JP2012125051A - Power supply control device of electric automobile - Google Patents

Power supply control device of electric automobile Download PDF

Info

Publication number
JP2012125051A
JP2012125051A JP2010273444A JP2010273444A JP2012125051A JP 2012125051 A JP2012125051 A JP 2012125051A JP 2010273444 A JP2010273444 A JP 2010273444A JP 2010273444 A JP2010273444 A JP 2010273444A JP 2012125051 A JP2012125051 A JP 2012125051A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
power
charging
capacitor
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010273444A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英行 ▲高▼橋
Hideyuki Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to JP2010273444A priority Critical patent/JP2012125051A/en
Publication of JP2012125051A publication Critical patent/JP2012125051A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply control device of an electric automobile, which efficiently uses an electric motor while preventing a degradation of a battery.SOLUTION: The electric automobile includes the battery 18 and a capacitor 20 as power supplies of the motor 6 driving a vehicle 1. When the battery 18 becomes in an over-loading state (S2), charging and discharging in the battery 18 is restricted (S4), and an insufficient or excessive power (S5) generated by the restriction is distributed to the capacitor 20 (S7).

Description

本発明は、電気自動車の電源制御装置に係り、詳しくは電動機(モータ)を駆動源とし、当該電動機の電源としてバッテリ及びキャパシタを備えた電気自動車の電源分配制御技術に関する。   The present invention relates to a power supply control device for an electric vehicle, and more particularly to a power distribution control technique for an electric vehicle having a motor (motor) as a drive source and a battery and a capacitor as a power supply for the motor.

近年、車両の駆動源としてエンジンとともに電動機を備えたハイブリッド電気自動車(HEV)や、電動機のみを駆動源とする電気自動車(EV)等がある。そして、当該電動機の電源としては主にバッテリを用いているが、キャパシタを用いることも可能である。
一般に当該電動機の電源には、大充電容量と軽量・小体積の両立、すなわちエネルギー密度の高さと、様々な加速・減速パターンに対応可能な充放電特性が同時に求められる。バッテリはエネルギー密度の点に於いて良好な特性を持つが、充放電時に発熱を伴う。そのため条件によっては、自己の発熱に対する保護回路による電力的な出力制限を加える必要が生じたり、あるいはバッテリ自体の劣化を生じるという特性も併せて持つ。そのような影響は、例えば大電流の充放電や、あるいは継続的な繰り返しの充放電により引き起こされる。一方で、キャパシタは大電流の充放電や繰り返しの充放電に適しており、良好な充放電特性を持つ。反面、エネルギー密度の面に於いてバッテリには及ばず、結果として当該電気自動車に搭載可能な充電容量はバッテリに比較して小さくなる。
In recent years, a hybrid electric vehicle (HEV) including an electric motor together with an engine as a drive source of the vehicle, an electric vehicle (EV) using only the electric motor as a drive source, and the like. And although the battery is mainly used as the power supply of the said electric motor, a capacitor can also be used.
In general, the power source of the motor is required to have both a large charge capacity and a light weight / small volume, that is, high energy density and charge / discharge characteristics that can cope with various acceleration / deceleration patterns. A battery has good characteristics in terms of energy density, but generates heat during charging and discharging. For this reason, depending on the conditions, there is a need to add a power output limitation by a protection circuit against self-heating, or the battery itself may be deteriorated. Such an influence is caused by, for example, charging / discharging of a large current or continuous repeated charging / discharging. On the other hand, the capacitor is suitable for charge / discharge of a large current and repeated charge / discharge, and has good charge / discharge characteristics. On the other hand, it does not reach the battery in terms of energy density, and as a result, the charge capacity that can be mounted on the electric vehicle is smaller than that of the battery.

このような両者の特性に着目して、大電流の発生する制動時にはキャパシタへの充電を行い、急速充電を回避すべくバッテリへの充電は非制動時に行う技術がある(特許文献1参照)。   Paying attention to such characteristics, there is a technique in which charging of a capacitor is performed at the time of braking when a large current is generated, and charging to the battery is performed at the time of non-braking to avoid rapid charging (see Patent Document 1).

特開2010−202189号公報JP 2010-202189 A

上記特許文献1では、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作に応じてバッテリとキャパシタとの切り換えを行っており、アクセル操作がなくブレーキ操作が行われた制動時にキャパシタへの充電を行っている。
しかしながら、例えば高速道路走行等でブレーキ操作がなく、アクセルのON、OFF操作のみで運転が継続的に行われる場合、上記特許文献1では、バッテリにのみ負荷がかかる。さらに上記特許文献1を、アクセルOFF操作にて強力な減速駆動力を発生する設定の車両(例えば大型商用車)に適用し、さらに上記の例に示す運転条件を想定した場合、その車両特性と制御特性の結果、バッテリに大きな負荷が加わることになる。このように、バッテリに長期間あるいは強力な負荷がかかるとバッテリの温度が上昇し、バッテリ保護回路による電力的な出力制限を余儀なくされ、結果、期待される電動機駆動力の発生が不能となる、あるいはバッテリそのものの劣化が促進されるという問題がある。
In Patent Document 1, switching between the battery and the capacitor is performed in accordance with the driver's accelerator operation and brake operation, and the capacitor is charged during braking when the accelerator operation is not performed and the brake operation is performed.
However, for example, when there is no braking operation on an expressway or the like and the driving is continuously performed only by turning the accelerator on and off, in Patent Document 1, a load is applied only to the battery. Furthermore, when the above Patent Document 1 is applied to a vehicle (for example, a large commercial vehicle) set to generate a strong deceleration driving force by an accelerator OFF operation, and further assuming the driving conditions shown in the above example, the vehicle characteristics and As a result of the control characteristics, a large load is applied to the battery. In this way, when the battery is subjected to a long-term or strong load, the temperature of the battery rises, and it is forced to limit power output by the battery protection circuit, and as a result, generation of the expected motor driving force becomes impossible. Alternatively, there is a problem that deterioration of the battery itself is promoted.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バッテリの劣化を防ぎつつ、効率よく電動機を使用することのできる電気自動車の電源制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a power supply control device for an electric vehicle that can efficiently use an electric motor while preventing deterioration of the battery. It is in.

上記した目的を達成するために、請求項1の電気自動車の電源制御装置では、車両を駆動する電動機の電源としてバッテリ及びキャパシタを備えた電気自動車の電源制御装置であって、前記バッテリ及びキャパシタとの間で、前記電動機への供給電力及び前記電動機からの充電電力を分配する電源分配手段と、前記バッテリの状態を検出する前記バッテリ状態検出手段と、前記バッテリ状態検出手段により検出されたバッテリ状態が過負荷状態を示す所定の状態にある場合に、前記バッテリにおける充放電を制限するバッテリ充放電制限手段と、前記バッテリ充放電制限手段により前記バッテリに対する充放電が制限されている場合に、前記電源分配手段により、前記バッテリへの充放電の制限により生じる前記電動機への供給不足電力または前記電動機からの余剰充電電力を前記キャパシタに分配する電源分配制御手段と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1 is a power control apparatus for an electric vehicle provided with a battery and a capacitor as a power source of an electric motor for driving the vehicle, the battery and the capacitor, Between the power supply distribution means for distributing the power supplied to the motor and the charging power from the motor, the battery state detection means for detecting the state of the battery, and the battery state detected by the battery state detection means Battery charging / discharging limiting means for limiting charging / discharging in the battery and charging / discharging to the battery by the battery charging / discharging limiting means when the battery is in a predetermined state indicating an overload state, The power distribution means causes insufficient power supply to the electric motor due to restriction of charging / discharging to the battery or It is characterized by and a power distribution control means for distributing the capacitor surplus charging power from the electric motor.

請求項2の電気自動車の電源制御装置では、請求項1において、前記バッテリ状態検出手段は、前記バッテリの温度に基づきバッテリ状態を検出するものであり、前記バッテリ充放電制限手段は、前記バッテリ状態検出手段により検出された前記バッテリの温度が所定温度以上である場合に過負荷状態と判断して、前記バッテリにおける充放電を制限することを特徴としている。   The power control apparatus for an electric vehicle according to claim 2, wherein the battery state detection unit detects a battery state based on a temperature of the battery, and the battery charge / discharge restriction unit includes the battery state detection unit. When the temperature of the battery detected by the detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, it is determined that the battery is overloaded, and charging / discharging in the battery is limited.

上記手段を用いる本発明の請求項1の電気自動車の電源制御装置によれば、車両を駆動する電動機の電源としてバッテリ及びキャパシタを備えた電気自動車において、バッテリの状態が過負荷状態となったときには、当該バッテリにおける充放電を制限し、この制限により生じる供給不足電力または余剰充電電力をキャパシタに分配する。   According to the electric vehicle power supply control apparatus of the first aspect of the present invention using the above means, in an electric vehicle including a battery and a capacitor as a power source of an electric motor for driving the vehicle, when the battery is overloaded. The charging / discharging in the battery is limited, and the insufficient supply power or surplus charging power generated by the limitation is distributed to the capacitors.

このように、バッテリの充放電制限中に、当該制限分をキャパシタが補助的に負担することで、バッテリの劣化を防ぎつつも、電動機への電力供給を維持することができ、且つ充電時においては充電電力を無駄なく回収することができ、効率よく電動機を使用することができる。
請求項2の電気自動車の電源制御装置によれば、バッテリの劣化に影響するバッテリ温度に基づきバッテリ状態を検出することで、容易且つ正確にバッテリ状態を検出できる。そして、このようなバッテリ温度に基づきバッテリの制限を行うことで、適切にバッテリの制限を行うことができ、より確実にバッテリの劣化を防ぐことができる。
As described above, during the charging / discharging limitation of the battery, the capacitor can supplementally support the limitation, so that the power supply to the motor can be maintained while preventing the battery from being deteriorated, and at the time of charging. Can recover the charging power without waste, and can efficiently use the electric motor.
According to the power control device for an electric vehicle of the second aspect, the battery state can be detected easily and accurately by detecting the battery state based on the battery temperature that affects the deterioration of the battery. And by restrict | limiting a battery based on such a battery temperature, it can restrict | limit a battery appropriately and can prevent deterioration of a battery more reliably.

本発明に係る電気自動車の電源制御装置の一実施形態における全体構成を示した概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic block diagram which showed the whole structure in one Embodiment of the power supply control apparatus of the electric vehicle concerning this invention. 本発明に係る電気自動車の電源制御装置の一実施形態における車両ECUが実行する制御ルーチンを表したフローチャートである。It is a flowchart showing the control routine which vehicle ECU in one Embodiment of the power supply control apparatus of the electric vehicle which concerns on this invention performs.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係る電気自動車の電源制御装置の概略構成図が示されている。
図1に示す車両1はパラレル式ハイブリッド型電気自動車であり、ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)2の出力軸にクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機6の回転軸を介して変速機8の入力軸が連結されている。また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of a power supply control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
A vehicle 1 shown in FIG. 1 is a parallel hybrid electric vehicle, and an input shaft of a clutch 4 is connected to an output shaft of a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2. An input shaft of the transmission 8 is connected via a rotating shaft of an electric motor 6 that can generate electric power, such as a synchronous motor. The output shaft of the transmission 8 is connected to the left and right drive wheels 16 via a propeller shaft 10, a differential device 12 and a drive shaft 14.

なお、エンジン2は、一般的に自動車に用いられる原動機であり、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどでも良く、ここでは特にその種類を問わない。
当該構成の車両1は、クラッチ4が接続されているときには、エンジン2の出力軸と電動機6の回転軸の両方が変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続され、クラッチ4が切断されているときには電動機6の回転軸のみが変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続される。
The engine 2 is a prime mover that is generally used for automobiles, and may be a gasoline engine other than a diesel engine.
In the vehicle 1 having the configuration, when the clutch 4 is connected, both the output shaft of the engine 2 and the rotating shaft of the electric motor 6 are mechanically connected to the drive wheels 16 via the transmission 8, and the clutch 4 is disconnected. When this is done, only the rotating shaft of the electric motor 6 is mechanically connected to the drive wheels 16 via the transmission 8.

また、車両1には、電動機6の電源としてバッテリ18及びキャパシタ20が搭載されている。当該バッテリ18は例えばリチウムイオン、ニッケル水素等の二次電池であり、キャパシタ20は電気二重層キャパシタである。
これらバッテリ18及びキャパシタ20は電源分配部22(電源分配手段、バッテリ充放電制限手段)と電気的に接続されており、当該電源分配部22はインバータ24を介して電動機6と電気的に接続されている。
In addition, a battery 18 and a capacitor 20 are mounted on the vehicle 1 as a power source for the electric motor 6. The battery 18 is a secondary battery such as lithium ion or nickel metal hydride, and the capacitor 20 is an electric double layer capacitor.
The battery 18 and the capacitor 20 are electrically connected to a power distribution unit 22 (power distribution unit, battery charge / discharge limiting unit), and the power distribution unit 22 is electrically connected to the electric motor 6 via an inverter 24. ing.

当該電源分配部22は、バッテリ18とキャパシタ20との間で、電動機6への供給電力、及び電動機6からの充電電力を分配するものである。
車両加速時等で電動機6による駆動を行うべく当該電動機6へ電力を供給する際、バッテリ18及びキャパシタ20は電源分配部22により分配された割合でそれぞれ直流電力を放電し、インバータ24により交流電力に変換されて電動機6に供給される。電動機6は、電力が供給されることによりモータとして作動し、その駆動力が変速機8によって適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達されるよう構成されている。
The power distribution unit 22 distributes the power supplied to the motor 6 and the charging power from the motor 6 between the battery 18 and the capacitor 20.
When power is supplied to the electric motor 6 to be driven by the electric motor 6 at the time of vehicle acceleration or the like, the battery 18 and the capacitor 20 discharge DC power at a rate distributed by the power distribution unit 22, respectively, and AC power is supplied by the inverter 24. And is supplied to the electric motor 6. The electric motor 6 operates as a motor when electric power is supplied, and the driving force is changed to an appropriate speed by the transmission 8 and then transmitted to the driving wheels 16.

また、車両減速時には電動機6が発電機(ジェネレータ)として機能し、駆動輪16から逆に伝達される駆動力により電動機6が交流電力を発電するとともに、このとき電動機6が発生する回生トルクにより駆動輪16に減速抵抗が付与される。そして、この交流電力はインバータ24によって直流電力に変換された後、電源分配部22において分配された分配割合でバッテリ18及びキャパシタ20に充電され、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。   Further, when the vehicle decelerates, the electric motor 6 functions as a generator, and the electric motor 6 generates AC power by the driving force transmitted in reverse from the driving wheels 16 and is driven by the regenerative torque generated by the electric motor 6 at this time. A deceleration resistance is applied to the wheel 16. Then, the AC power is converted into DC power by the inverter 24, and then charged to the battery 18 and the capacitor 20 at the distribution ratio distributed in the power distribution unit 22, and the kinetic energy due to the rotation of the drive wheels 16 is recovered as electric energy. Is done.

一方、エンジン2の駆動力は、クラッチ4が接続されているときに電動機6の回転軸を経由して変速機8に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達される。従って、エンジン2の駆動力が駆動輪16に伝達されているときに電動機6がモータとして作動する場合には、エンジン2の駆動力と電動機6の駆動力とがそれぞれ変速機8を介して駆動輪16に伝達されることになる。即ち、車両1の駆動のために駆動輪16に伝達されるべき駆動力の一部がエンジン2から供給されるとともに、不足分が電動機6から供給されアシストされる。   On the other hand, the driving force of the engine 2 is transmitted to the transmission 8 via the rotating shaft of the electric motor 6 when the clutch 4 is connected, and is transmitted to the drive wheels 16 after being shifted to an appropriate speed. Therefore, when the electric motor 6 operates as a motor when the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheels 16, the driving force of the engine 2 and the driving force of the electric motor 6 are respectively driven via the transmission 8. It will be transmitted to the wheel 16. That is, a part of the driving force to be transmitted to the driving wheels 16 for driving the vehicle 1 is supplied from the engine 2 and the shortage is supplied from the electric motor 6 and assisted.

また、バッテリ18またはキャパシタ20の充電率(SOC:State of Charge)が低下してバッテリ18またはキャパシタ20を充電する必要があるときには、車両1の走行中であっても、電動機6を発電機として機能させるとともに、エンジン2の駆動力の一部を用いて電動機6を作動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ20によって直流電力に変換した後に電源分配部22において分配してバッテリ18及びキャパシタ20に充電することが可能である。   Further, when the state of charge (SOC) of the battery 18 or the capacitor 20 decreases and the battery 18 or the capacitor 20 needs to be charged, the electric motor 6 is used as a generator even when the vehicle 1 is traveling. The power is generated by operating the electric motor 6 using a part of the driving force of the engine 2 and converting the generated AC power into DC power by the inverter 20 and distributing it in the power distribution unit 22. The battery 18 and the capacitor 20 can be charged.

また、バッテリ18及びキャパシタ20には、それぞれ対応したバッテリECU26(バッテリ状態検出手段)及びキャパシタECU28が設けられている。
バッテリECU26は、バッテリ18の温度、バッテリ18の電圧、インバータ24との間に流れる電流等のバッテリ状態を検出し、バッテリ18の充電率を算出する。
The battery 18 and the capacitor 20 are provided with a corresponding battery ECU 26 (battery state detecting means) and a capacitor ECU 28, respectively.
The battery ECU 26 detects the battery state such as the temperature of the battery 18, the voltage of the battery 18, and the current flowing between the battery 24 and the battery 18, and calculates the charging rate of the battery 18.

キャパシタECU28は、キャパシタ20の電圧、インバータ24との間に流れる電流等のキャパシタ状態を検出し、キャパシタ20の充電率を算出する。
また、車両1には車両ECU30が設けられており、当該車両ECU30は、上記バッテリECU26及びキャパシタECU28からの情報や、その他図示しない各種センサや各種装置からの情報が入力される。そして、当該車両ECU30は入力された情報に基づき各種装置の制御を行う。
Capacitor ECU 28 detects a capacitor state such as a voltage of capacitor 20 and a current flowing between inverter 24 and calculates a charging rate of capacitor 20.
The vehicle 1 is provided with a vehicle ECU 30 to which information from the battery ECU 26 and the capacitor ECU 28 and other information from various sensors and devices (not shown) are input. The vehicle ECU 30 controls various devices based on the input information.

例えば、車両ECU30は、車両の駆動に必要な駆動力を条件に応じてエンジン2と電動機6に分配し、各々の駆動力を制御する機能を有している。また、車両ECU30は、バッテリECU26において検出されるバッテリ状態に基づき、上記電源分配部22によりバッテリ18及びキャパシタ20に対する電源分配制御等を行う。
以下、当該車両ECU30において実行される電源分配制御について詳しく説明する。
For example, the vehicle ECU 30 has a function of distributing the driving force necessary for driving the vehicle to the engine 2 and the electric motor 6 according to conditions and controlling each driving force. Further, the vehicle ECU 30 performs power distribution control on the battery 18 and the capacitor 20 by the power distribution unit 22 based on the battery state detected by the battery ECU 26.
Hereinafter, the power distribution control executed in the vehicle ECU 30 will be described in detail.

図2、3には、車両ECUにおいて実行される電源分配制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。
図2のステップS1に示すように、車両ECU30はまずバッテリECU26からバッテリ情報を取得する。
続くステップS2において、取得したバッテリ情報から、バッテリ18が過負荷状態にあるか否かを判別する。具体的には、バッテリ温度がバッテリ劣化の促進される所定温度より大であるか否かにより判別する。バッテリ温度が所定温度以下であり、バッテリ18が過負荷状態にないと判断できる場合には当該判別結果は偽(No)となり、ステップS3に進む。
FIGS. 2 and 3 show flowcharts showing a power distribution control routine executed in the vehicle ECU, which will be described below.
As shown in step S <b> 1 of FIG. 2, the vehicle ECU 30 first acquires battery information from the battery ECU 26.
In subsequent step S2, it is determined whether or not the battery 18 is in an overload state from the acquired battery information. Specifically, the determination is made based on whether or not the battery temperature is higher than a predetermined temperature at which battery deterioration is promoted. If it is determined that the battery temperature is equal to or lower than the predetermined temperature and the battery 18 is not in an overload state, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、車両ECU30は、電源分配部22を通常制御する。当該通常制御とは、電動機6の電源としてバッテリ18を主として用いるよう電源分配部22を制御するものであり、従来より行われている制御であり、詳しい説明は省略する。
一方、上記ステップS2において、バッテリ温度が所定温度より大であり、バッテリ18が過負荷状態にあると判断できる場合には判別結果は真(Yes)となり、ステップS4に進む。
In step S <b> 3, the vehicle ECU 30 normally controls the power distribution unit 22. The normal control is to control the power distribution unit 22 so that the battery 18 is mainly used as a power source for the electric motor 6, and is a control conventionally performed, and detailed description thereof is omitted.
On the other hand, if the battery temperature is higher than the predetermined temperature and it can be determined that the battery 18 is in an overload state in step S2, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to step S4.

ステップS4では、車両ECU30は、電源分配部22により、バッテリ18の過負荷状態に応じて、バッテリ18の充放電の割合を制限する。当該制限としては、例えばバッテリ18の温度が高くなるほどバッテリ18への充放電割合を少なくする。
次のステップS5では、上記ステップS4においてバッテリ18の充放電割合を制限したことで生じる電動機6への供給電力の不足における不足電力、または電動機6により回生された充電電力の余剰における余剰電力を算出する。
In step S <b> 4, the vehicle ECU 30 limits the charging / discharging rate of the battery 18 according to the overload state of the battery 18 by the power distribution unit 22. As the limitation, for example, the charging / discharging ratio of the battery 18 is decreased as the temperature of the battery 18 increases.
In the next step S5, the power shortage due to the shortage of the power supplied to the motor 6 caused by limiting the charge / discharge ratio of the battery 18 in the above step S4 or the surplus power in the surplus of the charging power regenerated by the motor 6 is calculated. To do.

そして、ステップS6においては、キャパシタECU28からの情報に基づきキャパシタ20の充電率が所定範囲内(例えば10〜90%)にあるか否かを判別する。当該キャパシタ充電率が所定範囲内にある場合は、当該判別結果は真(Yes)となり、次のステップS7に進む。
ステップS7では、上記ステップS5において算出した不足電力または余剰電力をキャパシタ20により補助するように、電源分配部22においてキャパシタ20への分配割合を増加させる(キャパシタアシスト)。
In step S6, it is determined whether or not the charging rate of the capacitor 20 is within a predetermined range (for example, 10 to 90%) based on information from the capacitor ECU 28. When the capacitor charging rate is within the predetermined range, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to the next step S7.
In step S7, the distribution ratio to the capacitor 20 is increased in the power distribution unit 22 so as to assist the capacitor 20 with the insufficient power or surplus power calculated in step S5 (capacitor assist).

一方、上記ステップS6において、キャパシタ充電率が所定範囲外にある場合には、当該判別結果は偽(No)となり、ステップS8に進む。
ステップS8では、電動機6へ供給する電力が不足している場合には、車両ECU30は電動機6への駆動力分配を停止し、当該電力不足により生じる電動機6による駆動トルク不足をエンジン2により補う(エンジンアシスト)。充電電力が余剰である場合には、車両ECU30は電動機6に対する回生駆動力の要求を停止あるいは低減、もしくは余剰分の充電を外部に放電する等して余剰充電を停止する。
On the other hand, if the capacitor charging rate is outside the predetermined range in step S6, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S8.
In step S8, when the electric power supplied to the electric motor 6 is insufficient, the vehicle ECU 30 stops the distribution of the driving force to the electric motor 6, and the engine 2 compensates for the driving torque shortage caused by the electric motor 6 caused by the electric power shortage ( Engine assist). When the charging power is surplus, the vehicle ECU 30 stops the surplus charging by stopping or reducing the request for the regenerative driving force for the electric motor 6, or discharging the surplus charging to the outside.

車両ECU30は、以上のような制御ルーチンを繰り返すことで、バッテリ18の過負荷時には、当該バッテリ18の充放電を制限しつつ、当該制限により生じる供給不足電力または余剰充電電力をキャパシタ20に分配する。キャパシタ20はバッテリ18に比べて短時間での充放電を効率よく行うことができるため、このような不足電力または余剰電力を即座に許容することができる。   By repeating the control routine as described above, the vehicle ECU 30 distributes insufficient supply power or excess charge power generated by the restriction to the capacitor 20 while restricting charging / discharging of the battery 18 when the battery 18 is overloaded. . Since the capacitor 20 can efficiently charge and discharge in a shorter time than the battery 18, such insufficient power or surplus power can be allowed immediately.

このように、バッテリ18の充放電制限中に、当該制限分をキャパシタ20が補助的に負担することで、バッテリ18の劣化を防ぎつつも、電動機6への電力供給を維持することができ、且つ充電時においては充電電力を無駄なく回収することができ、効率よく電動機6を使用することができる。
また、バッテリ18の過負荷状態を、バッテリ18の劣化に影響するバッテリ温度に基づきバッテリ状態を検出することで、容易且つ正確にバッテリ状態を検出できる。そして、このようなバッテリ温度に基づきバッテリ18の制限を行うことで、適切にバッテリ18の制限を行うことができ、より確実にバッテリ18の劣化を防ぐことができる。
In this way, during the charging / discharging limitation of the battery 18, the capacitor 20 supplementarily bears the limitation, so that it is possible to maintain the power supply to the electric motor 6 while preventing the deterioration of the battery 18. Further, at the time of charging, the charging power can be recovered without waste, and the electric motor 6 can be used efficiently.
Further, the battery state can be easily and accurately detected by detecting the battery state based on the battery temperature that affects the deterioration of the battery 18. And by restrict | limiting the battery 18 based on such battery temperature, the restriction | limiting of the battery 18 can be performed appropriately and deterioration of the battery 18 can be prevented more reliably.

以上で本発明に係る電気自動車の電源制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、車両1は駆動源としてエンジン2と電動機6を備えたハイブリッド車両であるが、電動機のみを駆動源とする電気自動車にも本発明を適用可能である。
Although the description of the embodiment of the power control device for an electric vehicle according to the present invention is finished above, the embodiment is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the vehicle 1 is a hybrid vehicle including the engine 2 and the electric motor 6 as drive sources, but the present invention can also be applied to an electric vehicle using only the electric motor as a drive source.

また、上記実施形態では、バッテリECU26にてバッテリ18の過負荷状態をバッテリ18の温度に基づき検出しているが、当該バッテリ状態検出手段はバッテリ温度に限られるものではない。例えば、所定期間におけるバッテリの電流積算値を演算し、当該電流積算値が所定の閾値を超えたときにバッテリが過負荷状態であると判断するものとしても構わない。
また、上記実施形態では、バッテリ18が過負荷状態と判定された場合、バッテリ18の温度が高くなるほどバッテリ18への充放電割合を少なくするようにして、バッテリ18の充放電の割合を制限しているが、バッテリ18による充放電自体を停止し、電動機の電源としてキャパシタ20に切り換えるようにしても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the overload state of the battery 18 is detected based on the temperature of the battery 18 in the battery ECU26, the said battery state detection means is not restricted to battery temperature. For example, the current integrated value of the battery during a predetermined period may be calculated, and it may be determined that the battery is in an overload state when the current integrated value exceeds a predetermined threshold.
Moreover, in the said embodiment, when it determines with the battery 18 being an overload state, the charging / discharging rate to the battery 18 is reduced so that the temperature of the battery 18 becomes high, and the charging / discharging rate of the battery 18 is restrict | limited. However, the charging / discharging itself by the battery 18 may be stopped and switched to the capacitor 20 as a power source of the electric motor.

1 車両
2 エンジン
6 電動機
18 バッテリ
20 キャパシタ
22 電源分配部(電源分配手段、バッテリ充放電制限手段)
26 バッテリECU(バッテリ状態検出手段)
28 キャパシタECU
30 車両ECU(電源分配制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Engine 6 Electric motor 18 Battery 20 Capacitor 22 Power distribution part (Power distribution means, battery charge / discharge restriction means)
26 battery ECU (battery state detection means)
28 Capacitor ECU
30 vehicle ECU (power distribution control means)

Claims (2)

車両を駆動する電動機の電源としてバッテリ及びキャパシタを備えた電気自動車の電源制御装置であって、
前記バッテリ及びキャパシタとの間で、前記電動機への供給電力及び前記電動機からの充電電力を分配する電源分配手段と、
前記バッテリの状態を検出する前記バッテリ状態検出手段と、
前記バッテリ状態検出手段により検出されたバッテリ状態が過負荷状態を示す所定の状態にある場合に、前記バッテリにおける充放電を制限するバッテリ充放電制限手段と、
前記バッテリ充放電制限手段により前記バッテリに対する充放電が制限されている場合に、前記電源分配手段により、前記バッテリへの充放電の制限により生じる前記電動機への供給不足電力または前記電動機からの余剰充電電力を前記キャパシタに分配する電源分配制御手段と、
を備えることを特徴とする電気自動車の電源制御装置。
A power control device for an electric vehicle including a battery and a capacitor as a power source for an electric motor that drives the vehicle,
Power distribution means for distributing supply power to the motor and charging power from the motor between the battery and the capacitor;
The battery state detecting means for detecting the state of the battery;
Battery charge / discharge restriction means for restricting charge / discharge in the battery when the battery state detected by the battery state detection means is in a predetermined state indicating an overload state;
When charging / discharging of the battery is restricted by the battery charging / discharging limiting means, the power distribution means causes insufficient power supply to the electric motor due to restriction of charging / discharging to the battery or surplus charging from the electric motor. Power distribution control means for distributing power to the capacitors;
An electric vehicle power supply control device comprising:
前記バッテリ状態検出手段は、前記バッテリの温度に基づきバッテリ状態を検出するものであり、
前記バッテリ充放電制限手段は、前記バッテリ状態検出手段により検出された前記バッテリの温度が所定温度以上である場合に過負荷状態と判断して、前記バッテリにおける充放電を制限することを特徴とする請求項1記載の電気自動車の電源制御装置。
The battery state detection means detects a battery state based on the temperature of the battery,
The battery charge / discharge limiting unit determines that the battery is overloaded when the temperature of the battery detected by the battery state detection unit is equal to or higher than a predetermined temperature, and limits charge / discharge in the battery. The power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1.
JP2010273444A 2010-12-08 2010-12-08 Power supply control device of electric automobile Pending JP2012125051A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010273444A JP2012125051A (en) 2010-12-08 2010-12-08 Power supply control device of electric automobile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010273444A JP2012125051A (en) 2010-12-08 2010-12-08 Power supply control device of electric automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012125051A true JP2012125051A (en) 2012-06-28

Family

ID=46505921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010273444A Pending JP2012125051A (en) 2010-12-08 2010-12-08 Power supply control device of electric automobile

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012125051A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103144526A (en) * 2013-03-01 2013-06-12 中国第一汽车股份有限公司 Hybrid power vehicle using composite power supply power system
CN104139695A (en) * 2014-03-20 2014-11-12 浙江吉利控股集团有限公司 Energy storage type intelligent powered automobile system
JP2017171256A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 トヨタ自動車株式会社 Control device of hybrid vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005124353A (en) * 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp Controller for power storage mechanism
JP2008295123A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Mitsubishi Electric Corp Power unit for mobile
JP2009508763A (en) * 2005-09-23 2009-03-05 エーエフエス トリニティ パワー コーポレーション Plug-in hybrid propulsion power electronics equipment with high-speed energy storage device and control method and apparatus
JP2010233419A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Fuji Electric Systems Co Ltd Motor driving device and electric vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005124353A (en) * 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp Controller for power storage mechanism
JP2009508763A (en) * 2005-09-23 2009-03-05 エーエフエス トリニティ パワー コーポレーション Plug-in hybrid propulsion power electronics equipment with high-speed energy storage device and control method and apparatus
JP2008295123A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Mitsubishi Electric Corp Power unit for mobile
JP2010233419A (en) * 2009-03-30 2010-10-14 Fuji Electric Systems Co Ltd Motor driving device and electric vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103144526A (en) * 2013-03-01 2013-06-12 中国第一汽车股份有限公司 Hybrid power vehicle using composite power supply power system
CN104139695A (en) * 2014-03-20 2014-11-12 浙江吉利控股集团有限公司 Energy storage type intelligent powered automobile system
JP2017171256A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 トヨタ自動車株式会社 Control device of hybrid vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6011541B2 (en) Charge control device and charge control method
JP5333573B2 (en) Vehicle control apparatus and control method
JP7081959B2 (en) Vehicle power system
JP7068893B2 (en) Vehicle power system
JP4595829B2 (en) Secondary battery control device and control method
JP5494979B2 (en) Electric vehicle
US10239530B2 (en) Vehicle control apparatus for a regenerative braking system based on the battery input power
JP2006312352A (en) Control device for driving system
JP2017178056A (en) Vehicular travel drive apparatus
JP7149093B2 (en) vehicle power system
JP2013158174A (en) Vehicle speed control device and vehicle equipped with same
WO2013018221A1 (en) Vehicle, and vehicle control method
US9868434B2 (en) Vehicle and control method for vehicle
JP6989431B2 (en) Vehicle power system
JP2014111413A (en) Travel control device of hybrid electric automobile
JP7096046B2 (en) Vehicle power system
JP7081958B2 (en) Vehicle power system
KR101518898B1 (en) Charge sustaining mode control system for plug in hybrid vehicle and method thereof
JP5961558B2 (en) Vehicle travel control device
JP2012125051A (en) Power supply control device of electric automobile
JP5353365B2 (en) Vehicle system
US20180222326A1 (en) Vehicular power source device and method of controlling vehicular power source device
JP7248565B2 (en) electric vehicle
JP2015154632A (en) electric vehicle
JP2010125877A (en) Controller for hybrid electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131011

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20131011

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150325