JP2011201441A - Bi-directional energy conversion device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のエンジンのハイブリッド化、特に現在使用中の車両への適用を容易にした、双方向エネルギー変換装置に関するものである。 The present invention relates to a bidirectional energy conversion device that facilitates hybridization of a vehicle engine, in particular, application to a currently used vehicle.
現在、自動車などの内燃機関搭載装置（以下車両と呼ぶ）の省エネルギー化は、世界レベルでの急務であり、内燃機関（エンジン）のハイブリッド化などによるエネルギー削減を行っており、既に自動車メーカーからハイブリッドエンジン付きの車両も販売されている。 Currently, energy saving of automobiles and other internal-combustion engine-equipped devices (hereinafter referred to as “vehicles”) is an urgent task at the world level, and energy reduction has been achieved by hybridizing internal-combustion engines (engines). Vehicles with engines are also on sale.
しかしながらハイブリッドエンジン付きの新車は高価であり、既存の車の再利用については論議されていない。既存の車をハイブリッド化するには、エンジンそのものを乗せ変えるなど大がかりな改造が必要となり、新規でハイブリッド車を購入するのと同程度の費用が必要となる。 However, new cars with hybrid engines are expensive, and the reuse of existing cars has not been discussed. In order to hybridize an existing car, a large-scale modification such as changing the engine itself is required, and the cost is the same as purchasing a new hybrid car.
また、現在のハイブリッド車両の構造は複雑であり、エネルギー吸収・消費の効率も高いとは言えず、また、高価な電装品も必要とされるため、それらの改善も望まれている。 Moreover, the structure of the current hybrid vehicle is complicated, and it cannot be said that the efficiency of energy absorption / consumption is high, and expensive electrical components are also required.
更に、既存の車両において、加速性能などの走行状態に不満な利用者も多く、その向上も望まれている。 Furthermore, in existing vehicles, there are many users who are dissatisfied with driving conditions such as acceleration performance, and the improvement is also desired.
解決しようとする問題点は、車両のハイブリッド化をするに際して、現行車両への適用のコストがかかりすぎることと、現行ハイブリッドの構造が複雑で、エネルギー吸収・消費の効率も高いとは言えず、また、高価な電装品が必要な点である。更に、既存車両の加速性能などの走行状態に不満がある点である。 The problems to be solved are that it is too expensive to apply to the current vehicle when hybridizing the vehicle, the structure of the current hybrid is complicated, and the efficiency of energy absorption and consumption is not high, In addition, expensive electrical components are necessary. Furthermore, there is a dissatisfaction with the running conditions such as acceleration performance of existing vehicles.
上記問題を解決するために、本発明に関する双方向エネルギー変換装置は、
車両発電機と車両蓄電池の間に設置され、
車両発電機の出力電圧を制御するレギュレータと、
前記車両発電機に接続され、発電された電力を整流する整流器と、
前記整流器からの電力の伝達先を、補助蓄電池または前記車両蓄電池のいずれかに切り
替える切替器と、
前記切替器に接続され、電力を蓄える補助蓄電池と、
前記補助蓄電池から前記車両蓄電池の間に設置され、その間の電力の伝達を行うＤＣイ
ンバータと、
前記補助蓄電池と前記車両発電機に接続され、前記補助蓄電池からの電力を前記車両発
電機に伝達するＡＣインバータと、
車両の状態に応じて、前記レギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣイン
バータ、前記ＡＣインバータ、前記車両発電機、前記車両蓄電池及び車両制動部からの
情報を受信し、前記レギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣインバータ
、前記ＡＣインバータ、及び前記車両発電機を制御する制御部
とからなり、
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、前記制御部が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量がフルでないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して前記補助蓄電池へ、更に必要な場合には前記補助蓄電池から前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｂ．電力移行期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、前記制御部が前記補助蓄電池の電力を、前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｃ．駆動補助期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が加速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、前記制御部が、前記補助蓄電池の電力を、前記車両発電機へ放電することにより、前記車両発電機を電動機として機能させて車両の駆動を補助するよう制御し、
ｄ．車両蓄電池充電期間、すなわち、前記制御部が、上記のいずれでもないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して、前記切替器において、直接、前記車両蓄電池の方へ切り替えて、前記車両蓄電池へ充電するよう制御する、
ことを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, a bidirectional energy conversion device according to the present invention is:
Installed between the vehicle generator and the vehicle storage battery,
A regulator for controlling the output voltage of the vehicle generator;
A rectifier connected to the vehicle generator and rectifying the generated power;
A switch for switching the transmission destination of power from the rectifier to either an auxiliary storage battery or the vehicle storage battery;
An auxiliary storage battery connected to the switch for storing electric power;
A DC inverter that is installed between the auxiliary storage battery and the vehicle storage battery and transmits electric power therebetween;
An AC inverter connected to the auxiliary storage battery and the vehicle generator and transmitting power from the auxiliary storage battery to the vehicle generator;
According to the state of the vehicle, information from the regulator, the rectifier, the auxiliary storage battery, the DC inverter, the AC inverter, the vehicle generator, the vehicle storage battery, and a vehicle braking unit is received, and the regulator, the rectifier The auxiliary storage battery, the DC inverter, the AC inverter, and a control unit for controlling the vehicle generator,
a. In the auxiliary storage battery storage period, that is, in the period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is in a deceleration state and the storage amount of the auxiliary storage battery is not full, the control unit supplies power from the vehicle generator. Is transmitted to the auxiliary storage battery via the rectifier, and if necessary, transmitted from the auxiliary storage battery to the vehicle storage battery via the DC inverter to control charging.
b. In a power transition period, that is, in a period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is a constant speed state or a stopped state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, the control unit performs the auxiliary storage battery. Control to transmit the electric power to the vehicle storage battery via the DC inverter and charge it,
c. In a driving assistance period, that is, in a period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is an acceleration state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, the control unit uses the power of the auxiliary storage battery. And controlling the vehicle generator to function as an electric motor to assist driving of the vehicle by discharging to the vehicle generator,
d. In the vehicle storage battery charging period, i.e., the period in which the control unit determines that it is not one of the above, the control unit directly transmits power from the vehicle generator via the rectifier in the switch. , Control to switch to the vehicle storage battery and charge the vehicle storage battery,
It is characterized by this.
本発明の車両用双方向エネルギー変換装置は、単純な構造で、高価な電装品を必要としないハイブリッドシステムで、かつ、現行車両へ容易に適用できるため、広範に利用でき、エネルギー吸収・消費の効率化を図れるという利点がある。更に、既存車両の加速性能などの走行状態を改善できる利点がある。 The bidirectional energy conversion device for a vehicle according to the present invention has a simple structure, is a hybrid system that does not require expensive electrical components, and can be easily applied to the current vehicle. There is an advantage that efficiency can be achieved. Furthermore, there is an advantage that the running state such as the acceleration performance of the existing vehicle can be improved.
〈第1の実施の形態〉
図１は、第1の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の全体関連図である。車両１００に設けられた内燃機関１０１が発生する運動エネルギーは、運動エネルギー伝達装置１０２を介して、駆動輪１０３を駆動し、一方、車両発電機１１を動作させ、車両１００に必要な発電を行い、その電力は車両蓄電池１２に蓄えられる。
<First embodiment>
FIG. 1 is an overall view of the bidirectional energy conversion apparatus according to the first embodiment. The kinetic energy generated by the internal combustion engine 101 provided in the vehicle 100 drives the drive wheels 103 via the kinetic energy transmission device 102, while operating the vehicle generator 11 to generate the necessary power for the vehicle 100. The electric power is stored in the vehicle storage battery 12.
ここで、双方向エネルギー変換装置１０は、車両発電機１１と車両蓄電池１２の間に設けられる。また、車両制動部１３からのブレーキ信号が双方向エネルギー変換装置１０に送られ、種々の制御に用いられる。 Here, the bidirectional energy conversion device 10 is provided between the vehicle generator 11 and the vehicle storage battery 12. In addition, a brake signal from the vehicle braking unit 13 is sent to the bidirectional energy conversion device 10 and used for various controls.
図２は、第1の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の説明図であり、図３は、第1の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の回路図である。部分の名称及び番号は共通として説明する。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the bidirectional energy conversion device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram of the bidirectional energy conversion device according to the first embodiment. The part names and numbers will be described as common.
この双方向エネルギー変換装置は、レギュレータ１４、整流器１５、切替器１６、補助蓄電池１７、ＤＣインバータ１８、ＡＣインバータ１９、及び制御部２０から構成される。 The bidirectional energy conversion device includes a regulator 14, a rectifier 15, a switch 16, an auxiliary storage battery 17, a DC inverter 18, an AC inverter 19, and a control unit 20.
各部の機能は、
レギュレータ１４は、車両発電機１１の出力電圧を制御する。
整流器１５は、車両発電機１１に接続され、発電された電力を交流から直流に整流する。
切替器１６は、整流器１５からの電力の伝達先を、補助蓄電池１７または車両蓄電池１２のいずれかに切り替える。
補助蓄電池１７は、切替器１６に接続され電力を蓄える。
ＤＣインバータ１８は、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２の間に設置され、その間の電力の伝達を行う。
ＡＣインバータ１９は、補助蓄電池１７と車両発電機１１に接続され、補助蓄電池１７からの電力を車両発電機１１に伝達する。
制御部２０は、車両の状態に応じて、レギュレータ１４、整流器１５、補助蓄電池１７、ＤＣインバータ１８、ＡＣインバータ１９、車両発電機１１、車両蓄電池１２及び車両制動部１３からの情報を受信し、レギュレータ１４、ＤＣインバータ１８、ＡＣインバータ１９、及び車両発電機１１を制御する。
The function of each part is
The regulator 14 controls the output voltage of the vehicle generator 11.
The rectifier 15 is connected to the vehicle generator 11 and rectifies the generated power from alternating current to direct current.
The switch 16 switches the power transmission destination from the rectifier 15 to either the auxiliary storage battery 17 or the vehicle storage battery 12.
The auxiliary storage battery 17 is connected to the switch 16 and stores electric power.
The DC inverter 18 is installed between the auxiliary storage battery 17 and the vehicle storage battery 12 and transmits electric power therebetween.
The AC inverter 19 is connected to the auxiliary storage battery 17 and the vehicle generator 11, and transmits electric power from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle generator 11.
The control unit 20 receives information from the regulator 14, the rectifier 15, the auxiliary storage battery 17, the DC inverter 18, the AC inverter 19, the vehicle generator 11, the vehicle storage battery 12, and the vehicle braking unit 13 according to the state of the vehicle. The regulator 14, the DC inverter 18, the AC inverter 19, and the vehicle generator 11 are controlled.
図４は、第１の実施の形態に関する各期間の判定方法の説明図である。本発明の双方向エネルギー変換装置の動作は、その各期間毎につぎのようになる。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a determination method for each period according to the first embodiment. The operation of the bidirectional energy conversion device of the present invention is as follows for each period.
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、制御部２０が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量がフルでないと判定した期間では、制御部２０が、車両発電機１１からの電力を、整流器１５を経由して補助蓄電池１７へ、更に必要な場合には補助蓄電池１７からＤＣインバータ１８を経由して車両蓄電池１２へと伝達して充電するよう制御する。 a. In the auxiliary storage battery storage period, that is, in the period in which the control unit 20 determines that the traveling state of the vehicle is in the deceleration state and the storage amount of the auxiliary storage battery 17 is not full, the control unit 20 supplies power from the vehicle generator 11. Is transmitted to the auxiliary storage battery 17 via the rectifier 15 and, if necessary, from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 via the DC inverter 18 to control charging.
ここで、車両蓄電池１２の他に補助蓄電池１７を設けたことで、エネルギーを効率的に保持できる。すなわち、一般的に、車両蓄電池１２には鉛蓄電池を用いているが、一般的に常に満の状態であるから、減速エネルギーを吸収できない。減速のエネルギーを蓄えるための専用の蓄電池として、補助蓄電池１７を用いる。補助蓄電池１７として、例えば、コンデンサー、二次電池等のいずれか１種またはそれらの組み合わせを用いることで、瞬間的なエネルギーを効率よく蓄積することができる。また、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２へは、安定した電圧、電流が供給でき、発電の効率を上げることができる。なお、補助蓄電池１７としては、
１）発電機の最大放出エネルギーを効率よく蓄えるため、内部インピーダンスが小さい。
２）発電機の放出するエネルギーを最大限蓄えるため、耐圧が大きい。
３）充放電の繰り返し周期に対しても十分な耐力を有する。
ことが望ましい。
Here, by providing the auxiliary storage battery 17 in addition to the vehicle storage battery 12, energy can be efficiently held. That is, in general, a lead storage battery is used as the vehicle storage battery 12, but since the battery storage is generally always full, the deceleration energy cannot be absorbed. The auxiliary storage battery 17 is used as a dedicated storage battery for storing deceleration energy. As the auxiliary storage battery 17, for example, instantaneous energy can be efficiently stored by using any one of a capacitor, a secondary battery and the like or a combination thereof. Further, a stable voltage and current can be supplied from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12, and the power generation efficiency can be increased. In addition, as the auxiliary storage battery 17,
1) The internal impedance is small in order to efficiently store the maximum discharge energy of the generator.
2) The pressure resistance is large in order to store as much energy as possible from the generator.
3) Sufficient proof strength for repeated charge / discharge cycles.
It is desirable.
なお、必要な場合に補助蓄電池１７から車両蓄電池１２へ充電するが、その条件は、制御部２０が、車両蓄電池１２の電圧をチェックし、概ね、車両蓄電池１２の定格電圧以下に下がった場合である。 The auxiliary storage battery 17 is charged from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 when necessary. The condition is that the control unit 20 checks the voltage of the vehicle storage battery 12 and generally falls below the rated voltage of the vehicle storage battery 12. is there.
ｂ．電力移行期間、すなわち、制御部２０が、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値（例えばフル蓄電の場合の１０％）以上と判定した期間では、制御部２０が補助蓄電池１７の電力を、ＤＣインバータ１８を経由して車両蓄電池１２へと伝達して充電するよう制御する。なお、図示しない車両側の制御部によって、車両蓄電池１２へ充電せずに、直接、車両で使用する電力として消費させることも可能である。 b. The power transfer period, that is, the control unit 20 determines that the running state of the vehicle is a constant speed state or a stopped state, and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is equal to or greater than a specified value (for example, 10% in the case of full power storage). In the period, the control unit 20 controls the power of the auxiliary storage battery 17 to be transmitted to the vehicle storage battery 12 via the DC inverter 18 and charged. In addition, it is also possible to make it consume as electric power used with a vehicle directly, without charging the vehicle storage battery 12 by the control part by the side of the vehicle which is not illustrated.
これは、補助蓄電池１７に十分な蓄電量があるときは、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２へ電力を移行させることで、車両発電機１１の負荷を低減させ、効率がよく低燃費で快適な走行を実現できる。ただし、補助蓄電池１７の蓄電量の規定値や、補助蓄電池１７の蓄電量をどこまで放出するかは、車両の状態やこれまでの運動特性の傾向などに基づいて決定される。 This is because when the auxiliary storage battery 17 has a sufficient amount of electricity stored, the power is transferred from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12, thereby reducing the load on the vehicle generator 11, and driving efficiently and with low fuel consumption and comfort. Can be realized. However, the specified value of the amount of electricity stored in the auxiliary storage battery 17 and the extent to which the amount of electricity stored in the auxiliary storage battery 17 is released are determined based on the state of the vehicle and the tendency of the movement characteristics so far.
ｃ．駆動補助期間、すなわち、制御部２０が、車両の走行状態が加速状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、制御部２０が、補助蓄電池１７の電力を、ＡＣインバータ１９を経由して車両発電機１１へ放電することにより、車両発電機１１を電動機として機能させて車両の駆動を補助するよう制御する。 c. In the driving assistance period, that is, in the period in which the control unit 20 determines that the traveling state of the vehicle is the acceleration state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is equal to or greater than the specified value, the control unit 20 uses the power of the auxiliary storage battery 17 Then, by discharging to the vehicle generator 11 via the AC inverter 19, the vehicle generator 11 is controlled to function as an electric motor to assist driving of the vehicle.
これは、車両が最も走行のためのエネルギーを必要とする加速時に、補助蓄電池１７または車両蓄電池１２への充電を行わず、逆に補助蓄電池１７から車両発電機１１への放電を行うことで、車両の駆動の補助を行い、省エネルギーと加速性能の向上などの快適な走行状態を実現するものである。なお、車両発電機１２への放電による駆動補助を実行中に、ブレーキ信号を検知した場合は、制御部２０が、強制的に車両発電機への放電を停止するよう制御するのが望ましい。このようにすれば、装置制御が異常に陥った場合の、危険を防止することができる。 This is because the auxiliary storage battery 17 or the vehicle storage battery 12 is not charged at the time of acceleration when the vehicle needs the most energy for traveling, and conversely, the discharge from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle generator 11 is performed. It assists in driving the vehicle and realizes a comfortable driving state such as energy saving and acceleration performance improvement. In addition, when the brake signal is detected during the driving assistance by the discharge to the vehicle generator 12, it is desirable that the control unit 20 controls to forcibly stop the discharge to the vehicle generator. In this way, it is possible to prevent danger when the apparatus control is abnormal.
ｄ．車両蓄電池充電期間、すなわち、制御部２０が、上記のいずれでもないと判定した期間では、制御部２０が、車両発電機１１からの電力を、整流器１５を経由して、切替器１６において、直接、車両蓄電池１２の方へ切り替えて、車両蓄電池１２へ充電するよう制御する。（ただし、車両蓄電池１２が飽和状態の場合は充電は行わない。） d. In the vehicle storage battery charging period, that is, the period in which the control unit 20 determines that it is not any of the above, the control unit 20 directly transmits the electric power from the vehicle generator 11 via the rectifier 15 in the switch 16. Then, switching to the vehicle storage battery 12 is performed to control the vehicle storage battery 12 to be charged. (However, charging is not performed when the vehicle storage battery 12 is saturated.)
更に細かく説明すると、車両の走行状態が減速状態で、補助蓄電池１７の蓄電量がフルの場合は、補助蓄電池１７への充電はできないため、直接、車両蓄電池１２へ充電する。（ただし、車両蓄電池１２が飽和状態の場合は充電は行わない。） More specifically, when the traveling state of the vehicle is in a decelerating state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is full, the auxiliary storage battery 17 cannot be charged, so the vehicle storage battery 12 is directly charged. (However, charging is not performed when the vehicle storage battery 12 is saturated.)
また、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値未満の場合にも、補助蓄電池１７は、将来の減速時のために、その状態を維持しておくことが望ましいため、補助蓄電池１７への蓄電ではなく、車両蓄電池１２への充電を行う。（ただし、車両蓄電池１２が飽和状態の場合は充電は行わない。） Further, even when the vehicle is in a constant speed state or a stopped state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is less than a specified value, the auxiliary storage battery 17 maintains that state for future deceleration. Therefore, the vehicle storage battery 12 is charged instead of the power storage to the auxiliary storage battery 17. (However, charging is not performed when the vehicle storage battery 12 is saturated.)
同様に、車両の走行状態が加速状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値未満の場合も、補助蓄電池１７は、将来の減速時のために、その状態を維持しておくことが望ましいため、補助蓄電池１７への蓄電ではなく、車両蓄電池１２への充電を行う。（ただし、車両蓄電池１２が飽和状態の場合は充電は行わない。） Similarly, even when the traveling state of the vehicle is the acceleration state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is less than the specified value, the auxiliary storage battery 17 should maintain that state for future deceleration. Therefore, charging to the vehicle storage battery 12 is performed instead of storing power to the auxiliary storage battery 17. (However, charging is not performed when the vehicle storage battery 12 is saturated.)
この実施の形態において、車両の走行状態は、車両に内蔵されたＥＣＵより情報を得ることができる。その他、一般に、走行状態が、加速・減速・定速・停止であることを判断できるいかなる情報を用いてもよい。ただし、ＥＣＵを用いた場合、本発明の装置が複雑になり、広く利用できないことから、ＥＣＵからの情報を使用しない次のような方法を考案した。 In this embodiment, the traveling state of the vehicle can be obtained from an ECU built in the vehicle. In addition, in general, any information that can determine that the running state is acceleration, deceleration, constant speed, or stop may be used. However, when the ECU is used, the apparatus of the present invention becomes complicated and cannot be widely used. Therefore, the following method has been devised that does not use information from the ECU.
車両の走行状態は、
車両制動部１３からのブレーキ信号
車両発電機１１の回転数とその増減
加速度センサ
を要求に応じて組み合わせて用いることとした。
The running state of the vehicle is
Brake signal from the vehicle braking unit 13 The rotational speed of the vehicle generator 11 and its increase / decrease The acceleration sensor is used in combination as required.
図５は、第１の実施の形態に関する走行状態の第１の判定方法の説明図である。その第１の判定方法は、車両制動部１３からのブレーキ信号と車両発電機１１の回転数のレベルと車両発電機１１の回転数の増減によるものである。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a first determination method of the traveling state according to the first embodiment. The first determination method is based on the brake signal from the vehicle braking unit 13, the level of the rotational speed of the vehicle generator 11, and the increase / decrease of the rotational speed of the vehicle generator 11.
制御部２０が、車両制動部１３からのブレーキ信号、及び車両発電機１１のロータコイル２１からレギュレータ１４を経由した車両発電機１１の回転数情報、もしくは、ステータコイルの整流器後電圧波形の変化による車両発電機１１の回転数情報を受け取り、車両の走行状態を、車両制動部１３からのブレーキ信号、車両発電機１１の回転数、及びその回転数の増減を検出することで行い、その判定は次のように行われる。 The control unit 20 receives a brake signal from the vehicle braking unit 13 and information on the rotational speed of the vehicle generator 11 via the regulator 14 from the rotor coil 21 of the vehicle generator 11 or a change in the voltage waveform after the rectifier of the stator coil. The information on the rotational speed of the vehicle generator 11 is received, and the running state of the vehicle is detected by detecting the brake signal from the vehicle braking unit 13, the rotational speed of the vehicle generator 11, and the increase / decrease in the rotational speed. It is done as follows.
ａ）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、車両発電機１１の回転数が長期に増加し、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフである状態を加速状態、
ｂ）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオンである状態を減速状態、
ｃ）車両発電機１１の回転数が規定値未満である状態を停止状態、
ｄ）その他の状態、具体的には、車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、車両発電機１１の回転数の増減が、長期の増加以外の場合（一定、一時的な増加、一時的な減少、長期の減少のいずれか）で、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフの場合を定速状態とする。これは、車両制動部１３からのブレーキ信号が検知されないことから減速状態ではなく、また、回転数の増加が継続しないことから加速状態でもないと判定するものである。
a) An acceleration state in which the rotational speed of the vehicle generator 11 is equal to or greater than a specified value, the rotational speed of the vehicle generator 11 increases for a long time, and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is off,
b) A deceleration state in which the rotational speed of the vehicle generator 11 is equal to or greater than a specified value and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is on,
c) The state where the rotational speed of the vehicle generator 11 is less than the specified value is stopped,
d) In other states, specifically, when the rotational speed of the vehicle generator 11 is greater than or equal to a specified value, and the increase or decrease in the rotational speed of the vehicle generator 11 is other than a long-term increase (constant, temporary increase, Either a temporary decrease or a long-term decrease) and a case where the brake signal from the vehicle braking unit 13 is OFF is set to a constant speed state. This determines that the vehicle is not in a decelerating state because no brake signal from the vehicle braking unit 13 is detected, and is not in an accelerating state because the increase in rotational speed does not continue.
なお、ここで、車両発電機の回転数の規定値とは、例えばアイドリング回転数の１．２倍程度とするのがよい。また、長期の増加、減少とは、例えば、１秒以上継続するもの、一時的な増加、減少とは１秒未満のものとするのがよいが、それらの数値は種々の条件により変化しうるものである。 Here, the prescribed value of the rotational speed of the vehicle generator is preferably about 1.2 times the idling rotational speed, for example. In addition, long-term increases and decreases are, for example, those that last for more than 1 second, and temporary increases and decreases are preferably less than 1 second, but their numerical values can vary depending on various conditions. Is.
車両発電機１１の回転数及びその増減の検知は、車両発電機１１のロータコイル２１の電流波形の変化もしくは、ステータコイルの整流器後電圧波形の変化を検出することで行う。車両発電機１１のロータコイル２１は、車両発電機１１のステーターコイル２３と接近離反を繰り返しているため、ロータコイル２１に電流の変化が生じる。この情報は、電流値が一定でないため、電流値の微分をとり、周期的に出力される同一の微分値をパルスとして認識する。これを回転数情報として取得する。また、ステータコイルの整流器後電圧波形の変化を検出する場合には、整流波形の尖塔電圧の周期を見て回転数情報として取得する。 The number of rotations of the vehicle generator 11 and its increase / decrease are detected by detecting changes in the current waveform of the rotor coil 21 of the vehicle generator 11 or changes in the voltage waveform after the rectifier of the stator coil. Since the rotor coil 21 of the vehicle generator 11 repeatedly approaches and separates from the stator coil 23 of the vehicle generator 11, a current change occurs in the rotor coil 21. Since this information has a non-constant current value, the current value is differentiated and the same differential value output periodically is recognized as a pulse. This is acquired as rotation speed information. Further, when detecting a change in the voltage waveform after the rectifier of the stator coil, the rotation speed information is obtained by looking at the period of the spier voltage of the rectified waveform.
次に、図６は、第１の実施の形態に関する走行状態の第２の判定方法の説明図である。、第２の判定方法として、図示しない加速度センサを用いるものがある。加速度センサは、車両本体または、双方向エネルギー変換装置の内部に設置され、制御部２０へ検知結果の信号を伝達する。 Next, FIG. 6 is an explanatory diagram of a second determination method of the traveling state according to the first embodiment. As a second determination method, there is a method using an acceleration sensor (not shown). The acceleration sensor is installed in the vehicle main body or the bidirectional energy conversion device, and transmits a detection result signal to the control unit 20.
加速度センサを用いることで、回転数の微分値を把握する必要がなく、制御系が安定することや、坂道等の回転数が一定の際も、加減速が把握可能であるという利点がある。加速度センサは、車両の進行の、左右方向には反応せず、前後方向のみ反応するように設置するか、補正することが望ましい。 By using the acceleration sensor, there is an advantage that it is not necessary to grasp the differential value of the rotational speed, the control system is stable, and acceleration / deceleration can be grasped even when the rotational speed on a slope is constant. It is desirable that the acceleration sensor be installed or corrected so as to react only in the front-rear direction and not in the left-right direction of vehicle travel.
加速度センサ、車両発電機１１の回転数及び車両制動部１３からのブレーキ信号の組み合わせにより、車両の走行状態が得られる。その判定は、次のように行われる。 The running state of the vehicle is obtained by a combination of the acceleration sensor, the rotation speed of the vehicle generator 11 and the brake signal from the vehicle braking unit 13. The determination is performed as follows.
ａ）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、加速度センサが加速を検知し、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフである状態を加速状態、
ｂ１）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオンである状態を減速状態、
ｂ２）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、加速度センサが減速を検知し、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフである状態も、減速状態、
ｃ）車両発電機１１の回転数が規定値以上であり、加速度センサが定速を検知し、かつ、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフである状態を定速状態、
ｄ）その他の状態（車両発電機１１の回転数が規定値未満の状態）を停止状態、
と判定するものである。
a) An acceleration state in which the number of revolutions of the vehicle generator 11 is equal to or greater than a specified value, the acceleration sensor detects acceleration, and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is off,
b1) A state where the rotational speed of the vehicle generator 11 is equal to or greater than a specified value and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is on is a deceleration state,
b2) The state in which the rotational speed of the vehicle generator 11 is equal to or greater than the specified value, the acceleration sensor detects deceleration, and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is off is also a deceleration state.
c) A state where the rotational speed of the vehicle generator 11 is equal to or higher than a specified value, the acceleration sensor detects a constant speed, and the brake signal from the vehicle braking unit 13 is off, a constant speed state,
d) Stop the other state (state where the rotational speed of the vehicle generator 11 is less than the specified value),
It is determined.
ここでは、第１の方法と比べると、車両制動部１３からのブレーキ信号がオフでも、加速度センサが減速を検知した場合には、明確に減速とわかることから、減速状態と判定したことである。 なお、第２の方法における車両発電機１１の回転数の規定値は、第１の方法の場合と同一である。 Here, as compared with the first method, even when the brake signal from the vehicle braking unit 13 is off, when the acceleration sensor detects deceleration, it is clearly determined that the vehicle is decelerating, so it is determined that the vehicle is decelerating. . Note that the prescribed value of the rotational speed of the vehicle generator 11 in the second method is the same as that in the first method.
図７は、第１の実施の形態に関する車両発電機のロータコイル電圧同期制御の説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram of rotor coil voltage synchronization control of the vehicle generator according to the first embodiment.
細実線の波形（一般発電電圧）は、整流器１５の入力電圧の変化を示している。点線の波形（ロータコイル電流）は、ロータコイル２１を制御する電流である。ロータコイル２１の電流を増減させることによって、車両発電機１１のステータコイル２３側の交流出力電圧を増減することができる。太実線の波形（力率改善電圧）は、点線の波形のようにロータコイル２１の電流を変化させた場合に、細実線の整流器１５の入力電圧が増減した結果を示したものである。サイン波形がつぶれ、力率が改善したのが判る。 A thin solid line waveform (general power generation voltage) indicates a change in the input voltage of the rectifier 15. A dotted waveform (rotor coil current) is a current for controlling the rotor coil 21. By increasing or decreasing the current of the rotor coil 21, the AC output voltage on the stator coil 23 side of the vehicle generator 11 can be increased or decreased. The thick solid line waveform (power factor correction voltage) shows the result of increasing or decreasing the input voltage of the thin solid line rectifier 15 when the current of the rotor coil 21 is changed as in the dotted line waveform. It can be seen that the sine waveform collapsed and the power factor improved.
図８は、車両発電機のロータ制御の従来例の説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional example of rotor control of a vehicle generator.
車両発電機１１のロータ側の回転は、車両の走行状態によって変動が大きいため、図８の太線で示すように、整流器１５の入力電圧は、電圧値・周波数ともに大きく変動する。それを抑えるために、図８の細線で示すようにロータコイル２１の電流を抑える制御を行うのが一般的である。 しかしながら、制御は、車両蓄電池１２の電圧を基準に制御しているため、制御周期が遅く、発電波形に非同期である。 Since the rotation on the rotor side of the vehicle generator 11 varies greatly depending on the traveling state of the vehicle, the input voltage of the rectifier 15 varies greatly both in voltage value and frequency as shown by the thick line in FIG. In order to suppress this, control for suppressing the current of the rotor coil 21 is generally performed as shown by a thin line in FIG. However, since the control is based on the voltage of the vehicle storage battery 12, the control cycle is slow and asynchronous with the power generation waveform.
図９は、車両発電機のロータ制御の本発明の説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the present invention for rotor control of a vehicle generator.
本発明は、図９の太線で示すような車両発電機１１の出力電圧を交流波形として観察し、その出力波形が矩形波に近くなるように図９の細線で示すようにロータコイル２１の電流を同期制御し、その結果、電圧が高い、すなわちステータコイル２３の磁気変動率が大きい時には、ロータコイル２１の電流を落とし、ステータコイル２３の磁気変動が小さくなるにつれ、ロータコイル２１の電流を増やすことで、結果的に、ステータコイル２３への磁気変化を極力一定とするものである。 The present invention observes the output voltage of the vehicle generator 11 as shown by the thick line in FIG. 9 as an AC waveform, and the current of the rotor coil 21 as shown by the thin line in FIG. 9 so that the output waveform is close to a rectangular wave. As a result, when the voltage is high, that is, when the magnetic fluctuation rate of the stator coil 23 is large, the current of the rotor coil 21 is decreased, and the current of the rotor coil 21 is increased as the magnetic fluctuation of the stator coil 23 decreases. As a result, the magnetic change to the stator coil 23 is made as constant as possible.
また、車両発電機１１は三相発電機であるため、この制御により回転軸にかかる負荷変動が小さくなり、車両への振動低減や、回転安定に寄与することが可能となる。 Further, since the vehicle generator 11 is a three-phase generator, the load fluctuation applied to the rotating shaft is reduced by this control, and it is possible to contribute to the reduction of vibration to the vehicle and the rotation stability.
なお、図７から図９における図中の数値は、発明の理解を容易にするためのもので、この数値に限定されるものではない。 In addition, the numerical value in the figure in FIGS. 7-9 is for making an understanding of invention easy, and is not limited to this numerical value.
また、第１の実施の形態において、電力移行及び駆動補助を効率的に行うために、補助蓄電池１７の定格電圧を、車両蓄電池１２の定格電圧より、高めに設定する。例えば、一般乗用車において車両蓄電池１２の定格電圧が１２Ｖの場合に、補助蓄電池１７の定格電圧を１８Ｖ程度とするように、概ね、１．２〜２倍程度、好ましくは１．５倍程度とする。この値は、車両発電機の能力及び車両の実働回転数特性等により、定めるのが良い。 In the first embodiment, the rated voltage of the auxiliary storage battery 17 is set higher than the rated voltage of the vehicle storage battery 12 in order to efficiently perform power transfer and driving assistance. For example, when the rated voltage of the vehicle storage battery 12 is 12V in a general passenger car, the rated voltage of the auxiliary storage battery 17 is about 1.2 to 2 times, preferably about 1.5 times so that the rated voltage of the auxiliary storage battery 17 is about 18V. . This value is preferably determined by the capacity of the vehicle generator and the actual rotational speed characteristics of the vehicle.
補助蓄電池１７の定格電圧は、補助蓄電池１７を構成する要素の数の増減によって、容易に変更することが可能である。ここで、車両発電機１１の出力電圧は、ロータコイル２１の電流を変化させることによって制御可能であるため、補助蓄電池１７の定格電圧に見合う出力電圧で発電することで、制御回路の簡略化と車両からのエネルギー吸収の効率を向上することができる。 The rated voltage of the auxiliary storage battery 17 can be easily changed by increasing or decreasing the number of elements constituting the auxiliary storage battery 17. Here, since the output voltage of the vehicle generator 11 can be controlled by changing the current of the rotor coil 21, the control circuit can be simplified by generating power at an output voltage that matches the rated voltage of the auxiliary storage battery 17. The efficiency of energy absorption from the vehicle can be improved.
また、補助蓄電池１７の電圧が、車両蓄電池１２の電圧より高いことにより、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２への充電も降圧回路となり、複雑な昇圧回路を介さずに行うことができる。 Moreover, since the voltage of the auxiliary storage battery 17 is higher than the voltage of the vehicle storage battery 12, charging from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 also becomes a step-down circuit, and can be performed without going through a complicated step-up circuit.
更に、制御部２０が、補助蓄電池１７の蓄電電圧を車両蓄電池１３の電圧よりも高め、ＡＣインバータ１９を制御することで、車両発電機１１を電動機として機能させる場合には、ステータコイル２３に印加する電圧を高めることにより、電動機としての能力を最大限引き出すことが可能となり、駆動補助を高出力で行うことが可能となる。このため、車両の加速性能の向上が実現される。 Further, when the control unit 20 controls the AC inverter 19 by making the storage voltage of the auxiliary storage battery 17 higher than the voltage of the vehicle storage battery 13 so that the vehicle generator 11 functions as an electric motor, it is applied to the stator coil 23. By increasing the voltage to be used, it is possible to maximize the capability of the electric motor and to perform driving assistance at a high output. For this reason, the acceleration performance of the vehicle is improved.
本発明の双方向エネルギー変換装置を既存車両へ装着する場合には、次のように実現する。 When the bidirectional energy conversion device of the present invention is mounted on an existing vehicle, it is realized as follows.
本発明の実施の形態においては、車両発電機は、レクティファイア及びレギュレータを含まないものと想定しているが、既存の車両発電機であって、レクティファイア、レギュレータのいずれかまたは両方を内蔵している場合は、最小限の改造で可能とする。 In the embodiment of the present invention, it is assumed that the vehicle generator does not include a rectifier and a regulator. However, the vehicle generator is an existing vehicle generator and includes either or both of a rectifier and a regulator. If possible, make it possible with minimal modification.
すなわち、
ａ）車両発電機内蔵のレクティファイアを取り外し、同形状のコネクタを取付け、双方向エネルギー変換装置の整流器１５及びＡＣインバータ１９と接続する。
ｂ）車両発電機内蔵のレギュレータを取り外し、ロータコイル２１と本装置のレギュレータ１４を接続する。
ｃ）車両制動部１３と、本装置の制御部２０を接続する。ブレーキ信号を得るため。
ｄ）車両蓄電池１２と、本装置の制御部２０を接続する。車両蓄電池１２の電圧を知るため。
That is,
a) Remove the rectifier built in the vehicle generator, attach the connector of the same shape, and connect with the rectifier 15 and the AC inverter 19 of the bidirectional energy conversion device.
b) The regulator built in the vehicle generator is removed, and the rotor coil 21 and the regulator 14 of this apparatus are connected.
c) The vehicle braking unit 13 and the control unit 20 of the present apparatus are connected. To get the brake signal.
d) Connect the vehicle storage battery 12 and the control unit 20 of the present apparatus. To know the voltage of the vehicle storage battery 12.
これによって、既存の車両にも極めて簡便に搭載することが可能となり、幅広く省エネルギー車両が実現できる。 As a result, it can be mounted on existing vehicles very easily, and a wide range of energy-saving vehicles can be realized.
〈第２の実施の形態〉
図１０は、第２の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の説明図である。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is an explanatory diagram of a bidirectional energy conversion device according to the second embodiment.
本発明の第１の実施の形態では、発電機を駆動補助のために用いることでＡＣインバータが必要であるが、装置が複雑になり小型の車両ではあまり有効ではない。この実施の形態は、小型の車両向けに、減速時のエネルギーを出来るだけ回収し、その他の期間は、車両の蓄電池のエネルギー状態を一定にするよう、補助蓄電池からエネルギーを移行する簡略な双方向エネルギー変換装置である。 In the first embodiment of the present invention, an AC inverter is required by using a generator for driving assistance, but the apparatus becomes complicated and is not very effective in a small vehicle. In this embodiment, for a small vehicle, energy is recovered as much as possible during deceleration, and during other periods, energy is transferred from the auxiliary storage battery so that the energy state of the storage battery of the vehicle is constant. It is an energy conversion device.
第２の実施の形態は、レギュレータ１４、整流器１５、切替器１６、補助蓄電池１７、ＤＣインバータ１８、及び制御部２０から構成される。 The second embodiment includes a regulator 14, a rectifier 15, a switch 16, an auxiliary storage battery 17, a DC inverter 18, and a control unit 20.
その各部の機能は、
レギュレータ１４は、車両発電機１１の出力電圧を制御する。
整流器１５は、車両発電機１１に接続され、発電された電力を交流から直流に整流する。
切替器１６は、整流器１５からの電力の伝達先を、補助蓄電池１７または車両蓄電池１２のいずれかに切り替える。
補助蓄電池１７は、切替器１６に接続され電力を蓄える。
ＤＣインバータ１８は、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２の間に設置され、その間の電力の伝達を行う。
制御部２０は、車両の状態に応じて、レギュレータ１４、整流器１５、補助蓄電池１７、ＤＣインバータ１８、車両発電機１１及び車両蓄電池１２からの情報、及び車両本体からの車両制動部１３からのブレーキ信号を受信し、レギュレータ１４、整流器１５、補助蓄電池１７、ＤＣインバータ１８、及び車両発電機１１を制御する。
The function of each part is
The regulator 14 controls the output voltage of the vehicle generator 11.
The rectifier 15 is connected to the vehicle generator 11 and rectifies the generated power from alternating current to direct current.
The switch 16 switches the power transmission destination from the rectifier 15 to either the auxiliary storage battery 17 or the vehicle storage battery 12.
The auxiliary storage battery 17 is connected to the switch 16 and stores electric power.
The DC inverter 18 is installed between the auxiliary storage battery 17 and the vehicle storage battery 12 and transmits electric power therebetween.
The control unit 20 controls the information from the regulator 14, the rectifier 15, the auxiliary storage battery 17, the DC inverter 18, the vehicle generator 11 and the vehicle storage battery 12, and the brake from the vehicle braking unit 13 from the vehicle body according to the state of the vehicle. A signal is received and the regulator 14, the rectifier 15, the auxiliary storage battery 17, the DC inverter 18, and the vehicle generator 11 are controlled.
図１１は、第２の実施の形態に関する各期間の判定方法の説明図である。 FIG. 11 is an explanatory diagram of a determination method for each period according to the second embodiment.
本発明の双方向エネルギー変換装置の動作は、その各期間毎に、
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、制御部２０が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量がフルでないと判定した期間では、制御部２０が、車両発電機１１からの電力を、整流器１５を経由して補助蓄電池１７へ、更に必要な場合には補助蓄電池１７からＤＣインバータ１８を経由して車両蓄電池１２へと伝達して充電するよう制御する。
ｂ．電力移行期間、すなわち、制御部２０が、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、制御部２０が補助蓄電池１７の電力を、ＤＣインバータ１８を経由して車両蓄電池１２へと伝達して充電するよう制御する。
ｄ．車両蓄電池充電期間、すなわち、制御部２０が、上記のいずれでもないと判定した期間では、制御部２０が、車両発電機１１からの電力を、整流器１５を経由して、切替器１６において、直接、車両蓄電池１２の方へ切り替えて、車両蓄電池１２へ充電するよう制御する。（ただし、車両蓄電池１２が飽和状態の場合は充電は行わない。）
The operation of the bidirectional energy conversion device of the present invention is performed for each period.
a. In the auxiliary storage battery storage period, that is, in the period in which the control unit 20 determines that the traveling state of the vehicle is in the deceleration state and the storage amount of the auxiliary storage battery 17 is not full, the control unit 20 supplies power from the vehicle generator 11. Is transmitted to the auxiliary storage battery 17 via the rectifier 15 and, if necessary, from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 via the DC inverter 18 to control charging.
b. In the power transition period, that is, in the period in which the control unit 20 determines that the traveling state of the vehicle is the constant speed state or the stopped state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery 17 is equal to or greater than the specified value, the control unit 20 performs the auxiliary storage battery 17. Is transmitted to the vehicle storage battery 12 via the DC inverter 18 and charged.
d. In the vehicle storage battery charging period, that is, the period in which the control unit 20 determines that it is not any of the above, the control unit 20 directly transmits the electric power from the vehicle generator 11 via the rectifier 15 in the switch 16. Then, switching to the vehicle storage battery 12 is performed to control the vehicle storage battery 12 to be charged. (However, charging is not performed when the vehicle storage battery 12 is saturated.)
すなわち、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態におけるＡＣインバータ及びそれに関連する部分がなく、従って、駆動補助の期間もなくその期間も車両蓄電池充電期間となる点のみが相違している。それ以外の説明は、既存機への搭載なども含めて、全て第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。なお、図１２は、この実施の形態の変形例であり、この実施の形態における整流器１５を削除して、既設の車両発電機１１のレクティファイア１５ａを残して、整流の機能として用いることも可能である。このようにすると、更に既存車両への搭載が容易になる。 In other words, the second embodiment is different from the first embodiment in that there is no AC inverter and related parts, and therefore there is no driving assistance period, and that period also becomes the vehicle storage battery charging period. Yes. Other explanations are the same as those in the first embodiment, including mounting on existing machines, and the explanation is omitted. FIG. 12 shows a modification of this embodiment. The rectifier 15 in this embodiment can be deleted, and the rectifier 15a of the existing vehicle generator 11 can be left and used as a rectification function. It is. This further facilitates mounting on an existing vehicle.
なお、第１の実施の形態、第２の実施の形態ともに、特に、車両発電機の出力電圧の制御にかかる部分については、内燃機関を持たない軽車両（例えば自転車など）にも応用が可能であり、発電効率や走行性能の向上の効果がある。更に、蓄電池による電動アシスト機能付きの自転車に付加すれば、蓄電池への充電周期の長期化などの効果が得られる。 Both the first embodiment and the second embodiment can be applied to a light vehicle (for example, a bicycle) that does not have an internal combustion engine, particularly for a portion related to control of the output voltage of the vehicle generator. Therefore, there is an effect of improving power generation efficiency and running performance. Furthermore, if it adds to the bicycle with the electric assistance function by a storage battery, effects, such as prolongation of the charge cycle to a storage battery, will be acquired.
〈第３の実施の形態〉
図１３は、第３の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の説明図であり、図１４は、第３の実施の形態に関する双方向エネルギー変換装置の回路図である。部分の名称及び番号は共通として説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 13 is an explanatory diagram of the bidirectional energy conversion device according to the third embodiment, and FIG. 14 is a circuit diagram of the bidirectional energy conversion device according to the third embodiment. The part names and numbers will be described as common.
本発明の第１及び第２の実施の形態では、機能は十分発揮されるものの、既存の車両に実装するためには、ある程度の専門技術を要する。この第３の実施の形態においては、既存の車両への装備を更に簡便にした双方向エネルギー変換装置１０ａを提供する。 In the first and second embodiments of the present invention, the function is sufficiently exhibited, but a certain level of technical skill is required for mounting on an existing vehicle. In the third embodiment, there is provided a bidirectional energy conversion device 10a in which equipment for an existing vehicle is further simplified.
第３の実施の形態における、双方向エネルギー変換装置１０ａは、既存車両に搭載されている、ロータコイル２１、ステータコイル２３、レギュレータ１４、レクティファイア１５ａなどの機能を含む、拡張された車両発電機１１ａと車両蓄電池１２の間に電気的に接続される。この装置は、第1のＤＣインバータ１８ａ、補助蓄電池１７、第２のＤＣインバータ１８ｂ、及び制御部２０から構成される。 The bidirectional energy conversion device 10a according to the third embodiment includes an extended vehicle generator including functions of a rotor coil 21, a stator coil 23, a regulator 14, a rectifier 15a, and the like that are mounted on an existing vehicle. 11a and the vehicle storage battery 12 are electrically connected. This device includes a first DC inverter 18a, an auxiliary storage battery 17, a second DC inverter 18b, and a control unit 20.
その各部の機能は、
第１のＤＣインバータ１８ａは、車両発電機１１ａから車両蓄電池１２への電力経路に接続され、必要に応じて、車両発電機１１ａまたは車両蓄電池１２からの電力の供給を受けて、電圧変換をして、補助蓄電池１７へと伝達する。
補助蓄電池１７は、第１のＤＣインバータ１８ａからの電力を蓄え、また、必要に応じて、第２のＤＣインバータ１８ｂへと蓄えた電力を出力する。
第２のＤＣインバータ１８ｂは、必要に応じて、補助蓄電池１７から出力された電力を、車両に供給し、車両においては、その電力を使用したり、車両蓄電池１２に蓄えたりする。
制御部２０は、車両の状態に応じて、第１のＤＣインバータ１８ａ、補助蓄電池１７、第２のＤＣインバータ１８ｂ、車両発電機１１ａ及び車両蓄電池１２からの情報、及び車両本体の車両制動部１３からのブレーキ信号を受信し、第１のＤＣインバータ１８ａ、及び第２のＤＣインバータ１８ｂを制御する。
The function of each part is
The first DC inverter 18a is connected to the power path from the vehicle generator 11a to the vehicle storage battery 12, and receives power from the vehicle generator 11a or the vehicle storage battery 12 to convert the voltage as necessary. To the auxiliary storage battery 17.
The auxiliary storage battery 17 stores the power from the first DC inverter 18a, and outputs the stored power to the second DC inverter 18b as necessary.
The second DC inverter 18 b supplies the electric power output from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle as necessary, and uses the electric power in the vehicle or stores it in the vehicle storage battery 12.
The control unit 20 controls the information from the first DC inverter 18a, the auxiliary storage battery 17, the second DC inverter 18b, the vehicle generator 11a, and the vehicle storage battery 12, and the vehicle braking unit 13 of the vehicle body according to the state of the vehicle. The brake signal is received, and the first DC inverter 18a and the second DC inverter 18b are controlled.
図１５は、第３の実施の形態に関する各期間の判定方法の説明図である。本発明の双方向エネルギー変換装置の動作は、その各期間毎に次のようになる。 FIG. 15 is an explanatory diagram of a determination method for each period according to the third embodiment. The operation of the bidirectional energy conversion device of the present invention is as follows for each period.
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、制御部２０が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量がフルでなく、かつ、車両蓄電池１２の電圧が充電規定値（例えば、車両蓄電池１２の定格である１２Ｖ）以上と判定した期間では、制御部２０が、第１のＤＣインバータ１８ａを作動させて、車両発電機１１からの電力を、補助蓄電池１７へと伝達して充電するよう制御する。この場合、第２のＤＣインバータ１８ｂは作動させない。 a. Auxiliary storage battery storage period, that is, the controller 20 is in a decelerating state when the vehicle is running, the storage amount of the auxiliary storage battery 17 is not full, and the voltage of the vehicle storage battery 12 is the charge specified value (for example, the vehicle storage battery) In the period determined to be equal to or higher than 12V, which is the rating of 12, the control unit 20 operates the first DC inverter 18a to transmit the electric power from the vehicle generator 11 to the auxiliary storage battery 17 for charging. Control. In this case, the second DC inverter 18b is not operated.
e．電力補助期間、すなわち、制御部２０が、車両の走行状態が減速状態以外（定速・停止または加速状態）であり、かつ、補助蓄電池１７の蓄電量が規定値（（例えばフル蓄電の場合の１０％）以上であり、更に車両蓄電池１２の電圧が給電規定値（例えば、車両蓄電池１２の定格電圧が１２Ｖの場合には、それよりやや高めの１４Ｖ程度）未満と判定した期間では、制御部２０が補助蓄電池１７の電力を、第２のＤＣインバータ１８ｂを経由して、車両蓄電池１２に伝達し充電させる。この場合、第１のＤＣインバータ１８ａは、作動させない。なお、図示しない車両本体側の制御部によって、車両蓄電池１２に充電せずに、直接、車両にて消費することもあり得る。 e. In the electric power auxiliary period, that is, the control unit 20 has a vehicle running state other than the deceleration state (constant speed / stop or acceleration state), and the auxiliary storage battery 17 has a storage amount of a specified value (for example, full storage) 10%) or more, and in a period when the voltage of the vehicle storage battery 12 is determined to be less than a specified power supply value (for example, when the rated voltage of the vehicle storage battery 12 is 12V, it is slightly higher than about 14V). 20 transmits the electric power of the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 via the second DC inverter 18b to be charged, in which case the first DC inverter 18a is not operated. The control unit may directly consume the vehicle storage battery 12 without charging the vehicle storage battery 12.
ｆ．スタンバイ期間、すなわち、制御部２０が、上記のいずれでもないと判定した期間では、制御部２０が、第１のＤＣインバータ１８ａ及び第２のＤＣインバータ１８ｂのどちらも作動させず、補助蓄電池１７への蓄電、または補助蓄電池１７からの放電は行われず、車両本体側の動作に影響はない。 f. In the standby period, that is, the period when the control unit 20 determines that none of the above is performed, the control unit 20 does not operate either the first DC inverter 18a or the second DC inverter 18b, and goes to the auxiliary storage battery 17. No charge or discharge from the auxiliary storage battery 17 is performed, and the operation on the vehicle body side is not affected.
なお、各期間における電圧の設定は例示であり、その趣旨の範囲内で変更され得るものとする。
また、第１及び第２のＤＣインバータ１８ａ、１８ｂには、周知の、出力電圧制限機能（所定の電圧以上になると電流を抑え、電圧を一定にする機能）、出力電流制限機能（電圧が設定値にならない場合の最大電流を制限する機能）が備えられており、更に、第２のＤＣインバータ１８ｂには、周知の昇圧回路を備えており、これらにより、充電及び供給（放電）の必要な機能を実現し、また、車両本体への悪影響を与えないようにしている。
In addition, the setting of the voltage in each period is an example, and can be changed within the range of the meaning.
Further, the first and second DC inverters 18a and 18b have a well-known output voltage limiting function (a function of suppressing a current when the voltage exceeds a predetermined voltage and a constant voltage) and an output current limiting function (a voltage is set). And the second DC inverter 18b is provided with a known booster circuit, which requires charging and supply (discharge). The function is realized and the vehicle body is not adversely affected.
図１６、図１７及び図１８は、第３の実施の形態に関する走行状態の判定方法の説明図である。第１及び第２の実施の形態に関して用いられた走行状態の判定方法を用いることは可能であるが、より簡便に双方向エネルギー変換装置を実現するために、更に簡便な判定方法を考案した。 FIG. 16, FIG. 17 and FIG. 18 are explanatory diagrams of a traveling state determination method according to the third embodiment. Although it is possible to use the traveling state determination method used for the first and second embodiments, a simpler determination method has been devised in order to more easily realize the bidirectional energy conversion device.
１つの方法としては、図１６に示すように、車両制動部１３からのブレーキ信号のみによって、ブレーキ信号がオンの場合は減速状態、ブレーキ信号がオフの場合は、加速状態、または、定速及び停止状態と判定する。 As one method, as shown in FIG. 16, only the brake signal from the vehicle braking unit 13 is used, and when the brake signal is on, the vehicle is decelerated, and when the brake signal is off, the vehicle is accelerated, or at a constant speed. Judged to be stopped.
ここで、図１５において、加速状態と、定速及び停止状態とでは、その対応が同一であるため、この判定でも一定の効果が期待できる。すなわち、ブレーキ信号オン時の、補助蓄電池１７への充電による効率的なエネルギーの回収、及びブレーキ信号オフ時の、補助蓄電池１７から車両蓄電池１２への充電による、車両発電機１１の消費エネルギーの減少による負荷の低減の効果が得られる。 Here, in FIG. 15, since the correspondence is the same between the acceleration state, the constant speed, and the stop state, a certain effect can be expected even in this determination. That is, efficient energy recovery by charging the auxiliary storage battery 17 when the brake signal is on, and reduction in energy consumption of the vehicle generator 11 by charging from the auxiliary storage battery 17 to the vehicle storage battery 12 when the brake signal is off. The effect of reducing the load due to is obtained.
別の方法として、図１７に示すように、図示しない加速度センサーからの加速度検知信号のみにより、加速度センサーが減速を検知した場合は減速状態、定速を検知した場合は定速及び停止状態、加速を検知した場合は加速状態と判定する。なお、加速度センサーの設置については第１の実施の形態で説明した方法と同じとする。この場合には、ブレーキ信号を用いないため、車両制動部１３との結線が不要となる利点がある。 As another method, as shown in FIG. 17, the acceleration sensor detects deceleration by only an acceleration detection signal from an acceleration sensor (not shown), and when it detects a constant speed, it is constant speed and stop state, acceleration. If it is detected, it is determined as an acceleration state. Note that the installation of the acceleration sensor is the same as that described in the first embodiment. In this case, since a brake signal is not used, there is an advantage that connection with the vehicle braking unit 13 is unnecessary.
更に別の方法として、図１８のように、ブレーキ信号と加速度センサーを併用する方法もある。少し構成が複雑になるが、例えば、下り坂でブレーキ信号がオンの場合には、加速度センサーが加速を検知しても、加速状態と判定せず減速状態と判定するような、きめ細かな、より効率的な判定が可能となる。 As yet another method, there is a method using both a brake signal and an acceleration sensor as shown in FIG. Although the configuration is a little complicated, for example, when the brake signal is on on a downhill, even if the acceleration sensor detects acceleration, it is not determined as an acceleration state, but it is determined as a deceleration state. An efficient determination is possible.
これらの３つの判定方法については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態においても、簡略な方法として適用が可能であり、一方、第１の実施の形態において説明した、車両発電機の回転数、及び、回転数の増減を取り入れた判定の方法を、第３の実施の形態に適用してもよい。 These three determination methods can be applied as simple methods in the first embodiment and the second embodiment, while the vehicle generator described in the first embodiment. The determination method incorporating the number of rotations and the increase / decrease in the number of rotations may be applied to the third embodiment.
なお、第３の実施の形態においては、双方向エネルギー変換装置１０ａと既存の車両との電気的な接続は、車両蓄電池１２及び必要に応じて車両制動部１３に接続するのみでよく、極めて簡便に装着が可能であり、しかも、車両発電機１１の消費エネルギーの減少による負荷の低減の効果が得られるという効果がある。
In the third embodiment, the electrical connection between the bidirectional energy conversion device 10a and the existing vehicle only needs to be connected to the vehicle storage battery 12 and the vehicle braking unit 13 as necessary, which is extremely simple. In addition, there is an effect that the effect of reducing the load by reducing the energy consumption of the vehicle generator 11 can be obtained.
１０ 双方向エネルギー変換装置
１１ 車両発電機
１２ 車両蓄電池
１３ 車両制動部
１４ レギュレータ
１５ 整流器
１６ 切替器
１７ 補助蓄電池
１８ ＤＣインバータ
１９ ＡＣインバータ
２０ 制御部
２１ ロータコイル
２２ コネクタ
２３ ステータコイル
10 Bidirectional energy converter
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vehicle generator 12 Vehicle storage battery 13 Vehicle braking part 14 Regulator 15 Rectifier 16 Switcher 17 Auxiliary storage battery 18 DC inverter 19 AC inverter 20 Control part 21 Rotor coil 22 Connector 23 Stator coil
Claims (10)
車両発電機の出力電圧を制御するレギュレータ、
前記車両発電機に接続され、発電された電力を整流する整流器、
前記整流器からの電力の伝達先を、補助蓄電池または前記車両蓄電池のいずれかに切り
替える切替器、
前記切替器に接続され、電力を蓄える補助蓄電池、
前記補助蓄電池から前記車両蓄電池の間に設置され、その間の電力の伝達を行うＤＣイ
ンバータ、
前記補助蓄電池と前記車両発電機に接続され、前記補助蓄電池からの電力を前記車両発
電機に伝達するＡＣインバータ、
車両の状態に応じて、前記レギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣイン
バータ、前記ＡＣインバータ、前記車両発電機、前記車両蓄電池及び車両制動部からの
情報を受信し、前記レギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣインバータ
、前記ＡＣインバータ、及び前記車両発電機を制御する制御部
からなる車両用の双方向エネルギー変換装置であって、
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、前記制御部が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量がフルでないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して前記補助蓄電池へ、更に必要な場合には前記補助蓄電池から前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｂ．電力移行期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、前記制御部が前記補助蓄電池の電力を、前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｃ．駆動補助期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が加速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、前記制御部が、前記補助蓄電池の電力を、前記ＡＣインバータを経由して前記車両発電機へ放電することにより、前記車両発電機を電動機として機能させて車両の駆動を補助するよう制御し、
ｄ．車両蓄電池充電期間、すなわち、前記制御部が、上記のいずれでもないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して、前記切替器において、直接、前記車両蓄電池の方へ切り替えて、前記車両蓄電池へ充電するよう制御する、
ことを特徴とする車両用の双方向エネルギー変換装置。 Installed between the vehicle generator and the vehicle storage battery,
Regulator to control the output voltage of the vehicle generator,
A rectifier connected to the vehicle generator and rectifying the generated power;
A switch for switching the transmission destination of power from the rectifier to either an auxiliary storage battery or the vehicle storage battery;
An auxiliary storage battery connected to the switch and storing electric power;
A DC inverter that is installed between the auxiliary storage battery and the vehicle storage battery and transmits electric power therebetween,
An AC inverter connected to the auxiliary storage battery and the vehicle generator for transmitting electric power from the auxiliary storage battery to the vehicle generator;
According to the state of the vehicle, information from the regulator, the rectifier, the auxiliary storage battery, the DC inverter, the AC inverter, the vehicle generator, the vehicle storage battery, and a vehicle braking unit is received, and the regulator, the rectifier A bidirectional energy conversion device for a vehicle comprising a control unit for controlling the auxiliary storage battery, the DC inverter, the AC inverter, and the vehicle generator,
a. In the auxiliary storage battery storage period, that is, in the period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is in a deceleration state and the storage amount of the auxiliary storage battery is not full, the control unit supplies power from the vehicle generator. Is transmitted to the auxiliary storage battery via the rectifier, and if necessary, transmitted from the auxiliary storage battery to the vehicle storage battery via the DC inverter to control charging.
b. In a power transition period, that is, in a period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is a constant speed state or a stopped state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, the control unit performs the auxiliary storage battery. Control to transmit the electric power to the vehicle storage battery via the DC inverter and charge it,
c. In a driving assistance period, that is, in a period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is an acceleration state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, the control unit uses the power of the auxiliary storage battery. , By discharging to the vehicle generator via the AC inverter, to control the vehicle generator to function as an electric motor to assist driving of the vehicle,
d. In the vehicle storage battery charging period, i.e., the period in which the control unit determines that it is not one of the above, the control unit directly transmits power from the vehicle generator via the rectifier in the switch. , Control to switch to the vehicle storage battery and charge the vehicle storage battery,
A bidirectional energy conversion device for vehicles.
車両発電機の出力電圧を制御するレギュレータ、
前記車両発電機に接続され、発電された電力を整流する整流器、
前記整流器からの電力の伝達先を、補助蓄電池または前記車両蓄電池のいずれかに切り
替える切替器、
前記切替器に接続され、電力を蓄える補助蓄電池、
前記補助蓄電池から前記車両蓄電池の間に設置され、その間の電力の伝達を行うＤＣイ
ンバータ、
車両の状態に応じて、前記レギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣイン
バータ、前記車両発電機、前記車両蓄電池及び車両制動部からの情報を受信し、前記レ
ギュレータ、前記整流器、前記補助蓄電池、前記ＤＣインバータ、及び前記車両発電機
を制御する制御部
からなる車両用の双方向エネルギー変換装置であって、
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、前記制御部が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量がフルでないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して前記補助蓄電池へ、更に必要な場合には前記補助蓄電池から前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｂ．電力移行期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が定速状態または停止状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上と判定した期間では、前記制御部が前記補助蓄電池の電力を、前記ＤＣインバータを経由して前記車両蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
ｄ．車両蓄電池充電期間、すなわち、前記制御部が、上記のいずれでもないと判定した期間では、前記制御部が、前記車両発電機からの電力を、前記整流器を経由して、前記切替器において、直接、前記車両蓄電池の方へ切り替えて、前記車両蓄電池へ充電するよう制御する、
ことを特徴とする車両用の双方向エネルギー変換装置。 Installed between the vehicle generator and the vehicle storage battery,
Regulator to control the output voltage of the vehicle generator,
A rectifier connected to the vehicle generator and rectifying the generated power;
A switch for switching the transmission destination of power from the rectifier to either an auxiliary storage battery or the vehicle storage battery;
An auxiliary storage battery connected to the switch and storing electric power;
A DC inverter that is installed between the auxiliary storage battery and the vehicle storage battery and transmits electric power therebetween,
Depending on the state of the vehicle, information from the regulator, the rectifier, the auxiliary storage battery, the DC inverter, the vehicle generator, the vehicle storage battery, and a vehicle braking unit is received, and the regulator, the rectifier, the auxiliary A bidirectional energy conversion device for a vehicle comprising a storage battery, the DC inverter, and a control unit for controlling the vehicle generator,
a. In the auxiliary storage battery storage period, that is, in the period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is in a deceleration state and the storage amount of the auxiliary storage battery is not full, the control unit supplies power from the vehicle generator. Is transmitted to the auxiliary storage battery via the rectifier, and if necessary, transmitted from the auxiliary storage battery to the vehicle storage battery via the DC inverter to control charging.
b. In a power transition period, that is, in a period in which the control unit determines that the running state of the vehicle is a constant speed state or a stopped state and the amount of power stored in the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, the control unit performs the auxiliary storage battery. Control to transmit the electric power to the vehicle storage battery via the DC inverter and charge it,
d. In the vehicle storage battery charging period, i.e., the period in which the control unit determines that it is not one of the above, the control unit directly transmits power from the vehicle generator via the rectifier in the switch. , Control to switch to the vehicle storage battery and charge the vehicle storage battery,
A bidirectional energy conversion device for vehicles.
ａ）前記車両発電機の回転数が規定値以上であり、前記車両発電機の回転数が長期に増加し、かつ、前記ブレーキ信号がオフである状態を加速状態、
ｂ）前記車両発電機の回転数が規定値以上であり、かつ、前記ブレーキ信号がオンである状態を減速状態、
ｃ）前記車両発電機の回転数が規定値未満である状態を停止状態、
ｄ）その他の状態を定速状態、
とすることを特徴とする、車両用双方向エネルギー変換装置。 3. The bidirectional energy conversion device for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit controls the regulator from a brake signal from the vehicle braking unit and a rotor coil of the vehicle generator. Receiving the information on the rotational speed of the vehicle generator via the vehicle, the vehicle running state is detected by detecting the brake signal, the rotational speed of the vehicle generator, and the increase / decrease of the rotational speed.
a) An acceleration state in which the rotational speed of the vehicle generator is equal to or greater than a specified value, the rotational speed of the vehicle generator increases for a long time, and the brake signal is off
b) A state where the rotational speed of the vehicle generator is equal to or higher than a specified value and the brake signal is on is a deceleration state,
c) A state where the rotational speed of the vehicle generator is less than a specified value, a stopped state,
d) The other speed is constant speed,
A bidirectional energy conversion device for vehicles, characterized in that
ａ）前記車両発電機の回転数が規定値以上であり、前記加速度センサが加速を検知し、かつ、ブレーキ信号がオフである状態を加速状態、
ｂ１）前記車両発電機の回転数が規定値以上であり、かつ、前記ブレーキ信号がオンである状態を減速状態、
ｂ２）前記車両発電機の回転数が規定値以上であり、前記加速度センサが減速を検知し、かつ、前記ブレーキ信号がオフである状態も減速状態、
ｃ）前記車両発電機の回転数が規定値未満であり、前記加速度センサが定速を検知し、かつ、前記ブレーキ信号がオフである状態を停止状態、
ｄ）その他の状態を定速状態、
とすることを特徴とする、車両用双方向エネルギー変換装置。 3. The bidirectional energy conversion device for a vehicle according to claim 1, further comprising an acceleration sensor, wherein the control unit includes a brake signal from the vehicle braking unit, and the vehicle. By receiving the rotational speed information of the vehicle generator via the regulator from the rotor coil of the generator, and detecting the running state of the vehicle, the acceleration sensor, the rotational speed of the vehicle generator, and the brake signal. In the decision,
a) An acceleration state in which the rotational speed of the vehicle generator is equal to or greater than a specified value, the acceleration sensor detects acceleration, and the brake signal is off,
b1) A state where the rotational speed of the vehicle generator is not less than a specified value and the brake signal is on is a deceleration state,
b2) A state where the rotational speed of the vehicle generator is equal to or greater than a specified value, the acceleration sensor detects deceleration, and the brake signal is off is also a deceleration state,
c) The state where the rotational speed of the vehicle generator is less than a specified value, the acceleration sensor detects a constant speed, and the brake signal is off,
d) The other speed is constant speed,
A bidirectional energy conversion device for vehicles, characterized in that
前記車両発電機から前記車両蓄電池への電力経路に接続され、前記車両発電機または前
記車両蓄電池からの電力の供給を受ける第１のＤＣインバータ、
前記第１のＤＣインバータからの電力を蓄える補助蓄電池、
前記補助蓄電池から出力された電力を、車両本体に供給する第２のＤＣインバータ、
前記第１のＤＣインバータ、前記補助蓄電池、前記第２のＤＣインバータ、前記車両発
電機及び前記車両蓄電池からの情報を受信し、前記第１のＤＣインバータ、及び前記第
２のＤＣインバータを制御する制御部
からなる車両用の双方向エネルギー変換装置。 Installed between the vehicle generator and the vehicle storage battery,
A first DC inverter connected to an electric power path from the vehicle generator to the vehicle storage battery and receiving power supplied from the vehicle generator or the vehicle storage battery;
An auxiliary storage battery for storing electric power from the first DC inverter;
A second DC inverter for supplying electric power output from the auxiliary storage battery to the vehicle body;
Receives information from the first DC inverter, the auxiliary storage battery, the second DC inverter, the vehicle generator and the vehicle storage battery, and controls the first DC inverter and the second DC inverter. A bidirectional energy conversion device for a vehicle comprising a control unit.
ａ．補助蓄電池蓄電期間、すなわち、前記制御部が車両の走行状態が減速状態であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量がフルでなく、かつ、前記車両蓄電池の電圧が充電規定値以上と判定した期間では、前記制御部が、前記第１のＤＣインバータを作動させて、前記車両発電機からの電力を、前記補助蓄電池へと伝達して充電するよう制御し、
e．電力補助期間、すなわち、前記制御部が、車両の走行状態が減速状態以外（定速・停止または加速状態）であり、かつ、前記補助蓄電池の蓄電量が規定値以上であり、更に前記車両蓄電池の電圧が給電規定値未満と判定した期間では、前記制御部が前記補助蓄電池の電力を、前記第２のＤＣインバータを経由して、車両本体に供給するよう制御し、
ｆ．スタンバイ期間、すなわち、前記制御部が、上記のいずれでもないと判定した期間では、前記制御部が、前記第１のＤＣインバータ及び前記第２のＤＣインバータのどちらも作動させないように制御する
ことを特徴とする車両用の双方向エネルギー変換装置。
The bidirectional energy conversion device for a vehicle according to claim 9,
a. Auxiliary storage battery storage period, that is, a period when the control unit determines that the running state of the vehicle is in a deceleration state, the storage amount of the auxiliary storage battery is not full, and the voltage of the vehicle storage battery is equal to or higher than a specified charging value. Then, the control unit operates the first DC inverter to control the electric power from the vehicle generator to be transmitted to the auxiliary storage battery for charging,
e. The power auxiliary period, that is, the control unit is such that the running state of the vehicle is other than the decelerating state (constant speed / stop or acceleration state), and the storage amount of the auxiliary storage battery is equal to or greater than a specified value, and the vehicle storage battery In the period when it is determined that the voltage is less than the power supply regulation value, the control unit controls the power of the auxiliary storage battery to be supplied to the vehicle body via the second DC inverter,
f. In a standby period, that is, a period in which the control unit determines that none of the above is performed, the control unit performs control so that neither the first DC inverter nor the second DC inverter is operated. A bidirectional energy conversion device for vehicles.
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