JP7115082B2 - 充電制御装置及び充電制御システム - Google Patents
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Description
以下、充電制御装置及び充電制御システムを具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。充電制御装置は、蓄電装置から供給される電力によって、回転電機を駆動させることにより走行可能な電気自動車(電動車両)やハイブリッド車両に適用される。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。
以下、第2実施形態について図に基づいて説明する。第2実施形態では、第1実施形態の構成に加えて、以下の構成を加えている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、各実施形態において既に説明した構成については、第2実施形態において説明を省略する。
以下、第3実施形態について図に基づいて説明する。第3実施形態では、第1実施形態の構成に加えて、以下の構成を加えている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、各実施形態において既に説明した構成については、第3実施形態において説明を省略する。
上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
Claims (13)
- 充放電可能な蓄電装置(30)を有し、車外の外部電源(60)からの電力供給により前記蓄電装置の充電を実施する車両(10)に適用される充電制御装置であって、
前記蓄電装置への充電電圧及び充電電流がそれぞれの許容範囲内となるように、前記外部電源からの供給電力の電圧を変圧させて、前記蓄電装置に出力する変圧装置(40、200、300)と、
前記変圧装置に対して指示する変圧指示部(51)と、
前記外部電源に対して、定電圧で、かつ、定電流の供給電力を要求する供給電力要求部(52)と、を備え、
前記供給電力要求部は、定電圧で、かつ、定電流の供給電力を要求する場合、
前記蓄電装置における充電電力の許容範囲内であって、かつ、前記蓄電装置における充電電圧の許容範囲よりも高い電圧を有する供給電力を要求する、
又は前記蓄電装置における充電電力の許容範囲内であって、かつ、前記蓄電装置における充電電流の許容範囲よりも高い電流を有する供給電力を要求する、充電制御装置。 - 前記供給電力要求部は、定電圧で、かつ、定電流の供給電力を要求する場合、前記蓄電装置における充電電力の許容範囲内で、前記外部電源の出力可能電力のうち最大電力を要求する請求項1に記載の充電制御装置。
- 前記供給電力要求部は、前記蓄電装置の端子電圧が閾値未満である場合には、前記充電電圧の許容範囲よりも高い電圧又は充電電流の許容範囲よりも高い電流を有する供給電力を、定電圧、かつ、定電流で要求する一方、前記蓄電装置の端子電圧が閾値以上となった場合には、前記蓄電装置への充電電圧の許容範囲内で、定電圧の供給電力を要求する請求項1又は2に記載の充電制御装置。
- 前記供給電力要求部は、前記充電電圧の許容範囲よりも高い電圧又は前記充電電流の許容範囲よりも高い電流を有する供給電力を、定電圧、かつ、定電流で要求する第1期間と、前記蓄電装置への充電電流の許容範囲内で、定電流の供給電力を要求する第2期間と、を切り替え条件に基づいて切り替えるように構成されており、
前記第2期間において、前記変圧装置は、当該供給電力の電圧を変圧しない請求項1~3のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 前記切り替え条件には、前記変圧装置の温度条件が含まれている請求項4に記載の充電制御装置。
- 前記変圧装置は、複数設けられており、
前記変圧指示部は、前記変圧装置の温度条件に基づき、前記変圧装置を選択して変圧を指示する請求項1~5のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 前記車両は、前記蓄電装置からの電力供給により駆動する回転電機(20)と、前記蓄電装置の放電電圧を変圧して、前記回転電機に供給する機能を有するコンバータ(40)と、を備え、
前記外部電源からの充電時、前記コンバータは、前記変圧装置として利用可能に構成されている請求項1~6のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 前記車両は、前記蓄電装置からの電力供給により駆動する回転電機(20)を備え、
前記回転電機は、インバータ(22)と、モータ(21)とを有し、
前記インバータは、前記モータの各相に対応する高電位側スイッチング素子(Sjp)及び低電位側スイッチング素子(Sjn)の直列接続体と、該直列接続体において前記低電位側スイッチング素子の側から前記高電位側スイッチング素子の側へと向かう方向にのみ電流の流れを許容すべく前記スイッチング素子に並列接続されるダイオード(Djp、Djn)と、を備え、
前記直列接続体のうち高電位側スイッチング素子側の一端は、前記蓄電装置の正極端子が接続される正極母線(L1)に接続され、前記直列接続体のうち低電位側スイッチング素子側の他端は、前記蓄電装置の負極端子が接続される負極母線(L2)に接続され、
前記モータの各相の固定子巻線(301j)の一端は、前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子の接続点にそれぞれ接続され、前記モータの各相の固定子巻線の他端は、中性点(N)で接続され、
前記固定子巻線、前記スイッチング素子、及び前記ダイオードが少なくとも含まれる変圧回路(300)が、前記変圧装置として利用可能に構成され、
前記変圧指示部は、該変圧回路が備える前記スイッチング素子の開閉操作を行うことにより、一端が中性点に接続され、他端が負極母線に接続された前記外部電源の電圧を変圧するように指示可能に構成されている請求項1~7のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 前記回転電機は、前記モータの回転軸方向において、前記モータの固定子(301)に対して前記モータの回転子(302)が相対移動する移動機構を備え、
前記変圧回路により前記外部電源の電圧を変圧させる場合、前記移動機構により前記固定子を前記回転子に対して前記軸方向において相対移動させる移動制御部(50)を備えた請求項8に記載の充電制御装置。 - 前記車両は、力行機能を有する電動機(20a)と、発電機能を有する発電機(20b)と、を備え、
前記電動機の回転軸は、前記発電機の回転軸に対して駆動力が伝達されるように前記発電機の回転軸に連結されており、
前記電動機及び前記発電機は、前記蓄電装置が充電される場合に、前記変圧装置(200)として利用可能に構成され、
前記変圧指示部は、前記外部電源からの供給電力を前記電動機に供給させることにより、前記供給電力を前記電動機の駆動力に一旦変換させた後、当該駆動力を前記発電機の発電電力に変換させ、当該発電電力を充電電力として前記蓄電装置に出力させる請求項1~9のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 前記変圧指示部は、前記蓄電装置の環境状態に基づいて、前記蓄電装置への充電電圧の許容範囲を変更する請求項1~10のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。
- 前記供給電力要求部は、前記蓄電装置の蓄電状態が目標状態となるまで供給電力を要求するように構成されており、
前記目標状態は、前記蓄電装置の環境状態に基づいて、変更される請求項1~11のうちいずれか1項に記載の充電制御装置。 - 充放電可能な蓄電装置(30)を有する車両(10)と、前記車両に対して電力を供給して前記蓄電装置の充電を実施する車外の外部電源(60)と、前記蓄電装置の充電を制御する充電制御装置(50)と、を備える充電制御システム(100)において、
前記車両は、前記外部電源からの供給電力の電圧を変圧して前記蓄電装置への充電電力を生成し、出力する変圧装置(40、200、300)を備え、
前記充電制御装置は、
前記蓄電装置への充電電圧及び充電電流がそれぞれの許容範囲内となるように、前記外部電源からの供給電力の電圧を変圧させて、前記蓄電装置に出力させることを前記変圧装置に対して指示する変圧指示部(51)と、
前記外部電源に対して、定電圧で、かつ、定電流の供給電力を要求する供給電力要求部(52)と、を備え、
前記供給電力要求部は、定電圧で、かつ、定電流の供給電力を要求する場合、
前記蓄電装置における充電電力の許容範囲内であって、かつ、前記蓄電装置における充電電圧の許容範囲よりも高い電圧を有する供給電力を要求する、
又は前記蓄電装置における充電電力の許容範囲内であって、かつ、前記蓄電装置における充電電流の許容範囲よりも高い電流を有する供給電力を要求する、充電制御システム。
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