JP5745326B2 - 電気自動車の制御装置の起動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車の制御装置の起動装置に係り、より詳しくは、電気自動車の駆動時、低速充電時、及び急速充電時に電気自動車の制御装置を起動させる起動装置に関する。

経済発展に伴って自動車に対する需要が飛躍的な増加を見せている。一方、自動車の利用が増えるに従って、自動車から排出される排気ガスが環境を汚染する主要原因の一つとなってきている。従って、自動車の排出ガスを減らすことが要求されており、自動車業界においては、自動車からの排出ガスを削減する努力が続けられている。

これに加え、原油価格の国際的な高騰及び化石燃料資源の枯渇などによって、代替エネルギーを開発する競争が加速化されている。
このような現実を反映して、各国の自動車企業は次世代自動車開発の競争を熾烈に展開している。次世代自動車開発の最終目標は電気自動車であると考えられている。

電気自動車は電気を動力供給源として走行する車を意味する。
電気自動車は電力供給源として充電が可能なバッテリを搭載し、搭載されたバッテリから供給される電力を利用して走行する。
電気自動車は、電気によって作動して電気自動車を走行させるための電気モータ、及び電気モータに電気を供給するバッテリを必須の構成要素として構成される。

このような電気自動車のバッテリーに対する充電方法としては、家庭用電源を用いて充電する方法が脚光を浴びている（例えば特許文献１を参照）。
しかし、電気自動車の走行距離を増やすためにはバッテリの容量を大きくしなければならず、家庭用電源を用いて充電する方法は充電時間が長くなるという短所がある。

特開平１０−１１７４４１

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであって、プラグイン充電と急速充電との双方が可能な電気自動車において、状況に対応して必要な制御装置のみを起動させるようにした電気自動車の制御装置の起動装置を提供することを目的とする。

上述したような目的を達成するために、本発明は、電気自動車の状況に応じて必要な制御装置のみを稼働させるように車の制御装置のウェークアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）信号を細分化する。すなわち、キーオン（Ｋｅｙ ｏｎ）時には、ウェークアップ信号を車全体の制御装置に伝達し、プラグイン（ｐｌｕｇ−ｉｎ）充電時には、ウェークアップ信号を高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータからの充電装置と安全制御が可能な制御装置のみに伝達し、急速充電時には、ウェークアップ信号をバッテリ管理システム（ＢＭＳ）からの充電装置と安全制御が可能な制御装置のみに伝達するようにする。

本発明の好ましい実施形態による電気自動車の制御装置の起動装置は、入力側が、電気自動車のその他の制御装置に連結されたイグニションスイッチの両端に連結され、出力側が、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、バッテリ管理システムの一信号ポート、及び電気自動車の主制御装置に連結された第１スイッチと、入力側が、バッテリ管理システムの他の信号ポートに連結された高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端、及びイグニションスイッチの一端に連結された補助バッテリに連結され、出力側が、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、バッテリ管理システムの一信号ポート、及び主制御装置に連結された第２スイッチと、入力側が、補助バッテリ及びバッテリ管理システムの車−オンポートの間に連結され、出力側が、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、バッテリ管理システムの一信号ポート、及び主制御装置に連結された第３スイッチと、を有することを特徴とする。

また本発明は、第１スイッチが、イグニションスイッチがオンされることによってオンされ、車起動信号をバッテリ管理システム及び主制御装置に伝達する。
また本発明は、第２スイッチが、家庭用充電器によるプラグイン充電時に、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータからのウェークアップ信号によってオンされ、車起動信号を主制御装置に伝達する。
また本発明は、第２スイッチが、プラグイン充電時に、バッテリ管理システムがウェイクアップされた後にオンされる。

また本発明は、第３スイッチが、急速充電器による急速充電時に、バッテリ管理システムによってオンされ、車起動信号を主制御装置に伝達する。
また本発明は、第３スイッチは、急速充電時にバッテリ管理システムが急速充電器からのウェークアップ信号によってウェイクアップされた後にオンされる。

また本発明は、第１スイッチはリレーで構成されることが好ましい。
また本発明は、第２スイッチはリレーで構成されることが好ましい。
また本発明は、第３スイッチはリレーで構成されることが好ましい。

本発明によれば、必要な制御装置が優先的にウェークアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）されて他の制御装置をウェークアップするため、充電時に必要な制御装置のみが作動するようになり、消費電力消耗を減らすことができる。
また、バッテリ管理システムが現状況を把握し、より安定な管理が可能となる。

本発明の実施形態に係る電気自動車の制御装置の起動装置を示す構成図である。 本発明の実施形態に係るキーオン時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。 本発明の実施形態に係る家庭用電源による充電時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。 本発明の実施形態に係る急速充電時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。

以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態による電気自動車の制御装置の起動装置について説明する。
図１は本発明の実施形態による電気自動車の制御装置の起動装置を示す構成図である。
本発明の実施形態による電気自動車の制御装置の起動装置は、第１スイッチ１４、第２スイッチ２６、及び第３スイッチ２８を有する。

第１スイッチ１４の入力側は、電気自動車のその他の制御装置１０と連結されたイグニションスイッチ１２の両端に連結される。第１スイッチ１４の出力側は、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８の一信号ポート（Ａ）、及び電気自動車の主制御装置２０に連結される。好ましくは、第１スイッチ１４はリレーで構成される。
第１スイッチ１４は、イグニションスイッチ１２がオンされることによってオンされ、車起動信号を、バッテリ管理システム１８（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）及び主制御装置２０に伝達する。

第２スイッチ２６の入力側は、バッテリ管理システム１８の他の信号ポート（Ｂ）に連結された高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力端、及びイグニションスイッチ１２の一端に連結された補助バッテリ２４に連結される。第２スイッチ２６の出力側は、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８の一信号ポート（Ａ）、及び主制御装置２０に連結される。好ましくは、第２スイッチ２６はリレーで構成される。
第２スイッチ２６は、家庭用充電器によるプラグイン充電時に、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２からのウェークアップ信号によってオンされ、車起動信号を主制御装置２０に伝達する。ここで、第２スイッチ２６は、プラグイン充電時にバッテリ管理システム１８がウェイクアップされた後にオンされる。

第３スイッチ２８の入力側は、補助バッテリ２４及びバッテリ管理システム１８の車−オンポートの間に連結される。第３スイッチ２８の出力側は、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８の信号ポート（Ａ）、及び主制御装置２０に連結される。一方、バッテリ管理システム１８のもう一つの信号ポート（Ｃ）は、急速充電器３２に連結される。好ましくは、第３スイッチ２８はリレーで構成される。
第３スイッチ２８は、急速充電器３２による急速充電時にバッテリ管理システム１８によってオンされ、車起動信号を主制御装置２０に伝達する。ここで、第３スイッチ２８は、急速充電時にバッテリ管理システム１８が急速充電器３２からのウェークアップ信号によってウェイクアップされた後にオンされる。

図２は本発明の実施形態によるキーオン（Ｋｅｙ−ｏｎ）時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。
電気自動車の運転者がイグニションスイッチ１２をオンさせると、車起動信号（ＩＧ１）によって当該車両のその他の制御装置１０がウェイクアップされる。
イグニションスイッチ１２がオンされると第１スイッチ１４がオンされる。これにより、車起動信号（ＩＧ３）が低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８、及び主制御装置２０に伝達されて車を作動できるようになる。
バッテリ管理システム１８は、信号ポート（Ａ）に入力される信号によって、当該車両がキーオン状態であることを認識する。

図３は本発明の実施形態による家庭用電源による充電時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。
電気自動車の運転者が家庭用電源３０を車に連結して充電する場合（すなわち、家庭用充電器によるプラグイン充電時）は、最初に、家庭用電源３０が高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２に印加される。
これによって、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２は、ウェークアップ信号を出力する。

高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力されたウェークアップ信号は、バッテリ管理システム１８の信号ポート（Ｂ）に印加され、バッテリ管理システム１８をウェークアップさせる。
続いて、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ２２から出力されるウェークアップ信号によって第２スイッチ２６がオンされる。これによって、車起動信号（ＩＧ３）が低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８、及び主制御装置２０に伝達されて車が作動できる。

バッテリ管理システム１８は、入力されたウェークアップ信号及び車起動信号（ＩＧ３）によって車両に家庭用充電器が連結されたことを認識する。
このようにすれば、キーオフ状態における充電器連結時に高電圧バッテリ充電に関連する制御装置のみがウェークアップされて作動できる。

図４は本発明の実施形態による急速充電時の電気自動車の制御装置起動手順を説明する図である。
急速充電器３２を電気自動車に連結した場合、急速充電器３２のウェークアップ信号がバッテリ管理システム１８の信号ポート（Ｃ）に入力される。これにより、バッテリ管理システム１８がウェイクアップされる。

ウェイクアップされたバッテリ管理システム１８は、急速充電器３２が連結されていることを認識した後、車−オンポートによって第３スイッチ２８を制御する。
続いて、第３スイッチ２８がバッテリ管理システム１８の制御によってオンされる。第３スイッチ２８がオンされたことにより、車起動信号（ＩＧ３）が低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１６、バッテリ管理システム１８、及び主制御装置２０に伝達されて急速充電が可能になる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０ その他の制御装置
１２ イグニションスイッチ
１４ 第１スイッチ
１６ 低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ
１８ バッテリ管理システム
２０ 主制御装置
２２ 高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ
２４ 補助バッテリ
２６ 第２スイッチ
２８ 第３スイッチ
３０ 家庭用電源
３２ 急速充電器

Claims (9)

1. 電気自動車の状況に応じて必要な制御装置のみを稼働させるように車の制御装置のウェークアップ信号を細分化した、プラグイン充電と急速充電との双方が可能な電気自動車において、
   入力側が、前記電気自動車のその他の制御装置に連結されたイグニションスイッチの両端に連結され、出力側が、低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、バッテリ管理システムの一信号ポート、及び前記電気自動車の主制御装置に連結された第１スイッチと、
   入力側が、前記バッテリ管理システムの他の信号ポートに連結された高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端、及び前記イグニションスイッチの一端に連結された補助バッテリに連結され、出力側が、前記低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、前記バッテリ管理システムの一信号ポート、及び前記主制御装置に連結された第２スイッチと、
   入力側が、前記補助バッテリ及び前記バッテリ管理システムの車−オンポートの間に連結され、出力側が、前記低電圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、前記バッテリ管理システムの一信号ポート、及び前記主制御装置に連結された第３スイッチと、を有し、
   キーオン時には、前記ウェークアップ信号を車全体の制御装置に伝達し、プラグイン充電時には、前記ウェークアップ信号を前記高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータからの充電装置と安全制御が可能な制御装置のみに伝達し、急速充電時には、前記ウェークアップ信号を前記バッテリ管理システムからの充電装置と安全制御が可能な制御装置のみに伝達するようにすることを特徴とする、電気自動車の制御装置の起動装置。
   
2. 前記第１スイッチは、前記イグニションスイッチがオンされることによってオンされ、車起動信号を前記バッテリ管理システム及び前記主制御装置に伝達することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
3. 前記第２スイッチは、家庭用充電器によるプラグイン充電時に、前記高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータからのウェークアップ信号によってオンされ、車起動信号を前記主制御装置に伝達することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
4. 前記第２スイッチは、前記プラグイン充電時に、前記バッテリ管理システムがウェイクアップされた後にオンされることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
5. 前記第３スイッチは、急速充電器による急速充電時に前記バッテリ管理システムによってオンされ、車起動信号を前記主制御装置に伝達することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
6. 前記第３スイッチは、前記急速充電時に、前記バッテリ管理システムが前記急速充電器からのウェークアップ信号によってウェイクアップされた後にオンされることを特徴とする、請求項５に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
7. 前記第１スイッチはリレーで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
8. 前記第２スイッチはリレーで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。
9. 前記第３スイッチはリレーで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置の起動装置。

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