JP2012065488A - Vehicle power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の電源システムに係り、特に駆動系へ電力を供給する高電圧バッテリと、制御系や補機へ電力を供給する低電圧バッテリとの2つのバッテリ、及び高電圧バッテリの電圧を降圧して低電圧バッテリヘの充電を行うDC/DCコンバータを備えた車両の電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system for a vehicle, and in particular, two batteries, a high voltage battery that supplies power to a drive system and a low voltage battery that supplies power to a control system and an auxiliary machine, and the voltage of the high voltage battery. The present invention relates to a vehicle power supply system including a DC / DC converter that steps down and charges a low-voltage battery.
走行用のモータを備えた電気自動車及びハイブリッド車等の電動車両は、一般的に、モータを駆動するための高電圧バッテリと、電装装置及び補機類を駆動するための低電圧バッテリ(ガソリン車と同様、12V系の鉛蓄電池等)との、電圧の異なる2つのバッテリを備え、さらに、高電圧バッテリの電圧を降圧し、低電圧バッテリの充電を行うDC/DCコンバータを備えている。
また、このような車両では、走行用のモータやエンジン、バッテリ等の各コンポーネントの情報を管理し、統合制御を行う制御手段(統合ECU)を備え、若しくは、いずれかのコンポーネントの制御手段に、上記の統合制御を行う機能を持たせることが多くなっている。
Generally, electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles equipped with a motor for traveling are used as a high voltage battery for driving the motor and a low voltage battery (gasoline vehicle for driving the electrical equipment and auxiliary equipment). As well as a 12V system lead storage battery, etc., and a DC / DC converter that steps down the voltage of the high voltage battery and charges the low voltage battery.
Moreover, in such a vehicle, the information of each component, such as a motor for driving, an engine, and a battery, is managed, and is provided with a control means (integrated ECU) that performs integrated control, or the control means of any component includes A function to perform the above-described integrated control is often provided.
特許文献1に係る電気自動車用DC/DCコンバータの異常監視装置は、DC/DCコンバータに過電流や過電圧、短絡や断線等の内部故障等に対する保護機能を備え、DC/DCコンバータの出力電圧の低下及び/又はその異常上昇を検出したときに、その異常警報を発するものである。
特許文献2に係る車両用配電装置は、車載電気負荷全般への給電が不可能な場合でも、重要な車載電気負荷には給電をして車両走行機能の低下を最小限に抑制するものである。
特許文献3に係る車両の制御装置は、電力変換機構(DC/DCコンバータ)に異常が生じても、できる限り通常状態の走行を実施するものである。
The abnormality monitoring device for a DC / DC converter for an electric vehicle according to Patent Document 1 includes a protection function against an internal failure such as an overcurrent, an overvoltage, a short circuit, or a disconnection in the DC / DC converter, and the output voltage of the DC / DC converter is When a decrease and / or an abnormal increase is detected, an abnormal alarm is issued.
The power distribution device for a vehicle according to
The vehicle control device according to Patent Document 3 performs traveling in a normal state as much as possible even if an abnormality occurs in the power conversion mechanism (DC / DC converter).
ところが、従来、上記の特許文献1では、DC/DCコンバータに異常が発生した場合に、DC/DCコンバータからの車載電気負荷である12V系補機への電力供給や、12V系バッテリヘの充電が停止される結果、12V系補機の駆動により12Vバッテリの電圧の低下を招く。さらに、このため、電気自動車やハイブリッド車の場合には、ガソリン車と比較して、12V系補機の電気負荷が大きく、また、ブレーキ負圧を発生させるバキュームポンプ等も12V系補機であることから、車両の走行性能に大きな影響を及ぼすことになる。
このような不具合を解消するために、上記の特許文献2に記載のように、重要度が低い車載電気負荷への給電を遮断して、重要度の高い車載電気負荷への優先給電を可能とする給電制御装置を設ける方法や、上記の特許文献3に記載のように、車載電気負荷の駆動を制限する制御を実施する等、様々な手段が提案されている。
しかしながら、上述の特許文献2では、新たに、12V電源系の給電制御装置の追加が必要となり、コストの増加を招く不都合があり、また、電気自動車及びハイブリッド車等の電動車両の構成及びDC/DCコンバータの異常を想定していない。
また、上述の特許文献3では、車載電気負荷の駆動制限を行う制御手段(統合ECU)の制御対象外である車載電気負荷(例えば、運転者のスイッチ操作で機械的に作動するオーディオ機器等)に対しては、効果が得られなく、また、全ての車載電気負荷を制御手段の制御対象とする場合には、既存のガソリン車で用いられている部品との共通化ができなくなる、制御手段の高性能化か必要となり、コストが増加するという不都合があった。
However, conventionally, in the above-mentioned Patent Document 1, when an abnormality occurs in the DC / DC converter, the power supply from the DC / DC converter to the 12V auxiliary machine, which is an in-vehicle electric load, or the charging of the 12V battery is performed. As a result, the voltage of the 12V battery is lowered by driving the 12V auxiliary machine. For this reason, in the case of an electric vehicle or a hybrid vehicle, the electric load of a 12V auxiliary machine is larger than that of a gasoline vehicle, and a vacuum pump or the like that generates a negative brake pressure is also a 12V auxiliary machine. For this reason, it greatly affects the running performance of the vehicle.
In order to solve such a problem, as described in
However, in the above-mentioned
Moreover, in the above-mentioned patent document 3, the vehicle-mounted electric load (for example, the audio equipment etc. which operate | moves mechanically by a driver | operator's switch operation etc.) which is out of the control object of the control means (integrated ECU) which performs drive restriction of a vehicle-mounted electric load The control means cannot be used in common with the parts used in the existing gasoline vehicle when the effect is not obtained, and all on-vehicle electric loads are controlled by the control means. However, there is a disadvantage that the cost increases.
そこで、この発明の目的は、低電圧バッテリの電力消費を抑え、退避走行可能な距離を伸ばすことができる車両の電源システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply system for a vehicle that can reduce the power consumption of a low-voltage battery and extend the distance that can be evacuated.
この発明は、車輪を駆動するモータを設け、このモータに電力を供給する高電圧バッテリを設け、車載電気負荷に電力を供給する低電圧バッテリを設け、前記高電圧バッテリの電圧を降圧するDC/DCコンバータを設け、このDC/DCコンバータにより降圧された電圧により前記低電圧バッテリを充電する車両の電源システムにおいて、車両走行に不可欠な車載電気負荷は直接前記低電圧バッテリに接続し、車両走行に不可欠ではない車載電気負荷は該車載電気負荷への電源供給を遮断する電源遮断手段を介して前記低電圧バッテリに接続し、前記DC/DCコンバータの異常を検知する異常検知手段を設け、この異常検知手段により前記DC/DCコンバータの異常を検知した時には前記電源遮断手段により前記車両走行に不可欠ではない車載電気負荷への電源供給を遮断する制御手段を設けたことを特徴とする。 The present invention provides a motor for driving wheels, a high voltage battery for supplying electric power to the motor, a low voltage battery for supplying electric power to an in-vehicle electric load, and a DC / DC for stepping down the voltage of the high voltage battery. In a vehicle power supply system in which a DC converter is provided and the low voltage battery is charged by a voltage stepped down by the DC / DC converter, an in-vehicle electric load indispensable for vehicle travel is directly connected to the low voltage battery for vehicle travel. A non-essential in-vehicle electric load is connected to the low-voltage battery through a power-off means for cutting off the power supply to the in-vehicle electric load, and provided with an abnormality detection means for detecting an abnormality in the DC / DC converter. When an abnormality of the DC / DC converter is detected by the detecting means, it is indispensable for the vehicle traveling by the power shut-off means. Characterized in that a control means for interrupting the power supply to the vehicle electrical loads are.
この発明の車両の電源システムは、DC/DCコンバータに異常が発生した場合に、走行に不可欠な車載電気負荷への電源供給を継続する一方、走行に不可欠ではない車載電気負荷への電源供給を停止するため、低電圧バッテリの電力消費を抑え、退避走行可能な距離を伸ばすことができる。 The vehicle power supply system of the present invention continues to supply power to an in-vehicle electric load that is indispensable for traveling when an abnormality occurs in the DC / DC converter, while supplying power to an in-vehicle electric load that is not indispensable for traveling. Since it stops, the power consumption of the low-voltage battery can be suppressed, and the distance that can be evacuated can be extended.
この発明は、低電圧バッテリの電力消費を抑え、退避走行可能な距離を伸ばす目的を、DC/DCコンバータに異常が発生した場合、走行に不可欠な車載電気負荷への電源供給を継続する一方、走行に不可欠ではない車載電気負荷への電源供給を停止して実現するものである。 The present invention aims to reduce the power consumption of the low-voltage battery and extend the distance that can be evacuated. When an abnormality occurs in the DC / DC converter, while continuing to supply power to the in-vehicle electric load that is indispensable for traveling, This is achieved by stopping the power supply to the in-vehicle electric load that is not essential for traveling.
図1、図2は、この発明の実施例を示すものである。
図1において、1は電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に搭載された電源システムである。
この電源システム1は、車輪を駆動する走行用のモータ2と、このモータ2に電力を供給する高電圧バッテリ3と、後述の車載電気負荷7、8、9に電力を供給する低電圧バッテリ4(12V系の鉛蓄電池等)と、高電圧バッテリ3の電圧を降圧するDC/DCコンバータ5とを設け、このDC/DCコンバータ5により降圧された電圧により低電圧バッテリ4を充電する。
高電圧バッテリ3は、DC/DCコンバータ5及びインバータ6に接続されている。また、モータ2は、インバータ6により駆動制御される。高電圧バッテリ3の電圧は、DC/DCコンバータ5により降圧され、低電圧バッテリ4及び後述の車載電気負荷7、8、9へと供給される。
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power supply system mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
The power supply system 1 includes a traveling
The high voltage battery 3 is connected to a DC /
また、この電源システム1において、車両走行に不可欠な車載電気負荷としての第一の車載電気負荷(12V系補機)7は、直接低電圧バッテリ4に接続する一方、車両走行に不可欠ではない車載電気負荷である第二の車載電気負荷(12V系補機)8・第三の車載電気負荷(12V系補機)9は、第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11を介して低電圧バッテリ4に接続している。
第一の車載電気負荷7は、車両走行する上で必要不可欠な12V系の補機類であり、低電圧バッテリ4及びDC/DCコンバータ5に直接的に接続している。
第二の車載電気負荷8は、車両走行する上で第一の車載電気負荷7よりも優先順位の低い12V系の補機類であり、第一の電源遮断手段10を介して低電圧バッテリ4及びDC/DCコンバータ5に接続している。
第三の車載電気負荷9は、車両走行する上で第二の車載電気負荷8よりも優先順位の低い12V系の補機類であり、第二の電源遮断手段11を介して低電圧バッテリ4及びDC/DCコンバータ5に接続している。
第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11は、第二の車載電気負荷8・第三の車載電気負荷9への電源供給を遮断するものであり、DC/DCコンバータ5及びインバータ6をはじめ、様々なコンポーネントを統合制御する制御手段(統合ECU)12に連絡し、この制御手段12により作動制御される。
なお、この第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11は、緊急時に電源を遮断することが目的であるため、通常時は、電気的に接続され、通電時にのみ、電気的に切り離される機構を有する接点のリレー等を用いる方が、効率や信頼性の面から好ましいものである。
また、電源システム1では、DC/DCコンバータ5の異常を検知するように、DC/DCコンバータ5に異常検知手段13を備えている。
制御手段12には、第一の電源遮断手段10と、第二の電源遮断手段11と、異常検知手段13とが連絡している。
In the power supply system 1, a first in-vehicle electric load (12V auxiliary machine) 7 as an in-vehicle electric load indispensable for vehicle travel is directly connected to the low-voltage battery 4, but is not indispensable for vehicle travel. The second in-vehicle electric load (12V system auxiliary machine) 8 and the third in-vehicle electric load (12V system auxiliary machine) 9 which are electric loads are connected via the first power supply cutoff means 10 and the second power supply cutoff means 11. Connected to the low voltage battery 4.
The first on-vehicle
The second in-vehicle
The third in-vehicle
The first power cut-off means 10 and the second power cut-off means 11 cut off the power supply to the second in-vehicle
The first power shut-off means 10 and the second power shut-off means 11 are intended to shut off the power supply in an emergency. Therefore, the first power shut-off means 10 and the second power shut-off means 11 are electrically connected in a normal state and electrically only when energized. The use of a contact relay or the like having a mechanism to be disconnected is preferable from the viewpoint of efficiency and reliability.
In the power supply system 1, the DC /
The control means 12 is in communication with a first power cutoff means 10, a second power cutoff means 11, and an abnormality detection means 13.
そして、制御手段12は、異常検知手段13によりDC/DCコンバータ5の異常を検知した時に、第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11を作動することにより第二の車載電気負荷8・第三の車載電気負荷9への電源供給を遮断する。
これにより、DC/DCコンバータ5に異常が発生した場合、走行に不可欠な12V系補機の第一の車載電気負荷7への電源供給を継続する一方、走行に不可欠ではない12V系補機の第二の車載電気負荷8・第三の車載電気負荷9への電源供給を停止するため、低電圧バッテリ4の電力消費を抑え、退避走行可能な距離を伸ばすことができる。
また、12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9を制御する制御手段12が12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9を停止するのではなく、制御手段12が第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11を用いて12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9への電源供給を停止するため、既存のガソリン車と12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9や制御手段12等の部品の共通化を図ることができる。
Then, when the
As a result, when an abnormality occurs in the DC /
Further, the control means 12 for controlling the second in-vehicle
また、制御手段12は、低電圧バッテリ4の電源電圧値を検出する電圧検出手段14を備え、車両走行に不可欠ではない車載電気負荷である第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9をさらに優先度合に応じて少なくとも2つに分けるとともに、優先度合の高い方は、電圧検出手段14により検出された電圧値に応じて、複数の電源遮断手段である第一の電源遮断手段10・第二の電源遮断手段11により第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9への電源供給を遮断する。電圧検出手段14は、DC/DCコンバータ5及び低電圧バッテリ4に接続している。
これにより、低電圧バッテリ4の電圧が低下した場合には、電圧低下の度合いにより、優先順位に応じて12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9への電源供給を停止するため、状況に合った退避走行を行うことができる。
Further, the control means 12 includes voltage detection means 14 for detecting the power supply voltage value of the low voltage battery 4, and the second in-vehicle
Thereby, when the voltage of the low voltage battery 4 decreases, the power supply to the second in-vehicle
次に、この実施例に係る電源制御を、図2のフローチャートに基づいて説明する。
図2に示すように、制御手段12のプログラムがスタートすると(ステップA01)、DC/DCコンバータ5に異常があるか否かを判断する(ステップA02)。
このステップA02がNOの場合には、低電圧バッテリ4の電圧<第一の判定値Aか否かを判断する(ステップA03)。この第一の判定値Aは、低電圧バッテリ4の電圧低下状態を判定する閾値である。
このステップA03がYESの場合、又は、前記ステップA02がYESの場合には、第二の電源遮断手段11を作動(オン)して(ステップA04)、低電圧バッテリ4の電圧<第二の判定値Bか否かを判断する(ステップA05)。この第二の判定値Bは、低電圧バッテリ4の電圧低下状態を判定する閾値である。ここで、第一の判定値Aと第二の判定値Bとの大小関係は、A>Bである。
このステップA05がYESの場合には、第一の電源遮断手段10を作動(オン)し(ステップA06)、プログラムをリターンする(ステップA07)。
一方、前記ステップA03がNOの場合には、第二の電源遮断手段11及び第一の電源遮断手段10を作動させず、プログラムをリターンする(ステップA07)。また、前記ステップA05がNOの場合には、第一の電源遮断手段10を作動させず、プログラムをリターンする(ステップA07)。
Next, power control according to this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 2, when the program of the control means 12 is started (step A01), it is determined whether or not there is an abnormality in the DC / DC converter 5 (step A02).
If this step A02 is NO, it is determined whether or not the voltage of the low voltage battery 4 <the first determination value A (step A03). The first determination value A is a threshold value for determining the voltage drop state of the low voltage battery 4.
When step A03 is YES or when step A02 is YES, the second power shut-off means 11 is activated (ON) (step A04), and the voltage of the low voltage battery 4 <second determination. It is determined whether or not the value is B (step A05). The second determination value B is a threshold value for determining the voltage drop state of the low voltage battery 4. Here, the magnitude relationship between the first determination value A and the second determination value B is A> B.
If step A05 is YES, the first power shut-off means 10 is activated (turned on) (step A06), and the program is returned (step A07).
On the other hand, when the step A03 is NO, the second power shut-off means 11 and the first power shut-off means 10 are not operated, and the program is returned (step A07). If step A05 is NO, the first power shut-off means 10 is not activated and the program is returned (step A07).
即ち、この実施例においては、電気自動車及びハイブリッド車の12V系補機を備えた電源システム1において、低電圧バッテリ4及びDC/DCコンバータ5を含む12V系システムの異常発生時に、異常を検出した制御手段12からの信号により、車両の退避走行を行うために必要不可欠でない12V系補機の第二車載電気負荷8・第三車載電気負荷9への電源供給を遮断できる機能を、低コストで実施できる。
That is, in this embodiment, in the power supply system 1 equipped with 12V auxiliary equipment for electric vehicles and hybrid vehicles, an abnormality is detected when an abnormality occurs in the 12V system including the low voltage battery 4 and the DC /
この発明に係る車両の電源システムを、各種車両に適用可能である。 The vehicle power supply system according to the present invention can be applied to various vehicles.
1 車両の電源システム
2 モータ
3 高電圧バッテリ
4 低電圧バッテリ
5 DC/DCコンバータ
6 インバータ
7 第一の車載電気負荷(車両走行に不可欠な車載電気負荷)
8 第二の車載電気負荷(車両走行に不可欠ではない車載電気負荷)
9 第三の車載電気負荷(車両走行に不可欠ではない車載電気負荷)
10 第一の電源遮断手段
11 第二の電源遮断手段
12 制御手段(統合ECU)
13 異常検知手段
14 電圧検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system of
8 Second in-vehicle electrical load (in-vehicle electrical load not essential for vehicle travel)
9 Third in-vehicle electrical load (in-vehicle electrical load not essential for vehicle travel)
10 First power cut-off means 11 Second power cut-off means 12 Control means (integrated ECU)
13 Abnormality detection means 14 Voltage detection means
Claims (2)
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JP2010209030A JP2012065488A (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Vehicle power supply system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20160132691A (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electric transfer means and the control method thereof |
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2010
- 2010-09-17 JP JP2010209030A patent/JP2012065488A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160132691A (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electric transfer means and the control method thereof |
JP2016214072A (en) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | Electric transfer means and control method thereof |
KR102285145B1 (en) | 2015-05-11 | 2021-08-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electric transfer means and the control method thereof |
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