JP2020174487A - 電動車両 - Google Patents
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Abstract
Description
走行モータに電力を供給する主バッテリと、
前記走行モータ以外の電気機器へ電力が伝送される電源ラインと、
前記主バッテリの電力を変換して前記電源ラインへ出力するコンバータと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインに接続された第1機器バッテリと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインにスイッチ部を介して接続された第2機器バッテリと、
前記コンバータ及び前記電気機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの供給可能電力を上回る電力供給不足と予測された場合に、前記第2機器バッテリの内部抵抗が確定されていれば、前記駆動要求を許可し、前記第2機器バッテリの内部抵抗が不確定であれば、前記駆動要求を拒否することを特徴とする電動車両である。
前記制御部は、前記電力供給不足が予測され、かつ、前記駆動要求を許可した場合に、前記内部抵抗の値に基づいて、前記電源ラインの電圧が下限電圧を下回らないように前記電気機器を駆動制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2機器バッテリから前記電源ラインへ電力が供給された場合に、その後、前記第2機器バッテリの充放電が無い期間に前記第2機器バッテリの内部抵抗を計測し、前記内部抵抗を確定させることを特徴とする。
前記コンバータは、一時的に平常モードよりも高い出力が可能なDCブーストモードへ移行可能であり、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの前記平常モードにおける供給可能電力を上回ると予測された場合に、前記駆動要求に応じた前記電気機器を駆動する前に、前記コンバータを前記DCブーストモードへ移行させることを特徴とする。
前記制御部は、前記電力供給不足が予測された場合に、前記DCブーストモードへの移行可能期間であれば、前記第2機器バッテリから前記電源ラインへ放電させるよりも、前記コンバータを前記DCブーストモードへ移行させる方を優先させることを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る電動車両を示すブロック図である。
以下では、電源ラインLpwの電力で動作する電気機器を、負荷、定常負荷及び非定常負荷と呼ぶ。定常負荷は、電動車両1の動作中に常時動作している電気機器を意味し、制御系の電気機器など電動車両1の走行に必須の電気機器を含む。非定常負荷は、搭乗者の駆動要求又は制御部32の内部で発生する駆動要求に基づいて非定常的に動作する電気機器を意味する。負荷は、定常負荷と非定常負荷との総称である。さらに以下では、制御部32が、電源ラインLpwに入出力される電流の値に基づいて制御処理を行う例を説明する。しかし、説明中の電流は電力と読み替えてもよい。
次に、図3を参照して比較例の駆動制御処理を説明する。図3は、比較例の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。比較例は、負荷の総消費電流がDC/DCコンバータ22の最大電流I_dcを超えた場合に、DC/DCコンバータ22をDCブーストモードに切り替える制御例を示す。さらに、比較例は、機器バッテリとして第1機器バッテリ23のみを有し、第1機器バッテリ23から一定時間以上の放電がなされた場合に、一部の非定常負荷を停止させる制御例を示す。
続いて、実施形態1の駆動制御処理の詳細な手順を説明する。図4及び図5は、実施形態1の駆動制御処理を示すフローチャートである。図4の処理部G1では、総消費電流の予測に基づき先読みしてDCブーストモードへの移行を実行させる処理(図2の「先読みDCブーストモード」を参照)が行われる。図5の処理部G2では、総消費電流に基づくDCブーストモードの終了処理が行われる。図5の処理部G3では、継続時間に基づくDCブーストモードの終了処理(図2の「DCブーストモード終了前の先読み停止」を参照)が行われる。
図6は、実施形態2の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
続いて、フローチャートに基づいて実施形態2の駆動制御処理の詳細な手順を説明する。図7〜図10は、実施形態2の駆動制御処理を示すフローチャートである。フローチャートにおいて処理部J1では、総消費電流の予測と状態判別に基づく先読みによるブースト処理が実行される。ここでは、DC/DCコンバータ22のDCブーストモードへの移行と、バッテリブーストの発動との両方を総称してブースト処理と呼んでいる。処理部J2では、総消費電流に基づくブースト処理の終了処理が行われる。処理部J3では、電圧監視に基づくバッテリブーストの終了処理が行われる。処理部J4では、継続時間に基づくDCブーストモードの終了処理が行われる。処理部J5では、DCブーストモードの終了前に先読みして非定常負荷を停止する処理が行われる。実施形態2の駆動制御処理においては、実施形態1の駆動制御処理と同一のステップが含まれる。同一のステップについては、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図11は、実施形態3の駆動制御処理の一部を示すフローチャートである。
11 駆動輪
12 走行モータ
13 インバータ
14 内燃機関
21 主バッテリ
22 DC/DCコンバータ
23 第1機器バッテリ
24 第2機器バッテリ
26 スイッチ部
D1 ダイオード
SW1 スイッチ
31 操作部
32 制御部
41 ISG
42 PTCヒータ
43 スタータ
44 補機
45 アクセサリ機器
46 制御系レギュレータ
Claims (5)
- 走行モータに電力を供給する主バッテリと、
前記走行モータ以外の電気機器へ電力が伝送される電源ラインと、
前記主バッテリの電力を変換して前記電源ラインへ出力するコンバータと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインに接続された第1機器バッテリと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインにスイッチ部を介して接続された第2機器バッテリと、
前記コンバータ及び前記電気機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの供給可能電力を上回る電力供給不足と予測された場合に、前記第2機器バッテリの内部抵抗が確定されていれば、前記駆動要求を許可し、前記第2機器バッテリの内部抵抗が不確定であれば、前記駆動要求を拒否することを特徴とする電動車両。 - 前記制御部は、前記電力供給不足が予測され、かつ、前記駆動要求を許可した場合に、前記内部抵抗の値に基づいて、前記電源ラインの電圧が下限電圧を下回らないように前記電気機器を駆動制御することを特徴とする請求項1記載の電動車両。
- 前記制御部は、前記第2機器バッテリから前記電源ラインへ電力が供給された場合に、その後、前記第2機器バッテリの充放電が無い期間に前記第2機器バッテリの内部抵抗を計測し、前記内部抵抗を確定させることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電動車両。
- 前記コンバータは、一時的に平常モードよりも高い出力が可能なDCブーストモードへ移行可能であり、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの前記平常モードにおける供給可能電力を上回ると予測された場合に、前記駆動要求に応じた前記電気機器を駆動する前に、前記コンバータを前記DCブーストモードへ移行させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動車両。 - 前記制御部は、前記電力供給不足が予測された場合に、前記DCブーストモードへの移行可能期間であれば、前記第2機器バッテリから前記電源ラインへ放電させるよりも、前記コンバータを前記DCブーストモードへ移行させる方を優先させることを特徴とする請求項4記載の電動車両。
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