JP2013165571A - Electric vehicle driving device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気自動車やプラグイン式ハイブリッド駆動電気自動車などの電動車両の冷却制御に関する。 The present invention relates to cooling control of an electric vehicle such as an electric vehicle or a plug-in hybrid drive electric vehicle.
電気自動車は二次電池などの充電装置の電力で走行し、外部からの電力供給により充電装置に充電を行なう。このために、充電装置と、車両の動力原としての電動モータと、充電装置の電力を電動モータの駆動電力に変換するインバータと、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換するとともに、充電装置に充電可能な電圧へと調整する充電器と、を備えている。プラグイン機能付きのハイブリッド駆動電気自動車も同様の構成を備えている。 An electric vehicle travels with the power of a charging device such as a secondary battery, and charges the charging device by supplying power from the outside. For this purpose, the charging device, the electric motor as the power source of the vehicle, the inverter that converts the electric power of the charging device into the driving power of the electric motor, the alternating current supplied from the external power source is converted into the direct current, And a charger that adjusts the charging device to a voltage that can be charged. A hybrid drive electric vehicle with a plug-in function has a similar configuration.
引用文献1はこうした電気自動車において、充電装置への必要充電期間を計算し、与えられた車両の乗車予定時刻と必要充電期間とから充電開始時刻を設定することを提案している。
電気自動車は停車状態で外部電源を用いて充電器を介して充電装置に充電を行なう。その際に充電器が発熱するため、冷却器を用いて充電器を冷却する。一方、走行中は充電装置からインバータを介して電動モータに電力を供給する。その際にはインバータが発熱するため、同じ冷却器を用いてインバータを冷却する。 The electric vehicle charges the charging device through a charger using an external power source when the vehicle is stopped. At that time, since the charger generates heat, the charger is cooled using a cooler. On the other hand, during traveling, electric power is supplied from the charging device to the electric motor via the inverter. At that time, since the inverter generates heat, the inverter is cooled using the same cooler.
同一の冷却器が充電器とインバータを同時に冷却する場合には、次の問題が生じる。 When the same cooler cools the charger and the inverter at the same time, the following problem occurs.
外部電源から充電器への充電は停車状態で行なわれるため、インバータは稼働を停止している。外部電源から充電器へ充電する際に、冷却器は稼働中の充電器と非稼働中のインバータを同時に冷却する。通常、充電器やインバータなどの車両搭載機器の温度は外気温の変化に遅れて追随する。そのため、一日の気温の変化に関して、外気温が最低温度となった場合でも、車両搭載機器の温度は外気温より高い状態を維持している。そして、車両搭載機器の温度が最低温度に到達する前に、外気温が上昇に転じるため、車両搭載機器の温度は通常は外気温の最低値までは低下しない。 Since the charging from the external power source to the charger is performed in a stopped state, the inverter is not in operation. When charging the charger from the external power source, the cooler simultaneously cools the operating charger and the non-operating inverter. Usually, the temperature of vehicle-mounted devices such as a charger and an inverter follows with a change in the outside air temperature. For this reason, regarding the change in the temperature of the day, even when the outside air temperature becomes the lowest temperature, the temperature of the on-vehicle equipment remains higher than the outside air temperature. And since the outside air temperature starts to rise before the temperature of the on-vehicle equipment reaches the minimum temperature, the temperature of the on-vehicle equipment usually does not decrease to the minimum value of the outside air temperature.
しかしながら、外部電源から充電器への充電が行なわれた馬合には、冷却器が稼働中の充電器と非稼働中のインバータをともに冷却するので、インバータの温度が外気温と同等レベルまで低下してしまう。その結果、稼動時と非稼動時との間のインバータの温度差が拡大する。稼動時と非稼動時との間のインバータの温度差の拡大は、インバータに使用されている電子部品の接合部やハンダに温度変化によるストレスを負荷し、接合部にひずみをもたらし、あるいはハンダにクラックを生じさせるなど、インバータの耐久性に好ましくない影響を与える。電気自動車において、外部電源から充電器への充電は、気温の降下する夜間や早朝に行なわれることが多い。その結果、インバータが不必要に冷却され、稼動時と非稼動時のインバータの温度差が拡大してしまう。 However, when a charger is charged from an external power supply, the cooler cools both the charger that is in operation and the inverter that is not in operation, so the temperature of the inverter drops to the same level as the outside air temperature. Resulting in. As a result, the temperature difference of the inverter between the operating time and the non-operating time increases. The increase in the temperature difference of the inverter between when it is in operation and when it is not in operation causes stress due to temperature changes to the joints and solder of the electronic components used in the inverter, causing distortion in the joints, or This may adversely affect the durability of the inverter, such as causing cracks. In an electric vehicle, charging from an external power source to a charger is often performed at night or early morning when the temperature drops. As a result, the inverter is unnecessarily cooled, and the temperature difference between the inverter during operation and during non-operation increases.
この発明の目的は、外部電源から充電器への充電に伴うインバータなどの電力変換器の過度の冷却を防止することである。 An object of the present invention is to prevent excessive cooling of a power converter such as an inverter accompanying charging from an external power source to a charger.
以上の目的を達成するために、この発明による電動車両の駆動装置は、走行用の電動モータと、電動モータに電力変換器を介して電力を供給する充電装置と、外部電源を用いて充電装置に充電を行なう充電器と、電力変換器と充電器を同時に冷却する冷却器と、を備えている。駆動装置は、充電装置の充電開始時刻と充電継続時間を設定する設定手段と、設定された充電開始時刻と充電継続時間に基づき、外部電源を用いて充電装置に充電を行なうよう充電器を制御する充電器制御手段と、冷却器の非稼働状態での電力変換器の最低到達温度を予測する最低到達温度予測手段と、充電開始時刻における電力変換器の温度を充電開始時温度として予測する充電開始時温度予測手段とを備えている。駆動装置はさらに、充電開始時予測温度と最低到達温度との温度偏差を計算する温度偏差計算手段と、充電継続時間中の電力変換器の温度低下量を予測する温度低下量予測手段と、温度低下量と温度偏差とを比較する比較手段と、温度低下量が温度偏差を上回る場合に、温度低下量が小さくなるように充電条件を修正する充電条件修正手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, a drive device for an electric vehicle according to the present invention includes an electric motor for traveling, a charging device that supplies electric power to the electric motor via a power converter, and a charging device that uses an external power source. And a charger that cools the power converter and the charger at the same time. The driving device controls the charger to charge the charging device using an external power source based on the setting means for setting the charging start time and the charging duration of the charging device, and the set charging start time and the charging duration. A charger control means for performing the operation, a minimum temperature achieving means for predicting a minimum temperature reached by the power converter in a non-operating state of the cooler, and a charge for predicting the temperature of the power converter at the charging start time as the temperature at the start of charging. Starting temperature prediction means. The drive device further includes a temperature deviation calculating means for calculating a temperature deviation between the predicted temperature at the start of charging and the lowest attained temperature, a temperature drop amount predicting means for predicting a temperature drop amount of the power converter during the charging duration, and a temperature Comparing means for comparing the decrease amount with the temperature deviation, and charging condition correcting means for correcting the charging condition so that the temperature decrease amount becomes smaller when the temperature decrease amount exceeds the temperature deviation.
充電装置に充電中の電力変換器の温度低下量が、充電開始時予測温度と最低到達温度との温度偏差を上回る場合は、充電継続時間中の冷却器による冷却の結果、電力変換器が過度に冷却されると見なす。この場合には、充電条件修正手段が、温度低下量が小さくなるように充電条件を修正する。これにより、電力変換器の過度の冷却が阻止される。結果として、温度差が電力変換器の電子部品の接合部やハンダにもたらすストレスが軽減される。 If the temperature drop of the power converter while charging the charging device exceeds the temperature deviation between the estimated temperature at the start of charging and the minimum temperature, the power converter will be excessive as a result of cooling by the cooler during the charging duration. Considered to be cooled. In this case, the charging condition correcting means corrects the charging condition so that the amount of temperature decrease is small. This prevents excessive cooling of the power converter. As a result, the stress caused by the temperature difference on the joints and solder of the electronic components of the power converter is reduced.
図1を参照すると、電気自動車1は走行用の電動モータ105を、蓄電装置としての二次電池103から供給される電力で回転させることにより走行する。二次電池103と電動モータ105との間には、必要な電力変換と出力制御のための電力変換器としてインバータ104が介装される。
Referring to FIG. 1, an
二次電池103への充電は、電動自動車1が停止した状態で、外部電源101を電動自動車1が備える充電ポート106に接続することで行なわれる。充電ポート106には電動自動車1に搭載した充電器102が接続されている。外部電源101が供給する交流電流は、充電器102において直流に変換され、さらに二次電池103への充電に適した電圧へと調整された後に、二次電池103に供給され、二次電池103の充電が行なわれる。外部電源101による二次電池103への充電は、電気自動車1が停車した状態で行なわれる。
Charging of the
電動モータ105の動力で電動自動車1が走行中は、インバータ104が発熱する。また、外部電源101から二次電池103への充電中は、充電器102が発熱する。
While the
これらの機器を冷却すべく、電動自動車1には冷却器112と冷却通路113が搭載される。冷却通路113は充電器102とインバータ104の各ハウジング内を通って形成される。冷却器112は、冷却通路113に冷媒を循環させるとともに、冷却通路113を循環する冷媒を例えばラジエータを用いて冷却する。冷却器112は充電器102とインバータ104の少なくとも一方の稼働に伴って自動的に稼動状態となる。つまり、電気自動車1が走行中か、外部電源101から二次電池103への充電が行なわれている場合には、常に冷却器112が稼働する。
In order to cool these devices, the
図2は、電動自動車1が1日に複数回の運転を行なう場合の外気温とインバータ104の温度変化を示す。外気温は図の破線203に示すように、昼間の最高気温と、深夜もしくは早朝の最低気温との間で変化する。図は電気自動車1の運転が昼間に複数回に渡って行なわれる様子を示す。電気自動車1の運転の都度、インバータ104の温度は図の実線201に示すように急上昇し、電気自動車1の運転の停止後は外気温へとゆっくり近づく。また、電動モータ105の運転も、二次電池103への充電も行なわれない場合のインバータ104の温度は、図の一点鎖線205に示すよう一定の遅れをもって外気温に追随する。
FIG. 2 shows the outside air temperature and the temperature change of the
図のタイミング204は外気温の最低温度への到達タイミングを示す。図のタイミング202はインバータ104の最低温度への到達タイミングを示す。このように、インバータ104の最低温度は外気温の最低温度に遅れて出現するとともに、インバータ104の最低温度は外気温の最低温度より高い。これは、インバータ104の構成部品の最低温度が外気温の最低温度に達する前に、外気温が上昇に転じるからである。
The
次に、外部電源101から二次電池103に充電する場合を考える。この充電は電動自動車1の停車中に行なわれる。電動自動車1が昼間に走行する場合には、二次電池103への充電は、例えば予め定めた充電スケジュールにしたがって、深夜あるいは早朝に行なわれる。
Next, consider a case where the
図3を参照して、深夜0時から2時過ぎにかけて外部電源101から二次電池103に充電する場合を考える。二次電池103への充電中は、充電器102を冷却するために、冷却器112が稼働する。冷却器112は冷却通路113を介して充電器102とインバータ104を冷却する。その結果、二次電池103への充電中は、インバータ104の温度が、図の(a)と(b)に示すように、破線201から実線301へと低下する。
Referring to FIG. 3, consider a case where
言い換えれば、冷却通路113によるインバータ104の冷却の結果、インバータ104の温度は破線203で示される外気温への追従性を高める。その結果、図の(b)のタイミング204に示される外気温の最低温度到達タイミングにわずかに遅れたタイミング302で、インバータ104の構成部品の温度も最低温度に到達する。
In other words, as a result of the cooling of the
ここで、二次電池103に充電を行わない場合のインバータ104の構成部品の温度は破線201に示される。この図から分かるように、二次電池103に充電を行うことで、インバータ104の最低温度は、二次電池103に充電を行わない場合と比べて大幅に低下し、外気温の最低温度とほぼ等しくなる。また、最低温度に到達するタイミング302も、二次電池103に充電を行わない場合と比べて、外気温が最低温度となるタイミング204に極めて接近する。
Here, the temperature of the components of the
つまり、インバータ104の非稼働中に外部電源101から二次電池103への充電を行なうことで、インバータ104が不必要に冷却される。結果として、インバータ104の稼動時と非稼動時の温度差が拡大し、インバータ104に使用されている電子部品の接合部やハンダに温度変化によるストレスが加わることで、接合部のひずみやハンダのクラックの原因となる。
That is, by charging the
この発明は、充電器102の制御を通じて、二次電池103への充電に伴うインバータ104の稼動時と非稼動時の温度差の拡大を防止する。
The present invention prevents an increase in temperature difference between when the
この制御のために、この発明の実施形態による電動自動車1の駆動装置は、充電器102の充電を制御するコントローラ120と、電力変換器温度検出手段としてインバータ104の温度を検出する温度センサ121と、外気温検出手段としての外気温センサ122とを備える。コントローラ120は、外気温とインバータ104の温度に基づき充電器102を制御することで、次電池103への充電に伴うインバータ104の稼動時と非稼動時の温度差の拡大を防止する。
For this control, the drive device for the
コントローラ120は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ120を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
The
図4を参照して、コントローラ120が以上の制御のために実行する充電制御ルーチンを説明する。
With reference to FIG. 4, the charge control routine which the
コントローラ120は、ドライバがあらかじめ入力した電気自動車1の運転開始時間に先立って外部電源101から二次電池103への充電を行っておくようにプログラムされる。このルーチンはドライバが電気自動車1の運転開始時間を入力した際に実行される。
The
ルーチンが起動すると、コントローラ120はステップS10で電気自動車1の運転開始時間から充電に必要な時間を差し引き、さらに十分な余裕を見込んで、充電開始時刻を決定する。コントローラ120はまた、現時点の二次電池103の充電状態(SOC)に基づき、充電継続時間を計算する。これらの処理は前記特許文献1により公知であるので、図にはサブルーチンとして記載し、詳しい説明を省略する。
When the routine is started, the
一方、コントローラ120は、外部電源101から二次電池103への充電を行なうことで、非稼動状態のインバータ104の温度が低下し、インバータ104の稼動時と非稼動時の温度差が拡大するのを防止するために、ステップS20以下の制御を行なう。
On the other hand, by charging the
まず、ステップS20で、コントローラ120は外気温センサ122が検出した外気温の履歴から、今後24時間の外気温の変化を予測し、さらに最低外気温と、最低外気温への到達時刻とを予測する。今後24時間の外気温の変化のパターンは図2の外気温の変化を表す破線203に相当する。
First, in step S20, the
次にステップS30で、予測した外気温変化パターンから、インバータ104の温度変化を予測する。これは図2において、冷却器112が稼働しない場合、つまり、電動モータ105の運転も、二次電池103への充電も行なわれない場合、のインバータ104の温度変化を表す一点鎖線205に相当する。外気温に対するインバータ104の温度の追従性はインバータ104の電気自動車1への配置場所などで異なる。したがって、あらかじめ外気温の変化に対してインバータ104の温度がどのように変化するかを実験もしくはシミュレーションでモデル化しておく。コントローラ120は予測した温度変化と現時点の外気温またはインバータ104の温度からインバータ104の最低温度を求める。以下の説明では、この温度をインバータ104の最低到達温度と称する。
Next, in step S30, the temperature change of the
次に、ステップS40で、コントローラ120は、予測したインバータ104の温度変化パターンと、現時点の外気温またはインバータ104の温度から、外部電源101から二次電池103への充電開始時刻におけるインバータ104の温度を求める。以下の説明では、この温度を充電開始温度と称する。このように、外気温センサ122が検出した外気温の履歴に基づき、インバータ104の温度変化パターンをモデル化しておくことで、最低到達温度や充電開始温度の予測を容易に行なうことができる。
Next, in step S40, the
次のステップS50で、コントローラ120は、充電開始温度と最低到達温度との温度偏差を計算する。これは、冷却器112が稼働しない状態でのインバータ104の充電開始時刻からの最大の温度降下量に相当する。
In the next step S50, the
次のステップS60で、コントローラ120はインバータ104の冷却による予測温度低下量を計算する。
In the next step S <b> 60, the
予測温度低下量は、冷却器112がインバータ104を冷却した場合の、冷却器112に予測される充電開始時刻からの最大温度低下量である。予測温度低下量は、外気とインバータ104との温度差と、冷却器112による冷却時間に依存する。ここで、冷却時間はステップS10で決定した充電継続時間に等しい。そこで、実験またはシミュレーションによって、温度差と充電継続時間とをパラメータとする予測温度低下量のマップを作成し、コントローラ120のROMに格納しておく。マップは、充電開始時点の外気とインバータ104との温度差が大きいほど、大きな予測温度低下量を与え、充電継続時間が長いほど、大きな予測温度低下量を与えるように設定される。
The predicted temperature decrease amount is the maximum temperature decrease amount from the charging start time predicted by the cooler 112 when the cooler 112 cools the
ステップS60で、コントローラ120は充電開始時点の外気とインバータ104との温度差と、充電継続時間とから、予測温度低下量のマップを参照して、予測温度低下量を算出する。
In step S60, the
ステップS70で、コントローラ120はステップS60で算出した予測温度低下量を、ステップS50で算出した温度偏差と比較する。
In step S70, the
予測温度低下量が温度偏差以下の場合には、充電開始時刻から充電継続時間に渡って、外部電源101から二次電池103への充電を行なっても、冷却器112に冷却されたインバータ104の温度は、充電を行わない場合のインバータ104の最低温度まで低下しないことを意味する。言い換えれば、二次電池103への充電がインバータ104の稼動時と非稼動時の温度差の拡大をもたらさないことを意味する。
When the predicted temperature decrease amount is equal to or less than the temperature deviation, even if the
この場合には、ステップS90でコントローラ120は、ステップS10で決定した二次電池103の充電スケジュールを確定する。結果とて、ステップS10で決定した充電開始時刻と充電継続時間のもとで二次電池103の充電が行なわれる。
In this case, in step S90, the
一方、ステップS70で、予測温度低下量が温度偏差を上回ると判定された場合は、ステップS10で決定した充電開始時刻と充電継続時間に従って二次電池103への充電を行なうと、冷却器112に冷却されたインバータ104の温度は、二次電池103への充電を行わない場合のインバータ104の最低温度を下回ってしまう。言い換えれば、二ステップS10で決定した充電スケジュールで二次電池103の充電を行なうと、インバータ104の稼動時と非稼動時の温度差が拡大することになる。
On the other hand, if it is determined in step S70 that the predicted temperature decrease amount exceeds the temperature deviation, the
この場合には、コントローラ120は、ステップS80で次のいずれかの温度低下回避処理を行なって二次電池103の充電条件に修正を加える。
In this case, the
(1)外部電源101から二次電池103への充電開始のタイミングをずらす。
(1) The charging start timing from the
(2)冷却器112の冷却能力を下げる。 (2) The cooling capacity of the cooler 112 is lowered.
(1)の処理について説明する。なお、説明の前提として、図3が当初の二次電池103の充電スケジュールに相当するものとする。
The process (1) will be described. As a premise for explanation, FIG. 3 corresponds to the initial charging schedule of the
図3を参照すると、ステップS10で決定した当初の二次電池103の充電スケジュールのもとで、二次電池103の充電を行なうと、インバータ104の温度は最低温度302に達する。これは二次電池103の充電を行なわない場合のインバータ104の温度変化を処す破線201の最低値を明らかに下回る。コントローラ120は、事前に実行される図4のルーチンのステップS70の判定で、予測温度低下量が温度偏差を上回ることでこの事態を予測する。
Referring to FIG. 3, when the
コントローラ120はこの場合に、充電開始時刻を遅らせる。ステップS30で得られるインバータ104の温度変化のパターンから、充電開始温度と最低到達温度との温度偏差を充電開始時間ごとに計算することができる。この温度偏差が充電中のインバータ104の温度低下量を上回る時刻に充電を開始すれば、充電中のインバータ104の温度低下量は温度偏差を上回らない。温度低下量は前述のようにマップから得ることができる。コントローラ120は充電開始時刻を一定時間ずつずらして、温度偏差と温度低下量とを算出し、これらを比較して温度低下量が温度偏差を下回る充電開始時刻を見つけ出す。この時刻を修正後の充電開始時刻とする。
In this case, the
図5を参照すると、ここでは以上のプロセスにより、当初の充電開始時刻0時を4時に修正している。この修正の結果、二次電池103の充電は、外気温が上昇に転じた後に行なわれることになる。その結果、同じ充電継続時間に渡って冷却器112が稼働しても、インバータ104の温度低下量は少なくなり、図の(b)のタイミング402でインバータ104が到達する最低到達温度は、図3の(b)のタイミング302でインバータ104が到達する最低到達温度と比べて高くなる。このように、充電開始時刻を遅らせることで、冷却器112による冷却がもたらすインバータ104の温度低下を抑制することができる。
Referring to FIG. 5, the initial charging start time of 0 o'clock is corrected to 4 o'clock by the above process. As a result of this correction, the
(2)の処理について説明する。この場合も、図3が当初の二次電池103の充電スケジュールに相当するものとする。
The process (2) will be described. Also in this case, FIG. 3 corresponds to the initial charging schedule of the
ステップS70で予測温度低下量が温度偏差を上回ると判定された場合に、コントローラ120はステップS10で決定した充電開始時刻と充電継続時間には修正を加えず、充電期間中の冷却器112の出力に制限を加える。
When it is determined in step S70 that the predicted temperature decrease amount exceeds the temperature deviation, the
二次電池103の充電中に充冷却器112に要求される電器102の冷却能力は外気温に依存する。つまり、充電中の外気温が低ければ、冷却器112はフルに稼働する必要はない。そこで、充電器102を許容温度領域に保持するための冷却器112の必要出力をあらかじめ外気温に応じて計算し、マップとしてコントローラ120のROMに格納しておく。
The cooling capacity of the
コントローラ120はステップS80で、このマップを参照して、外気温から冷却器112の必要出力を求め、冷却器112の出力を必要出力へと低下させた状態で、ステップS10で決定した充電開始時刻と充電継続時間のもとで、外部電源101による二次電池103への充電が行なわれるように、冷却器112の出力制限を行なう。
In step S80, the
図6を参照すると、ここでは図3と同じ時刻から同じ時間に渡って二次電池103への充電が行なわれでいる。ただし、冷却器112には出力制限が加えられている。その結果、図の(b)のタイミング502でインバータ104が到達する最低温度は、図3の(b)のタイミング302でインバータ104が到達する最低温度と比べて高くなる。このように、充電中の冷却器112の出力を制限することで、冷却器112による冷却がもたらすインバータ104の温度低下を抑制することができる。
Referring to FIG. 6, the
以上のように、ステップS80における上記の(1)または(2)の処理により、冷却器112や冷却通路113などのハードウェアに手を加えることなく、二次電池103の充電中の冷却器112によるインバータ104の過度の冷却を抑制することができる。なお、ステップS80における温度低下回避処理として、上の(1)と(2)の処理を組み合わせることも可能である。
As described above, the cooler 112 that is charging the
ステップS80において上記(1)と(2)のいずれの処理を行なう場合でも、インバータ104を、二次電池103の充電時に発熱する発熱部材の近傍にあらかじめ配置しておくことが望ましい。発熱部材としては、充電器102、二次電池103,及び充電器102と二次電池103を接続する電気配線が挙げられる。
Regardless of whether the above processes (1) and (2) are performed in step S80, it is desirable to place the
これらの部材は二次電池103の充電時に発熱する一方、非充電時には発熱しない。したがって、二次電池103の充電時にはインバータ104の温度低下を防止する機能を発揮するが、インバータ104の冷却が必要になる電動モータ105の運転時には、冷却器112によるインバータ104の冷却能力に影響を与えない。インバータ104をこのような発熱部座の近傍に配置することは、したがって、二次電池103の充電中に冷却器112による冷却がもたらすインバータ104の温度低下を抑制するうえで好ましい効果をもたらす。
These members generate heat when the
また、電動モータ105の運転により、インバータ104内のコンデンサに電荷が蓄積する。電動モータ105の運転終了時にこの電荷の放電をインバータ104の近傍に設けた発熱体を介して行なうようにすれば、電動モータ105の運転終了後のインバータ104の温度低下を遅らせることができる。
In addition, due to the operation of the
なお、コントローラ120が行なう最低到達温度と充電開始時温度の予測においては、温度センサ121や外気温センサ122に加えて、電動自動車1の位置情報を取得するGPS123からの位置情報を加味することも好ましい。電気自動車1が長距離あるいは大きな高度差のある地域間を移動した場合には、外気温センサ122の検出値の履歴のみで最低到達温度や充電開始時温度を予測すると、予測精度が低下する。インバータ104の温度変化パターンに位置情報にもとづく修正を加えることで、こうした場合の予測精度を向上させることができる。
In addition, in the prediction of the minimum reached temperature and the charging start temperature performed by the
さらに、コントローラ120が行なう最低到達温度と充電開始時温度の予測において、外部から提供される気象情報データを用いることも好ましい。気象情報データの受信は、電気自動車1に搭載された受信装置124で行なう。これにより、温度センサ121と外気温センサ122を用いずに最低到達温度と充電開始時温度を高精度で予測することができる。
Furthermore, it is also preferable to use weather information data provided from the outside in the prediction of the lowest temperature reached and the temperature at the start of charging performed by the
なお、図4のフローチャートにおいて、ステップS10が設定手段を、ステップS30が最低到達温度予測手段を、ステップS40が充電開始時温度予測手段を、ステップS50が温度偏差計算手段を、ステップS60が温度低下量予測手段を、ステップS70が比較手段を、ステップS80が充電条件修正手段を、S90が充電器制御手段を、それぞれ構成する。 In the flow chart of FIG. 4, step S10 is a setting means, step S30 is a minimum reached temperature prediction means, step S40 is a charging start temperature prediction means, step S50 is a temperature deviation calculation means, and step S60 is a temperature drop. Step S70 constitutes a comparison means, step S80 constitutes a charging condition correction means, and S90 constitutes a charger control means.
以上のように、この発明を特定の実施形態を通じて説明して来たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。 As described above, the present invention has been described through specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can make various modifications or changes to these embodiments within the scope of the claims.
例えば、以上の実施形態は電動自動車1を対象としているが、この発明は電動モータ105と、電動モータ105に電力変換器104を介して電力を供給する二次電池103と、外部電源101を用いて二次電池103に充電を行なう充電器102と、二次電池103の充電中に電力変換器104と充電器102を同時に冷却する冷却器112を備えた、いかなる電動車両にも適用可能である。電動車両にはいわゆるプラグイン式プラグイン式ハイブリッド駆動電気自動車も含まれる。
For example, although the above embodiment is directed to the
以上の実施形態においては、電力変換器をインバータ104で構成しているが、インバータ104に限らず電動モータ105への供給電流を制御可能ないかなる電力変換器にもこの発明は適用可能である。また、以上の実施形態では充電装置に二次電池203を用いているが、充電装置には二次電池以外203の例えばキャパシタを用いることも可能である。
In the above embodiment, the power converter is configured by the
1 電気自動車
101 外部電源
102 充電器
103 二次電池
104 インバータ
105 電動モータ
106 充電ポート
112 冷却器
113 冷却通路
120 コントローラ
122 外気温センサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
充電装置の充電開始時刻と充電継続時間を設定する設定手段と、
設定された充電開始時刻と充電継続時間に基づき、外部電源を用いて充電装置に充電を行なうよう充電器を制御する充電器制御手段と、
冷却器の非稼働状態での電力変換器の最低到達温度を予測する最低到達温度予測手段と、
前記充電開始時刻における電力変換器の温度を充電開始時温度として予測する充電開始時温度予測手段と、
前記充電開始時予測温度と前記最低到達温度との温度偏差を計算する温度偏差計算手段と、
前記充電継続時間中の電力変換器の温度低下量を予測する温度低下量予測手段と、
前記温度低下量と前記温度偏差とを比較する比較手段と、
前記温度低下量が前記温度偏差を上回る場合に、前記温度低下量が小さくなるように充電条件を修正する充電条件修正手段と、
を備えることを特徴とする電動車両の駆動装置。 An electric motor for traveling, a charging device that supplies electric power to the electric motor via a power converter, a charger that charges the charging device using an external power source, and the power converter and the charging device during charging of the charging device A drive device for an electric vehicle comprising a cooler for simultaneously cooling the cooler,
Setting means for setting the charging start time and charging duration of the charging device;
Charger control means for controlling the charger to charge the charging device using an external power source based on the set charging start time and charging duration time;
A minimum temperature predicting means for predicting the minimum temperature of the power converter when the cooler is not in operation;
Charging start temperature prediction means for predicting the temperature of the power converter at the charging start time as the charge start temperature;
A temperature deviation calculating means for calculating a temperature deviation between the predicted temperature at the start of charging and the lowest attained temperature;
A temperature drop prediction means for predicting a temperature drop of the power converter during the charging duration; and
A comparison means for comparing the temperature drop amount with the temperature deviation;
Charging condition correcting means for correcting the charging condition so that the amount of temperature decrease is reduced when the temperature decrease amount exceeds the temperature deviation;
A drive device for an electric vehicle, comprising:
充電装置の充電開始時刻と充電継続時間を設定し、
設定された充電開始時刻と充電継続時間に基づき、外部電源を用いて充電装置に充電を行なうよう充電器を制御し、
冷却器の非稼働状態での電力変換器の最低到達温度を予測し、
前記充電開始時刻における電力変換器の温度を充電開始時温度として予測し、
前記充電開始時予測温度と前記最低到達温度との温度偏差を計算し、
前記充電継続時間中の電力変換器の温度低下量を予測し、
前記温度低下量と前記温度偏差とを比較し、
前記温度低下量が前記温度偏差を上回る場合に、前記温度低下量が小さくなるように充電条件を修正する、
ことを特徴とする電動車両の駆動方法。 An electric motor for traveling, a charging device that supplies electric power to the electric motor via a power converter, a charger that charges the charging device using an external power source, and the power converter and the charging device during charging of the charging device A drive device for an electric vehicle comprising a cooler for simultaneously cooling the cooler,
Set the charging start time and charging duration of the charging device,
Based on the set charging start time and charging duration, the charger is controlled to charge the charging device using an external power source,
Predict the lowest temperature reached by the power converter when the cooler is not in operation,
Predicting the temperature of the power converter at the charge start time as the charge start temperature,
Calculate the temperature deviation between the estimated temperature at the start of charging and the lowest temperature reached,
Predicting the temperature drop of the power converter during the charging duration;
Comparing the temperature drop amount and the temperature deviation;
When the temperature decrease amount exceeds the temperature deviation, the charging condition is corrected so that the temperature decrease amount is reduced.
An electric vehicle driving method characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012027150A JP2013165571A (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Electric vehicle driving device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107546810A (en) * | 2017-09-30 | 2018-01-05 | 联想(北京)有限公司 | Charging process method, charging connector, charging equipment and portable power source |
-
2012
- 2012-02-10 JP JP2012027150A patent/JP2013165571A/en active Pending
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