JP4158887B2 - Electric vehicle power supply device - Google Patents

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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪を駆動する電動モータとバッテリとを搭載した電気車の電力供給装置に係り、特にバッテリの放電末期に電気車の走行距離をより長く確保することができる電気車の電力供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電気車は車輪を駆動する電動モータにバッテリからの電力を供給することにより走行し、バッテリ残量に相当する量の電力を放電するまで走行可能となっている。
【0003】
このような電気車の電力供給装置では、バッテリの過放電を防止しつつ、バッテリとして必要な電流を確保するため、バッテリの端子電圧の下限として放電停止電圧値が設定されているとともに、電動モータに供給される放電電流値の上限として最大放電電流値が設定されている。
【0004】
そして、この電気車によれば、走行時にはバッテリからの放電電流値が最大放電電流値以下となるように制御されつつ走行し、又、バッテリの端子電圧値が放電停止電圧値以下になると電気車の走行を停止することにより、バッテリの過放電を防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電気車では、バッテリ残量の末期には、発進時や登坂時等に放電電流が大きくなると、バッテリの端子電圧が放電停止電圧値以下となり、バッテリの残量が残っていても電気車の走行が停止するという問題点があった。
【0006】
特に、鉛蓄電池、ニッケル系蓄電池、リチウム系蓄電池等の蓄電池では、長期間使用すると劣化により内部抵抗が上昇し易く、又、低温時には見かけの内部抵抗が上昇し易く、そのため、バッテリ残量が残っていても、発進時や登坂時等の大電流の放電時に思わぬ場所で電気車の走行が急に停止してしまうおそれがあった。
【0007】
そこで、この発明では、バッテリ残量を有効に利用することができ、できるだけ走行距離を長く確保することが可能な電気車の電力供給装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1に記載の発明は、バッテリから電動モータに供給される電力を調節可能なモータコントローラを備え、前記バッテリの端子電圧値及び放電電流値を検出する検出部を設け、前記モータコントローラにより該検出部の放電電流値が予め設定された第1最大放電電流値以下となるように制御するとともに、前記バッテリの端子電圧値が予め設定された放電停止電圧値以下に低下したときに通電を停止するように制御される電気車の電力供給装置であって、前記モータコントローラは、前記検出部にて前記放電停止電圧値以下の端子電圧値を検出したときに、前記放電電流値が前記第1最大放電電流値より小さい第2最大放電電流値以下となるように制御すると共に、前記第2最大放電電流値以下となるように前記放電電流値を制御した後、前記放電停止電圧値以下の端子電圧値を再度検出したときに、前記放電電流値が前記第2最大放電電流値より小さい第3最大放電電流値以下となるように制御することを特徴とする。
【0010】
さらに、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、バッテリ残量の表示部を備え、前記放電電流値が前記第2最大放電電流値以下となるように制御されたときに、バッテリ残量が存在するように前記表示部を制御することを特徴とする。
【0011】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記放電停止電圧値が、前記放電電流値の増加に伴い減少するように設定されたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【0013】
図1乃至図4は、この発明の実施の形態を示す図である。
【0014】
図において、符号10は電気車であり、後輪11を駆動するためのトランスミッション12に、電動モータ13からのモータ駆動力伝達系が連結され、又、クラッチ15を介して内燃機関16からの内燃機関駆動力伝達系が連結され、所謂、ハイブリッド車両となっている。
【0015】
電動モータ13には、電力供給装置17が接続されており、ここでは、鉛蓄電池からなるバッテリ18からの電力が、モータコントローラ19で調節されて電動モータ13に供給されるように構成されている。このバッテリ18としては、ニッケル系蓄電池、又はリチウム系蓄電池であってもよい。
【0016】
また、モータコントローラ19には、バッテリマネイジメントコントローラ(以下、BMCと略記する。)22が接続されており、アクセルペダル10aの開度や制御盤14のスイッチ14aの選択、さらにトランスミッション12の車速センサ20からの車速がBMC22に入力され、これらに応じてBMC22により通信でモータコントローラ19が制御されるようになっている。
【0017】
このBMC22は、バッテリ状態検出部21により検出されるバッテリ18の端子電圧値E、放電電流値I、及びバッテリ温度等の検出値が入力されるように構成されている。又、バッテリ状態検出部21の検出値から得られるバッテリ残量を操作盤14の表示部14bに表示するようになっている。
【0018】
更に、このBMC22には、バッテリ18の過放電を防止するための端子電圧値Eの下限として放電停止電圧値Eが設定され、バッテリ18の放電電流値Iを制御するための上限として、第1最大放電電流値IH1と、第1最大放電電流値IH1より小さい第2最大放電電流値IH2と、第2最大放電電流値IH2より小さい第3最大放電電流値IH3とが設定されている。
【0019】
そして、ここでは、放電停止電圧値E以下の端子電圧値Eがバッテリ状態検出部21で検出されたとき、放電電流値Iが第1最大放電電流値IH1より小さい第2最大放電電流値IH2以下となるようにモータコントローラ19を制御し、さらに、放電停止電圧値E以下の端子電圧値Eを再度検出したとき、放電電流値Iが第2最大放電電流値IH2より小さい第3最大放電電流値IH3以下となるようにモータコントローラ19を制御するようになっている。
【0020】
一方、内燃機関16では、気化器24のスロットル弁24aがスロットルモータ25で開閉されるように構成され、バッテリ18からの電力がモータドライバ26で調節されてスロットルモータ25に供給されることによりスロットル弁24aの開度が調節されるようになっている。このスロットル弁24aの開度はセンサ27からBMC22に伝達されている。
【0021】
モータドライバ26にはBMC22が接続されており、アクセルペダル10aの開度、スイッチ14aの選択、車速等に応じてBMC22によりモータドライバ26が制御されるようになっている。
【0022】
そして、この内燃機関16からの駆動力は、必要に応じてBMC22によりクラッチ15を作動させて、トランスミッション12に伝達するようになっている。このときのトルクは、トルクセンサ28により検出されてBMC22に入力される。
【0023】
この内燃機関16は発電機31と連結されており、稼働時に発電機31を回転させて発電可能となっている。そして、発電された電力が、発電機コントローラ32及びスイッチ33を介してバッテリ18に供給されることにより充電可能に構成されている。この発電機31から供給される電力の電流値及び電圧値は通信によりBMC22に伝達され、更に、発電機31の回転速度が回転数センサ23からBMC22に伝達され、これに基づくBMC22からの信号に応じて、モータドライバ26及び発電機コントローラ32が調節され、発電及び充電が制御されている。
【0024】
次に、このような電気車10の走行状態について説明する。
【0025】
この電気車10では、電動モータ13によるモータ駆動力伝達系からの駆動力と内燃機関16による内燃機関駆動力伝達系からの駆動力とを利用して、後輪11を駆動することにより走行する。ここでは、電動モータ13からの駆動力と内燃機関16からの駆動力とを必要に応じて択一的に切替えたり、併用することにより利用される。例えば、アクセル10aの開度や目標車速と実際の検知車速との差などから算出される負荷が所定値より小さい場合には、電動モータ13からの駆動力により走行し、負荷が大きい場合には、内燃機関16からの駆動力を電動モータ13からの駆動力とともに併用している。
【0026】
この走行においては、内燃機関16の駆動力を用いるときに発電機31が回転してバッテリ18の充電が行われる。また、電動モータ13からの駆動力を用いた走行を継続する場合には、バッテリ18の電力が消費されて、バッテリ残量が減少するため、バッテリ残量が所定値以下となった時点で、内燃機関16により発電機31を回転させ、バッテリ18の充電が行われる。
【0027】
そして、バッテリ18が劣化して内部抵抗が大きくなると、走行時にバッテリ18の充電量と電動モータ18の電力の消費量とが合わなくなり、電力の消費が進んで最終的にバッテリ残量の末期に達することがある。
【0028】
そこで、この電気車10の電力供給装置17では、バッテリ残量が少なくなった末期の状態で、BMC22及びモータコントローラ19により電動モータ18に供給する電力を制御している。
【0029】
この制御の流れを図2及び図3を用いて説明する。
【0030】
まず、走行開始後、ステップS1では、第1最大放電電流値IH1が選択されており、バッテリ状態検出部21で検出される放電電流値Iがこの第1最大放電電流値IH1以下となるようにして電動モータ18を駆動して走行する。そして、通常運転の放電電流値Iの範囲で放電を継続して行くと、バッテリ状態検出部21で検出される端子電圧値Eが徐々に低下する。この端子電圧Eが放電停止電圧値Eより大きいときは、ステップS2が繰り返され、さらに低下すると、時間t1の時点で、端子電圧値Eが放電停止電圧値E以下となる。すると、ステップS2からステップS3に進み、第1最大放電電流値IH1がこれより小さい第2最大放電電流値IH2に設定される。
【0031】
従来の電気車では端子電圧値Eが放電停止電圧値E以下となった時点で直ちに走行を停止していたが、この電気車10では、ステップS3において第1最大放電電流値IH1より小さく、この時点での放電電流値Iよりも小さい第2最大放電電流値IH2が選択されるため、走行を継続することができる。即ち、この第2最大放電電流値IH2への変更により、この第2最大放電電流値IH2より放電電流値Iが大きくなることがなくなり小さく抑えられるため、端子電圧Eが図3に示すように回復し、放電停止電圧値Eより大きい値となる。その結果、放電電流値Iが第2最大放電電流値IH2以下となるように、BMC22からモータコントローラ19により電力を制御することにより、電気車10の走行を継続することが可能となる。
【0032】
このとき、バッテリ状態検出部21で検出される端子電圧値Eは、図3の特性曲線に示すように、急激に低下及び回復するように変化するが、操作盤14の表示部14bのバッテリの残量表示は、BMC22からの信号に基づいて端子電圧値Eの変化よりも緩やかに変化するように制御される。そのため、端子電圧値Eが急激に低下して回復するまでの間もバッテリ残量が存在するように表示される。
【0033】
次に、バッテリ状態検出部21で検出される放電電流値Iが第2最大放電電流値IH2以下となるようにして走行を継続すると、更に電力の消費が進み、再び端子電圧Eが低下する。この端子電圧Eが放電停止電圧値Eより大きいときは、ステップS4が繰り返され、さらに低下すると、時間t2の時点で、再び、端子電圧値Eが放電停止電圧値E以下となる。すると、ステップS4からステップS5に進み、このステップS5において、第2最大放電電流値IH2より小さく、この時点での放電電流値Iよりも小さい第3最大放電電流値IH3が選択される。これにより、更に放電電流値Iが小さく抑えられ、再び端子電圧値Eが図3に示すように回復し、放電停止電圧値Eより大きくなる。その結果、放電電流値Iが第3最大放電電流値IH3以下となるようにBMC22によりモータコントローラ19を制御することにより、電気車10は更に走行を継続することが可能となる。この時点でも、操作盤14の表示部14bは制御されてバッテリ残量が存在するように表示する。
【0034】
そして、バッテリ状態検出部21で検出される放電電流値Iが第3最大放電電流値IH3以下となるようにして走行を継続すると、更に電力の消費が進み、バッテリ残量の表示も消費量に合わせて減らし、再び端子電圧値Eが低下する。この端子電圧Eが放電停止電圧値Eより大きいときは、ステップS5が繰り返され、さらに低下すると、時間t3において、再び、端子電圧値Eが放電停止電圧値E以下となる。すると、ステップS5からステップS6に進み、このステップS6において、バッテリ18からの通電を停止し、バッテリ残量計の表示を0にし、電気車10の走行を終了する。
【0035】
なお、この電力供給装置17では、所定の放電電流値I以下において、BMC22に設定された放電停止電圧値Eが、図4に示すように、放電電流値Iの増加に伴いEからEまで一定割合で減少するように設定され、放電電流値Iに応じて傾斜を持った放電停止電圧値Eとなっている。即ち、放電電流値Iが大きくなるにつれて、放電停止電圧値Eが低くなり、電動モータ13の負荷が大きい場合に放電停止電圧値Eに到達しにくく、電気車10の走行が停止されにくいようになっている。
【0036】
以上のような構成の電力供給装置17を備えた電気車10によれば、バッテリ状態検出部21にて放電停止電圧値E以下の端子電圧値Eを検出したときに、放電電流値Iが第1最大放電電流値IH1より小さい第2最大放電電流値IH2以下となるように制御されるので、端子電圧値Eが低下して放電停止電圧値E以下に到達しても、放電電流値Iを抑えることによって端子電圧値Eを回復させ、放電停止電圧値Eより大きい端子電圧値Eを確保することができる。そのため、バッテリ18から電動モータ13への電力の供給を継続させることができ、これによりバッテリ18の残量を有効に利用してバッテリ18の性能をより引き出し、電気車10の走行距離を伸ばすことが可能である。
【0037】
特に、長期間使用されて劣化したバッテリ18で内部抵抗が上昇しているような場合や、低温時に見かけの内部抵抗が上昇しているような場合には、バッテリ18の残量を有効に利用して電気車10の走行距離を伸ばすことができるため、発進時や登坂時等の大電流の放電時に電気車10が思いがけない場所で停止するようなことを防止しやすい。
【0038】
また、第2最大放電電流値IH2以下となるように放電電流値Iを制御した後、放電停止電圧値E以下の端子電圧値Eを再度検出したときに、放電電流値Iが第2最大放電電流値IH2より小さい第3最大放電電流値IH3以下となるように制御するため、端子電圧値Eの回復を繰り返し行うことができ、より有効にバッテリ18の残量を利用して、バッテリ18の性能を最大に引き出し、電気車10の走行距離を伸ばすことが可能となる。
【0039】
更に、操作盤14に表示されるバッテリ残量を、放電電流値Iが第2最大放電電流値IH2以下又は第3最大放電電流値IH3以下となるように制御されたときに、バッテリ残量が存在するように操作盤14の表示部14bを制御するので、バッテリ18の端子電圧値Eが放電停止電圧値E以下に達しても、適切なバッテリ残量を表示することができ、バッテリ残量の表示と実際のバッテリ18の残量とを合わせることが可能である。
【0040】
なお、この発明は上記の実施の形態に限定されることなく、適宜変更可能であり、例えば、上記の実施の形態では、電気車10として、電動モータ13と内燃機関16の両方を駆動源として用いたハイブリッド車両について説明したが、内燃機関16のない車両や、発電機31を車載しない電気車であっても、この発明を全く同様に適用可能である。
【0041】
また、上記の実施の形態では、第1最大放電電流値IH1の他に、第2及び第3最大放電電流値IH2、IH3を設定する例について説明したが、最大放電電流値の設定数は適宜選択でき、第1最大放電電流値IH1と第2最大放電電流値IH2の2つであってもよく、4個以上の最大放電電流値を設定することも可能である。なお、いずれにおいても最も小さい最大放電電流値は、電気車10が走行可能な最小限の電流値に設定することが可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述の通り、この発明によれば、モータコントローラは、検出部にて放電停止電圧値以下の端子電圧値を検出したときに、放電電流値が第1最大放電電流値より小さい第2最大放電電流値以下となるように制御するので、端子電圧値が低下して放電停止電圧値以下に到達しても、放電電流値を抑えることによって、端子電圧値を回復させて放電停止電圧値よりも大きな端子電圧値を確保することができる。そのため、バッテリから電動モータへの電力の供給を継続させることができ、これによりバッテリの残量を有効に利用して、電気車の走行距離を伸ばすことが可能である。
【0043】
しかも、第2最大放電電流値以下となるように放電電流値を制御した後、放電停止電圧値以下の端子電圧値を再度検出したときに、放電電流値が第2最大放電電流値より小さい第3最大放電電流値以下となるように制御するので、端子電圧値の回復を繰り返し行うことができ、より有効にバッテリの残量を利用することができて、更に電気車の走行距離を伸ばすことが可能である。
【0044】
更に、請求項2の発明によれば、バッテリ残量の表示部を備え、放電電流値が第2最大放電電流値以下となるように制御されたときに、バッテリ残量が存在するように前記表示部を制御するので、バッテリの端子電圧が放電停止電圧値以下に達しても、適切なバッテリの残量を表示することができ、バッテリ残量の表示部の残量と実際のバッテリの残量とを合わせることが可能である。
【0045】
また、請求項3に記載の発明によれば、放電停止電圧値が、放電電流値の増加に伴い減少するように設定されているので、電動モータへの負荷が大きい場合に放電停止電圧値に到達しにくくなり、電気車の走行を停止しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の電気車を示すブロック図である。
【図2】同実施の形態の電気車の電力供給装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【図3】同実施の形態の電気車の電力供給装置の制御状態における端子電圧値と放電電流値の変化を示すグラフである。
【図4】同実施の形態の電気車の電力供給装置の放電停止電圧値を示すグラフである。
【符号の説明】
10 電気車
13 電動モータ
14 操作盤
16 内燃機関
17 電力供給装置
18 バッテリ
19 モータコントローラ
21 バッテリ状態検出部
22 バッテリマネイジメントコントローラ(BMC)
31 発電機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device for an electric vehicle equipped with an electric motor for driving wheels and a battery, and more particularly, a power supply device for an electric vehicle capable of ensuring a longer traveling distance of the electric vehicle at the end of discharge of the battery. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric vehicle travels by supplying electric power from a battery to an electric motor that drives wheels, and can travel until an amount of electric power corresponding to the remaining battery capacity is discharged.
[0003]
In such an electric vehicle power supply device, the discharge stop voltage value is set as the lower limit of the terminal voltage of the battery, and the electric motor is secured in order to secure the current necessary for the battery while preventing overdischarge of the battery. The maximum discharge current value is set as the upper limit of the discharge current value supplied to the.
[0004]
According to this electric vehicle, the vehicle travels while being controlled so that the discharge current value from the battery is less than or equal to the maximum discharge current value during traveling, and when the terminal voltage value of the battery is less than or equal to the discharge stop voltage value, By stopping the running of the battery, overdischarge of the battery can be prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this electric vehicle, if the discharge current increases at the end of the remaining battery level, such as when starting or climbing, the terminal voltage of the battery becomes lower than the discharge stop voltage value. There was a problem that the car stopped running.
[0006]
In particular, in storage batteries such as lead storage batteries, nickel storage batteries, and lithium storage batteries, internal resistance tends to increase due to deterioration when used for a long period of time, and apparent internal resistance tends to increase at low temperatures, so the remaining battery capacity remains. However, there is a risk that the electric vehicle may suddenly stop in an unexpected place when discharging a large current such as when starting or climbing a hill.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply device for an electric vehicle that can effectively use the remaining amount of battery and can ensure a long travel distance as much as possible.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, which solves the above problem, includes a motor controller capable of adjusting power supplied from a battery to an electric motor, and includes a detection unit that detects a terminal voltage value and a discharge current value of the battery, The motor controller controls the discharge current value of the detection unit to be equal to or lower than a first maximum discharge current value set in advance, and the terminal voltage value of the battery is reduced to a predetermined discharge stop voltage value or lower. An electric vehicle power supply apparatus that is controlled to stop energization sometimes when the motor controller detects a terminal voltage value equal to or lower than the discharge stop voltage value in the detection unit. with value is controlled to be less than the first maximum discharge current value is smaller than the second maximum discharge current value, the discharge to be equal to or less than the second maximum discharge current value After the flow value is controlled, when the terminal voltage value equal to or lower than the discharge stop voltage value is detected again, the discharge current value is controlled to be equal to or smaller than the third maximum discharge current value smaller than the second maximum discharge current value. characterized in that it.
[0010]
Furthermore, the invention described in claim 2 is provided with a battery remaining amount display unit in addition to the configuration described in claim 1 , and is controlled so that the discharge current value is equal to or less than the second maximum discharge current value. In some cases, the display unit is controlled so that the remaining battery level is present.
[0011]
The invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the configuration according to claim 1 or 2 , the discharge stop voltage value is set to decrease as the discharge current value increases. .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0013]
1 to 4 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
[0014]
In the figure, reference numeral 10 denotes an electric vehicle, a motor driving force transmission system from an electric motor 13 is connected to a transmission 12 for driving a rear wheel 11, and an internal combustion engine 16 from a combustion engine 16 is connected via a clutch 15. The engine driving force transmission system is connected to form a so-called hybrid vehicle.
[0015]
An electric power supply device 17 is connected to the electric motor 13. Here, electric power from a battery 18 made of a lead storage battery is adjusted by a motor controller 19 and supplied to the electric motor 13. . The battery 18 may be a nickel storage battery or a lithium storage battery.
[0016]
In addition, a battery management controller (hereinafter abbreviated as BMC) 22 is connected to the motor controller 19, and the opening degree of the accelerator pedal 10 a, the selection of the switch 14 a of the control panel 14, and the vehicle speed sensor 20 of the transmission 12. Is input to the BMC 22, and the motor controller 19 is controlled by the BMC 22 by communication according to these.
[0017]
The BMC 22 is configured to receive detection values such as a terminal voltage value E t of the battery 18, a discharge current value I d , and a battery temperature detected by the battery state detection unit 21. Further, the remaining battery level obtained from the detection value of the battery state detection unit 21 is displayed on the display unit 14 b of the operation panel 14.
[0018]
Furthermore, this BMC22, discharge stop voltage E L as the lower limit of the terminal voltage E t for preventing the over-discharge of the battery 18 is set, as the upper limit for controlling the discharge current value I d of the battery 18 a first maximum discharge current value I H1, a first maximum discharge current value I H1 smaller than the second maximum discharge current value I H2, a second maximum discharge current value I H2 is smaller than the third maximum discharge current value I H3 Is set.
[0019]
And here, when the discharge stop voltage E L following terminal voltage E t is detected by the battery state detecting unit 21, the discharge current value I d is the first maximum discharge current value I H1 smaller than the second maximum discharge It controls the motor controller 19 so as not to exceed the current value I H2, furthermore, upon detection of a discharge stop voltage E L below the terminal voltage value E t again, the discharge current value I d is the second maximum discharge current value I The motor controller 19 is controlled so as to be equal to or smaller than the third maximum discharge current value I H3 smaller than H2 .
[0020]
On the other hand, in the internal combustion engine 16, the throttle valve 24 a of the carburetor 24 is configured to be opened and closed by the throttle motor 25, and the electric power from the battery 18 is adjusted by the motor driver 26 and supplied to the throttle motor 25. The opening degree of the valve 24a is adjusted. The opening degree of the throttle valve 24 a is transmitted from the sensor 27 to the BMC 22.
[0021]
A BMC 22 is connected to the motor driver 26, and the motor driver 26 is controlled by the BMC 22 in accordance with the opening degree of the accelerator pedal 10a, the selection of the switch 14a, the vehicle speed, and the like.
[0022]
The driving force from the internal combustion engine 16 is transmitted to the transmission 12 by operating the clutch 15 by the BMC 22 as necessary. The torque at this time is detected by the torque sensor 28 and input to the BMC 22.
[0023]
The internal combustion engine 16 is connected to a generator 31 and can generate power by rotating the generator 31 during operation. The generated power is supplied to the battery 18 via the generator controller 32 and the switch 33 so that the battery 18 can be charged. The current value and voltage value of the electric power supplied from the generator 31 are transmitted to the BMC 22 by communication, and further, the rotational speed of the generator 31 is transmitted from the rotational speed sensor 23 to the BMC 22, and a signal from the BMC 22 based on this is transmitted. In response, the motor driver 26 and the generator controller 32 are adjusted to control power generation and charging.
[0024]
Next, the traveling state of the electric vehicle 10 will be described.
[0025]
The electric vehicle 10 travels by driving the rear wheels 11 using the driving force from the motor driving force transmission system by the electric motor 13 and the driving force from the internal combustion engine driving force transmission system by the internal combustion engine 16. . Here, the driving force from the electric motor 13 and the driving force from the internal combustion engine 16 are selectively switched or used together as necessary. For example, when the load calculated from the opening of the accelerator 10a or the difference between the target vehicle speed and the actual detected vehicle speed is smaller than a predetermined value, the vehicle travels with the driving force from the electric motor 13 and the load is large. The driving force from the internal combustion engine 16 is used together with the driving force from the electric motor 13.
[0026]
In this traveling, when the driving force of the internal combustion engine 16 is used, the generator 31 rotates and the battery 18 is charged. Further, when the traveling using the driving force from the electric motor 13 is continued, the power of the battery 18 is consumed, and the remaining amount of the battery is reduced. Therefore, when the remaining amount of the battery becomes a predetermined value or less, The generator 31 is rotated by the internal combustion engine 16 and the battery 18 is charged.
[0027]
When the battery 18 deteriorates and the internal resistance increases, the amount of charge of the battery 18 and the amount of electric power consumed by the electric motor 18 do not match each other during traveling, and the electric power consumption progresses, eventually reaching the end of the remaining battery level. May reach.
[0028]
Therefore, in the power supply device 17 of the electric vehicle 10, the power supplied to the electric motor 18 is controlled by the BMC 22 and the motor controller 19 in the final state where the remaining battery level is low.
[0029]
This control flow will be described with reference to FIGS.
[0030]
First, after the start of traveling, in step S1, the first maximum discharge current value I H1 is selected, and the discharge current value I d detected by the battery state detection unit 21 is equal to or less than the first maximum discharge current value I H1. Thus, the electric motor 18 is driven to travel. When the discharge in the range of the discharge current value I d of normal operation to continue, the terminal voltage value E t detected by the battery state detecting unit 21 gradually decreases. When the terminal voltage E t is larger than the discharge stop voltage value E L , step S2 is repeated. When the terminal voltage E t further decreases, the terminal voltage value E t becomes equal to or less than the discharge stop voltage value E L at time t1. Then, the process proceeds from step S2 to step S3, and the first maximum discharge current value I H1 is set to a second maximum discharge current value I H2 smaller than this.
[0031]
Although conventional terminal voltage E t is an electric vehicle is stopped immediately running when it becomes less than the discharge stop voltage value E L, in the electric vehicle 10, from the first maximum discharge current value I H1 in Step S3 Since the second maximum discharge current value I H2 that is small and smaller than the discharge current value I d at this time is selected, traveling can be continued. That is, this change in the second maximum discharge current value I H2, since the second maximum discharge current value I H2 than the discharge current value I d is suppressed prevents larger, the terminal voltage E t is 3 recovered as shown, a discharge stop voltage E L greater than. As a result, the discharge current value I d is such that the second than the maximum discharge current value I H2, by controlling the power by the motor controller 19 from BMC22, it is possible to continue the running of the electric vehicle 10.
[0032]
At this time, the terminal voltage value E t detected by the battery state detecting unit 21, as shown in the characteristic curve of FIG. 3, but changes so as to rapidly reduced and recovery, of the display portion 14b of the operation panel 14 Battery level display of is controlled so as to change slowly than the change in the terminal voltage E t on the basis of a signal from BMC22. For this reason, the remaining battery level is displayed until the terminal voltage value Et rapidly decreases and recovers.
[0033]
Then, the discharge current value I d to be detected by the battery state detecting unit 21 continues to travel in such a manner that a second or less maximum discharge current value I H2, further advances the consumption of power, again the terminal voltage E t is descend. When the terminal voltage E t is larger than the discharge stop voltage value E L , step S4 is repeated. When the terminal voltage E t further decreases, the terminal voltage value E t becomes equal to or lower than the discharge stop voltage value E L again at time t2. . Then, the process proceeds from step S4 to step S5, and in this step S5, the third maximum discharge current value I H3 smaller than the second maximum discharge current value I H2 and smaller than the discharge current value I d at this time is selected. . Thus, further discharging current value I d is kept small, again the terminal voltage E t recovered as shown in FIG. 3, larger than the discharge stop voltage E L. As a result, by controlling the motor controller 19 by BMC22 as discharging current value I d becomes equal to or less than the third maximum discharge current value I H3, electric vehicle 10 is enabled to further continue traveling. Even at this time, the display unit 14b of the operation panel 14 is controlled to display the remaining battery level.
[0034]
When the discharging current value I d to be detected by the battery state detecting unit 21 continues to travel as the following third maximum discharge current value I H3, even further advances the consumption of power, the battery level indicator consumption reduced according to the amount, again terminal voltage E t decreases. At this time the terminal voltage E t is larger than the discharge stop voltage E L, step S5 is repeated and further decreases, at time t3, again, the terminal voltage value E t is less discharge stop voltage E L. Then, the process proceeds from step S5 to step S6. In step S6, the power supply from the battery 18 is stopped, the battery fuel gauge display is set to 0, and the running of the electric vehicle 10 is ended.
[0035]
In the power supply device 17, in the following predetermined discharge current value I b, the set discharge stop voltage E L in BMC22 is, as shown in FIG. 4, E a with the increase of the discharge current value I d E b until is set to decrease at a constant rate, and has a discharge stop voltage E L having an inclination in accordance with the discharge current value I d from. That is, as the discharge current value I d becomes larger, the discharge stop voltage E L is low, difficult to reach a discharge stop voltage E L when the load of the electric motor 13 is large, the running of the electric vehicle 10 is stopped It has become difficult.
[0036]
According to the electric vehicle 10 having the configuration of a power supply device 17 as described above, when detecting a discharge stop voltage E L below the terminal voltage value E t by the battery state detecting unit 21, the discharge current value I since d is controlled to be a first maximum discharge current value I H1 smaller than the second below the maximum discharge current value I H2, the terminal voltage value E t reaches below the discharge stop voltage value E L decreases also, to recover the terminal voltage value E t by suppressing the discharge current value I d, a discharge stop voltage E L is greater than the terminal voltage E t can be ensured. Therefore, the supply of electric power from the battery 18 to the electric motor 13 can be continued, whereby the remaining amount of the battery 18 can be effectively used to further improve the performance of the battery 18 and extend the travel distance of the electric vehicle 10. Is possible.
[0037]
In particular, when the internal resistance of the battery 18 that has deteriorated after being used for a long time is increased, or when the apparent internal resistance is increased at a low temperature, the remaining amount of the battery 18 is effectively used. Thus, since the travel distance of the electric vehicle 10 can be extended, it is easy to prevent the electric vehicle 10 from stopping at an unexpected place when discharging a large current such as when starting or climbing.
[0038]
Also, after controlling the discharge current value I d to the second than the maximum discharge current value I H2, upon detection of the discharge stop voltage E L below the terminal voltage value E t again, the discharge current value I d the remaining amount of but for controlled to be less than the second maximum discharge current value I H2 is smaller than the third maximum discharge current value I H3, can be repeatedly performed to recover the terminal voltage E t, more effectively battery 18 It is possible to maximize the performance of the battery 18 and extend the travel distance of the electric vehicle 10 by using.
[0039]
Furthermore, the remaining battery capacity displayed on the operation panel 14, when the discharge current value I d is controlled to be a second maximum discharge current value I H2 below or third or less than the maximum discharge current value I H3, battery and controls the display unit 14b of the operation panel 14 so the remaining amount exists, that terminal voltage value E t of the battery 18 is reached below the discharge stop voltage E L, which displays the appropriate battery level It is possible to match the display of the remaining battery level and the actual remaining battery level.
[0040]
In addition, this invention is not limited to said embodiment, It can change suitably, For example, in said embodiment, as electric vehicle 10, both electric motor 13 and internal combustion engine 16 are used as a drive source. Although the hybrid vehicle used has been described, the present invention can be applied to a vehicle without the internal combustion engine 16 or an electric vehicle without the generator 31 mounted thereon.
[0041]
In the above embodiment, an example in which the second and third maximum discharge current values I H2 and I H3 are set in addition to the first maximum discharge current value I H1 has been described. The number can be selected as appropriate, and may be two of the first maximum discharge current value I H1 and the second maximum discharge current value I H2 , and four or more maximum discharge current values can be set. In any case, the smallest maximum discharge current value can be set to a minimum current value at which the electric vehicle 10 can travel.
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, when the motor controller detects a terminal voltage value equal to or lower than the discharge stop voltage value in the detection unit, the discharge current value is smaller than the first maximum discharge current value. Since the discharge current value is controlled to be equal to or less than the discharge current value, even if the terminal voltage value decreases and reaches the discharge stop voltage value or less, by suppressing the discharge current value, the terminal voltage value is recovered to be less than the discharge stop voltage value. A large terminal voltage value can be secured. Therefore, it is possible to continue the supply of electric power from the battery to the electric motor, and thereby it is possible to effectively use the remaining amount of the battery and extend the travel distance of the electric vehicle.
[0043]
In addition, after the discharge current value is controlled to be equal to or lower than the second maximum discharge current value, when the terminal voltage value equal to or lower than the discharge stop voltage value is detected again, the discharge current value is smaller than the second maximum discharge current value. 3. Since control is performed so that the value is less than the maximum discharge current value, the terminal voltage value can be repeatedly recovered, the remaining battery capacity can be used more effectively, and the mileage of the electric vehicle can be further extended. Is possible.
[0044]
Furthermore, according to the invention of claim 2 , the battery remaining amount display unit is provided, and when the discharge current value is controlled to be equal to or lower than the second maximum discharge current value, the remaining battery amount is present. Since the display unit is controlled, an appropriate remaining battery level can be displayed even if the terminal voltage of the battery reaches the discharge stop voltage value or less, and the remaining battery level and actual battery level can be displayed. It is possible to match the amount.
[0045]
According to the invention described in claim 3 , since the discharge stop voltage value is set to decrease as the discharge current value increases, the discharge stop voltage value is set when the load on the electric motor is large. It becomes difficult to reach, and it can be made difficult to stop the traveling of the electric vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the electric vehicle power supply apparatus according to the embodiment;
FIG. 3 is a graph showing changes in a terminal voltage value and a discharge current value in a control state of the electric vehicle power supply apparatus according to the embodiment;
FIG. 4 is a graph showing a discharge stop voltage value of the electric vehicle power supply apparatus according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric vehicle 13 Electric motor 14 Operation panel 16 Internal combustion engine 17 Electric power supply device 18 Battery 19 Motor controller 21 Battery state detection part 22 Battery management controller (BMC)
31 Generator

Claims (3)

バッテリから電動モータに供給される電力を調節可能なモータコントローラを備え、前記バッテリの端子電圧値及び放電電流値を検出する検出部を設け、前記モータコントローラにより該検出部の放電電流値が予め設定された第1最大放電電流値以下となるように制御するとともに、前記バッテリの端子電圧値が予め設定された放電停止電圧値以下に低下したときに通電を停止するように制御される電気車の電力供給装置であって、
前記モータコントローラは、前記検出部にて前記放電停止電圧値以下の端子電圧値を検出したときに、前記放電電流値が前記第1最大放電電流値より小さい第2最大放電電流値以下となるように制御すると共に、
前記第2最大放電電流値以下となるように前記放電電流値を制御した後、前記放電停止電圧値以下の端子電圧値を再度検出したときに、前記放電電流値が前記第2最大放電電流値より小さい第3最大放電電流値以下となるように制御することを特徴とする電気車の電力供給装置。
A motor controller capable of adjusting the power supplied from the battery to the electric motor is provided, a detection unit for detecting the terminal voltage value and the discharge current value of the battery is provided, and the discharge current value of the detection unit is preset by the motor controller Of the electric vehicle that is controlled so as to be less than or equal to the first maximum discharge current value that is set, and to stop energization when the terminal voltage value of the battery falls below a preset discharge stop voltage value. A power supply device,
When the motor controller detects a terminal voltage value less than or equal to the discharge stop voltage value, the motor controller causes the discharge current value to be less than or equal to a second maximum discharge current value that is smaller than the first maximum discharge current value. and controls on,
After the discharge current value is controlled to be equal to or less than the second maximum discharge current value, when the terminal voltage value equal to or less than the discharge stop voltage value is detected again, the discharge current value is the second maximum discharge current value. A power supply device for an electric vehicle, which is controlled to be smaller than a smaller third maximum discharge current value .
バッテリ残量の表示部を備え、前記放電電流値が前記第2最大放電電流値以下となるように制御されたときに、バッテリ残量が存在するように前記表示部を制御することを特徴とする請求項1に記載の電気車の電力供給装置。A battery remaining amount display unit is provided, and when the discharge current value is controlled to be equal to or less than the second maximum discharge current value, the display unit is controlled so that the battery remaining amount exists. The electric vehicle power supply device according to claim 1 . 前記放電停止電圧値が、前記放電電流値の増加に伴い減少するように設定されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気車の電力供給装置。The electric power supply apparatus for an electric vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the discharge stop voltage value is set to decrease as the discharge current value increases.
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