JP6622135B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
仮に、低圧電源が枯渇する、すなわち低圧電源から補機類への電力供給が不能とされてしまうと、車両制御システムの起動が不能となり、上記のリレーがONされない。リレーがONされなければ、高圧電源に基づくDC/DCコンバータの動作も不能となるため、DC/DCコンバータ経由でのシステム起動も不能とされる。
このため、低圧電源が一端枯渇してしまうと、システム起動が不能な状態に陥ってしまう。
また、上記特許文献2には、補機バッテリSBにバッテリ上がりが生じたときに、メインバッテリMBの出力電圧を降圧するDC/DCコンバータ20の出力電圧によって補機バッテリSBを充電することが開示されている。
これにより、高圧電源の一部としての緊急時電源に基づいてエンジンを始動させることが可能とされる。
これにより、緊急時電源の利用状態であることを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
これにより、被挿入部材の第二挿抜機構への挿入に応じては、システム起動が可能化されると共に、枯渇した低圧電源の充電が行われる。
これにより、緊急時電源の利用状態を解除可能な状態となったことを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
車両制御システム100は、電動機を備えて該電動機の動力により車輪の駆動が可能に構成された電動車両に設けられている。本例では、車両制御システム100が設けられた車両は、電動機と共にエンジンを備えたハイブリッド車とされている。
さらに、電源装置1は、入力電圧を降圧するDC/DCコンバータ6と、車両制御システム100の起動制御を行う電源ECU(Electronic Control Unit)7と、車両におけるエンジンや電動機の駆動に係る各種制御を行うHV−ECU8と、低圧電源3の充電量を検出する検出部9と、車両の運転者等の使用者からの操作入力に応じてON/OFFされるスタートスイッチSwsと、起動用リレーRLsと、高圧電源用リレーRL1、RL2とを備えている。
本例では、一部セルと残部セルとの間が電気的に接続された際の高圧電源2の出力電圧は数百V(ボルト)程度とされている。また、一部セルによる出力電圧は、低圧電源3の出力電圧(本例では略12V)と略等しくされている。なお、一部セルを構成する電池セル2aの数は、出力電圧が低圧電源3の出力電圧と略等しくなるように定めればよく、例示した2個に限定されるものではない。
また、残部セルにおいて、3個目の電池セル2aの正極端子は第一挿抜機構4が備える第二端子t2に接続され、n個目の電池セル2aの負極端子は高圧電源用リレーRL2を介して高圧系の負極側電力出力ラインに接続される共に、DC/DCコンバータ6の負極入力端子に接続されている。
ここで、高圧系の電力出力ラインは、電動機の駆動電圧を出力するラインであり、電動機の駆動を行う不図示のインバータ等の駆動回路に接続されている。
なお、図1では図示を省略しているが、本例の第一挿抜機構4は、電気的な構成として、第一端子t1’、第二端子t2’、及びこれら第一端子t1’と第二端子t2’との間を接続する電気配線とを備えている。
第一挿抜機構4の機械的な構造については後に改めて説明する。
低圧電源3に基づき駆動される補機類としては、電源ECU7やHV−ECU8等の車載ECUや表示部101、表示制御部102など、車両に搭載された各種制御回路を挙げることができる。また、不図示の灯具、エアコン、パワーウィンドウ等の各種電装機器を挙げることができる。
第二正極端子tp2は、低圧系の正極側電力出力ラインに接続され、第二負極端子tm2はアースに接地されている。また、本例の場合、第二正極端子tp2は、低圧電源3の正極端子にも接続されている。
第二スイッチSw2は、電源ECU7に設けられた所定の入力端子(以下「第二スイッチ信号端子」と表記)とアースとの間に挿入されおり、ON状態において第二スイッチ信号端子とアースとの間を電気的に接続し、OFF状態では第二スイッチ信号端子とアースとの間の電気的接続を断絶する。
なお、図1では図示を省略しているが、本例の第二挿抜機構5は、電気的な構成として、第一正極端子tp1’、第二正極端子tp2’、及びこれら第一正極端子tp1’と第二正極端子tp2’との間を接続する電気配線と、第一負極端子tm1’、第二負極端子tm2’、及びこれら第一負極端子tm1’と第二負極端子tm2’との間を接続する電気配線とを備えている。
第二挿抜機構5の機械的な構造については後に改めて説明する。
これら電源ECU7とHV−ECU8は、例えばCAN(Controller Area Network )などの所定の車内通信規格に従ったバス103を介して接続されており、互いに各種信号の送受信や情報共有が可能とされている。また、電源ECU7とHV−ECU8は、バス103を介して接続された表示制御部102との間でも各種信号の送受信や情報共有が可能とされている。
電源ECU7は低圧系の正極側電力出力ラインに接続され、該正極側電力出力ラインを介して動作電力を入力可能とされており、HV−ECU8は起動用リレーRLsを介して正極側電力出力ラインに接続され、起動用リレーRLsがONされた際に正極側電力出力ラインを介して動作電力を入力可能とされている。
また、本例の電源ECU7は、第一スイッチSw1が接続された第一スイッチ信号端子に得られる信号(以下「第一スイッチ信号」と表記)と第二スイッチSw2が接続された第二スイッチ信号端子に得られる信号(以下「第二スイッチ信号」と表記)に基づく通知制御や、検出部9により検出された低圧電源2の充電量に応じた通知制御を行う。
なお、これらの通知制御を含む、電源ECU7の起動時に対応した処理については後に改めて説明する。
高圧電源用リレーRL1、RL2がONされることで、高圧電源3からの出力電圧を高圧系の電力出力ライン及びDC/DCコンバータ6に供給可能な状態となる。
以下、第一挿抜機構4、第二挿抜機構5に被挿入部材10を挿/抜した際の動作をこれら第一挿抜機構4、第二挿抜機構5の機械的な概略構造を示しつつ説明する。
第一スイッチSw1は、押圧式のスイッチとされ、本例では押圧状態がON、非押圧状態がOFFとされている。
第二スイッチSw2は、第一スイッチSw1と同様に押圧式のスイッチとされ、本例では押圧状態がON、非押圧状態がOFFとされている。
第一挿抜機構4から被挿入部材10が抜取られることで、高圧電源2における残部セルが回路から断絶される(3個目の電池セル2aの正極側が回路から断絶されるため)。これにより、車両における高電圧部を使用者が扱う際の安全性を高めることができる。
これにより、低圧電源3が枯渇した場合であっても、電源ECU7が起動可能となる。すなわち、車両制御システム100の起動が可能な状態となる。
これにより、低圧電源3の枯渇状態を解消することが可能となる。すなわち、低圧電源3に基づきシステム起動が行われる通常状態へと移行することが可能となる。
これにより、エンジンの動力に基づいて車両を移動させることが可能となる。
図4において、電源ECU7はステップS101で、第一スイッチ信号ONかつ第二スイッチ信号ONであるか否かを判定する。すなわち、第一スイッチSw1と第二スイッチSw2の双方がONであるか否かを判定するものである。
第一スイッチ信号ONかつ第二スイッチ信号ONである場合、電源ECU7はステップS103に進んで起動NG処理を実行し、図4に示す処理を終える。起動NG処理としては、例えば起動が不能である旨等の所定のメッセージ情報を表示部101に表示させるように表示制御部102に指示を出す処理を実行する。
上述のように、本例では第一挿抜機構4と第二挿抜機構5の何れかのみに被挿入部材10を挿入することを前提としており、第一挿抜機構4と第二挿抜機構5の双方に被挿入部材10が挿入されていると推定される場合には、上記の起動NG処理を実行してHV−ECU8は起動させず、エンジン始動が行われないようにしている。
第一スイッチ信号OFFかつ第二スイッチ信号ONでなければ、電源ECU7はステップS104に進んで起動用リレーRLsをONとさせ、図4に示す処理を終える。すなわち、第一挿抜機構4のみに被挿入部材10が挿入された通常状態での起動時には、HV−ECU8を起動させる。
なお、第二スイッチSw2がOFFである場合(つまり第二挿抜機構5から被挿入部材10が抜取られた状態)には、電源ECU7は起動不能であるため、ここでは第一スイッチ信号と第二スイッチ信号の双方がOFFであることは想定してしない。
充電量が閾値th以上であれば、電源ECU7はステップS109で充電完了通知処理を実行し、図4に示す処理を終える。充電完了通知処理としては、低圧電源3の充電が完了した旨を表すメッセージ情報等、所定の通知情報を表示部101に表示させるように表示制御部102に指示を出す処理を実行する。
従って、低圧電源が枯渇した場合であっても、低圧電源の充電前に車両制御システムの起動が可能な電源装置を提供することができる。
これにより、高圧電源の一部としての緊急時電源に基づいてエンジンを始動させることが可能とされる。
従って、緊急時電源に基づいて車両を移動させることが可能となり、安全性を高めることができる。
これにより、緊急時電源の利用状態であることを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
すなわち、第二挿抜機構への被挿入部材の挿入により緊急時電源の利用状態に移行されたことを運転者等の乗員に確認させることができる。
これにより、被挿入部材の第二挿抜機構への挿入に応じては、システム起動が可能化されると共に、枯渇した低圧電源の充電が行われる。
従って、低圧電源が枯渇した状態でのシステム起動を実現できると共に、低圧電源に基づきシステム起動が行われる正常状態へと移行させることができる。
これにより、緊急時電源の利用状態を解除可能な状態となったことを運転者等の乗員に通知することが可能とされる。
すなわち、運転者等の乗員に対して被挿入部材を第二挿抜機構から第一挿抜機構に挿し替えるべきタイミングを適切に知らせることができる。
例えば、上記では、本発明の電源装置がハイブリッド車に適用される場合を例示したが、本発明は電動機を備えた電動車両一般に広く好適に適用できるものである。
Claims (5)
- 電動機を備えた車両における電源装置であって、
前記電動機の駆動電源として用いられる高圧電源と、
補機類の駆動電源として用いられる低圧電源と、
被挿入部材を挿入/抜取り自在とされ、前記被挿入部材の抜取りに応じて前記高圧電源から前記電動機への電力供給を不能化する第一挿抜機構と、
前記被挿入部材を挿入/抜取り自在とされ、前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の一部から前記補機類への電力供給を可能化する第二挿抜機構と、を備える
電源装置。 - 前記車両はエンジンを備えており、
前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて前記高圧電源の前記一部から供給される電力に基づき起動可能とされ、前記エンジンの始動制御を行うエンジン始動制御部を備える
請求項1に記載の電源装置。 - 前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入が検出されたことに応じて、前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第一通知制御部を備える
請求項1又は請求項2に記載の電源装置。 - 前記第二挿抜機構への前記被挿入部材の挿入に応じて、前記高圧電源の前記一部によって前記低圧電源が充電される
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の電源装置。 - 前記低圧電源の充電量が所定量に達したことに応じて前記車両に設けられた情報出力部により所定の通知情報を出力させる第二通知制御部を備える
請求項4に記載の電源装置。
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