JP2018098892A - 電動車両の電源装置 - Google Patents

電動車両の電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018098892A
JP2018098892A JP2016240846A JP2016240846A JP2018098892A JP 2018098892 A JP2018098892 A JP 2018098892A JP 2016240846 A JP2016240846 A JP 2016240846A JP 2016240846 A JP2016240846 A JP 2016240846A JP 2018098892 A JP2018098892 A JP 2018098892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery modules
ecu
secondary battery
charger
charging
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
JP2016240846A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018098892A5 (ja
Inventor
鈴木　健太
Kenta Suzuki
健太 鈴木
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.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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 Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2016240846A priority Critical patent/JP2018098892A/ja
Priority to DE102017221770.7A priority patent/DE102017221770B4/de
Priority to CN201711319415.5A priority patent/CN108215880A/zh
Priority to FR1761976A priority patent/FR3060231B1/fr
Publication of JP2018098892A publication Critical patent/JP2018098892A/ja
Publication of JP2018098892A5 publication Critical patent/JP2018098892A5/ja
Priority to JP2021063432A priority patent/JP7031775B2/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19—Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】コストアップやレイアウトが制限されてしまうことを防止することができる電動車両の電源装置を提供すること。【解決手段】複数の二次電池モジュール３を直列又は並列に切り替え可能に接続する接続回路８と、接続回路８の切り替え状態を制御する切替制御部２０と、複数の二次電池モジュールを充電する急速充電用充電器が接続される急速充電用コネクタ４とを有し、切替制御部２０は、急速充電用充電器が急速充電用コネクタ４に接続された場合には、複数の二次電池モジュール３を並列に接続するように接続回路８の切り替え状態を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両の電源装置に関する。
従来、電池パック内の複数のバッテリの接続状態を、直列接続あるいは並列接続へと切り替えることができ、所定電圧で充電する普通充電よりも大きい電圧での充電となる急速充電時には、バッテリの接続状態を直列接続とする技術が特許文献１に提案されている。
特開２０１５−１２２８６６号公報
上述したような従来の技術は、普通充電よりも大電流を流す急速充電の際は、電池パック内の複数のバッテリの接続状態を直列接続とするため、バッテリから発生する熱が大きく、バッテリを冷却するための冷却装置が大型化してしまい、コストアップやレイアウトが制限されてしまうといった課題があった。
そこで、本発明は、コストアップやレイアウトが制限されてしまうことを防止することができる電動車両の電源装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明に係る電動車両の電源装置は、駆動モータに電力を供給する複数の二次電池モジュールを有する電動車両の電源装置において、前記複数の二次電池モジュールを直列又は並列に切り替え可能に接続する接続回路と、前記接続回路の切り替え状態を制御する切替制御部と、前記複数の二次電池モジュールを充電する急速充電用充電器が接続される急速充電用コネクタとを有し、前記切替制御部は、前記急速充電用充電器が前記急速充電用コネクタに接続された場合には、前記複数の二次電池モジュールを並列に接続するように前記接続回路の切り替え状態を制御する。
本発明は、コストアップやレイアウトが制限されてしまうことを防止することができる電動車両の電源装置を提供することができる。
図１は、本発明の実施例に係る電動車両の電源装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。 図２は、本発明の実施例に係る電動車両の電源装置の電力制御動作を示すフローチャートである。
本発明の一実施の形態に係る電動車両の電源装置は、駆動モータに電力を供給する複数の二次電池モジュールを有する電動車両の電源装置において、複数の二次電池モジュールを直列又は並列に切り替え可能に接続する接続回路と、接続回路の切り替え状態を制御する切替制御部と、複数の二次電池モジュールを充電する急速充電用充電器が接続される急速充電用コネクタとを有し、切替制御部は、急速充電用充電器が急速充電用コネクタに接続された場合には、複数の二次電池モジュールを並列に接続するように接続回路の切り替え状態を制御する。これにより、本発明の一実施の形態に係る電動車両の電源装置は、コストアップやレイアウトが制限されてしまうことを防止することができる。
以下、図面を参照して、駆動モータを駆動源とする車両に本発明の電動車両の電源装置を適用した例について説明する。
図１に示すように、車両１は、車両１の駆動源としての駆動モータ２と、複数の二次電池モジュール３と、急速充電用コネクタ４と、普通充電用コネクタ５と、コンバータ６と、インバータ７と、接続回路８と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９とを含んで構成される。
駆動モータ２は、複数の二次電池モジュール３から供給された電力で駆動する電動機として機能する。駆動モータ２は、複数の二次電池モジュール３を充電する電力を車両１の駆動力から生成する発電機としても機能する。
各二次電池モジュール３は、直列に接続された複数の電池セルによって構成される。なお、図１においては、２つの二次電池モジュール３が図示されているが、車両１に設けられる二次電池モジュール３の数を限定するものではなく、車両１には、３つ以上の二次電池モジュール３が設けられていてもよい。以下の説明において、複数の二次電池モジュール３を総称して、単に「電池モジュール」ともいう。
急速充電用コネクタ４は、電池モジュールを充電する急速充電用充電器が接続される。急速充電用コネクタ４には、急速充電用充電器とＥＣＵ９との間で制御信号を送受信させるための接続端子が設けられている。
例えば、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続された場合には、接続端子を介して急速充電用充電器からＥＣＵ９に接続信号が送信される。急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続された状態では、接続端子を介してＥＣＵ９から急速充電用充電器に充電の開始又は終了などを指示する制御信号が送信される。
普通充電用コネクタ５は、急速充電用充電器と比較して長い時間をかけて充電する普通充電用充電器が接続される。普通充電用充電器は、急速充電用充電器よりも低い商用電力を供給する。普通充電用コネクタ５は、家庭用コンセントと同様に構成される。
コンバータ６は、ＥＣＵ９の制御により、普通充電用コネクタ５に接続された普通充電用充電器から供給された交流の電力を電池モジュールに供給する直流の電力に変換する。
インバータ７は、ＥＣＵ９の制御により、電池モジュールから供給された直流の電力を駆動モータ２に供給する三相の交流の電力に変換する。インバータ７は、ＥＣＵ９の制御により、駆動モータ２から供給された三相の交流の電力を電池モジュールに供給する直流の電力に変換する。
接続回路８は、リレー１０から１５と、第１スイッチ１６と、第２スイッチ１７とを含んで構成される。リレー１０及び１１は、ＥＣＵ９の制御により、急速充電用コネクタ４と電池モジュールとを電気的に接続又は切断する。
リレー１２及び１３は、ＥＣＵ９の制御により、コンバータ６と電池モジュールとを電気的に接続又は切断する。リレー１４及び１５は、ＥＣＵ９の制御により、インバータ７と電池モジュールとを電気的に接続又は切断する。
第１スイッチ１６及び第２スイッチ１７は、ＥＣＵ９の制御により、複数の二次電池モジュール３を直列又は並列に切り替え可能に接続する。なお、図１は、複数の二次電池モジュール３が並列に接続されている状態を示している。
すなわち、複数の二次電池モジュール３が並列に接続されている状態では、第１スイッチ１６が接続状態になり、第２スイッチ１７が端子１７ａと端子１７ｂとを接続する状態となる。
一方、複数の二次電池モジュール３が直列に接続されている状態では、第１スイッチ１６が切断状態になり、第２スイッチ１７が端子１７ａと端子１７ｃとを接続する状態となる。
ＥＣＵ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ９として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、当該コンピュータユニットにおいて、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ９として機能する。
ＥＣＵ９の入力ポートには、急速充電用コネクタ４の接続端子と、普通充電用充電器が普通充電用コネクタ５に接続されたことを検出するために普通充電用コネクタ５に設けられた図示しない電圧センサと、電池モジュールのＳＯＣ（State of Charge）を検出する図示しないＳＯＣセンサを含む各種センサ類が接続されている。
ＥＣＵ９の出力ポートには、コンバータ６と、インバータ７と、接続回路８の各スイッチとを含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ９は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御する。具体的には、以下に説明するように、ＥＣＵ９は、接続回路８の切り替え状態を制御する切替制御部２０としての機能を有する。
（急速充電）
ＥＣＵ９は、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続された場合には、リレー１０から１５のうち少なくともリレー１０及び１１を接続状態にし、第１スイッチ１６を接続状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｂとを接続させる。すなわち、ＥＣＵ９は、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続された場合には、電池モジュールを並列に接続させる。
（普通充電）
ＥＣＵ９は、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続された場合には、リレー１０から１５のうち少なくともリレー１２及び１３を接続状態にし、第１スイッチ１６を切断状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｃとを接続させる。
すなわち、ＥＣＵ９は、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続された場合には、電池モジュールを直列に接続させる。ＥＣＵ９は、電池モジュールを直列に接続させた状態で、コンバータ６を制御し、普通充電用コネクタ５に接続された普通充電用充電器から供給された電力を電池モジュールに充電させる。
（駆動モータの駆動）
ＥＣＵ９は、電池モジュールにより駆動モータ２を駆動させる場合には、リレー１０から１５のうち少なくともリレー１２及び１３を接続状態にし、第１スイッチ１６を切断状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｃとを接続させる。
すなわち、電池モジュールにより駆動モータ２を駆動させる場合には、電池モジュールを直列に接続させる。ＥＣＵ９は、電池モジュールを直列に接続させた状態で、インバータ７を制御し、電池モジュールから駆動モータ２に電力を供給させる。
（駆動モータによる充電）
ＥＣＵ９は、駆動モータ２により電池モジュールを充電させる場合には、リレー１０から１５のうち少なくともリレー１２及び１３を接続状態にし、第１スイッチ１６を切断状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｃとを接続させる。
すなわち、駆動モータ２により電池モジュールを充電させる場合には、電池モジュールを直列に接続させる。ＥＣＵ９は、電池モジュールを直列に接続させた状態で、インバータ７を制御し、駆動モータ２から電池モジュールに電力を供給させる。
以上のように構成された本発明の実施例に係る電動車両の電源装置による電力制御動作について図２を参照して説明する。以下に説明する電力制御動作は、ＥＣＵ９が作動している間、繰り返し実行される。
なお、本発明を理解しやすくするために、以下、電力制御動作については、電池モジュールの接続状態の制御を主として説明し、コンバータ６及びインバータ７の制御及びリレー１０から１５の接続状態の制御などの説明を省略する。
まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ９は、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続されたか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ９は、急速充電用充電器から接続信号を受信した場合には、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続されたと判断し、急速充電用充電器から接続信号を受信していない場合には、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続されていないと判断する。
急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続されたと判断した場合には、ＥＣＵ９は、ステップＳ２の処理を実行し、急速充電用コネクタ４に急速充電用充電器が接続されてないと判断した場合には、ＥＣＵ９は、ステップＳ６の処理を実行する。
ステップＳ２において、ＥＣＵ９は、電池モジュールを並列に接続させる。具体的には、ＥＣＵ９は、第１スイッチ１６を接続状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｂとを接続させる。ステップＳ２の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、ステップＳ３の処理を実行する。
ステップＳ３において、ＥＣＵ９は、急速充電を開始させる。具体的には、ＥＣＵ９は、充電の開始を指示する制御信号を急速充電用充電器に送信する。ステップＳ３の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、ステップＳ４の処理を実行する。
ステップＳ４において、ＥＣＵ９は、急速充電の終了条件が成立したか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ９は、ＳＯＣセンサによって検出された電池モジュールのＳＯＣが閾値以上となった場合、急速充電用充電器が取り外された場合、又は、急速充電用充電器等の不具合が検出された場合には、急速充電の終了条件が成立したと判断する。
急速充電の終了条件が成立していないと判断した場合、ＥＣＵ９は、電力制御動作を終了し、急速充電用充電器による充電を継続する。急速充電の終了条件が成立したと判断した場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ５の処理を実行する。
ステップＳ５において、ＥＣＵ９は、急速充電を終了させる。具体的には、ＥＣＵ９は、充電の終了を指示する制御信号を急速充電用充電器に送信する。ステップＳ５の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、電力制御動作を終了する。
ステップＳ６において、ＥＣＵ９は、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続されたか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ９は、電圧センサによって所定値以上の電圧が検出された場合には、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続されたと判断し、所定値以上の電圧が検出されなかった場合には、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続されていないと判断する。
普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続されたと判断した場合には、ＥＣＵ９は、ステップＳ７の処理を実行し、普通充電用コネクタ５に普通充電用充電器が接続されてないと判断した場合には、ＥＣＵ９は、ステップＳ１０の処理を実行する。
ステップＳ７において、ＥＣＵ９は、電池モジュールを直列に接続させる。具体的には、ＥＣＵ９は、第１スイッチ１６を切断状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｃとを接続させる。ステップＳ７の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、ステップＳ８の処理を実行する。
ステップＳ８において、ＥＣＵ９は、普通充電の終了条件が成立したか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ９は、ＳＯＣセンサによって検出された電池モジュールのＳＯＣが閾値以上となった場合、普通充電用充電器が取り外された場合、又は、普通充電用充電器等の不具合が検出された場合には、普通充電の終了条件が成立したと判断する。
普通充電の終了条件が成立していないと判断した場合、ＥＣＵ９は、電力制御動作を終了し、普通充電用充電器による充電を継続する。普通充電の終了条件が成立したと判断した場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ９の処理を実行する。
ステップＳ９において、ＥＣＵ９は、普通充電を終了させる。具体的には、ＥＣＵ９は、コンバータ６の全てのスイッチをオフにする。なお、ステップＳ５において、ＥＣＵ９は、リレー１２及び１３の少なくとも一方をオフにしてもよい。ステップＳ５の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、電力制御動作を終了する。
ステップＳ１０において、ＥＣＵ９は、電池モジュールを直列に接続させる。具体的には、ＥＣＵ９は、第１スイッチ１６を切断状態にし、第２スイッチ１７の端子１７ａと端子１７ｃとを接続させる。本実施例において、ステップＳ１０は、電池モジュールにより駆動モータ２を駆動させる場合、又は、駆動モータ２により電池モジュールを充電させる場合などに実行される。ステップＳ１０の処理を実行した後、ＥＣＵ９は、電力制御動作を終了する。
以上のように、本実施例に係る電動車両の電源装置は、急速充電用充電器が急速充電用コネクタ４に接続された場合には、複数の二次電池モジュール３を並列に接続するように接続回路８の切り替え状態を制御する。
このため、本実施例に係る電動車両の電源装置は、急速充電用充電器から供給された電力により流れる電流を複数の二次電池モジュール３に分散させることで、二次電池モジュール３から発生する熱を抑制することができる。
したがって、本実施例に係る電動車両の電源装置は、複数の二次電池モジュール３を冷却するための冷却装置を大型化する必要がなくなるため、コストアップやレイアウトが制限されてしまうことを防止することができる。
また、本実施例に係る電動車両の電源装置は、急速充電時に流れる電流を低減するため、二次電池モジュール３として大電流に対する耐性を有するものを使用する必要がなくなるため、コストダウンを図ることができ、二次電池モジュール３の選択範囲が広がる。
また、本実施例に係る電動車両の電源装置は、普通充電用充電器が普通充電用コネクタ５に接続された場合、又は、複数の二次電池モジュール３により駆動モータ２を駆動させる場合には、複数の二次電池モジュール３を直列に接続するように接続回路８の切り替え状態を制御する。
したがって、本実施例に係る電動車両の電源装置は、普通充電における充電時間を短縮することができる。また、本実施例に係る電動車両の電源装置は、複数の二次電池モジュール３を直列に接続するため、電池モジュールの端子間電圧が高くなり、二次電池モジュール３及び駆動モータ２の使用電圧及び電流範囲を広げることができる。
なお、本実施例においては、駆動モータ２を駆動源とする車両に本発明に係る電動車両の電源装置を適用した例について説明したが、エンジンと駆動モータとを駆動源とする車両、いわゆる、プラグインハイブリッド車両にも適用することができる。
以上、本発明の実施例について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施例に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施例は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。
１ 車両（電動車両）
２ 駆動モータ
３ 二次電池モジュール
４ 急速充電用コネクタ
５ 普通充電用コネクタ
８ 接続回路
２０ 切替制御部

Claims (2)

  1. 駆動モータに電力を供給する複数の二次電池モジュールを有する電動車両の電源装置において、
    前記複数の二次電池モジュールを直列又は並列に切り替え可能に接続する接続回路と、
    前記接続回路の切り替え状態を制御する切替制御部と、
    前記複数の二次電池モジュールを充電する急速充電用充電器が接続される急速充電用コネクタとを有し、
    前記切替制御部は、前記急速充電用充電器が前記急速充電用コネクタに接続された場合には、前記複数の二次電池モジュールを並列に接続するように前記接続回路の切り替え状態を制御することを特徴とする電動車両の電源装置。
  2. 前記複数の二次電池モジュールを前記急速充電用充電器と比較して長い時間をかけて充電する普通充電用充電器が接続される普通充電用コネクタを更に有し、
    前記切替制御部は、前記普通充電用充電器が前記普通充電用コネクタに接続された場合、又は、前記複数の二次電池モジュールにより前記駆動モータを駆動させる場合には、前記複数の二次電池モジュールを直列に接続するように前記接続回路の切り替え状態を制御することを特徴とする電動車両の電源装置。
JP2016240846A 2016-12-13 2016-12-13 電動車両の電源装置 Pending JP2018098892A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016240846A JP2018098892A (ja) 2016-12-13 2016-12-13 電動車両の電源装置
DE102017221770.7A DE102017221770B4 (de) 2016-12-13 2017-12-04 Stromversorgungsvorrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
CN201711319415.5A CN108215880A (zh) 2016-12-13 2017-12-12 电动车辆的电源装置
FR1761976A FR3060231B1 (fr) 2016-12-13 2017-12-12 Appareil d'alimentation d'energie pour vehicules electriques
JP2021063432A JP7031775B2 (ja) 2016-12-13 2021-04-02 電動車両の電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016240846A JP2018098892A (ja) 2016-12-13 2016-12-13 電動車両の電源装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021063432A Division JP7031775B2 (ja) 2016-12-13 2021-04-02 電動車両の電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018098892A true JP2018098892A (ja) 2018-06-21
JP2018098892A5 JP2018098892A5 (ja) 2020-01-16

Family

ID=62257619

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016240846A Pending JP2018098892A (ja) 2016-12-13 2016-12-13 電動車両の電源装置
JP2021063432A Active JP7031775B2 (ja) 2016-12-13 2021-04-02 電動車両の電源装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021063432A Active JP7031775B2 (ja) 2016-12-13 2021-04-02 電動車両の電源装置

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP2018098892A (ja)
CN (1) CN108215880A (ja)
DE (1) DE102017221770B4 (ja)
FR (1) FR3060231B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020150618A (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 株式会社デンソー 蓄電システム
WO2024095381A1 (ja) * 2022-11-02 2024-05-10 住友電気工業株式会社 切替ユニットおよびシステム

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7070293B2 (ja) * 2018-09-27 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 充電装置
EP3664251B1 (en) * 2018-12-07 2021-03-03 Yazaki Corporation Power supply system
CN109703384B (zh) * 2018-12-29 2023-08-29 苏州唯控汽车科技有限公司 模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置
DE102019129705A1 (de) * 2019-11-05 2021-05-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Mehrspannungs-Speichersystem für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102020129138A1 (de) 2020-11-05 2022-05-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Schaltung zur Anpassung eines Ausgangsfilters eines intelligenten Gleichstrom-Energiespeichersystems
CN117674337A (zh) * 2022-08-31 2024-03-08 华为技术有限公司 一种电路系统及可折叠终端
CN115966849B (zh) * 2023-03-16 2023-05-12 成都大学 一种模块化储能装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4053934B2 (ja) * 2002-12-24 2008-02-27 東芝電池株式会社 二次電池の充電装置とその充電制御プログラム
JP2006149018A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電装置を備えたインバータの制御装置
CN201766126U (zh) * 2010-01-02 2011-03-16 丁云广 快速充电电池
DE102011083020A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Robert Bosch Gmbh Ladevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Verfahren und Kraftfahrzeug
JP5938633B2 (ja) * 2012-09-28 2016-06-22 三菱自動車工業株式会社 電池の充電可否判断装置
CN102882321B (zh) * 2012-11-02 2014-09-17 李天举 车用电动、发电集成机组及纯电动汽车控制系统
JP6183709B2 (ja) 2013-12-24 2017-08-23 三菱自動車工業株式会社 電動車両の充放電システム
CN104092266A (zh) * 2014-07-25 2014-10-08 李晚霞 一种解决动力电池快速安全充放电的方法及装置
JP2016129480A (ja) * 2015-01-06 2016-07-14 バンクガード株式会社 充電池
DE102015006208A1 (de) 2015-05-13 2015-12-03 Daimler Ag Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug mit elektrischer Trenneinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Batterieanordnung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020150618A (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 株式会社デンソー 蓄電システム
WO2020184630A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 株式会社デンソー 蓄電システム
WO2024095381A1 (ja) * 2022-11-02 2024-05-10 住友電気工業株式会社 切替ユニットおよびシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021106496A (ja) 2021-07-26
JP7031775B2 (ja) 2022-03-08
CN108215880A (zh) 2018-06-29
FR3060231B1 (fr) 2023-04-14
DE102017221770B4 (de) 2023-12-21
FR3060231A1 (fr) 2018-06-15
DE102017221770A1 (de) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7031775B2 (ja) 電動車両の電源装置
CN110190658B (zh) 使用牵引驱动部件的车载dc充电电路
US10967746B2 (en) Vehicle
US9960612B2 (en) Charging and discharging system for a vehicle including a first fuse in the vehicle and a second fuse in a cable connected to the vehicle
KR102254782B1 (ko) 충전 장치
CN103166278A (zh) 再充电系统和方法
JP5567040B2 (ja) 二次電池の制御装置
US11230199B2 (en) Motor-driven vehicle and control method for motor-driven vehicle
JP5187406B2 (ja) 補機バッテリ充電装置
US20190255996A1 (en) Vehicle and method of notifying charging information of vehicle
CN111098760B (zh) 用于为电动汽车的电池包加热的装置和方法及电动汽车
JP6541310B2 (ja) モジュール制御装置、バランス補正システム及び蓄電システム
JP5704747B2 (ja) 充電制御ユニット
CN113745703B (zh) 动力电池的加热方法和装置、车辆
CN111746308B (zh) 电力系统及其控制方法
JP7253952B2 (ja) 車両
JP6744786B2 (ja) 電動車両の電源制御装置
JP6668210B2 (ja) 電源制御装置及び電源システム
JP2019170092A (ja) 車両用電力システム
JP2022033951A (ja) 充放電装置、充放電システムおよび充放電制御方法
JP2012076624A (ja) 車両の電源制御装置
JP2016119167A (ja) 電源システム
JP7159581B2 (ja) 車両用電力システム
JP6390179B2 (ja) 給電車両、充電システム、及び充電方法
JP7111012B2 (ja) 電源システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200923

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201029

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210105