JP2011239495A - Power supply device and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置およびその制御方法に関し、詳しくは、動力を入出力する少なくとも1つの電動機を備える駆動装置と電力のやりとりを行なう電源装置およびこうした電源装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device and a control method therefor, and more particularly to a power supply device that exchanges power with a drive device including at least one electric motor that inputs and outputs power, and a control method for such a power supply device.
従来、この種の電源装置としては、車両の走行用のモータを駆動するインバータ回路にバッテリからの電圧を昇圧して供給する昇圧コンバータを備える装置において、モータの回転数が大きくなるほど且つモータのトルク指令が大きくなるほどインバータ回路に作用させる電圧が高くなる電圧指令を用いて昇圧コンバータを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、駆動輪が空転によりスリップしたときには、モータのトルク指令を低減してモータに過大電流が流れるのを抑制しており、このとき、モータのトルク指令の低減に伴ってインバータ回路に作用させる電圧が低くなる電圧指令により昇圧コンバータを制御している。 Conventionally, as this type of power supply device, in a device including a boost converter that boosts and supplies a voltage from a battery to an inverter circuit that drives a motor for driving a vehicle, the torque of the motor increases as the motor speed increases. There has been proposed one that controls a boost converter using a voltage command in which a voltage applied to an inverter circuit increases as the command increases (see, for example, Patent Document 1). In this device, when the drive wheel slips due to idling, the motor torque command is reduced to prevent an excessive current from flowing through the motor. At this time, an action is applied to the inverter circuit as the motor torque command is reduced. The boost converter is controlled by a voltage command that lowers the voltage to be generated.
上述の電源装置では、バッテリを充電する電力がバッテリを充電してもよい最大電力としての入力制限を超過する場合が生じる。例えば、駆動輪の空転によるスリップの後にグリップしたときには、モータが発電し、この発電電力によりバッテリが充電されることになるが、グリップ時には駆動輪の回転数が急減するためにモータの発電電力も大きくなり、発電電力がバッテリの入力制限を超過してしまう。また、モータを効率よく制御するために、モータの回転数が高くなると、インバータ回路の制御を正弦波制御から過変調制御,矩形波制御に順次変更することも行なわれているが、矩形波制御から過変調制御への切り替えや過変調制御から正弦波制御への切り替え時にモータの回転数が急減すると、制御周期や通信周期に対して回転変動力が急峻となるためにパワー収支の乱れが大きくなってしまい、バッテリの充電電力が入力制限を超過してしまう。 In the above-described power supply device, the power for charging the battery may exceed the input limit as the maximum power that may charge the battery. For example, when gripping is performed after slipping due to idling of driving wheels, the motor generates power and the battery is charged by this generated power. The generated power will exceed the battery input limit. In addition, in order to control the motor efficiently, when the motor speed increases, the inverter circuit control is sequentially changed from sine wave control to overmodulation control and rectangular wave control. If the motor speed decreases sharply when switching from overmodulation control to overmodulation control or switching from overmodulation control to sine wave control, the rotational fluctuation force becomes steep with respect to the control cycle or communication cycle, resulting in a large disturbance in the power balance. As a result, the charging power of the battery exceeds the input limit.
本発明の電源装置およびその制御方法は、二次電池を充電する電力がその入力制限を超えるのを抑制することを主目的とする。 The main purpose of the power supply device and the control method thereof of the present invention is to suppress the power for charging the secondary battery from exceeding the input limit.
本発明の電源装置およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The power supply apparatus and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電源装置は、
動力を入出力する少なくとも1つの電動機を備える駆動装置と電力のやりとりを行なう電源装置であって、
二次電池と、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記駆動装置が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の電圧に調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、
前記駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記二次電池の状態に基づいて該二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記二次電池を充電する充電電力が前記設定された入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態を判定する制限超過予測状態判定手段と、
前記制限超過予測状態が判定されたときには、前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The power supply device of the present invention is
A power supply device that exchanges power with a drive device including at least one electric motor that inputs and outputs power,
A secondary battery,
The battery voltage system connected to the battery voltage system to which the secondary battery is connected and the drive voltage system to which the driving device is connected to adjust the voltage of the drive voltage system to a voltage higher than the voltage of the battery voltage system and the battery voltage A boost converter for exchanging power between a system and the drive voltage system;
A smoothing capacitor for smoothing the voltage of the drive voltage system;
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum power that may be charged to the secondary battery based on the state of the secondary battery;
Limit excess prediction state determination means for determining a limit excess prediction state in which charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the set input limit;
Control means for controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes high when the limit excess prediction state is determined;
It is a summary to provide.
この本発明の電源装置では、二次電池を充電する充電電力が二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態が判定されたときには、駆動装置が接続された駆動電圧系の電圧が高くなるよう昇圧コンバータを制御する。駆動電圧系の電圧を高くすると、駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサにより電圧を高くする分だけ電力が消費されるから、その電力分だけ二次電池を充電する充電電力を小さくすることができる。これにより、二次電池を充電する電力がその入力制限を超えるのを抑制することができる。 In the power supply device of the present invention, when the limit excess prediction state is determined in which the charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the input limit as the maximum power that may charge the secondary battery, the driving is performed. The boost converter is controlled so that the voltage of the drive voltage system to which the device is connected is increased. When the voltage of the drive voltage system is increased, power is consumed by the smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system, so that the charge power for charging the secondary battery can be reduced by that amount. it can. Thereby, it can suppress that the electric power which charges a secondary battery exceeds the input restriction | limiting.
こうした本発明の電源装置において、前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されたときには、前記駆動電圧系の電圧が該駆動電圧系に許容される最大電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、平滑コンデンサで消費される電力を大きくすることができるから、その分だけ二次電池を充電する充電電力を小さくして二次電池を充電する電力がその入力制限を超えるのを抑制することができる。 In such a power supply apparatus of the present invention, the control means controls the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes the maximum voltage allowed for the drive voltage system when the limit excess prediction state is determined. It can also be a means. In this way, the power consumed by the smoothing capacitor can be increased, so the charging power for charging the secondary battery is reduced by that amount and the power for charging the secondary battery is prevented from exceeding its input limit. can do.
また、本発明の電源装置において、前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されたときに前記駆動電圧系の電圧と該駆動電圧系に許容される最大電圧との差が所定電圧以上あるときに前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、平滑コンデンサで消費される電力がある程度見込まれて二次電池を充電する電力を小さくする効果があるときにだけ駆動電圧系の電圧が高くなるよう昇圧コンバータを制御することができる。これにより、不要な制御を行なうことを回避することができる。 Further, in the power supply device of the present invention, the control means has a difference between a voltage of the driving voltage system and a maximum voltage allowed for the driving voltage system equal to or greater than a predetermined voltage when the limit excess prediction state is determined. Sometimes, it may be a means for controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes high. In this way, the boost converter can be controlled so that the voltage of the drive voltage system is increased only when the power consumed by the smoothing capacitor is expected to some extent and there is an effect of reducing the power for charging the secondary battery. As a result, unnecessary control can be avoided.
さらに、本発明の電源装置において、前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されていないときには、前記駆動電圧系の電圧が前記駆動装置の要求に応じた電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、ものとすることもできる。 Further, in the power supply device of the present invention, the control means controls the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes a voltage according to the request of the drive device when the limit excess prediction state is not determined. It can also be a means to do.
また、本発明の電源装置において、前記制限超過予測状態判定手段は、前記二次電池を充電する充電電力が前記設定された入力制限から第1のマージンの範囲内に至ったときに前記制限超過予測状態であると判定する手段であるものとすることもできるし、前記駆動装置により消費または発電される駆動起因電力と前記駆動電圧系の電圧変化により前記平滑コンデンサに蓄えたり該平滑コンデンサから放出するコンデンサ起因電力との和の電力が前記設定された入力制限から第2のマージンの範囲内に至ったときに前記制限超過予測状態であると判定する手段であるものとすることもできる。 Further, in the power supply device according to the present invention, the over-limit prediction state determining means may exceed the over-limit when charging power for charging the secondary battery reaches within a first margin range from the set input limit. It can also be a means for determining that it is in a predicted state, and it is stored in the smoothing capacitor or discharged from the smoothing capacitor due to the drive-induced power consumed or generated by the driving device and the voltage change of the driving voltage system. It is also possible to determine that the limit excess prediction state is reached when the sum of the power derived from the capacitor-derived power reaches the second margin range from the set input limit.
本発明の電源装置の制御方法は、
二次電池と、動力を入出力する少なくとも1つの電動機を備える駆動装置が接続された駆動電圧系と前記二次電池が接続された電池電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の電圧に調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサと、を備える電源装置の制御方法であって、
前記二次電池を充電する充電電力が前記二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態を判定したときには、前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する、
ことを特徴とする。
The control method of the power supply device of the present invention is as follows:
The voltage of the drive voltage system is connected to a drive voltage system to which a secondary battery and a drive device including at least one electric motor that inputs and outputs power are connected and a battery voltage system to which the secondary battery is connected. A power supply comprising: a step-up converter that adjusts a voltage equal to or higher than a voltage of the battery voltage system and exchanges power between the battery voltage system and the drive voltage system; and a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system An apparatus control method comprising:
When it is determined that the limit excess prediction state in which the charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the input limit as the maximum power that may charge the secondary battery, the voltage of the drive voltage system is high. Controlling the boost converter to
It is characterized by that.
この本発明の電源装置の制御方法では、二次電池を充電する充電電力が二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態が判定されたときには、駆動装置が接続された駆動電圧系の電圧が高くなるよう昇圧コンバータを制御する。駆動電圧系の電圧を高くすると、駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサにより電圧を高くする分だけ電力が消費されるから、その電力分だけ二次電池を充電する充電電力を小さくすることができる。これにより、二次電池を充電する電力がその入力制限を超えるのを抑制することができる。 In the control method of the power supply device of the present invention, the limit excess prediction state in which the charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the input limit as the maximum power that may charge the secondary battery is determined. Sometimes, the boost converter is controlled so that the voltage of the drive voltage system to which the drive device is connected increases. When the voltage of the drive voltage system is increased, power is consumed by the smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system, so that the charge power for charging the secondary battery can be reduced by that amount. it can. Thereby, it can suppress that the electric power which charges a secondary battery exceeds the input restriction | limiting.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としての電源装置を搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という。)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸32に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という。)40と、インバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりする例えばリチウムイオン二次電池として構成されシステムメインリレー53を介して接続された高圧バッテリ50と、高圧バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という。)52と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、「高電圧系電力ライン」という。)64と高圧バッテリ50が接続された電力ライン(以下、「低電圧系電力ライン」という。)54とに接続されて高電圧系電力ライン64の電圧VHを低電圧系電力ライン54の電圧VLから昇圧可能最大電圧Vmaxの範囲で調整して高電圧系電力ライン64と低電圧系電力ライン54との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ60と、低電圧系電力ライン54の電圧VLを平滑する低電圧系平滑コンデンサ55と、高電圧系電力ライン64の電圧VHを平滑する高電圧系平滑コンデンサ65と、電気部品(例えば、エンジン22の制御に用いられる図示しないスロットルモータや図示しない排気循環装置における排気の還流量を調整するEGRバルブ、図示しない補機など)に電力を供給する低圧バッテリ58と、低電圧系電力ライン54からの電力を降圧して低圧バッテリ58に供給するDC/DCコンバータ57と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
モータECU40は、図示しないCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他にROMやRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。インバータ41,42のスイッチング制御は、高電圧系電圧VHやモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*,回転数Nm1,Nm2に基づいて回転数が低い方から順に正弦波制御,過変調制御,矩形波制御となるよう制御を切り換えて行なわれる。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサからの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The
バッテリECU52は、図示しないCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他にROMやRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、高圧バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからの電圧VL,高圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,高圧バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じて高圧バッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、高圧バッテリ50を管理するために電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて蓄電量の全容量(蓄電容量)に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいて高圧バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、高圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
The
昇圧コンバータ60は、図2に示すように、2つのトランジスタT1,T2とトランジスタT1,T2に逆方向に並列接続された2つのダイオードD1,D2とリアクトルLとにより構成されている。2つのトランジスタT1,T2は、それぞれインバータ41,42の正極母線と負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLと負極母線とにはそれぞれシステムメインリレー53を介して高圧バッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT1,T2をオンオフ制御することにより高圧バッテリ50の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ41,42に供給したりインバータ41,42の正極母線と負極母線とに作用している直流電圧を降圧して高圧バッテリ50を充電したりすることができる。
As shown in FIG. 2, boost
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、高電圧系電力ライン64に取り付けられた電圧センサ61aからの高電圧系電圧VHやイグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、システムメインリレー53への駆動信号や昇圧コンバータ60へのスイッチング制御信号,DC/DCコンバータ57へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット70によって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジン22を運転しながら走行するときには、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに応じて走行のために駆動軸32に要求される要求トルクTr*を設定し、要求トルクTr*に駆動軸32の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrvを計算する。次に、高圧バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて高圧バッテリ50を充放電するための充放電要求パワーPb*と走行用パワーPdrvと損失Lossとの和としてエンジン22から出力すべき要求パワーPe*を計算すると共にエンジン22を効率よく運転することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)と計算した要求パワーPe*とを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。そして、高圧バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸32に作用するトルクを要求トルクTr*から減じたトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する。こうして設定したエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを実行し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御する。以下、こうした走行をハイブリッド走行という。このハイブリッド走行の際には、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*とモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2とに基づいてモータMG1,MG2を駆動するのに必要な電圧を求めて目標電圧指令VH*を設定し、高電圧系電圧VHが設定した目標電圧指令VH*となるよう昇圧コンバータ60の2つのトランジスタT1,T2をスイッチング制御する。
The
また、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジン22の運転を停止した状態で走行するときには、アクセル開度Accと車速Vとに応じて駆動軸32に要求される要求トルクTr*を設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にモータMG2のトルク指令Tm2*に要求トルクTr*を設定する。そして、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御する。以下、こうした走行を電動走行という。この電動走行の際には、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、モータMG2のトルク指令Tm2*とモータMG2の回転数Nm2とに基づいてモータMG2を駆動するのに必要な電圧を求めて目標電圧指令VH*を設定し、高電圧系電圧VHが設定した目標電圧指令VH*となるよう昇圧コンバータ60の2つのトランジスタT1,T2をスイッチング制御する。
Further, when the hybrid
ここで、実施例の電源装置としては、主として、高圧バッテリ50と昇圧コンバータ60と高電圧系平滑コンデンサ65とバッテリECU52とハイブリッド用電子制御ユニット70とが該当する。
Here, the high-
次に、実施例のハイブリッド自動車20が走行している最中に高圧バッテリ50を充電する電力が高圧バッテリ50の入力制限Win近傍に至ったときの動作について説明する。図3は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される入力制限回避用目標電圧修正ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、システム起動後に所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation when the electric power for charging the
入力制限回避用目標電圧修正ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2やトルク指令Tm1*,Tm2*,電圧センサ61aからの高電圧系電圧VH,高圧バッテリ50の入力制限Winを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2については、図示しない回転位置検出センサにより検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。トルク指令Tm1*,Tm2*については、図示しない駆動制御ルーチンにより設定されてRAM76の所定領域に記憶されたものを読み出すことにより入力するものとした。高圧バッテリ50の入力制限Winについては、高圧バッテリ50の電池温度Tbと高圧バッテリ50の蓄電割合SOCとに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
When the input restriction avoidance target voltage correction routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2にトルク指令Tm1*,Tm2*を各々乗じてモータMG1,MG2で消費または発電されるモータ電力Pm1,Pm2を計算すると共に(ステップS110)、高電圧系電圧VHの2乗の値と前回このルーチンが実行されたときの高電圧系電圧VHの2乗の値との差に高電圧系平滑コンデンサ65のコンデンサ容量Cと値1/2とを乗じて高電圧系平滑コンデンサ65を充放電するコンデンサ電力Pcを計算し(ステップS120)、計算したモータ電力Pm1,Pm2とコンデンサ電力Pcとの和を判定用電力Pjとして計算する(ステップS130)。そして、この判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値より小さいか否かを判定すると共に(ステップS140)、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値より小さいか否かを判定する(ステップS150)。ここで、マージンα1は、モータMG1,MG2や高電圧系平滑コンデンサ65以外で電力を消費する機器を考慮して高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至ったことを判定する際の余裕分として設定されるものであり、高圧バッテリ50の特性やモータMG1,MG2や高電圧系平滑コンデンサ65以外で電力を消費する機器の特性などにより定めることができる。マージンβは、ある程度の電力により高電圧系平滑コンデンサ65を充電することができる電圧差であり、高電圧系平滑コンデンサ65の特性などにより定めることができる。なお、実施例では、高圧バッテリ50を充電する電力を負(高圧バッテリ50から放電する電力を正)として符号を考えているから、入力制限Winは負の値となる。入力制限Winにマージンαを加えることは、高圧バッテリ50を充電する電力を正として符号を考えれば、入力制限Winからマージンαを減じることになる。
When the data is input in this way, the motor powers Pm1, Pm2 consumed or generated by the motors MG1, MG2 are calculated by multiplying the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 by the torque commands Tm1 *, Tm2 *, respectively (step S110). ) The difference between the square value of the high voltage system voltage VH and the square value of the high voltage system voltage VH when this routine was executed last time is equal to the capacitance C and the value 1 / Is multiplied by 2 to calculate the capacitor power Pc for charging / discharging the high-voltage smoothing capacitor 65 (step S120), and the sum of the calculated motor power Pm1, Pm2 and the capacitor power Pc is calculated as the determination power Pj (step S120). S130). Then, it is determined whether or not the determination power Pj is smaller than the value obtained by adding the margin α1 to the input limit Win of the high-voltage battery 50 (step S140), and the high voltage system voltage VH is increased from the maximum boostable voltage Vmax to the margin β. It is determined whether or not the value is smaller than the value obtained by subtracting (step S150). Here, the margin α1 is determined when it is determined that the power for charging the high-
判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときには、高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至っており、高電圧系平滑コンデンサ65を充電する余裕があると判断し、昇圧可能最大電圧Vmaxを目標電圧指令VH*に設定することによって目標電圧指令VH*を修正して(ステップS160)、本ルーチンを終了する。目標電圧指令VH*を修正すると、高電圧系電圧VHが目標電圧指令VH*となるように昇圧コンバータ60の2つのトランジスタTr1,Tr2がスイッチング制御される。このときの判定用電力Pjと高電圧系電圧VHとの時間変化の一例を図4に示す。図中、判定用電力Pjにおける実線は実施例の入力制限回避用目標電圧修正ルーチンを実行しているときの判定用電力Pjの時間変化を示し、一点鎖線は入力制限回避用目標電圧修正ルーチンを実行しないときの判定用電力Pjの時間変化を比較例として示す。比較例では、判定用電力Pjが小さくなって高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満に至った時間T1でも目標電圧指令VH*の修正は行なわれないため、判定用電力Pjはその後も小さくなって高圧バッテリ50の入力制限Winを超過する。一方、実施例では、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満に至った時間T1で目標電圧指令VH*が昇圧可能最大電圧Vmaxに修正されて昇圧コンバータ60が制御されるから、高電圧系電圧VHは上昇して昇圧可能最大電圧Vmaxとなり、この間に、判定用電力Pjは高電圧系平滑コンデンサ65が充電されるために大きく(絶対値としては小さく)なって、高圧バッテリ50の入力制限Win近傍から遠ざかる。こうした高電圧系平滑コンデンサ65の充電により、判定用電力Pjは、その後のモータMG1,MG2の駆動にもよるが、比較例と同様であれば、その後に小さくなるが高圧バッテリ50の入力制限Winを超過することなく上昇するようになる。
When the determination power Pj is less than the value obtained by adding the margin α1 to the input limit Win of the
なお、ステップS140で判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値以上であると判定されたときには、高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至っていないと判断して、目標電圧指令VH*を修正することなく、本ルーチンを終了し、ステップS140で判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であると判定されてもステップS150で高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値以上であると判定されたときには、高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至っているが高電圧系平滑コンデンサ65を充電する余裕がないと判断して、目標電圧指令VH*を修正することなく、本ルーチンを終了する。この場合、本発明の手法とは異なる手法、例えば、モータMG1,MG2の駆動制限を課して高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超過しないようにする手法などが用いられる。なお、こうした高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超過しないようにする手法は、上述の実施例の目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正する手法を実行した後に高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超過しそうなときにも用いられる。
If it is determined in step S140 that the determination power Pj is equal to or greater than the value obtained by adding the margin α1 to the input limit Win of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20に搭載された電源装置によれば、モータMG1,MG2で消費または発電されるモータ電力Pm1,Pm2と高電圧系平滑コンデンサ65を充放電するコンデンサ電力Pcとの和の電力としての判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときには、目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正することにより、高電圧系電圧VHを昇圧可能最大電圧Vmaxに上昇させて高電圧系平滑コンデンサ65を充電し、これにより、判定用電力Pjを大きく(絶対値としては小さく)して高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超過するのを抑制することができる。したがって、駆動輪39a,39bの空転によるスリップの後にグリップしたときに生じるモータMG2の回転数Nm2の急変に伴う過大な電力による高圧バッテリ50の充電の際にも高圧バッテリ50を充電する電力が高圧バッテリ50の入力制限Winを超過するのを抑制することができる。また、インバータ41,42の制御を正弦波制御から過変調制御,矩形波制御に順次変更する際にモータMG1の回転数Nm1やモータMG2の回転数Nm2が急変してパワー収支の乱れが大きくなっても、高圧バッテリ50を充電する電力が高圧バッテリ50の入力制限Winを超過するのを抑制することができる。
According to the power supply device mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20に搭載された電源装置では、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であると判定されても高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値以上であると判定されたときには、高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至っているが高電圧系平滑コンデンサ65を充電する余裕がないと判断して、目標電圧指令VH*を修正しないものとしたが、この場合でも目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正するものとしてもよい。
In the power supply device mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20に搭載された電源装置では、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときには、目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正するものとしたが、高電圧系平滑コンデンサ65を充電すればよいから、目標電圧指令VH*を大きくする修正を行なうものであれば昇圧可能最大電圧Vmaxに修正するものではないものとしても構わない。
In the power supply device mounted on the
実施例のハイブリッド自動車20に搭載された電源装置では、モータMG1,MG2で消費または発電されるモータ電力Pm1,Pm2と高電圧系平滑コンデンサ65を充放電するコンデンサ電力Pcとの和の電力としての判定用電力Pjにより高圧バッテリ50を充電する電力が高圧バッテリ50の入力制限Win近傍に至ったか否かを判定するものとしたが、高圧バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからの電圧VLと高圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ibとの積により高圧バッテリ50を充放電する充放電電力Pchgを求め、この充放電電力Pchgが高圧バッテリ50の入力制限Win近傍に至ったか否かを判定するものとしてもよい。この場合の入力制限回避用目標電圧修正ルーチンの一例を図5に示す。この変形例の入力制限回避用目標電圧修正ルーチンでは、電圧センサ51aからの電圧VLと電流センサ51bからの充放電電流IbをバッテリECU52からの通信により入力すると共に電圧センサ61aからの高電圧系電圧VHを入力し(ステップS200)、入力した電圧VLと充放電電流Ibとの積として高圧バッテリ50を充放電する充放電電力Pchgを計算し(ステップS210)、充放電電力Pchgが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα2を加えた値未満であるか否かを判定すると共に(ステップS220)、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるか否かを判定し(ステップS230)、充放電電力Pchgが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα2を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときに目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。ここで、マージンα2は、高圧バッテリ50を充電する電力が入力制限Winの近傍に至ったことを判定する際の余裕分として設定されるものであり、高圧バッテリ50の特性などにより定めることができ、上述のマージンα1と同一の値を用いてもよいし、マージンα1と異なる値を用いてもよい。このように、高圧バッテリ50を充放電する充放電電力Pchgを計算して充放電電力Pchgにより高圧バッテリ50の入力制限Win近傍に至ったか否かを判定することにより、判定を直接的により正確に行なうことができる。なお、実施例で充放電電力Pchgを用いずに判定用電力Pjを用いたのは、高圧バッテリ50の電圧VLや充放電電流Ibの検出の時間間隔は蓄電割合SOCや入出力制限Win,Woutの設定を考えると比較的大きく、モータMG1,MG2を制御する時間間隔はmsec程度に小さいため、電圧VLや充放電電流Ibの積による充放電電力Pchgを用いると、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2の急変に伴う急激な電力変化に追従することができない場合が生じるからである。したがって、電圧VLや充放電電流Ibの積による充放電電力Pchgを用いる場合には、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2の急変に追従することができる程度に、電圧VLや充放電電流Ibの検出の時間間隔を小さくする必要がある。
In the power supply device mounted on the
実施例では、実施の形態としてハイブリッド自動車20に搭載された電源装置として説明したが、図6に例示するように、バッテリ50とモータMGを駆動するインバータINVとの間に昇圧コンバータ60を備えると共に昇圧コンバータ60よりインバータINV側に平滑コンデンサ65を備える電気自動車120に搭載された電源装置としてもよいし、こうした自動車以外の車両や船舶、航空機などの移動体に搭載された電源装置としてもよいし、移動しない建設設備などに組み込まれた電源装置としてもよい。また、電源装置の制御方法の形態としても構わない。
In the embodiment, the power supply device mounted on the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ50が「二次電池」に相当し、インバータ41,42が接続された高電圧系電力ライン64と高圧バッテリ50が接続された低電圧系電力ライン54とに接続されて高電圧系電力ライン64の電圧VHを低電圧系電力ライン54の電圧VLから昇圧可能最大電圧Vmaxの範囲で調整して高電圧系電力ライン64と低電圧系電力ライン54との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ60が「昇圧コンバータ」に相当し、高電圧系電力ライン64に取り付けられた高電圧系平滑コンデンサ65が「平滑コンデンサ」に相当し、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づく高圧バッテリ50の蓄電割合SOCと温度センサ51cにより検出された高圧バッテリ50の電池温度Tbとに基づいて高圧バッテリ50を充電してもよい最大許容電力である入力制限Winを演算するバッテリECU52が「入力制限設定手段」に相当し、モータMG1,MG2で消費または発電されるモータ電力Pm1,Pm2と高電圧系平滑コンデンサ65を充放電するコンデンサ電力Pcとの和の電力としての判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満である否かを判定する図3の入力制限回避用目標電圧修正ルーチンのステップS100〜S140の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「制限超過予測状態判定手段」に相当し、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときには、目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正する図3の入力制限回避用目標電圧修正ルーチンのステップS140〜S160の処理を実行すると共に高電圧系電力ライン64の電圧VHが修正された目標電圧指令VH*になるよう昇圧コンバータ60の2つのトランジスタTr1,Tr2をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など種々のタイプを用いることができる。「昇圧コンバータ」としては、インバータ41,42が接続された高電圧系電力ライン64と高圧バッテリ50が接続された低電圧系電力ライン54とに接続されて高電圧系電力ライン64の電圧VHを低電圧系電力ライン54の電圧VLから昇圧可能最大電圧Vmaxの範囲で調整して高電圧系電力ライン64と低電圧系電力ライン54との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ60に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と駆動装置が接続された駆動電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上の電圧に調節すると共に電池電圧系と駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「平滑コンデンサ」としては、高電圧系平滑コンデンサ65に限定されるものではなく、駆動電圧系の電圧を平滑するものであれば如何なるものとしても構わない。「入力制限設定手段」としては、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づく高圧バッテリ50の蓄電割合SOCと温度センサ51cにより検出された高圧バッテリ50の電池温度Tbとに基づいて高圧バッテリ50を充電してもよい最大許容電力である入力制限Winを演算するものに限定されるものではなく、蓄電割合SOCや電池温度Tbの他に例えば高圧バッテリ50の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、二次電池の状態に基づいて二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制限超過予測状態判定手段」としては、モータMG1,MG2で消費または発電されるモータ電力Pm1,Pm2と高電圧系平滑コンデンサ65を充放電するコンデンサ電力Pcとの和の電力としての判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満である否かを判定するものに限定されるものではなく、高圧バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからの電圧VLと高圧バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ibとの積により演算される高圧バッテリ50を充放電する充放電電力Pchgが高圧バッテリ50の入力制限Win近傍に至ったか否かを判定するものなど、二次電池を充電する充電電力が入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であり、且つ、高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値未満であるときには、目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正すると共に高電圧系電力ライン64の電圧VHが修正された目標電圧指令VH*になるよう昇圧コンバータ60の2つのトランジスタTr1,Tr2をスイッチング制御するものに限定されるものではなく、判定用電力Pjが高圧バッテリ50の入力制限Winにマージンα1を加えた値未満であれば高電圧系電圧VHが昇圧可能最大電圧Vmaxからマージンβを減じた値以上であっても目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxに修正すると共に高電圧系電力ライン64の電圧VHが修正された目標電圧指令VH*になるよう昇圧コンバータ60の2つのトランジスタTr1,Tr2をスイッチング制御するものとしたり、目標電圧指令VH*を昇圧可能最大電圧Vmaxより小さな電圧に修正するものとしたりするなど、制限超過予測状態が判定されたときには駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “secondary battery” is not limited to the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電源装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the power supply device manufacturing industry.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、32 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 高圧バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、53 システムメインリレー、54 低電圧系電力ライン、55 低電圧系平滑コンデンサ、57 DC/DCコンバータ、58 低圧バッテリ、60 昇圧コンバータ、61a 電圧センサ、64 高電圧系電力ライン、65 高電圧系平滑コンデンサ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、120 電気自動車、MG,MG1,MG2 モータ、INV インバータ。
20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 32 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 High voltage battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 51c Temperature sensor, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 53 System main relay, 54 Low voltage system power line, 55 Low voltage
Claims (7)
二次電池と、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記駆動装置が接続された駆動電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上の電圧に調節すると共に前記電池電圧系と前記駆動電圧系との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータと、
前記駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記二次電池の状態に基づいて該二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記二次電池を充電する充電電力が前記設定された入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態を判定する制限超過予測状態判定手段と、
前記制限超過予測状態が判定されたときには、前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、
を備える電源装置。 A power supply device that exchanges power with a drive device including at least one electric motor that inputs and outputs power,
A secondary battery,
The battery voltage system connected to the battery voltage system to which the secondary battery is connected and the drive voltage system to which the driving device is connected to adjust the voltage of the drive voltage system to a voltage higher than the voltage of the battery voltage system and the battery voltage A boost converter for exchanging power between a system and the drive voltage system;
A smoothing capacitor for smoothing the voltage of the drive voltage system;
Input limit setting means for setting an input limit as the maximum power that may be charged to the secondary battery based on the state of the secondary battery;
Limit excess prediction state determination means for determining a limit excess prediction state in which charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the set input limit;
Control means for controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes high when the limit excess prediction state is determined;
A power supply device comprising:
前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されたときには、前記駆動電圧系の電圧が該駆動電圧系に許容される最大電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、
電源装置。 The power supply device according to claim 1,
The control means is means for controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes a maximum voltage allowed for the drive voltage system when the limit excess prediction state is determined.
Power supply.
前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されたときに前記駆動電圧系の電圧と該駆動電圧系に許容される最大電圧との差が所定電圧以上あるときに前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、
電源装置。 The power supply device according to claim 1 or 2,
When the difference between the voltage of the drive voltage system and the maximum voltage allowed for the drive voltage system is greater than or equal to a predetermined voltage when the limit excess prediction state is determined, the control means Means for controlling the boost converter to be higher,
Power supply.
前記制御手段は、前記制限超過予測状態が判定されていないときには、前記駆動電圧系の電圧が前記駆動装置の要求に応じた電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、
電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
The control means is means for controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system becomes a voltage according to a request of the drive device when the limit excess prediction state is not determined.
Power supply.
前記制限超過予測状態判定手段は、前記二次電池を充電する充電電力が前記設定された入力制限から第1のマージンの範囲内に至ったときに前記制限超過予測状態であると判定する手段である、
電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4,
The over-limit prediction state determination means is a means for determining that the over-limit prediction state is established when charging power for charging the secondary battery reaches a range of a first margin from the set input limit. is there,
Power supply.
前記制限超過予測状態判定手段は、前記駆動装置により消費または発電される駆動起因電力と前記駆動電圧系の電圧変化により前記平滑コンデンサに蓄えたり該平滑コンデンサから放出するコンデンサ起因電力との和の電力が前記設定された入力制限から第2のマージンの範囲内に至ったときに前記制限超過予測状態であると判定する手段である、
電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4,
The limit excess prediction state determination means is a sum of the drive-induced power consumed or generated by the driving device and the capacitor-derived power stored in or discharged from the smoothing capacitor due to a voltage change of the drive voltage system. Is a means for determining that the limit excess prediction state is reached when the input limit is within a second margin range from the set input limit.
Power supply.
前記二次電池を充電する充電電力が前記二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限を超過しそうな状態である制限超過予測状態を判定したときには、前記駆動電圧系の電圧が高くなるよう前記昇圧コンバータを制御する、
ことを特徴とする電源装置の制御方法。 The voltage of the drive voltage system is connected to a drive voltage system to which a secondary battery and a drive device including at least one electric motor that inputs and outputs power are connected and a battery voltage system to which the secondary battery is connected. A power supply comprising: a step-up converter that adjusts a voltage equal to or higher than a voltage of the battery voltage system and exchanges power between the battery voltage system and the drive voltage system; and a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system An apparatus control method comprising:
When it is determined that the limit excess prediction state in which the charging power for charging the secondary battery is likely to exceed the input limit as the maximum power that may charge the secondary battery, the voltage of the drive voltage system is high. Controlling the boost converter to
A control method for a power supply device.
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Cited By (4)
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JP2015196455A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid electric vehicle control system |
JP2016011062A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社デンソー | Vehicle control device |
CN112737031A (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | System and method for setting BDC (potential distribution) stable bus voltage and power of hydrogen-powered automobile |
-
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103378734A (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-30 | 瑞萨电子株式会社 | Semiconductor integrated circuit device, power supply device, and method of controlling power supply device |
JP2013225966A (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor integrated circuit device, power supply device, and method for controlling power supply device |
US9658631B2 (en) | 2012-04-20 | 2017-05-23 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device, power supply device, and method of controlling power supply device |
US9973074B2 (en) | 2012-04-20 | 2018-05-15 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device |
US10903735B2 (en) | 2012-04-20 | 2021-01-26 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit device and power supply device |
JP2015196455A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid electric vehicle control system |
JP2016011062A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社デンソー | Vehicle control device |
CN112737031A (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | System and method for setting BDC (potential distribution) stable bus voltage and power of hydrogen-powered automobile |
CN112737031B (en) * | 2020-12-29 | 2024-02-06 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | System and method for setting voltage and power of BDC stable bus of hydrogen energy automobile |
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