JP2018011460A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、電気自動車に関する。ここでいう電気自動車は、車輪を駆動するモータを有する自動車を広く意味する。電気自動車には、特に限定されないが、外部の電力によって再充電可能な電気自動車、燃料電池を有する燃料電池車、太陽電池を有する太陽電池車、エンジンをさらに有するハイブリッド車、及び、これらの二以上の特徴を有する自動車が含まれる。 The technology disclosed in this specification relates to an electric vehicle. The term “electric vehicle” as used herein widely means an automobile having a motor for driving wheels. Although it does not specifically limit in an electric vehicle, The electric vehicle which can be recharged with external electric power, the fuel cell vehicle which has a fuel cell, the solar cell vehicle which has a solar cell, the hybrid vehicle which further has an engine, and these two or more An automobile having the following characteristics is included.
電気自動車が知られている。電気自動車は、車輪を駆動するモータと、モータに電力を供給するメインバッテリを備える。メインバッテリをモータへ電気的に接続する電力供給回路には、例えばコンバータやインバータに加えて、平滑コンデンサが設けられている。平滑コンデンサは、電荷を蓄えることによって、電力供給回路内の電圧変動を抑制する。電気自動車の使用中、平滑コンデンサは高電圧で充電されている。そのことから、例えば電気自動車が衝突したときは、平滑コンデンサを急速に放電させることが求められる。 Electric cars are known. An electric vehicle includes a motor that drives wheels and a main battery that supplies electric power to the motor. In the power supply circuit that electrically connects the main battery to the motor, for example, a smoothing capacitor is provided in addition to a converter and an inverter. The smoothing capacitor suppresses voltage fluctuation in the power supply circuit by storing electric charge. During use of the electric vehicle, the smoothing capacitor is charged with a high voltage. Therefore, for example, when an electric vehicle collides, it is required to discharge the smoothing capacitor rapidly.
平滑コンデンサを急速に放電するために、電気自動車は、放電制御装置を備えることができる。放電制御装置は、電力供給回路を制御することにより、平滑コンデンサを放電させる。一例として、放電制御装置は、例えば電力供給回路のインバータを制御することにより、モータを通じて平滑コンデンサを放電させることができる。あるいは、放電制御装置は、電力供給回路に設けられた専用の放電回路を制御することにより、平滑コンデンサを放電させることができる。以上に説明した技術の一例が、特許文献1に記載されている。
In order to discharge the smoothing capacitor rapidly, the electric vehicle can be equipped with a discharge control device. The discharge control device discharges the smoothing capacitor by controlling the power supply circuit. As an example, the discharge control device can discharge the smoothing capacitor through the motor, for example, by controlling an inverter of the power supply circuit. Alternatively, the discharge control device can discharge the smoothing capacitor by controlling a dedicated discharge circuit provided in the power supply circuit. An example of the technology described above is described in
放電制御装置は、通常、補機バッテリからの電力供給によって動作する。しかしながら、例えば電気自動車が衝突したときは、断線や短絡といった電気的な不具合が生じることがあり、その結果、補機バッテリから放電制御装置への電力供給が遮断されることがある。そのことから、特許文献1に記載の電気自動車では、メインバッテリからの電力を降圧して放電制御装置へ供給するDC−DCコンバータが設けられている。このような構成によると、補機バッテリから放電制御装置への電力供給が遮断されたときでも、放電制御装置への電力供給を継続することによって、平滑コンデンサの放電を行うことができる。
The discharge control device normally operates by supplying power from an auxiliary battery. However, for example, when an electric vehicle collides, an electrical failure such as a disconnection or a short circuit may occur, and as a result, the power supply from the auxiliary battery to the discharge control device may be interrupted. For this reason, the electric vehicle described in
特許文献1に記載のように、電気自動車では、補機バッテリから放電制御装置への電力供給が途絶えたとしても、平滑コンデンサを放電させることが求められている。本明細書は、このような要求に応える新規な技術を提供するものであり、もって電気自動車の設計自由度を高めることを目的とする。
As described in
本明細書は、電気自動車を開示する。この電気自動車は、車輪を駆動するモータと、モータに電力を供給するメインバッテリと、メインバッテリをモータへ電気的に接続する電力供給回路に設けられた平滑コンデンサと、電力供給回路を制御して平滑コンデンサを放電させる放電制御装置と、メインバッテリに対して電力供給回路と並列に接続されており、メインバッテリによって充電される蓄電コンデンサと、蓄電コンデンサに充電された電力を降圧して放電制御装置へ供給するDC−DCコンバータとを備える。 The present specification discloses an electric vehicle. This electric vehicle controls a motor that drives a wheel, a main battery that supplies power to the motor, a smoothing capacitor that is provided in a power supply circuit that electrically connects the main battery to the motor, and a power supply circuit. A discharge control device for discharging a smoothing capacitor, a power storage circuit connected to the main battery in parallel with the power supply circuit, and a discharge control device that steps down the power charged in the power storage capacitor and the power stored in the power storage capacitor A DC-DC converter to be supplied to
上記した構成によると、蓄電コンデンサに充電された電力を、DC−DCコンバータを通じて放電制御装置に供給することができる。従って、放電制御装置は、補機バッテリからの電力供給が途絶えたときでも、蓄電コンデンサに充電された電力によって動作し続けることができる。この蓄電コンデンサは、メインバッテリによって充電される。通常、メインバッテリは、例えば補機バッテリよりも高電圧である。一般に、コンデンサに蓄えられる電力は、コンデンサの静電容量に比例するとともに、印加電圧の二乗に比例する。そのことから、蓄電コンデンサの充電を、例えば補機バッテリではなく、メインバッテリによって行う構成であると、蓄電コンデンサの静電容量を小さくしても、十分な電力を蓄電コンデンサに蓄えることができる。サイズの小さい蓄電コンデンサを採用することが可能となるので、電気自動車の設計自由度を高めることができる。蓄電コンデンサに蓄えられた高電圧の電力は、DC−DCコンバータにおいて適切な電圧へ降圧され、放電制御装置に供給される。 According to the configuration described above, the power charged in the storage capacitor can be supplied to the discharge control device through the DC-DC converter. Therefore, even when the power supply from the auxiliary battery is interrupted, the discharge control device can continue to operate with the power charged in the storage capacitor. This storage capacitor is charged by the main battery. Usually, the main battery has a higher voltage than, for example, an auxiliary battery. In general, the electric power stored in the capacitor is proportional to the capacitance of the capacitor and proportional to the square of the applied voltage. Therefore, if the storage capacitor is charged by, for example, the main battery instead of the auxiliary battery, sufficient electric power can be stored in the storage capacitor even if the capacitance of the storage capacitor is reduced. Since it is possible to employ a small-sized storage capacitor, the degree of freedom in designing an electric vehicle can be increased. The high voltage power stored in the storage capacitor is stepped down to an appropriate voltage in the DC-DC converter and supplied to the discharge control device.
図面を参照して実施例1のハイブリッド車10を説明する。ハイブリッド車10は、本明細書が開示する電気自動車の一例である。以下に説明するハイブリッド車10の構成は、その他の種類の電気自動車にも適用することができる。図1に示すように、本実施例のハイブリッド車10は、車体12と、車体12に対して回転可能に支持された四つの車輪14、16を備える。四つの車輪14、16には、一対の駆動輪14と一対の従動輪16が含まれる。一対の駆動輪14は、デファレンシャルギア18を介して、出力軸20に接続されている。出力軸20は、車体12に対して回転可能に支持されている。一例ではあるが、一対の駆動輪14は車体12の後部に位置する後輪であり、一対の従動輪16は車体12の前部に位置する前輪である。一対の駆動輪14は互いに同軸に配置されており、一対の従動輪16も互いに同軸に配置されている。
A
ハイブリッド車10は、エンジン22、発電機24及びモータ26をさらに備える。エンジン22は、ガソリンといった燃料を燃焼して動力を出力する。エンジン22は、動力分配機構28を介して、出力軸20及び発電機24に接続されている。一例ではあるが、本実施例における動力分配機構28は、遊星歯車機構を用いて構成されている。発電機24及びモータ26のそれぞれは、U相、V相及びW相を有する三相のモータジェネレータである。発電機24は、エンジン22からの動力や、出力軸20からの動力によって発電する。なお、発電機は、エンジン22を始動するためのスタータモータとしても機能することができる。モータ26は、出力軸20に接続されており、主に、一対の駆動輪14を駆動する走行用モータとして機能する。また、モータ26は、ハイブリッド車10が回生制動を実施するときに、発電機としても機能することができる。
The
ハイブリッド車10は、メインバッテリ30と電力供給回路32をさらに備える。メインバッテリ30は、電力供給回路32を介して、発電機24及びモータ26へ電気的に接続されている。メインバッテリ30は、再充電可能なバッテリであり、発電機24及びモータ26へ電力を供給する。また、メインバッテリ30は、発電機24及びモータ26で発電された電力によって充電される。なお、メインバッテリ30と電力供給回路32との間には、両者を電気的に接続及び切断するためのリレー38が設けられている。一例ではあるが、本実施例におけるメインバッテリ30の定格電圧は、約288ボルトであり、発電機24及びモータ26の定格電圧は約600ボルトである。即ち、メインバッテリ30の定格電圧は、発電機及びモータ26の定格電圧よりも低い。但し、メインバッテリ30、発電機及びモータ26の定格電圧の具体的な値や、それらの大小関係については特に限定されない。
The
ハイブリッド車10はさらに、ハイブリッド制御ユニット40(図中ではHV−ECU)と、エンジン制御ユニット42(図中ではENG−ECU)と、モータ制御ユニット44(図中ではMG−ECU)と、エアバッグ制御ユニット46(図中ではAB−ECU)をさらに備える。エンジン制御ユニット42は、エンジン22と通信可能に接続されており、エンジン22の動作を制御する。モータ制御ユニット44は、電力供給回路32と通信可能に接続されており、電力供給回路32の動作を制御することによって、発電機24及びモータ26の動作を制御する。ハイブリッド制御ユニット40は、通信経路48を介して、エンジン制御ユニット42、モータ制御ユニット44及びエアバッグ制御ユニット46を含む複数の制御ユニットと通信可能であり、それらに動作指令を与えることによって、ハイブリッド車10の全体の動作を制御する。
The
エアバッグ制御ユニット46は、ハイブリッド車10に設けられた一又は複数のエアバッグ(図示省略)の動作を制御する。エアバッグ制御ユニット46は、例えば加速度センサを有しており、ハイブリッド車10の衝突を検知することができる。そして、エアバッグ制御ユニット46は、ハイブリッド車10の衝突を検知したときに、エアバッグを作動させる。また、エアバッグ制御ユニット46は、ハイブリッド車10の衝突を検知したときに、ハイブリッド制御ユニット40及びモータ制御ユニット44を含む複数の制御ユニットに対して、所定の衝突信号を送信する。一例ではあるが、衝突信号は、所定の周期を有するパルス信号列であってよい。なお、ハイブリッド車10は、エアバッグ制御ユニット46に代えて、又は加えて、ハイブリッド車10の衝突を検知する他の衝突検知装置を備えてもよい。
The
図1に示すように、ハイブリッド車10は、補機バッテリ34とDC−DCコンバータ36をさらに備える。補機バッテリ34は、例えばモータ制御ユニット44を含む、ハイブリッド車10に搭載された複数の電気的負荷に電力を供給する。一例であるが、補機バッテリ34の定格電圧は12ボルトである。補機バッテリ34は、再充電可能なバッテリである。補機バッテリ34は、DC−DCコンバータ36を介してメインバッテリ30に電気的に接続されている。DC−DCコンバータ36は、降圧型のコンバータであり、メインバッテリ30からの直流電力を、補機バッテリ34の充電に適した電圧まで降圧し、それによって補機バッテリ34を充電する。
As shown in FIG. 1, the
図2を参照して、ハイブリッド車10の電気的な構造を詳細に説明する。電力供給回路32は、昇降圧コンバータ50と第1インバータ52と第2インバータ54を有する。昇降圧コンバータ50は、昇圧及び降圧が可能なDC−DCコンバータであり、第1インバータ52と第2インバータ54のそれぞれは三相インバータである。電力供給回路32は、昇降圧コンバータ50と第1インバータ52を介して、メインバッテリ30を発電機24へ電気的に接続する。これにより、発電機24で発電された交流電力は、第1インバータ52で直流電力に変換された後に、昇降圧コンバータ50で降圧されて、メインバッテリ30へ供給される。即ち、メインバッテリ30が充電される。一方、発電機24がスタータモータとして機能するときは、メインバッテリ30からの直流電力が、昇降圧コンバータ50で昇圧された後に、第1インバータ52で交流電力に変換されて、発電機24へ供給される。同様に、電力供給回路32は、昇降圧コンバータ50と第2インバータ54を介して、メインバッテリ30をモータ26へ電気的に接続する。これにより、メインバッテリ30からの直流電力は、昇降圧コンバータ50で昇圧された後に、第2インバータ54で交流電力に変換されて、モータ26へ供給される。一方、モータ26が発電機として機能するときは、モータ26で発電された交流電力が、第2インバータ54で直流電力に変換された後に、昇降圧コンバータ50で降圧されて、メインバッテリ30へ供給される。以下では、メインバッテリ30と昇降圧コンバータ50とを互いに接続する回路部分VLをバッテリ側回路VLと称し、バッテリ側回路VLにおける電圧をVL電圧と称することがある。通常、リレー38が電気的に開放されていなければ、VL電圧はメインバッテリ30の出力電圧に等しくなる。
The electrical structure of the
昇降圧コンバータ50の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における昇降圧コンバータ50は、インダクタL1、上アームスイッチング素子Q13、下アームスイッチング素子Q14及び駆動回路50a、50bを有する。図示省略するが、上アームスイッチング素子Q13及び下アームスイッチング素子Q14のそれぞれには、ダイオードが逆並列に接続されている。駆動回路50a、50bは、モータ制御ユニット44からの制御信号に応じて、上アームスイッチング素子Q13及び下アームスイッチング素子Q14をそれぞれスイッチングする。昇降圧コンバータ50は、下アームスイッチング素子Q14が断続的にオンされることによって昇圧コンバータとして機能し、上アームスイッチング素子Q13が断続的にオンされることによって降圧コンバータとして機能する。
The specific configuration of the step-up / down
第1インバータ52及び第2インバータ54の具体的な構成についても特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における第1インバータ52は、複数のスイッチング素子Q1〜Q6と駆動回路52aを有する。図示省略するが、各々のスイッチング素子Q1〜Q6には、ダイオードが逆並列に接続されている。駆動回路52aは、モータ制御ユニット44からの制御信号に応じて、複数のスイッチング素子Q1〜Q6をそれぞれスイッチングする。第1インバータ52では、複数のスイッチング素子Q1〜Q6が選択的にオン及びオフされることによって、昇降圧コンバータ50からの直流電力が交流電力に変換される。また、第1インバータ52は、例えば全てのスイッチング素子Q1〜Q6がオフされた状態で、発電機24からの交流電力を直流電力に変換する全波整流回路として機能する。
The specific configurations of the
同様に、第2インバータ54は、複数のスイッチング素子Q7〜Q12と駆動回路54aを有する。図示省略するが、各々のスイッチング素子Q7〜Q12には、ダイオードが逆並列に接続されている。駆動回路54aは、モータ制御ユニット44からの制御信号に応じて、複数のスイッチング素子Q7〜Q12をそれぞれスイッチングする。第2インバータ54においても、複数のスイッチング素子Q7〜Q12が選択的にオン及びオフされることによって、昇降圧コンバータ50からの直流電力が交流電力に変換される。また、第1インバータ52は、例えば全てのスイッチング素子Q7〜Q12がオフされた状態で、モータ26からの交流電力を直流電力に変換する全波整流回路として機能する。
Similarly, the
電力供給回路32は、第1平滑コンデンサC1と第2平滑コンデンサC2をさらに備える。第1平滑コンデンサC1は、メインバッテリ30と昇降圧コンバータ50との間に位置しており、第2平滑コンデンサC2は、昇降圧コンバータ50と第1インバータ52との間であって、かつ、昇降圧コンバータ50と第2インバータ54との間に位置している。第1平滑コンデンサC1と第2平滑コンデンサC2のそれぞれは、電荷を蓄えることによって、電力供給回路32内における電圧の変動を抑制する。例えば、第1平滑コンデンサC1は、昇降圧コンバータ50からメインバッテリ30に出力される直流電圧の変動を抑制する。また、第2平滑コンデンサC2は、昇降圧コンバータ50から第1インバータ52及び第2インバータ54に出力される直流電圧の変動を抑制する。なお、電力供給回路32は、第1平滑コンデンサC1と第2平滑コンデンサC2の一方のみを備えてもよいし、他の平滑コンデンサをさらに備えてもよい。電力供給回路32の構成に応じて、平滑コンデンサの数及び位置は適宜変更することができる。
The
図3に示すように、補機バッテリ34は、複数の電気的負荷56にヒューズ58を介して電気的に接続されており、それらが動作するための電力を供給する。前述したように、補機バッテリ34は、DC−DCコンバータ36を介してメインバッテリ30に電気的に接続されており、メインバッテリ30からの電力によって充電される。DC−DCコンバータ36と補機バッテリ34との間には、電流制限回路66が設けられている。電流制限回路66は、例えばヒューズ、リレー、半導体スイッチといった素子を含み、例えば補機バッテリ34と電気的負荷56を接続する回路(以下、補機電圧回路VAと称する)において地絡(接地電位への短絡)が生じたときに、DC−DCコンバータ36から補機電圧回路VAへの通電を禁止又は制限する。また、DC−DCコンバータ36の出力側は、導電経路64を介してモータ制御ユニット44にも接続されている。これにより、DC−DCコンバータ36は、モータ制御ユニット44へ電力を直接的に供給することができる。ここで、導電経路64は、DC−DCコンバータ36と電流制限回路66との間から伸びている。従って、DC−DCコンバータ36は、電流制限回路66による影響を受けることなく、モータ制御ユニット44へ電力を供給することができる。
As shown in FIG. 3, the
DC−DCコンバータ36の入力側には、蓄電コンデンサ60と逆流防止ダイオード62が設けられている。蓄電コンデンサ60は、メインバッテリ30に対して電力供給回路32と並列に接続されており、メインバッテリ30によって充電される。逆流防止ダイオード62は、蓄電コンデンサ60とバッテリ側回路VLとの間に介挿されており、例えばバッテリ側回路VLで地絡が生じたときに、蓄電コンデンサ60に充電された電力がバッテリ側回路VLへ供給されることを防止する。このような構成によると、メインバッテリ30からDC−DCコンバータ36への電力供給が途絶えたときでも、蓄電コンデンサ60に充電された電力を、DC−DCコンバータ36を介してモータ制御ユニット44へ供給することができる。
A
DC−DCコンバータ36の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例におけるDC−DCコンバータ36は、複数のスイッチング素子Q15〜Q18と、トランスT1と、二つのダイオードD1、D2と、インダクタL2と、コンデンサC3と、駆動回路36aと、電源生成回路36bと、制御回路36cを有する。駆動回路36aは、制御回路36cによる制御信号に応じて、複数のスイッチング素子Q15〜Q18を選択的にスイッチングする。電源生成回路36bは、導電経路64に接続されており、導電経路64からの電力を駆動回路36a及び制御回路36cに供給する。メインバッテリ30からの直流電力は、複数のスイッチング素子Q15〜Q18によって単相交流電力に変換され、トランスT1において降圧される。トランスT1で降圧された単相交流電力は、二つのダイオードD1、D2によって整流された後に、インダクタL2及びコンデンサC3によって整流されて、補機バッテリ34やモータ制御ユニット44へ出力される。
The specific configuration of the DC-
以上、ハイブリッド車10の構成について説明した。次に、ハイブリッド車10の主要な動作について説明する。ハイブリッド車10の使用中、平滑コンデンサC1、C2は高電圧で充電されている。そのことから、例えばハイブリッド車10が衝突したときは、平滑コンデンサC1、C2を急速に放電させることが求められる。従って、ハイブリッド車10は、ハイブリッド車10の衝突が検知されたときに、放電処理を実行可能に構成されている。放電処理は、モータ制御ユニット44によって実行され、電力供給回路32を制御することにより、平滑コンデンサC1、C2を放電させる。なお、モータ制御ユニット44は、放電処理を実行する放電制御装置の一例であり、ハイブリッド車10は、モータ制御ユニット44に代えて、放電処理を実行する他の放電制御装置を備えてもよい。本実施例における放電処理は、主に電力供給回路32の昇降圧コンバータ50及び第2インバータ54を制御することにより、モータ26を通じて平滑コンデンサC1、C2を放電させることができる。但し、他の実施形態として、モータ制御ユニット44又はその他の放電制御装置は、電力供給回路32に設けられた専用の放電回路を制御することにより、平滑コンデンサC1、C2を放電させてもよい。
The configuration of the
モータ制御ユニット44は、通常、補機バッテリ34からの電力供給によって動作する。しかしながら、ハイブリッド車10が衝突したときは、断線や短絡といった電気的な不具合が生じることがあり、その結果、補機バッテリ34からモータ制御ユニット44への電力供給が遮断されることがある。仮にモータ制御ユニット44への電力供給が途絶えると、モータ制御ユニット44が放電処理を完了させられないおそれがある。この点に関して、本実施例のハイブリッド車10では、蓄電コンデンサ60に充電された電力を、DC−DCコンバータ36を通じて、モータ制御ユニット44に供給することができる。従って、モータ制御ユニット44は、補機バッテリ34からの電力供給が途絶えたときでも、蓄電コンデンサ60に充電された電力によって動作し続けることができる。
The
蓄電コンデンサ60は、メインバッテリ30によって充電される。メインバッテリ30は、補機バッテリ34よりも高電圧である。一般に、コンデンサに蓄えられる電力は、コンデンサの静電容量に比例するとともに、印加電圧の二乗に比例する。そのことから、蓄電コンデンサ60の充電を、例えば補機バッテリ34ではなく、メインバッテリ30によって行う構成であると、蓄電コンデンサ60の静電容量を小さくしても、十分な電力を蓄電コンデンサ60に蓄えることができる。サイズの小さい蓄電コンデンサ60を採用することが可能となるので、ハイブリッド車10の設計自由度を高めることができる。蓄電コンデンサ60に蓄えられた高電圧の電力は、DC−DCコンバータ36において適切な電圧へ降圧され、導電経路64を介してモータ制御ユニット44に供給される。
The
前述したように、蓄電コンデンサ60とバッテリ側回路VLとの間には、逆流防止ダイオード62が設けられている。これにより、バッテリ側回路VLで地絡が生じたときでも、蓄電コンデンサ60からバッテリ側回路VLへの通電が防止され、蓄電コンデンサ60からモータ制御ユニット44への電力供給を継続することができる。また、DC−DCコンバータ36と補機バッテリ34との間には、電流制限回路66が設けられている。これにより、例えば補機電圧回路VAにおいて地絡が生じたときに、DC−DCコンバータ36から補機バッテリ34側への通電を禁止又は制限することができる。それにより、蓄電コンデンサ60に充電された電力の無用な放電が防止又は抑制される。
As described above, the
図3を参照して、上述した一連の流れの具体例を説明する。図3に示すように、時刻t1においてハイブリッド車10の衝突が発生したとする(図中のA1参照)。この場合、ハイブリッド車10は、時刻t2において衝突が完了するまでの間、衝突による外力によって物理的に変形していく。通常、時刻t1からt2までの時間は、長くても100ミリ秒である。時刻t1から時刻t2までの期間では、ハイブリッド車10の物理的な変形に起因して、バッテリ側回路VLで地絡が生じることがある(A2参照)。この場合、メインバッテリ30からDC−DCコンバータ36への電力供給が途絶える。しかしながら、蓄電コンデンサ60に充電された電力が、DC−DCコンバータ36を介して放電されることにより(A3参照)、モータ制御ユニット44への電力供給は継続され(A5参照)、モータ制御ユニット44は動作を継続することができる(A6参照)。モータ制御ユニット44は、例えばエアバッグ制御ユニット46からの衝突信号に基づいてハイブリッド車10の衝突を検知し、放電処理を開始することができる。
A specific example of the above-described series of flows will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, it is assumed that a collision of the
また、時刻t1から時刻t2までの期間では、ハイブリッド車10の物理的な変形に起因して、補機電圧回路VAにおいて地絡が生じることがある(A4参照)。この場合、DC−DCコンバータ36から補機電圧回路VAへの通電によって、モータ制御ユニット44への供給電圧が低下する(A5参照)。しかしながら、電流制限回路66が作動することで、DC−DCコンバータ36から補機電圧回路VAへの通電が禁止又は制限されることにより、モータ制御ユニット44への供給電圧が速やかに回復する。これにより、モータ制御ユニット44への供給電圧が、モータ制御ユニット44の最低動作電圧(例えば8ボルト)を下回ることを避けて、モータ制御ユニット44の動作を継続することができる。その後、ハイブリッド車10は、時刻t2から時刻t3までの期間において、横滑り等による慣性移動をすることが多い。通常、時刻t2からt3までの時間は、長くても30秒である。本実施例では、時刻t3においてハイブリッド車10が停止してから、時刻t4において放電処理が完了するまでの時間が、5秒未満となるように設計されている。なお、放電処理が完了する時刻t4は、ハイブリッド車10が停止する時刻t3よりも先になることもある。
Further, during the period from time t1 to time t2, a ground fault may occur in the auxiliary voltage circuit VA due to physical deformation of the hybrid vehicle 10 (see A4). In this case, the supply voltage from the DC-
次に、図4、図5を参照して、実施例2のハイブリッド車110について説明する。図4に示すように、実施例2のハイブリッド車110では、実施例1のハイブリッド車10と比較して、第2蓄電コンデンサ70と、第2逆流防止ダイオード72が付加されている。第2蓄電コンデンサ70は、その一端が導電経路64に接続されており、他端が接地されている。即ち、第2蓄電コンデンサ70は、DC−DCコンバータ36に対してモータ制御ユニット44と並列に接続されている。それにより、第2蓄電コンデンサ70は、DC−DCコンバータ36からの電力によって充電されるとともに、DC−DCコンバータ36からの電力が途絶えたときは、充電された電力をモータ制御ユニット44へ供給することができる。第2逆流防止ダイオード72は、第2蓄電コンデンサ70と補機電圧回路VAとの間に設けられており、例えば補機電圧回路VAで地絡が生じたときに、第2蓄電コンデンサ70に充電された電力が補機電圧回路VAへ供給されることを防止する。
Next, the
図5のタイムチャートは、実施例1に係る図3のタイムチャートと同様に、実施例2のハイブリッド車110の衝突時における一連の動作の一具体例を示す。図5における各チャートA1〜A7は、図3における各チャートA1〜A7と同じ指標又は状態を示しており、ここでは重複して説明することは省略する。図3と図5とを比較すると、図5に示す例では、補機バッテリ34の電圧(A4参照)に関して、電流制限回路66が作動してから、その作動が完了するまでの期間P1が長くなっている。この期間P1では、DC−DCコンバータ36の出力する電力が、地絡の生じた補機電圧回路VAにも供給されている。従って、この期間が長くなると、DC−DCコンバータ36の出力する電力だけでは、モータ制御ユニット44への供給電圧が、モータ制御ユニット44の最低動作電圧(例えば8ボルト)を下回るおそれがある。この点に関して、実施例2のハイブリッド車110では、第2蓄電コンデンサ70と第2逆流防止ダイオード72が設けられており、充電された第2蓄電コンデンサ70からモータ制御ユニット44へ電力が供給される。それにより、期間P1が比較的に長くなったとしても、モータ制御ユニット44への供給電圧が、その最低動作電圧を下回ることが防止される。ここで、上述した期間P1は、長くても100ミリ秒と想定されるので、第2蓄電コンデンサ70が充電すべき容量は、蓄電コンデンサ60のそれよりも十分に少なくてよい。従って、第2蓄電コンデンサ70にも、比較的に小型のコンデンサを採用することができる。
The time chart of FIG. 5 shows a specific example of a series of operations at the time of a collision of the
以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。例えば、実施例で説明したモータ制御ユニット44は、特許請求の範囲に記載された放電処理装置の一例であるが、放電処理装置を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。以下に、本明細書の開示内容から把握される技術的事項を列記する。なお、以下に記載する技術的事項は、それぞれが独立した技術的事項であり、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
Several specific examples have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. For example, the
10、110:ハイブリッド車
20:出力軸
22:エンジン
24:発電機
26:モータ
28:動力分配機構
30:メインバッテリ
32:電力供給回路
34:補機バッテリ
36:DC−DCコンバータ
40:ハイブリッド制御ユニット
42:エンジン制御ユニット
44:モータ制御ユニット
46:エアバッグ制御ユニット
50:昇降圧コンバータ
52:第1インバータ
54:第2インバータ
60:蓄電コンデンサ
62:逆流防止ダイオード
64:導電経路
66:電流制限回路
70:第2蓄電コンデンサ
72:第2逆流防止ダイオード
110:ハイブリッド車
C1:第1平滑コンデンサ
C2:第2平滑コンデンサ
VA:補機電圧回路
VL:バッテリ側回路
10, 110: Hybrid vehicle 20: Output shaft 22: Engine 24: Generator 26: Motor 28: Power distribution mechanism 30: Main battery 32: Power supply circuit 34: Auxiliary battery 36: DC-DC converter 40: Hybrid control unit 42: Engine control unit 44: Motor control unit 46: Airbag control unit 50: Buck-boost converter 52: First inverter 54: Second inverter 60: Storage capacitor 62: Backflow prevention diode 64: Conductive path 66: Current limiting circuit 70 : Second storage capacitor 72: second backflow prevention diode 110: hybrid vehicle C1: first smoothing capacitor C2: second smoothing capacitor VA: auxiliary voltage circuit VL: battery side circuit
Claims (1)
車輪を駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するメインバッテリと、
前記メインバッテリを前記モータへ電気的に接続する電力供給回路に設けられた平滑コンデンサと、
前記電力供給回路を制御して前記平滑コンデンサを放電させる放電制御装置と、
前記メインバッテリに対して前記電力供給回路と並列に接続されており、前記メインバッテリによって充電される蓄電コンデンサと、
前記蓄電コンデンサに充電された電力を降圧して前記放電制御装置へ供給するDC−DCコンバータと、
を備える電気自動車。 An electric vehicle,
A motor that drives the wheels;
A main battery for supplying power to the motor;
A smoothing capacitor provided in a power supply circuit that electrically connects the main battery to the motor;
A discharge control device for controlling the power supply circuit to discharge the smoothing capacitor;
A storage capacitor connected to the main battery in parallel with the power supply circuit and charged by the main battery;
A DC-DC converter that steps down the power charged in the storage capacitor and supplies it to the discharge control device;
Electric car with
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- 2016-07-14 JP JP2016139680A patent/JP2018011460A/en active Pending
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