JP6596965B2 - 電動車両 - Google Patents
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Description
(3)前記制御装置は、前記外部充電の一時停止中における前記バッテリの充電率が当該一時停止前における前記外部充電の開始時点での充電率を下回る前に、前記バッテリ回路を接続して前記外部充電を再開することが好ましい。
(5)前記機器には、前記バッテリの冷却時及び車室内の冷房時の少なくとも一方に使用されるエアコンコンプレッサが含まれることが好ましい。
(7)前記エアコンコンプレッサが、前記バッテリの冷却時と車室内の冷房時とに兼用されるものであり、前記制御装置が、前記車室内の冷房時には前記バッテリの温度にかかわらず前記エアコンコンプレッサを作動させることが好ましい。
(9)前記DCDCコンバータが、前記バッテリとは別の補機バッテリの充電時に前記バッテリの電圧を降圧するものであり、前記制御装置が、前記補機バッテリの充電率が低いほど前記外部充電の一時停止時間を長くすることが好ましい。
[1−1.装置構成]
本実施形態の電動車両10(以下、車両10という)を図1に示す。この車両10は、車載バッテリ11を動力源とする駆動用モータ(図示略)が搭載された電気自動車又はハイブリッド自動車である。バッテリ11は、後述のモータ制御ユニット14に内包されたインバータ(図示略)を介して駆動用モータと接続された駆動用バッテリであり、駆動モータによる回生発電電力及び車両外部の電源からの外部電力を充電可能に構成される。本実施形態では、車両外部の電源として外部充電器30を例示する。
本実施形態の制御装置1は、バッテリ温度TB及びバッテリ11の充電率SOC(State of Charge,充電状態)を監視するとともに、バッテリ11の外部充電中にこれらの情報を用いてエアコンコンプレッサ15を制御する。さらに、エアコンコンプレッサ15の制御と連動してこの制御と同時に遮断器21,22のオンオフ制御を行う。
条件A:バッテリ温度TB≧第一温度TB1
条件B:車室内の冷房がオンである
なお、条件Bの「冷房がオン」となるのは、例えば空調のオン操作があった場合や、空調のオン操作があって設定温度Tsが室内温度Trよりも低い場合である。
条件C:バッテリ温度TB<第二温度TB2
条件D:車室内の冷房がオフである
なお、条件Dの「冷房がオフ」となるのは、例えば空調のオフ操作があった場合や、室内温度Trが設定温度Tsよりも低い場合である。また、第一温度TB1,第二温度TB2は、例えばバッテリ11の構成やバッテリ11を冷却する冷却装置の性能等に基づいて予め設定される。
条件E:充電率SOC≦所定充電率Sth
図2はエアコン制御及びスイッチ制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、制御装置1において所定の演算周期で繰り返し実施される。フロー中のフラグFは、バッテリ11の外部充電状態を表す変数であり、F=0は外部充電不可能な状態,F=1は外部充電中,F=2は外部充電の一時停止中を表す。
図3は、上述した制御装置1による作用を説明するためのグラフである。バッテリ管理部2によりバッテリ11が外部充電可能な状態であると判定されると(時刻t0)、第二制御部4により第一遮断器21がオン,第二遮断器22がオフにそれぞれ制御されて、外部充電が開始される。また、この時刻t0での充電率SOCが開始充電率Saとして記憶される。
(1)上述の電動車両10では、バッテリ11の外部充電中にエアコンコンプレッサ15(機器)が作動するときには、バッテリ11と外部充電器30とを接続する第一回路12A上に配された第一遮断器21によって第一回路12Aが切断されるため、エアコンコンプレッサ15のノイズが外部充電器30側へ伝わることを防ぐことができる。これにより、充電電圧や充電電流の乱れを防止でき、これらの乱れによる外部充電器30の故障や誤作動を防止することができる。
(4)また、エアコンコンプレッサ15はその作動時に大きなノイズを発生することが知られている。そのため、エアコンコンプレッサ15の作動時に二つの遮断器21,22を制御することで、外部充電器30側へのノイズの伝播を防ぎながら、外部充電を完了させることができる。
[2−1.構成]
第二実施形態の車両10′(電動車両)を図4に示す。この車両10′には、第一実施形態のエアコンコンプレッサ15の代わりに、DCDCコンバータ17(機器)が設けられる点で第一実施形態の車両10とは異なる。また、本実施形態の車両10′では、空調スイッチ6及び室温センサ7が省略される。なお、第一実施形態と同様の構成については第一実施形態と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。図4においても、車載充電器13及びモータ制御ユニット14が有害なノイズを発生しない場合を前提とした回路図を示す。
開始条件:補機充電率SOCau<第二充電率S2
停止条件:補機充電率SOCau≧第一充電率S1
優先停止条件:メイン充電率SOCma≦所定充電率Sth
バッテリ管理部2は、上述した第一実施形態と同様、バッテリ11の電圧,電流,メイン充電率SOCma等を監視して、これらの情報を第三制御部5に伝達するものである。また、本実施形態のバッテリ管理部2も、バッテリ11が外部充電可能な状態か否かの判断を行い、その結果を第二制御部4,第三制御部5に伝達する。
また、第三制御部5は、DCDCコンバータ17を作動させたのち、上記の停止条件又は優先停止条件が成立するか否かを判定し、何れかの条件が成立した場合にはDCDCコンバータ17を停止させ、何れの条件も不成立の場合にはDCDCコンバータ17を作動させたままとする。
図5は補機制御及びスイッチ制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、制御装置1′において所定の演算周期で繰り返し実施される。フロー中のフラグGは、上述のフラグFと同様、バッテリ11の外部充電状態を表す変数であり、G=0は外部充電不可能な状態,G=1は外部充電中,G=2は外部充電の一時停止中を表す。
したがって、本実施形態の電動車両10′によっても、外部充電中にDCDCコンバータ17(機器)が作動するときには、第一回路12A上に配された第一遮断器21によって第一回路12Aが切断されるため、DCDCコンバータ17のノイズが外部充電器30側へ伝わることを防ぐことができる。これにより、充電電圧や充電電流の乱れを防止でき、これらの乱れによる外部充電器30の故障や誤作動を防止することができる。
第三実施形態の車両10″(電動車両)を図6に示す。本実施形態の車両10″は、第二遮断器22の位置が第一実施形態の車両10とは異なり、他の構成は車両10と同様である。本実施形態の第二遮断器22は、全ての機器回路(すなわち、第二回路12B,第三回路12C,第四回路12D)に跨って配され、オンに制御されると全ての機器回路を接続し、オフ状態に制御されると全ての機器回路を切断する。すなわち、本実施形態の車両10″は、第二遮断器22によって第三回路12C及び第四回路12Dも断接可能に構成されている。
また、回路12B等に配される第二遮断器22の代わりに、各機器に遮断器を設けてもよい。すなわち、機器毎に遮断器を内蔵させて、機器の作動状態に合わせて遮断器のオンオフを制御する構成としてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の各実施形態では、バッテリ11の外部充電中にエアコンコンプレッサ15等の機器が作動した場合に、エアコン制御や補機制御とともにスイッチ制御が実施される場合を説明したが、充電コネクタ33が接続されている状況で、これらの制御を実施してもよい。すなわち、バッテリ11の外部充電中だけでなく、充電コネクタ33が接続中であれば(外部充電の開始前や外部充電の完了後であっても)上述の各制御を実施することで、充電コネクタ33を伝って外部充電器30側にノイズが伝播することを防止することができる。
なお、制御装置1,1′に設けられた各機能要素が、それぞれ別々の制御装置として設けられていてもよい。
2 バッテリ管理部
3 第一制御部
4 第二制御部
5 第三制御部
6 空調スイッチ
7 室温センサ
8 温度センサ
10,10′,10″ 車両(電動車両)
11 バッテリ(BAT)
12A 第一回路(バッテリ回路)
12B 第二回路(機器回路)
12C 第三回路(機器回路)
12D 第四回路(機器回路)
13 車載充電器(機器,OBC)
14 モータ制御ユニット(機器,MCU)
15 エアコンコンプレッサ(機器,A/C Comp)
16 充電口
17 DCDCコンバータ(機器)
18 補機バッテリ(補機BAT)
21 第一遮断器
22 第二遮断器
30 外部充電器
31 充電ケーブル
32 電力供給線(バッテリ回路)
33 充電コネクタ
34 タッチパネル
TB バッテリ温度
TB1 第一温度
TB2 第二温度
Ts 設定温度
Tr 室内温度
Sa 開始充電率
Sth 所定充電率
α 所定値
β 所定の係数
Claims (9)
- 車両外部の電源から延びる充電コネクタを前記車両に接続し外部充電が可能な車両駆動用のバッテリと、
前記電源と前記バッテリとを接続するバッテリ回路上に配され、前記バッテリ回路の断接状態を切り替える第一遮断器と、
前記バッテリに対し前記電源と並列に接続された機器回路上に介装され、前記バッテリの電力で作動する機器と、
前記充電コネクタが接続中に前記機器が作動する場合には、前記第一遮断器によって前記バッテリ回路を切断することで前記電源と前記バッテリとの接続を遮断する制御装置と、を備える
ことを特徴とする、電動車両。 - 前記制御装置は、前記外部充電中に前記機器が作動する場合には、前記第一遮断器によって前記バッテリ回路を切断して前記外部充電を一時停止させる
ことを特徴とする、請求項1記載の電動車両。 - 前記制御装置は、前記外部充電の一時停止中における前記バッテリの充電率が当該一時停止前における前記外部充電の開始時点での充電率を下回る前に、前記バッテリ回路を接続して前記外部充電を再開する
ことを特徴とする、請求項2記載の電動車両。 - 前記機器回路上に配され、前記機器回路の断接状態を切り替える第二遮断器を備え、
前記制御装置が、前記第一遮断器によって前記バッテリ回路を接続して前記外部充電を実施しているときには、前記第二遮断器によって前記機器回路を切断する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の電動車両。 - 前記機器には、前記バッテリの冷却時及び車室内の冷房時の少なくとも一方に使用されるエアコンコンプレッサが含まれる
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の電動車両。 - 前記エアコンコンプレッサが、前記バッテリの冷却時に使用されるものであり、
前記制御装置は、前記バッテリの温度が高いほど前記外部充電の一時停止時間を長くする
ことを特徴とする、請求項5記載の電動車両。 - 前記エアコンコンプレッサが、前記バッテリの冷却時と車室内の冷房時とに兼用されるものであり、
前記制御装置が、前記車室内の冷房時には前記バッテリの温度にかかわらず前記エアコンコンプレッサを作動させる
ことを特徴とする、請求項5又は6記載の電動車両。 - 前記機器には、DCDCコンバータが含まれる
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の電動車両。 - 前記DCDCコンバータが、前記バッテリとは別の補機バッテリの充電時に前記バッテリの電圧を降圧するものであり、
前記制御装置が、前記補機バッテリの充電率が低いほど前記外部充電の一時停止時間を長くする
ことを特徴とする、請求項8記載の電動車両。
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