JPWO2011102458A1 - 電源システム、及び、電気自動車 - Google Patents
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Abstract
イグニッションスイッチがOFFになると、12Vバッテリ(LB)からの平準化回路への電力の供給が遮断されるように第2スイッチ(SW1)をOFFにする一方、平準化回路へは、太陽電池ユニット(11)からの電力が供給されるように第1スイッチ(SW1)をONにする電源システム(1)として、長期間にわたって車両を放置する際にも、高圧バッテリ(HB)の各単電池の電圧が平準化されるようにし、イグニッションスイッチがOFFのときでも適切に組電池を構成する単電池の電圧の平準化を行う。【解決手段】【選択図】図2
Description
本発明は、組電池(高電圧バッテリ)を構成する各単電池の電圧の平準化などを図る回路に適用される電源システムなどに関する。
近年、モータを搭載した電気自動車やエンジンとモータの双方を搭載したハイブリッド車が注目されている。これらの車両は、走行用のモータに供給する電力を蓄えておく二次電池をあわせて搭載している。この二次電池は、例えばリチウムイオン電池の単電池を多数組み合わせた組電池として構成されている。組電池を構成する各単電池の電圧は均等であること(平準化されていること)が望ましいが、単電池の個体差や、組電池を収納するボックス内における温度ムラなどにより、各単電池の電圧は、電池間で異なる値となっている場合がある。
このようなことから、各単電池の電圧が平準化されるように、各単電池の電圧を調整する平準化回路が知られている。平準化回路としては本願出願人による特許文献1の「充放電装置」が知られている。この特許文献1によれば、電圧の高い単電池は放電、電圧の低い単電池(モジュール)は充電、というようにして、各単電池の電圧を平準化(平準化)させることができる。また、特許文献1の技術は、各単電池の平準化回路(充放電装置)の作動電源についても検討されており、平準化回路の作動電源を高圧電源(組み電池)ではなく、低圧電源(12Vバッテリ)とすることにより、車両放置中の組電池からの電力漏洩を防いでいる。
しかしながら、車両放置中、つまりイグニッションスイッチがOFFのときも、組電池の自己放電などは少なからず発生しており、この自己放電などにより各単電池間の電圧のバラツキは拡大し、次回運転時のSOC(Status Of Charge)の減少や長期駐車時の早期の電欠(ガソリン自動車のガス欠に相当)を招いてしまうことが考えられる。即ち、特許文献1は、平準化回路の作動電源について検討されているものの、イグニッションスイッチがOFFのときについて、まだ改良の余地がある。
そこで、本発明は、平準化回路の作動電源に関して、イグニッションスイッチがOFFのときでも適切に組電池(高電圧バッテリ)を構成する各単電池の電圧の平準化を行える電源システムなどを提供することを目的とする。
前記の目的を達成すべく本発明者らは鋭意研究を行い、太陽電池を、各単電池の電圧の平準化に用いることで前記した課題が解決されることに着目し、本発明を完成するに至った。即ち、前記課題を解決した本発明(請求項1)は、充放電可能な単電池が複数組み合わされて走行用のモータに作動電力を供給する高電圧バッテリと、制御装置及びアクセサリ電装品の作動電力を供給する低電圧バッテリと、低電圧バッテリから供給される電力により作動して、高電圧バッテリにおける各単電池の電圧のバラツキを平準化させる平準化回路と、を備える車両における電源システムである。
この電源システムは、(1)車載の太陽電池と、(2)太陽電池の電圧を低電圧バッテリの電圧と同等に調整するレギュレータと、(3)レギュレータの出力電圧及び低電圧バッテリの出力電圧を平準化回路の作動電圧に変換するコンバータと、(4)太陽電池を、レギュレータを介して低電圧バッテリと並列に接続するとともに、太陽電池を、低電圧バッテリと太陽電池との接続点よりも下流側に配置されたコンバータを介して平準化回路と接続する接続回路と、を有する。
そして、車両の起動スイッチがOFFの不起動時に、太陽電池から平準化回路に電力が供給可能なように構成した。
この電源システムは、(1)車載の太陽電池と、(2)太陽電池の電圧を低電圧バッテリの電圧と同等に調整するレギュレータと、(3)レギュレータの出力電圧及び低電圧バッテリの出力電圧を平準化回路の作動電圧に変換するコンバータと、(4)太陽電池を、レギュレータを介して低電圧バッテリと並列に接続するとともに、太陽電池を、低電圧バッテリと太陽電池との接続点よりも下流側に配置されたコンバータを介して平準化回路と接続する接続回路と、を有する。
そして、車両の起動スイッチがOFFの不起動時に、太陽電池から平準化回路に電力が供給可能なように構成した。
この構成によれば、車両の不起動時(イグニッションスイッチOFF時)には、太陽電池が発電していれば、太陽電池から平準化回路に電力が供給され、高電圧バッテリの各単電池の電圧の平準化がなされる。
また、前記課題を解決した本発明(請求項2)は、請求項1の発明において、(1)接続回路に、太陽電池と平準化回路の接続と遮断を行う第1スイッチを有するとともに、(2)車両の不起動時、かつ、太陽電池の発電時、第1スイッチを制御して、太陽電池から平準化回路に電力が供給されるようにする制御回路を有する。
この構成によれば、制御回路が第1スイッチを切り替えるので、例えば、必要なときに、太陽電池から平準化回路に電力が供給される。また、低電圧バッテリから太陽電池へ向けての電流の流れ(逆流)が阻止される。
また、前記課題を解決した本発明(請求項3)は、請求項1又は請求項2の発明において、太陽電池は、車両の上外面に設けられ、高電圧バッテリ、コンバータ、及び平準化回路を含み低電圧電源入力端を有した高電圧電源ユニットは、車両Vのトランク部分や床面などの車室内あるいは床下に設けられ、太陽電池と高電圧電源ユニットとは、車体にアースされた低電圧配線を用いた低電圧回路で接続されている。
この構成によれば、太陽電池は、太陽光を充分に受けることができる場所に配置され、一方、高電圧バッテリは、重量バランス的に優れた車体下部に配置される。しかも、車両の上外面の太陽電池と高電圧バッテリとの間は、車体にアースされた低電圧回路で接続されるので、高電圧回路と比較した場合、引き回しなどの自由度が増し,配線保護のための保護部材を少なくできる。
また、前記課題を解決した本発明(請求項4)は、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明において、コンバータが、絶縁型のDCDCコンバータである。
この構成によれば、高電圧部分と低電圧部分の切り分けを確実に行うことができる。
この構成によれば、高電圧部分と低電圧部分の切り分けを確実に行うことができる。
また、前記課題を解決した本発明(請求項5)は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電源システムを備える電気自動車である。
この構成によれば、電気自動車がイグニッションスイッチがOFFされて長期間放置される場合でも、太陽光により、高電圧バッテリの各単電池の電圧の平準化がなされる。
この構成によれば、電気自動車がイグニッションスイッチがOFFされて長期間放置される場合でも、太陽光により、高電圧バッテリの各単電池の電圧の平準化がなされる。
本発明によれば、平準化回路の作動電源に関して、イグニッションスイッチがOFFのときでも適切に組電池を構成する各単電池の電圧の平準化を行える電源システムなどを提供することができる。
以下、本発明である、電源システム、及び、電気自動車を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1を参照して本実施形態の車両の構成を説明する。以下の説明においては、車両Vは電気自動車であるが、電気自動車以外でも、ハイブリッド車(プラグインハイブリッド車)や燃料電池電気自動車など、高電圧バッテリHBを搭載したものであれば、車両Vとして、本発明の電源システム1を適用することができる。
(車両の構成)
図1(a)に示すように、本実施形態の車両Vは、太陽電池ユニット11、高圧電源ユニット2、インバータ3、走行モータ4などを搭載している。機器のレイアウトについて、太陽電池ユニット11は、太陽光を充分に受光できるように、車両Vの外上面に配置されている。ちなみに、図1(a)の例では、太陽電池ユニット11は、車両Vのルーフ上への配置であるが、ボンネット上でもよい。また、ウインドウ越しにはなるが、フロントウインドウの下(ダッシュボードの上)やリアウインドウの下など、車室内でもよいし、太陽電池がウインドウと一体に構成できれば、ウインドウが太陽電池ユニット11を兼ねてもよい。
図1(a)に示すように、本実施形態の車両Vは、太陽電池ユニット11、高圧電源ユニット2、インバータ3、走行モータ4などを搭載している。機器のレイアウトについて、太陽電池ユニット11は、太陽光を充分に受光できるように、車両Vの外上面に配置されている。ちなみに、図1(a)の例では、太陽電池ユニット11は、車両Vのルーフ上への配置であるが、ボンネット上でもよい。また、ウインドウ越しにはなるが、フロントウインドウの下(ダッシュボードの上)やリアウインドウの下など、車室内でもよいし、太陽電池がウインドウと一体に構成できれば、ウインドウが太陽電池ユニット11を兼ねてもよい。
また、機器のレイアウトについて、高圧電源ユニット2は、重量バランスを考慮して、車両Vの下部に配置されている。この高圧電源ユニット2と太陽電池ユニット11とは、車体にアースされた低電圧配線L(低電圧回路)により接続され、高圧電源ユニット2とインバータ3とは、高電圧配線Hにより接続されている。より詳しくは、図1(a)に示すように、インバータ3は、高圧配線Hにより高圧電源ユニット2と接続されるとともに、他端側が走行モータ4と三相の高圧配線(図示省略)により接続されている。
太陽電池ユニット11と電源システム1(図2参照)の詳細については、高圧電源ユニット2などの説明の後に説明することとする。
(高圧電源ユニット)
また、図1(b)に示すように、高圧電源ユニット2は、高電圧バッテリ(組電池)HB、絶縁型DCDCコンバータ(コンバータ)21、平準化回路22などを備えている。絶縁型DCDCコンバータ21により、高電圧部分と低電圧部分が切り分けられる構成になっている。ちなみに、高電圧部分は、百V〜数百V程度の高電圧であり、低電圧部分は、12Vバッテリ(低電圧バッテリ)LB程度の低電圧(12〜24V程度)である。ちなみに、高電圧部分は、車体Vを構成する金属物(導電物)からは絶縁されている。一方、低圧部分は、車体Vを構成する金属物(導電物)にアースされている。
また、図1(b)に示すように、高圧電源ユニット2は、高電圧バッテリ(組電池)HB、絶縁型DCDCコンバータ(コンバータ)21、平準化回路22などを備えている。絶縁型DCDCコンバータ21により、高電圧部分と低電圧部分が切り分けられる構成になっている。ちなみに、高電圧部分は、百V〜数百V程度の高電圧であり、低電圧部分は、12Vバッテリ(低電圧バッテリ)LB程度の低電圧(12〜24V程度)である。ちなみに、高電圧部分は、車体Vを構成する金属物(導電物)からは絶縁されている。一方、低圧部分は、車体Vを構成する金属物(導電物)にアースされている。
なお、高電圧バッテリHBは、例えばリチウムイオン電池などの単電池を直列に接続した数百V程度の高電圧の組電池として構成されている。この高電圧バッテリHBは、各単電池の個体差や、単電池が高圧電源ユニット2内のどの位置に置かれているかなどにより、各単電池の電圧は必ずしも同じ値ではなく、バラツキを有している。この電圧のバラツキは好ましいことではないので、平準化回路22により、各単電池の電圧が平準化されるようにされている。
(電源系統)
図2は、電源システム1を含む、電気自動車(車両V)の電源系統の概略構成を示す図であるが、図2の左側に示される電源システム1は、平準化回路22を作動させる電力を、太陽電池ユニット11が太陽光を受けて発電する電力により賄うものである。本実施形態では、電源システム1は、図2に示すように、太陽電池ユニット11、レギュレータ12、制御回路13、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2などにより構成されている。
図2は、電源システム1を含む、電気自動車(車両V)の電源系統の概略構成を示す図であるが、図2の左側に示される電源システム1は、平準化回路22を作動させる電力を、太陽電池ユニット11が太陽光を受けて発電する電力により賄うものである。本実施形態では、電源システム1は、図2に示すように、太陽電池ユニット11、レギュレータ12、制御回路13、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2などにより構成されている。
また、図2の右側に示される各要素のうち、高電圧バッテリHB、絶縁型DCDCコンバータ21、平準化回路22などにより前記の高圧電源ユニット2が構成されている。この点は、図1(b)を参照して説明したとおりであるが、図2に示されるように、高電圧バッテリHBは、複数のモジュール(図2では4つのモジュール)から構成されている。
なお、図2において、前記の通り、インバータ3は、三相の高圧配線を介して走行モータ4と接続されている。
なお、図2において、前記の通り、インバータ3は、三相の高圧配線を介して走行モータ4と接続されている。
(平準化回路)
平準化回路22は、本願の発明者と同じ発明者の特許文献1(特開2009−165206号公報)に開示されたものと同じものであるので、詳細な説明は省略するが、ここでの平準化回路22は、各単電池(各モジュール)の電圧の平準化を、イグニッションスイッチ(起動スイッチ)がONのときは、12VバッテリLBからの電力により行い、イグニッションスイッチがOFFのときは、太陽電池ユニット11からの電力により行う。なお、平準化回路22は、各単電池の電圧の監視、及び、単電池が組み合わさったモジュールの電圧の監視を行い、監視した電圧に基づいて、電圧の平準化を行う。
平準化回路22は、本願の発明者と同じ発明者の特許文献1(特開2009−165206号公報)に開示されたものと同じものであるので、詳細な説明は省略するが、ここでの平準化回路22は、各単電池(各モジュール)の電圧の平準化を、イグニッションスイッチ(起動スイッチ)がONのときは、12VバッテリLBからの電力により行い、イグニッションスイッチがOFFのときは、太陽電池ユニット11からの電力により行う。なお、平準化回路22は、各単電池の電圧の監視、及び、単電池が組み合わさったモジュールの電圧の監視を行い、監視した電圧に基づいて、電圧の平準化を行う。
(電源システム)
図2を参照して電源システム1を具体的に説明する。太陽電池ユニット11は、複数の太陽電池SCと逆流防止用のダイオードDを備え、太陽光により発電を行う発電装置である。ちなみに、太陽電池ユニット11の発電能力は、最低限、平準化回路22を作動させる程度の能力のものでよい。レギュレータ12は、太陽電池ユニット11から供給される電力の電圧を、12VバッテリLBの電圧と同じレベルの一定の電圧に調整する電圧調整器である。レギュレータ12としては、三端子レギュレータやその他のレギュレータを用いることができる。
図2を参照して電源システム1を具体的に説明する。太陽電池ユニット11は、複数の太陽電池SCと逆流防止用のダイオードDを備え、太陽光により発電を行う発電装置である。ちなみに、太陽電池ユニット11の発電能力は、最低限、平準化回路22を作動させる程度の能力のものでよい。レギュレータ12は、太陽電池ユニット11から供給される電力の電圧を、12VバッテリLBの電圧と同じレベルの一定の電圧に調整する電圧調整器である。レギュレータ12としては、三端子レギュレータやその他のレギュレータを用いることができる。
制御回路13は、マイコンなどから構成され、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2の作動などを制御する機能を有する。この制御回路2は、車両Vの不起動時(イグニッションスイッチがOFFのとき)、かつ、太陽電池ユニット11が発電しているときに、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2を制御して、太陽電池ユニット11から平準化回路22に電力が供給されるようにする。
第1スイッチSW1は、太陽電池ユニット11と平準化回路との接続(ON)・遮断(OFF)を行うスイッチであり、制御回路13からの信号により作動する。また、第2スイッチSW2は、12VバッテリLBと平準化回路22との接続(ON)・遮断(OFF)を行うスイッチであり、制御回路13からの信号により作動する。
図2に示されるように、太陽電池ユニット11は、レギュレータ12を介して12VバッテリLBと並列に接続されるとともに、12VバッテリLBとの接続点Jよりも下流側に配置された絶縁型DCDCコンバータ21を介して22平準化回路22と接続されている。なお、接続回路C1は、太陽電池ユニット11を、レギュレータ12を介して12VバッテリLBと並列に接続するとともに、太陽電池ユニット11を、12VバッテリLBの接続点Jよりも下流側に配置された絶縁型DCDCコンバータ21を介して平準化回路22と接続するものである。ちなみに、絶縁型DCDCコンバータ21が高圧電源ユニット2の構成要素であるとすれば、接続回路C1は、絶縁型DCDCコンバータ21の手前までであるとすることができる。
(電源システムの動作)
電源システム1の動作を説明する。
まず、イグニッションスイッチがONのときは、制御回路13は、第1スイッチSW1をOFFにして、太陽電池ユニット11から平準化回路22に電力が供給されないようにしている一方、第2スイッチSW2をONにして、12VバッテリLBから絶縁型DCDCコンバータを介して平準化回路22に電力が供給されるようにする。このため、イグニッションスイッチがONのときは、平準化回路22は、12VバッテリLBから供給される電力により作動する。なお、絶縁型DCDCコンバータ21により、高電圧部分と低電圧部分とは、完全に絶縁されている。
電源システム1の動作を説明する。
まず、イグニッションスイッチがONのときは、制御回路13は、第1スイッチSW1をOFFにして、太陽電池ユニット11から平準化回路22に電力が供給されないようにしている一方、第2スイッチSW2をONにして、12VバッテリLBから絶縁型DCDCコンバータを介して平準化回路22に電力が供給されるようにする。このため、イグニッションスイッチがONのときは、平準化回路22は、12VバッテリLBから供給される電力により作動する。なお、絶縁型DCDCコンバータ21により、高電圧部分と低電圧部分とは、完全に絶縁されている。
次に、イグニッションスイッチがOFFのときは、制御回路13は、第1スイッチSWONにする一方、第2スイッチSW2をOFFにする。これにより、太陽電池ユニット11が発電した電力は、レギュレータ12で12V程度の一定電圧に電圧調整されてから、絶縁型DCDCコンバータ21を介して平準化回路22に供給されるようにする。このため、イグニッションスイッチがOFFのときは、平準化回路22は、太陽電池ユニット11からから供給される自然エネルギで発電した電力により作動する。
なお、平準化回路22の動作については、特許文献1と同じであるので、詳細な説明を省略するが、例えば、最も電圧が低い単電池に対しての充電を逐次行うことで、高電圧バッテリHB全体としての蓄電容量を増加することができる。
本実施形態によれば、高電圧バッテリHBの各単電池やモジュールの電圧の平準化のために、つまり、平準化回路22を作動させるために、高電圧バッテリHBの電力や、12VバッテリLBの電力を消費することがない。このため、車両Vを長期間放置する場合でも、適切に組電池(高電圧バッテリHB)を構成する単電池の電圧の平準化などを行える電源システム1とすることができる。つまり、高電圧バッテリHBを平準化回路22の作動電源としていたときに問題となった、車両Vの放置中の高電圧バッテリHBからの電力漏洩などが防止される。また、12VバッテリLBを平準化回路22の作動電源としていたときに問題となった、イグニッションスイッチOFF時の自己放電による組電池(高電圧バッテリHB)全体の残容量の低下と、各単電池の自己放電特性の差による残容量のばらつき(充電状態のアンバランス)の拡大が、適切に防止できる。
また、本実施形態によれば、太陽電池ユニット11と高圧電源ユニット2とは、絶縁された低電圧配線L(低電圧回路)により接続されるようにしているので、低電圧配線Lのレイアウト、ひいては太陽電池ユニット11のレイアウトを自由に行うことができる。また、低圧である分、コストを低減することができる。
また、太陽電池ユニット11により高電圧バッテリHBを直接に充電することも考えられ、そのような従来技術も知られている。しかし、本実施形態では、あくまで、平準化回路22を使用しており、高電圧バッテリHB全体に相対する高電圧発生回路を必要とはしないので、安価なシステムとすることができる。また、太陽電池ユニット11と高圧バッテリHBを直接に接続して充電するというものではないので、前記のように、低電圧配線Lを用いることによる配線レイアウトの自由さ及び配線保護部材の低コスト化というメリットが得られる。ちなみに、平準化回路22でも、前記のように、電圧の最も低い単電池の電圧を底上げして平準化することにより、高電圧バッテリHBの残容量を、全体として増やすことができる。
ちなみに、絶縁型DCDCコンバータ21は、12VバッテリLBを平準化回路22の作動電源とするときにも必要となるものであり、太陽電池ユニット11を電源にするに際して特別に追加したというものではない。このため、前記の通り、電源システム1を安価なシステムとすることができる。
(その他)
なお、本実施形態では、電源システム1が、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2とを備えることとして説明したが、第2スイッチSW2は、電源システム1の構成(本来の構成)とは別の構成として備わるものでもよい。換言すると、第2スイッチSW2は、他の構成要素のものを電源システム1が流用するようなものでもよい。この第2スイッチSW2をON・OFFする制御は、本実施形態では、制御回路13が行うものとしたが、
制御回路13とは別のマイコンなどが、制御するものとしてもよい。つまり、イグニッションスイッチがOFFになった際に、制御回路13とは別のマイコンが第2スイッチSW2をOFFにするようなものでもよい。
なお、本実施形態では、電源システム1が、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2とを備えることとして説明したが、第2スイッチSW2は、電源システム1の構成(本来の構成)とは別の構成として備わるものでもよい。換言すると、第2スイッチSW2は、他の構成要素のものを電源システム1が流用するようなものでもよい。この第2スイッチSW2をON・OFFする制御は、本実施形態では、制御回路13が行うものとしたが、
制御回路13とは別のマイコンなどが、制御するものとしてもよい。つまり、イグニッションスイッチがOFFになった際に、制御回路13とは別のマイコンが第2スイッチSW2をOFFにするようなものでもよい。
また、制御回路13について、イグニッションスイッチがOFFのときに、太陽電池ユニット11が発電する電力の電圧が所定値以上になると制御回路13が自ずと作動するようにしてもよい。また、制御回路13に、光検知センサなどを接続して、光検知センサの出力が閾値以上になると作動して、第1スイッチSW1(及び第2スイッチSW2)をON/OFFさせるようにしてもよい。つまり、請求項における「太陽電池が発電しているとき」は、種々考えられる。
なお、本実施形態では、高電圧電源ユニット2を車両Vの床下に設けた例で説明したが、車両Vのトランク部分や床面などの車室内でもよい。この点は、次の変形例でも同じである。
(変形例)
次に、図3を参照して、本実施形態の変形例を説明する。なお、図3において、前記した実施形態(図2)と同じ構成の部分には同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
次に、図3を参照して、本実施形態の変形例を説明する。なお、図3において、前記した実施形態(図2)と同じ構成の部分には同じ符号を付し、その説明を省略するものとする。
図3に示す変形例の電源システム1は、接続回路Cが前記した実施形態(実施形態例)の接続回路C1とは異なるものとなっている。即ち、変形例の接続回路C2は、制御回路13と第1スイッチSW1の代わりに、第1ダイオードD1を、レギュレータ12と接続点Jとの間に備えている。更に、第2ダイオードD2を、第2スイッチSW2と接続点Jとの間に備えている。即ち、図3に示す変形例は、図2の実施形態例を簡略化した構成を有するものである。なお、第2スイッチSW2は、電源システム1の制御とは関係なく、イグニッションスイッチのOFFによりOFFされ、イグニッションスイッチのONによりONされるものとする。
この構成によれば、不起動時(イグニッションスイッチOFF時)に第2スイッチSW2がOFFとなって12VバッテリLBからの電力が遮断されても、太陽電池ユニット11が発電しているときは、第1ダイオードを介して平準化回路22に太陽電池ユニット11からの電力が供給される。したがって、例えば、イグニッションスイッチをOFFにして車両Vが放置されても、太陽電池ユニット11が発電しているときは、平準化回路22が作動して高電圧バッテリHB(単電池やモジュール)の電圧の平準化が行われる。
補足すると、平準化回路22は、高電圧バッテリHBの単電池間の電圧の差が所定の閾値よりも大きくなった場合や、高電圧バッテリHBのモジュール間の電圧の差が所定の閾値よりも大きくなった場合に平準化を行う。このときに、平準化回路22は、太陽電池ユニット11からの電力を消費するが、これ以外にも、平準化回路22は、普段、電圧を監視するのにも電力を消費する。前記した実施形態、及び、この変形例では、どちらの電力も、太陽電池ユニット11から供給することができる。
ちなみに、図3に示すように、第2ダイオードD2が接続回路C2に存在することにより、この変形例でも、太陽電池ユニット11が発電した電力は、第1実施形態と同様、平準化回路22にのみ供給されることとなり、平準化回路22を確実に作動させることができる。
本発明は、今後ますます普及する電気自動車などに適用できる技術として、大いなる利用可能性を有する。
V 車両(電気自動車)
HB 高電圧バッテリ
LB 12Vバッテリ(低電圧バッテリ)
1 電源システム
11 太陽電池ユニット(太陽電池)
12 レギュレータ
13 制御回路
C 接続回路
C1 接続回路(実施形態例)
C2 接続回路(変形例)
J 接続点
L 低電圧配線
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
2 高圧電源ユニット
21 絶縁型DCDCコンバータ(コンバータ)
22 平準化回路
4 走行モータ(走行用のモータ)
HB 高電圧バッテリ
LB 12Vバッテリ(低電圧バッテリ)
1 電源システム
11 太陽電池ユニット(太陽電池)
12 レギュレータ
13 制御回路
C 接続回路
C1 接続回路(実施形態例)
C2 接続回路(変形例)
J 接続点
L 低電圧配線
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
2 高圧電源ユニット
21 絶縁型DCDCコンバータ(コンバータ)
22 平準化回路
4 走行モータ(走行用のモータ)
Claims (6)
- 充放電可能な単電池が複数組み合わされて走行用のモータに作動電力を供給する高電圧バッテリと、
制御装置及びアクセサリ電装品の作動電力を供給する低電圧バッテリと、
前記低電圧バッテリから供給される電力により作動して、前記高電圧バッテリにおける各単電池の電圧のバラツキを平準化させる平準化回路と、を備える車両における電源システムであって、
車載の太陽電池と、
前記太陽電池の電圧を前記低電圧バッテリの電圧と同等に調整するレギュレータと、
前記レギュレータの出力電圧及び前記低電圧バッテリの出力電圧を前記平準化回路の作動電圧に変換するコンバータと、
前記太陽電池を、前記レギュレータを介して前記低電圧バッテリと並列に接続するとともに、前記太陽電池を、前記低電圧バッテリと前記太陽電池との接続点よりも下流側に配置された前記コンバータを介して前記平準化回路と接続する接続回路と、を有し、
前記車両の起動スイッチがOFFの不起動時に、前記太陽電池から前記平準化回路に電力が供給可能なように構成したこと
を特徴とする電源システム。 - 前記接続回路に、前記太陽電池と前記平準化回路の接続と遮断を行う第1スイッチを有するとともに、
前記車両の不起動時、かつ、前記太陽電池の発電時、前記第1スイッチを制御して、前記太陽電池から前記平準化回路に電力が供給されるようにする制御回路を有すること
を特徴とする請求の範囲第1項に記載の電源システム。 - 前記太陽電池は、車両の上外面に設けられ、
前記高電圧バッテリ、前記コンバータ、及び前記平準化回路を含む高電圧電源ユニットは、車両の車室内もしくは床下に設けられ、
前記太陽電池と前記高電圧ユニットとは、車体にアースされた低電圧配線を用いた低電圧回路で接続されること
を特徴とする請求の範囲第1項に記載の電源システム。 - 前記太陽電池は、車両の上外面に設けられ、
前記高電圧バッテリ、前記コンバータ、及び前記平準化回路を含む高電圧電源ユニットは、車両の車室内もしくは床下に設けられ、
前記太陽電池と前記高電圧ユニットとは、車体にアースされた低電圧配線を用いた低電圧回路で接続されること
を特徴とする請求の範囲第2項に記載の電源システム。 - 前記コンバータは、絶縁型のDCDCコンバータであること
を特徴とする請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の電源システム。 - 請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の電源システムを備えること
を特徴とする電気自動車。
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