電源システムにおいて、前記制御手段は、前記第2電源の充電容量が予め設定した充電容量以下になった時には、前記第2電源を自動車電源システムから電気的に切り離し、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続するように前記切換手段に指示する機能を有するものである。 Further, in the above-described automobile power supply system, the control means electrically disconnects the second power supply from the automobile power supply system when the charge capacity of the second power supply is less than or equal to a preset charge capacity, It has a function of instructing the switching means to electrically connect one power source and the electrical accessory.
また、本発明の自動車用電源システムの電源制御方法は、内燃機関の作動により発電する発電機および前記発電機により充電される蓄電池を有する第1電源と、車両の外部の電源からの充電が可能な第2電源と、前記第1電源および前記第2電源から電力供給が可能な電装補機と、前記電装補機への主電力供給源を、前記第1電源と前記第2電源とのいずれか一方に切換える切換手段と、前記切換手段を制御する制御手段とを有し、車両情報を取得するステップと、前記車両情報に基づいて、車両停止状態と判断すると、前記第2電源に外部からの充電が可能なように、前記第2電源を電源システムから電気的に切り離すステップと、前記車両情報に基づいて、車両走行状態またはアイドリング状態と判断すると、前記第2電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するステップと、前記車両情報に基づいて、車両減速状態と判断したら、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第1電源から前記電装補機に電力を供給するステップとを有するものである。 In addition, the power control method for an automobile power supply system according to the present invention can be charged from a first power supply having a generator that generates power by the operation of an internal combustion engine and a storage battery that is charged by the generator, and a power supply external to the vehicle. A second power source, an electrical accessory capable of supplying power from the first power source and the second power source, and a main power supply source to the electrical accessory is any of the first power source and the second power source. And switching means for switching to one of them, and control means for controlling the switching means. When the vehicle information is determined based on the vehicle information and based on the vehicle information, the second power source is externally connected. Electrically disconnecting the second power source from the power supply system so that the vehicle can be charged, and determining that the vehicle is running or idling based on the vehicle information, the second power source and the electrical component And connecting the first power source and the electrical auxiliary device to each other when the vehicle deceleration state is determined based on the vehicle information and the step of supplying electric power from the second power source to the electrical auxiliary device. Electrically connecting and supplying power from the first power source to the electrical accessory.
また、上記した自動車用電源システムの電源制御方法において、前記車両走行状態と判断され、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給している間は、前記発電機の発電動作を停止し、前記車両減速状態と判断され、前記第1電源から前記電装補機に電力を供給している間は、前記発電機の発電動作を行う構成としたものである。 Further, in the power control method for an automotive power system described above, the power generation operation of the generator is stopped while the vehicle is in a running state and power is being supplied from the second power source to the electrical accessory. The power generator is configured to perform a power generation operation while it is determined that the vehicle is decelerating and power is being supplied from the first power source to the electrical auxiliary equipment.
上記した自動車用電源システムの電源制御方法において、前記第2電源の充電量を検出するステップと、前記第2電源の充電量の情報に基づいて、充電量が予め設定された充電容以下になった場合、前記第2電源を電源システムから電気的に切り離し、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続して前記第1電源から前記電装補機に電力を供給するステップとを有するものである。 In the power control method for an automobile power supply system described above, the charge amount is equal to or less than a preset charge capacity based on the step of detecting the charge amount of the second power source and the information on the charge amount of the second power source. The second power supply is electrically disconnected from the power supply system, and the first power supply and the electrical accessory are electrically connected to supply power from the first power supply to the electrical accessory. It is what you have.
本発明によれば、車両の停止時は、第2電源に外部からの充電が可能なように、前記第2電源を電源システムから電気的に切り離し、車両の走行中またはアイドリング中は、第2電源と電装補機とを電気的に接続して第2電源から電装補機に電力を供給するようにしたことにより、電力の利用効率を向上させることができる。 According to the present invention, when the vehicle is stopped, the second power source is electrically disconnected from the power supply system so that the second power source can be charged from the outside, and when the vehicle is running or idling, Since the power supply and the electrical accessory are electrically connected to supply power from the second power source to the electrical accessory, the power utilization efficiency can be improved.
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態の自動車(車両)は、例えば貨物自動車や特殊用途自動車(平ボディ、バン、ダンプ、ミキサー、タンクローリー、冷凍車、冷蔵車あるいは福祉車両)のような商用車である。図1は、この自動車1の動力伝達経路の一例を示している。動力伝達方式は、ガソリン等のような燃料を内部で燃焼させて作動するエンジン(内燃機関)2で作りだされた回転運動を、トランスミッション3a、プロペラシャフト3b、ディファレンシャルギア3cおよびドライブシャフト3d等のような動力伝達装置を通じて駆動輪4に伝達する一般的なものである。
The automobile (vehicle) of the present embodiment is a commercial vehicle such as a freight car or a special-purpose car (a flat body, a van, a dump truck, a mixer, a tank truck, a freezer car, a refrigerated car, or a welfare car). FIG. 1 shows an example of a power transmission path of the automobile 1. In the power transmission system, a rotational motion created by an engine (internal combustion engine) 2 that operates by burning fuel such as gasoline inside is transmitted to a transmission 3a, a
図2は、図1に示した自動車1の電源システム1Sの一例を示している。この電源システム1Sは、第1電源5と、第2電源6と、複数の電装補機7と、切換回路8と、制御回路9a,9bとを有している。
FIG. 2 shows an example of the
第1電源5は、発電機5aとバッテリー(蓄電池)5bとを有している。発電機5aは、ベルト10を通じてエンジン2のクランク軸2aに連結されており、エンジン2の回転動作により発電するようになっている。発電機5aの出力は、バッテリー5bに電気的に接続されており、発電機5aで発生した電力をバッテリー5bに充電することが可能になっている。
The
バッテリー5bは、例えば鉛蓄電池のような二次電池からなる。バッテリー5bは、スターター11と電気的に接続されており、バッテリー5bに蓄えられた電力をエンジン始動の際のスターター駆動電力として用いることが可能になっている。
The
さらに、このような第1電源5の出力(すなわち、発電機5aおよびバッテリー5bの出力)は、複数の電装補機7と電気的に接続されており、発電機5aおよびバッテリー5bの電力を、所望の電装補機7に供給することが可能になっている。なお、電装補機7は、例えば照明、空調、ワイパー、パワーウィンド、冷凍冷蔵機器、電動シャッター、電動昇降機または各種機器を駆動するモータや電磁石などのようなアクチュエータである。
Furthermore, the output of the first power source 5 (that is, the output of the
上記第2電源6は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池のような二次電池からなる。この第2電源6は、制御回路9bを介してプラグ受け口PLに電気的に接続されている。プラグ受け口PLは、自動車1の車体外壁面に露出可能な状態で設けられており、このプラグ受け口PLに外部電源のプラグを差し込むことで外部電源の電力を第2電源6に充電することが可能になっている。なお、制御回路9bは、第2電源6に外部電力を充電する際の充電制御用の制御回路である。この充電制御は、後述の制御回路9aによって行うようにしても良い。
The
さらに、第2電源6は、切換回路8を介して上記第1電源5(発電機5a、バッテリー5bの出力)および上記複数の電装補機7に電気的に接続されており、第2電源6の電力を所望の補機7に供給することが可能になっている。すなわち、本実施の形態においては、第1電源5および第2電源6の両方から所望の電装補機7に対して電力を供給することが可能になっている。
Further, the
上記切換回路(切換手段)8は、所望の電装補機7への主電力供給源を、第1電源5と前記第2電源6とのいずれか一方に切り換える回路であり、スイッチ8SおよびDC/DCコンバータ8Cを有している。第2電源6の出力は、DC/DCコンバータ8Cおよびスイッチ8Sを順に介して、第1電源5および複数の電装補機7に電気的に接続されている。すなわち、切換回路8は、第1電源5および複数の電装補機7と第2電源6との間にスイッチ8SおよびDC/DCコンバータ8Cを直列に接続した状態で設けられている。
The switching circuit (switching means) 8 is a circuit for switching a main power supply source to a desired
スイッチ8Sは、第2電源6を、電源システムと電気的に接続したり、電源システムから電気的に切り離したりする電子部品である。DC/DCコンバータ8Cは、第2電源6から供給された直流電圧を予め設定した直流電圧に変換(昇圧)して所望の電装補機7に供給する電子部品である。
The
本実施の形態では、DC/DCコンバータ8Cの出力電圧が、第1電源5(発電機5a)の調整電圧よりも高くなるように設定されている。これにより、第2電源6から所望の電装補機7に電力が供給されている間は、発電機6の発電動作を自動的に停止することができ、第1電源5から電装補機7への電力供給を自動的に停止することができるようになっている。このように切換回路8の電子部品として比較的小型化しやすいDC/DCコンバータ8Cを用いたことにより、自動車1の限られた空間を大きく損なうことなく、切換回路8を設けることができる。
In the present embodiment, the output voltage of the DC /
このような切換回路8の動作は、制御回路(制御手段)9aによって制御されるようになっている。
The operation of the
この制御回路9aには、自動車1の各装置または各装置に備えられたセンサから車両情報A1が伝送されるようになっている。制御回路9aは、その車両情報A1に基づいて、自動車1の動作状態(停止、走行、アイドリングおよび減速)をリアルタイムで把握し、その各動作状態に応じて切換回路8の動作を制御することが可能になっている。
Vehicle information A1 is transmitted to the
制御回路9aは、車両情報A1に基づいて車両停止と判断した場合には、第2電源6に外部電源からの充電が可能なように、第2電源6を電源システム1Sから電気的に切り離すように切換回路8に指示する機能を有している。具体的には、切換回路8のスイッチ8Sをオフにする。なお、ここで言う車両停止は、エンジン2の回転動作自体が停止している完全停止状態を言う。
When it is determined that the vehicle is stopped based on the vehicle information A1, the
また、制御回路9aは、車両情報A1に基づいて車両走行中またはアイドリング中と判断した場合には、第2電源6と電装補機7とを電気的に接続し、第2電源6から所望の電装補機7に電力を供給するように切換回路8に指示する機能を有している。具体的には、スイッチ8SおよびDC/DCコンバータ8Cの両方をオンにする。なお、車両走行時またはアイドリング時に第2電源6の電力がバッテリー5bに充電されないように設定されている。
When the
また、制御回路9aは、例えばアクセル開度のような車両情報A1に基づいて車両減速状態と判断した場合には、第1電源5と電装補機7とを電気的に接続し、第1電源5から所望の電装補機7に電力を供給するように切換回路8に指示する機能を有する。具体的には、スイッチ8Sをオンにしたまま、DC/DCコンバータ8Cの電力出力を停止または低減する。なお、車両減速時にDC/DCコンバータ8Cの電力出力を低減した場合に発電機5aの電力が第2電源6に充電されないように設定されている。
When the
さらに、制御回路9aには、第2電源6に備えられたセンサにより検出された第2電源6の充電状態(SOC:State Of Charge)の情報A2が伝送されるようになっている。制御回路9aは、その充電状態の情報A2に基づいて、第2電源6の充電容量が予め設定した充電容量の値以下になった場合には、第2電源6を電源システムから電気的に切り離し、第1電源5と電装補機7とを電気的に接続し、第1電源5から所望の電装補機7に電力を供給するように切換回路8に指示する機能を有している。具体的には、切換回路8のスイッチ8Sをオフにする。
Furthermore, the state of charge (SOC) information A2 of the
次に、本実施の形態の電源システム1Sの制御方法を図3〜図7により説明する。
Next, a control method of the
図3〜図6は、自動車1の各動作状態での電源システム1Sの様子を示している。矢印P1〜P8は電力供給の様子を示している。また、図7は、自動車1の各動作状態での第2電源6の容量、第2電源6(DC/DCコンバータ8C)の出力電力および発電機5aの出力電力を示している。横軸は時間を示しており、時刻t1〜t2は車両停止期間S1、時刻t2〜t3,t4〜t5,t6〜t7は車両走行期間D1,D2,D3、時刻t3〜t4,t5〜t6は車両減速期間SD1,SD2、時刻t7以降は第2電源6の容量不足期間STをそれぞれ示している。
3 to 6 show the state of the power supply system 1 </ b> S in each operation state of the automobile 1. Arrows P1 to P8 indicate the state of power supply. FIG. 7 shows the capacity of the
まず、制御回路9aは、車両情報A1を取得し、車両動作状態を把握する。
First, the
制御回路9aは、車両情報A1に基づいて車両停止と判断すると、図3に示すように、第2電源6に外部からの充電が可能なように、スイッチ8Sをオフにして第2電源6を電源システム1Sから電気的に切り離す。これにより、運転作業者は、プラグ受け口PLに外部電源のプラグを差し込み外部電源の電力を矢印P1に示すように第2電源6に充電することができる(図7の車両停止期間S1)。車両停止を示す車両情報S1は、自動車1のスターター11のスイッチを切ると制御回路9aに送信されるようにしても良いし、プラグ受け口PLに対して外部電源のプラグを差し込むと制御回路9aに送信されるようにしても良い。
When the
次に、制御回路9aは、車両情報A1に基づいて、車両走行状態またはアイドリング状態と判断すると、図4に示すように、スイッチ8SおよびDC/DCコンバータ8Cをオンし、第2電源6と所望の電装補機7とを電気的に接続する。この時、DC/DCコンバータ8Cの出力電圧を、第1電源5(発電機5a)の調整電圧よりも高くする。これにより、第2電源6の電力を矢印P2に示すように所望の電装補機7に供給する一方で、発電機5aの発電動作を自動的に停止することができ、第1電源5から所望の電装補機7への電力供給を自動的に停止することが可能になっている(図7の車両走行期間D1〜D3)。
Next, when the
このように本実施の形態においては、車両走行中およびアイドリング中に発電機5aの発電動作を停止することができるので、エンジン2の負荷を低減でき、燃料消費性能を向上させることができる。また、車両走行中およびアイドリング中は第2電源6から所望の補機7に電力を供給するので、バッテリー5bからの電力の持ち出しを無くすことができ、バッテリー5bの負荷を低減できる。これにより、バッテリー5bの寿命を向上させることができる。
Thus, in the present embodiment, since the power generation operation of the
次に、制御回路9aは、例えばアクセル開度のような車両情報A1に基づいて、車両減速状態と判断すると、図5に示すように、スイッチ8Sをオンにしたまま、DC/DCコンバータ8Cの電力出力を停止または低減する。これにより、発電機5aが発電動作を行う。すなわち、第1電源5と所望の電装補機7とを電気的に接続して、第1電源5の電力を矢印P3,P4に示すように所望の電装補機7に供給する(図7の車両減速期間SD2,SD3)。
Next, when the
第1電源5から所望の補機7への電力供給は、主に発電機5aからの電力(矢印P3)により供給されるが、不足が生じた場合はバッテリー5bからの電力(矢印P4)により補うようになっている。また、この時、発電機5aで生じた電力は矢印P5に示すようにバッテリー5bにも充電される。なお、DC/DCコンバータ8Cの電力出力を低減した場合は、第2電源6の電力も所望の補機7に若干供給される。
The power supply from the
このように本実施の形態においては、車両減速中に制動エネルギーにより発電機5aで発生する電力を所望の補機7に供給することができる。すなわち、制動エネルギーを回生することができるので、エネルギーの利用効率を向上させることができる。また、車両減速中は第2電源6の電力供給を停止(または低減)することができるので、第2電源6の容量低下を遅らせることができ、一回の充電で第2電源6を使用することができる時間を長くすることができる。
As described above, in the present embodiment, the electric power generated by the
次に、制御回路9aは、第2電源6に備えられたセンサにより検出された第2電源6の充電状態の情報A2に基づいて、第2電源6の充電容量が予め設定した充電容量の値以下になったと判断すると、図6に示すようにスイッチ8Sをオフし、第2電源6を電源システム1Sから電気的に切り離す。この場合は、補機7への電力供給は第2電源6の無い一般的な自動車の場合と同じになる。すなわち、第1電源5と所望の電装補機7とを電気的に接続して第1電源5の電力を矢印P6,P7に示すように所望の電装補機7に電力を供給する(図7の容量不足期間ST)。このように第2電源6の充電容量を監視することにより、第2電源6の容量不足を自動的に検知することができ、第2電源6の容量不足と判断した時点で、補機7への電源供給を第2電源6から第1電源5に自動的に切り換えることができる。第1電源5から所望の補機7への電力供給は、主に発電機5aから供給される(矢印P6)が、不足分はバッテリー5bからも供給される(矢印P7)。また、この時、発電機5aで生じた電力はバッテリー5bにも充電される(矢印P8)。
Next, the
このように本実施の形態によれば、エンジン2の作動によって発電する発電機5aを有する第1電源5と、外部電源から充電可能な第2電源6とを有する自動車1において、各種動作状態に応じて補機7への電力供給源を第1電源5と第2電源とで適宜切り換えることにより、電力の利用効率を向上させることができる。
Thus, according to the present embodiment, in the automobile 1 having the
また、第2電源6から補機7への電力供給が行われるので、充電電力は必要であるが、エネルギーコストの面では電力の方が経済的に有利であるし、二酸化炭素(CO2)の排出量を低減できる。第2電源6の二次電池として、リチウムイオン電池のような高性能二次電池を使用することにより、車載可能な小型な電池でも半日程度の電力を供給するができる。荷卸、休憩等の車両停車時に充電することにより、1日の電力供給も可能となる。さらに、本実施の形態の電源システムは、車両の大幅な改造が不要であり、現行標準車両に後付けすることができる。
In addition, since power is supplied from the
1 自動車
1S 電源システム
2 エンジン
2a クランク軸
3a トランスミッション
3b プロペラシャフト
3c ディファレンシャルギア
3d ドライブシャフト
4 駆動輪
5 第1電源
5a 発電機
5b バッテリー(蓄電池)
6 第2電源
7 電装補機
8 切換回路(切換手段)
8S スイッチ
8C DC/DCコンバータ
9a 制御回路(制御手段)
9b 制御回路
10 ベルト
11 スターター
PL プラグ受け口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6
Claims (8)
前記内燃機関の作動により発電する発電機および前記発電機により充電される蓄電池を有する第1電源と、前記第1電源からの電力供給が可能な電装補機とを有する自動車用電源システムにおいて、
前記車両の外部の電源からの充電が可能であり、かつ、前記電装補機に電力供給が可能な第2電源を備え、
前記電装補機への主電力供給源を、前記第1電源と前記第2電源とのいずれか一方に切換える切換手段と、前記切換手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記車両の停止時は、前記第2電源に外部からの充電が可能なように、前記第2電源を自動車電源システムから電気的に切り離すとように前記切換手段に指示する機能を有し、
前記車両の走行中またはアイドリング中は、前記第2電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するように前記切換手段に指示する機能を有する自動車用電源システム。 An internal combustion engine that drives the drive wheels of the vehicle;
In a vehicle power supply system having a first power source having a generator for generating electric power by the operation of the internal combustion engine and a storage battery charged by the generator, and an electrical accessory capable of supplying power from the first power source,
A second power source capable of being charged from a power source external to the vehicle and capable of supplying power to the electrical accessory;
Switching means for switching a main power supply source to the electrical accessory to either one of the first power supply and the second power supply; and control means for controlling the switching means;
The control means includes
When the vehicle is stopped, it has a function of instructing the switching means to electrically disconnect the second power supply from the automobile power supply system so that the second power supply can be charged from the outside.
A function of instructing the switching means to electrically connect the second power source and the electrical accessory while the vehicle is running or idling and to supply power from the second power source to the electrical accessory. A power supply system for an automobile having
前記車両の走行中またはアイドリング中は、前記DC/DCコンバータの出力電圧が前記第1電源の調整電圧よりも高くなるように設定することにより、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するように構成する請求項1に記載の自動車用電源システム。 The switching means is provided in a state in which a switch and a DC / DC converter are connected in series between the first power source and the electrical accessory and the second power source,
While the vehicle is running or idling, power is supplied from the second power source to the electrical accessory by setting the output voltage of the DC / DC converter to be higher than the adjustment voltage of the first power source. The automobile power supply system according to claim 1, configured to do so.
前記制御手段は、前記車両の減速時には、前記切換手段に対して、前記スイッチをオンにしたまま、前記DC/DCコンバータの出力を停止または低減するように指示する機能を有する請求項3記載の自動車用電源システム。 The switching means is provided in a state in which a switch and a DC / DC converter are connected in series between the first power source and the electrical accessory and the second power source,
The said control means has a function which instruct | indicates to stop or reduce the output of the said DC / DC converter with respect to the said switching means at the time of the deceleration of the said vehicle, with the said switch turned on. Automotive power system.
前記車両の外部の電源からの充電が可能であり、かつ、前記電装補機に電力供給が可能な第2電源を備えており、
車両情報を取得するステップと、
前記車両情報に基づいて、車両停止と判断すると、前記第2電源に外部からの充電が可能なように、前記第2電源を自動車電源システムから電気的に切り離すステップと、
前記車両情報に基づいて、車両走行状態またはアイドリング状態と判断すると、前記第2電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第2電源から前記電装補機に電力を供給するステップと、
前記車両情報に基づいて、車両減速状態と判断すると、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続し、前記第1電源から前記電装補機に電力を供給するステップとを有する自動車用電源システムの電源制御方法。 An internal combustion engine that drives a drive wheel of a vehicle, a first power source having a generator that generates electric power by the operation of the internal combustion engine, and a storage battery that is charged by the generator; A power control method for an automotive power system having a machine,
A second power source capable of charging from an external power source of the vehicle and capable of supplying power to the electrical accessory;
Obtaining vehicle information;
Electrically disconnecting the second power source from the vehicle power system so that the second power source can be externally charged when it is determined that the vehicle is stopped based on the vehicle information;
When it is determined that the vehicle is running or idling based on the vehicle information, electrically connecting the second power source and the electrical accessory and supplying power from the second power source to the electrical accessory; ,
A vehicle having a step of electrically connecting the first power source and the electrical accessory when the vehicle deceleration state is determined based on the vehicle information, and supplying electric power from the first power source to the electrical accessory Power control method for power supply system.
前記車両減速状態と判断され、前記第1電源から前記電装補機に電力を供給している間は、前記発電機の発電動作を行う請求項6記載の自動車用電源システムの電源制御方法。 While the vehicle running state is determined and power is being supplied from the second power source to the electrical accessory, the power generation operation of the generator is stopped,
The power supply control method for an automotive power supply system according to claim 6, wherein the power generation operation of the generator is performed while power is supplied from the first power supply to the electrical auxiliary equipment, as determined in the vehicle deceleration state.
前記第2電源の充電量の情報に基づいて、充電量が予め設定された充電容以下になった場合、前記第2電源を電源システムから電気的に切り離し、前記第1電源と前記電装補機とを電気的に接続して前記第1電源から前記電装補機に電力を供給するステップとを有する請求項6または7に記載の自動車用電源システムの電源制御方法。 Detecting a charge amount of the second power source;
When the charge amount falls below a preset charge capacity based on the charge amount information of the second power supply, the second power supply is electrically disconnected from the power supply system, and the first power supply and the electrical accessory And a power supply control method for an automotive power supply system according to claim 6, further comprising a step of supplying electric power from the first power supply to the electrical accessory.
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