JP4752487B2 - Power supply device for vehicle and vehicle - Google Patents

Power supply device for vehicle and vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP4752487B2
JP4752487B2 JP2005364947A JP2005364947A JP4752487B2 JP 4752487 B2 JP4752487 B2 JP 4752487B2 JP 2005364947 A JP2005364947 A JP 2005364947A JP 2005364947 A JP2005364947 A JP 2005364947A JP 4752487 B2 JP4752487 B2 JP 4752487B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
power supply
voltage
power storage
converter
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.)
Active
Application number
JP2005364947A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007168477A (en
Inventor
純太 泉
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005364947A priority Critical patent/JP4752487B2/en
Publication of JP2007168477A publication Critical patent/JP2007168477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4752487B2 publication Critical patent/JP4752487B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

この発明は、車両用電源装置および車両に関し、特に互いに出力電圧が異なる2つの蓄電装置の間に接続され電圧変換を行なう電圧変換装置を備えた車両用電源装置および車両に関する。   The present invention relates to a vehicle power supply device and a vehicle, and more particularly to a vehicle power supply device and a vehicle including a voltage conversion device that is connected between two power storage devices having different output voltages and performs voltage conversion.

従来のバッテリの急速充電器の制御に関して、たとえば、特開平8−84438号公報(特許文献1)は、トランスの温度が所定値に達すると、充電出力電流を制限してトランスの過熱を防ぐ技術について開示する。
特開平8−84438号公報
Regarding control of a conventional quick charger for a battery, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-84438 (Patent Document 1) discloses a technique for preventing overheating of a transformer by limiting a charge output current when the temperature of the transformer reaches a predetermined value. It discloses about.
JP-A-8-84438

近年、100ボルトを超える高圧のバッテリを蓄電装置として搭載し、駆動用にモータを搭載する電気自動車やハイブリッド自動車が登場している。このような自動車においても、従来車両と同様、12ボルト系のバッテリで駆動される負荷を多数用いており、高圧バッテリから低圧バッテリへはDC/DCコンバータを使用して充電を行なっている。   In recent years, electric vehicles and hybrid vehicles in which a high-voltage battery exceeding 100 volts is mounted as a power storage device and a motor is mounted for driving have appeared. In such an automobile, as in the conventional vehicle, many loads driven by a 12-volt battery are used, and charging from the high voltage battery to the low voltage battery is performed using a DC / DC converter.

車両は、使用温度範囲が広範囲にわたるので、DC/DCコンバータのような装置には、過熱防止のために冷却装置が設けられている場合が多い。   Since vehicles have a wide operating temperature range, devices such as DC / DC converters are often provided with cooling devices to prevent overheating.

このような車両では、特開平8−84438号公報(特許文献1)に開示された技術のように単に電流制限を行なうだけでは、12ボルト系の補機バッテリの充電が不十分となる場合が考えられる。   In such a vehicle, the charging of the 12-volt auxiliary battery may be insufficient if the current is simply limited as in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-84438 (Patent Document 1). Conceivable.

たとえば、DC/DCコンバータの出力電力を制限しても、これを冷却する冷却装置に異常が発生している場合には、DC/DCコンバータの温度がなかなか下がらない。この状況を放置していては、補機バッテリの充電が不十分となりバッテリ電圧が低下してしまう場合が考えられる。したがって、冷却装置の異常についても故障発生を速やかに検出して報知することが望ましい。   For example, even if the output power of the DC / DC converter is limited, the temperature of the DC / DC converter does not drop easily if an abnormality occurs in the cooling device that cools the output power. If this situation is left unattended, the auxiliary battery may not be sufficiently charged and the battery voltage may be reduced. Therefore, it is desirable to promptly detect and notify the occurrence of a failure even when the cooling device is abnormal.

この発明の目的は、電圧変換装置を冷却する冷却装置の異常を速やかに検出可能な車両用電源装置およびそれを備える車両を提供することである。   An object of the present invention is to provide a vehicle power supply device capable of quickly detecting an abnormality of a cooling device that cools a voltage conversion device, and a vehicle including the same.

この発明は、要約すると、車両用電源装置であって、互いに出力電圧が異なる第1および第2の蓄電装置の間に接続され、第1の蓄電装置から第2の蓄電装置に対して充電を行なう際に電圧変換を行なう電圧変換装置と、電圧変換装置を冷却する冷却装置と、電圧変換装置の温度を検知する温度検知部と、温度検知部の出力に応じて電圧変換装置に出力制限を行ない、かつ冷却装置の異常を所定の判断条件に基づいて判断する制御装置とを備える。所定の判断条件は、出力制限を行なっている時間が所定時間以上であることを含む。   In summary, the present invention provides a power supply device for a vehicle, connected between first and second power storage devices having different output voltages, and charging the second power storage device from the first power storage device. A voltage conversion device that performs voltage conversion when performing, a cooling device that cools the voltage conversion device, a temperature detection unit that detects the temperature of the voltage conversion device, and an output restriction on the voltage conversion device according to the output of the temperature detection unit And a control device that determines an abnormality of the cooling device based on a predetermined determination condition. The predetermined determination condition includes that the time during which the output restriction is performed is a predetermined time or more.

好ましくは、所定の判断条件は、第2の蓄電装置が充電不足状態であることをさらに含む。   Preferably, the predetermined determination condition further includes that the second power storage device is in an insufficiently charged state.

好ましくは、制御装置は、冷却装置の動作に異常があると判断したときには、電圧変換装置の温度上昇を防止する保護処理を行なう。   Preferably, when the control device determines that there is an abnormality in the operation of the cooling device, the control device performs a protection process for preventing a temperature rise of the voltage conversion device.

より好ましくは、車両用電源装置は、第1の蓄電装置と電圧変換装置とを電気的に接続する経路上に設けられる接続装置をさらに備える。制御装置は、保護処理として、接続装置を開放状態に制御する。   More preferably, the vehicle power supply device further includes a connection device provided on a path for electrically connecting the first power storage device and the voltage conversion device. The control device controls the connection device to be in an open state as a protection process.

好ましくは、出力制限は、電圧変換装置の温度の上昇に対して最大出力制限値を複数段階に減少させることによって行なわれる。制御装置は、複数段階の最大出力制限値のうち最大出力制限値を一番小さくした状態が所定期間継続したときに、冷却装置の動作に異常があると判断する。   Preferably, the output restriction is performed by decreasing the maximum output restriction value in a plurality of stages with respect to the temperature rise of the voltage conversion device. The control device determines that there is an abnormality in the operation of the cooling device when the state in which the maximum output limit value is the smallest among the plurality of stages of maximum output limit values continues for a predetermined period.

好ましくは、冷却装置は、空冷用ファンと、空冷用ファンによる送風を電圧変換装置に導く送風路とを含む。   Preferably, the cooling device includes an air cooling fan and an air passage that guides air blown by the air cooling fan to the voltage conversion device.

好ましくは、第1の蓄電装置の電源電圧は、第2の蓄電装置の電源電圧より高い。車両用電源装置が搭載される車両は、第1の蓄電装置から電力を受けて車輪を駆動する回転電機と、電圧変換装置および第2の蓄電装置から電力を受ける補機とを含む。   Preferably, the power supply voltage of the first power storage device is higher than the power supply voltage of the second power storage device. A vehicle on which a vehicle power supply device is mounted includes a rotating electrical machine that receives power from a first power storage device and drives wheels, and an auxiliary device that receives power from a voltage conversion device and a second power storage device.

この発明は、他の局面では、上記いずれかの車両用電源装置を搭載する車両である。   In another aspect, the present invention is a vehicle on which any one of the above vehicle power supply devices is mounted.

本発明によれば、電圧変換装置を冷却する冷却装置の異常が速やかに検出され、車両の状態を常に良い状態に保っておくのに役立つという効果がある。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abnormality of the cooling device which cools a voltage converter is detected rapidly, and there exists an effect of helping to keep the state of a vehicle always good.

以下、本発明について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明が適用される車両100の構成を示すブロック図である。なお、車両100は、メインバッテリと補機バッテリを用いる車両であれば、電気自動車でもよく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車等でもよい。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle 100 to which the present invention is applied. Vehicle 100 may be an electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or the like as long as it uses a main battery and an auxiliary battery.

図1を参照して、車両100は、高電圧バッテリ10と、システムメインリレーSMRBおよびSMRGと、昇圧コンバータ12と、インバータ14と、モータM1とを含む。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 includes a high voltage battery 10, system main relays SMRB and SMRG, a boost converter 12, an inverter 14, and a motor M1.

高電圧バッテリ10は、車両駆動用のモータM1のメインバッテリであり、たとえばニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリ、または電気二重層コンデンサ等の蓄電用の大容量キャパシタを用いることができる。   The high voltage battery 10 is a main battery of the motor M1 for driving the vehicle. For example, a nickel hydride battery, a lithium ion battery, or a large capacity capacitor for electric storage such as an electric double layer capacitor can be used.

システムメインリレーSMRBは、高電圧バッテリ10の正極と電源ラインPL1との間に設けられる。システムメインリレーSMRGは、高電圧バッテリ10の負極と接地ラインSLとの間に設けられる。   System main relay SMRB is provided between the positive electrode of high voltage battery 10 and power supply line PL1. System main relay SMRG is provided between the negative electrode of high voltage battery 10 and ground line SL.

昇圧コンバータ12は、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間の電圧を昇圧して電源ラインPL2と接地ラインSLの間に出力する。インバータ14は電源ラインPL2および接地ラインSLの間の直流電圧を電源電圧として受け三相交流電流を作り出すようにスイッチング制御される。そしてインバータ14によってモータM1は駆動され、モータM1によって図示しないディファレンシャルギヤや車輪が回転される。   Boost converter 12 boosts the voltage between power supply line PL1 and ground line SL and outputs the boosted voltage between power supply line PL2 and ground line SL. Inverter 14 receives the DC voltage between power supply line PL2 and ground line SL as a power supply voltage, and is controlled to generate a three-phase AC current. Then, the motor M1 is driven by the inverter 14, and a differential gear and wheels (not shown) are rotated by the motor M1.

車両100は、さらに、12ボルトの補機バッテリ18と、補機バッテリ18の端子間電圧を監視する電圧センサ19と、補機バッテリ18によって駆動される負荷20と、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間の電圧を降圧して補機バッテリ18に供給するDC/DCコンバータ16とを含む。   Vehicle 100 further includes a 12-volt auxiliary battery 18, a voltage sensor 19 that monitors the voltage between terminals of auxiliary battery 18, a load 20 that is driven by auxiliary battery 18, power supply line PL 1, and ground line SL. And a DC / DC converter 16 that steps down the voltage between the two and supplies the auxiliary battery 18 with the voltage.

負荷20としては、たとえば電動パワーステアリングや、ブレーキの油圧ポンプや、ヘッドランプや、エアコンファンモータや、各種ECU(Electric Control Unit)の電源や、システムメインリレーの駆動用電源等が例示される。   Examples of the load 20 include an electric power steering, a brake hydraulic pump, a headlamp, an air conditioner fan motor, a power source of various ECUs (Electric Control Units), a power source for driving a system main relay, and the like.

補機バッテリ18の役割として特に重要であるのは、車両起動時におけるECUに対する電源電圧供給と、システムメインリレーSMRB,SMRGのへの図示しないリレー駆動用コイルへの電源供給である。車両が起動されシステムメインリレーSMRB,SMRGが導通状態となり、DC/DCコンバータ16が動作開始すると負荷20は主としてDC/DCコンバータ16から電力供給されることになる。   What is particularly important as the role of the auxiliary battery 18 is power supply voltage supply to the ECU when the vehicle is started and power supply to a relay driving coil (not shown) to the system main relays SMRB and SMRG. When the vehicle is started and the system main relays SMRB and SMRG are turned on and the operation of the DC / DC converter 16 is started, the load 20 is mainly supplied with power from the DC / DC converter 16.

車両100は、さらに、DC/DCコンバータ16の温度Tを測定する温度センサ22と、DC/DCコンバータが出力する出力電流Iを測定する電流センサ23と、DC/DCコンバータ16を冷却するための冷却装置24と、制御装置30とを含む。   Vehicle 100 further includes a temperature sensor 22 that measures temperature T of DC / DC converter 16, a current sensor 23 that measures output current I output from the DC / DC converter, and a cooling device for DC / DC converter 16. A cooling device 24 and a control device 30 are included.

制御装置30は、システムメインリレーSMRB,SMRGの開閉制御、昇圧コンバータ12の昇圧制御、インバータ14のスイッチング制御を行なうとともに、温度センサからの温度Tおよび電流センサ23からの電流Iを受けてDC/DCコンバータの出力制限を行なうとともに冷却装置24によってDC/DCコンバータの冷却を行なう。なお、制御装置30は、エンジン制御用ECU、ハイブリット制御用ECU、インバータ14および昇圧コンバータ12のIPM(インテリジェントパワーモジュール)中の制御部、バッテリ制御用ECUなどの複数のECUが制御情報を相互に通信することによって実現されるものでも良い。   Control device 30 performs switching control of system main relays SMRB and SMRG, boosting control of boost converter 12 and switching control of inverter 14, and receives a temperature T from temperature sensor and a current I from current sensor 23 to receive DC / The output of the DC converter is limited and the cooling device 24 cools the DC / DC converter. The control device 30 includes a plurality of ECUs such as an engine control ECU, a hybrid control ECU, a control unit in the IPM (intelligent power module) of the inverter 14 and the boost converter 12, and a battery control ECU. It may be realized by communication.

図2は、図1の冷却装置24について説明するための概念図である。
図2を参照して、車両100は、車室内に前部座席50と後部座席52とを含む。車室内の後部座席52の後方に図1で説明した高電圧バッテリ10およびDC/DCコンバータ16が配置される。冷却装置24は、リヤウインドと後部座席52との間のパネルに設けられた吸気孔から空気を吸引し、ファン53および54によってそれぞれDC/DCコンバータ16、高電圧バッテリ10に対して送風を行なうことにより両者を冷却する。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the cooling device 24 of FIG.
Referring to FIG. 2, vehicle 100 includes a front seat 50 and a rear seat 52 in the vehicle interior. The high voltage battery 10 and the DC / DC converter 16 described in FIG. 1 are disposed behind the rear seat 52 in the vehicle interior. The cooling device 24 sucks air from an air intake hole provided in a panel between the rear window and the rear seat 52 and blows air to the DC / DC converter 16 and the high voltage battery 10 by the fans 53 and 54, respectively. To cool both.

通常であれば、車室内は空調が施されており、30℃未満に保たれている。このような場合には車室内空気を吸引して冷却を行なうことによりDC/DCコンバータ16を適切な温度に保つことが可能である。制御装置30は、温度センサ22が検知したDC/DCコンバータ16の温度Tに応じて、ファン53の回転数を高、中、低に切換える。   Normally, the passenger compartment is air-conditioned and kept below 30 ° C. In such a case, the DC / DC converter 16 can be kept at an appropriate temperature by sucking the air in the passenger compartment and cooling it. The control device 30 switches the rotational speed of the fan 53 between high, medium, and low according to the temperature T of the DC / DC converter 16 detected by the temperature sensor 22.

しかしながら車両は、しばしば炎天下に放置され車室内が高温になっている場合がある。このような場合には、DC/DCコンバータ16が高温になっていることに加え、車両が起動されて室内に空調が働きしばらく時間が経過するまでは、車室内の空気もかなり高温となっている。このような高温な空気をDC/DCコンバータ16に送風すると、かえって温度が高くなってしまう場合も考えられる。   However, vehicles are often left under hot weather and the interior of the vehicle is hot. In such a case, in addition to the DC / DC converter 16 being at a high temperature, the air in the passenger compartment is also considerably hot until the vehicle is started and the air conditioning is activated in the room for a while. Yes. If such high-temperature air is blown to the DC / DC converter 16, the temperature may be increased.

図3は、DC/DCコンバータ16で実行されている出力制限について説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the output restriction executed by the DC / DC converter 16.

図3を参照して、温度がT1未満の場合には、DC/DCコンバータは出力可能最大電流がI1に設定されている。そして温度がT1〜T2の範囲まで上昇すると、この出力可能最大電流はI2となるように制限される。さらに温度範囲がT2〜T3の間まで上昇すると出力可能最大電流はI3までさらに低減され、温度がT3を超えると出力可能最大電流は0となるように制限がなされる。   Referring to FIG. 3, when the temperature is lower than T1, the maximum outputable current of the DC / DC converter is set to I1. When the temperature rises to the range of T1 to T2, this maximum current that can be output is limited to I2. When the temperature range further rises to between T2 and T3, the maximum outputtable current is further reduced to I3, and when the temperature exceeds T3, the maximum outputtable current is limited to zero.

図3のマップにおいて温度がT1未満の領域を領域A、温度がT1〜T2の間にある領域を領域B、温度がT2〜T3の間にある領域を領域Cと呼ぶこととする。   In the map of FIG. 3, a region where the temperature is lower than T1 is referred to as region A, a region where the temperature is between T1 and T2 is referred to as region B, and a region where the temperature is between T2 and T3 is referred to as region C.

通常は、DC/DCコンバータの温度Tと電流Iは、たとえば点P1において良好に動作している。しかし冷却装置が十分に働かないと温度が上昇して図3の軌跡に示すように点P1から点P2に動作点が移動する。動作点がP2に移動するとDC/DCコンバータの電流制限により発熱量が減少し温度が下がり始めこのときDC/DCコンバータの負荷の駆動状態が変わらなければ点P3と点P2の間を動作点が行ったり来たりする。また、P2において負荷の電流が減少しておれば点P2から点P4に示すように動作点が移動する。   Normally, the temperature T and the current I of the DC / DC converter operate well at, for example, the point P1. However, if the cooling device does not work sufficiently, the temperature rises and the operating point moves from point P1 to point P2 as shown in the locus of FIG. When the operating point moves to P2, the amount of heat generation decreases due to the current limitation of the DC / DC converter, and the temperature starts to decrease. Go back and forth. If the load current decreases at P2, the operating point moves from point P2 to point P4.

このように、通常では、自動車の使用される環境の中で最大限の出力電流が要求される状態であっても、DC/DCコンバータの発熱によって一時的に領域Cに動作点が移動することはあっても、領域Cに動作点が入ることで出力電流が制限されてDC/DCコンバータの温度が低下し、その後負荷の電流が減少したりまた冷却装置が正常に働くように空調が効いたりすれば領域B,領域Aへと順次動作点が戻っていく。   As described above, normally, even in a state where the maximum output current is required in the environment where the automobile is used, the operating point temporarily moves to the region C due to the heat generated by the DC / DC converter. However, if the operating point enters the region C, the output current is limited, the temperature of the DC / DC converter is lowered, and then the load current is reduced and the air conditioning is effective so that the cooling device operates normally. As a result, the operating point sequentially returns to region B and region A.

ところが冷却装置に異常がある場合、たとえば送風経路に漏れが生じたり送風用ファンが故障したりした場合には、領域Cに動作点が長時間停滞する可能性がある。この状態が長く続くと、補機バッテリ18からの電力の持ち出しが起こって補機バッテリ電圧が低下してしまう場合があり得る。補機バッテリ18は、特に起動時に重要な役割を果たしているのでこのような場合には冷却装置に異常があることを検知してこれを運転者に警告しておく必要がある。   However, when there is an abnormality in the cooling device, for example, when a leak occurs in the blower path or the blower fan breaks down, the operating point may stay in the region C for a long time. If this state continues for a long time, power may be taken out from the auxiliary battery 18 and the auxiliary battery voltage may decrease. The auxiliary battery 18 plays an important role particularly at the time of startup. In such a case, it is necessary to detect that there is an abnormality in the cooling device and warn the driver of this.

図4は、図1の制御装置30で実行される冷却装置の異常検出プログラムの制御構造を示したフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立する毎に呼び出されて実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing a control structure of a cooling device abnormality detection program executed by the control device 30 of FIG. The processing of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.

図1、図4を参照して、まず処理が開始されるとステップS1において、制御装置30は、DC/DCコンバータ16が動作中であるか否かを判断する。動作中でなければ処理はステップS13に進み、制御はメインルーチンに移される。   Referring to FIGS. 1 and 4, when the process is started, in step S <b> 1, control device 30 determines whether or not DC / DC converter 16 is operating. If not in operation, the process proceeds to step S13, and the control is moved to the main routine.

一方、DC/DCコンバータが動作中であれば処理はステップS2に進む。ステップS2においてはDC/DCコンバータ16の温度Tを温度センサ22から取得し温度測定を行なう。そしてステップS3に処理が進み電流センサ23によって出力電流Iを測定する。   On the other hand, if the DC / DC converter is operating, the process proceeds to step S2. In step S2, the temperature T of the DC / DC converter 16 is acquired from the temperature sensor 22 and the temperature is measured. Then, the process proceeds to step S3, and the output current I is measured by the current sensor 23.

ステップS3の処理の後はステップS4において、制御装置30は、温度Tおよび電流Iが図3に示したマップの領域Cにあるか否かを判断する。   After step S3, in step S4, control device 30 determines whether temperature T and current I are in region C of the map shown in FIG.

動作点がマップの領域Cにない場合にはステップS10に処理が進み、動作点が領域Cにある場合にはステップS5に処理が進む。   If the operating point is not in the area C of the map, the process proceeds to step S10. If the operating point is in the area C, the process proceeds to step S5.

ステップS5においては動作点が領域Cにあると判定された時間が所定時間を連続しているか否かが判断される。領域Cに動作点があることが所定時間連続している場合には冷却装置に異常が発生している可能性が高い。   In step S5, it is determined whether or not the time at which the operating point is determined to be in the region C continues for a predetermined time. If there is an operating point in the region C for a predetermined time, it is highly likely that the cooling device has an abnormality.

ステップS5の判断がYESとなった時点で冷却装置の異常としてもよい。ただしこの実施の形態においてはさらにステップS6以降の処理が行なわれる。一方、ステップS5においてC領域の判定が所定時間連続してない場合にはステップS2に処理を戻し再び領域判定を行なう。   The cooling device may be abnormal when the determination in step S5 is YES. However, in this embodiment, the processing after step S6 is further performed. On the other hand, if the determination of the C region is not continuous for a predetermined time in step S5, the process returns to step S2 to perform the region determination again.

なお、ステップS5からステップS6に処理を進める際にシフトレバー位置についても条件を設定してもよい。たとえばシフトレバー位置がP(パーキング)ポジションである場合には、領域Cの状態がさらに長時間(たとえば30分以上)継続しているかどうかを冷却装置の故障判定の条件としてもよい。   Note that conditions may also be set for the shift lever position when the process proceeds from step S5 to step S6. For example, when the shift lever position is the P (parking) position, whether or not the state of the region C continues for a longer time (for example, 30 minutes or more) may be used as a condition for determining the failure of the cooling device.

ステップS6においては、補機バッテリ18の電圧VB2が所定のしきい値を下回っているか否かが判断される。電圧VB2がしきい値を下回っていない場合にはステップS10に処理が進み、一方電圧VB2がしきい値を下回っている場合にはステップS7に処理が進む。   In step S6, it is determined whether or not voltage VB2 of auxiliary battery 18 is below a predetermined threshold value. If voltage VB2 is not below the threshold value, the process proceeds to step S10. If voltage VB2 is below the threshold value, the process proceeds to step S7.

ステップS7においては「VB2<しきい値」の期間が所定時間連続したか否かが判断される。   In step S7, it is determined whether or not the period of “VB2 <threshold value” continues for a predetermined time.

この条件を満たす期間が所定時間連続していない場合にはステップS6に戻りさらにバッテリの電圧の監視が継続される。   If the period satisfying this condition is not continuous for a predetermined time, the process returns to step S6 and monitoring of the battery voltage is continued.

一方、「VB2<しきい値」が成立した期間が所定時間連続していた場合にはステップS8に処理が進む。   On the other hand, if the period in which “VB2 <threshold value” is satisfied continues for a predetermined time, the process proceeds to step S8.

ステップS8では、制御装置30は、DC/DCコンバータ16を冷却している冷却装置24に異常が発生したと判定し、警告ランプを点灯する。そしてステップS9において車両の走行を許可しない状態すなわちREADYOFF状態に移行させてシステムメインリレーSMRB,SMRGを開放状態とする。そしてステップS13に処理が進み制御はメインルーチンに移される。   In step S8, the control device 30 determines that an abnormality has occurred in the cooling device 24 that is cooling the DC / DC converter 16, and turns on the warning lamp. In step S9, the system main relays SMRB and SMRG are set to the open state by shifting to a state in which vehicle travel is not permitted, that is, the READYOFF state. Then, the process proceeds to step S13, and the control is moved to the main routine.

ステップS4またはステップS6からステップS10に処理が進んだ場合には、DC/DCコンバータの冷却系が正常である仮判定が行なわれる。そして処理はステップS11に進む。   When the process proceeds from step S4 or step S6 to step S10, a temporary determination is made that the cooling system of the DC / DC converter is normal. Then, the process proceeds to step S11.

ステップS11では、ステップS10で行なわれた正常仮判定が3トリップ連続したか否かが判断される。なお1トリップは、運転者がイグニッションキースイッチングをオンして車両を走行させそして車両を停止させてイグニッションキースイッチをオフさせるまでの行程を言う。   In step S11, it is determined whether or not the normal tentative determination performed in step S10 has continued for three trips. Note that one trip refers to a process in which the driver turns on the ignition key switching to run the vehicle, stops the vehicle, and turns off the ignition key switch.

ステップS11において正常仮判定が3トリップ連続した場合にはステップS12に処理が進み制御装置30はDC/DCコンバータ16を冷却する冷却装置24を正常と判定して警告ランプを消灯させる。   In step S11, when the normal tentative determination continues for three trips, the process proceeds to step S12, and the control device 30 determines that the cooling device 24 that cools the DC / DC converter 16 is normal and turns off the warning lamp.

一方、ステップS11において正常仮判定はあったもののまだ3トリップ連続していない場合には、以前に冷却系異常と判定して警告ランプが点灯されていてもそのままステップS13に進み、処理はメインルーチンに一旦戻される。   On the other hand, if the normal tentative determination has been made in step S11 but the three trips have not been continued yet, the process proceeds to step S13 as it is even if it is determined that the cooling system is abnormal and the warning lamp is turned on. Is returned to once.

なお、図4のフローチャートでは、警告ランプ点灯後直ちに走行不許可状態に移行させているが、たとえば、ステップS5でYESとなった時点で予告的に警告ランプを点灯させるなどして、予め警告しておいてから走行不許可状態に移行させるのでも良い。   In the flowchart of FIG. 4, the vehicle is shifted to the driving disapproval state immediately after the warning lamp is turned on. For example, the warning lamp is turned on in advance when YES is obtained in step S5. It is also possible to shift to a running non-permitted state after leaving.

以上の説明に基づいて、本願発明の実施の形態について総括的に再度説明する。再び図1を参照して、本実施の形態により開示される車両用電源装置は、互いに出力電圧が異なるメイン高電圧バッテリ10と補機バッテリ18の間に接続され、バッテリ10からバッテリ18に対して充電を行なう際に電圧変換を行なうDC/DCコンバータ16と、DC/DCコンバータ16を冷却する冷却装置24と、DC/DCコンバータ16の温度を検知する温度センサ22と、温度センサ22の出力に応じてDC/DCコンバータ16に出力制限を行ない、かつ冷却装置の異常を所定の判断条件に基づいて判断する制御装置30とを備える。所定の判断条件は、出力制限を行なっている時間が所定時間以上であることを含む。好ましくは、所定の判断条件は、補機バッテリ18が充電不足状態であることをさらに含む。   Based on the above description, the embodiment of the present invention will be described again in general. Referring to FIG. 1 again, the vehicle power supply device disclosed in the present embodiment is connected between main high-voltage battery 10 and auxiliary battery 18 having different output voltages, and from battery 10 to battery 18. The DC / DC converter 16 that performs voltage conversion when charging is performed, the cooling device 24 that cools the DC / DC converter 16, the temperature sensor 22 that detects the temperature of the DC / DC converter 16, and the output of the temperature sensor 22 And a control device 30 that limits the output of the DC / DC converter 16 according to the above and determines whether the cooling device is abnormal based on a predetermined determination condition. The predetermined determination condition includes that the time during which the output restriction is performed is a predetermined time or more. Preferably, the predetermined determination condition further includes that auxiliary battery 18 is in an insufficiently charged state.

好ましくは、制御装置30は、冷却装置24の動作に異常があると判断したときには、DC/DCコンバータ16の温度上昇を防止する保護処理を行なう。   Preferably, when control device 30 determines that there is an abnormality in the operation of cooling device 24, it performs a protection process to prevent the temperature rise of DC / DC converter 16.

より好ましくは、車両用電源装置は、メインの高電圧バッテリ10とDC/DCコンバータ16とを電気的に接続する経路上に設けられるシステムメインリレーSMGB,SMRGをさらに備える。制御装置30は、保護処理として、システムメインリレーSMGB,SMRGを開放状態に制御する。   More preferably, the vehicle power supply device further includes system main relays SMGB and SMRG provided on a path that electrically connects main high-voltage battery 10 and DC / DC converter 16. The control device 30 controls the system main relays SMGB and SMRG to be in an open state as a protection process.

好ましくは、出力制限は、電圧変換装置の温度の上昇に対して図3のマップのように最大出力制限値を複数段階に減少させることによって行なわれる。制御装置30は、複数段階の最大出力制限値のうち最大出力制限値を一番小さくした状態すなわち動作点が図3のマップの領域Cにある状態が所定期間継続したときに、冷却装置の動作に異常があると判断する。   Preferably, the output restriction is performed by decreasing the maximum output restriction value in a plurality of stages as shown in the map of FIG. 3 with respect to the temperature rise of the voltage converter. The control device 30 operates the cooling device when a state in which the maximum output limit value is the smallest among the maximum output limit values in a plurality of stages, that is, a state where the operating point is in the region C of the map of FIG. It is judged that there is an abnormality.

好ましくは、図2に示すように、冷却装置24は、空冷用ファン53と、空冷用ファン53による送風をDC/DCコンバータ16に導く送風路とを含む。   Preferably, as shown in FIG. 2, the cooling device 24 includes an air cooling fan 53 and an air passage that guides air blown by the air cooling fan 53 to the DC / DC converter 16.

好ましくは、高電圧バッテリ10の電源電圧は、補機バッテリ18の電源電圧より高い。車両用電源装置が搭載される車両100は、高電圧バッテリ10から電力を受けて車輪を駆動するモータM1と、DC/DCコンバータ16および補機バッテリ18から電力を受ける補機として負荷20とを含む。   Preferably, the power supply voltage of high voltage battery 10 is higher than the power supply voltage of auxiliary battery 18. A vehicle 100 on which a vehicle power supply device is mounted includes a motor M1 that receives electric power from a high-voltage battery 10 and drives wheels, and a load 20 as an auxiliary machine that receives electric power from a DC / DC converter 16 and an auxiliary battery 18. Including.

以上説明したように、本実施の形態においては、DC/DCコンバータの冷却系に異常が発生した場合においてこの異常を検出して運転者に報知することができる。これにより、運転者が車両に異常が生じているままで長時間走行続けることが防止できる。また冷却系異常を検出できることにより、補機バッテリを充電できずにバッテリ電圧が低下することを防止することもできる。   As described above, in this embodiment, when an abnormality occurs in the cooling system of the DC / DC converter, this abnormality can be detected and notified to the driver. As a result, it is possible to prevent the driver from traveling for a long time while the vehicle is abnormal. Further, since the cooling system abnormality can be detected, it is possible to prevent the battery voltage from being lowered without being able to charge the auxiliary battery.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明が適用される車両100の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle 100 to which the present invention is applied. 図1の冷却装置24について説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the cooling device 24 of FIG. DC/DCコンバータ16で実行されている出力制限について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for describing output restriction executed by a DC / DC converter 16. 図1の制御装置30で実行される冷却装置の異常検出プログラムの制御構造を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control structure of the abnormality detection program of the cooling device performed with the control apparatus 30 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 高電圧バッテリ、12 昇圧コンバータ、14 インバータ、16 DC/DCコンバータ、18 補機バッテリ、19 電圧センサ、20 負荷、22 温度センサ、23 電流センサ、24 冷却装置、30 制御装置、50 前部座席、52 後部座席、53,54 ファン、100 車両、M1 モータ、PL1,PL2 電源ライン、SMRB,SMRG システムメインリレー、SL 接地ライン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 High voltage battery, 12 Boost converter, 14 Inverter, 16 DC / DC converter, 18 Auxiliary battery, 19 Voltage sensor, 20 Load, 22 Temperature sensor, 23 Current sensor, 24 Cooling device, 30 Control device, 50 Front seat , 52 Rear seat, 53, 54 fan, 100 vehicle, M1 motor, PL1, PL2 power line, SMRB, SMRG system main relay, SL ground line.

Claims (6)

互いに出力電圧が異なる第1および第2の蓄電装置の間に接続され、前記第1の蓄電装置から前記第2の蓄電装置に対して充電を行なう際に電圧変換を行なう電圧変換装置と、
前記電圧変換装置を冷却する冷却装置と、
前記電圧変換装置の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部の出力に応じて前記電圧変換装置に出力制限を行ない、かつ前記冷却装置の異常を所定の判断条件に基づいて判断する制御装置とを備え、
前記所定の判断条件は、
前記出力制限を行ないながら前記電圧変換装置を運転している時間が所定時間以上であり、かつ前記第2の蓄電装置が充電不足状態であることを含み、
前記制御装置は、前記冷却装置の動作に異常があると判断したときには、前記電圧変換装置の温度上昇を防止するために前記出力制限とは別の保護処理を行なう、車両用電源装置。
A voltage conversion device connected between first and second power storage devices having different output voltages, and performing voltage conversion when charging the second power storage device from the first power storage device;
A cooling device for cooling the voltage converter;
A temperature detector for detecting the temperature of the voltage converter;
A control device that performs output limitation on the voltage conversion device according to the output of the temperature detection unit, and determines abnormality of the cooling device based on a predetermined determination condition,
The predetermined judgment condition is:
It said method comprising the time you are driving the voltage converter while the output limit line that There are not less than a predetermined time, and said second power storage device is insufficiently charged state,
When the control device determines that the operation of the cooling device is abnormal, the control device performs a protection process different from the output restriction in order to prevent a temperature rise of the voltage conversion device.
前記第1の蓄電装置と前記電圧変換装置とを電気的に接続する経路上に設けられる接続装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記保護処理として、前記接続装置を開放状態に制御する、請求項1に記載の車両用電源装置。
A connection device provided on a path for electrically connecting the first power storage device and the voltage conversion device;
The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the control device controls the connection device to be in an open state as the protection process.
前記出力制限は、前記電圧変換装置の温度の上昇に対して最大出力制限値を複数段階に減少させることによって行なわれ、
前記制御装置は、前記複数段階の最大出力制限値のうち最大出力制限値を一番小さくした状態が所定期間継続したときに、前記冷却装置の動作に異常があると判断する、請求項1に記載の車両用電源装置。
The output limitation is performed by decreasing the maximum output limitation value in a plurality of stages with respect to the temperature rise of the voltage converter.
2. The control device according to claim 1, wherein the control device determines that there is an abnormality in the operation of the cooling device when a state in which the maximum output limit value is the smallest among the plurality of stages of maximum output limit values continues for a predetermined period. The power supply device for vehicles as described.
前記冷却装置は、
空冷用ファンと、
前記空冷用ファンによる送風を前記電圧変換装置に導く送風路とを含む、請求項1に記載の車両用電源装置。
The cooling device is
An air cooling fan,
The vehicle power supply device according to claim 1, further comprising: an air passage that guides air blown by the air cooling fan to the voltage conversion device.
前記第1の蓄電装置の電源電圧は、前記第2の蓄電装置の電源電圧より高く、
前記車両用電源装置が搭載される車両は、
前記第1の蓄電装置から電力を受けて車輪を駆動する回転電機と、
前記電圧変換装置および前記第2の蓄電装置から電力を受ける補機とを含む、請求項1に記載の車両用電源装置。
The power supply voltage of the first power storage device is higher than the power supply voltage of the second power storage device,
A vehicle equipped with the vehicle power supply device is
A rotating electrical machine that receives electric power from the first power storage device and drives a wheel;
The vehicle power supply device according to claim 1, comprising: an auxiliary machine that receives electric power from the voltage conversion device and the second power storage device.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用電源装置を搭載する車両。   A vehicle equipped with the vehicle power supply device according to claim 1.
JP2005364947A 2005-12-19 2005-12-19 Power supply device for vehicle and vehicle Active JP4752487B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005364947A JP4752487B2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Power supply device for vehicle and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005364947A JP4752487B2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Power supply device for vehicle and vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007168477A JP2007168477A (en) 2007-07-05
JP4752487B2 true JP4752487B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=38295642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005364947A Active JP4752487B2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Power supply device for vehicle and vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4752487B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6919546B2 (en) * 2017-12-13 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 Vehicle power supply system
JP7147621B2 (en) * 2019-02-20 2022-10-05 トヨタ自動車株式会社 Charging control device and method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0330782A (en) * 1989-06-29 1991-02-08 O G Giken Kk Antenna for microwave medical treatment device
JPH04265601A (en) * 1991-02-18 1992-09-21 Suzuki Motor Corp Controller for motor vehicle
JPH0865908A (en) * 1994-08-24 1996-03-08 Ryobi Ltd Charger
JP3724964B2 (en) * 1998-11-18 2005-12-07 株式会社デンソー Motor drive device
JP4172203B2 (en) * 2002-05-10 2008-10-29 トヨタ自動車株式会社 Power supply system, power supply control method, and computer-readable recording medium storing a program for causing computer to execute power supply control
JP2005160132A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Toyota Motor Corp Device for determining abnormality of cooler
JP4040587B2 (en) * 2004-02-24 2008-01-30 本田技研工業株式会社 Cooling control device for high-voltage components of hybrid vehicle
JP2005263080A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk In-vehicle power source distribution device with battery state detecting function

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007168477A (en) 2007-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101039679B1 (en) Mild hybrid system and method controlling thereof
US20110133547A1 (en) Motor drive system for hybrid vehicle and method for controlling the same in the event of failure
WO2007086231A1 (en) Cooling fan control device and method
JP2010200455A (en) Automobile and discharging method of smoothing capacitor
JP6371791B2 (en) Vehicle power supply
US11014452B2 (en) Electrically driven vehicle
JP2008289326A (en) Power system and vehicle including the same
JP3534010B2 (en) Automotive power supply
US10155448B2 (en) Method and system for controlling an isolated HV circuit
US11097621B2 (en) Power source system for electric-powered vehicle
JP4048787B2 (en) Load drive device
JP2010193595A (en) Apparatus, method and program for controlling power
US10680451B2 (en) Battery system for vehicle
JP2009171644A (en) Power supply unit of vehicle and its control method
JP5423617B2 (en) Electric vehicle control device
JP5919845B2 (en) vehicle
JP4752487B2 (en) Power supply device for vehicle and vehicle
US10988026B2 (en) Vehicle electrical load shed
JP2005255085A (en) Air-conditioner for vehicle
JP2005229706A (en) Controller for vehicle
JP2007089328A (en) Fault detection device of power conversion mechanism
JP2008110711A (en) Vehicle, and method for determining abnormality therein
JP2007228777A (en) Power supply control unit and vehicle
JP5617784B2 (en) Electricity system abnormality determination device
JP6852652B2 (en) Automobile

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101019

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110311

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: 20110426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110509

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4752487

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3