JP7019707B2 - 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法 - Google Patents

電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7019707B2
JP7019707B2 JP2019540261A JP2019540261A JP7019707B2 JP 7019707 B2 JP7019707 B2 JP 7019707B2 JP 2019540261 A JP2019540261 A JP 2019540261A JP 2019540261 A JP2019540261 A JP 2019540261A JP 7019707 B2 JP7019707 B2 JP 7019707B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
battery
voltage
positive
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019540261A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019049341A1 (ja
Inventor
一由希 目黒
雄大 井ノ口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2019049341A1 publication Critical patent/JPWO2019049341A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7019707B2 publication Critical patent/JP7019707B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法に関する。
従来、モータを動力源とした電動二輪車が知られている。この従来の電動二輪車では、1個のバッテリを電源として用いていた。
ここで、複数(例えば、2個)のモバイルバッテリを、上記電動二輪車に適用する場合、コンタクタを用いて、複数のバッテリを並列に接続して、必要な電力を供給することが想定される。
そして、並列に接続された複数のバッテリのうちの1つが故障した場合、必要な電力を供給できない問題がある(特許文献1、特許文献2参照)。
特開2010-233377号公報 特開2012-120290号公報
そこで、本発明は、複数のバッテリのうちの1つが故障した場合であっても、必要な電力を供給することが可能な電力制御装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る実施形態に従った電力制御装置は、
第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、
第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、
充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、
前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、
第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、
正電圧端子と、
前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、
一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、
一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、
第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、
前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、
前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、
前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御する駆動制御部と、を備える
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間の電圧からモータ駆動電圧を生成して、前記モータ駆動電圧によりモータを駆動する
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記ダウンレギュレータは、感電を防止するための絶縁の構成を有さないことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリが故障して前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
前記駆動制御部は、
前記第1のコンタクタをオンに制御し、前記第2のコンタクタをオフに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に予め設定された規定値の電圧を印加させる
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリが故障して前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
前記駆動制御部は、
前記第1のコンタクタをオフに制御し、前記第2のコンタクタをオンに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に前記規定値の電圧を印加させる
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記第1の充電端子及び第2の充電端子に接続された前記充電器により、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリ及び前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリを充電する場合には、
前記駆動制御部は、
前記第1のコンタクタをオンに制御し、前記第2のコンタクタをオンに制御して、前記第1のバッテリと第2のバッテリに前記充電器から充電電圧を供給させて充電する
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記第2のバッテリの構成は、前記第1のバッテリの構成と同じであり、
前記第1のバッテリが出力する第1のバッテリ電圧は、前記第2のバッテリが出力する第2のバッテリ電圧と同じである
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、
前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、
一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第1のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記第1のバッテリは、
前記第1の正バッテリ端子と前記第1の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第1の正バッテリ端子と前記第1の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第1のセルと、
前記第1のバッテリ用電源端子に供給される前記基準電圧で起動し、前記第1のセルの状態を監視し、前記第1のセルの状態に関する情報を出力する第1のマネジメント部と、を備え、
前記第2のバッテリは、
前記第2の正バッテリ端子と前記第2の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第2の正バッテリ端子と前記第2の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第2のセルと、
前記駆動制御部から供給される第1の起動電圧又は前記充電器から供給される第2の起動電圧で起動し、前記第2のセルの状態を監視し、前記第2のセルの状態に関する情報を出力する第2のマネジメント部と、を備える
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第1のマネジメント部と通信することにより、前記第1のバッテリが故障しているか否かを判断し、
前記第2のマネジメント部と通信することにより、前記第2のバッテリが故障しているか否かを判断する
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記駆動制御部は、
前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタと、
前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間の電圧が供給され、前記モータにモータ駆動電圧を出力して前記モータを駆動するブリッジ回路とをさらに備える
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記電力制御装置は電動二輪車に積載され、前記モータは前記電動二輪車の車輪に接続され、前記駆動制御部は、前記モータの駆動を制御することにより、前記車輪の回転を制御する
ことを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記基準バッテリは、鉛バッテリであり、
前記第1及び第2のバッテリは、リチウムイオンバッテリであることを特徴とする。
前記電力制御装置において、
前記基準バッテリは、前記ダウンレギュレータが出力する電圧により充電されることを特徴とする。
本発明の一態様に係る実施形態に従った電力制御装置の制御方法は、
第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、正電圧端子と、前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、駆動制御部と、を備えた電力制御装置の制御方法であって、
前記駆動制御部により、前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御する
ことを特徴とする。
本発明の一態様に係る電力制御装置は、第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、充電器の低電位側の出力が接続され、充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、正電圧端子と、第1の負バッテリ端子、第2の負バッテリ端子及び第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、一端が第1の正バッテリ端子に接続され、他端が正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、一端が正電圧端子に接続され、他端が第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、第1ノード(アノード)が第1の充電端子に接続され、第2ノード(カソード)が第2の正バッテリ端子及び第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、正電圧端子と負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、第1の駆動電圧端子と第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、正電圧端子と負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、アップコンバータ及びダウンレギュレータを制御するとともに、第1のコンタクタ及び第2のコンタクタを制御することで、第1の正バッテリ端子及び第1の負バッテリ端子に接続された第1のバッテリと、第2の正バッテリ端子及び第2の負バッテリ端子に接続された第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、第1のバッテリ及び第2のバッテリの充放電を制御する駆動制御部と、を備える。
例えば、第2の正バッテリ端子及び第2の負バッテリ端子に接続された第2のバッテリが故障して第1の正バッテリ端子及び第1の負バッテリ端子に接続された第1のバッテリのみを放電させて、第1の駆動電圧端子と第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、駆動制御部は、第1のコンタクタをオンに制御し、第2のコンタクタをオフに制御するとともに、正電圧端子と負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、第1の駆動電圧端子と第2の駆動電圧端子との間に印加するようにアップコンバータを制御して、第1のバッテリのみを放電させて、第1の駆動電圧端子と第2の駆動電圧端子との間に規定値の電圧を印加させる。
これにより、本発明の電力制御装置によれば、複数のバッテリのうちの1つが故障した場合であっても、必要な電力を供給することができる。
図1は、実施形態に係る電力制御装置100の構成の一例を示す図である。 図2は、図1に示す電力制御装置100の第1及び第2のバッテリB1、B2の充電時の動作の一例を説明するための図である。 図3は、図1に示す電力制御装置100の第1及び第2のバッテリB1、B2の放電時(モータ駆動時)の動作の一例を説明するための図である。 図4は、図1に示す電力制御装置100の、第2のバッテリB2が故障した場合に第1のバッテリB1のみの放電時(モータ駆動時)の動作の一例を説明するための図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
第1の実施形態
図1は、実施形態に係る電力制御装置100の構成の一例を示す図である。なお、図1においては、モバイルバッテリが最小単位の2個(第1、第2のバッテリB1、B2)の場合を記載しているが、3個以上のモバイルバッテリが接続されるようにした場合も、同様に説明される。
本実施形態に係る電力制御装置100は、例えば、図1に示すように、基準バッテリ端子TKと、基準充電端子TCSと、第1の正バッテリ端子T1Pと、第1の負バッテリ端子T1Nと、第2の正バッテリ端子T2Pと、第2の負バッテリ端子T2Nと、第1のバッテリ用電源端子T1Bと、第2のバッテリ用電源端子T2Bと、第1の駆動電圧端子TDPと、第2の駆動電圧端子TDNと、通信線CANと、駆動制御部用電源端子TGと、第1の起動電圧端子TPS2と、第2の起動電圧端子TCOUTと、第1の充電端子TCPと、第2の充電端子TCNと、スイッチ回路SWと、メインスイッチ制御部Xと、駆動制御部PDUと、ダウンレギュレータDRと、正電圧端子TAPと、負電圧端子TANと、第1のコンタクタCAと、第2のコンタクタCBと、整流素子DXと、アップコンバータAPと、を備える。
この電力制御装置100は、例えば、電動二輪車(車両)に積載されるようになっている。そして、モータMは、当該電動二輪車の車輪に接続されている。
この電力制御装置100は、基準バッテリ(鉛バッテリ)Kの電圧により起動するようになっている。そして、電力制御装置100は、第1及び第2のバッテリ(Liバッテリ)B1、B2の電圧からモータ駆動電圧を生成して、このモータ駆動電圧によりモータMを駆動するようになっている。そして、電力制御装置100は、モータMの駆動を制御することにより、当該車輪の回転を制御するようになっている。
ここで、基準バッテリ端子TKは、基準バッテリKの正極が接続され、基準電圧が供給される。なお、基準バッテリKは、例えば、鉛バッテリである。
また、第1の充電端子TCPは、図1の例では、充電器CHの高電位側の出力が接続され、充電器CHの高電位側の電圧が印加されるようになっている。
また、第2の充電端子TCNは、図1の例では、充電器CHの低電位側の出力が接続され、充電器CHの低電位側の電圧が印加されるようになっている。
また、基準充電端子TCSは、充電器CHが接続可能になっており、第1のバッテリ用電源端子T1B及び駆動制御部用電源端子TPS1に電気的に接続されている。
なお、充電器CHは、少なくとも第1及び第2のバッテリB1、B2の充電時に接続されていればよく、既述の電動二輪車の走行時等には、当該電動二輪車に積載された電力制御装置100(各端子TCN、TCP、TCOUT、TCS)から外されていてもよい。
また、第1の駆動電圧端子TDPは、駆動制御部PDUのキャパシタZの一端に電気的に接続されている。
また、第2の駆動電圧端子TDNは、駆動制御部PDUのキャパシタZの他端に電気的に接続されている。
また、駆動制御部用電源端子TGは、基準充電端子TCSに電気的に接続されている。
また、第1の起動電圧端子TPS2は、駆動制御部PDUに接続されており、第2のバッテリ用電源端子T2Bに電気的に接続されている。
また、第2の起動電圧端子TCOUTは、充電器CHが接続可能になっており、第2のバッテリ用電源端子T2Bに電気的に接続されている。
また、第1のバッテリ用電源端子T1Bは、第1のバッテリB1が接続可能になっており、スイッチ回路SWの他端及び基準充電端子TCSに接続されている。
また、第2のバッテリ用電源端子T2Bは、第2のバッテリB2が接続可能になっており、第1及び第2の起動電圧端子TPS2、TCOUTに接続されている。
また、モバイルバッテリである第1及び第2のバッテリB1、B2は、例えば、リチウムイオンバッテリである。すなわち、第1及び第2のバッテリB1、B2が出力するバッテリ電圧(48V)は、基準バッテリKが出力する基準電圧であるバッテリ電圧(12V)よりも高くなるように設定されている。
また、第1の正バッテリ端子T1Pは、既述の第1のバッテリB1の正極が接続可能になっている。そして、第1の負バッテリ端子T1Nは、この第1のバッテリB1の負極が接続可能になっている。
また、正電圧端子TAPは、アップコンバータAP及びダウンレギュレータDRの正側の入力に電気的に接続されている。
また、負電圧端子TANは、アップコンバータAP及びダウンレギュレータDRの負側の入力、第1の負バッテリ端子T1N、第2の負バッテリ端子T2N及び第2の充電端子TCNに電気的に接続されている。
ここで、第1のバッテリB1は、例えば、図1に示すように、第1のセル(直列に接続された複数のリチウムイオン電池)S1と、第1のマネジメント部BMU1と、を備える。
そして、第1のセルS1は、第1の正バッテリ端子T1Pと第1の負バッテリ端子T1Nとの間の電圧を充電し、又は、第1の正バッテリ端子T1Pと第1の負バッテリ端子T1Nとの間に充電電圧を放電するようになっている。
そして、第1のマネジメント部BMU1は、第1のバッテリ用電源端子T1Bに供給される基準電圧で起動し、第1のセルS1(すなわち、第1のバッテリB1)の状態(第1のセルS1のセル電圧、第1のセルS1のSOC、第1のセルS1の温度、第1のセルS1の電流等)を監視し、この第1のセルS1(すなわち、第1のバッテリB1)の状態に関する情報や、既述の識別情報等を含むデータを、通信線CANを介して、断続的に出力するようになっている。
なお、この第1のバッテリB1の接続前の初期状態において、第1のバッテリB1の識別情報は、初期識別情報に設定されている。
また、第1のバッテリB1は、電力制御装置100(例えば、各端子T1P、T1N、及びT1B)から外されると、その識別情報が該初期識別情報にリセットされるようになっている。
そして、この第1のマネジメント部BMU1は、第1のセルS1の状態(故障等)に応じて、強制的に第1のセルS1の充放電を停止するための第1の管理用コンタクタT1を備える。
また、第2の正バッテリ端子T2Pは、既述の第2のバッテリB2の正極が接続可能になっている。そして、第2の負バッテリ端子T2Nは、この第2のバッテリB2の負極が接続可能になっている。
ここで、第2のバッテリB2は、第2のセル(直列に接続された複数のリチウムイオン電池)S2と、第2のマネジメント部BMU2と、を備える。
そして、第2のセルS2は、第2の正バッテリ端子T2Pと第2の負バッテリ端子T2Nとの間の電圧を充電し、又は、第2の正バッテリ端子T2Pと第2の負バッテリ端子T2Nとの間に充電電圧を放電するようになっている。
そして、第2のマネジメント部BMU2は、駆動制御部PDUから供給される第1の起動電圧又は充電器CHから供給される第2の起動電圧(すなわち、第2のバッテリ用電源端子T2Bに供給される第1又は第2の起動電圧)で起動し、第2のセルS2(すなわち、第2のバッテリB2)の状態(第2のセルS2のセル電圧、第2のセルS2のSOC、第2のセルS2の温度、第2のセルS2の電流等)を監視し、第2のセルS2(すなわち、第2のバッテリB2)の状態に関する情報を出力するようになっている。
なお、この第2のバッテリB2の接続前の初期状態において、第2のバッテリB2の識別情報は、第1のバッテリB1の識別情報と同じ該初期識別情報に設定されている。
そして、この第2のマネジメント部MBU2は、第2のセルS2の状態(故障等)に応じて、強制的に第2のセルS2の充放電を停止するための第2の管理用コンタクタT2を備える。
また、第2のバッテリB2は、電力制御装置100(例えば、各端子T2P、T2N、及びT2B)から外されると、その識別情報が該初期識別情報にリセットされるようになっている。
なお、この第2のバッテリB2の構成は、既述の第1のバッテリB1の構成と同じである。 そして、第1のバッテリB1が出力する第1のバッテリ電圧(48V)は、この第2のバッテリB2が出力する第2のバッテリ電圧(48V)と同じである。
また、スイッチ回路SWは、一端が基準バッテリ端子TKに接続され、他端が基準充電端子TCS、第1のバッテリ用電源端子T1B及び駆動制御部用電源端子TPS1に電気的に接続されている。
このスイッチ回路SWは、例えば、オンすることにより基準バッテリKの基準電圧を駆動制御部PDU及び第1のバッテリB1に供給ずるようになっている。
一方、このスイッチ回路SWは、オフすることにより基準バッテリKの基準電圧の駆動制御部PDU及び第1のバッテリB1への供給を遮断するようになっている。
また、メインスイッチ制御部Xは、基準バッテリKの正極から電力が供給され、ユーザの操作(行為)等に応じてスイッチ回路SWを制御するようになっている。
また、通信線CANは、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1と駆動制御部PDU(又は充電器CH)とが通信するとともに、第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2と、駆動制御部PDU(又は充電器CH)とが通信するためのものである。
この通信線CANは、第1及び第2のバッテリB1、B2がデータを駆動制御部PDUに送信するための第1の通信線CAN1と、駆動制御部PDU又は充電器CHの指令を第1及び第2のバッテリB1、B2に送信するための第2の通信線CAN2とを備える。
また、ダウンレギュレータDRは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANと間の電圧(第1、第2のバッテリB1、B2が出力した電圧)を降圧して出力するようになっている。
なお、このダウンレギュレータDRは、入力される電圧が第1、第2のバッテリB1、B2が出力する比較的低い48V程度であるため、感電を防止するための絶縁の構成を有さない。これにより、ダウンレギュレータDRの小型化を図ることができる。
そして、このダウンレギュレータDRは、例えば、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNと間の電圧を降圧して、負荷Loadが接続される負荷端子TRに出力するDC-DCコンバータである。なお、基準バッテリKは、このダウンレギュレータDRが出力する電圧により充電されるようになっている。
なお、当該負荷Loadは、例えば、既述の電動二輪車のライト、ウインカー、又はインジケータ、その他の電動二輪車の走行等に必要な電子部品の何れかを含む。
そして、基準バッテリKは、このダウンレギュレータDRが出力する降圧電圧(12V)により、充電されるようになっている。
また、第1のコンタクタCAは、一端が第1の正バッテリ端子T1Pに接続され、他端が正電圧端子TAPに接続されている。この第1のコンタクタCAは、駆動制御部PDUにより、オン/オフが制御されるようになっている。
また、第2のコンタクタCBは、一端が正電圧端子TAPに接続され、他端が第2の正バッテリ端子T2P及び整流素子(ダイオード)DXの第2ノード(カソード)に接続されている。この第2のコンタクタCBは、駆動制御部PDUによりオン/オフが制御されるようになっている。
また、整流素子DXは、第1ノード(アノード)が第1の充電端子TCPに接続され、第2ノード(カソード)が第2の正バッテリ端子T2P及び第2のコンタクタCBの他端に接続され、電流の逆流を防止するダイオードである。
また、アップコンバータAPは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANとの間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に印加するようになっている。このアップコンバータAPは、駆動制御部PDUによりその昇圧動作が制御されるようになっている。
このアップコンバータAPは、片方向にのみ昇圧する機能をする(すなわち、双方向に昇圧する機能を有さない)。
また、駆動制御部PDUは、例えば、図1に示すように、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2の電圧からモータ駆動電圧を生成して、このモータ駆動電圧によりモータを駆動するようになっている。そして、駆動制御部PDUは、モータMの駆動を制御することにより、当該車輪の回転を制御するようになっている。
この駆動制御部PDUは、例えば、図1に示すように、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に接続されたキャパシタZと、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間の電圧(キャパシタZの電圧)が供給され、モータMにモータ駆動電圧を出力してモータMを駆動するブリッジ回路Yと、を備える。
例えば、駆動制御部PDUは、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間の電圧からブリッジ回路Yによりモータ駆動電圧を生成して、当該モータ駆動電圧によりモータMを駆動するようになっている。
この駆動制御部PDUは、通信線CANを介して、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1の識別情報を含むデータと、第2の正バッテリ端子T1P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2の識別情報を含むデータと、受信するようになっている。
これにより、駆動制御部PDUは、第1及び第2のバッテリB1、B2の情報を認識して、アップコンバータAP及びダウンレギュレータDRを制御するとともに、第1のコンタクタCA、第2のコンタクタCBを制御することで、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1と、第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T1Nに接続された第2のバッテリB2との電気的な回路接続を制御するとともに、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2の充放電を制御するようになっている。
例えば、この駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2を放電する場合(駆動モード)には、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御する。
さらに、駆動制御部PDUは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANとの間の電圧(48V)を昇圧し、昇圧した昇圧電圧(96V)を、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に印加するようにアップコンバータAPを制御する。
これにより、駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2を放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に予め設定された規定値の電圧(96V)を印加させる。
一方、駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2を充電する場合(充電モード)には、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御して、第1のバッテリB1と第2のバッテリB2とを充電器CHにより並行して充電するようになっている。
これにより、充電器CHから整流素子DXを介して第2のバッテリB2に充電電流が供給され、一方、充電器CHから整流素子DX、負電圧端子TAN、正電圧端子TAPを介して第1のバッテリB1に充電電流が供給される。
また、駆動制御部PDUは、スイッチ回路SWがオンすると、スイッチ回路SWを介して基準バッテリKの基準電圧が供給されて起動するようになっている。
そして、この駆動制御部PDUは、起動後、第1のバッテリB1を起動させて通信線CANを介して通信して第1のバッテリB1の識別情報を設定し、その後、第2のバッテリB2を起動させて通信線CANを介して通信して第2のバッテリB2の識別情報を、第1のバッテリB1の識別情報と異なるように設定するようになっている。
また、駆動制御部PDUは、通信線CANを介して、マネジメント部BMU1、BMU2から複数の情報を取得するようになっている。特に、駆動制御部PDUは、マネジメント部BMU1、BMU2が出力した第1のバッテリB1、第2のバッテリB2の状態に関するバッテリ情報に基づいて、第1のバッテリB1の状態が正常であるか又は異常であるか(故障しているか)を判断するようになっている。
例えば、駆動制御部PDUは、通信線CANを介して、第1のマネジメント部BMU1と通信することにより、第1のバッテリB1が故障しているか否かを判断するようになっている。また、駆動制御部PDUは、通信線CANを介して、第2のマネジメント部BMU2と通信することにより、第2のバッテリB2が故障しているか否かを判断するようになっている。
ここで、この駆動制御部PDUは、モータMの駆動機能を停止する場合には、例えば、ブリッジ回路Yのトランジスタを全てオープンにし、若しくは、ハイサイド又はローサイドのトランジスタをショートにするようになっている。
なお、この駆動制御部PDUは、通信線CANを介して既述の充電器CHと通信できるようになっている。そして、駆動制御部PDUは、充電器CHが基準充電端子TCSに接続されると、充電器CHが出力する第1の起動電圧が基準充電端子TCS及び駆動制御部用電源端子TGを介して供給されて起動するようになっている。
そして、充電器CHも、通信線CANを介して、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1の識別情報を含むデータと、第2の正バッテリ端子T1P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2の識別情報を含むデータと、受信するようになっている。
そして、充電器CHは、充電時に、第1のバッテリB1を起動させて通信線CANを介して通信して第1のバッテリB1の識別情報を設定し、その後、第2のバッテリB2を起動させて通信線CANを介して通信して第2のバッテリB2の識別情報を、第1のバッテリB1の識別情報と異なるように設定することが可能になっている。
なお、駆動制御部PDUは、上述の第1及び第2のバッテリB2の識別情報の設定後に、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2の電圧をモータに供給して、モータMを駆動する場合には、第1のバッテリB1と第2のバッテリB2とを直列した電圧(98V)により、モータMを駆動する。このモータMの駆動により、車輪が回転して、電動二輪車が走行することなる。
また、駆動制御部PDUは、上述の第1及び第2のバッテリB1、B2の識別情報の設定後に、第1及び第2のバッテリB1、B2の識別情報の設定後に、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2を充電器CHにより充電する場合には、第1のバッテリB1と第2のバッテリB2とが並列に接続されるように、回路接続を制御するようになっている。
次に、以上のような構成を有する電力制御装置100の制御方法(特にバッテリの充放電の制御動作)の例について説明する。
まず、第1の充電端子TCP及び第2の充電端子TCNに接続された充電器CNにより、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1及び第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2を充電する場合(充電モード)について説明する。
図2は、図1に示す電力制御装置100の第1及び第2のバッテリB1、B2の充電時の動作の一例を説明するための図である。
図2に示すように、第1の充電端子TCP及び第2の充電端子TCNに接続された充電器CNにより、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1及び第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2を充電する場合、駆動制御部PDUは、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御する。
これにより、駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1と第2のバッテリB2に充電器CHから充電電圧を供給させて充電する。
次に、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1及び第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2を放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合(通常駆動モード)について説明する。
図3は、図1に示す電力制御装置100の第1及び第2のバッテリB1、B2の放電時(モータ駆動時)の動作の一例を説明するための図である。
図3に示すように、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1及び第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2を放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合、駆動制御部PDUは、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御する。
さらに、駆動制御部PDUは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANとの間の電圧(48V)を昇圧し、昇圧した昇圧電圧(96V)を、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に印加するようにアップコンバータAPを制御する。
これにより、駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1及び第2のバッテリB2を放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に規定値の電圧(96V)を印加させる。
次に、第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2が故障して第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1のみを放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合(故障駆動モード)について説明する。
図4は、図1に示す電力制御装置100の、第2のバッテリB2が故障した場合に第1のバッテリB1のみの放電時(モータ駆動時)の動作の一例を説明するための図である。
図4に示すように、駆動制御部PDUは、第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2が故障して第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1のみを放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御する。なお、この場合、駆動制御部PDUは、第2のコンタクタCBをオフに制御して、故障している第2のバッテリB2を電力制御装置100から遮断するようにしてもよい。
さらに、駆動制御部PDUは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANとの間の電圧(48V)を昇圧し、昇圧した昇圧電圧(96V)を、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に印加するようにアップコンバータAPを制御する。
これにより、駆動制御部PDUは、第1のバッテリB1のみを放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に該規定値の電圧(96V)を印加させる。
ここで、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1が故障して第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2のみを放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合(故障駆動モード)について説明する。
例えば、駆動制御部PDUは、第1の正バッテリ端子T1P及び第1の負バッテリ端子T1Nに接続された第1のバッテリB1が故障して第2の正バッテリ端子T2P及び第2の負バッテリ端子T2Nに接続された第2のバッテリB2のみを放電させて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に電圧を印加させる場合、第1のコンタクタCAをオンに制御し、第2のコンタクタCBをオンに制御する。なお、この場合、駆動制御部PDUは、第1のコンタクタCAをオフに制御して、故障している第1のバッテリB1を電力制御装置100から遮断するようにしてもよい。
さらに、駆動制御部PDUは、正電圧端子TAPと負電圧端子TANとの間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に印加するようにアップコンバータAPを制御して、第2のバッテリB2のみを放電させる。
これにより、駆動制御部PDUは、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間に規定値の電圧(96V)を印加させる。
なお、既述のように、駆動制御部PDUは、通信線CANを介して、第1のマネジメント部BMU1と通信することにより、第1のバッテリB1が故障しているか否かを判断するとともに、第2のマネジメント部BMU2と通信することにより、第2のバッテリB2が故障しているか否かを判断する。
また、駆動制御部PDUは、既述の駆動モード及び故障駆動モードにおいて、第1の駆動電圧端子TDPと第2の駆動電圧端子TDNとの間の規定値の電圧(96V)からブリッジ回路Yによりモータ駆動電圧を生成して、当該モータ駆動電圧によりモータMを駆動することとなる。
以上のように、本発明の一態様に係る電力制御装置は、第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、充電器の低電位側の出力が接続され、充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、正電圧端子と、第1の負バッテリ端子、第2の負バッテリ端子及び第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、一端が第1の正バッテリ端子に接続され、他端が正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、一端が正電圧端子に接続され、他端が第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、第1ノード(アノード)が第1の充電端子に接続され、第2ノード(カソード)が第2の正バッテリ端子及び第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、正電圧端子と負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、第1の駆動電圧端子と第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、正電圧端子と負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、アップコンバータ及びダウンレギュレータを制御するとともに、第1のコンタクタ及び第2のコンタクタを制御することで、第1の正バッテリ端子及び第1の負バッテリ端子に接続された第1のバッテリと、第2の正バッテリ端子及び第2の負バッテリ端子に接続された第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、第1のバッテリ及び第2のバッテリの充放電を制御する駆動制御部と、を備える。
以上のように、実施形態に係る電力制御装置によれば、複数のバッテリのうちの1つが故障した場合であっても、必要な電力を供給することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100 電力制御装置
TK 基準バッテリ端子
TCS 基準充電端子
T1P 第1の正バッテリ端子
T1N 第1の負バッテリ端子
T2P 第2の正バッテリ端子
T2N 第2の負バッテリ端子
T1B 第1のバッテリ用電源端子
T2B 第2のバッテリ用電源端子
TDP 第1の駆動電圧端子
TDN 第2の駆動電圧端子
CAN 通信線
TPS2 第1の起動電圧端子
TCOUT 第2の起動電圧端子
TCP 第1の充電端子
TCN 第2の充電端子
TG 駆動制御部用電源端子
TAP 正電圧端子
TAN 負電圧端子
SW スイッチ回路
X メインスイッチ制御部
PDU 駆動制御部
DR ダウンレギュレータ
CA 第1のコンタクタ
CB 第2のコンタクタ
AP アップコンバータ
DX 整流素子(ダイオード)

Claims (14)

  1. 第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、
    第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、
    充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、
    前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、
    第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、
    正電圧端子と、
    前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、
    一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、
    一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、
    第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、
    前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、
    前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、
    前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御する駆動制御部と、
    基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、
    前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、
    一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第1のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備え、
    前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリが故障して前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
    前記駆動制御部は、
    前記第1のコンタクタをオンに制御し、前記第2のコンタクタをオフに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に予め設定された規定値の電圧を印加させる
    ことを特徴とする電力制御装置。
  2. 前記駆動制御部は、
    前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間の電圧からモータ駆動電圧を生成して、前記モータ駆動電圧によりモータを駆動する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。
  3. 前記ダウンレギュレータは、感電を防止するための絶縁の構成を有さないことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力制御装置。
  4. 第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、
    第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、
    充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、
    前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、
    第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、
    正電圧端子と、
    前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、
    一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、
    一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、
    第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、 前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、 前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、
    前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御する駆動制御部と、
    基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、
    前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、
    一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第1のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備え、
    前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリが故障して前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
    前記駆動制御部は、
    前記第1のコンタクタをオフに制御し、前記第2のコンタクタをオンに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に予め設定された規定値の電圧を印加させる
    ことを特徴とする電力制御装置。
  5. 前記第1の充電端子及び第2の充電端子に接続された前記充電器により、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリ及び前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリを充電する場合には、
    前記駆動制御部は、
    前記第1のコンタクタをオンに制御し、前記第2のコンタクタをオンに制御して、前記第1のバッテリと第2のバッテリに前記充電器から充電電圧を供給させて充電する
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  6. 前記第2のバッテリの構成は、前記第1のバッテリの構成と同じであり、
    前記第1のバッテリが出力する第1のバッテリ電圧は、前記第2のバッテリが出力する第2のバッテリ電圧と同じである
    ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電力制御装置。
  7. 前記第1のバッテリは、
    前記第1の正バッテリ端子と前記第1の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第1の正バッテリ端子と前記第1の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第1のセルと、
    前記第1のバッテリ用電源端子に供給される前記基準電圧で起動し、前記第1のセルの状態を監視し、前記第1のセルの状態に関する情報を出力する第1のマネジメント部と、を備え、
    前記第2のバッテリは、
    前記第2の正バッテリ端子と前記第2の負バッテリ端子との間の電圧を充電し又は前記第2の正バッテリ端子と前記第2の負バッテリ端子との間に充電電圧を放電する第2のセルと、
    前記駆動制御部から供給される第1の起動電圧又は前記充電器から供給される第2の起動電圧で起動し、前記第2のセルの状態を監視し、前記第2のセルの状態に関する情報を出力する第2のマネジメント部と、を備える
    ことを特徴とする請求項に記載の電力制御装置。
  8. 前記駆動制御部は、
    前記第1のマネジメント部と通信することにより、前記第1のバッテリが故障しているか否かを判断し、
    前記第2のマネジメント部と通信することにより、前記第2のバッテリが故障しているか否かを判断する
    ことを特徴とする請求項に記載の電力制御装置。
  9. 前記駆動制御部は、
    前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に接続されたキャパシタと、 前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間の電圧が供給され、前記モータにモータ駆動電圧を出力して前記モータを駆動するブリッジ回路とをさらに備える
    ことを特徴とする請求項に記載の電力制御装置。
  10. 前記電力制御装置は電動二輪車に積載され、前記モータは前記電動二輪車の車輪に接続され、前記駆動制御部は、前記モータの駆動を制御することにより、前記車輪の回転を制御する
    ことを特徴とする請求項2又は9に記載の電力制御装置。
  11. 前記基準バッテリは、鉛バッテリであり、
    前記第1及び第2のバッテリは、リチウムイオンバッテリであることを特徴とする請求項に記載の電力制御装置。
  12. 前記基準バッテリは、前記ダウンレギュレータが出力する電圧により充電されることを特徴とする請求項1又は11に記載の電力制御装置。
  13. 第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、正電圧端子と、前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、駆動制御部と、基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第1のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備えた電力制御装置の制御方法であって、
    前記駆動制御部により、前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御するものであり、
    前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリが故障して前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
    前記駆動制御部により、前記第1のコンタクタをオンに制御し、前記第2のコンタクタをオフに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第1のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に予め設定された規定値の電圧を印加させる
    ことを特徴とする電力制御装置の制御方法。
  14. 第1のバッテリの正極が接続可能になっている第1の正バッテリ端子、及び前記第1のバッテリの負極が接続可能になっている第1の負バッテリ端子と、第2のバッテリの正極が接続可能になっている第2の正バッテリ端子、及び前記第2のバッテリの負極が接続可能になっている第2の負バッテリ端子と、充電器の高電位側の出力が接続され、前記充電器の高電位側の電圧が印加される第1の充電端子と、前記充電器の低電位側の出力が接続され、前記充電器の低電位側の電圧が印加される第2の充電端子と、第1の駆動電圧端子及び第2の駆動電圧端子と、正電圧端子と、前記第1の負バッテリ端子、前記第2の負バッテリ端子及び前記第2の充電端子に電気的に接続された負電圧端子と、一端が前記第1の正バッテリ端子に接続され、他端が前記正電圧端子に接続された第1のコンタクタと、一端が前記正電圧端子に接続され、他端が前記第2の正バッテリ端子に接続された第2のコンタクタと、第1ノードが前記第1の充電端子に接続され、第2ノードが前記第2の正バッテリ端子及び前記第2のコンタクタの他端に接続され、電流の逆流を防止する整流素子と、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するアップコンバータと、前記正電圧端子と前記負電圧端子と間の電圧を降圧して、負荷が接続される負荷端子に出力するダウンレギュレータと、駆動制御部と、基準バッテリの正極が接続され、基準電圧が供給される基準バッテリ端子と、前記充電器が接続可能になっている基準充電端子と、一端が前記基準バッテリ端子に接続され、他端が前記基準充電端子、第1のバッテリ用電源端子及び駆動制御部用電源端子に接続されたスイッチ回路と、を備えた電力制御装置の制御方法であって、
    前記駆動制御部により、前記アップコンバータ及び前記ダウンレギュレータを制御するとともに、前記第1のコンタクタ及び前記第2のコンタクタを制御することで、前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリと、前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリとの電気的な回路接続を制御するとともに、前記第1のバッテリ及び前記第2のバッテリの充放電を制御するものであり、
    前記第1の正バッテリ端子及び前記第1の負バッテリ端子に接続された前記第1のバッテリが故障して前記第2の正バッテリ端子及び前記第2の負バッテリ端子に接続された前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に電圧を印加させる場合には、
    前記駆動制御部により、前記第1のコンタクタをオフに制御し、前記第2のコンタクタをオンに制御するとともに、前記正電圧端子と前記負電圧端子との間の電圧を昇圧し、昇圧した昇圧電圧を、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に印加するように前記アップコンバータを制御して、前記第2のバッテリのみを放電させて、前記第1の駆動電圧端子と前記第2の駆動電圧端子との間に予め設定された規定値の電圧を印加させる
    ことを特徴とする電力制御装置の制御方法。
JP2019540261A 2017-09-08 2017-09-08 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法 Active JP7019707B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/032579 WO2019049341A1 (ja) 2017-09-08 2017-09-08 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019049341A1 JPWO2019049341A1 (ja) 2020-07-30
JP7019707B2 true JP7019707B2 (ja) 2022-02-15

Family

ID=65634966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019540261A Active JP7019707B2 (ja) 2017-09-08 2017-09-08 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7019707B2 (ja)
TW (1) TW201914155A (ja)
WO (1) WO2019049341A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011030343A (ja) 2009-07-24 2011-02-10 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備える電動車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2011091894A (ja) 2009-10-20 2011-05-06 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよびそれを搭載する車両
JP2013021803A (ja) 2011-07-11 2013-01-31 Panasonic Corp 電気自動車駆動システム
JP2013030351A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Toyota Motor Corp 充電装置および車両、ならびに充電装置の制御方法
JP2013099167A (ja) 2011-11-02 2013-05-20 Toyota Motor Corp 蓄電システムを搭載した車両の制御装置及び制御方法
JP2015035919A (ja) 2013-08-09 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011030343A (ja) 2009-07-24 2011-02-10 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備える電動車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2011091894A (ja) 2009-10-20 2011-05-06 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよびそれを搭載する車両
JP2013021803A (ja) 2011-07-11 2013-01-31 Panasonic Corp 電気自動車駆動システム
JP2013030351A (ja) 2011-07-28 2013-02-07 Toyota Motor Corp 充電装置および車両、ならびに充電装置の制御方法
JP2013099167A (ja) 2011-11-02 2013-05-20 Toyota Motor Corp 蓄電システムを搭載した車両の制御装置及び制御方法
JP2015035919A (ja) 2013-08-09 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201914155A (zh) 2019-04-01
JPWO2019049341A1 (ja) 2020-07-30
WO2019049341A1 (ja) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109792160B (zh) 车载用的备用装置
JP4702368B2 (ja) 車両用補助電源とそれを用いた車両用充放電装置
US20170158058A1 (en) Vehicle power control method and system for jump-start
JP5201273B2 (ja) 電源管理装置
EP2736146A1 (en) Vehicle power unit
US9843184B2 (en) Voltage conversion apparatus
WO2019208203A1 (ja) 車載用のバックアップ回路及び車載用のバックアップ装置
CN110365098B (zh) 供电装置
TWI678861B (zh) 電力控制裝置及電力控制裝置之控制方法
KR20200042136A (ko) 자동차 배터리 비상 충전 장치 및 방법
CN112218788A (zh) 车载用的电源控制装置和车载用电源系统
JP6396604B2 (ja) 車両用電力供給装置、車両用電力供給システム、および、車両用電力供給装置の制御方法
WO2018012302A1 (ja) 電力供給装置
JP7019707B2 (ja) 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法
JP6972140B2 (ja) 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法
JP6972141B2 (ja) 電力制御装置、および、電力制御装置の制御方法
JP2009118683A (ja) 充電器とその充電方法および電源システム
JPWO2005050811A1 (ja) 車両用電源装置
JP6375977B2 (ja) 電源装置
JP6404485B2 (ja) ハイブリッド車両用電力供給装置、ハイブリッド車両用電力供給システム、および、ハイブリッド車両用電力供給装置の制御方法
US20230378752A1 (en) Rescue device of boosting 24 volts to supercapacitor for vehicle(s) and method of controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210914

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211130

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20211130

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20211208

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20211214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7019707

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150