JP6479760B2 - 車両高電力電気システムならびにシステム状態を信号伝達するために電圧バスレベルを使用するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
この出願は、米国特許法第120条の下で、2014年3月14日に出願された「VEHICULAR HIGH POWER ELECTRICAL SYSTEM」と称する米国特許出願第14/212,431号および2014年3月14日に出願された「SYSTEM AND METHOD FOR USING VOLTAGE BUS LEVELS TO SIGNAL SYSTEM CONDITIONS」と称する米国特許出願第14/212,491号の利益を主張し、米国特許出願第14/212,431号および米国特許出願第14/212,491号の各々は、米国特許法第119条(e)の下で、2013年3月15日に出願された「ACTIVE SUSPENSION」と称する米国仮特許出願第61/789,600号および2013年4月23日に出願された「ACTIVE SUSPENSION」と称する米国仮特許出願第61/815,251号への優先権を主張し、前述の出願の各々は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
1.発明の分野
本明細書で説明される技法は、概して、車両電気システムに関し、具体的には、複数の電気バスを有する車両電気システムに関する。高電力電気バスを介して、例えば、アクティブサスペンションシステムなどの1つまたは複数の高電力負荷を供給するための技法が説明される。
標準の車両バッテリに接続された低電力(14V)バスと、高電力(42Vまたは48V)バスとを有する二重電圧の自動車電気システムが提案されている。
いくつかの実施形態は、車両用の電気システムに関する。電気システムは、第1の電気バスにおける車両バッテリ電圧を第2の電気バスにおける第2の電圧に変換するように構成された電力コンバータを含む。第2の電圧は、車両バッテリ電圧と少なくとも同じ高さの電位である。また、電気システムは、第2の電気バスと結合されたエネルギー貯蔵装置も含む。少なくとも1つの負荷は、第2の電気バスと結合される。電力コンバータは、第1の電気バスから少なくとも1つの負荷に電力を提供し、第1の電気バスから引き出される電力を最大電力以下に制限するように構成される。少なくとも1つの負荷が最大電力よりも多くの電力を引き出す際は、少なくとも1つの負荷は、エネルギー貯蔵装置から少なくとも部分的に電力を引き出す。
図面では、様々な図に示される同一のまたはほぼ同一の各コンポーネントは、同様の参照文字によって表される。明確にするため、全ての図面において全てのコンポーネントがラベル付けされるわけではない。図面は、必ずしも原寸に比例するとは限らず、代わりに、本明細書で説明される技法の様々な態様を示すことに重点を置く。
いくつかの実施形態では、車両電気システムは、車両バッテリに接続された電気バスとは無関係に制御される高電力電気バスを含み得る。高電力電気バスは、車両バッテリから電力を引き出す電力コンバータ(例えば、DC/DCコンバータ)によって少なくとも部分的に供給されることができ、電力コンバータは、車両バッテリから高電力電気バスを少なくとも部分的に減結合する(decouple)ことができる。高電力電気負荷(例えば、アクティブサスペンションシステムなど)は、高電力電気バスによって給電することができる。
エネルギー=1/2*C*(50)2−1/2*C*(38)2=528*C
いくつかの実施形態では、本明細書で説明される技法は、1つまたは複数のコンピューティングデバイスを使用して行うことができる。実施形態は、特定のタイプのコンピューティングデバイスでの動作に限定されない。
Claims (21)
- 車両の電気システムのためのエネルギー予測管理システムであって、
第1のアクティブサスペンションシステムと、
第1のエネルギー貯蔵装置と、
前記第1のアクティブサスペンションシステムおよび前記第1のエネルギー貯蔵装置に電気的に接続された第1の電気バスであって、前記第1のエネルギー貯蔵装置が、充電の状態を有し、前記第1のアクティブサスペンションシステムに電力を提供するように構成され、前記第1のエネルギー貯蔵装置によって提供される前記電力が、前記第1の電気バスによって前記第1のアクティブサスペンションシステムに供給される、第1の電気バスと、
前記第1の電気バスに電気的に接続される電力コンバータであって、前記電力コンバータは前記第1の電気バスによって前記第1のエネルギー貯蔵装置と前記第1のアクティブサスペンションシステムのうちの少なくとも1つに電力を提供するように構成される、電力コンバータと、
少なくとも1つのコントローラであって、
予想される将来の走行表面の特徴に関する情報を取得し、
前記将来の前記特徴の上を走行するために、前記車両の前記第1のアクティブサスペンションシステムによって必要なエネルギーの量を決定し、
前記必要なエネルギー量に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のエネルギー貯蔵装置の前記充電の状態を調整するように構成される、コントローラと、
を含む、車両の電気システムのためのエネルギー予測管理システム。 - 前記少なくとも1つのコントローラが、前記予想される将来の走行表面の前記特徴に関する情報を、
前方監視センサ、
車両ナビゲーションシステム、および
第2のアクティブサスペンションシステム、
の少なくとも1つから取得する、
請求項1に記載のエネルギー予測管理システム。 - 前記第1のアクティブサスペンションシステムが後輪と機械的に結合され、前記第2のアクティブサスペンションシステムが前輪と機械的に結合される、請求項2に記載のエネルギー予測管理システム。
- 車両運動を少なくとも部分的に制御する第2のシステムをさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記第2のシステムが、電気式パワーステアリングシステム、アンチロックブレーキシステム、電気式アンチロール安定性システムおよび電子安定性制御システムの少なくとも1つを含む、請求項4に記載のエネルギー予測管理システム。
- 第2の電気バスをさらに含み、前記第1のエネルギー貯蔵装置の端子が前記第2の電気バスと同じ電気ノードのところにある、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 第2のエネルギー貯蔵装置および第2の電気バスをさらに含み、前記第2のエネルギー貯蔵装置が前記電力コンバータを介して前記第2の電気バスと電気的に結合される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータから提供される前記電力が、所定の最大電力以下であり、少なくとも1つの動作状態において、前記第1のアクティブサスペンションシステムが前記最大電力よりも多くの電力を引き出す際は、前記第1のアクティブサスペンションシステムは前記電力コンバータおよび前記第2のエネルギー貯蔵装置から電力を引き出す、請求項7に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータが、DC/DCコンバータを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 1つの動作状態では、前記第1のアクティブサスペンションシステムは前記所定の最大電力よりも少ない電力を引き出し、前記第1のアクティブサスペンションシステムにより引き出された前記電力が、前記電力コンバータおよび前記第1のエネルギー貯蔵装置の両方により提供される、請求項8に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータに電力を伝達する第2の電気バスをさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータが、前記第2の電気バスから電力を受け取り、前記第1の電気バスに結合された前記第1のアクティブサスペンションシステムによって受け取られる前記電力の少なくとも一部を提供し、一定の時間間隔内に前記第2の電気バスから引き出されたエネルギーの量に基づいて、前記第2の電気バスから引き出される電力を第2の所定の最大電力以下に制限する、請求項11に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータが、前記第2の電気バスから引き出される電流を最大電流以下に制限することによって、前記第2の電気バスから引き出される前記電力を制限する、請求項11または12に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータにより提供される前記最大電力は、通信ネットワークを介して前記電力コンバータに結合されるコントローラによって制御される、請求項8、10、または12に記載のエネルギー予測管理システム。
- 前記電力コンバータは、前記第1の電気バスと、前記第1の電気バスに結合される前記第1のエネルギー貯蔵装置および前記第1のアクティブサスペンションシステムのうちの少なくとも1つとの間で交換された電力に応じて、前記第1のバスの電圧が変動するようにし、前記電圧が第1の閾値と第2の閾値との間で変動する、請求項1〜14のいずれか一項に記載のエネルギー予測管理システム。
- 車両の電気システムのエネルギー予測管理方法であって、
第1の電気バスを用いて、電力コンバータから、エネルギー貯蔵装置およびアクティブサスペンションシステムのうちの少なくとも1つに電力を提供することと、
予想される将来の走行表面の特徴に関する情報を得ることと、
前記特徴の上を走行するために、前記車両の前記アクティブサスペンションシステムによって必要なエネルギーの量を決定することと、
前記車両の車輪が前記特徴に遭遇する前に、前記必要なエネルギー量に基づいて、前記エネルギー貯蔵装置の充電の状態を調整することと、
を含む、エネルギー予測管理方法。 - 前記電力コンバータに電力を伝達するために第2の電気バスを使用することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記電力コンバータによって前記第1の電気バスに提供された前記電力を最大電力に制限すること、をさらに含む、請求項16または17に記載の方法。
- 前記アクティブサスペンションシステムが、前記エネルギー貯蔵装置から電力を引き出すとともに前記電力コンバータから電力を受け取る、請求項18に記載の方法。
- 前記電力コンバータが、DC/DCコンバータを含む、請求項16〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 一定の時間間隔内に前記第2の電気バスから引き出されたエネルギーの量に基づいて、前記第2の電気バスから引き出される電力を所定の最大電力以下に制限することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
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