JP6740956B2 - Vehicle power supply - Google Patents
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Description
本発明は、車両用電源装置に関し、詳しくは、蓄電装置と、複数の昇圧コンバータと、を備える車両用電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly to a vehicle power supply device including a power storage device and a plurality of boost converters.
従来、この種の電源装置としては、第1,第2昇圧コンバータ(第1,第2コンバータ部)を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。第1,第2昇圧コンバータは、リアクトルと、上アームトランジスタおよび下アームトランジスタと、を備える。第1,第2昇圧コンバータは、互いに並列接続されている。この装置では、第1,第2昇圧コンバータからの電流が負荷に供給されるように、第1,第2昇圧コンバータの上アームトランジスタおよび下アームトランジスタを制御している。 Conventionally, as this type of power supply device, a device including first and second boost converters (first and second converter units) has been proposed (for example, refer to Patent Document 1). The first and second boost converters each include a reactor and an upper arm transistor and a lower arm transistor. The first and second boost converters are connected in parallel with each other. In this device, the upper arm transistor and the lower arm transistor of the first and second boost converters are controlled so that the currents from the first and second boost converters are supplied to the load.
しかしながら、上述の電源装置では、負荷の電流が減少して、リアクトル電流が値0を跨ぐ際に、第1,第2昇圧コンバータの昇圧後の電圧が変動することがある。これは、上アームトランジスタおよび下アームトランジスタが共にオフするデッドタイムの期間にリアクトル電流が値0で停滞し、負荷の電流と第1,第2昇圧コンバータの出力電流との乖離が大きくなることに基づく。第1昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を跨ぐタイミングと第2昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を跨ぐタイミングとが重なると、第1,第2昇圧コンバータの昇圧後の電圧の変動がより大きくなってしまう。
However, in the above power supply device, when the load current decreases and the reactor current crosses the
本発明の車両用電源装置は、並列接続された複数の昇圧コンバータを備える電源装置において、昇圧後の電圧の変動を抑制することを主目的とする。 A vehicle power supply device of the present invention has a main object to suppress fluctuations in voltage after boosting in a power supply device including a plurality of boost converters connected in parallel.
本発明の車両用電源装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle power supply device of the present invention employs the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明の車両用電源装置は、
蓄電装置と、
リアクトルと、互いに直列に接続された上アームトランジスタおよび下アームトランジスタと、を有し、モータと前記蓄電装置と間で電圧の変換を伴って電力のやり取りを行なう並列接続された複数の昇圧コンバータと、
前記複数の昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備え、前記モータと共に車両に搭載される車両用電源装置であって、
前記制御装置は、
前記モータの負荷パワーの減少量が所定値より大きいときには、前記複数の昇圧コンバータのうちの1つである第1昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を含む所定範囲の下限より小さくなるように前記第1昇圧コンバータを制御すると共に、前記複数の昇圧コンバータのうちの1つであって前記第1昇圧コンバータとは異なる第2昇圧コンバータのリアクトル電流が前記所定範囲の上限より高くなるパワー分配量で前記第2昇圧コンバータのパワー分配量が維持されるように前記第2昇圧コンバータを制御する所定制御を実行し、
前記所定制御の実行中に前記第1昇圧コンバータのリアクトル電流が前記下限より小さくなったときには、前記第2昇圧コンバータのパワー分配量が減少するように前記第2昇圧コンバータを制御する、
ことを要旨とする。
The vehicle power supply device of the present invention is
A power storage device,
A plurality of boost converters connected in parallel, each having a reactor, an upper arm transistor and a lower arm transistor connected in series with each other, and exchanging electric power with conversion of voltage between the motor and the power storage device; ,
A control device for controlling the plurality of boost converters,
A power supply device for a vehicle, comprising:
The control device is
When the reduction amount of the load power of the motor is larger than a predetermined value, the reactor current of the first step-up converter, which is one of the plurality of step-up converters, is smaller than a lower limit of a predetermined range including the
When the reactor current of the first boost converter becomes smaller than the lower limit during execution of the predetermined control, the second boost converter is controlled so that the power distribution amount of the second boost converter decreases.
That is the summary.
この本発明の車両用電源装置では、モータの負荷パワーの減少量が所定値より大きいときには、複数の昇圧コンバータのうちの1つである第1昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を含む所定範囲の下限より小さくなるように第1昇圧コンバータを制御すると共に、複数の昇圧コンバータのうちの1つであって第1昇圧コンバータとは異なる第2昇圧コンバータのリアクトル電流が所定範囲の上限より高くなるパワー分配量で第2昇圧コンバータのパワー分配量が維持されるように第2昇圧コンバータを制御する所定制御を実行し、所定制御の実行中に第1昇圧コンバータのリアクトル電流が下限より小さくなったときには、第2昇圧コンバータのパワー分配量が減少するように第2昇圧コンバータを制御する。ここで、「パワー分配量」は、モータの負荷パワーのうち各昇圧コンバータが分担するパワーである。こうした制御により、第1,第2昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を跨ぐタイミングが重なることが抑制され、複数の昇圧コンバータによる昇圧後の電圧が変動することを抑制することができる。
In the vehicle power supply device of the present invention, when the reduction amount of the load power of the motor is larger than the predetermined value, the reactor current of the first boost converter, which is one of the plurality of boost converters, falls within a predetermined range including the
こうした本発明の車両用電源装置において、前記制御装置は、前記所定制御の実行中に前記第1昇圧コンバータのリアクトル電流が前記下限より小さくなったときには、前記第1昇圧コンバータのパワー分配量が維持されると共に、前記第2昇圧コンバータのパワー分配量が減少するように前記第2昇圧コンバータを制御してもよい。 In the vehicle power supply device of the present invention, the control device maintains the power distribution amount of the first boost converter when the reactor current of the first boost converter becomes smaller than the lower limit during execution of the predetermined control. At the same time, the second boost converter may be controlled so that the power distribution amount of the second boost converter is reduced.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としての車両用電源装置を搭載する電気自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、モータ32を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図1に示すように、モータ32と、インバータ34と、蓄電装置としてのバッテリ36と、第1,第2昇圧コンバータ40,41と、電子制御ユニット70と、を備える。ここで、実施例の車両用電源装置としては、バッテリ36と、第1,第2昇圧コンバータ40,41と、電子制御ユニット70と、が相当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an
モータ32は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪22a,22bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸26に接続されている。インバータ34は、モータ32に接続されると共に高電圧側電力ライン42に接続されている。モータ32は、電子制御ユニット70によって、インバータ34の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。高電圧側電力ライン42の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ46が取り付けられている。
The
バッテリ36は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、第2電力ラインとしての低電圧側電力ライン44に接続されている。低電圧側電力ライン44の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ48が取り付けられている。
The
図2に示すように、第1昇圧コンバータ40は、周知の昇降圧コンバータとして構成されており、高電圧側電力ライン42と低電圧側電力ライン44とに接続されており、2つのトランジスタT11,T12と、2つのダイオードD11,D12と、リアクトルL1と、を有する。トランジスタT11は、高電圧側電力ライン42の正極側ラインに接続されている。トランジスタT12は、トランジスタT11と、高電圧側電力ライン42および低電圧側電力ライン44の負極側ラインと、に接続されている。リアクトルL1は、トランジスタT11,T12同士の接続点と、低電圧側電力ライン44の正極側ラインと、に接続されている。第1昇圧コンバータ40は、電子制御ユニット70によって、トランジスタT11,T12のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン44の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン42に供給したり、高電圧側電力ライン42の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン44に供給したりする。トランジスタT11,T12のオン時間の割合が調節されるときには、トランジスタT11がオンとなる期間とトランジスタT12がオンとなる期間が重ならないように、トランジスタT11,T12が共にオフとなる期間(デッドタイム)が設けれる。第2昇圧コンバータ41は、周知の昇圧コンバータとして構成されており、高電圧側電力ライン42と低電圧側電力ライン44とに接続されており、2つのトランジスタT21,T22と、2つのダイオードD21,D22と、リアクトルL2と、を有する。この第2昇圧コンバータ41は、電子制御ユニット70によって、トランジスタT21,T22のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン44の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン42に供給したり、高電圧側電力ライン42の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン44に供給したりする。トランジスタT21,T22のオン時間の割合が調節されるときには、トランジスタT21がオンとなる期間とトランジスタT22がオンとなる期間が重ならないように、トランジスタT21,T22が共にオフとなる期間(デッドタイム)が設けられている。ここで、トランジスタT11,T21を「上アームトランジスタ」、トランジスタT12,T22を「下アームトランジスタ」と称する場合がある。
As shown in FIG. 2, the
電子制御ユニット70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,不揮発性のフラッシュメモリ,入出力ポートを備える。図1に示すように、電子制御ユニット70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット70に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ32aからの回転位置θmや、モータ32の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流Iu,Ivを挙げることができる。また、バッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Vbや、バッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサからの電流Ibも挙げることができる。さらに、コンデンサ46の端子間に取り付けられた電圧センサ46aからの高電圧側電力ライン42(コンデンサ46)の電圧VHや、コンデンサ48の端子間に取り付けられた電圧センサ48aからの低電圧側電力ライン44(コンデンサ48)の電圧VLを挙げることもできる。第1,第2昇圧コンバータ40,41のリアクトルL1,L2に流れる電流を検出する電流センサ40a,41aからのリアクトル電流IL1,IL2(バッテリ36側からトランジスタT11,T21へ向かう電流の方向が正の値)や、第1,第2昇圧コンバータ40,41に取り付けられた温度センサ40b,41bからの第1,第2昇圧コンバータ40,41の温度tc1,tc2も挙げることができる。イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBPを挙げることができる。さらに、車速センサ88からの車速Vも挙げることができる。
Although not shown, the
電子制御ユニット70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット70から出力される信号としては、例えば、インバータ34の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、第1昇圧コンバータ40のトランジスタT11,T12へのスイッチング制御信号,第2昇圧コンバータ41のトランジスタT21,T22へのスイッチング制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット70は、回転位置検出センサ32aからのモータ32の回転子の回転位置θmに基づいてモータ32の電気角θeや回転数Nmを演算している。また、電子制御ユニット70は、電流センサからのバッテリ36の電流Ibの累積値に基づいてバッテリ36の蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCとバッテリ36に取り付けられた図示しない温度センサにより検出された電池温度Tbとに基づいてバッテリ36を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。ここで、蓄電割合SOCは、バッテリ36の全容量に対するバッテリ36から放電可能な電力の容量の割合である。
Various control signals are output from the
こうして構成された実施例の電気自動車20では、電子制御ユニット70は、まず、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸26に要求される)要求トルクTd*を設定すると共に要求トルクTd*に駆動軸26の回転数を乗じて走行のためにモータ32から出力が要求される負荷パワーPmを設定する。続いて、負荷パワーPmをモータ32から出力するようにトルク指令Tm*を設定する。そして、トルク指令Tm*が出力されるようにインバータ34のスイッチング素子をスイッチング制御する。そして、トルク指令Tm*に基づいて高電圧側電力ライン42の目標電圧VH*を設定すると共に、バッテリ36からの電力を目標電圧VH*に昇圧して負荷パワーPmがインバータ34に供給されるように、第1昇圧コンバータ40および第2昇圧コンバータ41を制御する。第1昇圧コンバータ40についてはパワー分配量P1が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御し、第2昇圧コンバータ41についてはパワー分配量P2が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御する。パワー分配量P1,P2については、後述する。
In the
次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特にパワー分配量P1,P2を設定する際の動作について説明する。図3は、電子制御ユニット70により実行されるパワー分配設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間Tref毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the thus configured
本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70は、負荷パワーPmと前回パワーPm_preとリアクトル電流IL1,IL2を入力する処理を実行する(ステップS100)。負荷パワーPmは、上述したように、要求トルクTd*に駆動軸26の回転数を乗じることにより算出されている。前回パワーPm_preは、前回本ルーチンが実行されたときにステップS100の処理で入力された負荷パワーPmを入力している。リアクトル電流IL1,IL2は、電流センサ40a,41aにより検出されたものを入力している。
When this routine is executed, the
続いて、負荷パワーPmのうち第1昇圧コンバータ40および第2昇圧コンバータ41に分配される電力量のベース値であるベース分配量P1b,P2bを設定する(ステップS110)。ベース分配量P1bは、負荷パワーPmに分配比k1を乗じた電力(k1・Pm)が設定される。ベース分配量P2bは、負荷パワーPmに分配比k2(k2=1−k1)を乗じた電力(k2・Pm)が設定される。
Then, base distribution amounts P1b and P2b, which are base values of the amount of power distributed to
次に、負荷パワーPmから前回パワーPm_preを減じたものに値(−1)を乗じたものを減少量dPmに設定し(ステップS120)、減少量dPmが所定値dPrefより大きいか否かを判定する(ステップS130)。所定値dPrefは、負荷パワーPmが大きく減少しているか否かを判定するための閾値である。 Next, the value obtained by subtracting the previous power Pm_pre from the load power Pm is multiplied by the value (-1) is set as the decrease amount dPm (step S120), and it is determined whether the decrease amount dPm is larger than the predetermined value dPref. (Step S130). The predetermined value dPref is a threshold for determining whether or not the load power Pm is greatly reduced.
ステップS130で減少量dPmが所定値dPref以下であるときには、負荷パワーPmが大きく減少していると判断して、ベース分配量P1b,P2bをパワー分配量P1,P2に設定して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。パワー分配量P1,P2を設定すると、電子制御ユニット70は、第1昇圧コンバータ40についてはパワー分配量P1が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御し、第2昇圧コンバータ41についてはパワー分配量P2が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御する。
When the reduction amount dPm is less than or equal to the predetermined value dPref in step S130, it is determined that the load power Pm is greatly reduced, and the base distribution amounts P1b and P2b are set to the power distribution amounts P1 and P2 (step S140). , This routine ends. When the power distribution amounts P1 and P2 are set, the
ステップS130で減少量dPmが所定値dPrefより大きいときには、負荷パワーPmが大きく減少していると判断して、リアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Iref以下であるか否かを判定する(ステップS150)。所定電流Irefは、リアクトル電流IL1,IL2が値0付近であるか否かを判定するための閾値である。負荷パワーPmが大きく減少して値0を跨ぐように変化すると、第1昇圧コンバータ40,第2昇圧コンバータ41のパワー分配量P1,P2をベース分配量P1b,P2bに設定すると、パワー分配量P1,P2が大きく減少して値0を跨ぐように変化し、リアクトル電流IL1,IL2も大きく減少して値0を跨ぐように変化する。このとき、リアクトル電流IL1,IL2が値0に近づくタイミングとデッドタイムとが重なると、リアクトル電流IL1,IL2が値0付近で停滞する。リアクトル電流IL1,IL2が値0付近で停滞すると、実際に第1昇圧コンバータ40,第2昇圧コンバータ41から出力されるパワーとモータ32の負荷パワーとが乖離して、高電圧側電力ライン42(コンデンサ46)の電圧VHが変動する。負荷パワーPmの減少dPm量が大きいほど、こうした電圧VHの変動は大きくなる。所定電流Irefは、こうしたデッドタイムの影響が大きくなる値0を含むリアクトル電流IL1,IL2の範囲Aの上限より若干大きい値に設定され、例えば、範囲Aが−25mA以上25mA以下であるときには、50mAなどに設定される。
When the reduction amount dPm is greater than the predetermined value dPref in step S130, it is determined that the load power Pm is significantly reduced, and the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 is less than or equal to the predetermined current Iref. It is determined whether or not (step S150). The predetermined current Iref is a threshold value for determining whether or not the reactor currents IL1 and IL2 are near the
ステップS150でリアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Iref以下であるときには、リアクトル電流IL1,IL2が値0付近であると判断して、パワー分配量P2を前回本ルーチンが実行されたときのパワー分配量P2の設定値である前回P2_preに設定すると共に、パワー分配量P1を負荷パワーPmからパワー分配量P2を減じた値に設定する(ステップS160)。こうした処理により、パワー分配量P2は、前回P2_preに維持される。パワー分配量P1,P2を設定すると、電子制御ユニット70は、第1昇圧コンバータ40についてはパワー分配量P1が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御し、第2昇圧コンバータ41についてはパワー分配量P2が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御する。
When the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 is equal to or less than the predetermined current Iref in step S150, it is determined that the reactor currents IL1 and IL2 are near the
続いて、フラグFを値1に設定して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。フラグFは、初期値が値0に設定される。こうした処理により、フラグFは、パワー分配量P2は、前回P2_preに維持されているときに、値1に設定される。
Then, the flag F is set to the value 1 (step S170), and this routine is finished. An initial value of the flag F is set to 0. By such processing, the flag F is set to the
ステップS150でリアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Irefより大きいときには、リアクトル電流IL1,IL2が値0付近ではないと判断して、続いて、フラグFが値1に設定されているか否かを判定する(ステップS180)。フラグFが値0のときには、ステップS140へ進み、ベース分配量P1b,P2bをパワー分配量P1,P2に設定して、本ルーチンを終了する。
When the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 is larger than the predetermined current Iref in step S150, it is determined that the reactor currents IL1 and IL2 are not near the
ステップS180でフラグFが値1であるときには、パワー分配量P1を前回本ルーチンが実行されたときのパワー分配量P1の設定値である前回P1_preに設定すると共に、パワー分配量P2を負荷パワーPmからパワー分配量P1を減じた値に設定する(ステップS190)。こうした処理により、パワー分配量P1は、前回P1_preに維持される。パワー分配量P1,P2を設定すると、電子制御ユニット70は、第1昇圧コンバータ40についてはパワー分配量P1が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御し、第2昇圧コンバータ41についてはパワー分配量P2が高電圧側電力ライン42に供給されるように制御する。
When the flag F is the
続いて、設定されたパワー分配量P1とパワー分配量P2との比が値k1と値k2との比に等しいか否かを判定する(ステップS200)。パワー分配量P1とパワー分配量P2との比が値k1と値k2との比に等しいときには、フラグFを値0に設定して(ステップS210)、本ルーチンを終了し、パワー分配量P1とパワー分配量P2との比が値k1と値k2との比に等しくないときには、本ルーチンを終了する。 Subsequently, it is determined whether or not the ratio between the set power distribution amount P1 and the power distribution amount P2 is equal to the ratio between the value k1 and the value k2 (step S200). When the ratio between the power distribution amount P1 and the power distribution amount P2 is equal to the ratio between the value k1 and the value k2, the flag F is set to the value 0 (step S210), this routine is terminated, and the power distribution amount P1 When the ratio with the power distribution amount P2 is not equal to the ratio between the value k1 and the value k2, this routine is ended.
図4は、負荷パワーPmの減少量dPmが所定値dPrefより大きいときの負荷パワーPmとリアクトル電流IL1,IL2の時間変化の一例を説明するための説明図である。図中、実線は、負荷パワーPmとリアクトル電流IL1を示している。破線は、リアクトル電流IL2を示している。ここでは、説明を簡単にするために、分配比k1を50%(値0.5)に設定する場合について例示している。しかしながら、分配比k1は50%に限定されるものではなく、適宜設定してよい。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of temporal changes of the load power Pm and the reactor currents IL1 and IL2 when the decrease amount dPm of the load power Pm is larger than the predetermined value dPref. In the figure, the solid line indicates the load power Pm and the reactor current IL1. The broken line indicates the reactor current IL2. Here, in order to simplify the description, the case where the distribution ratio k1 is set to 50% (value 0.5) is illustrated. However, the distribution ratio k1 is not limited to 50% and may be set appropriately.
負荷パワーPmの減少量dPmが所定値dPrefより大きくなると(ステップS130,時間T0)、リアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Iref以下であるか否かを判定する(ステップS150)。図示するように、リアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Iref以上であるときには、ベース分配量P1b,P2bをパワー分配量P1,P2に設定する(ステップS140)。負荷パワーPmが減少すると、パワー分配量P1,P2(ベース分配量P1b,P2b)が低下するから、図示するように、リアクトル電流IL1,IL2が減少する。 When the decrease amount dPm of the load power Pm becomes larger than the predetermined value dPref (step S130, time T0), it is determined whether the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 is less than or equal to the predetermined current Iref. (Step S150). As shown in the figure, when the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 is greater than or equal to the predetermined current Iref, the base distribution amounts P1b and P2b are set to the power distribution amounts P1 and P2 (step S140). When the load power Pm decreases, the power distribution amounts P1 and P2 (base distribution amounts P1b and P2b) decrease, so that the reactor currents IL1 and IL2 decrease as illustrated.
リアクトル電流IL1,IL2が減少して、リアクトル電流IL1,IL2のうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Iref以下(この場合、リアクトル電流IL1,IL2が共に所定電流Iref以下)となると(時間T1)、パワー分配量P2を前回P2_preに設定すると共に、パワー分配量P1を負荷パワーPmからパワー分配量P2を減じた値に設定し(ステップS160)、本ルーチンが繰り返し実行されることで、リアクトル電流ILのうちの小さいほうの値の絶対値が所定電流Irefより大きくなるまで、パワー分配量P2を前回P2_preに設定すると共に、パワー分配量P1を負荷パワーPmからパワー分配量P2を減じた値に設定する(ステップS150〜S170)。このとき、パワー分配量P2が前回P2_preに維持されるから、リアクトル電流IL2は、値Irefで維持される。負荷パワーPmが減少するから、パワー分配量P1は減少し、リアクトル電流IL1も減少する。このとき、フラグFは値1に設定される。
When the reactor currents IL1 and IL2 decrease and the absolute value of the smaller one of the reactor currents IL1 and IL2 becomes less than or equal to the predetermined current Iref (in this case, both the reactor currents IL1 and IL2 are less than or equal to the predetermined current Iref) (time). T1), the power distribution amount P2 is set to P2_pre the previous time, the power distribution amount P1 is set to a value obtained by subtracting the power distribution amount P2 from the load power Pm (step S160), and this routine is repeatedly executed. The power distribution amount P2 was set to P2_pre the previous time and the power distribution amount P1 was subtracted from the load power Pm by the power distribution amount P2 until the absolute value of the smaller value of the reactor current IL became larger than the predetermined current Iref. The value is set (steps S150 to S170). At this time, the power distribution amount P2 is maintained at P2_pre the previous time, so the reactor current IL2 is maintained at the value Iref. Since the load power Pm decreases, the power distribution amount P1 also decreases and the reactor current IL1 also decreases. At this time, the flag F is set to the
リアクトル電流IL1が減少して絶対値が所定電流Irefより大きくなると(ステップS150,時間T2)、フラグFが値1に設定されているから、パワー分配量P1を前回P1_preに設定すると共に、パワー分配量P2を負荷パワーPmからパワー分配量P1を減じた値に設定し(ステップS190)、本ルーチンが繰り返し実行されることで、パワー分配量P1とパワー分配量P2との比が値k1と値k2との比に等しくなるまで、パワー分配量P2を前回P2_preに設定すると共に、パワー分配量P1を負荷パワーPmからパワー分配量P2を減じた値に設定する(ステップS180,S190)。このとき、パワー分配量P1が前回P1_preに維持されるから、リアクトル電流IL1は、値(−Iref)で維持される。負荷パワーPmが減少するから、パワー分配量P2は減少し、リアクトル電流IL2も減少する。
When the reactor current IL1 decreases and the absolute value becomes larger than the predetermined current Iref (step S150, time T2), since the flag F is set to the
そして、パワー分配量P1とパワー分配量P2との比が値k1と値k2との比に等しくなると(ステップS200,時間T3)、フラグFを値0に設定し(ステップS210)、次に本ルーチンが実行されたときに、ステップS180でフラグFが値0であると判定されて、ベース分配量P1b,P2bをパワー分配量P1,P2に設定する(ステップS140)。 When the ratio between the power distribution amount P1 and the power distribution amount P2 becomes equal to the ratio between the value k1 and the value k2 (step S200, time T3), the flag F is set to the value 0 (step S210), and then the When the routine is executed, it is determined in step S180 that the flag F is 0, and the base distribution amounts P1b and P2b are set to the power distribution amounts P1 and P2 (step S140).
このようにパワー分配量P1,P2を設定することにより、リアクトル電流IL1が値0を跨ぐタイミングとリアクトル電流IL2が値0を跨ぐタイミングとが重なることを抑制することができから、デッドタイムによりリアクトル電流IL1が値0付近で停滞する期間とリアクトル電流IL2が値0付近で停滞する期間とが重なることを抑制することができる。この結果、高電圧側電圧VHの変動を抑制することができる。
By setting the power distribution amounts P1 and P2 in this way, it is possible to suppress overlapping of the timing at which the reactor current IL1 crosses the
以上説明した実施例の電気自動車20が搭載する車両用電源装置によれば、モータ32の負荷パワーPmの減少量dPmが所定値dPrefより大きいときには、第1昇圧コンバータ40のリアクトル電流IL1が値0を含む範囲Aの下限より小さくなるように第1昇圧コンバータ40を制御すると共に、第2昇圧コンバータ41のリアクトル電流IL2が範囲Aの上限より高くなるパワー分配量(前回P2_pref)で第2昇圧コンバータ41のパワー分配量P2が維持されるように第2昇圧コンバータ41を制御し、この制御の実行中にリアクトル電流IL1が下限より小さくなったときには、第2昇圧コンバータ41のパワー分配量P2が減少するように第2昇圧コンバータ41を制御することにより、高電圧側電圧VHの変動を抑制することができる。
According to the vehicle power supply device mounted on the
実施例の電気自動車20が搭載する車両用電源装置では、第1昇圧コンバータ40と第2昇圧コンバータ41との2つの昇圧コンバータを備えるものとしたが、3つ以上の昇圧コンバータを備えるものとしてもよい。
Although the vehicle power supply device mounted on the
実施例の電気自動車20が搭載する車両用電源装置では、蓄電装置として1つのバッテリ36を備えるものとしたが、バッテリ36に代えてキャパシタを用いるものとしてもよい。
In the vehicle power supply device mounted on the
実施例では、モータ32からの動力を用いて走行する電気自動車20に搭載される車両用電源装置の形態とした。しかし、モータからの動力とエンジンからの動力とを用いて走行するハイブリッド自動車に搭載される車両用電源装置の形態としてもよい。
In the embodiment, the form of the vehicle power supply device mounted in the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バッテリ36が「蓄電装置」に相当し、第1昇圧コンバータ40が「第1昇圧コンバータ」に相当し、第2昇圧コンバータ41が「第2昇圧コンバータ」に相当し、電子制御ユニット70が「制御装置」に相当する。
Correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is that the embodiment implements the invention described in the section of means for solving the problem. This is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、車両用電源装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of vehicle power supply devices.
20 電気自動車、22a,22b 駆動輪、24 デファレンシャルギヤ、26 駆動軸、32 モータ、32a 回転位置検出センサ、34 インバータ、36 バッテリ、40 第1昇圧コンバータ、40a,41a 電流センサ、40b,41b 温度センサ、41 第2昇圧コンバータ、42 高電圧側電力ライン、44 低電圧側電力ライン、46,48 コンデンサ、46a,48a 電圧センサ、70 電子制御ユニット、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、D11,D12,D21,D22 ダイオード、L1,L2 リアクトル、T11,T12,T21,T22 トランジスタ。 20 electric vehicle, 22a, 22b drive wheels, 24 differential gear, 26 drive shaft, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 34 inverter, 36 battery, 40 first boost converter, 40a, 41a current sensor, 40b, 41b temperature sensor , 41 second boost converter, 42 high voltage side power line, 44 low voltage side power line, 46, 48 capacitor, 46a, 48a voltage sensor, 70 electronic control unit, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, D11, D12, D21, D22 diode, L1, L2 reactor, T11, T12, T21, T22 transistor.
Claims (1)
リアクトルと、互いに直列に接続された上アームトランジスタおよび下アームトランジスタと、を有し、モータと前記蓄電装置と間で電圧の変換を伴って電力のやり取りを行なう並列接続された複数の昇圧コンバータと、
前記複数の昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備え、前記モータと共に車両に搭載される車両用電源装置であって、
前記制御装置は、
前記モータの負荷パワーの減少量が所定値より大きいときには、前記複数の昇圧コンバータのうちの1つである第1昇圧コンバータのリアクトル電流が値0を含む所定範囲の下限より小さくなるように前記第1昇圧コンバータを制御すると共に、前記複数の昇圧コンバータのうちの1つであって前記第1昇圧コンバータとは異なる第2昇圧コンバータのリアクトル電流が前記所定範囲の上限より高くなるパワー分配量で前記第2昇圧コンバータのパワー分配量が維持されるように前記第2昇圧コンバータを制御する所定制御を実行し、
前記所定制御の実行中に前記第1昇圧コンバータのリアクトル電流が前記下限より小さくなったときには、前記第2昇圧コンバータのパワー分配量が減少するように前記第2昇圧コンバータを制御する、
車両用電源装置。 A power storage device,
A plurality of boost converters connected in parallel, each having a reactor, an upper arm transistor and a lower arm transistor connected in series with each other, and exchanging electric power with conversion of voltage between the motor and the power storage device; ,
A control device for controlling the plurality of boost converters,
A power supply device for a vehicle, comprising:
The control device is
When the reduction amount of the load power of the motor is larger than a predetermined value, the reactor current of the first step-up converter, which is one of the plurality of step-up converters, is smaller than a lower limit of a predetermined range including the value 0. The boost current is controlled by a power distribution amount such that the reactor current of the second boost converter, which is one of the plurality of boost converters and is different from the first boost converter, is higher than the upper limit of the predetermined range. A predetermined control for controlling the second boost converter is executed so that the power distribution amount of the second boost converter is maintained,
When the reactor current of the first boost converter becomes smaller than the lower limit during execution of the predetermined control, the second boost converter is controlled so that the power distribution amount of the second boost converter decreases.
Vehicle power supply.
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