JP6404485B2 - ハイブリッド車両用電力供給装置、ハイブリッド車両用電力供給システム、および、ハイブリッド車両用電力供給装置の制御方法 - Google Patents
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Description
ハイブリッド車両用電力供給装置であって、
正極が第1の電源端子に接続され且つ負極が固定電位に接続され、前記第1の電源端子に供給される電圧により充電され、第1のバッテリ電圧を出力する第1のバッテリの充電を制御し、正極が第2の電源端子に接続され且つ負極が前記固定電位に接続され、前記第1の電源端子の電圧をダウンレギュレータが降圧して前記第2の電源端子に供給する電圧により充電され、第2のバッテリ電圧を出力する第2のバッテリの充電を制御し、内燃機関を駆動する駆動機能及び前記内燃機関の駆動で発電して交流電圧を出力する発電機能を備えたモータジェネレータを制御し、前記第2の電源端子に接続され、第2の電源端子の電圧が供給される負荷を制御する、制御部を備え、
前記制御部は、
前記第2のバッテリが出力する前記第2のバッテリ電圧で、動作し、
前記モータジェネレータの駆動時には、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、
前記モータジェネレータの発電時には、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電するようになっており、
前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止する
ことを特徴とする。
前記第2のバッテリの前記第1のバッテリ電圧は、前記第1のバッテリの前記第1のバッテリ電圧よりも低いことを特徴とする。
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧を監視し、前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷を駆動するために必要な負荷電圧値よりも低い負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障していると判断する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧が前記負荷用閾値未満になった場合には、前記負荷の制御を停止する
ことを特徴とする。
前記車両用電力供給装置は、
ハイブリッド二輪車に積載され、前記モータジェネレータは前記ハイブリッド二輪車の内燃機関に接続され、前記制御部は、前記モータジェネレータを駆動することにより、前記内燃機関を起動し、及び/又は、前記内燃機関を駆動する
ことを特徴とする。
前記負荷は、前記ハイブリッド二輪車のライト、ウインカー、イグニッションコイル、フェールポンプ、又は、インジェクタの少なくとも何れかを含む
ことを特徴とする。
前記第2の電源端子と前記負荷との間に接続され、オンすることにより前記第2の電源端子の電圧を前記負荷に供給し、オフすることにより前記第2の電源端子の電圧の前記負荷への供給を遮断し、ユーザの操作によりオン/オフが制御されるメインスイッチと、
一端が前記第2のバッテリの正極に接続され、前記制御部によりオン/オフが制御される第1のリレーと、
アノードが前記第1のリレーの他端に接続され、カソードが前記第1の電源端子に接続されたダイオードと、
前記ダウンレギュレータの出力と前記第2の電源端子との間に接続され、オンすることにより前記ダウンレギュレータが出力した前記降圧電圧を前記第2の電源端子に供給し、オフすることにより前記ダウンレギュレータが出力した前記降圧電圧を前記第2の電源端子への供給を遮断し、前記メインスイッチがオンスすることによりオンし、前記メインスイッチがオフすることによりオフする第2のリレーと、を備え、
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態が正常であると判断した場合には、前記第1のリレーをオフに維持し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態に異常が発生したと判断し、前記第1のバッテリから前記第1のバッテリ電圧が出力されない場合には、前記第1のリレーをオンする
ことを特徴とする。
所定の情報をユーザに表示するための表示部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障している旨の情報を前記表示部に出力する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリのセル電圧が満充電を規定する満充電閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、又、前記第1のバッテリの放電電圧が前記満充電閾値より低い予め設定されたセル異常電圧閾値以下であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリのSOCが予め設定されたSOC規定閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、一方、前記第1のバッテリのSOCが前記SOC規定閾値より低い予め設定されたSOC異常閾値以下であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリの温度が予め設定された高温異常閾値以上であると判断した場合、及び、前記第1のバッテリの温度が前記高温異常閾値よりも低い予め設定された低温異常閾値未満であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、又は、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリに流れる充電電流が予め設定された過多充電電流閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、一方、前記第1のバッテリに流れる放電電流が予め設定された過多放電電流閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする。
前記制御部は、前記モータジェネレータにモータ電流を供給して駆動するトランジスタで構成されるHブリッジ回路を備え、
前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止する場合には、前記Hブリッジ回路のトランジスタを全てオープンにし、若しくは、ハイサイド又はローサイドのトランジスタをショートにする
ことを特徴とする。
前記第1のバッテリは、リチウムイオンバッテリであり、
前記第2のバッテリは、鉛バッテリであることを特徴とする。
内燃機関に接続されており、前記内燃機関を駆動する駆動機能と前記内燃機関の駆動で発電して交流電圧を出力する発電機能とを備えたモータジェネレータと、
正極が第1の電源端子に接続され、負極が固定電位に接続され、前記第1の電源端子に供給される電圧により充電され、第1のバッテリ電圧を出力する第1のバッテリと、
前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部と、
前記第1の電源端子の電圧を降圧して第2の電源端子に出力するダウンレギュレータと、
正極が前記第2の電源端子に接続され、負極が前記固定電位に接続され、前記第2の電源端子に供給される電圧により充電され、第2のバッテリ電圧を出力する第2のバッテリと、
前記第2の電源端子に接続され、前記第2の電源端子の電圧が供給される負荷と、
前記第2のバッテリが出力する第2のバッテリ電圧で動作し、前記モータジェネレータ及び前記負荷を制御するとともに、前記モータジェネレータの駆動時には、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、一方、前記モータジェネレータの発電時には、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電する、制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記マネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止する
ことを特徴とする。
前記第2のバッテリが出力する前記第2のバッテリ電圧で、前記制御部が動作し、
前記モータジェネレータの駆動時には、前記制御部により、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、
前記モータジェネレータの発電時には、前記制御部により、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電するようになっており、
前記制御部により、前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記制御部により、前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止する
ことを特徴とする。
B1 第1のバッテリ(リチウムイオンバッテリ)
B2 第2のバッテリ(鉛バッテリ)
DR ダウンレギュレータ(DC−DCコンバータ)
I 表示部
MSW メインスイッチ
R1 第1のリレー
R2 第2のリレー
D ダイオード
LOAD 負荷
M モータジェネレータ
ECU 制御部(ハイブリッド車両用電力供給装置)
E 内燃機関(エンジン)
Claims (13)
- ハイブリッド車両用電力供給装置であって、
正極が第1の電源端子に接続され且つ負極が固定電位に接続され、前記第1の電源端子に供給される電圧により充電され、第1のバッテリ電圧を出力する第1のバッテリの充電を制御し、正極が第2の電源端子に接続され且つ負極が前記固定電位に接続され、前記第1の電源端子の電圧をダウンレギュレータが降圧して前記第2の電源端子に供給する電圧により充電され、第2のバッテリ電圧を出力する第2のバッテリの充電を制御し、内燃機関を駆動する駆動機能及び前記内燃機関の駆動で発電して交流電圧を出力する発電機能を備えたモータジェネレータを制御し、前記第2の電源端子に接続され、第2の電源端子の電圧が供給される負荷を制御する、制御部を備え、
前記制御部は、
前記第2のバッテリが出力する前記第2のバッテリ電圧で、動作し、
前記モータジェネレータの駆動時には、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、
前記モータジェネレータの発電時には、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電するようになっており、
前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止するものであり、
前記第2のバッテリの前記第2のバッテリ電圧は、前記第1のバッテリの前記第1のバッテリ電圧よりも低く、
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧を監視し、前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷を駆動するために必要な負荷電圧値よりも低い負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障していると判断するものであり、
前記ハイブリッド車両用電力供給装置は、
前記第2の電源端子と前記負荷との間に接続され、オンすることにより前記第2の電源端子の電圧を前記負荷に供給し、オフすることにより前記第2の電源端子の電圧の前記負荷への供給を遮断し、ユーザの操作によりオン/オフが制御されるメインスイッチと、
一端が前記第2のバッテリの正極に接続され、前記制御部によりオン/オフが制御される第1のリレーと、
アノードが前記第1のリレーの他端に接続され、カソードが前記第1の電源端子に接続されたダイオードと、
前記ダウンレギュレータの出力と前記第2の電源端子との間に接続され、オンすることにより前記ダウンレギュレータが出力した降圧電圧を前記第2の電源端子に供給し、オフすることにより前記ダウンレギュレータが出力した前記降圧電圧を前記第2の電源端子への供給を遮断し、前記メインスイッチがオンすることによりオンし、前記メインスイッチがオフすることによりオフする第2のリレーと、を備え、
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態が正常であると判断した場合には、前記第1のリレーをオフに維持し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態に異常が発生したと判断し、前記第1のバッテリから前記第1のバッテリ電圧が出力されない場合には、前記第1のリレーをオンする
ことを特徴とするハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧が前記負荷用閾値未満になった場合には、前記負荷の制御を停止する
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記ハイブリッド車両用電力供給装置は、
ハイブリッド二輪車に積載され、前記モータジェネレータは前記ハイブリッド二輪車の内燃機関に接続され、前記制御部は、前記モータジェネレータを駆動することにより、前記内燃機関を起動し、及び/又は、前記内燃機関を駆動する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用電力供給装置。 - 前記負荷は、前記ハイブリッド二輪車のライト、ウインカー、イグニッションコイル、フェールポンプ、又は、インジェクタの少なくとも何れかを含む
ことを特徴とする請求項3に記載の車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障している旨の情報を表示部に出力する
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリのセル電圧が満充電を規定する満充電閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、又、前記第1のバッテリの放電電圧が前記満充電閾値より低い予め設定されたセル異常電圧閾値以下であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリのSOCが予め設定されたSOC規定閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、一方、前記第1のバッテリのSOCが前記SOC規定閾値より低い予め設定されたSOC異常閾値以下であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリの温度が予め設定された高温異常閾値以上であると判断した場合、及び、前記第1のバッテリの温度が前記高温異常閾値よりも低い予め設定された低温異常閾値未満であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、又は、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて、前記第1のバッテリに流れる充電電流が予め設定された過多充電電流閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させ、一方、前記第1のバッテリに流れる放電電流が予め設定された過多放電電流閾値以上であると判断した場合には、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止させる
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記制御部は、前記モータジェネレータにモータ電流を供給して駆動するトランジスタで構成されるHブリッジ回路を備え、
前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止する場合には、前記Hブリッジ回路のトランジスタを全てオープンにし、若しくは、ハイサイド又はローサイドのトランジスタをショートにする
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 前記第1のバッテリは、リチウムイオンバッテリであり、
前記第2のバッテリは、鉛バッテリであることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両用電力供給装置。 - 内燃機関に接続されており、前記内燃機関を駆動する駆動機能と前記内燃機関の駆動で発電して交流電圧を出力する発電機能とを備えたモータジェネレータと、
正極が第1の電源端子に接続され、負極が固定電位に接続され、前記第1の電源端子に供給される電圧により充電され、第1のバッテリ電圧を出力する第1のバッテリと、
前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部と、
前記第1の電源端子の電圧を降圧して第2の電源端子に出力するダウンレギュレータと、
正極が前記第2の電源端子に接続され、負極が前記固定電位に接続され、前記第2の電源端子に供給される電圧により充電され、第2のバッテリ電圧を出力する第2のバッテリと、
前記第2の電源端子に接続され、前記第2の電源端子の電圧が供給される負荷と、
前記第2のバッテリが出力する第2のバッテリ電圧で動作し、前記モータジェネレータ及び前記負荷を制御するとともに、前記モータジェネレータの駆動時には、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、一方、前記モータジェネレータの発電時には、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電する、制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記マネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止するものであり、
前記第2のバッテリの前記第2のバッテリ電圧は、前記第1のバッテリの前記第1のバッテリ電圧よりも低く、
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧を監視し、前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷を駆動するために必要な負荷電圧値よりも低い負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障していると判断するものであり、
前記ハイブリッド車両用電力供給装置は、
前記第2の電源端子と前記負荷との間に接続され、オンすることにより前記第2の電源端子の電圧を前記負荷に供給し、オフすることにより前記第2の電源端子の電圧の前記負荷への供給を遮断し、ユーザの操作によりオン/オフが制御されるメインスイッチと、
一端が前記第2のバッテリの正極に接続され、前記制御部によりオン/オフが制御される第1のリレーと、
アノードが前記第1のリレーの他端に接続され、カソードが前記第1の電源端子に接続されたダイオードと、
前記ダウンレギュレータの出力と前記第2の電源端子との間に接続され、オンすることにより前記ダウンレギュレータが出力した降圧電圧を前記第2の電源端子に供給し、オフすることにより前記ダウンレギュレータが出力した前記降圧電圧を前記第2の電源端子への供給を遮断し、前記メインスイッチがオンすることによりオンし、前記メインスイッチがオフすることによりオフする第2のリレーと、を備え、
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態が正常であると判断した場合には、前記第1のリレーをオフに維持し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態に異常が発生したと判断し、前記第1のバッテリから前記第1のバッテリ電圧が出力されない場合には、前記第1のリレーをオンする
ことを特徴とするハイブリッド車両用電力供給システム。 - ハイブリッド車両用電力供給装置であって、正極が第1の電源端子に接続され且つ負極が固定電位に接続され、前記第1の電源端子に供給される電圧により充電され、第1のバッテリ電圧を出力する第1のバッテリの充電を制御し、正極が第2の電源端子に接続され且つ負極が前記固定電位に接続され、前記第1の電源端子の電圧をダウンレギュレータが降圧して前記第2の電源端子に供給する電圧により充電され、第2のバッテリ電圧を出力する第2のバッテリの充電を制御し、内燃機関を駆動する駆動機能及び前記内燃機関の駆動で発電して交流電圧を出力する発電機能を備えたモータジェネレータを制御し、前記第2の電源端子に接続され、第2の電源端子の電圧が供給される負荷を制御する、制御部を備えたハイブリッド車両用電力供給装置の制御方法であって、
前記第2のバッテリが出力する前記第2のバッテリ電圧で、前記制御部が動作し、
前記モータジェネレータの駆動時には、前記制御部により、前記第1のバッテリから供給された前記第1の電源端子の直流電圧を変換した交流電圧を前記モータジェネレータに供給することで、前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を駆動し、
前記モータジェネレータの発電時には、前記制御部により、前記内燃機関の駆動により発電する前記モータジェネレータが出力する前記交流電圧を直流電圧に変換して、前記第1の電源端子に供給することで、前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリを充電するようになっており、
前記制御部により、前記第1のバッテリの状態に関するバッテリ情報を出力するマネジメント部から前記バッテリ情報を取得し、
前記制御部により、前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態を判定した結果に応じて、前記モータジェネレータの前記駆動機能を停止し、又は、前記モータジェネレータの前記発電機能を停止させて前記第1のバッテリおよび前記第2のバッテリの充電を停止するものであり、
前記第2のバッテリの前記第2のバッテリ電圧は、前記第1のバッテリの前記第1のバッテリ電圧よりも低く、
前記制御部は、
前記第2の電源端子の電圧を監視し、前記第2の電源端子の電圧が、前記負荷を駆動するために必要な負荷電圧値よりも低い負荷用閾値未満になった場合には、前記ダウンレギュレータ又は第2のバッテリが故障していると判断するものであり、
前記ハイブリッド車両用電力供給装置は、
前記第2の電源端子と前記負荷との間に接続され、オンすることにより前記第2の電源端子の電圧を前記負荷に供給し、オフすることにより前記第2の電源端子の電圧の前記負荷への供給を遮断し、ユーザの操作によりオン/オフが制御されるメインスイッチと、
一端が前記第2のバッテリの正極に接続され、前記制御部によりオン/オフが制御される第1のリレーと、
アノードが前記第1のリレーの他端に接続され、カソードが前記第1の電源端子に接続されたダイオードと、
前記ダウンレギュレータの出力と前記第2の電源端子との間に接続され、オンすることにより前記ダウンレギュレータが出力した降圧電圧を前記第2の電源端子に供給し、オフすることにより前記ダウンレギュレータが出力した前記降圧電圧を前記第2の電源端子への供給を遮断し、前記メインスイッチがオンすることによりオンし、前記メインスイッチがオフすることによりオフする第2のリレーと、を備え、
前記制御部は、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態が正常であると判断した場合には、前記第1のリレーをオフに維持し、
前記バッテリ情報に基づいて前記第1のバッテリの状態に異常が発生したと判断し、前記第1のバッテリから前記第1のバッテリ電圧が出力されない場合には、前記第1のリレーをオンする
ことを特徴とするハイブリッド車両用電力供給装置の制御方法。
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