JP6116838B2 - Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device - Google Patents

Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device Download PDF

Info

Publication number
JP6116838B2
JP6116838B2 JP2012199936A JP2012199936A JP6116838B2 JP 6116838 B2 JP6116838 B2 JP 6116838B2 JP 2012199936 A JP2012199936 A JP 2012199936A JP 2012199936 A JP2012199936 A JP 2012199936A JP 6116838 B2 JP6116838 B2 JP 6116838B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
vehicle
circuit
traveling
power supply
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
JP2012199936A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014057415A (en
Inventor
智徳 國光
智徳 國光
Original Assignee
三洋電機株式会社
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 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to JP2012199936A priority Critical patent/JP6116838B2/en
Publication of JP2014057415A publication Critical patent/JP2014057415A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6116838B2 publication Critical patent/JP6116838B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Description

本発明は、ハイブリッドカーや電気自動車などの電動車両に搭載される電源装置と、この電源装置を備える電動車両に関する。   The present invention relates to a power supply device mounted on an electric vehicle such as a hybrid car or an electric vehicle, and an electric vehicle including the power supply device.
ハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両に搭載される電源装置は、車両を走行させるモータへの出力電力を大きくするために、複数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている走行用バッテリを備える。走行用バッテリは、モータに電力を供給して、モータで車両を走行し、また加速する。   A power supply device mounted on an electric vehicle such as a hybrid car or an electric vehicle is used for traveling in which a plurality of batteries are connected in series to increase the output voltage in order to increase the output power to the motor that drives the vehicle. A battery is provided. The traveling battery supplies electric power to the motor, travels the vehicle with the motor, and accelerates the vehicle.
ハイブリッドカーは、電源装置の走行用バッテリで駆動されるモータとエンジンの両方で走行し、電気自動車は、電源装置の走行用バッテリで駆動されるモータのみで走行する。また、ハイブリッドカーは、エンジンで発電機を駆動して走行用バッテリを充電し、ハイブリッドカーや電気自動車は、車両の回生制動によっても走行用バッテリを充電する。   The hybrid car travels by both a motor and an engine driven by a travel battery of the power supply device, and the electric vehicle travels only by a motor driven by the travel battery of the power supply device. The hybrid car drives a generator with an engine to charge a running battery, and the hybrid car and the electric vehicle charge the running battery also by regenerative braking of the vehicle.
この電源装置は、各電池の過充電と過放電を防止するように充放電をコントロールして、電池の劣化を少なく、また寿命を長くできる。このことを実現するために、電源装置は、走行用バッテリの電池状態を検出して、充放電をコントロールするバッテリコントロールユニットを備えている。バッテリコントロールユニットは電圧検出回路や残容量検出回路等を備えている。電圧検出回路は、走行用バッテリを構成する各々の電池の電圧を検出して、各電池の過充電や過放電、あるいは過充電や過放電に近い状態を判定し、残容量検出回路は走行用バッテリの残容量を検出する。このバッテリコントロールユニットは、電圧検出回路で電池の電圧を検出し、残容量検出回路で走行用バッテリの残容量を検出して、走行用バッテリの充放電をコントロールする。たとえば、バッテリコントロールユニットは、走行用バッテリが放電されて、何れかの電池の電圧が最低電圧まで低下して、過放電や過放電に近い状態になると、放電を停止し、また、何れかの電池の電圧が最高電圧まで上昇して過充電やこれに近い状態になると、充電を停止又は充電電流を小さくして、電池の過放電と過充電を防止する。   This power supply device controls charging / discharging so as to prevent overcharging and overdischarging of each battery, thereby reducing deterioration of the battery and extending its life. In order to realize this, the power supply device includes a battery control unit that detects the battery state of the traveling battery and controls charging and discharging. The battery control unit includes a voltage detection circuit, a remaining capacity detection circuit, and the like. The voltage detection circuit detects the voltage of each battery that constitutes the battery for traveling, and determines whether each battery is overcharged or overdischarged, or a state close to overcharge or overdischarge. Detect remaining battery capacity. The battery control unit detects the voltage of the battery with the voltage detection circuit, detects the remaining capacity of the traveling battery with the remaining capacity detection circuit, and controls charging / discharging of the traveling battery. For example, the battery control unit stops discharging when the battery for running is discharged and the voltage of one of the batteries drops to the lowest voltage and becomes close to overdischarge or overdischarge. When the battery voltage rises to the maximum voltage and becomes overcharged or close to this state, the charging is stopped or the charging current is reduced to prevent overdischarge and overcharge of the battery.
バッテリコントロールユニットは、走行用バッテリに接続されるが、出力電圧の高い走行用バッテリは、漏電や感電などの弊害を防止して安全性を向上させるために、アースラインを車両側のアースラインには接続せずに、車両側のアースラインから絶縁している。車両側のアースラインから絶縁されるバッテリコントロールユニットは、装備する電圧検出回路や残容量検出回路等、全てのアースラインが車両側のアースラインには接続されない。   The battery control unit is connected to the driving battery, but the driving battery with a high output voltage is connected to the ground line on the vehicle side in order to prevent problems such as electric leakage and electric shock and improve safety. Is isolated from the vehicle ground line without being connected. In the battery control unit that is insulated from the vehicle-side ground line, not all the ground lines such as the voltage detection circuit and the remaining capacity detection circuit that are provided are connected to the vehicle-side ground line.
特開2009−286292号公報JP 2009-286292 A
電動車両は、バッテリコントロールユニットから伝送される走行用バッテリの電池情報で走行用バッテリの放電電流をコントロールしながら走行する。したがって、車両用の電源装置は、走行用バッテリを構成している各々の電池の電圧を検出して、この検出電圧から走行用バッテリの充放電の電流をコントロールして車両を走行させている。電動車両をこの状態で走行させるために、車両用の電源装置は、バッテリコントロールユニットに設けている電圧検出回路で検出される各電池電圧等を直接に車両側に伝送し、あるいは、電池電圧や温度などの電池情報をインターフェース回路を介して車両側に伝送している。電圧検出回路やインターフェース回路は、走行用バッテリに接続されるので、走行用バッテリを車両側のアースラインから絶縁するバッテリコントロールユニットは、これを実装する回路基板を車両側のアースラインから絶縁して配置する必要があり、また、電池電圧等の電池情報を、アースラインが接続されない絶縁回路を介して車両側に伝送する必要があって、部品コストが高くなる欠点がある。   The electric vehicle travels while controlling the discharge current of the traveling battery based on the battery information of the traveling battery transmitted from the battery control unit. Therefore, the power supply device for vehicles detects the voltage of each battery which comprises the battery for driving | running | working, controls the electric current of charging / discharging of the battery for driving | running | working from this detection voltage, and makes a vehicle drive | work. In order to run the electric vehicle in this state, the power supply device for the vehicle transmits each battery voltage detected by the voltage detection circuit provided in the battery control unit directly to the vehicle side, or Battery information such as temperature is transmitted to the vehicle side via the interface circuit. Since the voltage detection circuit and the interface circuit are connected to the traveling battery, the battery control unit that insulates the traveling battery from the vehicle-side ground line insulates the circuit board on which the battery is mounted from the vehicle-side ground line. In addition, battery information such as battery voltage needs to be transmitted to the vehicle side through an insulating circuit not connected to the earth line, and there is a disadvantage that the cost of parts increases.
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、走行用バッテリを好ましい状態で充放電しながら、全体の回路構成を簡単にできる車両用の電源装置とこれを搭載する電動車両を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving the above-mentioned drawbacks. An important object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle that can simplify the entire circuit configuration while charging and discharging a battery for driving in a preferable state, and an electric vehicle equipped with the power supply device.
課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
本発明の車両用の電源装置は、複数の電池10を直列に接続しており、車両の走行モータ34に電力を供給する走行用バッテリ1と、この走行用バッテリ1を構成してなる各電池10の電圧を検出する電圧検出回路6を備えるバッテリコントロールユニット2とを備えている。電源装置は、バッテリコントロールユニット2のアースライン9が車両側のアースライン41に接続されて、バッテリコントロールユニット2が車両側のアースライン41から絶縁される絶縁部を装備しない。   The power supply device for a vehicle of the present invention has a plurality of batteries 10 connected in series, a traveling battery 1 that supplies power to a traveling motor 34 of the vehicle, and each battery that constitutes the traveling battery 1. And a battery control unit 2 having a voltage detection circuit 6 for detecting 10 voltages. The power supply device is not equipped with an insulating portion in which the ground line 9 of the battery control unit 2 is connected to the ground line 41 on the vehicle side and the battery control unit 2 is insulated from the ground line 41 on the vehicle side.
以上の電源装置は、走行用バッテリ1の充放電を好ましい状態としながら、全体の回路構成を簡単にできる特徴がある。それは、以上の電源装置が、走行用バッテリ1に接続しているバッテリコントロールユニット2のアースライン9を、車両のアースライン41に接続しているので、電源装置と車両側との間に、アースラインを接続しない絶縁回路を設けることなく、電源装置で走行用バッテリの各電池電圧を検出し、車両側では各電池の検出電圧に基づいて走行用バッテリの充放電をコントロールできるからである。   The above power supply device has a feature that the entire circuit configuration can be simplified while charging / discharging the battery 1 for traveling is in a preferable state. This is because the above power supply device connects the earth line 9 of the battery control unit 2 connected to the battery 1 for traveling to the earth line 41 of the vehicle. This is because each battery voltage of the traveling battery can be detected by the power supply device without providing an insulating circuit that does not connect the line, and charging / discharging of the traveling battery can be controlled on the vehicle side based on the detected voltage of each battery.
本発明の車両用の電源装置は、走行用バッテリ1の定格電圧を60V以下とすることができる。
以上の車両用の電源装置は、走行用バッテリの定格電圧が低いので、電源装置のアースラインを車両のアースラインに接続しながら、漏電や感電の被害を少なくできる特徴がある。
In the vehicle power supply device of the present invention, the rated voltage of the traveling battery 1 can be set to 60 V or less.
The vehicle power supply device described above has a feature that the rated voltage of the battery for travel is low, and thus the damage of electric leakage and electric shock can be reduced while the ground line of the power supply device is connected to the vehicle ground line.
本発明の車両用の電源装置は、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1の電池状態を検出する電池状態検出回路3と、この電池状態検出回路3で検出される電池状態に基づいて検出される電池情報を車両側に伝送するインターフェース回路5を備えて、電池状態検出回路3は電圧検出回路6を含み、インターフェース回路5はアースライン9を車両側のアースライン41に接続して、インターフェース回路5と車両側とのアースラインを絶縁する絶縁部を設けることなく電池情報を車両側に伝送することができる。
以上の車両用の電源装置は、電源装置と車両側との間に絶縁回路を設けることなく、インターフェース回路でもって走行用バッテリの電池情報を車両側に伝送できる。したがって、車両側では、走行用バッテリの電池情報に基づいて、走行用バッテリを理想的な状態で充放電して、電池の劣化を防止し、電池の寿命を長くできる。
In the power supply device for a vehicle according to the present invention, the battery control unit 2 is detected based on a battery state detection circuit 3 that detects a battery state of the traveling battery 1 and a battery state detected by the battery state detection circuit 3. An interface circuit 5 for transmitting battery information to the vehicle side, the battery state detection circuit 3 includes a voltage detection circuit 6, and the interface circuit 5 connects the ground line 9 to the ground line 41 on the vehicle side. The battery information can be transmitted to the vehicle side without providing an insulating part for insulating the ground line between the vehicle 5 and the vehicle side.
The vehicle power supply device described above can transmit battery information of the battery for traveling to the vehicle side with an interface circuit without providing an insulating circuit between the power supply device and the vehicle side. Therefore, on the vehicle side, based on the battery information of the travel battery, the travel battery can be charged and discharged in an ideal state to prevent the battery from deteriorating and to prolong the battery life.
本発明の車両用の電源装置は、電池状態検出回路3が、電圧検出回路6と、走行用バッテリ1の電池温度を検出する温度検出回路7と、残容量を検出する残容量検出回路8を備えることができる。
以上の電源装置は、車両側に各電池の電圧のみでなく、電池の温度と残容量からも、走行用バッテリの充放電をコントロールして、より理想的な状態で走行用バッテリを充放電できる。このため、走行用バッテリの劣化をより少なくして、電池寿命をより長くできる。
In the vehicle power supply device of the present invention, the battery state detection circuit 3 includes a voltage detection circuit 6, a temperature detection circuit 7 that detects the battery temperature of the traveling battery 1, and a remaining capacity detection circuit 8 that detects the remaining capacity. Can be provided.
The above power supply device can charge / discharge the traveling battery in a more ideal state by controlling the charging / discharging of the traveling battery not only from the voltage of each battery on the vehicle side but also from the temperature and remaining capacity of the battery. . For this reason, deterioration of the battery for driving | running | working can be decreased and battery life can be lengthened more.
本発明の車両用の電源装置は、走行用バッテリ1が車両の電装機器38に電力を供給することができる。
以上の電源装置は、走行用バッテリから車両側の電装機器に電力を供給するので、車両側では電装用バッテリを搭載することなく、走行用バッテリで電装機器を動作できる。
In the power supply device for a vehicle of the present invention, the traveling battery 1 can supply power to the electrical equipment 38 of the vehicle.
Since the above power supply device supplies electric power from the traveling battery to the electrical equipment on the vehicle side, the electrical equipment can be operated with the traveling battery without mounting the electrical equipment battery on the vehicle side.
本発明の車両用の電源装置は、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1を構成する各電池10の電圧を均等化する均等化回路17を備えて、この均等化回路17のアースライン9を、車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電源装置は、走行用バッテリを構成する各電池を均等化しながら充放電するので、特定の電池が過充電や過放電されるのを防止しながら、走行用バッテリを充放電できる。このため、特定の電池が劣化する弊害を防止して、走行用バッテリの寿命を長くできる。また、均等化回路のアースラインを車両のアースラインに接続するので、均等化回路の回路構成、とくに均等化回路の電源回路を簡単にできる特徴がある。電源回路に、車両のアースラインから絶縁された絶縁型の電源回路を使用する必要がないからである。
In the vehicle power supply device of the present invention, the battery control unit 2 includes an equalizing circuit 17 that equalizes the voltages of the batteries 10 constituting the traveling battery 1, and the earth line 9 of the equalizing circuit 17 is provided. It can be connected to the ground line 41 of the vehicle.
The power supply device described above charges and discharges while equalizing each battery constituting the traveling battery, so that the traveling battery can be charged and discharged while preventing a specific battery from being overcharged or overdischarged. For this reason, the trouble that a specific battery deteriorates can be prevented, and the life of the traveling battery can be extended. Further, since the ground line of the equalization circuit is connected to the ground line of the vehicle, the circuit configuration of the equalization circuit, particularly the power circuit of the equalization circuit can be simplified. This is because it is not necessary to use an insulated power supply circuit insulated from the vehicle ground line for the power supply circuit.
本発明の車両用の電源装置は、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1の出力電圧を変換して、電圧検出回路6の電源ラインに電力を供給する電源回路16を備えて、この電源回路16のアースライン9を車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電源装置は、走行用バッテリから電圧検出回路に動作電力を供給するので、電圧検出回路に、電装用バッテリなどから動作電力を供給する必要がなく、電源回路を簡単にできる。
The vehicle power supply device of the present invention includes a power supply circuit 16 in which the battery control unit 2 converts the output voltage of the traveling battery 1 and supplies power to the power supply line of the voltage detection circuit 6. Sixteen earth lines 9 can be connected to the earth line 41 of the vehicle.
Since the above power supply device supplies operating power from the traveling battery to the voltage detection circuit, it is not necessary to supply operating power to the voltage detection circuit from an electrical battery or the like, and the power supply circuit can be simplified.
本発明の車両用の電源装置は、バッテリコントロールユニット2が、電圧検出回路6で検出される電池電圧で走行用バッテリ1の充放電を制御するバッテリコントロール回路4を備えて、このバッテリコントロール回路4のアースライン9を車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電源装置は、バッテリコントロール回路でもって、各電池電圧から走行用バッテリの充放電電流を最適値にコントロールできる。この回路構成の電源装置は、電圧検出回路で各電池電圧を検出し、バッテリコントロール回路でもって、電圧検出回路で検出する電池電圧から走行用バッテリを充放電する電流を演算して、演算される電流で走行用バッテリをコントロールして、走行用バッテリの劣化を防止して寿命を長くできる。
The power supply device for a vehicle according to the present invention includes a battery control circuit 4 in which the battery control unit 2 controls charging / discharging of the traveling battery 1 with a battery voltage detected by the voltage detection circuit 6. The earth line 9 can be connected to the earth line 41 of the vehicle.
The power supply apparatus described above can control the charge / discharge current of the battery for traveling to the optimum value from each battery voltage by the battery control circuit. In the power supply device having this circuit configuration, each battery voltage is detected by the voltage detection circuit, and the battery control circuit calculates the current for charging / discharging the traveling battery from the battery voltage detected by the voltage detection circuit. The running battery can be controlled by electric current to prevent the running battery from deteriorating and extend its life.
本発明の車両用の電源装置は、走行用バッテリ1の出力側に接続してなる出力スイッチ11と、この出力スイッチ11と並列に接続してなる、プリチャージスイッチ13とプリチャージ抵抗14との直列回路からなるプリチャージ回路12と、出力スイッチ11とプリチャージスイッチ13とを制御する切換回路15とを備えて、出力スイッチ11とプリチャージ回路12との並列回路を、走行用バッテリ1の正負の何れかの出力側に接続し、さらに、切換回路15のアースライン9を車両側のアースライン41に接続することができる。この電源装置は、切換回路15がプリチャージ回路12で車両側負荷30のコンデンサー31をプリチャージする状態で、出力スイッチ11をオンに切り換えることができる。
以上の電源装置は、出力スイッチとプリチャージ回路とを、走行用バッテリの正負の片側の出力側に接続するので、出力スイッチとこれを接続する切換回路の回路構成を簡単にできる。
The power supply device for a vehicle according to the present invention includes an output switch 11 connected to the output side of the traveling battery 1, and a precharge switch 13 and a precharge resistor 14 connected in parallel with the output switch 11. A precharge circuit 12 composed of a series circuit and a switching circuit 15 for controlling the output switch 11 and the precharge switch 13 are provided, and the parallel circuit of the output switch 11 and the precharge circuit 12 is connected to the sign of the traveling battery 1. In addition, the earth line 9 of the switching circuit 15 can be connected to the earth line 41 on the vehicle side. In the power supply device, the output switch 11 can be switched on while the switching circuit 15 precharges the capacitor 31 of the vehicle-side load 30 by the precharge circuit 12.
In the above power supply device, the output switch and the precharge circuit are connected to the output side of one of the positive and negative sides of the traveling battery, so that the circuit configuration of the output switch and the switching circuit connecting the output switch can be simplified.
本発明の電動車両は、車両を走行させる走行モータ34と、この走行モータ34に電力を供給する走行用バッテリ1を備える電源装置100と、この電源装置100の走行用バッテリ1を充電する発電機35と、この発電機35を駆動するエンジン36とを備える。電源装置は、複数の電池10を直列に接続して、車両の走行モータ34に電力を供給する走行用バッテリ1と、この走行用バッテリ1を構成してなる各電池10の電圧を検出する電圧検出回路6を備えるバッテリコントロールユニット2とを備えて、走行用バッテリ1のアースライン9と、電圧検出回路6のアースライン9を車両のアースライン41に接続している。   The electric vehicle of the present invention includes a travel motor 34 that travels the vehicle, a power supply device 100 that includes a travel battery 1 that supplies power to the travel motor 34, and a generator that charges the travel battery 1 of the power supply device 100. 35 and an engine 36 that drives the generator 35. The power supply device includes a traveling battery 1 that connects a plurality of batteries 10 in series and supplies power to a traveling motor 34 of the vehicle, and a voltage that detects the voltage of each battery 10 that constitutes the traveling battery 1. The battery control unit 2 including the detection circuit 6 is provided, and the ground line 9 of the traveling battery 1 and the ground line 9 of the voltage detection circuit 6 are connected to the ground line 41 of the vehicle.
以上の電動車両は、走行用バッテリの充放電を好ましい状態にコントロールしながら、全体の回路構成を簡単にできる特徴がある。それは、以上の電動車両が、走行用バッテリのアースラインと、電圧検出回路のアースラインの両方を、車両のアースラインに接続しているので、電源装置と車両側との間に、アースラインを接続しない絶縁回路を設けることなく、電源装置で走行用バッテリの各電池電圧を検出し、車両側では各電池の検出電圧に基づいて走行用バッテリの充放電をコントロールできるからである。   The electric vehicle described above has a feature that the entire circuit configuration can be simplified while controlling the charging / discharging of the traveling battery to a preferable state. This is because the above-mentioned electric vehicle has both the ground line of the battery for traveling and the ground line of the voltage detection circuit connected to the ground line of the vehicle, so that the ground line is connected between the power supply device and the vehicle side. This is because each battery voltage of the traveling battery can be detected by the power supply device without providing an insulating circuit that is not connected, and charging / discharging of the traveling battery can be controlled on the vehicle side based on the detected voltage of each battery.
本発明の電動車両は、走行用バッテリ1の定格電圧を60V以下とすることができる。
以上の電動車両は、走行用バッテリの定格電圧を低くしているので、電源装置のアースラインを車両のアースラインに接続しながら、漏電や感電の被害を少なくできる特徴がある。
In the electric vehicle of the present invention, the rated voltage of the traveling battery 1 can be set to 60 V or less.
The electric vehicle described above has a feature that the rated voltage of the battery for driving is lowered, so that the damage of electric leakage and electric shock can be reduced while connecting the ground line of the power supply device to the ground line of the vehicle.
本発明の電動車両は、エンジン36で車両を走行させることができる。
以上の電動車両は、モータとエンジンの両方で車両を走行できる。
The electric vehicle of the present invention can be driven by the engine 36.
The above-described electric vehicle can travel on both the motor and the engine.
本発明の電動車両は、エンジン36を制御するエンジンコントロールユニット32を備えて、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1の電池状態を検出する電池状態検出回路3と、電池状態検出回路3で検出される走行用バッテリ1の電池情報をエンジンコントロールユニット32に伝送するインターフェース回路5を備えて、電池状態検出回路3は前記電圧検出回路6を含み、インターフェース回路5はアースライン9を車両側のアースライン41に接続すると共に、アースラインを絶縁してなる絶縁回路を介することなく、電池情報をエンジンコントロールユニット32に伝送することができる。
以上の電動車両は、電源装置と車両側との間に絶縁回路を設けることなく、インターフェース回路でもって走行用バッテリの電池情報を車両側に伝送できる。したがって、車両側では、走行用バッテリの電池情報に基づいて、走行用バッテリを理想的な状態で充放電して、電池の劣化を防止して、電池の寿命を長くできる。
The electric vehicle according to the present invention includes an engine control unit 32 that controls the engine 36, and the battery control unit 2 detects the battery state of the battery 1 for traveling using the battery state detection circuit 3 and the battery state detection circuit 3. The battery circuit 1 includes an interface circuit 5 for transmitting battery information of the traveling battery 1 to the engine control unit 32. The battery state detection circuit 3 includes the voltage detection circuit 6, and the interface circuit 5 connects the ground line 9 to the ground on the vehicle side. Battery information can be transmitted to the engine control unit 32 without being connected to the line 41 and through an insulation circuit that insulates the ground line.
The above electric vehicle can transmit the battery information of the battery for traveling to the vehicle side with an interface circuit without providing an insulation circuit between the power supply device and the vehicle side. Therefore, on the vehicle side, based on the battery information of the traveling battery, the traveling battery can be charged and discharged in an ideal state to prevent the battery from deteriorating and to extend the battery life.
本発明の電動車両は、電池状態検出回路3が、電圧検出回路6と、走行用バッテリ1の電池温度を検出する温度検出回路7を備えることができる。
以上の電動車両は、電源装置から車両側に各電池の電圧のみでなく、電池の温度も電池情報として伝送するので、車両側では電池の電圧と温度の両方から理想的な状態で走行用バッテリを充放電できる。このため、走行用バッテリの劣化をより少なくして、電池寿命をより長くできる。
In the electric vehicle of the present invention, the battery state detection circuit 3 can include a voltage detection circuit 6 and a temperature detection circuit 7 that detects the battery temperature of the battery 1 for traveling.
The above-described electric vehicle transmits not only the voltage of each battery from the power supply device to the vehicle side but also the battery temperature as battery information. Therefore, the battery for traveling in an ideal state from both the voltage and temperature of the battery on the vehicle side. Can be charged and discharged. For this reason, deterioration of the battery for driving | running | working can be decreased and battery life can be lengthened more.
本発明の電動車両は、走行モータ34を発電機35に兼用することができる。
以上の電動車両は、走行モータを発電機に兼用するので、専用の発電機を設けることなく、走行用バッテリを充電できる。
In the electric vehicle of the present invention, the traveling motor 34 can also be used as the generator 35.
Since the above-described electric vehicle also uses the traveling motor as a generator, the traveling battery can be charged without providing a dedicated generator.
本発明の電動車両は、車両の電装機器38に電力を供給する、定格電圧を12Vとする電装用バッテリ40を備えることができる。
以上の電動車両は、電源電圧を12Vとする従来の電装機器を使用しながら、走行用バッテリから車両を走行させるモータに電力を供給できる。
The electric vehicle of the present invention can include an electrical battery 40 that supplies power to the electrical equipment 38 of the vehicle and has a rated voltage of 12V.
The above-described electric vehicle can supply electric power from a battery for traveling to a motor that causes the vehicle to travel while using conventional electrical equipment having a power supply voltage of 12V.
本発明の電動車両は、走行用バッテリ1が車両の電装機器38に電力を供給することができる。
以上の電動車両は、走行用バッテリから車両側の電装機器に電力を供給するので、電装用バッテリを搭載することなく、走行用バッテリで電装機器に動作電力を供給できる。
In the electric vehicle of the present invention, the traveling battery 1 can supply electric power to the electrical equipment 38 of the vehicle.
Since the above electric vehicle supplies electric power from the traveling battery to the electric device on the vehicle side, it is possible to supply the operating electric power to the electric device with the traveling battery without mounting the electric battery.
本発明の電動車両は、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1を構成する各電池10の電圧を均等化する均等化回路17を備えて、均等化回路17のアースライン9を、車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電動車両は、走行用バッテリを構成する各電池を均等化しながら充放電するので、特定の電池が過充電や過放電になるのを防止しながら、走行用バッテリを充放電できる。このため、特定の電池が劣化する弊害を防止して、走行用バッテリの寿命を長くできる。また、均等化回路のアースラインを車両のアースラインに接続するので、均等化回路の回路構成、とくに均等化回路の電源回路を簡単にできる特徴がある。電源回路に、車両のアースラインから絶縁された絶縁型の電源回路を使用する必要がないからである。
In the electric vehicle according to the present invention, the battery control unit 2 includes an equalization circuit 17 for equalizing the voltages of the batteries 10 constituting the traveling battery 1, and the ground line 9 of the equalization circuit 17 is connected to the ground of the vehicle. Can be connected to line 41.
Since the above electric vehicle charges and discharges while equalizing each battery constituting the battery for traveling, the battery for traveling can be charged and discharged while preventing a specific battery from being overcharged or overdischarged. For this reason, the trouble that a specific battery deteriorates can be prevented, and the life of the traveling battery can be extended. Further, since the ground line of the equalization circuit is connected to the ground line of the vehicle, the circuit configuration of the equalization circuit, particularly the power circuit of the equalization circuit can be simplified. This is because it is not necessary to use an insulated power supply circuit insulated from the vehicle ground line for the power supply circuit.
本発明の電動車両は、バッテリコントロールユニット2が、走行用バッテリ1の出力電圧を変換して、電圧検出回路6の電源ラインに電力を供給する電源回路16を備えて、この電源回路16のアースライン9を車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電動車両は、走行用バッテリから電圧検出回路に動作電力を供給するので、電圧検出回路に、電装用バッテリなどから動作電力を供給する必要がなく、電源回路を簡単にできる。
The electric vehicle of the present invention includes a power supply circuit 16 in which the battery control unit 2 converts the output voltage of the traveling battery 1 and supplies power to the power supply line of the voltage detection circuit 6. Line 9 can be connected to an earth line 41 of the vehicle.
Since the above-described electric vehicle supplies operating power from the running battery to the voltage detection circuit, it is not necessary to supply operating power from the battery for electrical equipment to the voltage detection circuit, and the power supply circuit can be simplified.
本発明の電動車両は、バッテリコントロールユニット2が、電圧検出回路6で検出される電池電圧で走行用バッテリ1の充放電を制御するバッテリコントロール回路4を備えて、このバッテリコントロール回路4のアースライン9を車両のアースライン41に接続することができる。
以上の電動車両は、バッテリコントロール回路でもって、各電池電圧から走行用バッテリの充放電電流を最適値にコントロールできる。この回路構成の電源装置は、電圧検出回路で各電池電圧を検出し、バッテリコントロール回路でもって、電圧検出回路で検出する電池電圧から走行用バッテリを充放電する電流を演算して、演算される電流で走行用バッテリをコントロールして、走行用バッテリの劣化を防止して電池寿命を長くできる。
The electric vehicle according to the present invention includes a battery control circuit 4 in which the battery control unit 2 controls charging / discharging of the traveling battery 1 with the battery voltage detected by the voltage detection circuit 6. 9 can be connected to the earth line 41 of the vehicle.
The above electric vehicle can control the charging / discharging current of the battery for traveling to the optimum value from each battery voltage by the battery control circuit. In the power supply device having this circuit configuration, each battery voltage is detected by the voltage detection circuit, and the battery control circuit calculates the current for charging / discharging the traveling battery from the battery voltage detected by the voltage detection circuit. The battery for traveling can be controlled with electric current to prevent deterioration of the battery for traveling and to extend the battery life.
本発明の電動車両は、走行用バッテリ1の出力側に接続してなる出力スイッチ11と、この出力スイッチ11と並列に接続してなる、プリチャージスイッチ13とプリチャージ抵抗14との直列回路からなるプリチャージ回路12と、出力スイッチ11とプリチャージスイッチ13とを制御する切換回路15とを備えて、出力スイッチ11とプリチャージ回路12との並列回路を、走行用バッテリ1の正負の何れかの出力側に接続し、切換回路15のアースライン9を車両のアースライン41に接続することができる。この電動車両は、切換回路15がプリチャージ回路12で車両側負荷30のコンデンサー31をプリチャージする状態で、出力スイッチ11をオンに切り換えることができる。
以上の電動車両は、出力スイッチとプリチャージ回路とを、走行用バッテリの正負の片側に出力側に接続するので、出力スイッチとこれを接続する切換回路の回路構成を簡単にできる。
The electric vehicle of the present invention includes an output switch 11 connected to the output side of the traveling battery 1 and a series circuit of a precharge switch 13 and a precharge resistor 14 connected in parallel with the output switch 11. And a switching circuit 15 for controlling the output switch 11 and the precharge switch 13, and the parallel circuit of the output switch 11 and the precharge circuit 12 is either positive or negative of the traveling battery 1. The earth line 9 of the switching circuit 15 can be connected to the earth line 41 of the vehicle. In this electric vehicle, the output switch 11 can be switched on in a state where the switching circuit 15 precharges the capacitor 31 of the vehicle side load 30 by the precharge circuit 12.
In the above-described electric vehicle, since the output switch and the precharge circuit are connected to the output side on one side of the traveling battery, the circuit configuration of the output switch and the switching circuit connecting the output switch can be simplified.
本発明の一実施の形態にかかる電源装置を備える電動車両のブロック図である。It is a block diagram of an electric vehicle provided with the power supply device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態にかかる電源装置を備える電動車両のブロック図である。It is a block diagram of an electric vehicle provided with the power supply device concerning other embodiment of this invention.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置とこれを搭載する電動車両を例示するものであって、本発明は電源装置と電動車両を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a power supply device for a vehicle for embodying the technical idea of the present invention and an electric vehicle equipped with the power supply device, and the present invention includes the power supply device and the electric vehicle. Not specified below. Furthermore, this specification does not limit the members shown in the claims to the members of the embodiments.
(電動車両)
図1は、電動車両であるハイブリッドカーのブロック図である。この電動車両は、電源装置を車両側の負荷30に接続している。電源装置は、走行用バッテリ1と、走行用バッテリ1の充放電を制御するバッテリコントロールユニット2とを備える。車両側の負荷30は、電源装置の出力側に接続しているコンデンサー31と、バッテリコントロールユニット2から伝送される電池情報で走行用バッテリ1の電流をコントロールするエンジンコントロールユニット(ECU)32と、走行用バッテリ1の出力をモータ34に供給するDC/ACインバータ33と、DC/ACインバータ33に接続しているモータ34とを備える。この図の電動車両は、モータ34を発電機35に兼用している。モータ34は車両の車輪37を回転して車両を走行し、モータ34に兼用される発電機35は、走行用バッテリ1を充電する。モータ34に兼用される発電機35は、エンジン36に回転されて走行用バッテリ1を充電し、また回生制動で車輪37に回転されて走行用バッテリ1を充電する。
(Electric vehicle)
FIG. 1 is a block diagram of a hybrid car that is an electric vehicle. This electric vehicle has a power supply device connected to a load 30 on the vehicle side. The power supply device includes a traveling battery 1 and a battery control unit 2 that controls charging / discharging of the traveling battery 1. The vehicle-side load 30 includes a capacitor 31 connected to the output side of the power supply device, an engine control unit (ECU) 32 that controls the current of the traveling battery 1 with battery information transmitted from the battery control unit 2, and A DC / AC inverter 33 that supplies the output of the traveling battery 1 to the motor 34 and a motor 34 connected to the DC / AC inverter 33 are provided. In the electric vehicle shown in this figure, the motor 34 is also used as the generator 35. The motor 34 rotates the vehicle wheel 37 to travel the vehicle, and the generator 35 that is also used as the motor 34 charges the traveling battery 1. The generator 35 also used as the motor 34 is rotated by the engine 36 to charge the traveling battery 1, and is rotated to the wheel 37 by regenerative braking to charge the traveling battery 1.
図1の電動車両は、モータ34を発電機35に兼用するが、図2に示すように、モータ34と発電機35を別に設けることもできる。この電動車両は、走行用バッテリ1でモータ34を駆動し、発電機35をエンジン36と車輪37の回生制動で駆動して、走行用バッテリ1を充電する。   The electric vehicle shown in FIG. 1 uses the motor 34 as the generator 35, but the motor 34 and the generator 35 may be provided separately as shown in FIG. The electric vehicle drives the motor 34 with the traveling battery 1 and drives the generator 35 by regenerative braking of the engine 36 and the wheels 37 to charge the traveling battery 1.
図1の電動車両は、電装機器38の電源に電源装置の走行用バッテリ1を使用する。したがって、走行用バッテリ1が電装機器38に動作電力を供給する。電装機器38は、走行用バッテリ1の出力電圧で動作する。さらに、図1の電動車両は、ECU32にも走行用バッテリ1から動作電力を供給する。この電動車両は、定格電圧を12Vとする電装用バッテリを搭載することなく、走行用バッテリ1から電装機器38とECU32に動作電力を供給する。   The electric vehicle shown in FIG. 1 uses the traveling battery 1 of the power supply device as a power source for the electrical equipment 38. Therefore, the traveling battery 1 supplies operating power to the electrical equipment 38. The electrical equipment 38 operates with the output voltage of the traveling battery 1. Further, the electric vehicle shown in FIG. 1 also supplies operating power from the traveling battery 1 to the ECU 32. This electric vehicle supplies operating power from the traveling battery 1 to the electrical equipment 38 and the ECU 32 without mounting an electrical equipment battery having a rated voltage of 12V.
ただ、電動車両は、図2のブロック図に示すように、電装用バッテリ40を搭載して、この電装用バッテリ40から電装機器38とECU32に動作電力を供給することもできる。この図の電動車両は、電装用バッテリ40のマイナス側、すなわち車両側のアースライン41を車両側のシャーシーアース42に接続して、電装機器38とECU32のアースライン41を車両のシャーシーアース42に接続している。電装用バッテリ40には定格電圧を12Vとする鉛バッテリを使用する。   However, as shown in the block diagram of FIG. 2, the electric vehicle can also be equipped with an electrical equipment battery 40 and supply operating power from the electrical equipment battery 40 to the electrical equipment 38 and the ECU 32. In the electric vehicle of this figure, the negative side of the battery 40 for electrical equipment, that is, the ground line 41 on the vehicle side is connected to the chassis ground 42 on the vehicle side, and the electrical equipment 38 and the ground line 41 of the ECU 32 are connected to the chassis ground of the vehicle. 42 is connected. A lead battery having a rated voltage of 12V is used as the electrical battery 40.
(車両側の負荷30)
車両側の負荷30は、電源装置の出力側に大容量のコンデンサー31を並列に接続している。このコンデンサー31は、走行用バッテリ1の放電状態において、負荷30に瞬間的に大電力を供給する。したがって、走行用バッテリ1と並列にコンデンサー31を接続して、車両側の負荷30に供給できる瞬間電力を大きくできる。コンデンサー31から負荷30に瞬間的に供給できる電力は、静電容量を大きくして大きくできるので、このコンデンサー31には、たとえば1000〜6000μFと極めて大きい静電容量のものが使用される。
(Vehicle side load 30)
The vehicle-side load 30 has a large-capacity capacitor 31 connected in parallel to the output side of the power supply device. The capacitor 31 instantaneously supplies high power to the load 30 in the discharged state of the traveling battery 1. Accordingly, the instantaneous power that can be supplied to the load 30 on the vehicle side can be increased by connecting the capacitor 31 in parallel with the traveling battery 1. Since the electric power that can be instantaneously supplied from the capacitor 31 to the load 30 can be increased by increasing the capacitance, a capacitor having an extremely large capacitance of, for example, 1000 to 6000 μF is used.
ECU32は、アースライン41を車両のシャーシーアースに接続している。図1のECU32は、走行用バッテリ1から動作電力を供給している。したがって、このECU32は、走行用バッテリ1の電圧を変換すると共に、電圧を安定化して出力する電源回路(図示せず)を備える。   The ECU 32 connects the earth line 41 to the chassis earth of the vehicle. The ECU 32 in FIG. 1 supplies operating power from the traveling battery 1. Therefore, the ECU 32 includes a power supply circuit (not shown) that converts the voltage of the traveling battery 1 and stabilizes and outputs the voltage.
ECU32は、モータ34とエンジン36の出力をコントロールして車両を所定の速度で走行させる。ECU32は、電源装置から伝送される走行用バッテリ1の電池情報と、ドライバーのアクセル操作量に基づいて、モータ34とエンジン36の出力をコントロールして、車両を所定の速度で走行させる。電源装置は、走行用バッテリ1を構成している各電池10の電圧、残容量、温度等を電池情報としてECU32に伝送する。この電池情報を検出するECU32は、各電池10の過充電や過放電を防止し、かつ電池10の劣化が少なくなる電流で走行用バッテリ1からモータ34に電力を供給し、また、走行用バッテリ1を充電する。電源装置は、走行用バッテリ1を充放電する最大電流を電池情報としてECU32に伝送することもできる。この電源装置は、走行用バッテリ1の電池10の電圧、温度、残容量から最大電流を演算してECU32に伝送する。   The ECU 32 controls the outputs of the motor 34 and the engine 36 to drive the vehicle at a predetermined speed. The ECU 32 controls the outputs of the motor 34 and the engine 36 based on the battery information of the traveling battery 1 transmitted from the power supply device and the accelerator operation amount of the driver, and causes the vehicle to travel at a predetermined speed. The power supply device transmits the voltage, remaining capacity, temperature, and the like of each battery 10 constituting the traveling battery 1 to the ECU 32 as battery information. The ECU 32 that detects the battery information supplies power from the traveling battery 1 to the motor 34 with a current that prevents overcharge and overdischarge of each battery 10 and reduces the deterioration of the battery 10. 1 is charged. The power supply device can also transmit the maximum current for charging / discharging the traveling battery 1 to the ECU 32 as battery information. This power supply device calculates the maximum current from the voltage, temperature, and remaining capacity of the battery 10 of the traveling battery 1 and transmits it to the ECU 32.
DC/ACインバータ33は、走行用バッテリ1の直流を交流に変換して、モータ34に供給する。DC/ACインバータ33は、走行用バッテリ1の電圧を昇圧してモータ34に供給することもできる。モータ34は、主として三相交流モータが使用されるので、DC/ACインバータ33は、直流を三相交流に変換してモータ34に供給する。DC/ACインバータ33は、ECU32にコントロールされて、モータ34の供給電力をコントロールする。DC/ACインバータ33は、走行用バッテリ1の電圧を昇圧してモータ34に供給する。この電動車両は、走行用バッテリ1の電圧を低くして、モータ34の供給電圧を高くして、モータ34の出力を大きくできる。ただ、DC/ACインバータは、走行用バッテリの電圧を昇圧することなくモータに供給することもできる。   The DC / AC inverter 33 converts the direct current of the traveling battery 1 into alternating current and supplies it to the motor 34. The DC / AC inverter 33 can also boost the voltage of the traveling battery 1 and supply it to the motor 34. Since a three-phase AC motor is mainly used as the motor 34, the DC / AC inverter 33 converts direct current into three-phase alternating current and supplies it to the motor 34. The DC / AC inverter 33 is controlled by the ECU 32 to control the power supplied to the motor 34. The DC / AC inverter 33 boosts the voltage of the traveling battery 1 and supplies it to the motor 34. This electric vehicle can increase the output of the motor 34 by decreasing the voltage of the traveling battery 1 and increasing the supply voltage of the motor 34. However, the DC / AC inverter can also supply the voltage to the motor without increasing the voltage of the traveling battery.
さらに、DC/ACインバータ33は、走行用バッテリ1を充電する状態にあっては、モータ34に兼用される発電機35の交流出力を直流に変換して、走行用バッテリ1を充電する。ECU32は、走行用バッテリ1の残容量が設定範囲、たとえば、50%±20%となるように、DC/ACインバータ33をコントロールして、走行用バッテリ1の放電と充電をコントロールする。走行用バッテリ1の残容量が少なくなると、エンジン36でモータ34の発電機35を駆動して、走行用バッテリ1を充電する。走行用バッテリ1の残容量が設定範囲になると、走行用バッテリ1の充電を停止する。ECU32は、走行用バッテリ1の残容量が設定範囲よりも小さくなると、走行用バッテリ1の放電を停止させる。走行用バッテリ1の残容量は、電源装置のバッテリコントロールユニット2から電池情報として、ECU32に伝送される。   Further, in a state where the traveling battery 1 is charged, the DC / AC inverter 33 converts the alternating current output of the generator 35 also used as the motor 34 into direct current to charge the traveling battery 1. The ECU 32 controls the discharging and charging of the traveling battery 1 by controlling the DC / AC inverter 33 so that the remaining capacity of the traveling battery 1 is within a set range, for example, 50% ± 20%. When the remaining capacity of the traveling battery 1 decreases, the engine 36 drives the generator 35 of the motor 34 to charge the traveling battery 1. When the remaining capacity of the traveling battery 1 falls within the set range, charging of the traveling battery 1 is stopped. The ECU 32 stops discharging of the traveling battery 1 when the remaining capacity of the traveling battery 1 becomes smaller than the set range. The remaining capacity of the traveling battery 1 is transmitted to the ECU 32 as battery information from the battery control unit 2 of the power supply device.
モータ34は、DC/ACインバータ33を介して走行用バッテリ1から電力を供給して車輪37を駆動して車両を走行させる。エンジン36は、ECU32に制御されて車輪37を駆動し、またモータ34の発電機35を回転して走行用バッテリ1を充電する。モータ34とエンジン36は、ECU32にコントロールされて、走行用バッテリ1の残容量を設定範囲としながら、車両を所定の速度で走行させる。   The motor 34 supplies power from the traveling battery 1 via the DC / AC inverter 33 to drive the wheels 37 to cause the vehicle to travel. The engine 36 is controlled by the ECU 32 to drive the wheels 37 and rotates the generator 35 of the motor 34 to charge the traveling battery 1. The motor 34 and the engine 36 are controlled by the ECU 32 to cause the vehicle to travel at a predetermined speed while keeping the remaining capacity of the traveling battery 1 within a set range.
電装機器38は、オーディオ機器、エアコン、照明などで、車両に搭載されて電気で駆動される全ての機器である。従来の電動車両は、定格電圧を12Vとする鉛バッテリの電装用バッテリで電装機器に電力を供給している。図1の電動車両は、電源装置に内蔵する走行用バッテリ1からこれ等の電装機器38に動作電圧を供給する。この電動車両は、電源装置又は車両側に、走行用バッテリ1の出力電圧を直流12Vに変換するDC/DCコンバータ(図示せず)を設けて、12Vで動作する電装機器38に電力を供給できる。ただ、走行用バッテリの電圧で動作する電装機器を使用して、DC/DCコンバータを介することなく、走行用バッテリから電装機器に電力を供給できる。   The electrical equipment 38 is an audio equipment, an air conditioner, a lighting, etc., which is all equipment mounted on a vehicle and driven by electricity. The conventional electric vehicle supplies electric power to the electrical equipment with a battery for lead electrical equipment having a rated voltage of 12V. The electric vehicle shown in FIG. 1 supplies an operating voltage to the electrical equipment 38 from the traveling battery 1 built in the power supply device. This electric vehicle can be provided with a DC / DC converter (not shown) for converting the output voltage of the traveling battery 1 to DC 12V on the power supply device or the vehicle side, and can supply power to the electrical equipment 38 operating at 12V. . However, it is possible to supply electric power from the traveling battery to the electrical equipment without using the DC / DC converter by using the electrical equipment that operates at the voltage of the traveling battery.
(電源装置)
電源装置は、モータ34に電力を供給する走行用バッテリ1と、走行用バッテリ1の充放電をコントロールするバッテリコントロールユニット2と、走行用バッテリ1の出力側に接続している出力スイッチ11と、この出力スイッチ11と並列に接続しているプリチャージ回路12とを備える。バッテリコントロールユニット2は回路基板に電子部品を実装して実現される。この回路基板に実装される全ての電子回路は、アースライン9を車両側のアースライン41に接続している。図1と図2の走行用バッテリ1は、マイナス側をアースライン9として、車両のアースライン41に接続している。ただ、走行用バッテリは、必ずしもマイナス側をアースラインとして車両のアースラインに接続する必要はなく、たとえば、直列に接続している電池の接続点を車両のアースラインに接続し、あるいはプラス側を車両のアースラインに接続することもできる。
(Power supply)
The power supply device includes a traveling battery 1 that supplies electric power to the motor 34, a battery control unit 2 that controls charging and discharging of the traveling battery 1, an output switch 11 that is connected to the output side of the traveling battery 1, A precharge circuit 12 connected in parallel with the output switch 11 is provided. The battery control unit 2 is realized by mounting electronic components on a circuit board. In all the electronic circuits mounted on the circuit board, the earth line 9 is connected to the vehicle-side earth line 41. The traveling battery 1 shown in FIGS. 1 and 2 is connected to the ground line 41 of the vehicle with the negative side as the ground line 9. However, the battery for traveling does not necessarily have to be connected to the vehicle ground line with the negative side as the ground line. For example, the battery connection point connected in series is connected to the vehicle ground line, or the positive side is connected to the vehicle ground line. It can also be connected to the vehicle's ground line.
図1と図2の電源装置は、走行用バッテリ1のプラス側にのみ出力スイッチ11を接続している。出力スイッチは、走行用バッテリのマイナス側にのみ接続することもできる。出力スイッチをマイナス側に接続する電源装置は、走行用バッテリのプラス側を車両のアースラインに接続する。出力スイッチ11は、励磁コイルの通電を制御して接点をオンオフに切り換えるコンタクタである。ただ、出力スイッチ11には、IGBT等の大電流をオンオフに制御できる半導体スイッチング素子も使用できる。出力スイッチ11は、切換回路15でオンオフに制御される。   1 and 2 has an output switch 11 connected only to the plus side of the traveling battery 1. The output switch can be connected only to the negative side of the battery for traveling. The power supply device that connects the output switch to the minus side connects the plus side of the traveling battery to the ground line of the vehicle. The output switch 11 is a contactor that controls the energization of the exciting coil to switch the contact on and off. However, for the output switch 11, a semiconductor switching element that can control a large current, such as an IGBT, on and off can also be used. The output switch 11 is controlled to be turned on / off by the switching circuit 15.
プリチャージ回路12は、プリチャージスイッチ13とプリチャージ抵抗14の直列回路を出力スイッチ11と並列に接続している。プリチャージスイッチ13は、出力スイッチ11と同じように、励磁コイルの通電を制御して接点をオンオフに切り換えるコンタクタである。ただ、プリチャージスイッチ13も、IGBT、パワーMOSFET、パワートランジスタなどの大電流を制御できる半導体スイッチング素子を使用できる。プリチャージ回路12は、出力スイッチ11をオンに切り換える前に、車両側のコンデンサー31をプリチャージする。プリチャージ回路12は、プリチャージ抵抗14でもって、コンデンサー31の突入電流を制限してコンデンサー31をプリチャージする。切換回路15は、プリチャージ回路12でコンデンサー31をプリチャージした後、出力スイッチ11をオンに切り換えて、突入電流による出力スイッチ11の損傷を防止する。   The precharge circuit 12 connects a series circuit of a precharge switch 13 and a precharge resistor 14 in parallel with the output switch 11. Similar to the output switch 11, the precharge switch 13 is a contactor that controls energization of the exciting coil and switches the contact on and off. However, the precharge switch 13 can also use a semiconductor switching element capable of controlling a large current, such as an IGBT, a power MOSFET, or a power transistor. The precharge circuit 12 precharges the vehicle-side capacitor 31 before switching the output switch 11 on. The precharge circuit 12 limits the inrush current of the capacitor 31 with the precharge resistor 14 and precharges the capacitor 31. After the precharge circuit 12 precharges the capacitor 31, the switching circuit 15 switches on the output switch 11 to prevent damage to the output switch 11 due to inrush current.
走行用バッテリ1は、出力電圧を30V以上で60V以下、好ましくは40V以上であって60V以下としている。走行用バッテリ1は、複数の電池10を直列に接続して出力電圧を高くしている。また、複数の電池を並列に接続して容量を大きくすることもできる。走行用バッテリ1の電池10は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池などの非水系電解液電池である。電池10を非水系電解液電池とする走行用バッテリ1は、容積と重量に対する充電容量を大きくできる。走行用バッテリ1は、13個のリチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池を直列に接続して、定格電圧を約48Vにできる。ただ、走行用バッテリは、電池をニッケル水素電池などの充電できる全ての電池とすることもできる。   The traveling battery 1 has an output voltage of 30 V or more and 60 V or less, preferably 40 V or more and 60 V or less. The traveling battery 1 has a plurality of batteries 10 connected in series to increase the output voltage. A plurality of batteries can be connected in parallel to increase the capacity. The battery 10 of the traveling battery 1 is a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery. The traveling battery 1 using the battery 10 as a non-aqueous electrolyte battery can increase the charging capacity with respect to volume and weight. The traveling battery 1 can have a rated voltage of about 48 V by connecting 13 lithium ion batteries or lithium polymer batteries in series. However, the battery for traveling can be any battery that can be charged, such as a nickel metal hydride battery.
(バッテリコントロールユニット2)
図1と図2のバッテリコントロールユニット2は、走行用バッテリ1の電池状態を検出する電池状態検出回路3と、電池状態検出回路3で検出する電池状態を演算して、走行用バッテリ1の充放電をコントロールするのに必要な電池情報を検出するバッテリコントロール回路4と、バッテリコントロール回路4で演算される電池情報を車両側のECU32に伝送するインターフェース回路5と、出力スイッチ11及びプリチャージ回路12を制御する切換回路15と、走行用バッテリ1の電圧をバッテリコントロールユニット2の、電圧検出回路6などの電源ラインに動作電圧に変換して供給する電源回路16を備え、これ等の全ての電子回路は回路基板に電子部品を実装して実現している。さらに、図1のバッテリコントロールユニット2は、走行用バッテリ1を構成する電池10の電圧を均等化する均等化回路17も同じ回路基板に実装しており、この均等化回路17もアースライン9を車両のアースライン41に接続している。
(Battery control unit 2)
The battery control unit 2 in FIGS. 1 and 2 calculates a battery state detection circuit 3 that detects a battery state of the traveling battery 1 and a battery state that is detected by the battery state detection circuit 3 to charge the traveling battery 1. A battery control circuit 4 for detecting battery information necessary for controlling discharge, an interface circuit 5 for transmitting battery information calculated by the battery control circuit 4 to an ECU 32 on the vehicle side, an output switch 11 and a precharge circuit 12 And a power supply circuit 16 that converts the voltage of the battery 1 for traveling into a power supply line such as the voltage detection circuit 6 of the battery control unit 2 and supplies it to the operation voltage. The circuit is realized by mounting electronic components on a circuit board. Further, in the battery control unit 2 of FIG. 1, an equalizing circuit 17 for equalizing the voltage of the battery 10 constituting the traveling battery 1 is also mounted on the same circuit board, and the equalizing circuit 17 also includes the ground line 9. It is connected to the ground line 41 of the vehicle.
均等化回路17は、各電池10と並列に接続している複数の放電回路18を備える。放電回路18は、放電スイッチ20と放電抵抗21との直列回路からなり、放電スイッチ20は均等化制御回路19でオンオフに制御される。均等化制御回路19は、電圧検出回路6で検出される各電池10の電圧を比較し、電圧の最も高い電池10に接続している放電回路18の放電スイッチ20をオンに切り換えて放電して、電圧を低下して均等化する。   The equalization circuit 17 includes a plurality of discharge circuits 18 connected in parallel with each battery 10. The discharge circuit 18 includes a series circuit of a discharge switch 20 and a discharge resistor 21, and the discharge switch 20 is controlled to be turned on / off by an equalization control circuit 19. The equalization control circuit 19 compares the voltage of each battery 10 detected by the voltage detection circuit 6 and switches on the discharge switch 20 of the discharge circuit 18 connected to the battery 10 having the highest voltage to discharge. Reduce the voltage to equalize.
(電池状態検出回路3)
電池状態検出回路3は、走行用バッテリ1を構成する各電池10の電圧を検出する電圧検出回路6と、走行用バッテリ1の電池温度を検出する温度検出回路7と、走行用バッテリ1の残容量を検出する残容量検出回路8とを備えている。電圧検出回路6と、温度検出回路7と、残容量検出回路8は、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。バッテリコントロールユニット2に含まれる全ての電子回路は、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。
(Battery state detection circuit 3)
The battery state detection circuit 3 includes a voltage detection circuit 6 that detects the voltage of each battery 10 that constitutes the traveling battery 1, a temperature detection circuit 7 that detects the battery temperature of the traveling battery 1, and the remaining battery 1. And a remaining capacity detection circuit 8 for detecting the capacity. The voltage detection circuit 6, the temperature detection circuit 7, and the remaining capacity detection circuit 8 connect the ground line 9 to the ground line 41 of the vehicle. All the electronic circuits included in the battery control unit 2 connect the earth line 9 to the earth line 41 of the vehicle.
電圧検出回路6は、各電池10の電圧を検出して、バッテリコントロール回路4に出力し、温度検出回路7は、電池10の温度を検出してバッテリコントロール回路4に出力し、さらに、残容量検出回路8は、電池10の残容量を検出して残容量をバッテリコントロール回路4に出力する。残容量検出回路8は、走行用バッテリ1の充放電電流を積算して残容量を演算する。残容量検出回路8は、充電電流の積算値を加算し、放電電流の積算値を減算して残容量を演算する。残容量検出回路8は、電池10の電圧が最高電圧に上昇し、また最低電圧に低下する状態で、残容量を補正してより正確に残容量を演算する。   The voltage detection circuit 6 detects the voltage of each battery 10 and outputs it to the battery control circuit 4, the temperature detection circuit 7 detects the temperature of the battery 10 and outputs it to the battery control circuit 4, and further the remaining capacity The detection circuit 8 detects the remaining capacity of the battery 10 and outputs the remaining capacity to the battery control circuit 4. The remaining capacity detection circuit 8 calculates the remaining capacity by integrating the charging / discharging current of the traveling battery 1. The remaining capacity detection circuit 8 calculates the remaining capacity by adding the integrated value of the charging current and subtracting the integrated value of the discharging current. The remaining capacity detection circuit 8 corrects the remaining capacity and calculates the remaining capacity more accurately in a state where the voltage of the battery 10 increases to the maximum voltage and decreases to the minimum voltage.
(バッテリコントロール回路4)
バッテリコントロール回路4は、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。さらに、バッテリコントロール回路4は、電源回路16から動作電力を供給して動作する。すなわち、バッテリコントロール回路4は、電源回路16を介して走行用バッテリ1から動作電力が供給されている。バッテリコントロール回路4は、電圧検出回路6、温度検出回路7、残容量検出回路8で検出される電池10の電圧や温度や残容量で走行用バッテリ1の充放電を制御する。このバッテリコントロール回路4は、電圧検出回路6と温度検出回路7と残容量検出回路8から入力される信号から、走行用バッテリ1を放電できる最大電流や充電できる最大電流等を電池情報として検出する。検出する電池情報は、電池情報としてインターフェース回路5を介して車両側のECU32に伝送され、ECU32とバッテリコントロール回路4とで走行用バッテリ1の充放電電流をコントロールする。
(Battery control circuit 4)
The battery control circuit 4 connects the earth line 9 to the earth line 41 of the vehicle. Further, the battery control circuit 4 operates by supplying operating power from the power supply circuit 16. That is, the battery control circuit 4 is supplied with operating power from the traveling battery 1 via the power supply circuit 16. The battery control circuit 4 controls charging / discharging of the battery 1 for traveling with the voltage, temperature and remaining capacity of the battery 10 detected by the voltage detecting circuit 6, the temperature detecting circuit 7 and the remaining capacity detecting circuit 8. The battery control circuit 4 detects, from the signals input from the voltage detection circuit 6, the temperature detection circuit 7, and the remaining capacity detection circuit 8, the maximum current that can be discharged and the maximum current that can be charged as battery information. . The battery information to be detected is transmitted as battery information to the vehicle-side ECU 32 via the interface circuit 5, and the ECU 32 and the battery control circuit 4 control the charging / discharging current of the traveling battery 1.
(インターフェース回路5)
インターフェース回路5も、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。また、インターフェース回路5も、電源回路16から動作電力を供給して動作する。すなわち、インターフェース回路5も、電源回路16を介して走行用バッテリ1から動作電力が供給されている。インターフェース回路5は、バッテリコントロール回路4から入力される電池情報を、車両側のECU32に伝送し、また、ECU32から入力される信号をバッテリコントロール回路4に伝送する。ECU32からの信号をバッテリコントロール回路4に伝送する電源装置は、バッテリコントロール回路4でもって、電池情報とECU32から入力される信号の両方で走行用バッテリ1の充放電電流を特定して、走行用バッテリ1を充放電させる。
(Interface circuit 5)
The interface circuit 5 also connects the ground line 9 to the vehicle ground line 41. The interface circuit 5 also operates by supplying operating power from the power supply circuit 16. That is, the interface circuit 5 is also supplied with operating power from the traveling battery 1 via the power supply circuit 16. The interface circuit 5 transmits battery information input from the battery control circuit 4 to the ECU 32 on the vehicle side, and transmits a signal input from the ECU 32 to the battery control circuit 4. The power supply device that transmits the signal from the ECU 32 to the battery control circuit 4 specifies the charging / discharging current of the battery 1 for traveling with both the battery information and the signal input from the ECU 32 with the battery control circuit 4. The battery 1 is charged / discharged.
(切換回路15)
切換回路15も、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。また、切換回路15も、電源回路16から動作電力を供給して動作する。すなわち、切換回路15も、電源回路16を介して走行用バッテリ1から動作電力が供給されている。切換回路15は、車両のメインスイッチ39であるイグニッションスイッチのオン信号を検出して、車両側のコンデンサー31をプリチャージ回路12でプリチャージした後、出力スイッチ11をオンに切り換えて走行用バッテリ1を車両側の負荷30に接続する。切換回路15は、車両のメインスイッチ39のオン信号を検出すると、出力スイッチ11をオフ状態に保持して、プリチャージスイッチ13をオンに切り換えて、コンデンサー31をプリチャージする。コンデンサー31がプリチャージされた後、出力スイッチ11をオンに切り換えて、走行用バッテリ1を車両側の負荷30に接続する。メインスイッチ39のオフ状態になると、出力スイッチ11をオフに切り換えて、走行用バッテリ1を車両側の負荷30から切り離す。
(Switching circuit 15)
The switching circuit 15 also connects the ground line 9 to the ground line 41 of the vehicle. The switching circuit 15 also operates by supplying operating power from the power supply circuit 16. That is, the switching circuit 15 is also supplied with operating power from the traveling battery 1 via the power supply circuit 16. The switching circuit 15 detects an ON signal of an ignition switch which is a main switch 39 of the vehicle, precharges the vehicle-side capacitor 31 by the precharge circuit 12, and then switches on the output switch 11 to turn on the battery 1 for traveling. Is connected to the load 30 on the vehicle side. When the switching circuit 15 detects the ON signal of the main switch 39 of the vehicle, the switching circuit 15 holds the output switch 11 in the OFF state, switches the precharge switch 13 ON, and precharges the capacitor 31. After the capacitor 31 is precharged, the output switch 11 is turned on to connect the traveling battery 1 to the load 30 on the vehicle side. When the main switch 39 is turned off, the output switch 11 is switched off to disconnect the traveling battery 1 from the load 30 on the vehicle side.
(電源回路16)
電源回路16も、アースライン9を車両のアースライン41に接続している。電源回路16は、走行用バッテリ1の出力電圧を変換して、バッテリコントロールユニット2が装備する電池状態検出回路3、バッテリコントロール回路4、インターフェース回路5、切換回路15など、全ての電子回路に動作電力を供給する。電池状態検出回路3は、電圧検出回路6、温度検出回路7、残容量検出回路8などの電子回路を備えるので、電源回路16は、これ等の全ての電子回路に動作電力を供給する。電源回路16は、走行用バッテリ1の電圧を、電池状態検出回路3の電圧検出回路6などの電源電圧に変換し、かつ出力電圧を安定化して出力するDC/DCコンバータである。走行用バッテリ1の電圧を48Vとする電源装置は、電源回路16でもって出力電圧を12V又は5Vに変換して、バッテリコントロールユニット2の電子回路の電源ラインに供給する。以上の電源回路16は、走行用バッテリ1の電圧を全ての電源回路16の動作電圧に変換して出力する。この電源装置は、バッテリコントロールユニット2の各々の電子回路に、走行用バッテリ1の電圧を動作電圧に変換する電源回路16を設ける必要がなく、電源回路16を簡単にできる。ただ、図示しないが、バッテリコントロールユニットの各々の電子回路である電圧検出回路、温度検出回路、残容量検出回路、バッテリコントロール回路、インターフェース回路、切換回路などの各々に、走行用バッテリの電圧を動作電圧に変換するDC/DCコンバータなどの電源回路を設けることもできる。
(Power supply circuit 16)
The power supply circuit 16 also connects the ground line 9 to the ground line 41 of the vehicle. The power supply circuit 16 converts the output voltage of the traveling battery 1 and operates on all electronic circuits such as the battery state detection circuit 3, the battery control circuit 4, the interface circuit 5, and the switching circuit 15 provided in the battery control unit 2. Supply power. Since the battery state detection circuit 3 includes electronic circuits such as a voltage detection circuit 6, a temperature detection circuit 7, and a remaining capacity detection circuit 8, the power supply circuit 16 supplies operating power to all of these electronic circuits. The power supply circuit 16 is a DC / DC converter that converts the voltage of the traveling battery 1 into a power supply voltage of the voltage detection circuit 6 of the battery state detection circuit 3 and stabilizes and outputs the output voltage. The power supply device that sets the voltage of the traveling battery 1 to 48V converts the output voltage to 12V or 5V by the power supply circuit 16 and supplies it to the power supply line of the electronic circuit of the battery control unit 2. The above power supply circuit 16 converts the voltage of the traveling battery 1 into the operating voltage of all the power supply circuits 16 and outputs it. In this power supply device, it is not necessary to provide each electronic circuit of the battery control unit 2 with the power supply circuit 16 for converting the voltage of the traveling battery 1 into the operating voltage, and the power supply circuit 16 can be simplified. However, although not shown, the voltage of the battery for driving is operated to each of the electronic circuits of the battery control unit, such as a voltage detection circuit, a temperature detection circuit, a remaining capacity detection circuit, a battery control circuit, an interface circuit, and a switching circuit. A power supply circuit such as a DC / DC converter that converts the voltage may be provided.
以上のように、電源装置の全ての電子回路に走行用バッテリ1から動作電力を供給する回路構成は、走行用バッテリ1の出力側とインターフェース回路5のみを車両側に接続して、車両側から動作電力を供給することなく、電源装置の全ての電子回路を動作状態にできる。したがって、車両側から電源装置に動作電力を供給する配線を接続する必要がなく、電源装置と車両側との接続を簡単にできる。   As described above, the circuit configuration for supplying the operating power from the traveling battery 1 to all the electronic circuits of the power supply apparatus is such that only the output side of the traveling battery 1 and the interface circuit 5 are connected to the vehicle side, Without supplying operating power, all the electronic circuits of the power supply device can be put into an operating state. Therefore, it is not necessary to connect wiring for supplying operating power from the vehicle side to the power supply device, and the connection between the power supply device and the vehicle side can be simplified.
ただ、電源装置は、電圧検出回路を含む電池状態検出回路や均等化回路のように、車両のメインスイッチであるイグニッションスイッチのオフ状態においても、動作状態とする必要のある電子回路には、走行用バッテリから動作電力を供給し、他の電子回路であって、車両の停止状態、すなわち車両のメインスイッチであるイグニッションスイッチのオフ状態において、動作状態としない、バッテリコントロール回路、インターフェース回路、切換回路等の電子回路には、車両側の電装用バッテリから動作電力を供給する回路構成とすることもできる。また、電動車両は、電源装置の全ての電子回路の動作電力を車両側の電装用バッテリから供給する回路構成とすることもできる。とくに、以上の電動車両は、電源装置側のアースラインを車両側の車両のアースラインに接続しているので、アースラインを共通としない絶縁タイプの電源回路を使用することなく、簡単な回路構成として、車両側から電源装置側に動作電力を供給することもできる。   However, the power supply device, such as a battery state detection circuit including a voltage detection circuit and an equalization circuit, does not travel to an electronic circuit that needs to be in an operating state even when the ignition switch that is the main switch of the vehicle is off. A battery control circuit, an interface circuit, and a switching circuit that supply operating power from a battery for operation and are not in an operating state when the vehicle is stopped, that is, when an ignition switch that is a main switch of the vehicle is turned off. Such an electronic circuit may be configured to supply operating power from a vehicle-side electrical battery. In addition, the electric vehicle may have a circuit configuration in which the operating power of all the electronic circuits of the power supply device is supplied from the vehicle-side electrical battery. In particular, the above-mentioned electric vehicle has a simple circuit configuration without using an insulated power circuit that does not share a common ground line because the ground line on the power supply side is connected to the ground line of the vehicle on the vehicle side. As described above, the operating power can be supplied from the vehicle side to the power supply device side.
図1と図2は、電動車両をハイブリッドカーとするので、車両を走行させるエンジン36を備える。エンジン36は、発電機35を駆動して走行用バッテリ1を充電する。ハイブリッドカーは、モータ34とエンジン36の両方で走行する。ハイブリッドカーは、エンジン36で走行することなく、エンジン36で走行用バッテリ1を充電して、モータ34のみで走行させることもできる。ハイブリッドカーはエンジン36を備えるので、このエンジン36を走行用バッテリ1で始動する。走行用バッテリ1は、電装用バッテリ40よりも定格電圧が高いので、エンジン36を速やかに始動できる。このハイブリッドカーは、走行用のモータ34でエンジン36を始動することができる。このハイブリッドカーは、車両を走行させることなくモータ34でエンジン36を回転できる動力伝達機構(図示せず)を備える。このハイブリッドカーは、モータ34が車両を走行させることなく、エンジン36を回転して始動する。ただ、走行用バッテリで回転されるスターターモータを設け、このスターターモータを走行用バッテリで回転して、エンジンを始動することもできる。   Since FIG. 1 and FIG. 2 use an electric vehicle as a hybrid car, an engine 36 for running the vehicle is provided. The engine 36 drives the generator 35 to charge the traveling battery 1. The hybrid car travels with both the motor 34 and the engine 36. The hybrid car can be driven only by the motor 34 without being driven by the engine 36, by charging the running battery 1 with the engine 36. Since the hybrid car includes the engine 36, the engine 36 is started with the traveling battery 1. Since the traveling battery 1 has a higher rated voltage than the electrical equipment battery 40, the engine 36 can be started quickly. This hybrid car can start an engine 36 by a motor 34 for traveling. The hybrid car includes a power transmission mechanism (not shown) that can rotate the engine 36 with the motor 34 without causing the vehicle to travel. The hybrid car starts by rotating the engine 36 without the motor 34 running the vehicle. However, it is also possible to provide a starter motor that is rotated by a traveling battery and start the engine by rotating the starter motor by the traveling battery.
本発明は、電動車両をハイブリッドカーには特定しない。電動車両は電気自動車とすることもできる。電気自動車は車両をモータのみで走行させるので、走行用バッテリからモータに供給する電力をコントロールして車両を走行させる。電気自動車は、エンジンを搭載しない以外は、前述したハイブリッドカーと同じようにして、走行用バッテリからモータに電力を供給して車両を走行させる。ハイブリッドカーは、エンジン36で発電機35を回転して走行用バッテリ1を充電するが、電気自動車は、外部から供給される電力で走行用バッテリを充電する。また、電気自動車は、ハイブリッドカーと同じように、車両を制動するときの回生制動で走行用バッテリを充電する。さらに、電気自動車は、走行用バッテリを充電するために、充電専用のエンジンと発電機を搭載して、走行用バッテリを充電しながらモータで走行することもできる。   The present invention does not specify an electric vehicle as a hybrid car. The electric vehicle can also be an electric vehicle. Since the electric vehicle runs the vehicle only with the motor, the vehicle is run by controlling the electric power supplied from the running battery to the motor. The electric vehicle supplies the electric power from the battery for traveling to the motor in the same manner as the hybrid car described above except that the engine is not mounted. The hybrid car rotates the generator 35 with the engine 36 to charge the traveling battery 1, while the electric vehicle charges the traveling battery with electric power supplied from the outside. Further, as with a hybrid car, an electric vehicle charges a traveling battery by regenerative braking when the vehicle is braked. Furthermore, in order to charge the traveling battery, the electric vehicle can be mounted with a charging engine and a generator, and can be driven by a motor while charging the traveling battery.
本発明は、走行用バッテリ1でモータ34を駆動して車両を走行させる電源装置と、この電源装置を搭載するハイブリッドカーや電気自動車に有効に使用され、走行用バッテリ1の劣化を防止し、寿命を長くしながら電気自動車を走行させる。   The present invention is effectively used in a power supply device that drives a motor 34 with a traveling battery 1 to drive the vehicle, and a hybrid car or an electric vehicle equipped with the power supply device, and prevents deterioration of the traveling battery 1. Drive electric vehicles while extending their lifespan.
1…走行用バッテリ
2…バッテリコントロールユニット
3…電池状態検出回路
4…バッテリコントロール回路
5…インターフェース回路
6…電圧検出回路
7…温度検出回路
8…残容量検出回路
9…アースライン(電源装置側)
10…電池
11…出力スイッチ
12…プリチャージ回路
13…プリチャージスイッチ
14…プリチャージ抵抗
15…切換回路
16…電源回路
17…均等化回路
18…放電回路
19…均等化制御回路
20…放電スイッチ
21…放電抵抗
30…負荷
31…コンデンサー
32…エンジンコントロールユニット
33…DC/ACインバータ
34…モータ
35…発電機
36…エンジン
37…車輪
38…電装機器
39…メインスイッチ
40…電装用バッテリ
41…アースライン(車両側)
42…シャーシーアース(車両)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery for driving | running | working 2 ... Battery control unit 3 ... Battery state detection circuit 4 ... Battery control circuit 5 ... Interface circuit 6 ... Voltage detection circuit 7 ... Temperature detection circuit 8 ... Remaining capacity detection circuit 9 ... Earth line (power supply device side)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery 11 ... Output switch 12 ... Precharge circuit 13 ... Precharge switch 14 ... Precharge resistor 15 ... Switching circuit 16 ... Power supply circuit 17 ... Equalization circuit 18 ... Discharge circuit 19 ... Equalization control circuit 20 ... Discharge switch 21 ... Discharge resistance 30 ... Load 31 ... Condenser 32 ... Engine control unit 33 ... DC / AC inverter 34 ... Motor 35 ... Generator 36 ... Engine 37 ... Wheel 38 ... Electrical equipment 39 ... Main switch 40 ... Electrical battery 41 ... Earth line (Vehicle side)
42 ... Chassis Earth (vehicle)

Claims (16)

  1. 車両の走行モータに電力を供給する走行用バッテリであって、前記走行用バッテリが直列に接続される複数の電池を含んでおり、かつ、前記走行用バッテリの一方の出力側に出力スイッチが設けられると共に、前記走行用バッテリの他方の出力側と車両のシャーシに接地される車両側のアースラインとが前記出力スイッチを介さずに接続されている、該走行用バッテリと、
    前記複数の電池の各々の電圧を検出する電圧検出回路を備えるバッテリコントロールユニットであって、前記走行用バッテリと共通のアースラインに接続されるように、前記電圧検出回路が車両側のアースラインに接続されている、該バッテリコントロールユニットと、を備え
    前記バッテリコントロールユニットは、さらに、前記走行用バッテリの電池状態を検出する電池状態検出回路と、この電池状態検出回路で検出される電池状態に基づいて検出される電池情報を車両側に伝送するインターフェース回路を備え、
    前記電池状態検出回路は、前記電圧検出回路を含み、
    前記インターフェース回路は、アースラインを車両側のアースラインに接続され、かつ、該インターフェース回路と車両側とのアースラインを絶縁する絶縁部を備えることなく、電池情報を車両側に伝送するように構成されていることを特徴とする車両用の電源装置。
    A traveling battery for supplying electric power to a traveling motor of a vehicle, wherein the traveling battery includes a plurality of batteries connected in series, and an output switch is provided on one output side of the traveling battery And the other output side of the traveling battery and the vehicle-side ground line grounded to the vehicle chassis are connected without going through the output switch ,
    A battery control unit comprising a voltage detection circuit for detecting a voltage of each of the plurality of batteries, wherein the voltage detection circuit is connected to a ground line on the vehicle side so as to be connected to a ground line common to the battery for traveling. Connected to the battery control unit ,
    The battery control unit further includes a battery state detection circuit that detects a battery state of the battery for traveling, and an interface that transmits battery information detected based on the battery state detected by the battery state detection circuit to the vehicle side. With a circuit,
    The battery state detection circuit includes the voltage detection circuit,
    The interface circuit is configured to transmit battery information to the vehicle without connecting an earth line to the vehicle-side earth line and including an insulating portion that insulates the ground line between the interface circuit and the vehicle. What is claimed is: 1. A power supply device for a vehicle.
  2. 前記走行用バッテリの定格電圧が60V以下である請求項1に記載される車両用の電源装置。   The power supply device for vehicles according to claim 1 whose rated voltage of said battery for run is 60V or less.
  3. 前記電池状態検出回路が、前記電圧検出回路と、前記走行用バッテリの電池温度を検出する温度検出回路と、残容量を検出する残容量検出回路を備える請求項1又は2に記載される車両用の電源装置。 The battery state detection circuit, said voltage detecting circuit, a temperature detection circuit that detects a battery temperature of the driving battery, a vehicle according to claim 1 or 2 comprising a remaining capacity detection circuit that detects the remaining capacity Power supply.
  4. 前記走行用バッテリが車両の電装機器に電力を供給する請求項1からのいずれかに記載される車両用の電源装置。 The power supply device for vehicles described in any one of Claim 1 to 3 with which the said battery for driving | running supplies electric power to the electrical equipment of a vehicle.
  5. 前記バッテリコントロールユニットが、走行用バッテリを構成する各電池の電圧を均等
    化する均等化回路を備え、
    この均等化回路のアースラインが、車両のアースラインに接続されて請求項1からのいずれかに記載される車両用の電源装置。
    The battery control unit includes an equalization circuit that equalizes the voltage of each battery constituting the battery for traveling,
    The equalization circuit ground line, power supply for a vehicle as claimed in any of claims 1 to 4 is connected to the vehicle earth line.
  6. 前記バッテリコントロールユニットが、前記出力スイッチを介さずに前記走行用バッテリに接続される電源回路であって、前記走行用バッテリの出力電圧を変換して、前記電圧検出回路の電源ラインに電力を供給する電源回路を備え、
    この電源回路のアースラインが車両のアースラインに接続されてなる請求項1からのいずれかに記載される車両用の電源装置。
    The battery control unit is a power supply circuit that is connected to the travel battery without going through the output switch , converts the output voltage of the travel battery, and supplies power to the power supply line of the voltage detection circuit Power supply circuit
    The vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 5 , wherein an earth line of the power supply circuit is connected to an earth line of the vehicle.
  7. 前記バッテリコントロールユニットが、前記電圧検出回路で検出される電池電圧で走行用バッテリの充放電を制御するバッテリコントロール回路を備え、
    このバッテリコントロール回路のアースラインが車両側のアースラインに接続されてなる請求項1からのいずれかに記載される車両用の電源装置。
    The battery control unit includes a battery control circuit that controls charging / discharging of a traveling battery with a battery voltage detected by the voltage detection circuit;
    The vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 6 , wherein an earth line of the battery control circuit is connected to an earth line on the vehicle side.
  8. 前記走行用バッテリの出力側に接続してなる出力スイッチと、この出力スイッチと並列に接続してなる、プリチャージスイッチとプリチャージ抵抗との直列回路からなるプリチャージ回路とを備え、
    前記出力スイッチと前記プリチャージ回路との並列回路は、前記走行用バッテリの正負の何れかの出力側に接続され、
    前記プリチャージ回路で車両側負荷のコンデンサーをプリチャージする状態で、前記出力スイッチをオンに切り換えるようにしてなる請求項1からのいずれかに記載される車両用の電源装置。
    An output switch connected to the output side of the battery for traveling, and a precharge circuit formed in series with a precharge switch and a precharge resistor connected in parallel with the output switch;
    A parallel circuit of the output switch and the precharge circuit is connected to either the positive or negative output side of the battery for traveling,
    The power supply device for a vehicle according to any one of claims 1 to 7 , wherein the output switch is turned on in a state where a capacitor of a vehicle side load is precharged by the precharge circuit.
  9. 車両を走行させる走行モータと、この走行モータに電力を供給する走行用バッテリを備える電源装置と、この電源装置の走行用バッテリを充電する発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、前記エンジンを制御するエンジンコントロールユニットと、を備える電動車両であって、
    前記電源装置が、
    車両の走行モータに電力を供給する走行用バッテリであって、前記走行用バッテリが直列に接続される複数の電池を含んでおり、かつ、前記走行用バッテリの一方の出力側に出力スイッチが設けられると共に、前記走行用バッテリの他方の出力側と車両のシャーシに接地される車両側のアースラインとが前記出力スイッチを介さずに接続されている、該走行用バッテリと、
    前記複数の電池の各々の電圧を検出する電圧検出回路を備えるバッテリコントロールユニットであって、前記走行用バッテリと共通のアースラインに接続されるように、前記電圧検出回路が車両側のアースラインに接続されている、該バッテリコントロールユニットと、を備えており、
    前記バッテリコントロールユニットは、さらに、前記走行用バッテリの電池状態を検出する電池状態検出回路と、この電池状態検出回路で検出される電池状態に基づいて検出される電池情報を前記エンジンコントロールユニットに伝送するインターフェース回路を備え、
    前記電池状態検出回路は、前記電圧検出回路を含み、
    前記インターフェース回路は、アースラインを車両側のアースラインに接続され、かつ、該インターフェース回路と車両側とのアースラインを絶縁する絶縁部を備えることなく、電池情報を前記エンジンコントロールユニットに伝送するように構成されていることを特徴とする電動車両。
    A travel motor that travels the vehicle, a power supply device that includes a travel battery that supplies power to the travel motor, a generator that charges the travel battery of the power supply device, an engine that drives the generator, and the engine An engine control unit for controlling the vehicle,
    The power supply is
    A traveling battery for supplying electric power to a traveling motor of a vehicle, wherein the traveling battery includes a plurality of batteries connected in series, and an output switch is provided on one output side of the traveling battery And the other output side of the traveling battery and the vehicle-side ground line grounded to the vehicle chassis are connected without going through the output switch,
    A battery control unit comprising a voltage detection circuit for detecting a voltage of each of the plurality of batteries, wherein the voltage detection circuit is connected to a ground line on the vehicle side so as to be connected to a ground line common to the battery for traveling. The battery control unit connected,
    The battery control unit further transmits a battery state detection circuit for detecting a battery state of the traveling battery and battery information detected based on the battery state detected by the battery state detection circuit to the engine control unit. Interface circuit
    The battery state detection circuit includes the voltage detection circuit,
    The interface circuit is configured to transmit battery information to the engine control unit without connecting an earth line to a vehicle-side earth line and including an insulating portion that insulates the ground line between the interface circuit and the vehicle. It is comprised in the electric vehicle characterized by the above-mentioned .
  10. 前記走行用バッテリの定格電圧60V以下である請求項に記載される電動車両。 The electric vehicle according to claim 9 , wherein the traveling battery has a rated voltage of 60V or less.
  11. 前記電池状態検出回路が、前記電圧検出回路と、前記走行用バッテリの電池温度を検出する温度検出回路を備える請求項9又は10に記載される電動車両。 The electric vehicle according to claim 9 or 10 , wherein the battery state detection circuit includes the voltage detection circuit and a temperature detection circuit that detects a battery temperature of the battery for traveling.
  12. 前記走行用バッテリが車両の電装機器に電力を供給する請求項9から11のいずれかに記載される電動車両。 The electric vehicle according to any one of claims 9 to 11 , wherein the traveling battery supplies electric power to electrical equipment of the vehicle.
  13. 前記バッテリコントロールユニットが、前記走行用バッテリを構成する各電池の電圧を均等化する均等化回路を備え、
    均等化回路のアースラインを、車両のアースラインに接続してなる請求項9から12のいずれかに記載される電動車両。
    The battery control unit includes an equalization circuit for equalizing the voltages of the batteries constituting the battery for traveling;
    The electric vehicle according to any one of claims 9 to 12 , wherein the ground line of the equalization circuit is connected to the ground line of the vehicle.
  14. 前記バッテリコントロールユニットが、前記出力スイッチを介さずに前記走行用バッテリに接続される電源回路であって、前記走行用バッテリの出力電圧を変換して、前記電圧検出回路の電源ラインに電力を供給する電源回路を備え、
    この電源回路のアースラインが車両のアースラインに接続されてなる請求項9から13のいずれかに記載される電動車両。
    The battery control unit is a power supply circuit that is connected to the travel battery without going through the output switch , converts the output voltage of the travel battery, and supplies power to the power supply line of the voltage detection circuit Power supply circuit
    The electric vehicle according to any one of claims 9 to 13 , wherein an earth line of the power supply circuit is connected to an earth line of the vehicle.
  15. 前記バッテリコントロールユニットが、前記電圧検出回路で検出される電池電圧で走行用バッテリの充放電を制御するバッテリコントロール回路を備え、
    このバッテリコントロール回路のアースラインが車両のアースラインに接続されてなる請求項9から14のいずれかに記載される電動車両。
    The battery control unit includes a battery control circuit that controls charging / discharging of a traveling battery with a battery voltage detected by the voltage detection circuit;
    The electric vehicle according to any one of claims 9 to 14 , wherein an earth line of the battery control circuit is connected to an earth line of the vehicle.
  16. さらに、前記出力スイッチと並列に接続してなる、プリチャージスイッチとプリチャージ抵抗との直列回路からなるプリチャージ回路と、前記出力スイッチと前記プリチャージスイッチとを制御する切換回路とを備え、
    前記出力スイッチと前記プリチャージ回路との並列回路が、前記走行用バッテリの正負の何れかの出力側に接続され、
    前記切換回路のアースラインが車両のアースラインに接続され、
    前記切換回路が前記プリチャージ回路で車両側負荷のコンデンサーをプリチャージする状態で、前記出力スイッチをオンに切り換えるようにしてなる請求項9から15のいずれかに記載される電動車両。
    Further, formed by connecting in parallel with the output switch, comprising a precharge circuit comprising a series circuit of a precharge switch and the precharge resistor, and a switching circuit for controlling said precharge switch and the output switch,
    A parallel circuit of the output switch and the precharge circuit is connected to either the positive or negative output side of the battery for traveling,
    An earth line of the switching circuit is connected to an earth line of the vehicle;
    The electric vehicle according to any one of claims 9 to 15 , wherein the output switch is switched on in a state where the switching circuit precharges a capacitor of a vehicle side load by the precharge circuit.
JP2012199936A 2012-09-11 2012-09-11 Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device Active JP6116838B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012199936A JP6116838B2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012199936A JP6116838B2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014057415A JP2014057415A (en) 2014-03-27
JP6116838B2 true JP6116838B2 (en) 2017-04-19

Family

ID=50614273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012199936A Active JP6116838B2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6116838B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09289797A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Zexel Corp Method and equipment for controlling stepping motor for car
JP3408974B2 (en) * 1998-09-29 2003-05-19 株式会社日立製作所 Hybrid vehicle drive device and drive method
JP3380879B2 (en) * 1998-09-29 2003-02-24 株式会社日立製作所 Hybrid vehicle power supply
JP2006053120A (en) * 2004-07-12 2006-02-23 Denso Corp Battery pack voltage detector
JP4680783B2 (en) * 2006-01-16 2011-05-11 プライムアースEvエナジー株式会社 Secondary battery state detection device, state detection method, and state detection program
JP5228324B2 (en) * 2007-01-17 2013-07-03 日産自動車株式会社 Electric vehicle
JP5235481B2 (en) * 2008-04-23 2013-07-10 三洋電機株式会社 Power supply for vehicle
JP5553385B2 (en) * 2010-09-02 2014-07-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Power control device
JP5481367B2 (en) * 2010-12-24 2014-04-23 株式会社東芝 Battery module and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014057415A (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5865013B2 (en) Power supply device for vehicle and vehicle provided with this power supply device
US9630514B2 (en) System and method for vehicle power management
JP6419992B2 (en) Hybrid energy storage module system
JP2016054635A (en) Battery pack and hybrid vehicle including the battery pack
JP2012034515A (en) Power supply device for vehicle
JP2011130551A (en) Power supply device and vehicle with the same
US20100289452A1 (en) Power supply apparatus for vehicles
JP2005304122A (en) Battery management device for hybrid vehicle
JP5201273B2 (en) Power management device
US20130300192A1 (en) Electric vehicle power storage system
EP2424746A2 (en) A battery charging system for a hybrid electric vehicle
JP2006187160A (en) Hybrid car
KR101927124B1 (en) Apparatus for preventing trouble of battery
US9399456B2 (en) Hybrid electric vehicle
JP6305930B2 (en) Vehicle power supply for regenerative braking
JP2015180140A (en) Power supply system for vehicle
CN103534128A (en) Device and method for managing the electric braking of a vehicle
JP2015009654A (en) Power storage system
FR2889117A1 (en) Drive wheels driving system for electrically driven motor vehicle, has pair of electric motors supplied with current by rechargeable energy and power batteries, respectively, where motors are assembled in coaxial way
KR20170025605A (en) Power conversion control method of for using high voltage vehicle
US20210111452A1 (en) Hybrid energy storage module system having auxiliary battery
JP6116838B2 (en) Power supply device for vehicle and electric vehicle equipped with this power supply device
JP2015012685A (en) Power storage system
KR20190027450A (en) The structure for traction battery by switching series and parallel in two modes
WO2013031615A1 (en) Battery system for hybrid car and hybrid car equipped with this battery system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160726

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160920

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: 20170221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6116838

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150