JP3537587B2 - 電気自動車用電力制御装置 - Google Patents
電気自動車用電力制御装置Info
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- 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
- Y02E60/13—Energy storage using 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
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Dc-Dc Converters (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電気自動車に供給
する電源の制御を行う電気自動車用電力制御装置に係
り、特に電気二重層コンデンサに蓄えられた電気エネル
ギーを主電源とし、この主電源から補機用電源を生成す
る電気自動車用電力制御装置に関する。
する電源の制御を行う電気自動車用電力制御装置に係
り、特に電気二重層コンデンサに蓄えられた電気エネル
ギーを主電源とし、この主電源から補機用電源を生成す
る電気自動車用電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車には、モータを駆動するため
の大電圧、大電流の主電源と、ライトやアクセサリ用の
比較的低電圧（例えば、１２Ｖ系）の補機用電源の２系
統の電源が必要とされる。
の大電圧、大電流の主電源と、ライトやアクセサリ用の
比較的低電圧（例えば、１２Ｖ系）の補機用電源の２系
統の電源が必要とされる。
【０００３】従来の電気自動車に用いられている主電源
および補機用電源は、特開昭６２−１７３９０１号公報
に開示されているように、充電可能なバッテリ（例え
ば、鉛蓄電池）が採用され、補機用電源（バッテリ）は
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して主電源から充電するよう
構成されている。
および補機用電源は、特開昭６２−１７３９０１号公報
に開示されているように、充電可能なバッテリ（例え
ば、鉛蓄電池）が採用され、補機用電源（バッテリ）は
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して主電源から充電するよう
構成されている。
【０００４】また、特開昭６２−１７３９０１号公報に
開示されている電気自動車の電源は、主電源（バッテ
リ）の残存容量に対応してＤＣ−ＤＣコンバータの出力
を変化させ、補機用電源への充電量を主電源（バッテ
リ）の残存容量が多い場合には多くなるよう制御し、一
方主電源（バッテリ）の残存容量が少ない場合には充電
量を少なくなるよう制御することにより、主電源の電気
エネルギーを有効に活用できるよう構成されている。
開示されている電気自動車の電源は、主電源（バッテ
リ）の残存容量に対応してＤＣ−ＤＣコンバータの出力
を変化させ、補機用電源への充電量を主電源（バッテ
リ）の残存容量が多い場合には多くなるよう制御し、一
方主電源（バッテリ）の残存容量が少ない場合には充電
量を少なくなるよう制御することにより、主電源の電気
エネルギーを有効に活用できるよう構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気自動車の電
源は、主電源用のバッテリとＤＣ−ＤＣコンバータを備
えており、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して主電源の高電
圧電源から補機用の低電圧電源を生成できるにも係わら
ず、補機用電源にバッテリを採用して主電源からＤＣ−
ＤＣコンバータを介して充電しているため、本来ならば
必要としない補機用電源のバッテリのコストおよび電気
自動車へ搭載するための組立て工数の費用が発生する課
題がある。
源は、主電源用のバッテリとＤＣ−ＤＣコンバータを備
えており、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して主電源の高電
圧電源から補機用の低電圧電源を生成できるにも係わら
ず、補機用電源にバッテリを採用して主電源からＤＣ−
ＤＣコンバータを介して充電しているため、本来ならば
必要としない補機用電源のバッテリのコストおよび電気
自動車へ搭載するための組立て工数の費用が発生する課
題がある。
【０００６】また、補機用電源のバッテリ搭載は車室空
間を狭くし、少しでも広い車室内空間が要望される状況
において現状にそぐわなく、電気自動車の商品性を損な
う課題がある。
間を狭くし、少しでも広い車室内空間が要望される状況
において現状にそぐわなく、電気自動車の商品性を損な
う課題がある。
【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は補機用電源にバッテリを必
要とせず、電気二重層コンデンサに蓄積した電気量を主
電源とし、主電源の電気エネルギーを有効に利用して補
機用電源を生成する電気自動車用電力制御装置を提供す
ることにある。
なされたもので、その目的は補機用電源にバッテリを必
要とせず、電気二重層コンデンサに蓄積した電気量を主
電源とし、主電源の電気エネルギーを有効に利用して補
機用電源を生成する電気自動車用電力制御装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電気自動車用電力制御装置は、複数の電
気二重層コンデンサに蓄積された電気量を利用して構成
される主電源と、この主電源を構成する複数の電気二重
層コンデンサを制御しその一部を成す直列に接続された
複数の電気二重層コンデンサを用いて生成される補機用
電源と、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサ
の直列接続数を１つから最大数まで１つずつ増してその
直列接続数で決まる電気量を選択する選択手段と、選択
手段で選択した電気量を、補機用電源として設定された
電源電圧値に対応する低い電気量に変換する変換手段
と、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサで作
られる複数の直列接続数のそれぞれにおける電気量を検
出する電気量検出手段と、電気量検出手段が検出した電
気量に係る電圧とその時点で選択手段によって選択され
ている電気量に係る電圧との比較に基づいて選択手段の
選択動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
する。
この発明に係る電気自動車用電力制御装置は、複数の電
気二重層コンデンサに蓄積された電気量を利用して構成
される主電源と、この主電源を構成する複数の電気二重
層コンデンサを制御しその一部を成す直列に接続された
複数の電気二重層コンデンサを用いて生成される補機用
電源と、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサ
の直列接続数を１つから最大数まで１つずつ増してその
直列接続数で決まる電気量を選択する選択手段と、選択
手段で選択した電気量を、補機用電源として設定された
電源電圧値に対応する低い電気量に変換する変換手段
と、直列に接続された複数の電気二重層コンデンサで作
られる複数の直列接続数のそれぞれにおける電気量を検
出する電気量検出手段と、電気量検出手段が検出した電
気量に係る電圧とその時点で選択手段によって選択され
ている電気量に係る電圧との比較に基づいて選択手段の
選択動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
する。
【０００９】この発明に係る電気自動車用電力制御装置
は、上記構成を備えたので、主電源を構成する複数の電
気二重層コンデンサのそれぞれに蓄積された電気量を検
出し、検出した電気量に基づいて補機用電源に必要な電
気量を選択して補機用電源に変換することができる。
は、上記構成を備えたので、主電源を構成する複数の電
気二重層コンデンサのそれぞれに蓄積された電気量を検
出し、検出した電気量に基づいて補機用電源に必要な電
気量を選択して補機用電源に変換することができる。
【００１０】また、この発明に係る電気自動車用電力制
御装置の制御手段は、比較を行う電気量比較手段と、こ
の電気量比較手段が出力する偏差信号に基づき電気量を
設定する電気量設定手段とを備え、電気量比較手段が出
力する偏差信号に基づいて選択手段の選択動作を制御す
ることを特徴とする。
御装置の制御手段は、比較を行う電気量比較手段と、こ
の電気量比較手段が出力する偏差信号に基づき電気量を
設定する電気量設定手段とを備え、電気量比較手段が出
力する偏差信号に基づいて選択手段の選択動作を制御す
ることを特徴とする。
【００１１】この発明に係る電気自動車用電力制御装置
の制御手段は、電気量設定手段と、電気量比較手段とを
備え、基準電気量と選択手段が選択した電気量との偏差
に基づいて選択手段の選択動作を制御するので、補機用
電源に必要とされる最小限の電気量を選択することがで
きる。
の制御手段は、電気量設定手段と、電気量比較手段とを
備え、基準電気量と選択手段が選択した電気量との偏差
に基づいて選択手段の選択動作を制御するので、補機用
電源に必要とされる最小限の電気量を選択することがで
きる。
【００１２】さらに、この発明に係る電気自動車用電力
制御装置の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、この
ＤＣ−ＤＣ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを
介してバックアップ用コンデンサを設けたことを特徴と
する。
制御装置の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、この
ＤＣ−ＤＣ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを
介してバックアップ用コンデンサを設けたことを特徴と
する。
【００１３】この発明に係る電気自動車用電力制御装置
の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、このＤＣ−Ｄ
Ｃ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを介してバ
ックアップ用コンデンサを設けたので、電気量の選択時
にＤＣ−ＤＣ変換器の入力に供給される電気量の瞬断が
発生しても補機用電源を確保することができる。
の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、このＤＣ−Ｄ
Ｃ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを介してバ
ックアップ用コンデンサを設けたので、電気量の選択時
にＤＣ−ＤＣ変換器の入力に供給される電気量の瞬断が
発生しても補機用電源を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を添付図
面に基づいて説明する。なお、この発明は電気二重層コ
ンデンサに蓄積された電気エネルギーを電気自動車の主
電源とし、主電源から必要最小限の電気エネルギーを取
り出して補機用電源を生成するものである。
面に基づいて説明する。なお、この発明は電気二重層コ
ンデンサに蓄積された電気エネルギーを電気自動車の主
電源とし、主電源から必要最小限の電気エネルギーを取
り出して補機用電源を生成するものである。
【００１５】図１はこの発明に係る電気自動車用電力制
御装置の全体構成図である。図１において、電気自動車
用電力制御装置１は、複数の電気二重層コンデンサＣ１
〜ＣＮを直列に接続した主電源２、任意数Ｋの電気二重
層コンデンサＣ１〜ＣＫのそれぞれに蓄積（充電）され
た電気量（例えば、コンデンサ電圧）ＶCを検出する電
気量検出手段３、制御手段４、任意数Ｋの電気二重層コ
ンデンサＣ１〜ＣＫに蓄えられた電気量（コンデンサ電
圧）ＶC1〜ＶCKの中から補機用電源ＶHを生成するため
に必要な電気量を選択する選択手段５、選択手段５で選
択した電気量を補機用電源ＶHに変換する変換手段とし
てのＤＣ−ＤＣ変換手段６を備える。
御装置の全体構成図である。図１において、電気自動車
用電力制御装置１は、複数の電気二重層コンデンサＣ１
〜ＣＮを直列に接続した主電源２、任意数Ｋの電気二重
層コンデンサＣ１〜ＣＫのそれぞれに蓄積（充電）され
た電気量（例えば、コンデンサ電圧）ＶCを検出する電
気量検出手段３、制御手段４、任意数Ｋの電気二重層コ
ンデンサＣ１〜ＣＫに蓄えられた電気量（コンデンサ電
圧）ＶC1〜ＶCKの中から補機用電源ＶHを生成するため
に必要な電気量を選択する選択手段５、選択手段５で選
択した電気量を補機用電源ＶHに変換する変換手段とし
てのＤＣ−ＤＣ変換手段６を備える。
【００１６】主電源２には、複数の電気二重層コンデン
サＣ１〜ＣＮに図示しない充電器から充電するための充
電端子Ｊ１、Ｊ２および電気自動車のモータ（図示せ
ず）にフローティング電源ＶMを供給するための主電源
供給端子Ｍ１、Ｍ２を設ける。一方、ＤＣーＤＣ変換手
段６の出力には、電気自動車のライト、アクセサリ等の
補機に補機用電源ＶHを供給するための補機用電源端子
Ｈ１、Ｈ２を設ける。
サＣ１〜ＣＮに図示しない充電器から充電するための充
電端子Ｊ１、Ｊ２および電気自動車のモータ（図示せ
ず）にフローティング電源ＶMを供給するための主電源
供給端子Ｍ１、Ｍ２を設ける。一方、ＤＣーＤＣ変換手
段６の出力には、電気自動車のライト、アクセサリ等の
補機に補機用電源ＶHを供給するための補機用電源端子
Ｈ１、Ｈ２を設ける。
【００１７】電気量検出手段３は、例えば複数個の単一
電源駆動の差動増幅器で構成し、任意数Ｋの電気二重層
コンデンサＣ１〜ＣＫのそれぞれに蓄積された電気量に
対応したコンデンサ電圧ＶCK（ＶC1〜ＶCK）を順次検出
し、アナログの検出電圧信号ＶOKを制御手段４に供給す
る。なお、電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＮは同じ静電
容量値に設定するので、電気二重層コンデンサＣ１〜Ｃ
Ｎのコンデンサ電圧ＶC1〜ＶCNは全て等しいコンデンサ
電圧ＶCとなる。
電源駆動の差動増幅器で構成し、任意数Ｋの電気二重層
コンデンサＣ１〜ＣＫのそれぞれに蓄積された電気量に
対応したコンデンサ電圧ＶCK（ＶC1〜ＶCK）を順次検出
し、アナログの検出電圧信号ＶOKを制御手段４に供給す
る。なお、電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＮは同じ静電
容量値に設定するので、電気二重層コンデンサＣ１〜Ｃ
Ｎのコンデンサ電圧ＶC1〜ＶCNは全て等しいコンデンサ
電圧ＶCとなる。
【００１８】制御手段４は、例えばマイクロプロセッサ
を基本に、Ａ／Ｄ変換手段、各種演算手段、処理手段、
比較手段、メモリ等で構成し、電気量検出手段３から供
給されるアナログの検出電圧信号ＶOKをディジタル値に
変換し、予めメモリに設定されたデータを読み出して選
択手段５の選択動作を決定するための制御信号ＳTを選
択手段５に提供する。
を基本に、Ａ／Ｄ変換手段、各種演算手段、処理手段、
比較手段、メモリ等で構成し、電気量検出手段３から供
給されるアナログの検出電圧信号ＶOKをディジタル値に
変換し、予めメモリに設定されたデータを読み出して選
択手段５の選択動作を決定するための制御信号ＳTを選
択手段５に提供する。
【００１９】また、制御手段４は、選択手段５が選択し
た電気量（選択電圧）ＶIと基準電気量（基準電圧）ＶK
とを比較し、選択電圧ＶIが基準電圧ＶKを下回る（ＶI
＜ＶK）場合には制御信号ＳTを選択手段５に提供して電
気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ電圧ＶC1〜
ＶCKの選択の変更を制御する。
た電気量（選択電圧）ＶIと基準電気量（基準電圧）ＶK
とを比較し、選択電圧ＶIが基準電圧ＶKを下回る（ＶI
＜ＶK）場合には制御信号ＳTを選択手段５に提供して電
気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ電圧ＶC1〜
ＶCKの選択の変更を制御する。
【００２０】図２はこの発明に係る電気自動車用電力制
御装置の制御手段の要部ブロック構成図である。図２に
おいて、制御手段４は、Ａ−Ｄ変換手段１１、演算手段
１２、サンプリングパルス発生手段１３、電気量比較手
段１４、電気量設定手段１５を備える。
御装置の制御手段の要部ブロック構成図である。図２に
おいて、制御手段４は、Ａ−Ｄ変換手段１１、演算手段
１２、サンプリングパルス発生手段１３、電気量比較手
段１４、電気量設定手段１５を備える。
【００２１】Ａ−Ｄ変換手段１１はＡ−Ｄコンバータで
構成し、電気量検出手段３から供給されるアナログのコ
ンデンサ電圧ＶC（電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫに
蓄積）に対応した検出電圧信号ＶOKをサンプリングパル
ス発生手段１３からの比較的短いサンプリングパルスＴ
P1のタイミングにより順次ディジタル値の検出電圧ＶOD
に変換し、検出電圧データＶODを演算手段１２に供給す
る。
構成し、電気量検出手段３から供給されるアナログのコ
ンデンサ電圧ＶC（電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫに
蓄積）に対応した検出電圧信号ＶOKをサンプリングパル
ス発生手段１３からの比較的短いサンプリングパルスＴ
P1のタイミングにより順次ディジタル値の検出電圧ＶOD
に変換し、検出電圧データＶODを演算手段１２に供給す
る。
【００２２】演算手段１２は、一時記憶手段、加算機能
等を備え、Ａ−Ｄ変換手段１１から供給される検出電圧
データＶODを一時記憶した後、サンプリングパルス発生
手段１３からの比較的長いサンプリングパルスＴP2のタ
イミングにより順次読み出して加算し、加算電圧データ
ＶTを電気量比較手段１４に供給する。
等を備え、Ａ−Ｄ変換手段１１から供給される検出電圧
データＶODを一時記憶した後、サンプリングパルス発生
手段１３からの比較的長いサンプリングパルスＴP2のタ
イミングにより順次読み出して加算し、加算電圧データ
ＶTを電気量比較手段１４に供給する。
【００２３】電気量比較手段１４はコンパレータで構成
し、演算手段１２から供給される加算電圧データＶTと
選択手段５が選択した選択電圧ＶIとを比較し、加算電
圧データＶTと選択電圧ＶIの偏差ΔＶ（＝ＶT−ＶI）を
演算して偏差データΔＶを電気量設定手段１５に提供す
る。なお、偏差ΔＶ（＝ＶT−ＶI）は電気自動車用電力
制御装置１の立上げ時に出力するよう構成する。
し、演算手段１２から供給される加算電圧データＶTと
選択手段５が選択した選択電圧ＶIとを比較し、加算電
圧データＶTと選択電圧ＶIの偏差ΔＶ（＝ＶT−ＶI）を
演算して偏差データΔＶを電気量設定手段１５に提供す
る。なお、偏差ΔＶ（＝ＶT−ＶI）は電気自動車用電力
制御装置１の立上げ時に出力するよう構成する。
【００２４】また、電気量比較手段１４は予め設定した
基準電圧ＶKと選択手段５で選択した選択電圧ＶIの偏差
ΔＶ（＝ＶK−ＶI）を演算して偏差データΔＶを電気量
設定手段１５に提供する。なお、偏差ΔＶ（＝ＶK−
ＶI）は電気自動車の駆動中に、主電源２が低下した場
合に出力するよう構成する。
基準電圧ＶKと選択手段５で選択した選択電圧ＶIの偏差
ΔＶ（＝ＶK−ＶI）を演算して偏差データΔＶを電気量
設定手段１５に提供する。なお、偏差ΔＶ（＝ＶK−
ＶI）は電気自動車の駆動中に、主電源２が低下した場
合に出力するよう構成する。
【００２５】電気量設定手段１５はＲＯＭ等のメモリで
構成し、予め設計値や実験値に基づいて偏差データΔＶ
（＝ＶT−ＶI）、および偏差データΔＶ（＝ＶK−ＶI）
に対応し、例えば２進化符号データの制御信号ＳTを選
択手段５に提供して電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫの
コンデンサ電圧ＶC1〜ＶCKの選択動作を制御する。
構成し、予め設計値や実験値に基づいて偏差データΔＶ
（＝ＶT−ＶI）、および偏差データΔＶ（＝ＶK−ＶI）
に対応し、例えば２進化符号データの制御信号ＳTを選
択手段５に提供して電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫの
コンデンサ電圧ＶC1〜ＶCKの選択動作を制御する。
【００２６】選択手段５は、例えば制御端子を有する１
回路複数接点形式の電子スイッチ、またはマルチプレク
サで構成し、制御手段４（図２に示す電気量設定手段１
５）から提供される制御信号ＳT（例えば２進化符号デ
ータ）に基づいて電子スイッチまたはマルチプレクサを
制御し、電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ
電圧ＶC1〜ＶCKから補機用電源ＶHを生成するためのＤ
Ｃ−ＤＣ変換手段６に必要とされる最小限のコンデンサ
電圧（電気量）を選択して選択電圧ＶIをＤＣ−ＤＣ変
換手段６の入力に供給する。
回路複数接点形式の電子スイッチ、またはマルチプレク
サで構成し、制御手段４（図２に示す電気量設定手段１
５）から提供される制御信号ＳT（例えば２進化符号デ
ータ）に基づいて電子スイッチまたはマルチプレクサを
制御し、電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ
電圧ＶC1〜ＶCKから補機用電源ＶHを生成するためのＤ
Ｃ−ＤＣ変換手段６に必要とされる最小限のコンデンサ
電圧（電気量）を選択して選択電圧ＶIをＤＣ−ＤＣ変
換手段６の入力に供給する。
【００２７】図３はこの発明に係る電気自動車用電力制
御装置の選択手段の構成図である。図３において、選択
手段５は、例えば１回路複数接点形式の電子スイッチ、
またはマルチプレクサで構成し、複数接点ｓ１〜ｓｋの
切り替えは図２に示す電気量設定手段１５から供給され
る制御信号ＳT（例えば２進化符号データ）に基づいて
実行する。
御装置の選択手段の構成図である。図３において、選択
手段５は、例えば１回路複数接点形式の電子スイッチ、
またはマルチプレクサで構成し、複数接点ｓ１〜ｓｋの
切り替えは図２に示す電気量設定手段１５から供給され
る制御信号ＳT（例えば２進化符号データ）に基づいて
実行する。
【００２８】接点ｓ１〜ｓｋのそれぞれは、電気二重層
コンデンサＣ１〜ＣＫに接続し、制御信号ＳT（例えば
２進化符号データ）に基づいてｓ１〜ｓｋを順次選択し
て電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ電圧Ｖ
C1〜ＶCKを低電圧ＶC1側から高電圧ＶCK側へと順次選択
し、選択電圧ＶIをＤＣ−ＤＣ変換手段６の入力に供給
する。
コンデンサＣ１〜ＣＫに接続し、制御信号ＳT（例えば
２進化符号データ）に基づいてｓ１〜ｓｋを順次選択し
て電気二重層コンデンサＣ１〜ＣＫのコンデンサ電圧Ｖ
C1〜ＶCKを低電圧ＶC1側から高電圧ＶCK側へと順次選択
し、選択電圧ＶIをＤＣ−ＤＣ変換手段６の入力に供給
する。
【００２９】選択手段５の接点は、例えば接点ｓ２が選
択され、コンデンサ電圧ＶC2が選択電圧ＶIとして出力
されている状態において、主電源２の電源電圧が低下し
た場合を想定すると、図２に示す制御手段４で選択電圧
ＶIと基準電圧ＶKとの偏差データΔＶ（＝ＶK−ＶI）に
対応した制御信号ＳT（例えば２進化符号データ）に基
づいて接点ｓ２が接点ｓ３や接点ｓ４に切り替えられ、
選択電圧ＶIはコンデンサ電圧ＶC2からＶC3、またはＶ
C4へと選択が変更される。
択され、コンデンサ電圧ＶC2が選択電圧ＶIとして出力
されている状態において、主電源２の電源電圧が低下し
た場合を想定すると、図２に示す制御手段４で選択電圧
ＶIと基準電圧ＶKとの偏差データΔＶ（＝ＶK−ＶI）に
対応した制御信号ＳT（例えば２進化符号データ）に基
づいて接点ｓ２が接点ｓ３や接点ｓ４に切り替えられ、
選択電圧ＶIはコンデンサ電圧ＶC2からＶC3、またはＶ
C4へと選択が変更される。
【００３０】また、コンデンサ電圧の選択変更は、例え
ばコンデンサ電圧ＶC1からＶC2、ＶC2からＶC3というよ
うにコンデンサ１個ずつ切り替えられるので、選択電圧
ＶIの増加は最小単位の増加に制限され、主電源２から
補機用電源ＶHへの電気エネルギーの供給は必要最小限
度に抑えられる。
ばコンデンサ電圧ＶC1からＶC2、ＶC2からＶC3というよ
うにコンデンサ１個ずつ切り替えられるので、選択電圧
ＶIの増加は最小単位の増加に制限され、主電源２から
補機用電源ＶHへの電気エネルギーの供給は必要最小限
度に抑えられる。
【００３１】ＤＣ−ＤＣ変換手段６は、例えばＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータで構成し、入力側で選択手段５から供給さ
れる直流の選択電圧ＶIを交流電圧に変換し、この交流
電圧を出力側で昇圧または降圧した後、整流、平滑、安
定化を施して直流の補機用電源ＶH（１２Ｖ系電源）を
生成する。なお、入力側の選択電圧ＶIは主電源２と同
様のフローティングとなっており、一方出力側の補機用
電源ＶHは補機用電源端子Ｈ２を車体アース（ＧＮＤ）
として補機用電源端子Ｈ１を補機用電源ＶHの出力とす
る。
Ｃコンバータで構成し、入力側で選択手段５から供給さ
れる直流の選択電圧ＶIを交流電圧に変換し、この交流
電圧を出力側で昇圧または降圧した後、整流、平滑、安
定化を施して直流の補機用電源ＶH（１２Ｖ系電源）を
生成する。なお、入力側の選択電圧ＶIは主電源２と同
様のフローティングとなっており、一方出力側の補機用
電源ＶHは補機用電源端子Ｈ２を車体アース（ＧＮＤ）
として補機用電源端子Ｈ１を補機用電源ＶHの出力とす
る。
【００３２】このように、この発明に係る電気自動車用
電力制御装置１は、複数の電気二重層コンデンサＣ１〜
ＣＫの電気量（ＶC1〜ＶCK）を選択する選択手段５と、
この選択手段５で選択した電気量（ＶI）を低い電気量
（ＶH）に変換する変換手段６と、電気二重層コンデン
サＣ１〜ＣＮのそれぞれの電気量を検出する電気量検出
手段３と、この電気量検出手段３が検出した電気量に基
づいて選択手段５の選択動作を制御する制御手段４とを
備えたので、主電源２を構成する複数の電気二重層コン
デンサＣ１〜ＣＫにそれぞれに蓄積された電気量を検出
し、検出した電気量に基づいて補機用電源に必要な電気
量を選択して補機用電源ＶHに変換することができる。
電力制御装置１は、複数の電気二重層コンデンサＣ１〜
ＣＫの電気量（ＶC1〜ＶCK）を選択する選択手段５と、
この選択手段５で選択した電気量（ＶI）を低い電気量
（ＶH）に変換する変換手段６と、電気二重層コンデン
サＣ１〜ＣＮのそれぞれの電気量を検出する電気量検出
手段３と、この電気量検出手段３が検出した電気量に基
づいて選択手段５の選択動作を制御する制御手段４とを
備えたので、主電源２を構成する複数の電気二重層コン
デンサＣ１〜ＣＫにそれぞれに蓄積された電気量を検出
し、検出した電気量に基づいて補機用電源に必要な電気
量を選択して補機用電源ＶHに変換することができる。
【００３３】また、この発明に係る電気自動車用電力制
御装置１の制御手段４は、電気量設定手段１５と、電気
量比較手段１４とを備え、基準電気量ＶKと選択手段５
が選択した電気量ＶIとの偏差ΔＶに基づいて選択手段
５の選択動作を制御するので、補機用電源ＶHに必要と
される最小限の電気量を選択することができる。
御装置１の制御手段４は、電気量設定手段１５と、電気
量比較手段１４とを備え、基準電気量ＶKと選択手段５
が選択した電気量ＶIとの偏差ΔＶに基づいて選択手段
５の選択動作を制御するので、補機用電源ＶHに必要と
される最小限の電気量を選択することができる。
【００３４】図４に補機用電源の瞬断防止構成図を示
す。図４において、ＤＣ−ＤＣ変換手段１６はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータで構成し、このＤＣ−ＤＣコンバータの出
力に逆流防止用ダイオードＤを介して補機用電源端子Ｈ
１−Ｈ２間にバックアップ用コンデンサＣBを接続す
る。
す。図４において、ＤＣ−ＤＣ変換手段１６はＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータで構成し、このＤＣ−ＤＣコンバータの出
力に逆流防止用ダイオードＤを介して補機用電源端子Ｈ
１−Ｈ２間にバックアップ用コンデンサＣBを接続す
る。
【００３５】バックアップ用コンデンサＣBは、選択手
段５の切り替え時に選択電圧ＶI（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ１６の入力電圧）の瞬断が発生しても、コンデンサに
充電された電気量で補機用電源ＶHをバックアップす
る。
段５の切り替え時に選択電圧ＶI（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ１６の入力電圧）の瞬断が発生しても、コンデンサに
充電された電気量で補機用電源ＶHをバックアップす
る。
【００３６】逆流防止用ダイオードＤは、選択電圧ＶI
が瞬断した場合のバックアップ用コンデンサＣBからＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ１６への放電を防止する。
が瞬断した場合のバックアップ用コンデンサＣBからＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ１６への放電を防止する。
【００３７】なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力電
圧は、逆流防止用ダイオードＤの順方向電圧降下分ＶF
（＝約０．６Ｖ）を補償して補機用電源端子Ｈ１−Ｈ２
間に補機用電源ＶHが発生するようにＶH（１２Ｖ）より
もＶFだけ高めに設定する。
圧は、逆流防止用ダイオードＤの順方向電圧降下分ＶF
（＝約０．６Ｖ）を補償して補機用電源端子Ｈ１−Ｈ２
間に補機用電源ＶHが発生するようにＶH（１２Ｖ）より
もＶFだけ高めに設定する。
【００３８】また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６の出力イ
ンピーダンスを充分小さい値に設定し、補機用電源ＶH
の立上がり時や、選択手段５の切り替え時のバックアッ
プ用コンデンサＣBへの充電時間（時定数）が短くなる
よう構成する。
ンピーダンスを充分小さい値に設定し、補機用電源ＶH
の立上がり時や、選択手段５の切り替え時のバックアッ
プ用コンデンサＣBへの充電時間（時定数）が短くなる
よう構成する。
【００３９】このように、この発明に係る電気自動車用
電力制御装置１の変換手段６はＤＣ−ＤＣ変換器１６で
構成し、このＤＣ−ＤＣ変換器１６の出力端子に逆流防
止用ダイオードＤを介してバックアップ用コンデンサＣ
Bを設けたので、電気量の選択時にＤＣ−ＤＣ変換器１
６の入力に供給される電気量の瞬断が発生しても補機用
電源ＶHを確保することができる。本実施例では電圧を
電気量としているが、電流を電気量としてもよい。
電力制御装置１の変換手段６はＤＣ−ＤＣ変換器１６で
構成し、このＤＣ−ＤＣ変換器１６の出力端子に逆流防
止用ダイオードＤを介してバックアップ用コンデンサＣ
Bを設けたので、電気量の選択時にＤＣ−ＤＣ変換器１
６の入力に供給される電気量の瞬断が発生しても補機用
電源ＶHを確保することができる。本実施例では電圧を
電気量としているが、電流を電気量としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る電気
自動車用電力制御装置は、複数の電気二重層コンデンサ
の電気量を選択する選択手段と、この選択手段で選択し
た電気量を低い電気量に変換する変換手段と、電気二重
層コンデンサのそれぞれの電気量を検出する電気量検出
手段と、この電気量検出手段が検出した電気量に基づい
て選択手段の選択動作を制御する制御手段とを備え、主
電源を構成する複数の電気二重層コンデンサにそれぞれ
に蓄積された電気量を検出し、検出した電気量に基づい
て補機用電源に必要な電気量を選択して補機用電源に変
換することができるので、補機用電源用に電気二重層コ
ンデンサを用いることなく、主電源の電気エネルギーを
有効に利用して補機用電源を生成することができる。
自動車用電力制御装置は、複数の電気二重層コンデンサ
の電気量を選択する選択手段と、この選択手段で選択し
た電気量を低い電気量に変換する変換手段と、電気二重
層コンデンサのそれぞれの電気量を検出する電気量検出
手段と、この電気量検出手段が検出した電気量に基づい
て選択手段の選択動作を制御する制御手段とを備え、主
電源を構成する複数の電気二重層コンデンサにそれぞれ
に蓄積された電気量を検出し、検出した電気量に基づい
て補機用電源に必要な電気量を選択して補機用電源に変
換することができるので、補機用電源用に電気二重層コ
ンデンサを用いることなく、主電源の電気エネルギーを
有効に利用して補機用電源を生成することができる。
【００４１】また、この発明に係る電気自動車用電力制
御装置の制御手段は、電気量設定手段と、電気量比較手
段とを備え、基準電気量と選択手段が選択した電気量と
の偏差に基づいて選択手段の選択動作を制御するので、
補機用電源に必要とされる最小限の電気量を選択するこ
とができるため、主電源から補機用電源に供給する電気
エネルギーを最小とし、蓄積された有限の電気エネルギ
ーを効率的に利用することができる。
御装置の制御手段は、電気量設定手段と、電気量比較手
段とを備え、基準電気量と選択手段が選択した電気量と
の偏差に基づいて選択手段の選択動作を制御するので、
補機用電源に必要とされる最小限の電気量を選択するこ
とができるため、主電源から補機用電源に供給する電気
エネルギーを最小とし、蓄積された有限の電気エネルギ
ーを効率的に利用することができる。
【００４２】さらに、この発明に係る電気自動車用電力
制御装置の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、この
ＤＣ−ＤＣ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを
介してバックアップ用コンデンサを設け、電気量の選択
時にＤＣ−ＤＣ変換器の入力に供給される電気量の瞬断
が発生しても補機用電源を確保することができるので、
安定した補機用電源を発生することができる。
制御装置の変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成し、この
ＤＣ−ＤＣ変換器の出力端子に逆流防止用ダイオードを
介してバックアップ用コンデンサを設け、電気量の選択
時にＤＣ−ＤＣ変換器の入力に供給される電気量の瞬断
が発生しても補機用電源を確保することができるので、
安定した補機用電源を発生することができる。
【００４３】よって、補機用電源に電気二重層コンデン
サを必要とせず、主電源から供給する電気エネルギーを
最小にし、効率的で安定した補機用電源を生成すること
ができる電気自動車用電力制御装置を提供することがで
きる。
サを必要とせず、主電源から供給する電気エネルギーを
最小にし、効率的で安定した補機用電源を生成すること
ができる電気自動車用電力制御装置を提供することがで
きる。
【図１】この発明に係る電気自動車用電力制御装置の全
体構成図
体構成図
【図２】この発明に係る電気自動車用電力制御装置の制
御手段の要部ブロック構成図
御手段の要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る電気自動車用電力制御装置の選
択手段の構成図
択手段の構成図
【図４】補機用電源の瞬断防止構成図
１…電気自動車用電力制御装置、２…主電源、３…電気
量検出手段、４…制御手段、５…選択手段、６，１６…
ＤＣ−ＤＣ変換手段、１１…Ａ−Ｄ変換手段、１２…演
算手段、１３…サンプリングパルス発生手段、１４…電
気量比較手段、１５…電気量設定手段、Ｃ１〜ＣＮ…電
気二重層コンデンサ、ＳT…制御信号、ΔＶ…偏差デー
タ、ＶC1〜ＶCN，ＶC…コンデンサ電圧、ＶH…補機用電
源、ＶI…選択電圧、ＶK…基準電圧、ＶOD…検出電圧、
ＶT…加算電圧データ。
量検出手段、４…制御手段、５…選択手段、６，１６…
ＤＣ−ＤＣ変換手段、１１…Ａ−Ｄ変換手段、１２…演
算手段、１３…サンプリングパルス発生手段、１４…電
気量比較手段、１５…電気量設定手段、Ｃ１〜ＣＮ…電
気二重層コンデンサ、ＳT…制御信号、ΔＶ…偏差デー
タ、ＶC1〜ＶCN，ＶC…コンデンサ電圧、ＶH…補機用電
源、ＶI…選択電圧、ＶK…基準電圧、ＶOD…検出電圧、
ＶT…加算電圧データ。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０６ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０６Ｌ
Ｈ０２Ｍ 3/00 Ｈ
Ｈ０２Ｍ 3/00 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｚ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/00 - 1/70
B60L 1/00 - 15/42
H01G 9/00
H02J 1/00 - 1/16
H02J 7/00 - 7/36
H02M 3/00 - 3/44
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の電気二重層コンデンサに蓄積され
た電気量を利用して構成される主電源と、 この主電源を構成する前記複数の電気二重層コンデンサ
を制御しその一部を成す直列に接続された複数の前記電
気二重層コンデンサを用いて生成される補機用電源と、 直列に接続された 前記複数の電気二重層コンデンサの直
列接続数を１つから最大数まで１つずつ増してその直列
接続数で決まる電気量を選択する選択手段と、前記 選択手段で選択した前記電気量を、前記補機用電源
として設定された電源電圧値に対応する低い電気量に変
換する変換手段と、直列に接続された前記複数の電気二重層コンデンサで作
られる複数の前記直列接続数のそれぞれにおける 電気量
を検出する電気量検出手段と、前記 電気量検出手段が検出した前記電気量に係る電圧と
その時点で前記選択手段によって選択されている前記電
気量に係る電圧との比較に基づいて前記選択手段の選択
動作を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする電気自動車用電力制御装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記比較を行う電気量
比較手段と、この電気量比較手段が出力する偏差信号に
基づき電気量を設定する電気量設定手段とを備え、前記
電気量比較手段が出力する前記偏差信号に基づいて前記
選択手段の選択動作を制御することを特徴とする請求項
１記載の電気自動車用電力制御装置。 - 【請求項３】 前記変換手段はＤＣ−ＤＣ変換器で構成
し、このＤＣ−ＤＣ変換器の出力端子に逆流防止用ダイ
オードを介してバックアップ用コンデンサを設けたこと
を特徴とする請求項１記載の電気自動車用電力制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10786296A JP3537587B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 電気自動車用電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10786296A JP3537587B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 電気自動車用電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292925A JPH09292925A (ja) | 1997-11-11 |
| JP3537587B2 true JP3537587B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=14469966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10786296A Expired - Fee Related JP3537587B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 電気自動車用電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537587B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001136735A (ja) | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電力変換供給方法及び電力変換供給装置並びに車両 |
| JP2007288881A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Toyota Industries Corp | 無人車の速度制御装置 |
| JP4618227B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2011-01-26 | 日産自動車株式会社 | 車両の電力供給装置 |
| JP5192684B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2013-05-08 | 日本電気通信システム株式会社 | 電源回路 |
| US8405467B2 (en) * | 2007-11-27 | 2013-03-26 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatuses for inductor tuning in radio frequency integrated circuits |
| CN101966841B (zh) * | 2010-08-09 | 2012-02-15 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车的dc/dc转换系统的控制方法 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10786296A patent/JP3537587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09292925A (ja) | 1997-11-11 |
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