JP2014011874A - Power supply control apparatus - Google Patents

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誠 蒲地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency of power feed while preventing a malfunction in actuation of an electrical component such as a lamp in an electric vehicle.SOLUTION: A power supply control apparatus includes a driving battery 13, a 12 V battery 12 that is charged while having power fed from a power conversion circuit 14, and feeds power to an electrical component 18 when voltage fed from the power conversion circuit 14 gets lower than an open end voltage thereof, and a controller 15 that, when determining that a current value of an output current from the power conversion circuit 14 is equal to or lower than Iand a battery terminal voltage is equal to or higher than V, implements output voltage feedback control, which is intended to square a change quantity of the battery terminal voltage per a unit time with a gradient limiter that is a guide value of the change quantity, so that the battery terminal voltage becomes V, and that, in any other case, implements the output voltage feedback control so that the battery terminal voltage becomes V. By employing the power supply control apparatus, efficiency of power feed can be improved while a malfunction in actuation of the electrical component such as a lamp is prevented.

Description

本発明は、供給電力制御装置に関する。   The present invention relates to a supply power control apparatus.

電気自動車では、車両駆動を主目的とする駆動用バッテリが車載されるほか、電装品等の低電圧負荷への電力供給を行う補機バッテリが備えられている。補機バッテリは、駆動用バッテリからの充電でエネルギーを得ている。   In an electric vehicle, a driving battery mainly for driving a vehicle is mounted on the vehicle, and an auxiliary battery for supplying power to a low-voltage load such as an electrical component is provided. The auxiliary battery obtains energy by charging from the driving battery.

駆動用バッテリは、駆動系の電圧要求に合わせて出力電圧が高く設定され、補機バッテリを充電するに際して、DC/DCコンバータを用いて補機バッテリとの電圧差を調整して充電し、同時に電装品への出力も行うことができるようになっている。   The drive battery is set to have a high output voltage according to the voltage requirement of the drive system, and when charging the auxiliary battery, the DC / DC converter is used to adjust the voltage difference with the auxiliary battery and charge the battery simultaneously. Output to electrical equipment can also be performed.

ところが、DC/DCコンバータから常時出力すると、低効率の領域である出力電流が小さい領域でも出力することとなり、電力供給の効率が悪化する。   However, if the DC / DC converter always outputs, the output is performed even in a region where the output current, which is a low efficiency region, is small, and the efficiency of power supply deteriorates.

そこで、DC/DCコンバータが低効率となる領域(出力電流が小さい領域)を使用せず、補機バッテリへの電力供給を効率よく行う方法として、特許文献1では、DC/DCコンバータの出力電流が所定電流値以下であると判断された場合は、DC/DCコンバータの出力を停止し、補機バッテリの端子電圧が所定電圧値未満であると判定された場合は、DC/DCコンバータの出力を開始するという制御方法が提案されている。   Therefore, as a method for efficiently supplying power to the auxiliary battery without using a region where the DC / DC converter has low efficiency (region where the output current is small), Patent Document 1 discloses an output current of the DC / DC converter. Is determined to be less than or equal to a predetermined current value, the output of the DC / DC converter is stopped, and when it is determined that the terminal voltage of the auxiliary battery is less than the predetermined voltage value, the output of the DC / DC converter A control method of starting is proposed.

特許第3796353号公報Japanese Patent No. 3796353

しかし、上述の制御方法のように、単にDC/DCコンバータの出力開始または出力停止を行うと急激な電圧変動が発生し、ランプのちらつき等、車載された電装品の作動の不具合が発生してしまう可能性がある。   However, if the output of the DC / DC converter is simply started or stopped as in the control method described above, sudden voltage fluctuations occur, causing malfunctions of the on-board electrical components such as lamp flickering. There is a possibility.

そこで本発明では、ランプ等の電装品の作動の不具合を防止しつつ、電力供給の効率を向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the efficiency of power supply while preventing malfunction of electrical components such as lamps.

上記課題を解決する第1の発明に係る供給電力制御装置は、
車両に搭載された駆動用バッテリと、
前記駆動用バッテリからの供給電力を降圧変換する電力変換手段を介し前記駆動用バッテリに接続される電装品及び補機バッテリと、
前記電力変換手段からの出力電圧を制御するコントローラとを備える供給電力制御装置であって、
前記コントローラは、前記出力電圧を前記補機バッテリの開放端電圧よりも低い値の第1の目標電圧値に変化させて前記駆動用バッテリから前記電装品への電力供給を停止する出力停止制御、または前記出力電圧を前記補機バッテリの開放端電圧よりも高い値の第2の目標電圧値に変化させて前記駆動用バッテリから前記電装品への電力供給を開始する出力開始制御を行い、
前記出力電圧の単位時間当たりの変化量は、前記電装品の作動状態に応じて変更されることを特徴とする。
A supply power control apparatus according to a first invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
A driving battery mounted on the vehicle;
An electrical component and an auxiliary battery connected to the drive battery via power conversion means for stepping down the power supplied from the drive battery; and
A power supply control device comprising a controller for controlling an output voltage from the power conversion means,
The controller changes the output voltage to a first target voltage value that is lower than the open-circuit voltage of the auxiliary battery, and stops power supply from the driving battery to the electrical component, Or, the output voltage is changed to a second target voltage value that is higher than the open-circuit voltage of the auxiliary battery, and output start control is performed to start power supply from the drive battery to the electrical component,
The amount of change of the output voltage per unit time is changed according to the operating state of the electrical component.

上記課題を解決する第2の発明に係る供給電力制御装置は、
上記第1の発明に係る供給電力制御装置において、
前記コントローラは、前記出力電圧の単位時間当たりの変化量に当該変化量のガイド値である勾配リミッタを適用し、
前記勾配リミッタは、第1の勾配リミッタと、当該第1の勾配リミッタよりも小さい変化量をもつ第2の勾配リミッタとを有し、
前記コントローラは、前記電装品の作動状態に基づいて前記第1の勾配リミッタまたは前記第2の勾配リミッタを選択することを特徴とする。
A supply power control apparatus according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the supply power control apparatus according to the first invention,
The controller applies a gradient limiter that is a guide value of the change amount to the change amount per unit time of the output voltage,
The gradient limiter includes a first gradient limiter and a second gradient limiter having a change amount smaller than that of the first gradient limiter.
The controller selects the first gradient limiter or the second gradient limiter based on an operating state of the electrical component.

上記課題を解決する第3の発明に係る供給電力制御装置は、
上記第2の発明に係る供給電力制御装置において、
前記出力電圧の単位時間当たりの変化量は、前記電装品のうち所定の電装品の作動状態に応じて変更され、
前記コントローラは、前記所定の電装品がすべて非作動状態となっている場合には前記第1の勾配リミッタを選択し、前記所定の電装品のうち1つ以上が作動中である場合には前記第2の勾配リミッタを選択することを特徴とする。
A supply power control apparatus according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the supply power control apparatus according to the second invention,
The amount of change per unit time of the output voltage is changed according to the operating state of a predetermined electrical component among the electrical components,
The controller selects the first gradient limiter when all of the predetermined electrical components are inactive, and when one or more of the predetermined electrical components are active, The second gradient limiter is selected.

上記課題を解決する第4の発明に係る供給電力制御装置は、
上記第3の発明に係る供給電力制御装置において、
前記所定の電装品には前照灯が含まれることを特徴とする。
A supply power control apparatus according to a fourth invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the supply power control apparatus according to the third invention,
The predetermined electrical component includes a headlamp.

上記第1の発明に係る供給電力制御装置によれば、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量を電装品の作動状態に応じて変更することで、電装品に影響を及ぼさないように必要に応じて急激な電圧変動を防止することができる。   According to the supply power control apparatus according to the first aspect of the invention, it is necessary to change the amount of change per unit time of the battery terminal voltage according to the operating state of the electrical component so as not to affect the electrical component. Accordingly, rapid voltage fluctuation can be prevented.

上記第2の発明に係る供給電力制御装置によれば、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量に勾配リミッタが適用され、電装品の作動状態に応じて第1の勾配リミッタと当該第1の勾配リミッタよりも小さい変化量をもつ第2の勾配リミッタが選択されることで、電装品に影響を及ぼさないように必要に応じてバッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量を変更することができる。   According to the power supply control apparatus according to the second aspect of the invention, the gradient limiter is applied to the amount of change per unit time of the battery terminal voltage, and the first gradient limiter and the first gradient limiter according to the operating state of the electrical component. By selecting the second gradient limiter having a smaller change amount than the gradient limiter, the change amount per unit time of the battery terminal voltage can be changed as necessary so as not to affect the electrical components. .

上記第3の発明に係る供給電力制御装置によれば、所定の電装品がすべて非作動状態である場合には、所定の電装品の作動への影響は考慮せずに早めに電力変換回路の出力を停止または開始させることができ、所定の電装品のうち1つ以上が作動中であると、所定の電装品の作動に影響を及ぼさずに徐々に電力変換回路の出力を停止または開始させていくことができる。   According to the power supply control apparatus according to the third aspect of the invention, when all of the predetermined electrical components are in the non-operating state, the power conversion circuit of the power conversion circuit is promptly considered without affecting the operation of the predetermined electrical components. The output can be stopped or started, and when one or more of the predetermined electrical components are in operation, the output of the power conversion circuit is gradually stopped or started without affecting the operation of the predetermined electrical component. Can continue.

上記第4の発明に係る供給電力制御装置によれば、前照灯の電源がONのときは前照灯のちらつきを防止しながら徐々に電力変換回路の出力を停止または開始させていくことができ、前照灯の電源がOFFのときはちらつきを考慮せずに早めに電力変換回路の出力を停止または開始させることができる。   According to the power supply control apparatus according to the fourth aspect of the present invention, when the headlamp is powered on, the output of the power conversion circuit can be gradually stopped or started while preventing flickering of the headlamp. When the headlamp power is OFF, the output of the power conversion circuit can be stopped or started early without considering flicker.

本発明の実施例1に係る供給電力制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the supply power control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る供給電力制御装置の作動を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the action | operation of the power supply control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る供給電力制御装置を用いた場合の、電装品に出力される電圧と時間の関係を示したグラフであり、(a)は勾配リミッタを示したもの、(b)は電圧変動を示したものである。It is the graph which showed the relationship between the voltage output to an electrical component, and time at the time of using the supply power control apparatus which concerns on Example 1 of this invention, (a) showed the gradient limiter, (b) Indicates voltage fluctuation.

以下、本発明に係る供給電力制御装置を実施例にて図面を用いて説明する。   Hereinafter, a power supply control device according to the present invention will be described with reference to the drawings in the embodiments.

本発明の実施例1に係る供給電力制御装置を、図1を用いて詳述する。図1に示すように、実施例1に係る供給電力制御装置は、DC/DCコンバータ11、12Vバッテリ12及び駆動用バッテリ13を備える。   A supply power control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the supply power control apparatus according to the first embodiment includes a DC / DC converter 11, a 12V battery 12, and a driving battery 13.

DC/DCコンバータ11の入力端11aは駆動用バッテリ13に接続され、出力端11bは12Vバッテリ12と電装品18に接続されている。また、DC/DCコンバータ11は、内部に電力変換回路(電力変換手段)14、コントローラ15、電流センサ16、電圧センサ17及び電装品18を有する。   An input end 11 a of the DC / DC converter 11 is connected to the drive battery 13, and an output end 11 b is connected to the 12V battery 12 and the electrical component 18. The DC / DC converter 11 includes a power conversion circuit (power conversion means) 14, a controller 15, a current sensor 16, a voltage sensor 17, and an electrical component 18 inside.

上述の駆動用バッテリ13は、主に駆動系へ電力を供給するためのバッテリである。   The above-described drive battery 13 is a battery for mainly supplying power to the drive system.

上述の12Vバッテリ12は、補機バッテリであり、電力変換回路14を介し駆動用バッテリ13に接続され、電力変換回路14から電力が供給されることで充電し、電力変換回路14から供給される電圧が自身の開放端電圧よりも低くなると、電装品18へ電力を供給する。   The 12V battery 12 described above is an auxiliary battery, is connected to the driving battery 13 via the power conversion circuit 14, is charged when power is supplied from the power conversion circuit 14, and is supplied from the power conversion circuit 14. When the voltage becomes lower than its own open-circuit voltage, power is supplied to the electrical component 18.

上述の電装品18は、電力変換回路14を介し駆動用バッテリ13に接続され、且つ、12Vバッテリ12にも接続されている。   The electrical component 18 described above is connected to the driving battery 13 via the power conversion circuit 14 and also connected to the 12V battery 12.

上述の電力変換回路14は、駆動用バッテリ13からの供給電力を降圧変換して、電装品18及び12Vバッテリ12に供給する。   The above-described power conversion circuit 14 performs step-down conversion on the power supplied from the driving battery 13 and supplies it to the electrical component 18 and the 12V battery 12.

上述の電流センサ16は、電力変換回路14からの出力電流の電流値を測定する。   The above-described current sensor 16 measures the current value of the output current from the power conversion circuit 14.

上述の電圧センサ17は、12Vバッテリ12の端子電圧の電圧値(以下、バッテリ端子電圧と記載)を測定する。   The voltage sensor 17 described above measures the voltage value of the terminal voltage of the 12V battery 12 (hereinafter referred to as the battery terminal voltage).

上述のコントローラ15は、電流センサ16及び電圧センサ17から入力した情報を基に目標電圧値を演算し、バッテリ端子電圧がその目標電圧値に追従するように電力変換回路14からの出力電圧を調整する制御(以下、出力電圧フィードバック制御と記載)を行う。その際、2つの目標電圧値が設けられ、状況に応じて当該目標電圧値を切り替える。   The above-described controller 15 calculates a target voltage value based on the information input from the current sensor 16 and the voltage sensor 17, and adjusts the output voltage from the power conversion circuit 14 so that the battery terminal voltage follows the target voltage value. Control (hereinafter referred to as output voltage feedback control). At that time, two target voltage values are provided, and the target voltage values are switched according to the situation.

このとき、目標電圧値を12Vバッテリ12の開放端電圧よりも低い電圧値VLO(第1の目標電圧値)として設定すると、12Vバッテリ12から電装品18に電力が供給され、電力変換回路14からは電力が供給されない。 At this time, if the target voltage value is set as a voltage value V LO (first target voltage value) lower than the open-circuit voltage of the 12V battery 12, power is supplied from the 12V battery 12 to the electrical component 18, and the power conversion circuit 14 Does not supply power.

一方、目標電圧値を12Vバッテリ12の開放端電圧よりも高い電圧値VHI(第2の目標電圧値)として設定すると、電力変換回路14から12Vバッテリ12及び電装品18に電力が供給される。 On the other hand, when the target voltage value is set as a voltage value V HI (second target voltage value) higher than the open-circuit voltage of the 12V battery 12, power is supplied from the power conversion circuit 14 to the 12V battery 12 and the electrical component 18. .

よって、電力変換回路14からの出力を停止するためにVLOを、電力変換回路14からの出力を開始するためにVHIを、それぞれ第1、第2の目標電圧値としてコントローラ15に設定する。 Therefore, V LO is set in the controller 15 as the first and second target voltage values to stop the output from the power conversion circuit 14 and V HI to start the output from the power conversion circuit 14, respectively. .

即ち、電力変換回路14からの出力電流が低効率となる領域の中で最大の電流値を所定電流値IAとすると、電力変換回路14からの出力電流がIA以下且つバッテリ端子電圧がVLO以上のときには、コントローラ15は、電力変換回路14からの出力電圧を第1の目標電圧値VLOに変化させて駆動用バッテリ13から電装品18への電力供給を停止する出力停止制御を行い、それ以外の場合は、電力変換回路14からの出力電圧を第2の目標電圧値VHIに変化させて駆動用バッテリ13から電装品18への電力供給を開始する出力開始制御を行う。但し、目標電圧値をVHIに設定して電力変換回路14からの出力が開始される際の電流値は、IAより大きいものとする。 That is, if the maximum current value in the region where the output current from the power conversion circuit 14 is low efficiency is a predetermined current value I A , the output current from the power conversion circuit 14 is equal to or less than I A and the battery terminal voltage is V When it is equal to or higher than LO , the controller 15 performs output stop control for changing the output voltage from the power conversion circuit 14 to the first target voltage value V LO and stopping the power supply from the drive battery 13 to the electrical component 18. In other cases, output start control is performed in which the output voltage from the power conversion circuit 14 is changed to the second target voltage value V HI and power supply from the drive battery 13 to the electrical component 18 is started. However, the current value when the output from the power conversion circuit 14 is started with the target voltage value set to V HI is greater than I A.

さらに、電圧変動による電装品18のうち所定の電装品の作動の不具合を防止するためには、所定の電装品へ出力されるバッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量が急激にならないようにする必要があることから、当該変化量は、電装品の作動状態に応じて変更されるものとしなければならない。よって本実施例では、当該変化量のガイド値である勾配リミッタを設定する。ここで、所定の電装品とは、搭乗者に視覚的、聴覚的に認識されることを主目的とする装置を指し、一例として、ランプ(前照灯)、ラジオ、オーディオ及びカーナビゲーション等が挙げられる。一方、電装品18のうち所定の電装品に含まれないものとしては、車載機器を制御するECU類等の制御装置類が相当する。   Further, in order to prevent malfunctions of predetermined electrical components among the electrical components 18 due to voltage fluctuation, the amount of change per unit time of the battery terminal voltage output to the predetermined electrical components is prevented from abruptly. Since it is necessary, the amount of change must be changed according to the operating state of the electrical equipment. Therefore, in this embodiment, a gradient limiter that is a guide value for the amount of change is set. Here, the predetermined electrical component refers to a device whose main purpose is to be visually and audibly recognized by a passenger, and examples thereof include a lamp (headlight), radio, audio, car navigation, and the like. Can be mentioned. On the other hand, control devices such as ECUs that control in-vehicle devices correspond to those that are not included in the predetermined electrical components among the electrical components 18.

そして、所定の電装品のうち1つ以上が作動中であると、所定の電装品の作動に影響を及ぼさない範囲の、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量である第2の勾配リミッタを適用し、所定の電装品がいずれも作動中でないと、作動の不具合を考慮する必要がないため、第2の勾配リミッタよりもバッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量が大きい第1の勾配リミッタを適用する。但し、例えば燃料計が設けられている車両等の場合は、第1の勾配リミッタの変化量においても、一定以上大きくなると燃料計に影響を及ぼす可能性があるため、第1の勾配リミッタは燃料計に影響を及ぼさない範囲で最大の、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量としても良い。   When one or more of the predetermined electrical components are in operation, a second gradient limiter that is a change amount per unit time of the battery terminal voltage in a range that does not affect the operation of the predetermined electrical component is set. When the predetermined electrical component is not in operation, there is no need to consider malfunctions. Therefore, the first gradient limiter has a larger amount of change per unit time in the battery terminal voltage than the second gradient limiter. Apply. However, in the case of a vehicle provided with a fuel gauge, for example, even if the amount of change in the first gradient limiter is greater than a certain level, the fuel gauge may be affected. It may be the maximum amount of change per unit time of the battery terminal voltage within a range that does not affect the total.

次に、コントローラ15の作動を図2のフローチャートを用いて詳述する。尚、ここでは所定の電装品の一例としてランプを用いた場合を説明する。   Next, the operation of the controller 15 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. Here, a case where a lamp is used as an example of the predetermined electrical component will be described.

ステップS1では、電流センサ16及び電圧センサ17から入力した情報を基に、電力変換回路14からの出力電流の電流値がIA以下且つバッテリ端子電圧がVLO以上であるか否かを判断する。電力変換回路14からの出力電流の電流値がIA以下且つバッテリ端子電圧がVLO以上であると判断した場合にはステップS2へ、それ以外はステップS3へ移行する。 In step S1, based on the information input from the current sensor 16 and the voltage sensor 17, it is determined whether or not the current value of the output current from the power conversion circuit 14 is equal to or lower than I A and the battery terminal voltage is equal to or higher than V LO. . If it is determined that the current value of the output current from the power conversion circuit 14 is equal to or lower than I A and the battery terminal voltage is equal to or higher than V LO , the process proceeds to step S2, otherwise the process proceeds to step S3.

ステップS2では、第1の目標電圧値VLOを設定する。 In step S2, a first target voltage value VLO is set.

ステップS3では、第2の目標電圧値VHIを設定する。 In step S3, a second target voltage value V HI is set.

ステップS4では、ランプの電源がONであるか否かを判断する。ONであればステップS5へ、OFFであればステップS6へ移行する。   In step S4, it is determined whether or not the lamp is powered on. If it is ON, the process proceeds to step S5. If it is OFF, the process proceeds to step S6.

ステップS5では、所定の電装品の作動に影響を及ぼさない範囲の、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量をもつ第2の勾配リミッタを適用する。   In step S5, a second gradient limiter having an amount of change per unit time of the battery terminal voltage in a range that does not affect the operation of the predetermined electrical component is applied.

ステップS6では、第1の勾配リミッタを適用する。   In step S6, a first gradient limiter is applied.

ステップS7では、勾配リミッタを適用した後の目標電圧値に追従するよう電力変換回路14に対し出力電圧フィードバック制御を行う。   In step S7, output voltage feedback control is performed on the power conversion circuit 14 so as to follow the target voltage value after the gradient limiter is applied.

図3(a)は、勾配リミッタの作用を説明するグラフで、縦軸が電圧値、横軸が時間を表し、一点鎖線が勾配リミッタ適用後の目標電圧値を表し、VBは12Vバッテリ12の開放端電圧の電圧値を示している。これを見ればわかるように、VLO<VB<VHIとなっている。以下、ランプの電源がONで、第2の勾配リミッタを設定した場合を説明するが、第1の勾配リミッタと第2の勾配リミッタの相違点はグラフの一点鎖線の傾きのみであるため、以下の説明は第1の勾配リミッタでも同様である。 FIG. 3A is a graph for explaining the action of the gradient limiter. The vertical axis represents the voltage value, the horizontal axis represents the time, the alternate long and short dash line represents the target voltage value after the gradient limiter is applied, and V B is the 12V battery 12. The voltage value of the open circuit voltage is shown. As can be seen from this, V LO <V B <V HI . Hereinafter, the case where the power supply of the lamp is ON and the second gradient limiter is set will be described. The same is true for the first gradient limiter.

図3(b)には、図3(a)に示す勾配リミッタを用いた場合のバッテリ端子電圧の変化を実線で表している。このグラフを見ればわかるように、まず、時間0〜aでは目標電圧値がVHIであり、バッテリ端子電圧はこのVHIに一致しているが、時間aにおいて電力変換回路14からの出力電流がIA以下になると、上述の設定より、目標電圧値がVLOに切り替わる。そして第2の勾配リミッタ適用後の目標電圧値に追従しながらバッテリ端子電圧は降下していく。 In FIG. 3B, a change in the battery terminal voltage when the gradient limiter shown in FIG. 3A is used is represented by a solid line. As can be seen from this graph, first, the target voltage value is V HI at time 0 to a, and the battery terminal voltage matches this V HI , but the output current from the power conversion circuit 14 at time a. When becomes less than I A , the target voltage value is switched to V LO from the above setting. Then, the battery terminal voltage decreases while following the target voltage value after the second gradient limiter is applied.

しかし、時間bにおいてVBまで下がると、上述の設定より、電力変換回路14は電力の供給を停止し、12Vバッテリ12が電力を供給するようになるため、コントローラ15では制御することができない。よって、時間b〜cではバッテリ端子電圧が第2の勾配リミッタ適用後の目標電圧値に追従しないことになる。 However, if the power conversion circuit 14 drops to V B at time b, the power conversion circuit 14 stops supplying power and the 12V battery 12 supplies power from the above setting, and therefore cannot be controlled by the controller 15. Therefore, the battery terminal voltage does not follow the target voltage value after application of the second gradient limiter during times b to c.

そして、12Vバッテリ12が電力を供給し続けることで徐々にバッテリ端子電圧は降下していき、時間cにおいてバッテリ端子電圧がVLO未満となる。すると上述の設定より、目標電圧値がVHIに切り替わる。そして、時間c〜dではバッテリ端子電圧は第2の勾配リミッタ適用後の目標電圧値に追従しながら上昇する。 Then, as the 12V battery 12 continues to supply power, the battery terminal voltage gradually decreases, and at time c, the battery terminal voltage becomes less than VLO . Then, the target voltage value is switched to V HI from the above setting. Then, at time cd, the battery terminal voltage rises following the target voltage value after the second gradient limiter is applied.

時間cにおいて、バッテリ端子電圧は上昇し始めた直後にVLOを超えるが、上述のように、目標電圧値をVHIに設定して電力変換回路14からの出力が開始される際の電流値は、IAより大きいため、バッテリ端子電圧がVLOを超えても目標電圧値がVHIからVLOに切り替わることはない。よって、時間dまでバッテリ端子電圧は上昇し、時間dでVHIと一致する。 At time c, the battery terminal voltage exceeds V LO immediately after it starts to rise, but as described above, the current value when the output from the power conversion circuit 14 is started with the target voltage value set to V HI. because larger I a, never target voltage value is switched from V HI to V LO also battery terminal voltage exceeds the V LO. Therefore, the battery terminal voltage rises until time d and coincides with VHI at time d.

つまりコントローラ15は、電流センサ16及び電圧センサ17から入力した情報を基に、電力変換回路14からの出力電流の電流値が所定電流値IA以下且つバッテリ端子電圧が12Vバッテリ12の開放端電圧よりも低い値の目標電圧値VLO以上であると判断した場合には、バッテリ端子電圧が目標電圧値VLOとなるように、その場合以外では、バッテリ端子電圧が12Vバッテリ12の開放端電圧よりも高い値の目標電圧値VHIとなるように、出力電圧フィードバック制御を行い、当該制御は、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量に、当該変化量のガイド値である勾配リミッタを適用させるものである。このように、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量に勾配リミッタを適用させることで、急激な電圧変動を防止することができる。 That is, based on the information input from the current sensor 16 and the voltage sensor 17, the controller 15 has a current value of an output current from the power conversion circuit 14 that is equal to or less than a predetermined current value I A and a battery terminal voltage that is an open end voltage of the 12V battery 12. If it is determined that the battery terminal voltage is equal to or higher than the lower target voltage value V LO , the battery terminal voltage is set to the target voltage value V LO. The output voltage feedback control is performed so that the target voltage value V HI is higher than that, and the control applies a gradient limiter that is a guide value of the change amount to the change amount per unit time of the battery terminal voltage. It is something to be made. Thus, by applying the gradient limiter to the amount of change per unit time of the battery terminal voltage, a rapid voltage fluctuation can be prevented.

また、勾配リミッタには、第1の勾配リミッタと、当該第1の勾配リミッタよりも小さい、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量をもつ第2の勾配リミッタとを有し、コントローラ15は、電装品18の作動状態に基づいて第1の勾配リミッタまたは第2の勾配リミッタを選択することが可能である。このように、第1の勾配リミッタと第2の勾配リミッタを選択することが可能であることで、必要に応じてバッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量を変更することができる。   The gradient limiter includes a first gradient limiter and a second gradient limiter having a change amount per unit time of the battery terminal voltage smaller than the first gradient limiter. The first gradient limiter or the second gradient limiter can be selected based on the operating state of the electrical component 18. Thus, by selecting the first gradient limiter and the second gradient limiter, the amount of change per unit time of the battery terminal voltage can be changed as necessary.

さらに、第2の勾配リミッタは、電装品18の作動に影響を及ぼさない範囲の、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量をもち、コントローラ15は、所定の電装品がすべて非作動状態となっている場合には第1の勾配リミッタを選択し、所定の電装品のうち1つ以上が作動中である場合には第2の勾配リミッタを選択する。このことにより、所定の電装品のうち1つ以上が作動中であると、所定の電装品の作動に影響を及ぼさずに徐々に電力変換回路14の出力を停止させていくことができ、それ以外は、所定の電装品の作動への影響は考慮せずに早めに電力変換回路14の出力を停止させることができる。   Further, the second gradient limiter has a change amount per unit time of the battery terminal voltage in a range that does not affect the operation of the electrical component 18, and the controller 15 causes all the predetermined electrical components to be inactive. The first gradient limiter is selected, and if one or more of the predetermined electrical components are in operation, the second gradient limiter is selected. As a result, when one or more of the predetermined electrical components are operating, the output of the power conversion circuit 14 can be gradually stopped without affecting the operation of the predetermined electrical components. Other than the above, the output of the power conversion circuit 14 can be stopped early without considering the influence on the operation of a predetermined electrical component.

尚、上述の「単位時間当たりの変化量」とは、上述のステップS1〜S8までの1制御周期における変化量のことである。   The above-mentioned “change amount per unit time” is the change amount in one control cycle from the above-described steps S1 to S8.

また、上述の所定の電装品とは、ランプ、ラジオ、オーディオ及びカーナビゲーション等の、搭乗者にとって映像、明かりまたは音のいずれかが認識されることを主目的とする装置を指している。これらの装置は、急激な電圧変動によって生じる作動の不具合が、搭乗者にとって不便と感じることが多いため、本装置を適用することで効果を発揮する。   The predetermined electrical component mentioned above refers to a device whose main purpose is to recognize any of video, light, or sound, such as a lamp, radio, audio, and car navigation. Since these devices often feel inconvenient for passengers because of malfunctions caused by sudden voltage fluctuations, they are effective by applying this device.

特にランプを想定した場合、本装置における第2の勾配リミッタは、ランプがちらつかない範囲の、バッテリ端子電圧の単位時間当たりの変化量をもち、コントローラは、ランプの電源がONであると第2の勾配リミッタを、ランプの電源がOFFであると第1の勾配リミッタを選択するものとする。このことにより、ランプの電源がONのときはちらつきを防止しながら徐々に電力変換回路の出力を停止または開始させていくことができ、ランプの電源がOFFであるときはちらつきを考慮せずに早めに電力変換回路の出力を停止または開始させることができる。   In particular, assuming a lamp, the second gradient limiter in the present apparatus has a change amount per unit time of the battery terminal voltage in a range where the lamp does not flicker. The first gradient limiter is selected when the lamp power is OFF. This makes it possible to gradually stop or start the output of the power conversion circuit while preventing flickering when the lamp power is on, and without considering flickering when the lamp power is off. The output of the power conversion circuit can be stopped or started early.

本装置は、上述のような構成とすることで、ランプ等の電装品の作動の不具合を防止しつつ、電力供給の効率を向上させることができる。   By adopting the above-described configuration, this apparatus can improve the efficiency of power supply while preventing malfunctions of electrical components such as lamps.

本発明は、電気自動車に用いる供給電力制御装置として好適である。   The present invention is suitable as a supply power control device used for an electric vehicle.

11 DC/DCコンバータ
11a (DC/DCコンバータの)入力端
11b (DC/DCコンバータの)出力端
12 12Vバッテリ(補機バッテリ)
13 駆動用バッテリ
14 電力変換回路
15 コントローラ
16 電流センサ
17 電圧センサ
18 電装品
11 DC / DC converter 11a (DC / DC converter) input terminal 11b (DC / DC converter) output terminal 12 12V battery (auxiliary battery)
13 Driving Battery 14 Power Conversion Circuit 15 Controller 16 Current Sensor 17 Voltage Sensor 18 Electrical Equipment

Claims (4)

車両に搭載された駆動用バッテリと、
前記駆動用バッテリからの供給電力を降圧変換する電力変換手段を介し前記駆動用バッテリに接続される電装品及び補機バッテリと、
前記電力変換手段からの出力電圧を制御するコントローラとを備える供給電力制御装置であって、
前記コントローラは、前記出力電圧を前記補機バッテリの開放端電圧よりも低い値の第1の目標電圧値に変化させて前記駆動用バッテリから前記電装品への電力供給を停止する出力停止制御、または前記出力電圧を前記補機バッテリの開放端電圧よりも高い値の第2の目標電圧値に変化させて前記駆動用バッテリから前記電装品への電力供給を開始する出力開始制御を行い、
前記出力電圧の単位時間当たりの変化量は、前記電装品の作動状態に応じて変更されることを特徴とする供給電力制御装置。
A driving battery mounted on the vehicle;
An electrical component and an auxiliary battery connected to the drive battery via power conversion means for stepping down the power supplied from the drive battery; and
A power supply control device comprising a controller for controlling an output voltage from the power conversion means,
The controller changes the output voltage to a first target voltage value that is lower than the open-circuit voltage of the auxiliary battery, and stops power supply from the driving battery to the electrical component, Or, the output voltage is changed to a second target voltage value that is higher than the open-circuit voltage of the auxiliary battery, and output start control is performed to start power supply from the drive battery to the electrical component,
The amount of change per unit time of the output voltage is changed according to the operating state of the electrical component.
前記コントローラは、前記出力電圧の単位時間当たりの変化量に当該変化量のガイド値である勾配リミッタを適用し、
前記勾配リミッタは、第1の勾配リミッタと、当該第1の勾配リミッタよりも小さい変化量をもつ第2の勾配リミッタとを有し、
前記コントローラは、前記電装品の作動状態に基づいて前記第1の勾配リミッタまたは前記第2の勾配リミッタを選択することを特徴とする請求項1に記載の供給電力制御装置。
The controller applies a gradient limiter that is a guide value of the change amount to the change amount per unit time of the output voltage,
The gradient limiter includes a first gradient limiter and a second gradient limiter having a change amount smaller than that of the first gradient limiter.
The supply power control apparatus according to claim 1, wherein the controller selects the first gradient limiter or the second gradient limiter based on an operating state of the electrical component.
前記出力電圧の単位時間当たりの変化量は、前記電装品のうち所定の電装品の作動状態に応じて変更され、
前記コントローラは、前記所定の電装品がすべて非作動状態となっている場合には前記第1の勾配リミッタを選択し、前記所定の電装品のうち1つ以上が作動中である場合には前記第2の勾配リミッタを選択することを特徴とする請求項2に記載の供給電力制御装置。
The amount of change per unit time of the output voltage is changed according to the operating state of a predetermined electrical component among the electrical components,
The controller selects the first gradient limiter when all of the predetermined electrical components are inactive, and when one or more of the predetermined electrical components are active, The supply power control apparatus according to claim 2, wherein the second gradient limiter is selected.
前記所定の電装品には前照灯が含まれることを特徴とする請求項3に記載の供給電力制御装置。   The power supply control apparatus according to claim 3, wherein the predetermined electrical component includes a headlamp.
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