JP3765181B2 - Electric vehicle power supply - Google Patents

Electric vehicle power supply Download PDF

Info

Publication number
JP3765181B2
JP3765181B2 JP09665698A JP9665698A JP3765181B2 JP 3765181 B2 JP3765181 B2 JP 3765181B2 JP 09665698 A JP09665698 A JP 09665698A JP 9665698 A JP9665698 A JP 9665698A JP 3765181 B2 JP3765181 B2 JP 3765181B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
converter
output
low
battery
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09665698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11275714A (en
Inventor
正次 小林
清 竹内
明 是永
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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 Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP09665698A priority Critical patent/JP3765181B2/en
Publication of JPH11275714A publication Critical patent/JPH11275714A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3765181B2 publication Critical patent/JP3765181B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • 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
    • B60L58/20—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 having different nominal voltages
    • 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
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • 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
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • 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
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
    • H02M3/3376—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/12—Buck 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
    • B60L2240/547—Voltage
    • 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
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータを駆動し得る高電圧の主バッテリと、車両の一般電気負荷に給電する副バッテリと、主バッテリの電圧を低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを有する電気自動車用電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の電気自動車用電源装置のブロック構成を示す図である。図６において、１は充電器、２は充電スイッチ、３は主バッテリ、４はパワーコントローラ、５は駆動モータ、６は高電圧電気負荷、７はＤＣ−ＤＣコンバータ、８は副バッテリ、９は低電圧電気負荷である。
【０００３】
主バッテリ３は、駆動モータ５を駆動するに充分な電圧（例、１００〜３００Ｖ）のバッテリである。
パワーコントローラ４には、主バッテリ３の電圧を駆動モータ５や高電圧電気負荷６へ伝達する回路の他、駆動モータ５の駆動を制御するためのコントローラ等が含まれている。コントローラは、各種センサ（例、アクセルセンサ）からの信号を基に、駆動モータ５への給電を制御する。
高電圧電気負荷６は、主バッテリ３の電圧が供給される負荷のうち、駆動モータ５以外のものであり、そのような負荷としては、例えば、パワーステアリング用モータ，エアコン用モータ等がある。
【０００４】
低電圧電気負荷９は、電気自動車以外でも搭載されている一般電気負荷であり、例えば、ラジオ，照明装置，制御装置等がある。低電圧電気負荷９には、副バッテリ８あるいはＤＣ−ＤＣコンバータ７から給電される。
ＤＣ−ＤＣコンバータ７は、主バッテリ３の高電圧を低電圧に変換するコンバータであり、その出力電圧は、副バッテリ８を満充電にし得る電圧（以下、「満充電可能電圧」という）を、常に出力するよう設定されている。例えば、低電圧電気負荷９を２４Ｖ系の負荷だとすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は、常に２８．５Ｖに設定されている。従って、副バッテリ８には、常に満充電する電圧が供給されている。
【０００５】
なお、図６で充電スイッチ２の位置より右側の部分は車両であり、左側の部分は充電施設である。主バッテリ３が消耗して来ると、充電施設に行って充電器１に接続され、充電される。
【０００６】
前記の従来例では、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧が、主バッテリ３の消耗程度には関係なく、常に満充電可能電圧に設定されている。そのため、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流は、電圧が満充電可能電圧より低い電圧（但し、低電圧電気負荷９は作動し得る電圧）の時に比べて大となり、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の容量も大きくなってしまっていた。
即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力が必要以上に大とされていたので、主バッテリ３の電力がそれだけ余分に消費され、主バッテリ３の電力が有効に利用されていないという問題点があった。そこで、それを改善するための提案が、特開平７−７９５０５号公報でなされている。
【０００７】
特開平７−７９５０５号公報の技術では、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧として、満充電可能電圧の他に、それより低い第２設定電圧（勿論、低電圧電気負荷を動作させ得る電圧ではあるが）にも設定できるようにしておく。そして、主バッテリ３をよく消耗する走行時には、第２設定電圧に設定し、主バッテリ３を充電する停車充電時には、満充電可能電圧に設定するようにする。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力を低減し、その容量も小さくしようとするものである。
【０００８】
なお、電気自動車用電源装置に関する従来のその他の文献としては、例えば、特開平４−３２５８０１号公報等がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
（問題点）
しかし、前記した従来の技術（特開平７−７９５０５号公報の技術）には、次のような問題点があった。
第１の問題点は、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧の設定値を２つとし、走行時と停車充電時とにより設定値を切り換えるだけであるので、制御が大雑把であり、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力が、まだ必要以上に大きくなっているという問題点があった。
第２の問題点は、副バッテリが満充電される機会が少なく、副バッテリの充電状態が悪化してしまうことがあるという問題点があった。
【００１０】
（問題点の説明）
まず、第１の問題点について説明する。車両の低電圧電気負荷は、走行時になれば全て動作状態にされるというわけではない。例えば、ラジオはつけられたりつけられなかったりするし、照明装置は昼間は通常点灯されない。しかし、特開平７−７９５０５号公報の技術では、走行時にはＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は第２設定電圧にするとあるから、この第２設定電圧は、低電圧電気負荷の全てが動作状態にされても充分耐えられる電圧に選定しておかざるを得ない。
しかし、実際問題として、全ての低電圧電気負荷が動作状態におかれるのは極めて希であり、全てが動作させられる時間は、運転時間全体に比べればはるかに短時間である。その短時間での需要に備えて出力電圧を第２設定電圧に保っておくのは、エネルギー節約の点からみて不経済である。
【００１１】
次に、第２の問題点について説明する。特開平７−７９５０５号公報の技術では、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が副バッテリを満充電し得る電圧にされるのは、主バッテリが充電される時に限られている。そのため、副バッテリが満充電される機会が少なく、主バッテリの充電が長期間にわたってなされない場合は、副バッテリの充電状態が悪化する。
本発明は、以上のような問題点を解決することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、高電圧電気負荷に給電するための主バッテリと、低電圧電気負荷に給電するための副バッテリと、前記主バッテリの電圧を前記副バッテリおよび低電圧電気負荷へ供給する電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを具えた電気自動車用電源装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流の増加に応じて、前記副バッテリを満充電にし得る所定の最大電圧から、前記副バッテリに接続されている低電圧電気負荷を動作させ得る所定の最小電圧へと、連続的に低減するよう制御されるものとした。
【００１３】
また、本発明では、低電圧電気負荷のうちＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を高くすることが要望されるところの特殊低電圧電気負荷を作動させるときには、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流がゼロとなった時と同じ制御動作で該出力電圧を制御するようにしてもよい。
【００１４】
（解決する動作の概要）
ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流を、電流検出器で検出する。検出される出力電流が増大するにつれ、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を、副バッテリを満充電にし得る所定の最大限電圧から、副バッテリに接続されている低電圧電気負荷を動作させ得る所定の最小限電圧にわたって、連続的に低下させる。
これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータから出力される電力を必要以上に大きくしなくともよくなり、ＤＣ−ＤＣコンバータの容量を小さくすることが出来る。また、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流がゼロないしは小さくなった時、その出力電圧は、所定の最大限電圧まで或いはそれに近い値まで高くされるので、この時、副バッテリは充電される。そのため、副バッテリが、充電不足に陥ることが少なくなる。
また、低電圧電気負荷の中には、ヘッドライトのように、作動時には印加電圧を高くすることが要望される特殊低電圧電気負荷があるが、そのような負荷が作動された時には、特例的にＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を最大限電圧にする構成を付加すると、前記のような特殊低電圧電気負荷の充分な作動を確保することが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の電気自動車用電源装置のブロック構成を示す図である。符号は図６のものに対応し、１０は電流検出器、１１は照明スイッチ、１２は他の低電圧電気負荷、１３はヘッドライトである。
電流検出器１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流を検出するためのものであり、検出信号はＤＣ−ＤＣコンバータ７に送られ、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧を制御するために使用される（制御の詳細は、図２で述べる）。
【００１６】
ヘッドライト１３は低電圧電気負荷９の内の１つであり、低電圧電気負荷９の中でも、通電する時には印加電圧を高めにするのが望ましいという特殊低電圧電気負荷の例として、例示的に取り上げたものである。ヘッドライト１３を点灯する場合、照度を確保するためには、電源電圧は定められている範囲内で高い方がよい。照明スイッチ１１のオンによりヘッドライト１３が点灯されたことを検出し、その検出信号をＤＣ−ＤＣコンバータ７に送る。
ヘッドライト１３以外にも特殊低電圧電気負荷があった場合、その特殊低電圧電気負荷について、同様の措置を講ずることが出来る。
【００１７】
図２は、本発明におけるＤＣ−ＤＣコンバータの詳細回路を示す図である。符号は図１のものに対応し、７−１は制御部、２０Ａ，２０Ｂはトランジスタ、２１はトランス、２２，２３はダイオード、２４はコンデンサ、２５Ａ，２５Ｂはコンパレータ、２６は３角波発生回路、２７は平滑回路、２８はコンパレータ、２９は正弦波発生回路、３０はトランジスタ、３１は反転回路である。
【００１８】
トランジスタ２０Ａ，２０Ｂのオンオフにより入力直流電圧を断続した交流が生成され、それがトランス２１の一次側に供給される。二次側にはそれが変圧（本発明の場合、降圧）された交流が現れ、ダイオード２２，２３により整流され、コンデンサ２４により平滑されて、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧とされる。この電圧が、副バッテリ８および低電圧電気負荷９に印加される。
【００１９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は、トランジスタ２０Ａ，２０Ｂのオン期間のデューティ比（＝オン期間とオフ期間の合計期間に対するオン期間の占める割合）によって変化する。即ち、オン期間の割合が大にされると出力電圧は大になる。トランジスタ２０Ａ，２０Ｂのデューティ比は、制御部７−１によって交互に制御される。
制御部７−１は、コンパレータ２５Ａ，２５Ｂ，３角波発生回路２６，平滑回路２７，コンパレータ２８，正弦波発生回路２９およびトランジスタ３０によって構成される。
【００２０】
電流検出器１０はＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流を検出し、その検出信号は、コンパレータ２８の反転入力端子（−）に入力される。トランジスタ３０は、照明スイッチ１１がオンされてヘッドライト１３が点灯された時にオンとされ、コンパレータ２８の反転入力端子をアース電位とする。即ち、ヘッドライト１３が点灯された場合には、電流検出器１０からの検出信号には関係なく、反転入力端子はアース電位とされる。ヘッドライト１３が点灯されない場合は、トランジスタ３０はオフであり、前記検出信号に何らの影響も及ぼさない。
【００２１】
コンパレータ２８の非反転入力端子（＋）には、正弦波発生回路２９からの正弦波出力が入力される。
図３は、このようなコンパレータ２８の動作を説明する図である。図３（イ）は２つの入力を示しており、Ａは非反転入力（＝正弦波電圧）であり、Ｂ，Ｃはそれぞれ反転入力（＝電流検出器１０の検出信号。ヘッドライト１３点灯時は例外的にトランジスタ３０のオンによりアース電位。）である。Ａは、正弦波発生回路２９から発生される正弦波であり、一定の振幅で周期的に変化している。Ｂは、電流検出器１０で検出されるＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流が比較的大である場合の検出信号であり、Ｃは、出力電流がそれより小の場合の検出信号である。出力電流が大になるほど、図３（イ）の反転入力は上昇する（但し、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力特性を、後に述べる図５のようなものとするため、電流が多い時でも正弦波の２分の１までに留める。）。
【００２２】
図３（ロ）は、反転入力がＢの大きさの時のコンパレータ２８の出力を示し、図３（ハ）は、反転入力がＣの大きさの時のコンパレータ２８の出力を示している。非反転入力が反転入力より大である期間にハイの出力が出、それ以外の期間にローの出力が出ている。図３（ロ），（ハ）を対比すれば直ちに理解されるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流が大の場合（図３（ロ））の方が、ハイの期間が短くなる。
コンパレータ２８の出力は、平滑回路２７で平滑されてコンパレータ２５Ａ，２５Ｂの非反転入力端子（＋）に入力される。
【００２３】
コンパレータ２５Ａの反転入力端子（−）には、３角波発生回路２６からの３角波が入力され、コンパレータ２５Ｂの反転入力端子（−）には、３角波発生回路２６からの３角波が、反転回路３１で反転されて入力される。
図４は、コンパレータ２５Ａの動作を説明する図である。図４（イ）は、２つの入力を示しており、Ｄは反転入力（＝３角波電圧）であり、Ｅ，Ｆはそれぞれ非反転入力（＝平滑回路２７の出力電圧）である。既に述べたように、電流検出器１０で検出された出力電流が大であるほど、平滑回路２７の出力電圧は小となるから、非反転入力がＥの時よりＦの時の方が出力電流が大である。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流が増大するにつれ、図４（イ）の非反転入力は小となる（但し、トランジスタ２０Ａのデューティ比の最大値を５０％にしようとする場合、電流が最小の時でも非反転入力の値は、３角波電圧の２分の１に留めるようにする。）。
【００２４】
図４（ロ）は、非反転入力がＥの時のコンパレータ２５Ａの出力を示し、図４（ハ）は、非反転入力がＦの時のコンパレータ２５Ａの出力を示している。非反転入力が反転入力より大である期間にハイの出力が出、それ以外の期間にローの出力が出ている。非反転入力が小となるにつれ（＝ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流が増大するにつれ）、コンパレータ２５Ａの出力がハイとなる期間は短くされている。
【００２５】
コンパレータ２５Ａのハイ出力がトランジスタ２０Ａのベースに入力されている間、トランジスタ２０Ａはオンにされているから、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流が増大するにつれ、トランジスタ２０Ａのオン期間は短くされるというように制御される。オン期間が短くなれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は低下するから、結局、ＤＣ−ＤＣコンバータ７は、出力電流が増大するにつれて出力電圧が低下するよう制御されることになる。
以上、トランジスタ２０Ａの制御について説明したが、トランジスタ２０Ｂの制御も同様である。ただ、トランジスタ２０Ａと交互に制御されるので、制御時期は制御の半周期だけずれている。
【００２６】
図５は、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力特性を説明する図である。横軸はＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電流（Ｉ）、縦軸はＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧（Ｖ）である。曲線イは、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力特性曲線である。ＶH は出力電圧の最大値として設定されている電圧（最大限電圧）であり、ＶL は低電圧電気負荷９を動作させるための必要最小限の電圧として設定されている電圧（最小限電圧ＶL ）である。出力電圧は、出力電流が増すにつれて低下させられる。因みに、出力電流Ｉ1 の時、出力電圧はＶ1 とされる。
【００２７】
最大限電圧ＶH ，最小限電圧ＶL については、次の通りである。ＤＣ−ＤＣコンバータ７からの最大限電圧ＶH とは、言い換えれば副バッテリ８を満充電し得る電圧のことに他ならないから、最大限電圧ＶH は満充電可能電圧であり、低電圧電気負荷９が２４Ｖ系の負荷である場合は、例えば２８．５Ｖに設定される。一方、一般の２４Ｖ系の低電圧電気負荷９は、通常、２６．５Ｖ程度あれば充分動作するから、最小限電圧ＶL は、例えば２６．５Ｖに設定される。
【００２８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力特性が図５のようにされると、低電圧電気負荷９を沢山動作させている場合（即ち、走行中）、即ち電流検出器１０で検出される電流が大の場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は小とされる。そのため、電流の大きさに考慮することなく出力電圧が高く維持されている場合に比し、消費電力は小となる。なお、出力電圧が小とされているので、この時に副バッテリ８の満充電が行われることはない。
【００２９】
一方、電流検出器１０で検出される電流が小の場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は高くされるので、この時に副バッテリ８が充電される。低電圧電気負荷９が殆ど作動させられていない時（充電施設で主バッテリ３を充電している時とか、車両が停車している時）は、ほぼ最大限電圧ＶH が出力されるので、そのような時に副バッテリ８は満充電される。この場合の消費電力も、低電圧電気負荷９への電流が多い時に満充電可能電圧にて充電するという場合に比し、消費電力は小である。
【００３０】
以上のように、いずれにしても本発明によれば、従来に比べてＤＣ−ＤＣコンバータ７から供給する電力は少なくてよいので、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の容量を小さくすることが出来る。ＤＣ−ＤＣコンバータ７から供給する電力は必要以上に大きくされないので、それだけ主バッテリ３のエネルギーの節約ともなり、主バッテリ３の充電１回あたりの走行距離も長くなる。
【００３１】
ところで、低電圧電気負荷９の中でも、ヘッドライト１３のように、それを作動させる場合には、電圧を定められている範囲で高くすることが要望される特殊低電圧電気負荷があるが、それを作動させる場合には、その要望に応え特例として電圧を高くするという構成を付加してもよい。
図２で、照明スイッチ１１をオンしヘッドライト１３を点灯すると、照明スイッチ１１を通じてトランジスタ３０のベースに電圧が印加され、トランジスタ３０がオンされる。トランジスタ３０のオンにより、コンパレータ２８の反転入力端子（−）はアース電位とされる。これを、電流検出器１０からの検出信号で説明するならば、出力電流がゼロとなった時と等価とすることに相当する。
【００３２】
さて、コンパレータ２８の反転入力端子がアース電位とされると、コンパレータ２８の出力のハイ期間が長くなり、平滑回路２７の出力が大となる。そのため、コンパレータ２５Ａ，２５Ｂの出力のハイ期間が長くなり、トランジスタ２０Ａ，２０Ｂのオン期間が長くなる。その結果、ＤＣ−ＤＣコンバータ７の出力電圧は望み通り高くされ、ヘッドライト１３の照度が充分に確保される。
なお、このように特殊低電圧電気負荷に対して特別の配慮をすることは、本発明に必須のことではなく、場合によっては省略しても構わない。
【００３３】
ところで、特開平７−７９５０５号公報の技術では、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が満充電可能な電圧にされるのは、主バッテリの充電時であったので、副バッテリはその時にしか満充電されなかったが、本発明では主バッテリの充電時以外の時であっても、ＤＣ−ＤＣコンバータからの出力電流が小であれば、ほぼ満充電可能電圧にされるので、主バッテリの充電時以外でも満充電される。
これにより、副バッテリがバッテリ上がりに至ることが少なくなり、車両が走行不能に陥ることがなくなる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の電気自動車用電源装置によれば、次のような効果を奏する。
（請求項１の発明の効果）
ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流を電流検出器で検出し、出力電流が増大するにつれ、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を、副バッテリを満充電にし得る所定の最大限電圧から、副バッテリに接続されている低電圧電気負荷を動作させ得る所定の最小限電圧にわたって、連続的に低下させるようにしたので、ＤＣ−ＤＣコンバータから出力される電力を必要以上に大きくしなくともよくなり、ＤＣ−ＤＣコンバータの容量を小さくすることが出来る。
また、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流がゼロないしは小さくなった時、その出力電圧は高くされるので、この時、副バッテリは充電される。そのため、副バッテリが、充電不足に陥ることが少なくなる。
【００３５】
（請求項２の発明の効果）
請求項１の発明と同じ効果を奏する他、次のような効果を奏する。即ち、副バッテリに接続される低電圧電気負荷の内には、ヘッドライトのように、作動時には印加電圧を高くすることが要望される特殊低電圧電気負荷があるが、そのような負荷が作動された時には、特例的にＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を最大限電圧にするので、前記のような負荷の充分な作動を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電気自動車用電源装置のブロック構成を示す図
【図２】 本発明におけるＤＣ−ＤＣコンバータの詳細回路を示す図
【図３】 コンパレータ２８の動作を説明する図
【図４】 コンパレータ２５Ａの動作を説明する図
【図５】 ＤＣ−ＤＣコンバータの出力特性を説明する図
【図６】 従来の電気自動車用電源装置のブロック構成を示す図
【符号の説明】
１…充電器、２…充電スイッチ、３…主バッテリ、４…パワーコントローラ、５…駆動モータ、６…高電圧電気負荷、７…ＤＣ−ＤＣコンバータ、７−１…制御部、８…副バッテリ、９…低電圧電気負荷、１０…電流検出器、１１…照明スイッチ、１２…他の低電圧電気負荷、１３…ヘッドライト、２０Ａ，２０Ｂ…トランジスタ、２１…トランス、２２，２３…ダイオード、２４…コンデンサ、２５Ａ，２５Ｂ…コンパレータ、２６…３角波発生回路、２７…平滑回路、２８…コンパレータ、２９…正弦波発生回路、３０…トランジスタ、３１…反転回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply apparatus for an electric vehicle having a high-voltage main battery capable of driving a drive motor, a sub-battery that supplies power to a general electric load of the vehicle, and a DC-DC converter that converts the voltage of the main battery into a low voltage. It is about.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a diagram showing a block configuration of a conventional electric vehicle power supply device. In FIG. 6, 1 is a charger, 2 is a charge switch, 3 is a main battery, 4 is a power controller, 5 is a drive motor, 6 is a high voltage electric load, 7 is a DC-DC converter, 8 is a secondary battery, 9 is Low voltage electrical load.
[0003]
The main battery 3 is a battery having a voltage (for example, 100 to 300 V) sufficient to drive the drive motor 5.
The power controller 4 includes a controller for controlling the drive of the drive motor 5 in addition to a circuit for transmitting the voltage of the main battery 3 to the drive motor 5 and the high voltage electric load 6. The controller controls power supply to the drive motor 5 based on signals from various sensors (for example, an accelerator sensor).
The high-voltage electric load 6 is a load other than the drive motor 5 among the loads to which the voltage of the main battery 3 is supplied. Examples of such loads include a power steering motor and an air conditioner motor.
[0004]
The low-voltage electric load 9 is a general electric load that is mounted other than the electric vehicle, and includes, for example, a radio, a lighting device, a control device, and the like. The low voltage electrical load 9 is supplied with power from the secondary battery 8 or the DC-DC converter 7.
The DC-DC converter 7 is a converter that converts a high voltage of the main battery 3 into a low voltage, and an output voltage of the DC-DC converter 7 is a voltage that can fully charge the sub-battery 8 (hereinafter referred to as a “full chargeable voltage”). It is set to always output. For example, if the low voltage electrical load 9 is a 24V load, the output voltage of the DC-DC converter 7 is always set to 28.5V. Accordingly, the sub-battery 8 is always supplied with a fully charged voltage.
[0005]
In FIG. 6, the portion on the right side of the position of the charging switch 2 is a vehicle, and the portion on the left side is a charging facility. When the main battery 3 is exhausted, it goes to the charging facility and is connected to the charger 1 to be charged.
[0006]
In the above-described conventional example, the output voltage of the DC-DC converter 7 is always set to a fully chargeable voltage regardless of the degree of consumption of the main battery 3. Therefore, the output current of the DC-DC converter 7 becomes larger than that when the voltage is lower than the fully chargeable voltage (however, the low-voltage electric load 9 can operate), and the capacity of the DC-DC converter 7 is also large. It was getting bigger.
That is, since the output of the DC-DC converter 7 is made larger than necessary, there is a problem that the power of the main battery 3 is excessively consumed and the power of the main battery 3 is not effectively used. . Therefore, a proposal for improving it has been made in JP-A-7-79505.
[0007]
In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-79505, the output voltage of the DC-DC converter 7 is not only a fully chargeable voltage but also a second set voltage lower than that (of course, a voltage capable of operating a low-voltage electric load). )) So that it can also be set. Then, the second set voltage is set at the time of traveling where the main battery 3 is often exhausted, and the fully charged voltage is set at the time of stop charging for charging the main battery 3. As a result, the output of the DC-DC converter 7 is reduced and its capacity is also reduced.
[0008]
In addition, as another conventional literature regarding the power supply device for an electric vehicle, for example, there is JP-A-4-325801.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
(problem)
However, the conventional technique described above (Japanese Patent Laid-Open No. 7-79505) has the following problems.
The first problem is that there are two set values of the output voltage of the DC-DC converter, and only the set values are switched between when traveling and when the vehicle is stopped and charged. There was a problem that the output was still larger than necessary.
The second problem is that there are few opportunities for the sub battery to be fully charged, and the charge state of the sub battery may deteriorate.
[0010]
(Explanation of problem)
First, the first problem will be described. Not all low-voltage electrical loads on a vehicle are in operation when running. For example, the radio may or may not be turned on, and the lighting device is not normally lit during the day. However, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-79505, the output voltage of the DC-DC converter is set to the second set voltage during traveling. Therefore, all the low-voltage electric loads are set in the operating state. However, the voltage must be sufficient to withstand.
However, as a practical matter, it is very rare for all low voltage electrical loads to be in operation, and the time that they are all operated is much shorter than the overall operating time. Keeping the output voltage at the second set voltage in preparation for the short-term demand is uneconomical from the viewpoint of energy saving.
[0011]
Next, the second problem will be described. In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-79505, the output voltage of the DC-DC converter is set to a voltage that can fully charge the sub-battery only when the main battery is charged. For this reason, there are few opportunities for the secondary battery to be fully charged, and when the main battery is not charged over a long period of time, the state of charge of the secondary battery deteriorates.
An object of the present invention is to solve the above problems.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a main battery for supplying power to a high-voltage electric load, a sub-battery for supplying power to a low-voltage electric load, and the voltage of the main battery to the sub-battery and low-voltage electric load In the electric vehicle power supply device including a DC-DC converter that converts the voltage to be supplied to a load, the output voltage of the DC-DC converter corresponds to an increase in the output current of the DC-DC converter. Is controlled to be continuously reduced from a predetermined maximum voltage at which the battery can be fully charged to a predetermined minimum voltage at which the low-voltage electric load connected to the sub-battery can be operated .
[0013]
Further, according to the present invention, when operating a special low voltage electric load which is required to increase the output voltage of the DC-DC converter among the low voltage electric loads, the output current of the DC-DC converter becomes zero. The output voltage may be controlled by the same control operation as that at the time .
[0014]
(Summary of actions to be resolved)
The output current of the DC-DC converter is detected by a current detector. As the detected output current increases, the output voltage of the DC-DC converter is increased from a predetermined maximum voltage that can fully charge the secondary battery to a predetermined voltage that can operate a low voltage electrical load connected to the secondary battery. Reduce continuously over minimum voltage.
Thereby, it is not necessary to increase the power output from the DC-DC converter more than necessary, and the capacity of the DC-DC converter can be reduced. Further, when the output current of the DC-DC converter becomes zero or small, the output voltage is raised to a predetermined maximum voltage or a value close thereto, so that the sub battery is charged at this time. Therefore, the sub battery is less likely to be insufficiently charged.
In addition, among low voltage electric loads, there are special low voltage electric loads that require a high applied voltage during operation, such as headlights, but when such loads are activated, there is a special case. If a configuration for maximizing the output voltage of the DC-DC converter is added, sufficient operation of the special low voltage electric load as described above can be ensured.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a power supply device for an electric vehicle according to the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 6, 10 is a current detector, 11 is a lighting switch, 12 is another low-voltage electric load, and 13 is a headlight.
The current detector 10 is for detecting the output current of the DC-DC converter 7, and the detection signal is sent to the DC-DC converter 7 and used to control the output voltage of the DC-DC converter 7. (The details of the control are described in FIG. 2).
[0016]
The headlight 13 is one of the low-voltage electrical loads 9, and, as an example of a special low-voltage electrical load, it is desirable to increase the applied voltage when energized among the low-voltage electrical loads 9. It has been taken up. When the headlight 13 is turned on, the power supply voltage should be high within a predetermined range in order to ensure illuminance. When the lighting switch 11 is turned on, it is detected that the headlight 13 is turned on, and the detection signal is sent to the DC-DC converter 7.
When there is a special low voltage electrical load other than the headlight 13, the same measures can be taken for the special low voltage electrical load.
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing a detailed circuit of the DC-DC converter in the present invention. The reference numerals correspond to those in FIG. 1, 7-1 is a control unit, 20A and 20B are transistors, 21 is a transformer, 22 and 23 are diodes, 24 is a capacitor, 25A and 25B are comparators, and 26 is a triangular wave generating circuit. , 27 is a smoothing circuit, 28 is a comparator, 29 is a sine wave generation circuit, 30 is a transistor, and 31 is an inverting circuit.
[0018]
An alternating current in which the input direct current voltage is intermittent is generated by turning on and off the transistors 20A and 20B, and is supplied to the primary side of the transformer 21. On the secondary side, AC that has been transformed (step-down in the present invention) appears, is rectified by the diodes 22 and 23, smoothed by the capacitor 24, and used as the output voltage of the DC-DC converter 7. This voltage is applied to the sub battery 8 and the low voltage electrical load 9.
[0019]
The output voltage of the DC-DC converter 7 varies depending on the duty ratio of the ON period of the transistors 20A and 20B (= the ratio of the ON period to the total period of the ON period and the OFF period). That is, when the ratio of the on period is increased, the output voltage is increased. The duty ratios of the transistors 20A and 20B are alternately controlled by the control unit 7-1.
The control unit 7-1 includes comparators 25A and 25B, a triangular wave generation circuit 26, a smoothing circuit 27, a comparator 28, a sine wave generation circuit 29, and a transistor 30.
[0020]
The current detector 10 detects the output current of the DC-DC converter 7, and the detection signal is input to the inverting input terminal (−) of the comparator 28. The transistor 30 is turned on when the illumination switch 11 is turned on and the headlight 13 is turned on, and the inverting input terminal of the comparator 28 is set to the ground potential. That is, when the headlight 13 is turned on, the inverting input terminal is set to the ground potential regardless of the detection signal from the current detector 10. When the headlight 13 is not turned on, the transistor 30 is off and does not affect the detection signal.
[0021]
The sine wave output from the sine wave generation circuit 29 is input to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 28.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of such a comparator 28. 3A shows two inputs, A is a non-inverting input (= sinusoidal voltage), B and C are inverting inputs (= detection signal of current detector 10, when headlight 13 is lit). Is the ground potential when the transistor 30 is turned on.) A is a sine wave generated from the sine wave generation circuit 29 and periodically changes with a constant amplitude. B is a detection signal when the output current of the DC-DC converter 7 detected by the current detector 10 is relatively large, and C is a detection signal when the output current is smaller than that. As the output current increases, the inverting input in FIG. 3 (a) rises (however, since the output characteristics of the DC-DC converter 7 are as shown in FIG. 5 described later), even when the current is large, a sine wave To half of that.)
[0022]
3B shows the output of the comparator 28 when the inverting input is B magnitude, and FIG. 3C shows the output of the comparator 28 when the inverting input is C magnitude. A high output is output during a period when the non-inverting input is greater than the inverting input, and a low output is output during other periods. As can be readily understood by comparing FIGS. 3B and 3C, the high period is shorter when the output current of the DC-DC converter 7 is large (FIG. 3B).
The output of the comparator 28 is smoothed by the smoothing circuit 27 and input to the non-inverting input terminals (+) of the comparators 25A and 25B.
[0023]
The triangular wave from the triangular wave generating circuit 26 is input to the inverting input terminal (−) of the comparator 25A, and the triangular wave from the triangular wave generating circuit 26 is input to the inverting input terminal (−) of the comparator 25B. Is inverted by the inverting circuit 31 and input.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the comparator 25A. 4A shows two inputs, D is an inverting input (= triangular wave voltage), and E and F are non-inverting inputs (= output voltage of the smoothing circuit 27). As already described, the larger the output current detected by the current detector 10, the smaller the output voltage of the smoothing circuit 27. Therefore, when the non-inverting input is F, the output current is higher when the non-inverting input is E. Is big. That is, as the output current of the DC-DC converter 7 increases, the non-inverting input in FIG. 4 (a) becomes smaller (however, when the maximum value of the duty ratio of the transistor 20A is to be 50%, the current becomes smaller. Even at the minimum, the value of the non-inverting input should be half of the triangular wave voltage.)
[0024]
4B shows the output of the comparator 25A when the non-inverting input is E, and FIG. 4C shows the output of the comparator 25A when the non-inverting input is F. A high output is output during a period when the non-inverting input is greater than the inverting input, and a low output is output during other periods. As the non-inverting input becomes smaller (= as the output current of the DC-DC converter 7 increases), the period during which the output of the comparator 25A is high is shortened.
[0025]
Since the transistor 20A is turned on while the high output of the comparator 25A is input to the base of the transistor 20A, the on-period of the transistor 20A is shortened as the output current of the DC-DC converter 7 increases. Controlled. If the ON period is shortened, the output voltage of the DC-DC converter 7 decreases, and consequently, the DC-DC converter 7 is controlled so that the output voltage decreases as the output current increases.
Although the control of the transistor 20A has been described above, the control of the transistor 20B is the same. However, since it is controlled alternately with the transistor 20A, the control timing is shifted by a half cycle of control.
[0026]
FIG. 5 is a diagram illustrating the output characteristics of the DC-DC converter. The horizontal axis represents the output current (I) of the DC-DC converter 7, and the vertical axis represents the output voltage (V) of the DC-DC converter 7. A curve A is an output characteristic curve of the DC-DC converter 7. V H is a voltage (maximum voltage) set as the maximum value of the output voltage, and V L is a voltage (minimum voltage) set as a minimum voltage necessary for operating the low-voltage electric load 9. V L ). The output voltage is lowered as the output current increases. Incidentally, when the output current is I 1 , the output voltage is V 1 .
[0027]
The maximum voltage V H and the minimum voltage V L are as follows. In other words, the maximum voltage V H from the DC-DC converter 7 is nothing but a voltage that can fully charge the sub-battery 8. Therefore, the maximum voltage V H is a fully chargeable voltage, and is a low voltage electric load. When 9 is a 24V load, it is set to 28.5V, for example. On the other hand, the general low voltage electric load 9 of the 24V system normally operates with about 26.5V, so the minimum voltage V L is set to 26.5V, for example.
[0028]
When the output characteristics of the DC-DC converter 7 are as shown in FIG. 5, the current detected by the current detector 10 is large when many low-voltage electric loads 9 are operated (that is, during traveling). In this case, the output voltage of the DC-DC converter 7 is small. Therefore, the power consumption is smaller than when the output voltage is kept high without considering the magnitude of the current. Since the output voltage is low, the secondary battery 8 is not fully charged at this time.
[0029]
On the other hand, when the current detected by the current detector 10 is small, the output voltage of the DC-DC converter 7 is increased, so that the secondary battery 8 is charged at this time. When the low-voltage electric load 9 is hardly operated (when the main battery 3 is charged at the charging facility or when the vehicle is stopped), the voltage V H is almost maximally output. At such time, the secondary battery 8 is fully charged. The power consumption in this case is also smaller than in the case of charging at a fully chargeable voltage when the current to the low voltage electrical load 9 is large.
[0030]
As described above, in any case, according to the present invention, the power supplied from the DC-DC converter 7 may be less than that of the conventional one, so that the capacity of the DC-DC converter 7 can be reduced. Since the electric power supplied from the DC-DC converter 7 is not increased more than necessary, the energy of the main battery 3 is saved accordingly, and the travel distance per charge of the main battery 3 is also increased.
[0031]
By the way, among the low voltage electric loads 9, when operating the headlight 13, there is a special low voltage electric load in which it is desired to increase the voltage within a predetermined range. In the case of operating, the configuration may be added to increase the voltage as a special case in response to the request.
In FIG. 2, when the lighting switch 11 is turned on and the headlight 13 is turned on, a voltage is applied to the base of the transistor 30 through the lighting switch 11 and the transistor 30 is turned on. When the transistor 30 is turned on, the inverting input terminal (−) of the comparator 28 is set to the ground potential. If this is explained using a detection signal from the current detector 10, it is equivalent to the case where the output current becomes zero.
[0032]
When the inverting input terminal of the comparator 28 is set to the ground potential, the high period of the output of the comparator 28 becomes longer and the output of the smoothing circuit 27 becomes larger. Therefore, the high period of the outputs of the comparators 25A and 25B becomes longer, and the on period of the transistors 20A and 20B becomes longer. As a result, the output voltage of the DC-DC converter 7 is increased as desired, and the illuminance of the headlight 13 is sufficiently ensured.
It should be noted that special consideration for the special low-voltage electric load is not essential to the present invention and may be omitted in some cases.
[0033]
By the way, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-79505, the output voltage of the DC-DC converter is set to a fully chargeable voltage when the main battery is charged, so the sub battery is fully charged only at that time. However, in the present invention, even when the main battery is not charged, if the output current from the DC-DC converter is small, the voltage is almost fully charged. Fully charged even outside.
As a result, the sub-battery is less likely to run out of battery, and the vehicle does not become unable to travel.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the electric vehicle power supply device of the present invention has the following effects.
(Effect of the invention of claim 1)
The output current of the DC-DC converter is detected by a current detector, and as the output current increases, the output voltage of the DC-DC converter is connected to the secondary battery from a predetermined maximum voltage that can fully charge the secondary battery. Therefore, it is not necessary to increase the power output from the DC-DC converter more than necessary because the voltage is continuously reduced over a predetermined minimum voltage at which the low-voltage electric load can be operated. The capacity of the converter can be reduced.
Further, when the output current of the DC-DC converter becomes zero or small, the output voltage is increased, and at this time, the sub battery is charged. Therefore, the sub battery is less likely to be insufficiently charged.
[0035]
(Effect of the invention of claim 2)
In addition to the same effects as those of the first aspect of the invention, the following effects can be obtained. That is, among the low-voltage electric loads connected to the sub-battery, there are special low-voltage electric loads that require a high applied voltage during operation, such as headlights. When this is done, the output voltage of the DC-DC converter is specially set to the maximum voltage, so that sufficient operation of the load as described above can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a power supply device for an electric vehicle according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed circuit of a DC-DC converter according to the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the comparator 25A. FIG. 5 is a diagram for explaining the output characteristics of the DC-DC converter. FIG. 6 is a diagram showing a block configuration of a conventional electric vehicle power supply device.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charger, 2 ... Charge switch, 3 ... Main battery, 4 ... Power controller, 5 ... Drive motor, 6 ... High voltage electric load, 7 ... DC-DC converter, 7-1 ... Control part, 8 ... Sub battery , 9 ... Low voltage electrical load, 10 ... Current detector, 11 ... Lighting switch, 12 ... Other low voltage electrical loads, 13 ... Headlight, 20A, 20B ... Transistor, 21 ... Transformer, 22, 23 ... Diode, 24 ... Capacitors, 25A, 25B ... Comparator, 26 ... Triangle wave generating circuit, 27 ... Smoothing circuit, 28 ... Comparator, 29 ... Sine wave generating circuit, 30 ... Transistor, 31 ... Inverting circuit

Claims (2)

高電圧電気負荷に給電するための主バッテリと、
低電圧電気負荷に給電するための副バッテリと、
前記主バッテリの電圧を前記副バッテリおよび低電圧電気負荷へ供給する電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを具えた電気自動車用電源装置において、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は、該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流の増加に応じて、前記副バッテリを満充電にし得る所定の最大電圧から、前記副バッテリに接続されている低電圧電気負荷を動作させ得る所定の最小電圧へと、連続的に低減するよう制御される
ことを特徴とする電気自動車用電源装置。A main battery for powering a high voltage electrical load ;
A secondary battery for powering the low voltage electrical load;
In the electric vehicle power supply device comprising a DC-DC converter for converting the voltage of the main battery into a voltage to be supplied to the sub battery and a low voltage electric load,
The output voltage of the DC-DC converter is a low voltage electric load connected to the sub battery from a predetermined maximum voltage that can fully charge the sub battery according to an increase in the output current of the DC-DC converter. The electric vehicle power supply device is controlled so as to be continuously reduced to a predetermined minimum voltage at which the vehicle can operate . 低電圧電気負荷のうちＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を高くすることが要望されるところの特殊低電圧電気負荷を作動させるときには、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流がゼロとなった時と同じ制御動作で該出力電圧を制御するようにした
ことを特徴とする請求項１記載の電気自動車用電源装置。 When operating a special low-voltage electric load where it is desired to increase the output voltage of the DC-DC converter among the low-voltage electric loads, the same control operation as when the output current of the DC-DC converter becomes zero The power supply apparatus for an electric vehicle according to claim 1 , wherein the output voltage is controlled by the electric vehicle.
JP09665698A 1998-03-25 1998-03-25 Electric vehicle power supply Expired - Fee Related JP3765181B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09665698A JP3765181B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Electric vehicle power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09665698A JP3765181B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Electric vehicle power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11275714A JPH11275714A (en) 1999-10-08
JP3765181B2 true JP3765181B2 (en) 2006-04-12

Family

ID=14170888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09665698A Expired - Fee Related JP3765181B2 (en) 1998-03-25 1998-03-25 Electric vehicle power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3765181B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4501604B2 (en) * 2004-09-08 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 Electrical system control equipment
US8928272B2 (en) 2009-12-04 2015-01-06 Hyundai Motor Company Method for controlling charging voltage of 12V auxiliary battery for hybrid vehicle
CN102381209B (en) * 2011-10-13 2014-04-02 奇瑞汽车股份有限公司 Fault managing method for low-voltage storage battery of pure electric automobile
DE102013221190B4 (en) * 2013-10-18 2020-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Vehicle electrical system and method for operating an electrical system
JP6333161B2 (en) * 2014-12-03 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11275714A (en) 1999-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4893368B2 (en) Power supply
US5334926A (en) Electric power system for automotive vehicle
US6982499B1 (en) Power converting method and apparatus
JP2008312394A (en) Voltage conversion device
US6812672B2 (en) Electric charge control device and load driving device using the same
JP3765181B2 (en) Electric vehicle power supply
JP7056581B2 (en) Power circuit and electric vehicle
TWI439008B (en) Bidrecrional power inverter circuit and electrical vehicle driving system using the same
JP2001292567A (en) Dc-to-dc converter
JP2850922B2 (en) DC / DC converter for electric vehicles
JP5808707B2 (en) Electric car
JP3622633B2 (en) Charging system with multiple AC generators for vehicles
JPH07115732A (en) Charging stand for electric vehicle
KR100534795B1 (en) Apparatus for driving converter in hybrid electric vehicle and method of controlling the same
KR100527501B1 (en) Battery charging control device of fuel cell hybrid electric vehicle and method thereof
JP5385728B2 (en) Control method and control apparatus
CN100551194C (en) Discharge lamp lighting circuit
JP5915626B2 (en) Power conversion device and power conversion method
JPH08103004A (en) Battery charger-cum-motor driver, and electric motor vehicle
JPH03124201A (en) Auxiliary battery charger for electric car
JPH05324106A (en) Power supply system
WO2018116695A1 (en) Power supply circuit and electric vehicle
JP2001136659A (en) Current supply circuit
JPH0779505A (en) Output controller of dc-dc converter for electric vehicle
JP3246226B2 (en) Battery charger for automobile

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees