JP6686802B2 - Electric vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、外部から電力の供給を受けて、搭載された蓄電装置の充電が可能な電動車両の制御に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to control of an electric vehicle capable of charging an installed power storage device by receiving power supply from the outside.
電気自動車やハイブリッド自動車等のモータを駆動源とする電動車両に搭載された蓄電装置(メインバッテリ)の充電を、車両の外部から電力の供給を受けて行う技術が公知である。このような充電が行なわれる場合には、駆動源に電力を供給する高圧系の蓄電装置に加えて、車両に搭載される補機類に電力を供給する低圧系の蓄電装置(補機バッテリ)の充電も行なわれる場合がある。 A technique is known in which a power storage device (main battery) mounted on an electric vehicle that uses a motor as a drive source, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, is charged with electric power supplied from outside the vehicle. When such charging is performed, in addition to a high-voltage power storage device that supplies electric power to a drive source, a low-voltage power storage device (auxiliary battery) that supplies power to auxiliary devices mounted on a vehicle. May also be charged.
たとえば、特開2015−211548号公報(特許文献1)には、補機バッテリのSOCが所定値に到達していない場合には、メインバッテリを充電する前に補機バッテリを充電する技術が開示される。 For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-212548 (Patent Document 1) discloses a technique of charging an auxiliary battery before charging the main battery when the SOC of the auxiliary battery has not reached a predetermined value. To be done.
ところで、外部から供給される電力が小さい場合に、メインバッテリの充電中に補機バッテリの充電も行なうと、外部から供給される電力が補機バッテリの充電にも割り当てられるため、メインバッテリを充電するための充電電力が小さくなる場合がある。その結果、メインバッテリに流れる電流が検出誤差程度にまで小さくなると、メインバッテリを充電しているか放電しているかを正確に判別することができない場合がある。このような場合、外部から供給される電力を用いた充電を停止することも考えられる。しかしながら、外部から供給された電力を用いた充電がユーザの要求に応じて開始された場合、ユーザの要求に応じた充電が行われないことになり、利便性が悪化する場合がある。 By the way, if the auxiliary battery is also charged while the main battery is being charged when the electric power supplied from the outside is small, the electric power supplied from the outside is also allocated to the charging of the auxiliary battery. In some cases, the charging power for doing so may become small. As a result, when the current flowing through the main battery is reduced to a detection error level, it may not be possible to accurately determine whether the main battery is being charged or discharged. In such a case, it is possible to stop charging using electric power supplied from the outside. However, when the charging using the power supplied from the outside is started in response to the user's request, the charging is not performed in accordance with the user's request, which may deteriorate the convenience.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部から供給される電力が小さい場合でも、メインバッテリの充電を継続して、利便性の悪化を抑制する電動車両を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to continue charging the main battery even when the electric power supplied from the outside is small and suppress deterioration of convenience. It is to provide an electric vehicle.
この発明のある局面に係る電動車両は、車両を走行させる駆動源である回転電機と、回転電機に電力を供給する第1蓄電装置と、車両に搭載された補機に電力を供給する第2蓄電装置と、車両の外部に設けられる外部電源からの交流電力を第1蓄電装置の充電が可能な第1直流電力に変換して第1蓄電装置に出力するための第1電力変換装置と、第1電力変換装置において変換された第1直流電力を第2蓄電装置の充電が可能な第2直流電力に変換して第2蓄電装置に出力するための第2電力変換装置と、第1電力変換装置の動作と第2電力変換装置の動作とを制御する制御装置とを備える。制御装置は、外部電源から交流電力が車両に供給される場合に第1電力変換装置を作動させるとともに、第2蓄電装置の残容量が第1しきい値よりも低いときには、さらに第2電力変換装置を作動させる。制御装置は、第2電力変換装置の作動を開始してから予め定められた時間が経過した後に、第1蓄電装置の電流の大きさが第2しきい値よりも低下した場合には、第1電力変換装置および第2電力変換装置の作動を停止する。 An electric vehicle according to an aspect of the present invention includes a rotating electric machine that is a drive source that drives the vehicle, a first power storage device that supplies electric power to the rotating electric machine, and a second electric power supply that supplies electric power to an auxiliary device mounted on the vehicle. A power storage device; and a first power conversion device for converting AC power from an external power supply provided outside the vehicle into first DC power that can charge the first power storage device and outputting the first DC power to the first power storage device. A second power conversion device for converting the first DC power converted by the first power conversion device into second DC power capable of charging the second power storage device and outputting the second DC power to the second power storage device; A control device that controls the operation of the conversion device and the operation of the second power conversion device is provided. The control device operates the first power conversion device when AC power is supplied from the external power supply to the vehicle, and further when the remaining capacity of the second power storage device is lower than the first threshold value, the second power conversion device. Activate the device. The control device, when the magnitude of the current of the first power storage device is lower than the second threshold value after a predetermined time has elapsed from the start of the operation of the second power conversion device, The operation of the first power conversion device and the second power conversion device is stopped.
このようにすると、第2電力変換装置の作動を開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は、第1電力変換装置および第2電力変換装置の作動を継続することにより、第1蓄電装置の充電を継続することができる。そのため、ユーザの要求に応じて第1蓄電装置の充電が開始された場合に、ユーザの要求に応じた充電を継続することができるため、利便性の悪化を抑制することができる。一方、予め定められた時間が経過した後に、第1蓄電装置の電流の大きさが第2しきい値よりも小さいときには第1蓄電装置の充電が停止される。そのため、充電しているか放電しているかを明確に判別しにくい状態が継続することが抑制される。そのため、第1蓄電装置が過充電状態、あるいは、過放電状態になることを抑制することができる。 With this configuration, the operation of the first power conversion device and the second power conversion device is continued until the predetermined time elapses after the operation of the second power conversion device is started. 1 It is possible to continue charging the power storage device. Therefore, when the charging of the first power storage device is started in response to the user's request, the charging in accordance with the user's request can be continued, so that the deterioration of convenience can be suppressed. On the other hand, when the magnitude of the current of the first power storage device is smaller than the second threshold value after the elapse of the predetermined time, the charging of the first power storage device is stopped. Therefore, it is possible to prevent the state where it is difficult to clearly determine whether the battery is being charged or discharged from continuing. Therefore, it is possible to prevent the first power storage device from being overcharged or overdischarged.
この発明によると、外部から供給される電力が小さい場合でも、メインバッテリの充電を継続して、利便性の悪化を抑制する電動車両を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric vehicle that continues charging the main battery and suppresses deterioration of convenience even when the electric power supplied from the outside is small.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る電動車両1(以下、単に車両1と記載する)の全体構成を概略的に示すブロック図である。図1に示すように、車両1は、電気負荷10と、充電装置20と、メインバッテリ30と、DC/DCコンバータ40と、補機バッテリ50と、充電リレー60と、インレット70と、ECU(Electronic Control Unit)100とを備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of an electric vehicle 1 (hereinafter simply referred to as vehicle 1) according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
電気負荷10は、モータジェネレータ(以下、MGと記載する)12と、MG12との間で電力を授受するPCU(Power Control Unit)14とを含む。
The
MG12は、車両1を走行させる駆動源である回転電機であって、たとえば、三相交流回転電機である。MG12は、駆動輪(図示せず)に連結され、駆動輪を駆動するモータとしての機能と、回生制動を行なうジェネレータとしての機能とを有する。PCU14は、たとえば、インバータとコンバータとを含むように構成されてもよいし、インバータ単体で構成されてもよい。
MG 12 is a rotary electric machine that is a drive source that drives
充電装置20は、外部電源160から供給される交流電力をメインバッテリ30の充電が可能な直流電力に変換して、変換した直流電力をメインバッテリ30に出力したり、あるいは、メインバッテリ30およびDC/DCコンバータ40の双方に出力したりする。充電装置20は、たとえば、車両1の停止中において充電プラグ150が車両1のインレット70に取り付けられる場合に、ECU100からの制御信号に応じて外部電源160から供給される電力を用いてメインバッテリ30を充電する。
The
充電プラグ150は、充電ケーブル152の一方端に接続される。充電ケーブル152の他方端は、外部電源160に接続される。外部電源160は、交流電源であって、たとえば、商用電源である。なお、本実施の形態においては、充電プラグ150等を用いた接触給電によって外部電源160から車両1のメインバッテリ30に電力が供給される充電方法を用いることを前提として説明するが、当該充電方法に加えてまたは代えて、共鳴法や電磁誘導等の非接触給電によって外部電源160から車両1のメインバッテリ30に電力が供給される充電方法が用いられてもよい。
The
メインバッテリ30は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。メインバッテリ30としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。メインバッテリ30の電圧は、たとえば200V程度である。メインバッテリ30は、MG12により発電された電力を用いて充電される他、外部電源160から供給される電力を用いて充電される。なお、メインバッテリ30は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ等であってもよい。
The
DC/DCコンバータ40は、たとえば、充電リレー60がオン状態である場合に、ECU100からの制御信号に応じて、充電装置20から出力される直流電力を補機バッテリ50の充電が可能な直流電力に変換して補機バッテリ50に出力する。
The DC /
補機バッテリ50は、車両1に搭載される補機に電力を供給する蓄電装置である。車両1に搭載される補機とは、たとえば、車両1に搭載される電気機器のうちメインバッテリ30を電源とする電気機器以外の電気機器をいう。補機バッテリ50は、たとえば、所定の出力電圧(たとえば、12V)の鉛蓄等の二次電池である。
充電リレー60は、ECU100からの制御信号に応じて充電装置20とDC/DCコンバータ40とを電気的に接続状態(オン状態)にしたり、遮断状態(オフ状態)にしたりする。ECU100は、たとえば、外部電源160を用いたメインバッテリ30の充電中において、補機バッテリ50の電圧がしきい値よりも低下した場合に充電リレー60をオン状態にするとともに、DC/DCコンバータ40を動作させて補機バッテリ50の充電を実施する。
The
電流センサ102は、メインバッテリ30の電流IBを検出する。具体的には、電流センサ102は、充電装置20と充電リレー60とを接続する電力線から分岐してメインバッテリ30に接続される電力線を流れる電流IBを検出する。電流センサ102は、検出された電流IBを示す信号をECU100に送信する。
The
ECU100は、いずれも図示しないが、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。ECU100は、電流センサ102等の各種センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両1が所望の状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)により処理することも可能である。
Although not shown, the
ECU100は、電気負荷10、充電装置20および充電リレー60、および、DC/DCコンバータ40等の動作を制御することによって車両1を走行させたり、メインバッテリ30あるいは補機バッテリ50を充電したりするための制御装置である。
The
ECU100は、たとえば、インレット70に充電プラグ150が接続される場合に、充電装置20を動作させてメインバッテリ30を充電する。ECU100は、インレット70に充電プラグ150が接続された場合には、接続された時点にメインバッテリ30の充電を開始してもよいし、あるいは、充電を開始する時刻がユーザによって設定されている場合には、設定された時刻になる時点にメインバッテリ30の充電を開始してもよい。また、ECU100は、たとえば、インレット70に設けられる接触センサ等を用いてインレット70に充電プラグ150が接続されたか否かを判定してもよいし、インレット70に充電プラグ150が接続されることによってECU100に出力される電圧が変化する電気回路を用いてインレット70に充電プラグ150が接続されたか否かを判定してもよい。
The
また、ECU100は、メインバッテリ30の残容量(以下、SOC(State Of Charge)と記載する)を推定する。ECU200は、たとえば、メインバッテリ30の充電電流と放電電流とを積算することによってメインバッテリ30のSOCを推定してもよい。あるいは、ECU100は、たとえば、メインバッテリ30の電流IBと、メインバッテリ30の端子間の電圧と、メインバッテリ30の温度とに基づいてOCV(Open Circuit Voltage)を推定し、推定されたOCVと所定のマップとに基づいてメインバッテリ30のSOCを推定してもよい。さらに、ECU100は、補機バッテリ50のSOCを推定する。ECU100は、たとえば、補機バッテリ50の電圧と所定のマップとに基づいて補機バッテリ50のSOCを推定してもよい。
The
以上のような構成を有する車両1においては、外部電源160を用いた充電時に、外部から供給される電力が小さい場合に、メインバッテリ30の充電中に補機バッテリ50の充電も行なうと、外部から供給される電力が補機バッテリ50の充電にも割り当てられるため、メインバッテリ30を充電するための充電電力が小さくなる場合がある。
In the
図2は、通常充電時と充電電力小時とにおける外部電源160からの入力電力の車両1側での消費先の内訳を示した図である。図2には、外部充電が開始された時点以降のある時点における消費先の内訳が示される。図2に示すように、補機バッテリ50の充電が行われる場合、補機の動作によって消費される電力と補機バッテリ50の充電によって消費される電力と損失により消費される電力との和についてはほぼ変化しないため、充電電力小時においては、メインバッテリ30の充電電力が小さくなる。
FIG. 2 is a diagram showing a breakdown of consumption destinations on the
図2に示すようにメインバッテリ30の充電電力が小さくなり、図2の破線に示すしきい値を下回ると、メインバッテリ30の電流IBが検出誤差程度に小さくなる場合がある。この場合、ECU100は、電流センサ102によって検出される電流IBの値からメインバッテリ30を充電しているか放電しているかを正確に判別することができない場合がある。
As shown in FIG. 2, when the charging power of the
このような場合、外部から供給される電力を用いた充電を停止することも考えられるが外部から供給された電力を用いた充電はユーザの要求に応じて開始された場合には、ユーザの充電要求があるにもかかわらず充電が実施されないことになり、利便性が悪化する場合がある。 In such a case, it may be possible to stop the charging using the power supplied from the outside, but if the charging using the power supplied from the outside is started in response to the user's request, the charging of the user Even if there is a request, charging will not be performed, and convenience may deteriorate.
そこで、本実施の形態においては、ECU100は、外部電源160から交流電力が車両1に供給される場合に充電装置20を作動させるとともに、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値よりも低いときには、DC/DCコンバータ40を作動させる。そして、ECU100は、DC/DCコンバータ40の作動を開始してから予め定められた時間が経過した後に、電流IBの大きさが第2しきい値よりも低下した場合には、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の作動を停止する。
Therefore, in the present embodiment,
このようにすると、DC/DCコンバータ40の作動を開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の作動を継続することにより、メインバッテリ30の充電を継続することができる。一方、予め定められた時間が経過した後に、メインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値よりも小さいときには、メインバッテリ30の充電が停止される。そのため、メインバッテリ30を充電しているか放電しているかを明確に判別しにくい状態が継続することが抑制される。
In this way, the
図3は、本実施の形態においてECU100で実行される制御処理を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control process executed by
ステップ(以下、ステップを「S」と記載する)100にて、ECU100は、外部充電中であるか否かを判定する。ECU100は、たとえば、インレット70に充電プラグ150が取り付けられており、かつ、充電装置20が作動中である場合に、外部充電中であると判定する。外部充電中であると判定される場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。
In step (hereinafter, referred to as “S”) 100,
S102にて、ECU100は、補機バッテリ50のSOCが低下しているか否かを判定する。具体的には、ECU100は、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値以下となる場合に補機バッテリ50のSOCが低下していると判定する。補機バッテリ50のSOCが低下していると判定される場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。
In S102,
S104にて、ECU100は、充電リレー60をオン状態にする。S106にて、ECU100は、DC/DCコンバータ40を動作させる。DC/DCコンバータ40の動作によって補機バッテリ50が充電される。
In S104,
S108にて、ECU100は、DC/DCコンバータ40の動作を開始してから予め定められた時間が経過したか否かを判定する。予め定められた時間は、たとえば、補機バッテリ50の充電が開始されてからメインバッテリ30の充電電力の低下が解消されるまでの時間よりも長い時間が設定される。ECU100は、たとえば、予め定められた時間が経過していないと判定する場合に停止抑制フラグをオンする。ECU100は、たとえば、予め定められた時間が経過していると判定する場合に停止抑制フラグをオフする。予め定められた時間が経過したと判定される場合(S108にてYES)、処理はS110に移される。
In S108,
S110にて、ECU100は、メインバッテリ30の電流IBの大きさが低下しているか否かを判定する。具体的には、ECU100は、電流IBの大きさが第2しきい値以下となる場合にメインバッテリの電流IBの大きさが低下していると判定する。電流IBの大きさが低下していると判定される場合(S110にてYES)、処理はS112に移される。
In S110,
S112にて、ECU100は、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作を停止する。ECU100は、たとえば、停止抑制フラグがオフ状態であって、かつ、メインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値以下である場合に、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作を停止する。
In S112,
一方、予め定められた時間が経過していないと判定される場合(S108にてNO)、あるいは、電流IBの大きさが低下していないと判定される場合(S110にてNO)、処理はS114に移される。S114にて、ECU100は、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作を継続する。ECU100は、たとえば、停止抑制フラグがオン状態である場合には、メインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値以下であっても、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作を継続する。また、ECU100は、たとえば、メインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値よりも大きい場合に、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作を継続する。
On the other hand, if it is determined that the predetermined time has not elapsed (NO in S108) or if the magnitude of current IB has not decreased (NO in S110), the process is It moves to S114. In S114,
なお、外部充電中でないと判定される場合(S100にてNO)、あるいは、補機バッテリ50のSOCが低下していないと判定される場合(S102にてNO)、ECU100は、この処理を終了する。
If it is determined that external charging is not being performed (NO in S100), or if it is determined that the SOC of
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態におけるECU100の動作について図4を参照しつつ説明する。図4は、本実施の形態におけるECU100の動作を説明するためのタイミングチャートである。図4に示すタイミングチャートは、たとえば、外部充電中であって、かつ、補機バッテリ50のSOCが低下していない場合を前提とする。
The operation of
図4のLN1は、メインバッテリ30の充電電力の変化を示す。図4のLN2は、補機バッテリ50の指令電圧の変化を示す。図4のLN3は、停止抑制フラグの変化を示す。図4のLN4は、DC/DCコンバータ40の動作状態の変化を示す。なお、図4の横軸は、時間を示す。
LN1 in FIG. 4 indicates a change in charging power of the
図4のLN1に示すように、たとえば、メインバッテリ30の充電電力が充電電流の第2しきい値に対応するしきい値PBよりも高いPB(0)である場合を想定する。また、図4のLN2に示すように、補機バッテリ50の指令電圧がVA(1)であるものとし、図4のLN3に示すように、停止抑制フラグがオフ状態である場合を想定する。また、図4のLN4に示すように、DC/DCコンバータ40は停止状態(オフ状態)であるものとする。このとき、充電リレー60は、遮断状態(オフ状態)になる。
As shown by LN1 in FIG. 4, it is assumed, for example, that the charging power of
外部充電中において(S100にてYES)、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値よりも高い場合には(S102にてNO)、補機バッテリ50の充電は行なわれないため、DC/DCコンバータ40が作動しない状態が継続される。
During external charging (YES in S100), if the SOC of
一方、時間t(0)にて、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値よりも低下した場合には(S102にてYES)、充電リレー60がオン状態になるとともに(S104)、DC/DCコンバータ40の作動が開始される(S106)。DC/DCコンバータ40の作動が開始され、補機バッテリ50の指令電圧がVA(1)からVA(0)まで上昇する。そのため、外部電源160からの入力電力の一部が補機バッテリ50の充電に割り当てられるため、メインバッテリ30の充電電力がPB(0)からしきい値PBよりも低いPB(1)まで低下する。DC/DCコンバータ40の作動が開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は(S108にてNO)、停止抑制フラグがオン状態にされ、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の作動が継続される(S114)。
On the other hand, at time t (0), when the SOC of
DC/DCコンバータ40の作動によって補機バッテリ50が充電される。これにより補機バッテリ50のSOCが回復するため、外部電源160からの入力電力のうち補機バッテリ50の充電に用いられていた電力は時間の経過とともに減少していく。そのため、メインバッテリ30の充電電力は、時間t(0)から時間が経過するにしたがって上昇することとなる。そして、メインバッテリ30の充電電力は、時間t(0)から一定時間tが経過したときにしきい値PB以上となる。そして、時間t(1)にて、予め定められた時間が経過した場合(S108にてYES)、充電電力がしきい値PBよりも高いため(すなわち、電流IBの大きさが第2しきい値よりも大きいため)(S110にてNO)、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作が継続される(S114)。
The
なお、予め定められた時間が経過したときに(S108にてYES)、充電電力がしきい値PB以下である場合(すなわち、電流IBの大きさが第2しきい値以下である場合)(S110にてYES)、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の動作が停止される(S112)。
When the predetermined time has elapsed (YES in S108), the charging power is equal to or lower than threshold value PB (that is, the magnitude of current IB is equal to or lower than the second threshold value) ( If YES in S110), the operations of charging
以上のようにして、本実施の形態に係る電動車両によると、DC/DCコンバータ40の作動を開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は、充電装置20およびDC/DCコンバータ40の作動を継続することにより、メインバッテリ30の充電を継続することができる。そのため、ユーザの要求に応じて(たとえば、ユーザにより充電プラグ150がインレット70に取り付けられる等して)メインバッテリ30の充電が開始された場合に、ユーザの要求に応じた充電を継続することができるため、利便性の悪化を抑制することができる。一方、予め定められた時間が経過した後に、メインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値よりも小さいときにはメインバッテリ30の充電が停止される。そのため、充電しているか放電しているかを明確に判別しにくい状態が継続することが抑制される。そのため、メインバッテリ30が過充電状態、あるいは、過放電状態になることを抑制することができる。したがって、外部から供給される電力が小さい場合でも、メインバッテリの充電を継続して利便性の悪化を抑制する電動車両を提供することができる。
As described above, according to the electric vehicle of the present embodiment, the charging
以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、車両1は、DC/DCコンバータ40を1台搭載するものとして説明したが、車両1は、複数台のDC/DCコンバータを搭載するものであってもよい。図5は、変形例に係る電動車両1の全体構成を概略的に示すブロック図である。図5は、図1と比較して、DC/DCコンバータ40に代えてサブDC/DCコンバータ90を含む点、メインDC/DCコンバータ80をさらに含む点とが異なる。それ以外の構成については、同様であるため、その詳細な説明は、繰り返さない。
Hereinafter, modified examples will be described.
In the above-described embodiment, the
メインDC/DCコンバータ80は、メインバッテリ30と補機バッテリ50との間に、サブDC/DCコンバータ90と並列に接続される。メインDC/DCコンバータ80は、車両1の走行時に充電のために補機バッテリ50に電力を供給する他、車両1に搭載された高圧系および低圧系の補機負荷に電力を供給する。そのため、メインDC/DCコンバータ80は、車両1の走行時において、補機バッテリ50の充電電力に加えて、ECU100や車両1に搭載された高圧系および低圧系の補機負荷全般の消費電力を出力できるように設定された出力容量を有する。
The main DC /
サブDC/DCコンバータ90は、外部充電時に充電のために補機バッテリ50に電力を供給する他、外部充電時に作動する低圧系の補機負荷に電力を供給する。サブDC/DCコンバータ90は、外部充電時において、補機バッテリ50の充電電力に加えて、外部充電時において作動する低圧系の補機負荷の消費電力を出力できるように設定された出力容量を有する。そのため、メインDC/DCコンバータ80は、サブDC/DCコンバータ90よりも高い出力容量を有する。
The sub DC / DC converter 90 supplies electric power to the
メインDC/DCコンバータ80の方が出力容量が高いため、外部充電中において、補機バッテリ50のSOCが低下する場合には、補機バッテリ50のSOCを速やかに上昇させるために、補機バッテリ50の充電に用いられるDC/DCコンバータをサブDC/DCコンバータ90からメインDC/DCコンバータ80に切り替えることが考えられる。
Since the main DC /
このような場合、メインDC/DCコンバータ80に切り替えることによって、外部電源160からの入力電力のうちの補機バッテリ50の充電に割り当てられる電力が大きくなるため、上述の実施の形態と同様に、メインバッテリ30の充電電力が小さくなる場合がある。
In such a case, by switching to the main DC /
そのため、この変形例においては、ECU100は、メインDC/DCコンバータ80の作動が開始してから予め定められた時間が経過した後にメインバッテリ30の電流IBの大きさが第2しきい値よりも低下した場合には、充電装置20およびメインDC/DCコンバータ80の作動を停止する。
Therefore, in this modification,
本変形例におけるECU100の動作については、充電プラグ150がインレット70に接続されたときに充電リレー60がオン状態にされるとともに、サブDC/DCコンバータ90の動作が開始される点が異なる。さらに、本変形例において、ECU100は、図3のフローチャートと比較して、補機バッテリ50のSOCが低下すると、S104にて充電リレー60をオンする処理に代えて充電リレー60をオフする処理が実行され、S106にてDC/DCコンバータ40を動作する処理に代えて、補機バッテリ50の充電に用いるDC/DCコンバータをサブDC/DCコンバータ90からメインDC/DCコンバータ80に切り替える処理が実行される点が異なる。それ以外の動作については、図3のフローチャートと同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
The operation of the
以上のような構造および処理に基づく本変形例におけるECU100の動作について図6を参照しつつ説明する。図6は、本変形例におけるECU100の動作を説明するためのタイミングチャートである。図6に示すタイミングチャートは、たとえば、外部充電中であって、かつ、補機バッテリ50のSOCが低下していない場合を前提とする。
The operation of the
図6のLN1’は、メインバッテリ30の充電電力の変化を示す。図6のLN2’は、補機バッテリ50の指令電圧の変化を示す。図4のLN3’は、停止抑制フラグの変化を示す。図6の最下段のグラフは、充電に用いられるDC/DCコンバータが示される。なお、図6の横軸は、時間を示す。
LN1 'in FIG. 6 indicates a change in charging power of the
図6のLN1’に示すように、たとえば、メインバッテリ30の充電電力がしきい値PBよりも高い場合を想定する。なお、上述したとおり、外部充電の開始とともにサブDC/DCコンバータ90が作動し、補機バッテリ50の充電に用いられているものとする。サブDC/DCコンバータ90の作動によって、メインバッテリ30の充電電力は周期的に変化しているものとする。
As shown by LN1 'in FIG. 6, it is assumed that the charging power of
また、図6のLN2’に示すように、補機バッテリ50の指令電圧がVA(1)であるものとする。補機バッテリ50の指令電圧についても、サブDC/DCコンバータ90の作動によって、周期的に変化しているものとする。
Further, as indicated by LN2 'in FIG. 6, it is assumed that the command voltage of
さらに、図6のLN3’に示すように、停止抑制フラグはオフ状態である場合を想定する。 Further, as shown by LN3 'in FIG. 6, it is assumed that the stop suppression flag is in the off state.
外部充電中において、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値よりも高い場合には、サブDC/DCコンバータ90の作動が継続される。一方、時間t(2)にて、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値よりも低下した場合には、充電リレー60がオフ状態にされるとともに補機バッテリ50の充電に用いられるDC/DCコンバータがサブDC/DCコンバータ90からメインDC/DCコンバータ80に切り替えられる。
During external charging, when the SOC of
メインDC/DCコンバータ80の作動が開始され、補機バッテリ50の指令電圧がVA(0)まで上昇する。そのため、外部電源160からの入力される入力電力のうち補機バッテリ50の充電に割り当てられる量が増加するため、メインバッテリ30の充電電力がしきい値PBよりも低いPB(1)まで低下する。メインDC/DCコンバータ80の作動が開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は、停止抑制フラグがオン状態にされ、充電装置20およびメインDC/DCコンバータ80の動作が継続される。
The operation of the main DC /
メインDC/DCコンバータの作動によって補機バッテリ50が充電される。これにより補機バッテリ50のSOCが回復するため、外部電源160からの入力電力のうち補機バッテリ50の充電に用いられていた電力は時間の経過とともに減少していく。そのため、メインバッテリ30の充電電力は、時間t(2)から時間が経過するにしたがって上昇することとなる。そして、メインバッテリ30の充電電力は、時間t(2)から一定時間tが経過したときにしきい値PB以上となる。そして、時間t(3)にて、予め定められた時間が経過した場合、充電電力がしきい値PBよりも高いため(すなわち、電流IBの大きさが第2しきい値よりも大きいため)、充電装置20およびメインDC/DCコンバータ80の動作が継続される。
The
なお、予め定められた時間が経過したときに、充電電力がしきい値PB以下である場合(すなわち、電流IBの大きさが第2しきい値以下である場合)、充電装置20およびメインDC/DCコンバータ80の動作が停止される。
When the charging power is equal to or lower than the threshold value PB (that is, the magnitude of the current IB is equal to or lower than the second threshold value) after a predetermined time has elapsed, the charging
このようにしても、補機バッテリ50の充電によってメインバッテリ30の充電電力が小さくなる場合でも、メインDC/DCコンバータ80に切り替えられてから予め定められた時間が経過するまで充電が停止されないため、ユーザの利便性の悪化を抑制することができる。さらに、予め定められた時間が経過した後においてもメインバッテリ30の充電電力が小さい場合には、充電装置20およびメインDC/DCコンバータ80の動作が停止されるため、メインバッテリ30が充電されているか放電されているかを明確に判別しにくい状態が継続されることが抑制される。そのため、メインバッテリ30が過充電状態、あるいは、過放電状態になることを抑制することができる。
Even in this case, even if the charging power of the
さらに上述の実施の形態では、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値以下となる場合を条件として、DC/DCコンバータ40の動作を開始してから予め定められた時間が経過するまで電流IBの大きさが低下しているか否かを判定せずに、予め定められた時間が経過した後に、電流IBの大きさが低下しているか否かを判定するものとして説明したが、特にこのような条件に限定されるものでない。たとえば、補機バッテリ50のSOCが第1しきい値以下となる場合に加えて、メインバッテリ30のSOCが予め定められた上限値と下限値との間である場合を条件としてもよい。このようにすると、メインバッテリ30が過充電状態、あるいは、過放電状態になることを抑制することができる。
Further, in the above-described embodiment, current is supplied from the start of the operation of DC /
上述の実施の形態では、車両1は、モータを駆動源とする電動車両を一例として説明したが、車両1は、たとえば、少なくとも発電機としての機能を有するエンジンを搭載するハイブリッド車両であってもよい。
In the above-described embodiment,
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The above-described modified examples may be implemented by appropriately combining all or part of them.
The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 電動車両、10 電気負荷、12 MG、14 PCU、20 充電装置、30 メインバッテリ、40 DC/DCコンバータ、50 補機バッテリ、60 充電リレー、70 インレット、80 メインDC/DCコンバータ、90 サブDC/DCコンバータ、100 ECU、102 電流センサ、150 充電プラグ、152 充電ケーブル、160 外部電源。 1 Electric Vehicle, 10 Electric Load, 12 MG, 14 PCU, 20 Charging Device, 30 Main Battery, 40 DC / DC Converter, 50 Auxiliary Battery, 60 Charging Relay, 70 Inlet, 80 Main DC / DC Converter, 90 Sub DC / DC converter, 100 ECU, 102 current sensor, 150 charging plug, 152 charging cable, 160 external power supply.
Claims (1)
前記回転電機に電力を供給する第1蓄電装置と、
前記車両に搭載された補機に電力を供給する第2蓄電装置と、
前記車両の外部に設けられる外部電源からの交流電力を前記第1蓄電装置の充電が可能な第1直流電力に変換して前記第1蓄電装置に出力するための第1電力変換装置と、
前記第1電力変換装置において変換された前記第1直流電力を前記第2蓄電装置の充電が可能な第2直流電力に変換して前記第2蓄電装置に出力するための第2電力変換装置と、
前記第1電力変換装置の動作と前記第2電力変換装置の動作とを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部電源から前記交流電力が前記車両に供給される場合に前記第1電力変換装置を作動させるとともに、前記第2蓄電装置の残容量が第1しきい値よりも低いときには、さらに前記第2電力変換装置を作動させ、
前記第1蓄電装置の電流の大きさが第2しきい値よりも低下した場合、前記第2電力変換装置の作動を開始してから予め定められた時間が経過するまでの間は、前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置の作動を継続し、前記第2電力変換装置の作動を開始してから予め定められた時間が経過した後には、前記第1電力変換装置および前記第2電力変換装置の作動を停止する、電動車両。 A rotating electric machine that is a drive source for running the vehicle,
A first power storage device for supplying electric power to the rotating electric machine;
A second power storage device for supplying electric power to an auxiliary device mounted on the vehicle;
A first power conversion device for converting AC power from an external power supply provided outside the vehicle into first DC power capable of charging the first power storage device and outputting the first DC power to the first power storage device;
A second power converter for converting the first DC power converted in the first power converter into second DC power capable of charging the second power storage device and outputting the second DC power to the second power storage device; ,
A control device that controls the operation of the first power conversion device and the operation of the second power conversion device;
The control device operates the first power conversion device when the AC power is supplied to the vehicle from the external power supply, and when the remaining capacity of the second power storage device is lower than a first threshold value. , Further activating the second power converter,
When the magnitude of the current of the first power storage device is lower than the second threshold value, the first power storage device is operated in the first power storage device until the predetermined time elapses after the operation of the second power conversion device is started. The first power conversion device and the second power conversion device are continuously operated, and after the predetermined time has elapsed from the start of the operation of the second power conversion device, the first power conversion device and the first power conversion device 2 An electric vehicle that stops the operation of the power converter.
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