JP2019169246A - Power storage device for vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide power storage means for vehicle which prevents firing of the power storage means for a vehicle on the basis of breakdown prediction of the power storage means for vehicle at the time of collision prediction of an EV, and alleviates reduction of subsequent drivable distance.SOLUTION: A power storage device for vehicle including a main circuit part constituted by connecting multiple power storage modules in series for supplying power for driving vehicle, and a discharge circuit part for outputting and discharging power individually from the multiple power storage modules further includes collision prediction means of vehicle, step-up means of the power outputted from the discharge circuit part, and a bypass part for bypassing selected one of the multiple power storage modules and connecting with a main circuit part. When the collision prediction means predicts collision of vehicle, a power storage module where breakdown is predicted is selected out of the multiple power storage modules and the discharge circuit part is made to output that power. The output power is boosted by step-up means and used for charging the power storage modules other than the selected one.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、車両用蓄電装置に関し、特に電気自動車を駆動するための電力を供給する車両用蓄電装置に関する。   The present invention relates to a vehicle power storage device, and more particularly to a vehicle power storage device that supplies electric power for driving an electric vehicle.

近年、走行中には二酸化炭素等を排出しない電気自動車(Electric Vehicle:EV)についての関心が高まっている。EVは、電力を蓄える蓄電装置を備え、この蓄電装置から供給される車両駆動用の電力で電動モータを回転駆動することにより駆動輪を駆動して走行する。また、この蓄電装置の電力により制動装置や操舵装置、前照灯やエアコン等の電装品を作動させる。   In recent years, there has been an increasing interest in electric vehicles (EVs) that do not emit carbon dioxide or the like during travel. The EV includes a power storage device that stores electric power, and travels by driving driving wheels by rotating an electric motor with electric power for driving a vehicle supplied from the power storage device. In addition, the electric power of the power storage device activates electrical components such as a braking device, a steering device, a headlamp, and an air conditioner.

EVに搭載される蓄電装置は、最大限に蓄えられた電力で走行可能な距離(航続距離)が長くなるように大容量のものになっている。蓄電装置に電力を蓄える充電は、主に駐車時に商用電源等からの電力供給により行われ、走行時には回生ブレーキによりEVの運動エネルギを電気エネルギに変換して充電される。   The power storage device mounted on the EV has a large capacity so that the distance (cruising distance) that can be traveled with the electric power stored to the maximum is increased. Charging for storing electric power in the power storage device is performed mainly by supplying electric power from a commercial power source or the like when parking, and charging is performed by converting EV kinetic energy into electric energy by a regenerative brake during traveling.

ところで、EVの衝突によりその車両の蓄電装置が破損すると、蓄電装置を構成する蓄電池の内部で電極板がショートして短絡電流により発熱し、可燃性の電解液が発火する場合がある。この危険の回避のため、特許文献1のように、衝突を検知したときに蓄電装置を構成する蓄電池のうちの一部の蓄電池の電力を放電部で安全に放電させて、発火しないようにする技術が知られている。   By the way, when the electric storage device of the vehicle is damaged due to the collision of the EV, the electrode plate is short-circuited inside the storage battery constituting the electric storage device and heat is generated by a short-circuit current, and the combustible electrolyte may ignite. In order to avoid this danger, as in Patent Document 1, when a collision is detected, the electric power of some of the storage batteries constituting the power storage device is discharged safely at the discharge unit so as not to ignite. Technology is known.

特表2015−518702号公報Special table 2015-518702 gazette

しかし、EVに搭載される蓄電装置は大容量であり、一部の蓄電池の放電であってもある程度時間を要するので、衝突してから放電を開始しても間に合わずに発火する虞がある。また、衝突による蓄電装置内の断線等によって安全に放電できない虞もある。そこで、衝突が予測された場合に蓄電装置の放電を衝突前に実行することが考えられる。このとき放電された電力は熱となって消費されるので、軽度の衝突又は衝突が回避されて自走できる場合であっても蓄電装置に電力がほとんど残っておらず、走行可能な距離が略ゼロまで減少して走行できなくなる。   However, since the power storage device mounted on the EV has a large capacity and takes a certain amount of time even when some of the storage batteries are discharged, there is a possibility that even if the discharge is started after a collision, it may ignite in time. Moreover, there is a possibility that the battery cannot be discharged safely due to disconnection in the power storage device due to a collision. Therefore, it is conceivable that when a collision is predicted, the power storage device is discharged before the collision. Since the discharged electric power is consumed as heat at this time, even if a minor collision or collision is avoided and the vehicle can run on its own, almost no electric power remains in the power storage device, and the travelable distance is almost Decreasing to zero and unable to run.

本発明の目的は、EVの衝突を予測した場合に蓄電装置の破損予測に基づいて蓄電装置の発火を予防すると共に、その後の走行可能な距離の減少を軽減するように構成した車両用蓄電装置を提供することである。   An object of the present invention is to prevent a power storage device from igniting based on a prediction of a failure of the power storage device when an EV collision is predicted, and to reduce a decrease in the distance that can be traveled thereafter. Is to provide.

請求項1の発明は、車両駆動用の電力を供給するために複数の蓄電モジュールを直列に接続して構成された主回路部と、前記複数の蓄電モジュールから個別に出力させた電力を放電するための放電回路部を備えた車両用蓄電装置において、車両の衝突を予測する衝突予測手段と、前記放電回路部に出力させた電力を昇圧するための昇圧手段と、前記複数の蓄電モジュールのうちの選択した蓄電モジュールをバイパスして前記主回路部に接続するためのバイパス路をさらに備え、前記衝突予測手段が車両の衝突を予測した場合に、前記複数の蓄電モジュールのうちの破損が予測される蓄電モジュールを選択して電力を前記放電回路部に出力させると共に、その電力を前記昇圧手段により昇圧して前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを充電することを特徴としている。   According to the first aspect of the present invention, a main circuit unit configured by connecting a plurality of power storage modules in series to supply power for driving the vehicle, and the power output individually from the plurality of power storage modules are discharged. In a power storage device for a vehicle having a discharge circuit section for the purpose, a collision prediction means for predicting a collision of a vehicle, a boosting means for boosting the power output to the discharge circuit section, and the plurality of power storage modules A bypass path for bypassing the selected power storage module and connecting to the main circuit unit, and when the collision prediction means predicts a vehicle collision, damage among the plurality of power storage modules is predicted. The power storage module is selected and power is output to the discharge circuit unit, and the power is boosted by the boosting means to store the power storage modules other than the selected power storage module. It is characterized by charging a.

上記構成によれば、EVの衝突を予測した場合にその衝突により破損が予測される蓄電モジュールを選択してその電力を放電回路部に出力させ、出力電力を昇圧手段により昇圧して破損が予測されていない他の蓄電モジュールに充電する。従って、選択した蓄電モジュールの電力を減少させて車両用蓄電装置の発火を予防できる。また、軽度の衝突により又は衝突が回避されて自走可能な場合に、選択されていない他の蓄電モジュールに蓄えられている電力に加えて、充電により選択した蓄電モジュールから他の蓄電モジュールに移動させた電力も駆動用電力として供給できるので、走行可能な距離の減少を軽減することができる。   According to the above configuration, when an EV collision is predicted, a power storage module that is predicted to be damaged by the collision is selected, the power is output to the discharge circuit unit, and the output power is boosted by the boosting means to predict the damage. The other power storage modules that are not used are charged. Therefore, the power of the selected power storage module can be reduced to prevent the vehicle power storage device from firing. In addition to the power stored in other non-selected power storage modules due to minor collisions or when collisions are avoided and the vehicle can run, it moves from the power storage module selected by charging to another power storage module. Since the generated electric power can also be supplied as driving electric power, it is possible to reduce the decrease in the distance that can be traveled.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを充電できない場合には前記放電回路部に放電させることを特徴としている。
上記構成によれば、選択されていない他の蓄電モジュールが満充電状態のために充電できない場合に、選択した蓄電モジュールの電力を放電回路部により放電させるので、衝突による車両用蓄電装置の発火を予防できる。また、熱に変換される放電量を充電によって少なくすることができるので、衝突予測と衝突回避が繰り返された場合でも放電回路部の過熱による破損を回避できる。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, when the power storage modules other than the selected power storage module cannot be charged, the discharge circuit section is discharged.
According to the above configuration, when the other non-selected power storage module cannot be charged due to the full charge state, the power of the selected power storage module is discharged by the discharge circuit unit. Can be prevented. In addition, since the amount of discharge converted into heat can be reduced by charging, damage caused by overheating of the discharge circuit portion can be avoided even when collision prediction and collision avoidance are repeated.

請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記主回路部及び前記バイパス路は、前記選択した蓄電モジュールをバイパスすると共に、前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを直列に接続して前記車両駆動用の電力を供給することを特徴としている。
上記構成によれば、選択した蓄電モジュールを主回路部から切り離して選択した蓄電モジュール以外の他の蓄電モジュールから車両駆動用の電力を供給可能である。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the main circuit unit and the bypass path bypass the selected power storage module and connect power storage modules other than the selected power storage module in series. And supplying electric power for driving the vehicle.
According to the above configuration, it is possible to supply vehicle driving power from other power storage modules other than the selected power storage module by separating the selected power storage module from the main circuit unit.

本発明の車両用蓄電装置によれば、EVの衝突を予測した場合に車両用蓄電装置の破損予測に基づいて車両用蓄電装置の発火を予防すると共に、その後の走行可能な距離の減少を軽減することができる。   According to the vehicle power storage device of the present invention, when an EV collision is predicted, the vehicle power storage device is prevented from igniting based on the prediction of the damage of the vehicle power storage device, and the reduction in the distance that can be traveled thereafter is reduced. can do.

本発明の実施形態によるEV車両の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the EV vehicle by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による蓄電装置の要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view of the electrical storage apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による電力供給の1例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one example of the electric power supply by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による蓄電部の要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view of the electrical storage part by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による充電の1例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one example of charge by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による放電の1例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one example of the discharge by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による発火予防制御のフローチャートである。It is a flowchart of the ignition prevention control by embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態による車両用蓄電装置について説明する。最初に、図1に基づいてEVの全体構成について説明する。
EVは、車両駆動用の電動モータ2、制動装置3、車速センサ4、車載カメラ5、ミリ波レーダ6等を含む各種センサ、これらに供給する直流電力の電圧を調整するDCDCコンバータ7等を車両側負荷1として備え、車両側負荷1に供給する車両駆動用の電力を蓄える蓄電装置10と、車両側負荷1及び蓄電装置10を制御する制御部(ECU8)を搭載している。
Hereinafter, a power storage device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described. First, the overall configuration of the EV will be described with reference to FIG.
The EV includes an electric motor 2 for driving the vehicle, a braking device 3, a vehicle speed sensor 4, a vehicle-mounted camera 5, various sensors including a millimeter wave radar 6 and the like, a DCDC converter 7 that adjusts the voltage of DC power supplied to these, and the like. A power storage device 10 that stores the vehicle driving power supplied to the vehicle side load 1 and a control unit (ECU 8) that controls the vehicle side load 1 and the power storage device 10 is mounted as the side load 1.

ECU8は、CPUと各種プログラムを記憶するメモリと入出力装置等を備えたコンピュータにより構成されている。このECU8は、各種センサから周期的に出力される信号を処理して、電動モータ2、制動装置3、蓄電装置10等に対して適切に作動させるための制御信号を出力する。蓄電装置10の充電状態(State Of Charge:SOC)は、ECU8により管理され、運転者に現在のSOCや走行可能距離等を報知する。   The ECU 8 is constituted by a computer having a CPU, a memory for storing various programs, an input / output device, and the like. The ECU 8 processes signals periodically output from various sensors and outputs control signals for appropriately operating the electric motor 2, the braking device 3, the power storage device 10, and the like. The state of charge (SOC) of the power storage device 10 is managed by the ECU 8 to notify the driver of the current SOC, the travelable distance, and the like.

車速センサ4は検知した自車両の走行速度データをECU8に出力する。車載カメラ5は、自車両の周囲を撮像した画像データをECU8に出力する。この画像データに基づいてECU8が例えば車両、歩行者、その他物体等の対象物を特定する。   The vehicle speed sensor 4 outputs the detected traveling speed data of the own vehicle to the ECU 8. The in-vehicle camera 5 outputs image data obtained by imaging the surroundings of the host vehicle to the ECU 8. Based on this image data, the ECU 8 specifies an object such as a vehicle, a pedestrian, or other object.

ミリ波レーダ6は、自車両の周囲に電波を発して対象物で反射された反射波を受信することにより、自車両から対象物までの距離と、自車両と対象物の相対速度を検知してECU8に出力する。尚、ミリ波レーダ6に代えてレーザ光や超音波を利用するレーダによって、又はこれらを併用して対象物までの距離及び相対速度を検知するように構成してもよく、車車間通信等によって対象物である他車両までの距離及び相対速度を検知するように構成してもよい。   The millimeter wave radar 6 detects the distance from the host vehicle to the target object and the relative speed between the host vehicle and the target object by receiving a reflected wave reflected from the target object by emitting a radio wave around the host vehicle. To the ECU 8. In addition, instead of the millimeter wave radar 6, a radar using laser light or ultrasonic waves may be used, or a combination of these may be used to detect the distance and relative speed to the object. You may comprise so that the distance and relative speed to the other vehicle which is a target object may be detected.

次に、蓄電装置10について説明する。
蓄電装置10は、図2に示すようにEV車両のフロアパネルの下方空間に配設するための耐振性(剛性)と耐水性(防水性)を確保できるように、支持部材11とカバー部材12により密閉状に収容されている。そして蓄電装置10から発生する熱を、熱伝導等を利用して支持部材11に伝熱させ、走行風等を利用して支持部材11から車両外部に放熱する。尚、図中の矢印Uは上方を示し、矢印Fは車両前方を示し、矢印Lは車両左方を示す。
Next, the power storage device 10 will be described.
As shown in FIG. 2, the power storage device 10 has a support member 11 and a cover member 12 so as to ensure vibration resistance (rigidity) and water resistance (waterproofness) for disposing in the space below the floor panel of the EV vehicle. Is enclosed in a sealed manner. Then, heat generated from the power storage device 10 is transferred to the support member 11 using heat conduction or the like, and radiated from the support member 11 to the outside of the vehicle using running wind or the like. In the figure, an arrow U indicates upward, an arrow F indicates the front of the vehicle, and an arrow L indicates the left side of the vehicle.

図2,図3に示すように、蓄電装置10は、複数の蓄電モジュールM1〜Mnを複数のバスバー13によって直列に接続してEVの車両駆動用の電力を供給するように構成された主回路部20と、複数の蓄電モジュールM1〜Mnから個別に電力を出力させるための放電回路部30を備えている。尚、EVに搭載される蓄電モジュールの数は、そのEVの仕様等に応じて適宜設定される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the power storage device 10 includes a plurality of power storage modules M1 to Mn connected in series by a plurality of bus bars 13 to supply electric power for driving an EV. Unit 20 and a discharge circuit unit 30 for individually outputting power from the plurality of power storage modules M1 to Mn. Note that the number of power storage modules mounted on the EV is appropriately set according to the specification of the EV.

複数の蓄電モジュールM1〜Mnは同じ構成であり、以下では蓄電モジュールM1について説明して他の蓄電モジュールM2〜Mnの説明を省略する。
蓄電モジュールM1は、電力を蓄える蓄電部21と、蓄電部21をバイパスするためのバイパス路22と、第1切替えスイッチ23と、第2切替えスイッチ24と、冷却ユニット25と、冷却スイッチ26と、第1放電切替えスイッチ27と、第2放電切替えスイッチ28を備えている。
The plurality of power storage modules M1 to Mn have the same configuration. Hereinafter, the power storage module M1 will be described, and description of the other power storage modules M2 to Mn will be omitted.
The power storage module M1 includes a power storage unit 21 that stores power, a bypass path 22 for bypassing the power storage unit 21, a first changeover switch 23, a second changeover switch 24, a cooling unit 25, a cooling switch 26, A first discharge changeover switch 27 and a second discharge changeover switch 28 are provided.

第1切替えスイッチ23は、蓄電部21の負極側に配設され、主回路部20との接続を蓄電部21又はバイパス路22に切替える。第1切替えスイッチ23をバイパス路22に切替えることにより、蓄電モジュールM1をバイパスして他の蓄電モジュールから車両駆動用の電力を供給するように主回路部20に接続される。第2切替えスイッチ24は、蓄電部21を主回路部20から切り離すために蓄電部21の正極側に配設されている。第1放電切替えスイッチ27は蓄電部21の負極側に、第2放電切替えスイッチ28は蓄電部21の正極側に配設され、蓄電モジュールM1を放電回路部30に接続又は接続解除に切替える。   The first changeover switch 23 is disposed on the negative electrode side of the power storage unit 21 and switches the connection with the main circuit unit 20 to the power storage unit 21 or the bypass path 22. By switching the first changeover switch 23 to the bypass path 22, the power storage module M <b> 1 is bypassed and connected to the main circuit unit 20 so as to supply electric power for driving the vehicle from other power storage modules. The second changeover switch 24 is disposed on the positive electrode side of the power storage unit 21 in order to disconnect the power storage unit 21 from the main circuit unit 20. The first discharge changeover switch 27 is disposed on the negative electrode side of the power storage unit 21, and the second discharge changeover switch 28 is disposed on the positive electrode side of the power storage unit 21, and switches the power storage module M <b> 1 to or from the discharge circuit unit 30.

蓄電部21は、例えば図4に示すように、規格電圧を有して上面に正極端子と負極端子が配設された直方体形状の複数(例えば、12個)の蓄電池21aを、セパレータ21bを間に介して直方体形状となるように水平方向に整列させ、複数のバスバー21cにより例えば2つの蓄電池21aを並列接続したものを6つ直列接続して構成され、その両端部に蓄電部21の正極端子21dと負極端子21eを備えている。バイパス路22は、この正極端子21dと負極端子21eに夫々第1切替えスイッチ23、第2切替えスイッチ24を介して配設されている。   For example, as shown in FIG. 4, the power storage unit 21 includes a plurality of (for example, twelve) storage batteries 21a having a standard voltage and having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal disposed on the upper surface, and a separator 21b. Are arranged in a horizontal direction so as to form a rectangular parallelepiped shape, and are configured by connecting, for example, six batteries in which two storage batteries 21a are connected in parallel by a plurality of bus bars 21c. 21d and a negative electrode terminal 21e are provided. The bypass 22 is disposed on the positive terminal 21d and the negative terminal 21e via a first changeover switch 23 and a second changeover switch 24, respectively.

整列方向両端部に配設された1対のエンドプレート21fと、この1対のエンドプレート21fを連結する1対のアルミ合金製のバインドバー21gと、蓄電部21の上側を覆う合成樹脂製のアッパプレート21hにより、この蓄電部21の所定箇所の温度を検知するために配設された温度センサハーネス21iとバイパス路22を含む蓄電部21を覆って一体化されている。アッパプレート21hは、例えば図示外の複数のクランプ部材によって、1対のエンドプレート21fと1対のバインドバー21gの上端に載置された状態で固定される。尚、バイパス路22は、アッパプレート21hの上側に配設してもよい。   A pair of end plates 21f arranged at both ends in the alignment direction, a pair of aluminum alloy binding bars 21g connecting the pair of end plates 21f, and a synthetic resin covering the upper side of the power storage unit 21 The upper plate 21h covers and integrates the power storage unit 21 including the temperature sensor harness 21i and the bypass path 22 arranged to detect the temperature at a predetermined location of the power storage unit 21. The upper plate 21h is fixed in a state where it is placed on the upper ends of the pair of end plates 21f and the pair of bind bars 21g by a plurality of clamp members (not shown), for example. The bypass path 22 may be disposed on the upper side of the upper plate 21h.

アッパプレート21hは、正極端子21dと負極端子21eに対応する位置に、正極端子21dと負極端子21eが露出し且つ温度センサハーネス21iを挿通する切欠部を備えている。1対のバインドバー21gの一方には、シート状の加熱装置を備えたヒータユニット21jが密着状に装着され、低温時に蓄電部21を所定の温度域に温める。   The upper plate 21h is provided with a notch through which the positive electrode terminal 21d and the negative electrode terminal 21e are exposed and the temperature sensor harness 21i is inserted at positions corresponding to the positive electrode terminal 21d and the negative electrode terminal 21e. A heater unit 21j having a sheet-like heating device is attached in close contact with one of the pair of bind bars 21g, and warms the power storage unit 21 to a predetermined temperature range at a low temperature.

一体化された蓄電部21は、例えば締結部材によって支持部材11に締結固定されている。蓄電部21は、その全ての蓄電池21aの下面部に密着する冷却ユニット25を間に介して、熱伝導性が優れた金属製(例えばアルミ合金製)の板状の支持部材11に密着する。   The integrated power storage unit 21 is fastened and fixed to the support member 11 by, for example, a fastening member. The power storage unit 21 is in close contact with a metal (for example, aluminum alloy) plate-like support member 11 having excellent thermal conductivity through a cooling unit 25 that is in close contact with the lower surfaces of all the storage batteries 21a.

蓄電池21aは、例えば二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池であり、充放電時には発熱するため、所定の安全温度(例えば60℃)以下で充放電できるように冷却ユニット25によって冷却する。   The storage battery 21a is, for example, a lithium ion secondary battery that is a kind of secondary battery, and generates heat during charging / discharging, so that it is cooled by the cooling unit 25 so that it can be charged / discharged at a predetermined safe temperature (for example, 60 ° C.) or lower.

冷却ユニット25は吸熱部と放熱部を備えたペルチェ素子冷却ユニットであり、吸熱部を密着させた蓄電部21の電力により作動して吸熱部に伝わる蓄電部21の熱を放熱部に移動させ、放熱部が密着する支持部材11に伝熱させる。図3に示すように、冷却ユニット25の作動と停止の切替えは、蓄電部21との接続又は接続解除を切替える冷却スイッチ26により行われる。   The cooling unit 25 is a Peltier element cooling unit provided with a heat absorbing part and a heat radiating part. Heat is transferred to the support member 11 to which the heat dissipating part is in close contact. As shown in FIG. 3, switching between operation and stop of the cooling unit 25 is performed by a cooling switch 26 that switches connection or disconnection with the power storage unit 21.

図2,図3に示すように、放電回路部30は、放電回路部30に出力された電力を消費して熱として散逸させるための放電用抵抗31を有する。また、放電回路部30には放充電切替えスイッチ32が配設され、放電回路部30に出力された電力の供給先を放電用抵抗31と充電用DCDCコンバータ33(昇圧手段)とに切替える。蓄電装置10に搭載される第1切替えスイッチ23等のスイッチは、瞬間的に流れる例えば100A以上の大電流を許容可能なメカニカルリレーや半導体素子で構成され、蓄電部21の正極端子21d又は負極端子21eの近傍に配設されている。尚、放電用抵抗31と充電用DCDCコンバータ33は、空冷のためにカバー部材12に覆われていなくてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the discharge circuit unit 30 includes a discharge resistor 31 for consuming the power output to the discharge circuit unit 30 and dissipating it as heat. In addition, a discharge / charge changeover switch 32 is disposed in the discharge circuit unit 30 to switch the supply destination of the electric power output to the discharge circuit unit 30 to the discharge resistor 31 and the charging DCDC converter 33 (boosting means). A switch such as the first changeover switch 23 mounted on the power storage device 10 is configured by a mechanical relay or a semiconductor element that can accept a large current of, for example, 100 A or more that flows instantaneously, and the positive terminal 21 d or the negative terminal of the power storage unit 21. It is arranged in the vicinity of 21e. The discharging resistor 31 and the charging DCDC converter 33 may not be covered with the cover member 12 for air cooling.

ECU8は、機能的に、車載カメラ5の画像データやミリ波レーダ6の測定データ等、各種センサの検知データに基づいて自車両と他の車両や物体等の対象物との衝突を予測する衝突予測手段を備えている。このECU8と蓄電装置10とで車両用蓄電装置を構成し、衝突判定ステップと充電ステップと放電ステップを有する発火予防制御を行う。   The ECU 8 functionally predicts a collision between the own vehicle and an object such as another vehicle or object based on detection data of various sensors such as image data of the in-vehicle camera 5 and measurement data of the millimeter wave radar 6. Predictive means are provided. The ECU 8 and the power storage device 10 constitute a power storage device for a vehicle, and ignition prevention control including a collision determination step, a charging step, and a discharging step is performed.

図3は信号待ち等の停車時を含む走行中の蓄電装置10の電力供給の状態の1例を示している。衝突判定ステップは、この走行中に自車両の周囲の画像データ、対象物との距離及び相対速度等の測定データ、自車両の走行速度データ、進行方向のデータに基づいて、ECU8が衝突する虞のある対象物を特定し、近い将来(例えば10秒後)に衝突するか否か判定する。そして衝突すると判定した場合には、同様のデータに基づいてその対象物の形状、大きさ、対象物との相対速度を特定して、自車両における衝突部位を予測し、衝突により何れかの蓄電モジュールが破損するか否か判定する。   FIG. 3 shows an example of the state of power supply of the power storage device 10 during traveling including when the vehicle is stopped such as waiting for a signal. In the collision determination step, the ECU 8 may collide during the traveling based on the image data around the host vehicle, the measurement data such as the distance to the object and the relative speed, the traveling speed data of the host vehicle, and the data of the traveling direction. A certain object is identified, and it is determined whether or not it will collide in the near future (for example, after 10 seconds). If it is determined that there is a collision, the shape, size, and relative speed of the target object are specified based on the same data, the collision site in the host vehicle is predicted, and any power storage is performed by the collision. Determine if the module is damaged.

充電ステップは、例えば図5に示すように、衝突が予測され且つ衝突により蓄電モジュールの破損が予測された蓄電モジュールM1,M2を選択し、この蓄電モジュールM1,M2の電力を選択されていない他の蓄電モジュールM3〜Mnに充電することにより、選択された蓄電モジュールM1,M2の電力を減少させる。尚、選択する蓄電モジュールは1つだけ又は3つ以上の場合もある。   For example, as shown in FIG. 5, the charging step selects the power storage modules M1 and M2 in which a collision is predicted and the power storage module is predicted to be damaged due to the collision, and the power of the power storage modules M1 and M2 is not selected. By charging the power storage modules M3 to Mn, the power of the selected power storage modules M1 and M2 is reduced. In some cases, only one power storage module or three or more power storage modules are selected.

放電ステップは、選択した蓄電モジュールM1,M2以外の他の蓄電モジュールM3〜Mnが例えば満充電状態のためそれ以上の充電ができず、且つ選択した蓄電モジュールM1,M2に電力が残っている場合に、図6に示すようにこの電力を放電回路部30で放電させることにより、選択した蓄電モジュールM1,M2の電力を減少させる。   In the discharging step, when the other power storage modules M3 to Mn other than the selected power storage modules M1 and M2 are in a fully charged state, for example, further charging cannot be performed, and power remains in the selected power storage modules M1 and M2. In addition, as shown in FIG. 6, the electric power of the selected power storage modules M1 and M2 is reduced by discharging the electric power by the discharge circuit unit 30.

上記の車両用蓄電装置の発火予防制御について、図7のフローチャートに基づいて説明する。図中のSi(i=1,2,・・・)はステップを表す。
S1において、車載カメラ5の画像データ、ミリ波レーダ6の測定データ、自車両の走行速度等の衝突予測用データを取得する。
The ignition prevention control of the above vehicle power storage device will be described based on the flowchart of FIG. Si (i = 1, 2,...) In the figure represents a step.
In S1, collision prediction data such as image data of the in-vehicle camera 5, measurement data of the millimeter wave radar 6, and traveling speed of the host vehicle are acquired.

S2において、取得した衝突予測用データに基づいて、例えば10秒後に自車両が対象物と衝突するか否か判定する。衝突を予測して判定がYesの場合はS3に進み、衝突が予測されず判定がNoの場合はS1に戻る。   In S2, based on the acquired collision prediction data, for example, it is determined whether or not the host vehicle collides with the object after 10 seconds. If the collision is predicted and the determination is Yes, the process proceeds to S3. If the collision is not predicted and the determination is No, the process returns to S1.

S3において、予測した衝突によって車両用蓄電装置の何れかの蓄電モジュールが破損するか否か判定する。判定がYesの場合はS4に進み、判定がNoの場合はS1に戻る。ここまでのS1〜S3が衝突判定ステップである。   In S3, it is determined whether any power storage module of the vehicle power storage device is damaged due to the predicted collision. If the determination is Yes, the process proceeds to S4, and if the determination is No, the process returns to S1. S1 to S3 so far are the collision determination steps.

次にS4において、破損が予測された蓄電モジュールとして例えば蓄電モジュールM1,M2を選択して、夫々の第1,第2切替えスイッチ23,24の切替えによって主回路部20から蓄電部21を切り離すと共に、この蓄電部21をバイパスするようにバイパス路22を主回路部20に接続してS5に進む。選択した蓄電モジュールM1,M2以外の蓄電モジュールM3〜Mnは、直列に接続した状態を維持して駆動用電力を車両側負荷1に供給する(図5参照)。これにより衝突回避の動作や充電ステップ又は放電ステップ後の走行を可能にする。   Next, in S4, for example, the power storage modules M1 and M2 are selected as the power storage modules predicted to be damaged, and the power storage unit 21 is disconnected from the main circuit unit 20 by switching the first and second changeover switches 23 and 24, respectively. The bypass path 22 is connected to the main circuit unit 20 so as to bypass the power storage unit 21, and the process proceeds to S5. The power storage modules M3 to Mn other than the selected power storage modules M1 and M2 maintain the state of being connected in series and supply driving power to the vehicle-side load 1 (see FIG. 5). This enables a collision avoidance operation and travel after the charging step or discharging step.

S5において、選択した蓄電モジュールM1,M2を放電回路部30に接続して電力を出力するようにこの蓄電モジュールM1、M2の夫々の第1,第2放電切替えスイッチ27,28を切替えてS6に進む(図5参照)。   In S5, the first and second discharge changeover switches 27 and 28 of the power storage modules M1 and M2 are switched so that the selected power storage modules M1 and M2 are connected to the discharge circuit unit 30 and output power, and the process proceeds to S6. Proceed (see FIG. 5).

S6において、選択した蓄電モジュールM1,M2から出力する電力を充電用DCDCコンバータ33によって昇圧して選択した蓄電モジュールM1,M2以外の蓄電モジュールM3〜Mnを充電するように、放充電切替えスイッチ32を充電用DCDCコンバータ33側に切替えてS7に進む(図5参照)。尚、昇圧した電力は車両側負荷1に供給することも可能である。   In S6, the charge / discharge changeover switch 32 is set so as to charge the power storage modules M3 to Mn other than the selected power storage modules M1 and M2 by boosting the power output from the selected power storage modules M1 and M2 by the DCDC converter 33 for charging. Switch to the charging DCDC converter 33 side and proceed to S7 (see FIG. 5). The boosted electric power can be supplied to the vehicle-side load 1.

S7において、選択した蓄電モジュールM1,M2のSOCが0%より大きいか否か判定する。判定がYesの場合はS8に進み、判定がNoの場合は破損が予測された蓄電モジュールM1,M2の短絡電流による発火の虞がなくなったのでこの発火予防制御を終了してリターンする。   In S7, it is determined whether or not the SOC of the selected power storage modules M1 and M2 is greater than 0%. If the determination is Yes, the process proceeds to S8. If the determination is No, there is no possibility of ignition due to the short-circuit current of the power storage modules M1 and M2 that are predicted to be damaged, so the ignition prevention control is terminated and the process returns.

S8において、選択した蓄電モジュールM1,M2以外の他の蓄電モジュールM3〜MnのSOCが100%(満充電状態)か否か判定する。判定がYesの場合はS9に進み、判定がNoの場合はS7に戻る。ここまでのS4〜S8が充電ステップである。   In S8, it is determined whether or not the SOCs of the other power storage modules M3 to Mn other than the selected power storage modules M1 and M2 are 100% (fully charged state). If the determination is Yes, the process proceeds to S9, and if the determination is No, the process returns to S7. S4 to S8 so far are charging steps.

S9において、他の蓄電モジュールM3〜Mnに充電できないので、放充電切替えスイッチ32を放電用抵抗31側に切替えて、選択した蓄電モジュールM1,M2に蓄えられた電力がなくなるように放電させて発火予防制御を終了する(図6参照)。このS9が放電ステップである。尚、選択した蓄電モジュールの放電が終わったら、第1,第2放電切替えスイッチ27,28と冷却スイッチ26を接続解除するように構成することもできる。   In S9, since the other power storage modules M3 to Mn cannot be charged, the discharging / charging changeover switch 32 is switched to the discharging resistor 31 side to discharge so that the power stored in the selected power storage modules M1 and M2 disappears. The preventive control is terminated (see FIG. 6). This S9 is a discharge step. Note that the first and second discharge changeover switches 27 and 28 and the cooling switch 26 may be disconnected when the selected power storage module has been discharged.

次に、本発明の作用、効果について説明する。
EVである自車両は、走行中に対象物との衝突の予測、即ち上記衝突判定ステップを周期的に行っている。そして自車両の衝突が予測されると車両用蓄電装置を構成する蓄電モジュールの破損を判定し、破損が予測された場合に当該破損が予測された蓄電モジュールを選択する。
Next, functions and effects of the present invention will be described.
The own vehicle that is an EV periodically performs a prediction of a collision with an object during traveling, that is, the collision determination step. When a collision of the host vehicle is predicted, the storage module constituting the vehicle storage device is determined to be damaged, and when the damage is predicted, the storage module predicted to be damaged is selected.

選択した蓄電モジュールは、衝突により破損して発火する虞があるため、この発火の予防のために選択した蓄電モジュールに蓄えられた電力を減少させる。このとき、破損が予測されていない他の蓄電モジュールに選択した蓄電モジュールの電力を移動させるために、選択した蓄電モジュールの電力による他の蓄電モジュールの充電、即ち上記充電ステップを実行する。また、充電ステップによって他の蓄電モジュールが満充電状態になっても選択した蓄電モジュールの電力が残っている場合には、上記放電ステップによりその電力を放電する。   Since the selected power storage module may be damaged by a collision and ignite, the power stored in the selected power storage module is reduced to prevent this ignition. At this time, in order to transfer the power of the selected power storage module to another power storage module that is not predicted to be damaged, charging of the other power storage module with the power of the selected power storage module, that is, the above charging step is executed. Further, when the power of the selected power storage module remains even when another power storage module is fully charged by the charging step, the power is discharged by the discharging step.

従って、選択した蓄電モジュールが衝突による短絡電流よって発火することを予防できる。また、選択した蓄電モジュールを主回路部20から切り離して他の蓄電モジュールから車両駆動用の電力を供給可能であり、選択した蓄電モジュールから他の蓄電モジュールに移動させた電力も車両駆動用電力として供給できるので、衝突が回避されて又は衝突が軽度でその後自車両が自走できる場合に、走行可能な距離の減少を軽減することができる。その上、他の蓄電モジュールに充電することにより熱に変換される電力を少なくすることができるので、衝突予測と衝突回避が繰り返された場合でも放電回路部30における放電用抵抗31の過熱による破損を回避できる。   Therefore, it can prevent that the selected electrical storage module is ignited by the short circuit current by collision. In addition, the selected power storage module can be disconnected from the main circuit unit 20 and power for driving the vehicle can be supplied from the other power storage module, and the power moved from the selected power storage module to the other power storage module can also be used as the power for driving the vehicle. Since the collision can be avoided or when the collision is mild and the host vehicle can subsequently travel, the decrease in the distance that can be traveled can be reduced. In addition, since the electric power converted into heat can be reduced by charging other power storage modules, even when the collision prediction and collision avoidance are repeated, the discharge resistor 31 in the discharge circuit unit 30 is damaged due to overheating. Can be avoided.

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。   In addition, those skilled in the art can implement the present invention by adding various modifications to the above embodiment without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications.

1 :車両用蓄電装置
4 :車速センサ
5 :車載カメラ
6 :ミリ波レーダ
8 :ECU
10 :車両側負荷
11 :支持部材
20 :主回路部
21 :蓄電部
21a :蓄電池
22 :バイパス路
23 :第1切替えスイッチ
24 :第2切替えスイッチ
25 :冷却ユニット
26 :冷却スイッチ
27 :第1放電切替えスイッチ
28 :第2放電切替えスイッチ
30 :放電回路部
31 :放電用抵抗
32 :放充電切替えスイッチ
33 :充電用DCDCコンバータ
M1〜Mn :蓄電モジュール
1: Vehicle power storage device 4: Vehicle speed sensor 5: In-vehicle camera 6: Millimeter wave radar 8: ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Vehicle side load 11: Support member 20: Main circuit part 21: Power storage part 21a: Storage battery 22: Bypass path 23: 1st changeover switch 24: 2nd changeover switch 25: Cooling unit 26: Cooling switch 27: 1st discharge Changeover switch 28: Second discharge changeover switch 30: Discharge circuit unit 31: Discharge resistor 32: Discharge charge changeover switch 33: Charge DCDC converter M1-Mn: Power storage module

Claims (3)

車両駆動用の電力を供給するために複数の蓄電モジュールを直列に接続して構成された主回路部と、前記複数の蓄電モジュールから個別に出力させた電力を放電するための放電回路部を備えた車両用蓄電装置において、
車両の衝突を予測する衝突予測手段と、前記放電回路部に出力させた電力を昇圧するための昇圧手段と、前記複数の蓄電モジュールのうちの選択した蓄電モジュールをバイパスして前記主回路部に接続するためのバイパス路をさらに備え、
前記衝突予測手段が車両の衝突を予測した場合に、前記複数の蓄電モジュールのうちの破損が予測される蓄電モジュールを選択して電力を前記放電回路部に出力させると共に、その電力を前記昇圧手段により昇圧して前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを充電することを特徴とする車両用蓄電装置。
A main circuit unit configured by connecting a plurality of power storage modules in series to supply power for driving the vehicle, and a discharge circuit unit for discharging the power output individually from the plurality of power storage modules In the vehicle power storage device,
Collision prediction means for predicting a collision of a vehicle, boosting means for boosting the electric power output to the discharge circuit section, and bypassing the selected power storage module among the plurality of power storage modules to the main circuit section It further includes a bypass for connecting,
When the collision predicting unit predicts a vehicle collision, the power storage module that is predicted to be damaged among the plurality of power storage modules is selected and power is output to the discharge circuit unit. The vehicle power storage device is characterized in that the power storage module other than the selected power storage module is charged by boosting the power storage device.
前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを充電できない場合には前記放電回路部に放電させることを特徴とする請求項1に記載の車両用蓄電装置。   The power storage device for a vehicle according to claim 1, wherein when the power storage module other than the selected power storage module cannot be charged, the discharge circuit unit is discharged. 前記主回路部及び前記バイパス路は、前記選択した蓄電モジュールをバイパスすると共に、前記選択した蓄電モジュール以外の蓄電モジュールを直列に接続して前記車両駆動用の電力を供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用蓄電装置。   The main circuit unit and the bypass path bypass the selected power storage module, and supply power for driving the vehicle by connecting power storage modules other than the selected power storage module in series. Item 3. The vehicle power storage device according to Item 1 or 2.
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