JP2011055684A - 車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両を駆動するための電力を供給する蓄電装置10を搭載した車両において、外部電源70から供給される電力を変換して、蓄電装置10を充電する非絶縁型の充電装置50と、蓄電装置10から供給される電力を用いて駆動力を発生するPCU20と、蓄電装置10とPCU20とを結ぶ経路上に介挿されたシステムメインリレーSMR1,SMR2と、蓄電装置10対してシステムメインリレーSMR1,SMR2と並列に、充電装置50と蓄電装置10とを結ぶ経路上に介挿されたリレーRY1,RY2と、補機装置28とを備える。そして、外部電源70からの電力によって蓄電装置10が充電される期間には、システムメインリレーSMR1,SMR2が開放されるとともにリレーRY1,RY2が閉成される。
【選択図】図1
Description
比較的簡易な回路である非絶縁型の直流チョッパ回路により、昇圧回路を構成することができる。
図1は、実施の形態1に従う車両100を含む充電システムの全体ブロック図である。図1においては、車両100の一例としてハイブリッド自動車が示されるが、車両100は外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力を用いて走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両100には、ハイブリッド自動車の他に、たとえば電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。
DC/DCコンバータ23は、正極線PL1と負極線NLとに接続される。DC/DCコンバータ23は、蓄電装置10から供給される直流電圧を電圧変換する。そして、DC/DCコンバータ23は、電力線対P1,N1を経由して、補機負荷25およびECU30に電源電流を供給するとともに、補機用バッテリ24に充電電流を供給する。外部充電時などで、システムメインリレーSMR1,SMR2が開放され、DC/DCコンバータ23が電圧変換動作を中止しているときには、補機用バッテリ24から補機負荷25およびECU30に対して電力の供給が行なわれる。
図3は、図2の車両100#において、外部電源70から供給される電力によって蓄電装置10が充電される際の、外部電源70の電圧Vacが正の場合の等価回路を示す図である。
図1に示された車両100では、充電装置50として、エアコン用の補機モータ60を駆動するためのインバータ55を利用する構成を説明した。このような構成では、上述のように充電用の新たな追加機器が少なくできるという利点がある。しかし、本発明は、図1のような補機モータ60を駆動するための駆動装置を利用する形態には限定されない。たとえば、外部充電専用の充電装置が備えられる構成としてもよい。このように、専用の充電装置を備える構成では、たとえば、運転直前に充電動作を完了させるとともに、充電中に車内を空調するいわゆるプレ空調を行なう場合のように、外部充電中にエアコン用のインバータ55を利用することができない場合であっても、外部充電とプレ空調とが並行して実行できるという利点がある。
上述した、実施の形態1における車両100,100Aにおいては、外部充電を行なう場合に、充電回路系に接続される浮遊容量を削減するためにシステムメインリレーSMR1,SMR2の接点を開放した。本実施の形態においては、ECU30および補機用バッテリ24へ電源を供給するためのDC/DCコンバータ23は、システムメインリレーSMR1,SMR2とPCU20とを結ぶ経路に接続されている。そのため、システムメインリレーSMR1,SMR2の接点が開放された状態では、DC/DCコンバータ23からECU30および補機負荷25へ電源を供給することができないので、補機用バッテリ24に蓄えられた電力からECU30および補機負荷25に電源が供給される。
実施の形態2では、蓄電装置10の充電と、補機用バッテリ24の充電とを時系列的に切替えることによって、蓄電装置10および補機用バッテリ24の両方を充電する構成について説明した。
図24は、実施の形態3において、ECU30で実行される充電開始制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図24は、実施の形態1の図16のフローチャートにステップS121が追加されたものとなっている。図24において、図16と重複するステップの説明は繰り返さない。
実施の形態4では、実施の形態3と同様に個別のAC/DCコンバータ90を備えることに加えて、外部充電中には、AC/DCコンバータ90からECU30および補機負荷25に直接電力が供給される構成について説明する。
実施の形態1〜4においては、車両がメインバッテリとして1つの蓄電装置10を備える構成について説明したが、車両がメインバッテリを複数備える構成とすることもできる。
Claims (11)
- 再充電が可能な第1の蓄電装置と、
外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記第1の蓄電装置を充電するように構成された非絶縁型の充電装置と、
前記第1の蓄電装置に対して前記充電装置と並列に接続され、前記第1の蓄電装置からの電力を用いて、車両の駆動力を発生するように構成された駆動装置と、
前記第1の蓄電装置と前記駆動装置とを結ぶ経路上に介挿された第1の開閉器と、
前記第1の蓄電装置に対して前記第1の開閉器と並列に、前記第1の蓄電装置と前記充電装置とを結ぶ経路上に介挿された第2の開閉器と、
前記第1の開閉器と前記駆動装置とを結ぶ経路に、前記駆動装置と並列に接続される補機装置と、
前記第1の開閉器および前記第2の開閉器の開閉を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置が充電される期間に、前記第1の開閉器を開放するとともに前記第2の開閉器を閉成するように制御する、車両。 - 補機モータをさらに備え、
前記充電装置は、
前記制御装置によって制御され、前記第1の蓄電装置からの電力を前記補機モータを駆動するための電力に変換する第1の電力変換動作と、前記外部電源からの電力を前記第1の蓄電装置を充電するための電力に変換する第2の電力変換動作とを選択的に行なうように構成された電力変換器を含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置を充電する期間に、前記第2の電力変換動作を行なうように前記電力変換器を制御する、請求項1に記載の車両。 - 前記第1の蓄電装置と前記充電装置とを電気的に接続する正極線および負極線をさらに備え、
前記充電装置は、
リアクトルと
前記外部電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路とをさらに含み、
前記整流回路は、
整流された直流電力を出力するための正極端および負極端を含み、
前記電力変換器は、
前記補機モータに電力を出力するための複数相の出力端を含み、
前記正極端は、前記リアクトルを経由して前記複数相の出力端のうちのいずれか1つに接続され、
前記負極端は、前記負極線に接続される、請求項2に記載の車両。 - 前記充電装置は、
前記正極端が接続された前記電力変換器の出力端および前記補機モータを結ぶ経路上に介挿された第3の開閉器をさらに含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置を充電する場合に、前記第3の開閉器を開放するように制御する、請求項3に記載の車両。 - 前記補機モータは、車両用エアコンを駆動するためのモータであり、前記第1の蓄電装置から供給される電力を受けて動作する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の車両。
- 前記充電装置は、
前記外部電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路と、
前記整流回路により整流された電力を昇圧するための昇圧回路とを含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置を充電する期間に、前記昇圧回路の出力電圧が前記第1の蓄電装置を充電できる電圧となるように前記昇圧回路を制御する、請求項1に記載の車両。 - 前記昇圧回路は、非絶縁型直流チョッパ回路である、請求項6に記載の車両。
- 前記制御装置へ電源を供給するための第2の蓄電装置をさらに備え、
前記補機装置は、
前記第1の蓄電装置からの電力を前記第2の蓄電装置の充電電力に変換するためのDC/DCコンバータを含み、
前記制御装置は、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置を充電する第1のモードと、前記第1の蓄電装置からの電力によって前記第2の蓄電装置を充電する第2のモードとを交互に実行し、かつ前記第1のモードを実行する期間では、前記第1の開閉器を開放するとともに前記第2の開閉器を閉成するように制御する一方で、前記第2のモードを実行する期間では、前記第1の開閉器を閉成するとともに前記第2の開閉器を開放するように制御する、請求項2〜7のいずれか1項に記載の車両。 - 前記制御装置および外部電源の間に接続されたAC/DCコンバータをさらに備え、
前記AC/DCコンバータは、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置が充電される期間に、前記外部電源からの交流電力を前記制御装置へ供給される直流電力に変換する、請求項2〜7のいずれか1項に記載の車両。 - 前記制御装置へ電源を供給するための第2の蓄電装置と、
前記第2の蓄電装置および外部電源の間に接続されたAC/DCコンバータをさらに備え、
前記AC/DCコンバータは、前記外部電源からの電力によって前記第1の蓄電装置が充電される期間に、前記外部電源からの交流電力を前記第2の蓄電装置を充電するための直流電力に変換する、請求項2〜7のいずれか1項に記載の車両。 - 前記第1の蓄電装置は複数個設けられ、
前記第2の開閉器は、前記複数個の第1の蓄電装置にそれぞれ対応して複数個設けられる、請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両。
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