JP6336953B2 - 駆動装置、輸送機器及び制御方法 - Google Patents
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Description
第1蓄電器(例えば、後述の実施形態での高出力型バッテリES−P)と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器(例えば、後述の実施形態での高容量型バッテリES−E)と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部(例えば、後述の実施形態でのVCU103)と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部(例えば、後述の実施形態でのPDU105,モータジェネレータ101)と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部(例えば、後述の実施形態でのECU115)と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モード(例えば、後述の実施形態での電流制御モード)と、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モード(例えば、後述の実施形態での電圧制御モード)と、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部(例えば、後述の実施形態でのECU115)と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第2制御モードで制御する、駆動装置である。
前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開閉するスイッチ部(例えば、後述の実施形態でのスイッチ部113)を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードへ切替える。
前記制御部は、前記検出部が前記第1蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにし、次に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替える。
前記制御部は、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにする際、前記駆動部に供給可能な電力の上限値を、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力の合計から前記第1蓄電器が出力可能な電力へと徐々に変更する。
前記検出部は、前記第1蓄電器又は前記第2蓄電器の故障の前兆を検出し、
前記制御部は、前記検出部が前記第2蓄電器の故障の前兆を検出すると、前記第2蓄電器から前記第1蓄電器へ電力を供給するよう前記電圧変換部を制御する。
前記目標電圧は、前記駆動部の要求駆動力における駆動効率が閾値以上である最適電圧である。
第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1電圧変換部と、
前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第2電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記第1電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第3制御モードによって前記第2電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第1電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記第1電圧変換部を前記第2制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第1蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第2蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第3制御モードに切替え、前記第2電圧変換部を前記第3制御モードで制御する、駆動装置である。
第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第2制御モードで制御する、制御方法である。
第1蓄電器(例えば、後述の実施形態での高出力型バッテリES−P)と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器(例えば、後述の実施形態での高容量型バッテリES−E)と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1電圧変換部(例えば、後述の実施形態でのVCU103)と、
前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第2電圧変換部(例えば、後述の実施形態でのVCU203)と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部(例えば、後述の実施形態でのPDU105,モータジェネレータ101)と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部(例えば、後述の実施形態でのECU115)と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記第1電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第3制御モードによって前記第2電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第1電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記第1電圧変換部を前記第2制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第1蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第2蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第3制御モードに切替え、前記第2電圧変換部を前記第3制御モードで制御する、制御方法である。
図1は、第1の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。図1に示す1MOT型の電動車両は、モータジェネレータ(MG)101と、高容量型バッテリES−Eと、高出力型バッテリES−Pと、VCU(Voltage Control Unit)103と、PDU(Power Drive Unit)105と、電圧センサ107p,107eと、電流センサ109p,109eと、温度センサ111p,111eと、スイッチ部113と、ECU(Electronic Control Unit)115とを備える。なお、図1中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線は制御信号を示す。
図8は、第2の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。また、図9は、第2の実施形態における高容量型バッテリ、高出力型バッテリ、VCU、PDU及びモータジェネレータの関係を示す電気回路図である。第2の実施形態の電動車両が第1の実施形態の電動車両と異なる点は、高容量型バッテリES−Eの電圧を変換するVCU203が設けられたことである。この点以外は第1の実施形態と同様であり、図8及び図9に示された構成要素に関して、第1実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
103,203 VCU
105 PDU
107p,107e 電圧センサ
109p,109e 電流センサ
111p,111e 温度センサ
113 スイッチ部
115 ECU
ES−E 高容量型バッテリ
ES−P 高出力型バッテリ
MCe,MCp コンタクタ
Claims (10)
- 第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第2制御モードで制御する、駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置であって、
前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開閉するスイッチ部を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードへ切替える、駆動装置。 - 請求項2に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第2蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにし、次に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替える、駆動装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにする際、前記駆動部に供給可能な電力の上限値を、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力の合計から前記第1蓄電器が出力可能な電力へと徐々に変更する、駆動装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の駆動装置であって、
前記検出部は、前記第1蓄電器の故障の前兆を検出し、
前記制御部は、前記検出部が前記第2蓄電器の故障の前兆を検出すると、前記第2蓄電器から前記第1蓄電器へ電力を供給するよう前記電圧変換部を制御する、駆動装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の駆動装置であって、
前記目標電圧は、前記駆動部の要求駆動力における駆動効率が閾値以上である最適電圧である、駆動装置。 - 第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1電圧変換部と、
前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第2電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記第1電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第3制御モードによって前記第2電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第1電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記第1電圧変換部を前記第2制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第1蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第2蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第3制御モードに切替え、前記第2電圧変換部を前記第3制御モードで制御する、駆動装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の駆動装置を有する、輸送機器。
- 第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第2制御モードで制御する、制御方法。 - 第1蓄電器と、
前記第1蓄電器と電圧が異なる第2蓄電器と、
前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1電圧変換部と、
前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第2電圧変換部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第2蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第1制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第1蓄電器の出力電圧を変換する第2制御モードと、のいずれかによって前記第1電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第2蓄電器の出力電圧を変換する第3制御モードによって前記第2電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第1蓄電器及び前記第2蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力と前記第2蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第1電圧変換部を前記第1制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第2蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第1蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第2制御モードに切替え、前記第1電圧変換部を前記第2制御モードで制御し、
前記第1制御モードで制御中に前記検出部が前記第1蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第2蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第1制御モードから前記第3制御モードに切替え、前記第2電圧変換部を前記第3制御モードで制御する、制御方法。
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