JP2022176560A - Power device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力装置に関する。 The present invention relates to power devices.
従来、この種の電力装置としては、第1蓄電装置と、第2蓄電装置と、モータを駆動するインバータが接続された第1電力ラインと第1蓄電装置が接続された第2電力ラインとに接続された高圧側DC/DCコンバータと、第2電力ラインと第2蓄電装置が接続された第3電力ラインとに接続された低圧側DC/DCコンバータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電力装置では、モータの回生の場合、インバータの出力電圧が高圧側DC/DCコンバータの最適な入力電圧となるようにインバータに指令を与え、高圧側DC/DCコンバータの出力電圧が第1蓄電装置に最適な充電電圧となるように第1目標電圧指令を高圧側DC/DCコンバータに与え、第2蓄電装置が最適な電圧で充電されるように第2目標電圧指令を低圧側DC/DCコンバータに与える。 Conventionally, this type of electric power device includes a first power storage device, a second power storage device, a first power line to which an inverter for driving a motor is connected, and a second power line to which the first power storage device is connected. and a low-voltage side DC/DC converter connected to the third power line to which the second power line and the second power storage device are connected ( For example, see Patent Document 1). In this electric power device, in the case of motor regeneration, a command is given to the inverter so that the output voltage of the inverter becomes the optimum input voltage of the high voltage side DC/DC converter, and the output voltage of the high voltage side DC/DC converter is set to the first power storage. A first target voltage command is given to the high-voltage side DC/DC converter so as to obtain the optimum charging voltage for the device, and a second target voltage command is given to the low-voltage side DC/DC so that the second power storage device is charged at the optimum voltage. Give it to the converter.
上述の電力装置では、第2電力ラインに第1蓄電装置が接続されると共に第3電力ラインに第2蓄電装置が接続されており、第2電力ラインと第3電力ラインとの電圧差が第1蓄電装置と第2蓄電装置との電圧差となるため、低圧側DC/DCコンバータの制御に用いるデューティをそれほど大きく変化させることができない。このため、低圧側コンバータの温度が高くなると、その過熱を抑制するために、第2電力ライン(第1蓄電装置)から第3電力ライン(第2蓄電装置)に供給する電力(電流)を比較的小さい値に制限する必要がある。 In the power device described above, the first power storage device is connected to the second power line, and the second power storage device is connected to the third power line. Since there is a voltage difference between the first power storage device and the second power storage device, the duty used to control the low-voltage side DC/DC converter cannot be changed that much. Therefore, when the temperature of the low-voltage side converter rises, the power (current) supplied from the second power line (first power storage device) to the third power line (second power storage device) is compared to suppress overheating. should be constrained to a reasonably small value.
本発明の電力装置は、第1蓄電装置が接続された電力ラインのより大きな電力を、DC/DCコンバータの過熱を抑制しつつ、降圧して第2蓄電装置が接続された電力ラインに供給できるようにすることを主目的とする。 The power device of the present invention can step down and supply a large amount of power in the power line to which the first power storage device is connected to the power line to which the second power storage device is connected while suppressing overheating of the DC/DC converter. The main purpose is to make
本発明の電力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The power device of the present invention employs the following means in order to achieve the above main object.
本発明の電力装置は、
第1蓄電装置と、
前記第1蓄電装置よりも定格電圧が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置が接続された第1電力ラインの電力を降圧して第2電力ラインに供給可能な第1DC/DCコンバータと、
前記第2電力ラインの電力を降圧して前記第2蓄電装置が接続された第3電力ラインに供給可能な第2DC/DCコンバータと、
制御装置と、
を備える電力装置であって、
前記制御装置は、前記第1DC/DCコンバータの温度および前記第2DC/DCコンバータの温度に基づいて前記第2電力ラインの目標電圧を設定し、前記目標電圧を用いて前記第1DC/DCコンバータおよび前記第2DC/DCコンバータを制御する、
ことを要旨とする。
The power device of the present invention is
a first power storage device;
a second power storage device having a lower rated voltage than the first power storage device;
a first DC/DC converter capable of stepping down power in a first power line to which the first power storage device is connected and supplying the power to a second power line;
a second DC/DC converter capable of stepping down the power of the second power line and supplying it to a third power line to which the second power storage device is connected;
a controller;
A power device comprising:
The control device sets a target voltage of the second power line based on the temperature of the first DC/DC converter and the temperature of the second DC/DC converter, and uses the target voltage to set the first DC/DC converter and the controlling the second DC/DC converter;
This is the gist of it.
本発明の電力装置では、第1DC/DCコンバータの温度および第2DC/DCコンバータの温度に基づいて第2電力ラインの目標電圧を設定し、目標電圧を用いて第1DC/DCコンバータおよび第2DC/DCコンバータを制御する。これにより、第1蓄電装置が接続された第1電力ラインのより大きな電力を、第1DC/DCコンバータおよび第2DC/DCコンバータの過熱を抑制しつつ、降圧して第2蓄電装置が接続された第3電力ラインに供給することができる。 In the electric power device of the present invention, the target voltage of the second power line is set based on the temperature of the first DC/DC converter and the temperature of the second DC/DC converter, and the target voltage is used for the first DC/DC converter and the second DC/DC converter. Controls the DC converter. As a result, while suppressing overheating of the first DC/DC converter and the second DC/DC converter, the larger power in the first power line to which the first power storage device is connected is stepped down to connect the second power storage device. A third power line can be supplied.
本発明の電力装置において、前記制御装置は、前記第1DC/DCコンバータの温度が前記第2DC/DCコンバータの温度よりも高いときには、前記第2DC/DCコンバータの温度が前記第1DC/DCコンバータの温度よりも高いときに比して高くなるように(前記第1電力ラインの電圧との電圧差が低くなるように)前記目標電圧を設定するものとしてもよい。こうすれば、目標電圧をより適切に設定することができる。 In the electric power apparatus of the present invention, when the temperature of the first DC/DC converter is higher than the temperature of the second DC/DC converter, the controller controls the temperature of the second DC/DC converter to exceed the temperature of the first DC/DC converter. The target voltage may be set so as to be higher than when the temperature is higher (so that the voltage difference from the voltage of the first power line is lower). In this way, the target voltage can be set more appropriately.
本発明の電力装置において、前記第2電力ラインに接続された電力機器を更に備えるものとしてもよい。この場合、前記電力機器は、空調装置または燃料電池のコンプレッサ用のモータを駆動するインバータであるものとしてもよい。これらの場合、前記制御装置は、前記電力機器の要求パワーを考慮して前記目標電圧を設定するものとしてもよい。こうすれば、目標電圧をより適切に設定することができる。 The power apparatus of the present invention may further include a power device connected to the second power line. In this case, the power device may be an inverter that drives a motor for a compressor of an air conditioner or a fuel cell. In these cases, the control device may set the target voltage in consideration of the required power of the power equipment. In this way, the target voltage can be set more appropriately.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としての電力装置を備える電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。図示するように、実施例の電気自動車20は、走行用のモータ22と、インバータ24と、第1蓄電装置としての高電圧バッテリ30と、システムメインリレー32と、第1DC/DCコンバータ36と、空調装置40と、第2蓄電装置としての低電圧バッテリ50と、第2DC/DCコンバータ54と、制御装置として電子制御ユニット(以下、「ECU」という)60とを備える。実施例の電力装置としては、高電圧バッテリ30と、第1DC/DCコンバータ36と、低電圧バッテリ50と、第2DC/DCコンバータ54と、ECU60とが該当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the outline of the configuration of an
モータ22は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータ22の回転子は、駆動輪にデファレンシャルギヤを介して連結された駆動軸に接続されている。インバータ24は、モータ22の駆動に用いられると共に電力ライン26に接続されている。このインバータ24は、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT11~T16と、6つのトランジスタT11~T16のそれぞれに並列に接続された6つのダイオードD11~D16とを有する。トランジスタT11~T16は、それぞれ、電力ライン26の正極側ラインおよび負極側ラインに対してソース側およびシンク側になるように2個ずつペアで配置されている。また、トランジスタT11~T16の対となるトランジスタの接続点の各々には、モータ22の三相コイルの各々が接続されている。したがって、インバータ24に電圧が作用しているときに、ECU60によって対となるトランジスタT11~T16のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ22が回転駆動される。電力ライン26の正極側ライン、負極側ライン間には、コンデンサ28が取り付けられている。
The
高電圧バッテリ30は、定格電圧が500V~800V程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などとして構成されており、電力ライン26に接続されている。システムメインリレー32は、電力ライン26のインバータ24と高電圧バッテリ30との間に設けられており、ECU60によりオンオフされて、インバータ24側と高電圧バッテリ30側との接続および接続の解除を行なう。
The high-
第1DC/DCコンバータ36は、電力ライン26のシステムメインリレー32よりもインバータ24側と電力ライン34とに接続されており、2つのスイッチング素子としてのトランジスタT21,T22と、2つのトランジスタT21,T22のそれぞれに並列に接続された2つのダイオードD21,D22と、リアクトルL21とを有する。トランジスタT21は、電力ライン26の正極側ラインに接続されている。トランジスタT22は、トランジスタT21と電力ライン26,34の負極側ラインとに接続されている。リアクトルL21は、トランジスタT21,T22の接続点と電力ライン34の正極側ラインとに接続されている。第1DC/DCコンバータ36は、ECU60によってトランジスタT21,T22のオン時間の割合が調節されることにより、電力ライン26の電力を降圧して電力ライン34に供給する。電力ライン34の正極側ライン、負極側ライン間には、コンデンサ38が取り付けられている。
The first DC/
空調装置40は、車室内の空気調和を行なうエアコンディショナとして構成されており、冷凍サイクル(ヒートポンプ)を有する。冷凍サイクルのコンプレッサ用のモータ42は、例えば同期発電電動機として構成されており、インバータ44を介して電力ライン34に接続されている。インバータ44は、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT31~T36と、6つのトランジスタT31~T36のそれぞれに並列に接続された6つのダイオードD31~D36とを有する。トランジスタT31~T36は、それぞれ、電力ライン34の正極側ラインおよび負極側ラインに対してソース側およびシンク側になるように2個ずつペアで配置されている。また、トランジスタT31~T36の対となるトランジスタの接続点の各々には、モータ42の三相コイルの各々が接続されている。したがって、インバータ44に電圧が作用しているときに、ECU60によって対となるトランジスタT31~T36のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ42が回転駆動される。
The
低電圧バッテリ50は、定格電圧が高電圧バッテリ30よりも低い12V程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池などとして構成されており、電力ライン52に接続されている。なお、電力ライン52には、ECU60や、図示しない補機、例えば、ライト類やオーディオシステム、ナビゲーション装置なども接続されている。
The low-
第2DC/DCコンバータ54は、電力ライン34と電力ライン52とに接続されており、2つのスイッチング素子としてのトランジスタT41,T42と、2つのトランジスタT41,T42のそれぞれに並列に接続された2つのダイオードD41,D42と、リアクトルL41とを有する。トランジスタT41は、電力ライン34の正極側ラインに接続されている。トランジスタT42は、トランジスタT41と電力ライン34,52の負極側ラインとに接続されている。リアクトルL41は、トランジスタT41,T42の接続点と電力ライン52の正極側ラインとに接続されている。第2DC/DCコンバータ54は、ECU60によってトランジスタT41,T42のオン時間の割合が調節されることにより、電力ライン34の電力を降圧して電力ライン52に供給する。電力ライン52の正極側ライン、負極側ライン間には、コンデンサ56が取り付けられている。
The second DC/
ECU60は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。ECU60には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ECU60に入力される信号としては、例えば、モータ22の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサ(例えばレゾルバ)からのモータ22の回転子の回転位置θm1や、電力ライン26の正極側ライン、負極側ライン間に取り付けられた電圧センサ26aからの電力ライン26の電圧VHを挙げることができる。高電圧バッテリ30の端子間に取り付けられた電圧センサ30aからの高電圧バッテリ30の電圧Vb1や、高電圧バッテリ30の出力端子に取り付けられた電流センサ30bからの高電圧バッテリ30の電流Ib1も挙げることができる。電力ライン34の正極側ライン、負極側ライン間に取り付けられた電圧センサ34aからの電力ライン34の電圧VLを挙げることもできる。第1DC/DCコンバータ36の温度を検出する温度センサ36aからの第1DC/DCコンバータ36の温度Td1も挙げることができる。モータ42の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサ(例えばレゾルバ)からのモータ42の回転子の回転位置θm2も挙げることができる。低電圧バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ50aからの低電圧バッテリ50の電圧Vb2も挙げることができる。第2DC/DCコンバータ54の温度を検出する温度センサ54aからの第2DC/DCコンバータ54の温度Td2も挙げることができる。電力ライン52の正極側ライン、負極側ライン間に取り付けられた電圧センサ52aからの電力ライン52の電圧VAを挙げることもできる。図示しないスタートスイッチからのスタート信号や、図示しないシフトレバーの操作位置を検出する図示しないシフトポジションセンサからのシフトポジションSP、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出する図示しないアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Acc、図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからの図示しないブレーキペダルポジション、図示しない車速センサからの車速V、空調装置40の作動/停止を指示する空調スイッチからの空調要求も挙げることができる。
The
ECU60からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ECU60から出力される信号としては、例えば、インバータ24のトランジスタT11~T16への制御信号や、システムメインリレー32への制御信号、第1DC/DCコンバータ36のトランジスタT21,T22への制御信号、インバータ44のトランジスタT31~T36への制御信号、第2DC/DCコンバータ54のトランジスタT41,T42への制御信号を挙げることができる。
Various control signals are output from the
ECU60は、回転位置センサからのモータ22,42の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータ22,42の回転数Nm1,Nm2を演算している。また、ECU60は、電流センサ30bからの高電圧バッテリ30の電流Ib1に基づいて高電圧バッテリ30の蓄電割合SOC1を演算している。
The
こうして構成された実施例の電気自動車20では、ECU60は、アクセル開度Accおよび車速Vに基づく走行用の要求トルクTd*により走行するように走行用のモータ22のトルク指令Tm1*を設定し、モータ22がトルク指令Tm1*で駆動されるようにインバータ24のトランジスタT11~T16のスイッチング制御を行なう。また、ECU60は、空調スイッチがオフであるときには、インバータ44のトランジスタT31~T36をシャットダウンし、空調スイッチがオンであるときには、車室内の温度や設定温度(目標温度)などに基づいてコンプレッサ用のモータ42のトルク指令Tm2*を設定し、モータ22がトルク指令Tm2*で駆動されるようにインバータ44のトランジスタT31~T36のスイッチング制御を行なう。
In the
次に、こうして構成された実施例の電気自動車20が備える第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54の制御について説明する。図2は、ECU60により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、電力ライン26(高電圧バッテリ30)の電力を降圧して電力ライン52(低電圧バッテリ50)に供給する必要があるときに、繰り返し実行される。
Next, control of the first DC/
図2の制御ルーチンが実行されると、ECU60は、最初に、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1や第2DC/DCコンバータ54の温度Td2、電力ライン26の電圧VH、電力ライン52の目標電圧VA*、空調装置40のコンプレッサ用のモータ42の要求パワーPc*などのデータを入力する(ステップS100)。ここで、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1は、温度センサ36aにより検出される。第2DC/DCコンバータ54の温度Td2は、温度センサ54aにより検出される。電力ライン26の電圧VHは、電圧センサ26aにより検出される。電力ライン52の目標電圧VA*は、電圧センサ52aにより検出される電力ライン52の電圧VAまたはそれよりも数V程度高い電圧が設定される。モータ42の要求パワーPc*は、コンプレッサの駆動要求の有無などに基づいて設定される。
When the control routine of FIG. 2 is executed, the
こうしてデータを入力すると、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とが等しいか否かを判定する(ステップS110)。第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とが等しいと判定したときには、電力ライン34の目標電圧VL*のベース値としてのベース電圧VLbsに電圧VL1を設定する(ステップS130)。ここで、電圧VL1は、例えば、第1DC/DCコンバータ36と第2DC/DCコンバータ54との電圧変換の程度が略等しくなるように設定される。
When data is input in this way, it is determined whether the temperature Td1 of the first DC/
ステップS110で第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とが等しくないと判定したときには、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とのうちの何れが高いかを判定する(ステップS120)。
When it is determined in step S110 that the temperature Td1 of the first DC/
ステップS120で第1DC/DCコンバータ36の温度Td1が第2DC/DCコンバータ54の温度Td2よりも高いと判定したときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1よりも高い電圧VL2を設定する(ステップS140)。ここで、電圧VL2としては、例えば、電圧VL1よりも一定電圧だけ高い電圧が用いられる。
When it is determined in step S120 that the temperature Td1 of the first DC/
ステップS120で第2DC/DCコンバータ54の温度Td2が第1DC/DCコンバータ36の温度Td1よりも高いと判定したときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1よりも低い電圧VL3を設定する(ステップS150)。ここで、電圧VL2としては、例えば、電圧VL1よりも一定電圧だけ低い電圧が用いられる。
When it is determined in step S120 that the temperature Td2 of the second DC/
ステップS130~S150で電量ライン34のベース電圧VLbsを設定すると、モータ42の要求パワーPc*に基づいて補正電圧ΔVLを設定し(ステップS160)、ベース電圧VLbsに補正電圧ΔVLを加えた電圧を、電力ライン34の目標電圧VL*に設定する(ステップS170)。ここで、補正電圧ΔVLは、例えば、モータ42の要求パワーPc*と補正電圧ΔVLとの関係として予め定められたマップにモータ42の要求パワーPc*を適用して設定することができる。このマップでは、補正電圧ΔVLは、モータ42の要求パワーPc*が大きいほど高くなるように設定される。
After setting the base voltage VLbs of the
続いて、電力ライン26の電圧VHと電力ライン34の目標電圧VL*とに基づいて第1DC/DCコンバータ36を制御すると共に(ステップS180)、電力ライン34の目標電圧VL*と電力ライン52の目標電圧VA*とに基づいて第2DC/DCコンバータ54を制御して(ステップS190)、本ルーチンを終了する。ここで、第1DC/DCコンバータ36の制御では、電力ライン34の目標電圧VL*を電力ライン26の電圧VHで除して目標デューティD1*を設定し、設定した目標デューティD1*を用いてトランジスタT21,T22のスイッチング制御を行なう。目標デュ-ティD1*は、トランジスタT21のオン時間Ton21とトランジスタT22のオン時間Ton22との和に対するトランジスタT21のオン時間Ton21の割合として定義される。トランジスタT21,T22は互いに排他的にスイッチング制御される。第2DC/DCコンバータ36の制御では、電力ライン52の目標電圧VA*を電力ライン34の目標電圧VL*で除して目標デューティD2*を設定し、設定した目標デューティD2*を用いてトランジスタT41,T42のスイッチング制御を行なう。目標デュ-ティD2*は、トランジスタT41のオン時間Ton41とトランジスタT42のオン時間Ton42との和に対するトランジスタT41のオン時間Ton41の割合として定義される。トランジスタT41,T42は互いに排他的にスイッチング制御される。
Subsequently, the first DC/
発明者らは、電力ライン26の電圧VHと電力ライン34の目標電圧VL*との電圧差ΔV1が低いほど第1DC/DCコンバータ36の発熱量(温度上昇)を抑制することができると共に、電力ライン34の目標電圧VL*と電力ライン52の目標電圧VA*との電圧差ΔV2が低いほど第2DC/DCコンバータ54の発熱量(温度上昇)を抑制することができることを実験や解析により確認した。実施例では、これを踏まえて、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とが等しいときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1を設定し、温度Td1が温度Td2よりも高いときには、ベース電圧VLbsに電圧VL1よりも高い電圧VL2を設定し、温度Td2が温度Td1よりも高いときには、ベース電圧VLbsに電圧VL1よりも低い電圧VL3を設定する。そして、ベース電圧VLbsに基づいて電力ライン34の目標電圧VL*を設定し、電力ライン26の電圧VHと電力ライン34の目標電圧VL*と電力ライン52の目標電圧VA*とに基づいて第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54を制御する。これにより、温度Td1が温度Td2よりも高いときには、温度Td1と温度Td2とが等しいときや温度Td2が温度Td1よりも高いときに比して、電圧差ΔV1が低くなるから、第1DC/DCコンバータ36の発熱量(温度上昇)を抑制することができる。また、温度Td2が温度Td1よりも高いときには、温度Td1と温度Td2とが等しいときや温度Td1が温度Td2よりも高いときに比して、電圧差ΔV2が低くなるから、第2DC/DCコンバータ54の発熱量(温度上昇)を抑制することができる。これらの結果、電力ライン26(高電圧バッテリ30)のより大きな電力を、第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54の過熱を抑制しつつ、降圧して電力ライン52(低電圧バッテリ50)に供給することができる。
The inventors have found that the lower the voltage difference ΔV1 between the voltage VH of the
図3は、比較例の電気自動車20Bの構成の概略を示す構成図である。比較例の電気自動車20Bは、高電圧バッテリ30が電力ライン26に代えて電力ライン34に接続されている点や、システムメインリレー32が電力ライン26に代えて電力ライン34に設けられている点で、図1の実施例の電気自動車20とは異なる。したがって、図3の比較例の電気自動車20Bのハード構成のうち、図1の実施例の電気自動車20のハード構成と同一部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an
図3の比較例の電気自動車20Bでは、高電圧バッテリ30が電力ライン34に接続されている。また、システムメインリレー32は、電力ライン34の第1DC/DCコンバータ36やコンデンサ38、インバータ44、第2DC/DCコンバータ54と高電圧バッテリ30との間に設けられており、ECU60によりオンオフされて、電力ライン34の第1DC/DCコンバータ36やコンデンサ38、インバータ44、第2DC/DCコンバータ54側と高電圧バッテリ30側との接続および接続の解除を行なう。
A high-
比較例の電気自動車20Bでは、電力ライン34に高電圧バッテリ30が接続されると共に電力ライン52に低電圧バッテリ50が接続されており、電力ライン34と電力ライン52との電圧差が高電圧バッテリ30と低電圧バッテリ50との電圧差となるため、DC/DCコンバータ54の制御に用いる目標デューティD2*をそれほど大きく変化させることができない。このため、第2DC/DCコンバータ54の温度Tc2が高くなると、その過熱を抑制するために、第2DC/DCコンバータ54を間欠駆動するなどして、電力ライン34(高電圧バッテリ30)から電力ライン52(低電圧バッテリ50)に供給する電力(電流)を比較的小さい値に制限する必要がある。これに対して、実施例では、上述のように、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とに基づいて電力ライン34のベース電圧VLbsを設定し、設定したベース電圧VLbsに基づいて電力ライン34の目標電圧VL*を設定し、電力ライン26の電圧VHと電力ライン34の目標電圧VL*と電力ライン52の目標電圧VA*とに基づいて第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54を制御する。これにより、電力ライン26(高電圧バッテリ30)のより大きな電力を、第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54の過熱を抑制しつつ、降圧して電力ライン52(低電圧バッテリ50)に供給することができる。
In the
以上説明した実施例の電気自動車20が備える電力装置では、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1と第2DC/DCコンバータ54の温度Td2とが等しいときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1を設定し、温度Td1が温度Td2よりも高いときには、ベース電圧VLbsに電圧VL1よりも高い電圧VL2を設定し、温度Td2が温度Td1よりも高いときには、ベース電圧VLbsに電圧VL1よりも低い電圧VL3を設定する。そして、ベース電圧VLbsに基づいて電力ライン34の目標電圧VL*を設定し、電力ライン26の電圧VHと電力ライン34の目標電圧VL*と電力ライン52の目標電圧VA*とに基づいて第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54を制御する。これにより、電力ライン26(高電圧バッテリ30)のより大きな電力を、第1DC/DCコンバータ36および第2DC/DCコンバータ54の過熱を抑制しつつ、降圧して電力ライン52(低電圧バッテリ50)に供給することができる。
In the power device provided in the
実施例の電気自動車20が備える電力装置では、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1が第2DC/DCコンバータ54の温度Td2よりも高いときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1よりも高い電圧VL2を設定するものとした。ここで、電圧VL2としては、一定電圧が用いられるものとしたが、第1DC/DCコンバータ36の温度Td1が第2DC/DCコンバータ54の温度Td2に対して高いほど高くなる電圧が用いられるものとしてもよい。
In the electric power device provided in the
実施例の電気自動車20が備える電力装置では、第2DC/DCコンバータ54の温度Td2が第1DC/DCコンバータ36の温度Td1よりも高いときには、電力ライン34のベース電圧VLbsに電圧VL1よりも低い電圧VL3を設定するものとした。ここで、電圧VL3としては、一定電圧が用いられるものとしたが、第2DC/DCコンバータ54の温度Td2が第1DC/DCコンバータ36の温度Td1に対して高いほど低くなる電圧が用いられるものとしてもよい。
In the electric power device provided in the
実施例の電気自動車20が備える電力装置では、温度センサ36aにより第1DC/DCコンバータ36の温度Td1を検出すると共に温度センサ54aにより第2DC/DCコンバータ54の温度Td2を検出するものとした。しかし、第1DC/DCコンバータ36のトランジスタT21,T22およびダイオードD21,D22のそれぞれに温度センサを取り付け、各温度センサにより検出されるトランジスタT21,T22およびダイオードD21,D22の温度のうちの最大値を第1DC/DCコンバータ36の温度Td1に設定するものとしてもよい。また、第2DC/DCコンバータ54のトランジスタT41,T42およびダイオードD41,D42のそれぞれに温度センサを取り付け、各温度センサにより検出されるトランジスタT41,T42およびダイオードD41,D42の温度のうちの最大値を第2DC/DCコンバータ54の温度Td2に設定するものとしてもよい。
In the electric power device provided in the
実施例では、走行用のモータ22とインバータ24と高電圧バッテリ30と第1DC/DCコンバータ36と低電圧バッテリ50と第2DC/DCコンバータ54とを備える電気自動車20の構成とした。しかし、電気自動車20と同様の構成に加えて、燃料電池を更に備える燃料電池自動車の構成としてもよい。この場合、燃料電池は、高圧水素タンクから供給されて燃料ポンプ(循環ポンプ)により循環される燃料ガスとしての水素と、酸素ポンプ(エアコンプレッサ)により供給されて加湿器によって加湿された空気中の酸素と、の電気化学反応により発電すると共に発電電力を第3DC/DCコンバータを介して電力ライン26に供給可能であり、且つ、エアコンプレッサ用のモータは、インバータを介して電力ライン34に接続されるものとしてもよい。
In the embodiment, the configuration of the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、高電圧バッテリ30が「第1蓄電装置」に相当し、低電圧バッテリ50が「第2蓄電装置」に相当し、第1DC/DCコンバータ36が「第1DC/DCコンバータ」に相当し、第2DC/DCコンバータ54が「第2DC/DCコンバータ」に相当し、ECU60が「制御装置」に相当する。
The correspondence relationship between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Note that the correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems is the Since it is an example for specifically explaining the mode for solving the problem, it does not limit the elements of the invention described in the column of the means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of Means to Solve the Problem should be made based on the description in that column, and the Examples are based on the description of the invention described in the column of Means to Solve the Problem. This is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments at all, and can be modified in various forms without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、電力装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to the manufacturing industry of electric power devices and the like.
20 電気自動車、22 モータ、24 インバータ、26 電力ライン、26a 電圧センサ、28 コンデンサ、30 高電圧バッテリ、30a 電圧センサ、30b 電流センサ、32 システムメインリレー、34 電力ライン、34a 電圧センサ、36 第1DC/DCコンバータ、36a 温度センサ、38 コンデンサ、40 空調装置、42 モータ、44 インバータ、50 低電圧バッテリ、50a 電圧センサ、52 電力ライン、54 第2DC/DCコンバータ、54a 温度センサ、56 コンデンサ、60 ECU、D11~D16,D21,D22,D31~D36,D41,D42 ダイオード、L1,L2 リアクトル、T11~T16,T21,T22,T31~T36,T41,T42 トランジスタ。 20 electric vehicle, 22 motor, 24 inverter, 26 power line, 26a voltage sensor, 28 capacitor, 30 high voltage battery, 30a voltage sensor, 30b current sensor, 32 system main relay, 34 power line, 34a voltage sensor, 36 first DC /DC converter, 36a temperature sensor, 38 capacitor, 40 air conditioner, 42 motor, 44 inverter, 50 low voltage battery, 50a voltage sensor, 52 power line, 54 second DC/DC converter, 54a temperature sensor, 56 capacitor, 60 ECU , D11 to D16, D21, D22, D31 to D36, D41, D42 diodes, L1, L2 reactors, T11 to T16, T21, T22, T31 to T36, T41, T42 transistors.
Claims (1)
前記第1蓄電装置よりも定格電圧が低い第2蓄電装置と、
前記第1蓄電装置が接続された第1電力ラインの電力を降圧して第2電力ラインに供給可能な第1DC/DCコンバータと、
前記第2電力ラインの電力を降圧して前記第2蓄電装置が接続された第3電力ラインに供給可能な第2DC/DCコンバータと、
制御装置と、
を備える電力装置であって、
前記制御装置は、前記第1DC/DCコンバータの温度および前記第2DC/DCコンバータの温度に基づいて前記第2電力ラインの目標電圧を設定し、前記目標電圧を用いて前記第1DC/DCコンバータおよび前記第2DC/DCコンバータを制御する、
電力装置。 a first power storage device;
a second power storage device having a lower rated voltage than the first power storage device;
a first DC/DC converter capable of stepping down power in a first power line to which the first power storage device is connected and supplying the power to a second power line;
a second DC/DC converter capable of stepping down the power of the second power line and supplying it to a third power line to which the second power storage device is connected;
a controller;
A power device comprising:
The control device sets a target voltage of the second power line based on the temperature of the first DC/DC converter and the temperature of the second DC/DC converter, and uses the target voltage to set the first DC/DC converter and the controlling the second DC/DC converter;
power equipment.
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