KR101743855B1 - 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치 - Google Patents

차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치 Download PDF

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Abstract

충전 컨트롤러(30)를 구성하는 솔라 ECU(31)는, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 전력 공급부(20)의 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전한다. 그리고, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 충전 컨트롤러(30)를 구성하는 전지 ECU(32)가 충전 릴레이(27)를 개방 상태(차단 상태)로 유지함으로써, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 전력은 메인 배터리(18)에 공급되지 않는다. 한편, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 솔라 ECU(31)는, 서브 배터리(19)에 대하여 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 전력을 공급한다.

Description

차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치{CHARGING CONTROL DEVICE USING IN-VEHICLE SOLAR CELL}
본 발명은 차량에 탑재된 배터리에의 충전을 제어하는 충전 제어 장치에 관한 것으로, 특히 차량에 탑재된 태양 전지를 이용한 배터리에의 충전을 제어하는 충전 제어 장치에 관한 것이다.
종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 개시된 충전 관리 장치는 알려져 있다. 이 종래의 충전 관리 장치는, 차량 탑재 기기에 대한 전력원으로서 사용되는 차량 탑재 배터리와 그 차량 탑재 배터리에의 충전을 행하는 태양 전지를 탑재하고 있는 차량에 구비되는 것이며, 차량의 외부 기기에 대한 전력원으로서 사용되는 외부 기기용 충전지의 충전에도 상기 태양 전지를 이용할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 예를 들어 차량 탑재 배터리가 만충전인 경우에는, 태양 전지에 의해 외부 기기용 충전지를 충전하는 것이 가능하게 되어, 차량에 탑재된 태양 전지에 의해 발전(發電)한 전력을 보다 효율적으로 이용할 수 있도록 되어 있다.
또한, 종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 2에 개시된 차량용 전원 제어 장치도 알려져 있다. 이 종래의 차량용 전원 제어 장치는, 전력을 부하(負荷)군으로 공급하는 차량 탑재 배터리와, 발전된 전력에 의해 차량 탑재 배터리를 충전하는 태양 전지를 구비하는 것이며, 태양 전지가 발전된 전력을 축전하는 축전기와, 태양 전지 및 축전기와 차량 탑재 배터리와의 접속을 온 또는 오프하는 스위치 회로와, 스위치 회로를 온 또는 오프하는 조작부를 구비하도록 되어 있다.
또한, 종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 3에 개시된 전동 차량도 알려져 있다. 이 종래의 전동 차량은, 차량 구동용 전동기를 구동하기 위한 고압 배터리와, 태양 전지와, 태양 전지에 의해 발전된 전력을 고압 배터리에 공급하는 충전용 DC/DC 컨버터와, 고압 배터리에의 충전 제어를 충전용 DC/DC 컨버터에 대하여 행하는 충전 제어 ECU와, 태양 전지에 의해 발전된 전력의 일부를 받아서 충전 제어 ECU에 공급하는 전원 전압을 발생하는 저압 전원용 DC/DC 컨버터를 구비하도록 되어 있다.
또한, 종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 4에 개시된 전기차의 충전 시스템도 알려져 있다. 이 종래의 전기차 충전 시스템에서는, 태양광을 충분히 받게 되면 보조 전지를 직접 충전할 수 있는 충전 전압이 되도록, 태양 전지의 소자를 직렬계로 배선하여 복수의 태양 전지 모듈로 하고, 태양 전지 모듈의 출력 전압이 높은 경우에는, 직접 보조 전지의 충전을 행하고, 출력 전압이 낮은 경우에는, DC/DC 컨버터를 통하여, 주 전지의 충전을 행하도록 되어 있다.
또한, 종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 5에 개시된 하이브리드 차량의 에너지 회생 장치도 알려져 있다. 이 종래의 하이브리드 차량의 에너지 회생 장치는, 감속 시에 전동기의 회생 제동에 의해 발전된 부하 변동이 큰 전력 또는 태양 전지에 의해 발전된 전력을 전기 이중 콘덴서에 충전하고, 이 충전된 전력을 충전기를 통하여 소정의 승압 후에, 리튬 이온 전지로 이루어지는 배터리에 재충전하도록 되어 있다.
또한, 종래부터, 예를 들어 하기 특허문헌 6에 개시된 전기 자동차의 제어 장치도 알려져 있다. 이 종래의 전기 자동차 제어 장치는, 모터에 전력을 공급하는 메인 배터리와, 차량 내부의 전기 기기에 전력을 공급하는 제1 보조 배터리와, 구동계 회로와 제1 보조 배터리의 사이에서 전력을 승강압하여 쌍 방향으로 공급하는 승강압기와, 제1 보조 배터리를 충전하는 태양광 패널과, 메인 배터리 및 제1 보조 배터리의 잔류 용량을 감시하여 충방전을 제어하는 배터리 제어부를 구비하고 있다. 그리고, 이 종래의 전기 자동차 제어 장치에 있어서는, 배터리 제어부가, 태양광 패널을 사용하여 제1 보조 배터리를 충전하고, 제1 보조 배터리의 잔류 용량이 제1 소정값에 도달한 시점에서 제1 보조 배터리의 전력을 승강압기에 의해 승압하여 메인 배터리를 충전하도록 되어 있다.
일본 특허공개 제2009-248692호 공보 일본 특허공개 제2012-56357호 공보 일본 특허공개 제2007-228753호 공보 일본 특허공개 평7-123510호 공보 일본 특허공개 평10-309002호 공보 일본 특허공개 제2012-75242호 공보
상기 특허문헌 1 내지 6에 개시된 종래의 장치나 시스템, 차량 등에 있어서는, 모터에 고압의 전력을 공급하는 메인 배터리에 대하여, 태양 전지(태양광 패널)에 의해 발전된 전력을 공급하여 충전하는 것이 가능하게 되어 있다. 여기서, 모터에 전력을 공급하는 메인 배터리는, 일반적으로 고압이다. 이 경우, 신뢰성과 안전성을 확실하게 확보하기 위해서, 특히, 주행 중의 차량에 있어서는, 각종 전자 부품 등을 작동시킴으로써, 예를 들어 고압 시스템 관리, 고압 전지 제어, 전력 개폐기(릴레이 등)의 개폐 제어 및 전원 제어 등이 실행되고, 메인 배터리가 엄밀하게 제어되어 관리되도록 되어 있다.
그런데, 차량에 태양 전지를 탑재(이하, 「차량 탑재 태양 전지」라 함)하여 이 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 이용하는 경우, 그 최대 발전량은 차체 사이즈(즉, 차량 탑재 태양 전지의 설치 면적)로부터 상정할 수 있으며, 현 상황에서는 수 100W 정도로 작다. 한편, 전술한 각종 전자 부품 등을 적절히 작동시키는 데도 전력이 필요해진다. 이로 인해, 차량의 주행 시에 신뢰성과 안전성을 확실하게 확보하기 위해서 각종 전자 부품 등을 적절히 작동시키면서, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하고자 하면, 상황에 따라서는 전술한 각종 전자 부품 등을 작동시키기 위한 전력 쪽이 발전된 전력을 상회할 가능성이 있다. 이 경우에는, 발전된 전력을 메인 배터리에 충전하지 못해, 득이 되지 않을 가능성이 높아진다.
나아가, 상기 특허문헌 1 내지 6에 개시된 종래의 장치나 시스템, 차량 등에서는, 예를 들어 모터에 고압의 전력을 공급하는 메인 배터리의 전지 전압이나 충전량에 기초하여, 차량 탑재 태양 전지가 발전된 전력의 충전처를 관리하도록 되어 있다. 이 경우, 일견 합리적인 관리로 보이지만, 발전된 전력을 이용하는 다른 기능과의 경합이나 제어 사이의 경합 등이 발생할 가능성이 있어, 이 경합 등에 대처하기 위해서, 시스템의 번잡화(복잡화)나 신뢰성 및 안전성 확보를 위한 제어 고도화가 요구된다. 이에 의해, 개발이 대규모화되거나, 개발 비용이 증대되거나 하는 것이 염려된다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 적절하게 공급할 수 있도록 개선한, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치는, 구동력을 발생함과 함께 회생 전력을 발전하는 모터 제너레이터와, 이 모터 제너레이터와 전기적으로 접속되어 상기 모터 제너레이터에 대하여 전력을 공급함과 함께 상기 회생 전력을 축전하는 메인 배터리와, 탑재된 각종 보조 기기류에 대하여 전력을 공급하는 서브 배터리를 가지며, 적어도 상기 모터 제너레이터가 발생하는 상기 구동력을 이용한 주행이 가능한 차량에 적용된다. 여기서, 이와 같은 차량으로서는, 전기 자동차(EV)나, 하이브리드 차량(HV), 플러그인 하이브리드 차량(PHV)을 채용할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치는, 전력 공급부와 충전 제어부로 이루어진다. 상기 전력 공급부는, 상기 차량에 탑재된 차량 탑재 태양 전지를 포함하여 구성되어 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 적어도 한쪽에 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하는 것이다. 상기 충전 제어부는, 상기 전력 공급부로부터 공급되는 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 이용하여 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 적어도 한쪽의 충전을 제어하는 것이다.
본 발명에 의한 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치의 특징의 하나는, 상기 충전 제어부가, 상기 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리로의 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 금지하는 데 있다. 또한, 이 경우, 상기 충전 제어부가, 상기 차량이 주행 하고 있는지 여부를 판정하는 주행 판정 수단과, 상기 전력 공급부와 상기 메인 배터리 사이의 접속을 차단하는 차단 수단을 구비하는 것이 가능하며, 상기 주행 판정 수단에 의해 상기 차량이 주행하고 있다고 판정되었을 때, 상기 차단 수단이 상기 전력 공급부와 상기 메인 배터리 사이의 접속을 차단하고, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리로의 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 금지할 수 있다.
이것에 의하면, 차량이 주행하고 있을 때에는, 다시 말해, 메인 배터리의 전력을 모터 제너레이터에 공급할 가능성이 있을 때에는, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을, 차량 탑재 태양 전지로부터 직접적으로, 또는 발전된 전력을 일시적으로 축전해 두는 축전 장치를 경유하여 메인 배터리에 공급하는 것을 금지할 수 있다. 이에 의해, 메인 배터리가, 예를 들어 고압 시스템 관리, 고압 전지 제어, 전력 개폐기(릴레이 등)의 개폐 제어 및 전원 제어 등에 의해 관리되는 상황에 영향을 주지 않고, 즉, 제어 사이의 경합 등을 피하여 보다 복잡한 제어를 실행할 필요가 없다. 따라서, 개발의 대규모화나 개발 비용의 증대를 억제할 수 있음과 함께, 적절하게, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 이용할 수 있다.
이 경우, 상기 충전 제어부는, 상기 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 충전 제어부는, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급 또는 차단하는 공급 수단을 구비하는 것이 가능하며, 상기 주행 판정 수단에 의해 상기 차량이 주행하고 있다고 판정되었을 때, 상기 공급 수단이, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, 차량이 주행하고 있을 때에는, 메인 배터리와 같이 전술한 고도의 관리나 제어 등을 실행하지 않고, 저압의 서브 배터리에 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 충전(축전)해 두는 것이 가능하며, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 낭비 없이 이용할 수 있다.
또한, 이들의 경우, 상기 전력 공급부는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 일시적으로 충전하는 저압 배터리를 구비하고 있으며, 상기 충전 제어부는, 적어도, 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 저압 배터리에 일시적으로 충전된 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 서브 배터리에 공급할 수 있다.
이것에 의하면, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 일시적으로 저압 배터리에 충전해 둘 수 있어, 차량이 주행하고 있을 때에는 서브 배터리에 발전된 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 이와 같이 저압 배터리에 일시적으로 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 충전해 둠으로써, 차량이 주행하고 있지 않을 때, 예를 들어 차량이 주정차하고 있을 때에는, 서브 배터리에 전력을 공급할 수 있음은 물론이고, 메인 배터리에도 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 보다 낭비 없이 이용할 수 있다.
또한, 이들의 경우, 상기 충전 제어부는, 상기 차량이 주행하고 있지 않을 때, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리에 대한 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 허가할 수 있다.
이것에 의하면, 차량이 주행하고 있지 않을 때, 예를 들어 차량이 주정차하고 있을 때에는, 전력 공급부로부터 메인 배터리에 대하여 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 차량이 주행하고 있지 않기 때문에, 예를 들어, 통상의 EV나 HV, PHV의 경우와 마찬가지의 충전 제어에 따라서 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 메인 배터리에 공급하여 충전할 수 있다. 따라서, 별도 복잡한 제어를 실행하지 않고, 발전된 전력을 이용하여 메인 배터리를 충전할 수 있다.
이 경우, 상기 충전 제어부는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 크기가 미리 설정된 소정의 전력의 크기보다도 클 때, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리에 대한 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 허가할 수 있다. 이 경우, 보다 구체적으로, 상기 소정의 전력 크기는, 예를 들어 상기 메인 배터리에 대한 충전 제어에 수반하여 작동하는 각종 전자 부품이 소비하는 전력의 크기에 기초하여 설정되면 된다.
이들에 의하면, 엄밀하게 고압 관리 및 제어되는 메인 배터리에 충전할 때 작동하는 각종 전자 부품이 소비하는 전력의 크기보다도, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 크기가 클 때, 메인 배터리에 전력을 공급하여 충전할 수 있다. 이에 의해, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 이용하여 메인 배터리를 충전할 때 공급되는 전력이 각종 전자 부품의 작동에 수반하여 소비되어버려 메인 배터리를 충전할 수 없는 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각종 전자 부품이 소비하는 전력의 크기보다도, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 크기가 클 때, 메인 배터리의 충전을 신속하게 실행함으로써, 각종 전자 부품의 작동 빈도를 적절하게 저감할 수 있다. 그 결과, 메인 배터리에 충전되지 않고 소비되는 불필요한 전력을 대폭 억제할 수 있어, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 보다 낭비 없이 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치의 다른 특징은, 상기 전력 공급부가, 또한, 상기 차량이 주행하고 있지 않을 때, 상기 차량의 외부로부터 공급되는 전력을 적어도 상기 메인 배터리에 공급하는 것이며, 상기 충전 제어부는, 상기 전력 공급부에 있어서의 상기 외부로부터의 전력의 공급 상태에 따라, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 메인 배터리 또는 상기 서브 배터리에 공급하는 것에도 있다. 또한, 이 경우, 상기 전력 공급부는, 상기 차량의 외부로부터 공급되는 전력을 적어도 상기 메인 배터리에 공급하는 외부 전력 공급 수단을 구비하는 것이 가능하다.
이것에 의하면, 차량이 주행하고 있지 않은 상황에 있어서, 적어도 메인 배터리에 대한 외부로부터의 전력의 공급 상태, 예를 들어 메인 배터리가 미만 충전이기 때문에 전력을 공급 중(충전 중)이거나 메인 배터리가 만충전이기 때문에 전력의 공급이 차단되어 있는(충전 완료)지 등에 따라서, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 메인 배터리 또는 서브 배터리에 공급할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, 통상의 EV나 PHV의 경우와 마찬가지의 제어를 이용하여 외부로부터의 전력의 공급 상태를 판정할 수 있어, 복잡한 제어를 실행하지 않고, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 보다 낭비 없이 이용할 수 있다.
이 경우, 보다 구체적으로, 상기 충전 제어부는, 상기 전력 공급부가 상기 메인 배터리에 대하여 상기 외부로부터의 전력을 공급하여 상기 메인 배터리를 충전하고 있을 때에는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 메인 배터리에 공급할 수 있다. 이것에 의하면, 메인 배터리를 충전하기 위해 필요한 전력을 외부로부터의 전력과 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력에 의해 조달할 수 있다. 따라서, 외부의 전력으로서, 예를 들어 상용 전원으로부터 매전(買電)하는 전력을 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력분만큼 적게 할 수 있어, 충전에 의해 발생하는 비용을 절약할 수 있다.
또한, 메인 배터리에 충전되는 전력 중, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력, 다시 말해, 재생 가능 에너지의 비율을 높일 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 차량이 주행하는 지역에 따라서는 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 비율에 따른 연비(전비) 가산이 이루어지고, 연비(전비) 향상에 수반하여 환경 보호의 관점에서 운전자나 탑승자가 우대 조치를 받을 수 있는 경우가 있다.
또한, 이들의 경우, 상기 충전 제어부는, 상기 메인 배터리의 충전이 완료했을 때에는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 서브 배터리에 공급할 수 있다. 이것에 의하면, 서브 배터리로부터 공급되는 전력에 의해 작동하는 각종 보조 기기류가 소비하는 암전류를 적절히 보충할 수 있다. 따라서, 서브 배터리의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 메인 배터리의 충전이 완료된 것에 수반하여, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급처(충전처)가 서브 배터리로 변경됨으로써, 메인 배터리에의 과충전을 피할 수 있어 메인 배터리를 적절히 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치의 다른 특징은, 상기 충전 제어부가, 상기 차량이 주행하고 있지 않을 때이며, 상기 차량의 탑승자에 의한 작동 요구에 따라서 상기 각종 보조 기기류가 작동할 때에는, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하는 데도 있다.
이것에 의하면, 차량의 탑승자 의사에 맞춰서, 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급처(충전처)를 선택할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 차량이 주행하고 있지 않고, 충전량에 기초하여 통상적이면 메인 배터리에 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력이 공급되는 상황이더라도, 탑승자가 각종 보조 기기류의 작동을 요구하는(구체적으로는, 이그니션을 액세서리 위치로 조작하는 등) 상황에서는, 이 탑승자의 의사에 맞춰서 서브 배터리를 우선하여 충전처로 선택할 수 있다. 따라서, 서브 배터리에 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력이 공급됨으로써, 각종 보조 기기류를 작동시키는 상황이더라도, 서브 배터리의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 적절히 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 것으로, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치가 적용되는 차량의 개략적인 기능 블록도이다.
도 2는, 도 1의 차량에 탑재된 전력 공급부 및 충전 컨트롤러의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은, 차량의 상황과 충전처의 관계를 설명하기 위한 표이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 전력 공급부 및 충전 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 관한 것으로, 차량에 탑재된 전력 공급부 및 충전 컨트롤러의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 따른 전력 공급부 및 충전 컨트롤러의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치(이하, 단순히 「본 장치」라 함)에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 장치를 적용 가능한 차량(100)의 구성을 나타낸 블록도이다. 여기서, 본 장치를 적용 가능한 차량(100)으로서는, 예를 들어 탑재된 메인 배터리의 전력에 의해 구동되는 모터 제너레이터를 구비하여 회생 전력 및 충전 스탠드 등으로부터 공급되는 외부 전원을 사용하여 메인 배터리를 충전하는 전기 자동차(EV)나, 모터 제너레이터 외에 엔진도 구비한 하이브리드 차량(HV), 하이브리드 차량(HV)에 대하여 외부 전원까지도 더 사용하여 메인 배터리를 충전 가능한 플러그인 방식 하이브리드 차량(PHV)을 채용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 차량(100)이 플러그인 방식 하이브리드 차량(PHV)인 경우를 예시하여 설명한다.
본 실시 형태에서의 차량(100)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 구동력 발생부(10)를 구비함과 함께, 본 장치를 구성하는 전력 공급부(20) 및 충전 제어부로서의 충전 컨트롤러(30)를 구비하고 있다. 구동력 발생부(10)는, 엔진(11)과, 동력 분할 기구(12)와, 모터 제너레이터(13, 14)와, 전달 기어(15)와, 구동축(16)과, 파워 컨트롤 유닛(PCU)(17)과, 메인 배터리(18)와, 서브 배터리(19)를 포함하여 구성된다. 엔진(11)은, 가솔린이나 경유 등의 탄화수소계 연료의 연소에 의해 동력을 출력한다. 그리고, 차량(100)에 있어서는, 엔진(11)에 의해 출력되는 동력(운동에너지)은, 동력 분할 기구(12)를 통하여, 구동축(16)(차륜)에 동력을 전달하는 전달 기어(15)를 구동한다.
동력 분할 기구(12)는, 엔진(11), 모터 제너레이터[13, (14)] 및 전달 기어(15)에 결합되어 이들 사이에서 동력을 분배한다. 여기서, 동력 분할 기구(12)는, 예를 들어 선 기어, 플래니터리 캐리어 및 링 기어의 3개의 회전축을 갖는 유성 기어를 채용할 수 있으며, 선 기어에는 모터 제너레이터(13)가 접속되고, 캐리어에는 엔진(11)이 접속되며, 링 기어에는 전달 기어(15)를 통하여 차축(16) 및 모터 제너레이터(14)가 접속된다.
모터 제너레이터(13, 14)는, PCU(17)에 의해 제어되는 것이며, 메인 배터리(18)로부터 전력이 공급될 때는 전동기로서 기능하고, 외부[예를 들어, 엔진(11)]로부터 동력(운동 에너지)이 전달될 때는 발전기로서 기능하는 3상 동기형 발전 전동기이다. 구체적으로, 모터 제너레이터(13)는, 동력 분할 기구(12)에 의해 분할된 엔진(11)의 동력(운동 에너지)이 전달되어 발전기로서 기능함과 함께, 엔진(11)의 시동을 행할 수 있는 스타터 모터로서도 기능한다. 모터 제너레이터(14)는, 구동축(16)(차륜)에 구동력을 전달하는 전달 기어(15)를 구동하는 전동기(동력원)로서 기능한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 모터 제너레이터(13)가 발전기로서 기능하고, 모터 제너레이터(14)가 전동기로서 기능하도록 실시하지만, 모터 제너레이터(14)가 발전기로서 기능하고 모터 제너레이터(13)가 전동기로서 기능하거나, 혹은, 모터 제너레이터(13, 14)가 모두 발전기로서 기능하거나 또는 전동기로서 기능하거나 하도록 실시 가능함은 물론이다.
메인 배터리(18)는, 소위 고압 전원이며, 모터 제너레이터(13, 14)와 PCU(17)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 서브 배터리(19)는, 소위 저압 전원의 보조 기기 배터리이며, 차량(100)에 탑재된 충전 컨트롤러(30)를 포함하는 각종 전자 제어 유닛이나 차량(100)에 탑재된 각종 보조 기기류와 전기적으로 접속되어 있다.
본 장치를 구성하는 전력 공급부(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 차량 탑재 태양 전지(21), 저압 배터리(22), 솔라 충전기(23) 및 플러그인 충전기(24)를 구비하고 있다. 차량 탑재 태양 전지(21)는, 예를 들어 차량(100)의 지붕 등에 설치되어 있으며, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을 「태양광 발전에 의한 전력」이라고도 한다. 저압 배터리(22)는, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 저압의 전력을 일시적으로 충전하고, 후술하는 바와 같이, 메인 배터리(18) 또는/및 서브 배터리(19)로 전력을 출력하는 것이다. 이로 인해, 저압 배터리(22)는, 도시를 생략한 퓨즈 및 역류 방지 다이오드 등을 통하여 차량 탑재 태양 전지(21)에 전기적으로 접속되어 있다.
솔라 충전기(23)는, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 전력을 메인 배터리(18) 또는/및 서브 배터리(19)에 공급하는 것이다. 이로 인해, 솔라 충전기(23)는, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된(축전된) 전력, 즉, 태양광 발전에 의한 전력을 메인 배터리(18) 또는/및 서브 배터리(19)에 공급하는 충전 제어 회로(23a)를 구비하고 있다. 충전 제어 회로(23a)는, 도시를 생략하지만, 저압 배터리(22)에 충전되어 있는(축전되어 있는) 저압의 전력(태양광 발전에 의한 전력)을 고압으로 퍼올려(펌핑하여) 메인 배터리(18)에 공급하는 고압 충전용 DC/DC 컨버터와, 저압 배터리(22)에 충전된 저압의 전력을 서브 배터리(19)에 공급하는 저압 충전용 DC/DC 컨버터를 갖고 있다.
플러그인 충전기(24)는, 예를 들어 자택이나 공공시설 등에 설치되어 있는 충전 스탠드 등에 케이블 또는 비접촉에 의해 전기적으로 접속되어, 외부 전원(구체적으로는, 상용 전원)으로서 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 공급하고, 메인 배터리(18) 및/또는 서브 배터리(19)를 충전하는 것이다. 이로 인해, 플러그인 충전기(24)는, 도시를 생략하였지만, 예를 들어 평활 콘덴서나 전압 변환기, 인버터 회로 등으로 이루어지는 전력 회로를 구비하고 있다.
또한, 전력 공급부(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 배터리(18)와 PCU(17)[즉, 모터 제너레이터(13, 14)]를 연결하는 구동 전력 공급 경로 상에 설치되는 시스템 메인 릴레이(25)를 구비하고 있다. 시스템 메인 릴레이(25)는, 메인 배터리(18) 측의 고압 전원 라인 PML1과 PCU(17) 측의 고압 전원 라인 PML2의 사이에 설치되어 있으며, 개폐 동작에 의해 PCU(17)[즉, 모터 제너레이터(13, 14)]와 메인 배터리(18)와의 접속 또는 차단을 선택적으로 전환한다. 또한, 전력 공급부(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, PCU(17) 측의 고압 전원 라인 PML2에 접속된 고압 전원 라인 PML3과 서브 배터리(19)의 사이에 설치된 DC/DC 컨버터(26)를 구비하고 있다.
DC/DC 컨버터(26)는, 상류측인 고압 전원 라인 PML3에 있어서의 고압 전원을 저압으로 변압(강압)하여 하류측인 저압 전원 라인 PTL1을 통하여 서브 배터리(19)에 저압 전원을 공급한다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 솔라 충전기(23)와 서브 배터리(19)는 저압 전원 라인 PTL2를 통하여 전기적으로 접속되고, 플러그인 충전기(24)와 서브 배터리(19)는 저압 전원 라인 PTL3을 통하여 전기적으로 접속된다. 또한, 도 2 및 후술하는 도 4 내지 6에 있어서는, 고압 전원이 도통하는 전원 라인을 굵은 실선으로 나타내고, 저압 전원이 도통하는 전원 라인을 이중선으로 나타낸다.
또한, 전력 공급부(20)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 솔라 충전기(23) 및 플러그인 충전기(24)와 메인 배터리(18)를 연결하는 충전 전력 공급 경로 상에 설치되는 차단 수단으로서의 충전용 릴레이(27)를 구비하고 있다. 충전용 릴레이(27)는, 메인 배터리(18) 측의 충전 전원 라인 PUL1과, 플러그인 충전기(24)[솔라 충전기(23)] 측의 충전 전원 라인 PUL2의 사이에 설치된다. 여기서, 솔라 충전기(23)는, 충전 전원 라인 PUL2에 대하여 충전 전원 라인 PUL3을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 플러그인 충전기(24)는, 충전 전원 라인 PUL2에 직접적으로 접속되는 한편, 충전 전원 라인 PUL3에 대하여 충전 전원 라인 PUL4를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 충전 전원 라인 PUL3에는 충전 전원 라인 PUL2 측으로부터 솔라 충전기(23) 측으로의 전류의 흐름을 저지하는 역류 방지 다이오드가 설치되고, 충전 전원 라인 PUL4에는 충전 전원 라인 PUL3 측으로부터 플러그인 충전기(24) 측으로의 전류의 흐름을 저지하는 역류 방지 다이오드가 설치된다.
본 장치를 구성하는 충전 제어부로서의 충전 컨트롤러(30)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 솔라 ECU(31) 및 전지 ECU(32)를 포함하여 구성된다. 솔라 ECU(31)는, CPU, ROM, RAM 등을 주요 구성 부품으로 하는 마이크로컴퓨터이며, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력의 저압 배터리(22)에의 충전(축전) 및 솔라 충전기(23)의 작동을 통괄적으로 제어하는 것이다.
전지 ECU(32)도, CPU, ROM, RAM 등을 주요 구성 부품으로 하는 마이크로컴퓨터이며, 메인 배터리(18)의 충전 상태를 감시하고, 충전용 릴레이(27)의 작동을 제어하여 메인 배터리(18)에의 충전을 통괄적으로 제어하는 것이다. 여기서, 전지 ECU(32)에는, 주지의 충전 센서(32a)가 접속된다. 이 충전 센서(32a)는, 메인 배터리(18)에 부착되어 있으며, 메인 배터리(18)의 충전량(SOC: State Of Charge)을 검출하고, SOC를 나타내는 신호를 전지 ECU(32)로 출력한다. 이에 의해, 전지 ECU(32)는, 충전 센서(32a)에 의해 검출된 메인 배터리(18)의 충전 상태 즉 충전량인 SOC에 기초하여, 메인 배터리(18)에의 충전을 관리하여 제어한다.
또한, 충전 컨트롤러(30)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 하이브리드 ECU(33)가 포함된다. 하이브리드 ECU(33)는, 엔진(11) 및 모터 제너레이터(13, 14)를 협동하여 작동시켜서, 차량(100)을 주행시키기 위한 구동력을 제어하는 것이다. 이로 인해, 하이브리드 ECU(33)도, CPU, ROM, RAM 등을 주요 구성 부품으로 하는 마이크로컴퓨터이며, 차량(100)의 주행 시 및 차량(100)의 충전 시에서의 시스템 메인 릴레이(25)의 전환 작동을 제어한다. 또한, 충전 컨트롤러(30)에는, 플러그인 ECU(34)도 포함된다. 플러그인 ECU(34)는, 플러그인 충전기(24)의 작동을 통괄적으로 제어하는 것이다. 이로 인해, 플러그인 ECU(34)도, CPU, ROM, RAM 등을 주요 구성 부품으로 하는 마이크로컴퓨터이다.
여기서, 하이브리드 ECU(33)는, 적어도 전지 ECU(32)와 협동함으로써, 메인 배터리(18)에 영향을 미치는 고압 시스템 관리나 고압 전지 제어, 시스템 메인 릴레이(25) 및 충전용 릴레이(27)의 개폐 작동 관리, 차량(100)의 주행에 필요한 전원 제어 등을 엄밀하게 실행한다. 이로 인해, 차량(100)에 있어서는, 주지의 사실이기 때문에 그 도시를 생략하였지만, 메인 배터리(18)의 주변에 각종 전자 부품이 설치되어 있으며, 이들 각종 전자 부품에 의해 상기 각종 관리 및 제어가 실행됨으로써, 고압의 메인 배터리(18)를 탑재하고 있는 차량(100)의 신뢰성 및 안전성이 확실하게 확보되도록 되어 있다.
그리고, 이들 솔라 ECU(31), 전지 ECU(32), 하이브리드 ECU(33) 및 플러그인 ECU(34)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 차량(100) 내에 구축된 통신 회선(예를 들어, CAN 통신 회선)을 통하여, 서로 통신 가능하게 설치된다. 여기서, 특히, 솔라 ECU(31)와 하이브리드 ECU(33)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 조회 ECU(35)(마이크로컴퓨터)를 통하여 직접적으로 접속된다. 이에 의해, 솔라 ECU(31)는, 조회 ECU(35)에 의해 조회된 후에 하이브리드 ECU(33)와 통신하는 것이 가능하게 되어, 후술하는 바와 같이, 직접 각종 신호(기동 신호 등)를 공급할 수 있도록 되어 있다.
다음으로, 본 장치를 구성하는 충전 컨트롤러(30)의 작동에 대하여 구체적으로 설명한다. 우선, 차량(100)의 주행 시에 있어서의 작동으로부터 설명한다. 운전자에 의해 도시하지 않은 이그니션(I/G)이 온 상태로 되어 있으며, 하이브리드 ECU(33)가 시스템 메인 릴레이(25)를 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환하여 제어하면, 차량(100)은, 적어도 모터 제너레이터(14)의 구동력에 의한 주행이 가능한 상태, 소위, 「Ready ON」의 상태로 된다. 또한, 예를 들어 전지 ECU(32)에 의해 관리된 메인 배터리(18)의 SOC가 소정의 SOC 이상일 때, 하이브리드 ECU(33)가 시스템 메인 릴레이(25)를 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환하여 제어하는, 다시 말해, 차량(100)이 「Ready ON」의 상태로 된다.
즉, 「Ready ON」의 상태에서는, 메인 배터리(18) 측의 고압 전원 라인 PML1과 PCU(17) 측의 고압 전원 라인 PML2가, 시스템 메인 릴레이(25)를 포함하는 각종 전자 부품에 의해 접속된 상태로 유지된다. 이에 의해, 차량(100)이 주행 중일 때에는, 하이브리드 ECU(33)는, 전지 ECU(32)와 협동하고, 주지의 전원 제어에 따라서 메인 배터리(18)로부터 PCU(17)를 통하여 모터 제너레이터[14(13)]에 고압의 전력을 공급한다. 따라서, 모터 제너레이터[14(13)]는, 예를 들어 운전자에 의한 액셀러레이터 조작에 따른 소정의 구동력을 발생하고, 전달 기어(15)를 통하여 구동축(16)(차륜)에 구동력을 부여한다.
한편, 차량(100)의 주행 시, 보다 상세하게는, 차량(100)이 「Ready ON」 상태에 있을 때에는, 하이브리드 ECU(33)는, 전지 ECU(32)에 대하여 충전용 릴레이(27)를 개방 상태(차단 상태)로 전환하여 제어시킨다. 이에 의해, 메인 배터리(18) 측의 충전 전원 라인 PUL1과, 플러그인 충전기(24)[솔라 충전기(23)] 측의 충전 전원 라인 PUL2가 충전용 릴레이(27)를 포함하는 각종 전자 부품에 의해 차단된 상태로 유지된다. 즉, 차량(100)이 주행중일 때에는, 주지의 고압 시스템 관리 및 고압 전지 관리에 따라서, 메인 배터리(18)가 솔라 충전기(23) 및 플러그인 충전기(24)로부터 완전하게(엄밀하게) 차단된 상태로 유지된다.
이에 의해, 차량(100)이 주행 중일 때에는, 솔라 충전기(23)로부터 전력이 공급되어 메인 배터리(18)가 충전되는 것을 방지한다. 또한, 차량(100)이 주행 중일 때에는, 플러그인 충전기(24)와 차량(100)의 외부에 설치되는 충전 스탠드의 전기적인 접속이 성립하지 않기 때문에, 외부 전원을 이용하여 메인 배터리(18)가 충전되는 경우는 없다.
여기서, 주행하고 있는 차량(100)이 감속하는 상황(예를 들어, 운전자에 의한 브레이크 조작이 이루어진 상황)에서는, 하이브리드 ECU(33)는, PCU(17)를 통하여, 모터 제너레이터[13(14)]에 의한 회생 제어를 실시하고, 차량(100)의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수한다. 즉, 차량(100)의 감속 시에 있어서는, 하이브리드 ECU(33) 및 PCU(17)에 의한 회생 제어에 따라서, 모터 제너레이터[13(14)]가 구동축(16)(차륜)으로부터 감속 기어(15) 및 동력 분할 기구(12)를 통하여 전달되는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환한다.
그리고, PCU(17)는, 이 변환된 전기 에너지, 다시 말해, 회수된 전력을 회생 전력으로서 고압 전원 라인 PML2로 출력한다. 이때, 차량(100)은 「Ready ON」의 상태에 있어서 시스템 메인 릴레이(25)가 폐쇄 상태(접속 상태)로 유지되어 있기 때문에, 고압 전원 라인 PML2는 메인 배터리(18) 측의 고압 전원 라인 PML1과 접속되어 있다. 이에 의해, 회생 제어에 수반하여 회생 전력이 출력되는 경우에는, 도시하지 않은 각종 전자 기기(구체적으로는 DC/DC 컨버터 등)에 의해 회생 전력이 승압되어, 메인 배터리(18)에 충전된다. 또는, 회생 제어에 수반하여 고압 전원 라인 PML3으로 출력된 회생 전력은, DC/DC 컨버터(26)에 의해 강압되어 저압 전원 라인 PTL1로 출력되어 서브 배터리(19)에 충전된다.
다음으로, 충전 컨트롤러(30)에 의한 차량(100)의 메인 배터리(18) 또는 서브 배터리(19)에의 충전 제어를 상황별로 설명한다.
(a) 차량(100)의 주행 시
차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 전술한 바와 같이, 고압 전원을 취급하는 데 있어서 신뢰성과 안전성을 최우선으로 확보하기 위해서, 충전 컨트롤러(30)의 전지 ECU(32)는 메인 배터리(18)와 솔라 충전기(23)의 사이에 설치되는 충전용 릴레이(27)를 개방 상태(차단 상태)로 유지한다. 그런데, 차량(100)이 주행하고 있을 때, 차량 탑재 태양 전지(21)가 발전할 수 있는 상황(구체적으로는, 낮에 날씨가 개어 있는 상황)이면, 차량 탑재 태양 전지(21)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 발전한다. 이 경우, 충전 컨트롤러(30)의 솔라 ECU(31)는, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력, 즉, 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로 저압 배터리(22)에 충전한다.
그리고, 차량(100)이 주행하고 있을 때, 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 차량(100)에 있어서 이그니션(I/G)이 온 상태이며, 또한 「Ready ON」의 상태인 경우에는, 솔라 ECU(31)는 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택하고, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다. 즉, 솔라 ECU(31)는, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 저압 충전용 DC/DC 컨버터를 통하여 태양광 발전에 의한 전력을 소정의 전압으로 변압함과 함께 정류하고, 저압 전원 라인 PTL2를 통해서 서브 배터리(19)에 태양광 발전에 전력을 공급하여 충전한다. 또한, 이 경우, 솔라 충전기(23)[솔라 ECU(31)]는, 서브 배터리(19)에 설치된 충전 센서(도시생략)에 의해 검출되는 SOC에 기초하여, 서브 배터리(19)에 대하여 과충전이 되지 않도록 태양광 발전에 의한 전력을 공급함은 물론이다.
이와 같이, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 솔라 ECU(31)가 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택함으로써, 차량(100)에 있어서는 태양광 발전에 의한 전력을 대폭 승압하지 않고 저압 전원을 취급하는 것만으로 된다. 즉, 차량(100)이 주행하고 있을 때, 가령, 충전처로서 메인 배터리(18)를 선택하는 경우에는, 차량(100)에 있어서는 태양광 발전에 의한 전력을 대폭 승압한 고압 전원을 취급할 필요가 있다. 그리고, 이와 같이 태양광 발전에 의한 전력을 고압 전원으로서 취급하는 경우에는, 메인 배터리(18)의 신뢰성과 안전성을 확보하는 시스템 관리 및 충전 제어와의 경합을 회피하기 위한 복잡화를 피할 수 없다. 이에 반하여, 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택하는 경우에는, EV나 HV, PHV, 종래의 차량과 마찬가지로 저압 전원을 취급할 수 있고, 그 결과, 시스템 및 충전 제어를 간략화할 수 있다.
(b) 차량(100)의 주정차 시
예를 들어, 검출된 차속 등에 기초하여, 차량(100)이 주정차하고 있을 때에는, 모터 제너레이터(14)에 고압 전원을 공급할 필요가 없기 때문에, 하이브리드 ECU(33)는 시스템 메인 릴레이(25)를 개방 상태(차단 상태)로 전환하여 제어한다. 이와 같이, 하이브리드 ECU(33)가 시스템 메인 릴레이(25)를 개방 상태(차단 상태)로 전환하여 제어하면, 차량(100)은, 적어도, 모터 제너레이터(14)의 구동력에 의해 주행하지 않는 상태, 소위, 「Ready OFF」의 상태로 된다. 이 「Ready OFF」의 상태에 있어서, 충전 컨트롤러(30)는, 이그니션(I/G)이 온 상태인 경우와 오프 상태인 경우에서 충전처를 다르게 한다. 이하, 구체적으로 설명한다.
(b-1) I/G가 오프 상태에서 「Ready OFF」의 상태
차량(100)이 「Ready OFF」의 상태일 때에는, 전지 ECU(32)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 충전용 릴레이(27)를 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환하여 제어할 수 있다. 이에 의해, 운전자에 의해 이그니션(I/G)이 오프 상태로 조작되어 차량(100)이 주정차하고 있을 때[즉, 차량(100)이 주행하고 있지 않을 때]에는, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전한 태양광 발전에 의한 전력을 메인 배터리(18)에 공급하여 충전할 수 있다. 이하, 이 메인 배터리(18)의 충전을 구체적으로 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 차량(100)에 있어서 이그니션(I/G)이 오프 상태이며, 또한 「Ready OFF」의 상태에 있는 경우에는, 솔라 ECU(31)는 충전처로서 미만 충전의 상태에 있는 메인 배터리(18)를 선택하고, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다. 또한, 이 경우, 또한, 플러그인 충전기(24)에 충전 스탠드가 전기적으로 접속되지 않은, 즉, 솔라 충전기(23) 이외에 메인 배터리(18)에 전력을 공급하는 수단이 존재하지 않는 것을 조건으로 할 수 있다.
여기서, 전술한 바와 같이, 메인 배터리(18)의 주변에는, 고압 전원을 안전하게 취급하기 위해서 시스템 메인 릴레이(25)나 충전용 릴레이(27) 등을 포함하는 각종 전자 부품이 설치되어 있다. 또한, 메인 배터리(18)의 상태를 감시하고, 메인 배터리(18)에의 충전을 제어하기 위해서는, 전지 ECU(32)나 하이브리드 ECU(33), 플러그인 ECU(34), 조회 ECU(35) 등을 작동시킬 필요가 있다. 그리고, 이들 각종 전자 부품이나 각종 ECU를 작동시킴에 있어서는, 소정의 작동 전력이 필요해진다.
이로 인해, 솔라 ECU(31)는, 메인 배터리(18)에 태양광 발전에 의한 전력을 공급하여 충전하는 경우에는, 저압 배터리(22)에 적어도 소정의 작동 전력 이상의 전력이 일시적으로 충전되었을 때 충전 제어를 실행한다. 이와 같이 소정의 작동 전력 이상으로 되는 태양광 발전에 의한 전력이 저압 배터리(22)에 충전되어 있는 상황이면, 상기한 각종 전자 부품이나 각종 ECU의 작동에 수반하여 전력이 소비되어도, 태양광 발전에 의한 전력을 메인 배터리(18)에 충전할 수 있다.
구체적으로 설명하자면, 솔라 ECU(31)는, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전되어 저압 배터리(22)에 일시적으로(임시로) 충전되어 있는 태양광 발전에 의한 전력의 전력량, 즉, 저압 배터리(22)의 SOC가 상기한 소정의 작동 전력에 대응하는 SOC보다도 커져 있는지 여부를 판정한다. 여기서, 저압 배터리(22)의 SOC가 소정의 작동 전력에 대응하는 SOC보다도 커질 때마다 메인 배터리(18)에의 충전을 실시함으로써, 후술하는 각종 전자 부품 및 각종 ECU를 작동(기동)시키는 빈도를 저감할 수 있다. 이에 의해, 각종 전자 부품 및 각종 ECU를 작동(기동)시킬 때마다 소비되는 전력, 다시 말해, 메인 배터리(18)의 충전에 필요한 기기를 작동시키는 것에 의한 소비 전력을 저감할 수 있어, 태양광 발전에 의한 전력을 효율적으로 메인 배터리(18)에 충전할 수 있다.
그리고, 솔라 ECU(31)는, 저압 배터리(22)의 SOC가 소정의 작동 전력에 대응하는 SOC보다도 커질 때까지 태양광 발전에 의한 전력이 충전되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 조회 ECU(35)에 의한 조회를 거쳐서 기동 신호를 출력하고, 안전하게 메인 배터리(18)를 충전하기 위해서, 하이브리드 ECU(33) 및 이 ECU(33)와 협동하여 작동하는 전지 ECU(32), 플러그인 ECU(34)를 기동시킨다. 이와 같이, 출력된 기동 신호에 의해 기동한 하이브리드 ECU(33)는, 시스템 메인 릴레이(25)를 개방 상태(차단 상태)로 유지한다. 또한, 기동 신호에 의해 기동한 전지 ECU(32)는, 충전용 릴레이(27)를 개방 상태(차단 상태)로부터 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환하여 제어하고, 메인 배터리(18) 측의 충전 전원 라인 PUL1과 솔라 충전기(23) 측의 충전 전원 라인 PUL2를 접속한다. 또한, 기동 신호에 의해 기동한 플러그인 ECU(34)는, 후술하는 바와 같이, 외부 전원이 공급될 수 있는 상황하에서, 전력(전류)의 공급 경로를 제어한다.
그리고, 특히, 전지 ECU(32)에 의해 충전용 릴레이(27)가 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환되면, 솔라 ECU(31)는, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 고압 충전용 DC/DC 컨버터에 의해 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전되어 있는 저압의 전력을 단시간에 퍼올려(펌핑하여) 소정의 전압까지 승압함과 함께 정류하고, 충전 전원 라인 PUL3 및 충전 전원 라인 PUL2를 거쳐서, 메인 배터리(18)에 고압으로 변압한 전력을 공급한다. 이에 의해, 전지 ECU(32)는, 주지의 충전 제어에 따라서, 솔라 충전기(23)[솔라 ECU(31)]로부터 공급된 전력(태양광 발전에 의한 전력)을 메인 배터리(18)에 충전할 수 있다.
또한, 이 경우에는, 각종 전자 부품 및 각종 ECU를 작동시키기 위해서 서브 배터리(19)의 전력이 소비된다. 이로 인해, 솔라 ECU는, 전술한 전력의 주입 중(펌핑 중)에 있어서만, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 저압 충전용 DC/DC 컨버터에 의해 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전되어 있는 저압의 전력을 정류하고, 저압 전원 라인 PTL2를 거쳐서 서브 배터리(19)에 전력을 공급한다. 이에 의해 서브 배터리(19)의 충전량을 회복시킬 수 있어, 서브 배터리(19)의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
(b-2) I/G가 온 상태에서 「Ready OFF」의 상태
예를 들어, 차량(100)의 운전자나 탑승자가 이그니션(I/G)을 온 상태로 조작함으로써 작동하는 보조 기기류를 사용하고자 하는 경우나, 엔진(11)의 시동에 실패한 경우 등에서는, 차량(100)이 주행하지 않고, 도 3에 도시한 바와 같이, 이그니션(I/G)이 온 상태이며, 또한 「Ready OFF」의 상태로 된다. 이 경우에는, 운전자나 탑승자의 의도(의사)에 따라서, 보조 기기류의 작동에 수반하여 서브 배터리(19)의 부하가 증대하기 때문에, 솔라 ECU(31)는 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택하고, 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전된 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다.
즉, 솔라 ECU(31)는, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 저압 충전용 DC/DC 컨버터를 통하여 태양광 발전에 의한 전력을 소정의 전압으로 변압함과 함께 정류하고, 저압 전원 라인 PTL2를 통해서 서브 배터리(19)에 전력을 공급하여 충전한다. 또한, 이 경우에 있어서도, 솔라 충전기(23)[솔라 ECU(31)]는, 서브 배터리(19)에 설치된 충전 센서(도시 생략)에 의해 검출되는 SOC에 기초하여, 서브 배터리(19)에 대하여 과충전이 되지 않도록 태양광 발전에 의한 전력을 공급하는 것은 물론이다.
이와 같이 서브 배터리(19)의 부하가 증대하는 상황, 다시 말해, 서브 배터리(19)에 충전된 전력의 소비가 증대하는 상황에서는, 솔라 ECU(31)가 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택함으로써, 태양광 발전에 의한 전력을 적절하게 공급할 수 있다. 이에 의해 서브 배터리(19)의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 적절하게 방지할 수 있다. 여전히 서브 배터리(19)에 공급하는 전력은 저압이기 때문에, 전술한 바와 같이 EV나 HV, PHV 이외의 종래의 차량과 마찬가지로 저압 전원을 취급할 수 있고, 그 결과, 시스템 및 충전 제어를 간략화할 수 있다.
(c) 외부 전원을 이용한 플러그인 충전 시
차량(100)이, 이그니션(I/G)이 오프 상태로 되어, 예를 들어 운전자의 자택에 주차되어 있는 상황에서는, 운전자는 외부 전원을 이용한 충전, 소위, 플러그인 충전을 실행할 수 있다. 이 플러그인 충전에 있어서는, 솔라 ECU(31)는, 플러그인 ECU(34)에 의해 외부 전원으로부터의 전력이 메인 배터리(18)에 공급되어 있는 공급 상태에 따라서, 태양광 발전에 의한 전력의 충전처를 메인 배터리(18) 또는 서브 배터리(19) 중 어느 하나로 변경한다. 이하, 이들의 경우를 구체적으로 설명한다.
(c-1) 플러그인 충전 시에 있어서의 메인 배터리(18)의 충전
차량(100)의 플러그인 충전기(24)와 충전 스탠드가 전기적으로 접속되어 플러그인 충전이 실행되어 있을 때, 혹은, 타이머 예약 등에 따라서 플러그인 충전의 실행이 예정되어 있을 때, 플러그인 ECU(34)는, 충전 스탠드로부터의 외부 전원(상용 전원)을 메인 배터리(18)에 공급하고, 메인 배터리(18)를 충전한다. 한편, 솔라 ECU(31)는, 외부 전원에 의해 메인 배터리(18)가 충전되어 있을 때에는, 태양광 발전에 의한 전력을 메인 배터리(18)에 공급한다.
이때, 플러그인 ECU(34)는, 솔라 ECU(31)와의 통신에 기초하여, 솔라 충전기(23)로부터 메인 배터리(18)에 전력이 공급되어 있는 경우에는, 외부 전원으로부터의 전력(전류)의 공급 경로로서 충전 전원 라인 PUL4를 선택하고, 이 충전 전원 라인 PUL4 및 솔라 충전기(23)에 전기적으로 접속되어 있는 충전 전원 라인 PUL3을 통하여, 메인 배터리(18)에 전력(전류)을 공급한다. 즉, 솔라 충전기(23)로부터 태양광 발전에 의한 전력이 공급되는 경우에는, 플러그인 ECU(34)는, 충전 전원 라인 PUL3을 거쳐서 공급되고 있는 전력(전류)에 대하여 외부 전원으로부터 공급되는 전력(전류)을 합류시켜서, 메인 배터리(18)에 공급한다.
이에 의해, 메인 배터리(18)를 충전하기 위해 필요한 전력을 외부 전원으로부터 공급되는 전력과 태양광 발전에 의한 전력에 의해 조달할 수 있다. 즉, 메인 배터리(18)의 충전에 필요한 전력량 중, 플러그인 충전기(24)로부터 공급하는 전력량은, 솔라 충전기(23)로부터 공급되는 전력량을 감산한 전력량으로 된다. 따라서, 플러그인 충전에 있어서 솔라 충전기(23)로부터의 전력을 병용하는 경우에는, 메인 배터리(18)를 충전하기 위해 외부 전원으로부터 공급되는 전력(전류)이 적어진다. 이에 의해, 차량(100)의 운전자가, 외부 전원(상용 전원)을 사용함으로써 부담하는 충전 비용을 절약할 수 있다.
한편, 메인 배터리(18)에 충전되는 전력에 관하여, 솔라 충전기(23)로부터 공급되는 전력, 즉, 재생 가능 에너지인 태양광 발전에 의한 전력의 비율을 적극적으로 높일 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 차량(100)이 주행하는 지역에 따라서는 태양광 발전에 의한 전력의 비율에 따른 연비(전비) 가산이 이루어지고, 차량(100)의 운전자는, 연비(전비) 향상에 수반하여 환경 보호의 관점에서 우대 조치를 받을 수 있는 경우가 있다.
또한, 플러그인 ECU(34)는, 예를 들어 악천후에 대해 차량 탑재 태양 전지(21)에 의한 발전량이 적어서 솔라 충전기(23)로부터 메인 배터리(18)에 전력이 공급되지 않는 경우에는, 외부 전원으로부터의 전력(전류)의 공급 경로로서 충전 전원 라인 PUL2를 선택하여 메인 배터리(18)에 전력(전류)을 공급한다. 이에 의해, 안정적으로 공급되는 외부 전원(상용 전원)을 이용하여, 메인 배터리(18)를 확실하게 충전할 수 있어, 운전자는 자신의 스케줄에 맞춰 차량(100)을 이용할 수 있다.
(c-2) 플러그인 충전 후에 있어서의 서브 배터리(19)의 충전
차량(100)의 플러그인 충전기(24)와 충전 스탠드가 전기적으로 접속되어 전술한 바와 같이 메인 배터리(18)의 충전이 완료되면, 플러그인 ECU(34)는, 플러그인 충전을 정지한다. 즉, 플러그인 ECU(34)는, 전지 ECU(32)와의 통신에 기초하여, 메인 배터리(18)의 SOC가 만충전이라 판정하기 위해 미리 설정된 소정의 SOC로 되어 있는 경우에는, 외부 전원으로부터의 전력을 차단한다. 한편, 솔라 ECU(31)는, 플러그인 ECU(34)에 의한 플러그인 충전의 정지, 즉, 외부 전원으로부터의 전력의 공급이 정지함에 따라서, 태양광 발전에 의한 전력을 공급하여 충전하는 충전처를 메인 배터리(18)로부터 서브 배터리(19)로 변경한다.
이에 의해, 차량(100)의 주차 시[특히, 엔진(11)의 정지 시]에 서브 배터리(19)로부터 공급되는 전력에 의해 작동하는 각종 보조 기기류가 소비하는 암전류를 적절하게 보충할 수 있다. 따라서, 서브 배터리(19)의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 메인 배터리(18)의 충전 완료에 수반하여 충전처가 서브 배터리(19)로 변경됨으로써, 메인 배터리(18)에의 과충전을 회피할 수 있어, 메인 배터리(18)를 적절하게 보호할 수 있다.
(d) I/G가 「액세서리」 위치로 조작된 상태에서의 충전 시
운전자에 의해 이그니션(I/G)이 「액세서리」의 위치로 조작된 상태에서는, 운전자나 탑승자가, 예를 들어 엔진(11)을 시동시키지 않고, 즉, 가솔린이나 경유를 소비하지 않고 보조 기기류를 작동시켜서 이용하고 싶다고 의도하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 충전 컨트롤러(30)는, 이 운전자나 탑승자의 의사를 반영하여 계속적으로 보조 기기류를 작동시키기 위해서, 충전처를 서브 배터리(19)에 선택하고, 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다.
구체적으로, 솔라 ECU(31)는, 전술한 (b-2)의 경우나 (c-2)의 경우와 마찬가지로, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 저압 충전용 DC/DC 컨버터를 통하여 태양광 발전에 의한 전력을 소정의 전압으로 변압함과 함께 정류하고, 저압 전원 라인 PTL2를 통해 서브 배터리(19)에 전력을 공급한다. 또한, 이 경우에 있어서도, 솔라 충전기(23)[솔라 ECU(31)]는 서브 배터리(19)에 설치된 충전 센서(도시 생략)에 의해 검출되는 SOC에 기초하여, 서브 배터리(19)에 대하여 과충전이 되지 않도록 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다.
이와 같이, 예를 들어 운전자나 탑승자의 의사에 맞춰서 서브 배터리(19)의 전력에 의해서만 보조 기기류를 작동시키는 상황, 다시 말해, 서브 배터리(19)에 충전된 전력의 소비가 증대되는 상황에서는, 솔라 ECU(31)가 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택함으로써, 태양광 발전에 의한 전력을 이용하여 운전자나 탑승자의 의사를 적절하게 반영시킬 수 있다. 그리고, 태양광 발전에 의한 전력을 서브 배터리(19)에 공급함으로써, 서브 배터리(19)의, 소위, 배터리 상승이 발생하는 것을 적절히 방지할 수도 있다. 또한, 이 경우에 있어서도 서브 배터리(19)에 공급하는 전력은 저압이기 때문에, 전술한 바와 같이 EV나 HV, PHV 이외의 종래의 차량과 마찬가지로 저압 전원을 취급할 수 있고, 그 결과, 시스템 및 충전 제어를 간략화할 수 있다.
이상의 설명으로부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는, 다시 말해, 적어도 메인 배터리(18)의 전력을 모터 제너레이터(14)에 공급할 가능성이 있을 때에는, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을, 차량 탑재 태양 전지(21)로부터 직접적으로, 또는 저압 배터리(22)를 경유하여 메인 배터리(18)에 공급하는 것을 금지할 수 있다. 이에 의해, 메인 배터리(18)가, 예를 들어 고압 시스템 관리, 고압 전지 제어, 전력 개폐기(릴레이 등)의 개폐 제어 및 전원 제어 등에 의해 관리되는 상황에 영향을 주지 않고, 다시 말해, 제어 사이의 경합 등을 피해 보다 복잡한 제어를 실행할 필요가 없다. 따라서, 개발의 대규모화나 개발 비용의 증대를 억제할 수 있음과 함께, 적절히, 태양광 발전에 의한 전력을 이용할 수 있다.
또한, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을 일시적으로 저압 배터리(22)에 충전해 둘 수 있어, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는 서브 배터리(19)에 발전된 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 이와 같이 저압 배터리(22)에 일시적으로 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을 충전해 둠으로써, 차량(100)이 주정차하고 있을 때에는, 서브 배터리(19)에 전력을 공급할 수 있음은 물론이고, 메인 배터리(18)에도 태양광 발전에 의한 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력을 보다 낭비 없이 이용할 수 있다.
<변형예>
상기 실시 형태에 있어서는, 차량(100)의 전력 공급부(20)가 저압 배터리(22)를 구비하고 있으며, 이 저압 배터리(22)에 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된, 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로(임시로) 충전하도록 실시하였다. 이 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 저압 배터리(22)를 생략하고, 태양광 발전에 의한 전력을 서브 배터리(19)에 일시적으로(임시로) 충전하도록 실시하는 것도 가능하다.
이 경우, 구체적으로, 솔라 ECU(31)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)를 통하여, 차량 탑재 태양 전지(21)가 발전한 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로(임시로) 서브 배터리(19)에 충전한다. 또한, 서브 배터리(19)에 충전되는 태양광 발전에 의한 전력은, 전술한 각 상황에서 설명한 바와 같이, 서브 배터리(19)로부터 전력을 공급함으로써 이용할 수 있다. 그리고, 특히, 전술한 (b-1)의 경우와 같이, 충전처로서 메인 배터리(18)가 선택되는 상황에서는, 솔라 ECU(31)는 서브 배터리(19)에 적어도 소정의 작동 전력 이상의 전력이 일시적으로 충전되었을 때 충전 제어를 실행한다. 구체적으로, 솔라 ECU(31)는 서브 배터리(19)에 소정의 작동 전력 이상의 전력이 충전되어 있을 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 조회 ECU(35)에 의한 조회를 거쳐 기동 신호를 출력하여, 전지 ECU(32), 하이브리드 ECU(33) 및 플러그인 ECU(34)를 기동시킨다.
그리고, 솔라 ECU(31)는, 특히, 전지 ECU(32)에 의해 충전용 릴레이(27)가 폐쇄 상태(접속 상태)로 전환되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 솔라 충전기(23)의 충전 제어 회로(23a)에 있어서의 고압 충전용 DC/DC 컨버터에 의해 서브 배터리(19)에 일시적으로 충전되어 있는 저압의 전력을 저압 전원 라인 PTL2를 통하여 단시간에 퍼올려(펌핑하여) 소정의 전압까지 승압함과 함께 정류하고, 충전 전원 라인 PUL3 및 충전 전원 라인 PUL2를 거쳐 메인 배터리(18)에 고압으로 변압한 전력을 공급한다. 이에 의해, 전지 ECU(32)는, 주지의 충전 제어에 따라서, 솔라 충전기(23)[솔라 ECU(31)]에 의해 서브 배터리(19)로부터 공급된 전력(태양광 발전에 의한 전력)을 메인 배터리(18)에 충전할 수 있다.
따라서, 이 변형예에 의하면, 차량 탑재 태양 전지(21)가 발전한 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로(임시로) 충전해 두는 저압 배터리(22)를 별도 설치할 필요가 없다. 이에 의해, 저압 배터리(22)를 설치함으로써 발생하는 비용의 증대를 억제할 수 있음과 함께, 저압 배터리(22)를 설치할 스페이스를 확보할 필요가 없어, 공간 절약화를 도모할 수 있으며 또한 경량화도 달성할 수 있다. 그 밖의 효과에 대해서는, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서는, 상기 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에 있어서는 차량 탑재 태양 전지(21)가 발전한 태양광 발전에 의한 전력을 저압 배터리(22)에 일시적으로 충전하도록 실시하고, 상기 변형예에 있어서는 서브 배터리(19)를 공용하여 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로 충전하도록 실시하였다. 이 경우, 저압 배터리(22)에 일시적으로 태양광 발전에 의한 전력을 충전하지 않고 메인 배터리(18)나 서브 배터리(19)에 전력을 공급하거나, 서브 배터리(19)에 태양광 발전에 의한 전력을 일시적으로 충전하지 않고 메인 배터리(18)에 전력을 공급하거나 하는 것도 가능하다.
이 경우에 있어서도, 차량(100)이 주행하고 있을 때에는 메인 배터리(18)에 태양광 발전에 의한 전력을 공급하는 것을 금지할 수 있다. 그리고, 차량(100)이 주행하고 있지 않을 때 메인 배터리(18)에 차량 탑재 태양 전지(21)로부터 직접 솔라 충전기(23)를 통하여 태양광 발전에 의한 전력을 공급할 수 있기 때문에, 고압 전원을 취급할 때의 신뢰성과 안전성을 충분히 확보하여 메인 배터리(18)를 충전할 수 있다. 또한, 이 경우에는, 신뢰성과 안전성을 확보하기 위해 설치되는 각종 전자 부품 및 각종 ECU를 작동시키는 빈도가 높아진다. 이로 인해, 이들 전자 부품 등의 작동에 의해 소비되는 전력량이 상기 실시 형태 및 변형예의 경우에 비해 많아지는 분만큼 메인 배터리(18)에의 충전 효율(충전량)이 저하될 가능성이 있다.
또한, 상기 실시 형태 및 변형예에 있어서, 예를 들어 (c-1)의 경우에서는, 솔라 충전기(23)로부터 메인 배터리(18)에 공급되는 전력(승압된 태양광 발전에 의한 전력)과 플러그인 충전기(24)로부터 메인 배터리(18)에 공급되는 외부 전원(상용 전원)으로부터의 전력을 합류시키도록 실시하였다. 이에 의해, 메인 배터리(18)에 충전되는 전력(전기 에너지)에 대한 재생 가능 에너지의 비율을 높이거나, 상용 전원으로부터 매전하는 전력량을 적게 하거나 하도록 실시하였다.
이 경우, 예를 들어 차량 탑재 태양 전지(21)에 의해 발전된 전력의 크기(전력량)가 외부 전원(상용 전원)으로부터의 전력의 크기(전력량)에 비해 작은 경우에는, 솔라 ECU(31)가 충전처로서 서브 배터리(19)를 선택하도록 실시하는 것도 가능하다. 즉, 이 경우에는, 플러그인 충전기(24)만이 충전 전원 라인 PUL2를 거쳐 메인 배터리(18)에 대하여 외부 전원(상용 전원)으로부터의 전력을 공급하고, 솔라 충전기(23)는 저압 전원 라인 PTL2를 거쳐 서브 배터리(19)에 태양광 발전에 의한 전력을 공급한다. 이에 의해, 전술한 (b-1)의 경우와 달리, 플러그인 충전이 병행하여 실시되는 (c-1)의 상황에서는, 예를 들어 차량 탑재 태양 전지(21)나 솔라 충전기(23)의 부하를 경감하여 사용 가능 기간(수명)을 연장시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 구동력을 발생함과 함께 회생 전력을 발전하는 모터 제너레이터와, 이 모터 제너레이터와 전기적으로 접속되어 상기 모터 제너레이터에 대하여 전력을 공급함과 함께 상기 회생 전력을 축전하는 메인 배터리와, 탑재된 각종 보조 기기류에 대하여 전력을 공급하는 서브 배터리를 갖고, 적어도 상기 모터 제너레이터가 발생 하는 상기 구동력을 이용한 주행이 가능한 차량에 적용되며, 상기 차량에 탑재된 차량 탑재 태양 전지를 포함하여 구성되어 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 적어도 한쪽에 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하는 전력 공급부와, 상기 전력 공급부로부터 공급되는 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 이용하여 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 적어도 한쪽의 충전을 제어하는 충전 제어부로 이루어지는 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치이며,
    상기 충전 제어부는,
    상기 차량이 주행하고 있을 때는, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리로의 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 금지하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전력 공급부는,
    상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 일시적으로 충전하는 저압 배터리를 구비하고 있으며,
    상기 충전 제어부는, 적어도,
    상기 차량이 주행하고 있을 때에는, 상기 저압 배터리에 일시적으로 충전된 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 서브 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 차량이 주행하고 있지 않을 때, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리에 대한 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 허가하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 전력량이 미리 설정된 소정의 전력의 전력량보다도 클 때, 상기 전력 공급부로부터 상기 메인 배터리에 대한 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력의 공급을 허가하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 전력의 전력량은,
    상기 메인 배터리에 대한 충전 제어에 수반하여 상기 메인 배터리의 충전에 필요한 기기가 작동할 때 소비하는 전력의 전력량으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전력 공급부는, 또한,
    상기 차량이 주행하고 있지 않을 때, 상기 차량의 외부로부터 공급되는 전력을 적어도 상기 메인 배터리에 공급하는 것이며,
    상기 충전 제어부는,
    상기 전력 공급부에 있어서의 상기 외부로부터의 전력의 공급 상태에 따라서, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 메인 배터리 또는 상기 서브 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 전력 공급부가 상기 메인 배터리에 대하여 상기 외부로부터의 전력을 공급하여 상기 메인 배터리를 충전하고 있을 때에는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 메인 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 메인 배터리의 충전이 완료되었을 때는, 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 상기 서브 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 차량이 주행하고 있지 않을 때이며, 상기 차량의 탑승자에 의한 작동 요구에 따라서 상기 각종 보조 기기류가 작동할 때에는, 상기 전력 공급부로부터 상기 서브 배터리에 대하여 상기 차량 탑재 태양 전지에 의해 발전된 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑재 태양 전지를 이용하는, 충전 제어 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080187A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 현대자동차주식회사 외부 에너지원을 이용한 충전량 가변 제어 장치 및 방법
KR20200103947A (ko) 2019-02-26 2020-09-03 셰플러코리아(유) 차량 탑재 태양전지를 이용한 차량의 전기 제어 시스템
KR20200125811A (ko) 2019-04-25 2020-11-05 현대자동차주식회사 솔라 루프에서 발생하는 에너지의 충전 제어 방법 및 시스템
KR20210033309A (ko) 2019-09-18 2021-03-26 현대자동차주식회사 차량용 솔라 충전 시스템 및 방법
US11577613B2 (en) 2020-01-21 2023-02-14 Hyundai Motor Company System and method of controlling solar roof of vehicle

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014030478A1 (ja) * 2012-08-22 2014-02-27 シャープ株式会社 電源装置、ソーラーシステム、電気システム、および車両
WO2014184954A1 (ja) * 2013-05-17 2014-11-20 トヨタ自動車株式会社 車載太陽電池を利用する充電制御装置
JP6586290B2 (ja) * 2015-04-23 2019-10-02 本田技研工業株式会社 蓄電制御装置及び輸送機器、並びに、蓄電制御方法
DE102015224842A1 (de) * 2015-12-10 2017-06-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrisches Spannungsnetzwerk und Verfahren zum Verteilen von elektrischer Energie in einem elektrischen Spannungsnetzwerk
ITUA20163487A1 (it) * 2016-05-19 2017-11-19 Gianrocco Giampietro << sistema retrofit elettrico per la conversione di veicoli a motore endotermico in veicoli elettrici con zero emissioni allo scarico e relativo procedimento di installazione >>
JP6812898B2 (ja) * 2016-08-25 2021-01-13 トヨタ自動車株式会社 車両の充電システム
JP6551358B2 (ja) * 2016-10-13 2019-07-31 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6504144B2 (ja) 2016-11-17 2019-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6856515B2 (ja) * 2017-03-22 2021-04-07 矢崎総業株式会社 電力供給システム
US20190047432A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-14 Sheila Clark Secondary solar charging battery system for use with a recreational vehicle
JP6711466B2 (ja) * 2017-09-15 2020-06-17 株式会社村田製作所 蓄電装置用昇降圧装置及び蓄電装置
JP6939452B2 (ja) * 2017-11-15 2021-09-22 トヨタ自動車株式会社 ソーラーシステム
KR102518182B1 (ko) * 2018-02-14 2023-04-07 현대자동차주식회사 친환경 차량용 컨버터 제어장치 및 방법
WO2020039233A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-27 Dragon Rainbow Limited Improved solar-powered ventilation and charging system for motor vehicles
JP7070294B2 (ja) * 2018-09-27 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
KR102654911B1 (ko) * 2018-10-23 2024-04-03 현대자동차주식회사 파워 릴레이 어셈블리의 상태 판단 시스템
JP2020108231A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車載電気システム
JP7332287B2 (ja) * 2018-12-26 2023-08-23 株式会社Subaru 車載電気システム
KR20200124033A (ko) * 2019-04-23 2020-11-02 현대자동차주식회사 솔라셀을 포함하는 차량 시스템 및 그 제어 방법
JP2021065021A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 トヨタ自動車株式会社 車両用給電制御システム
JP7207280B2 (ja) * 2019-11-28 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
KR102357315B1 (ko) * 2020-06-12 2022-02-03 한국항공우주연구원 전기자동차용 obc 장치 및 전기자동차용 obc 장치의 설계 방법
US11545728B2 (en) * 2020-11-04 2023-01-03 Ford Global Technologies, Llc Battery control system for a hybrid or electric vehicle
DE102021107958A1 (de) 2021-03-30 2022-10-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Antriebsbatterie zum solargestützten Laden sowie Verfahren zum solargestützten Laden einer Antriebsbatterie
JP7212428B1 (ja) * 2021-07-14 2023-01-25 株式会社辰巳菱機 電動車両
EP4287445A1 (en) 2022-06-03 2023-12-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electric vehicle with solar panels

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080100258A1 (en) 2006-08-23 2008-05-01 Ward Thomas A Hybrid vehicle with adjustable modular solar panel to increase charge generation
JP2009225587A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Toyota Motor Corp 電動車両

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4314198A (en) * 1979-10-01 1982-02-02 Solar Physics, Inc. Solar power source for a lighting system
JP3163622B2 (ja) * 1990-07-05 2001-05-08 日産自動車株式会社 電気自動車
JP3291011B2 (ja) * 1990-11-30 2002-06-10 ナルデック株式会社 太陽電池を有する車両の電子デバイスのための保護装置
JP3145425B2 (ja) * 1991-05-14 2001-03-12 本田技研工業株式会社 ソーラーセルを備えた電気走行車
JPH07123510A (ja) 1993-10-26 1995-05-12 Hitachi Ltd 電気車の充電システム
US5569998A (en) * 1994-08-16 1996-10-29 Cowan; Thomas Solar powered pumping system
JPH10309002A (ja) 1997-04-28 1998-11-17 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車のエネルギ回生装置
JPH11191902A (ja) * 1997-10-24 1999-07-13 Shigeo Tanahashi 電気自動車
JP3500143B2 (ja) * 2002-01-28 2004-02-23 元春 小国 太陽電池充電式電気走行装置
JP3872758B2 (ja) * 2003-01-08 2007-01-24 株式会社日立製作所 電源制御装置
JP2005253221A (ja) 2004-03-05 2005-09-15 Shiro Tsuji ソーラーマイクロビークル
JP5096012B2 (ja) * 2007-02-07 2012-12-12 株式会社竹内製作所 電気駆動式作業車
JP2007228753A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Toyota Motor Corp 電動車両
JP2008046751A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Toyota Motor Corp 太陽光発電システム、車両、太陽光発電システムの制御方法、およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
US8354818B2 (en) 2007-10-09 2013-01-15 Ford Global Technologies, Llc Solar charged hybrid power system
JP5120033B2 (ja) 2008-04-03 2013-01-16 株式会社デンソー 充電管理装置
JP5476020B2 (ja) * 2009-03-30 2014-04-23 株式会社日本総合研究所 充電制御システム、電池パック、車両、および充電制御方法
JP2011083072A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Toyota Motor Corp 電気システム
JP5411023B2 (ja) * 2010-03-04 2014-02-12 株式会社竹内製作所 充電システム
US8612075B2 (en) * 2010-06-04 2013-12-17 GM Global Technology Operations LLC Optimizing use of solar photovoltaic-generated electricity in electric or hybrid vehicles
CN201890159U (zh) * 2010-08-26 2011-07-06 许俊溪 节能电动车
JP5577967B2 (ja) 2010-09-06 2014-08-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源制御装置
JP5504117B2 (ja) 2010-09-28 2014-05-28 本田技研工業株式会社 電気自動車の制御装置
JP5395021B2 (ja) 2010-09-28 2014-01-22 本田技研工業株式会社 電気自動車の制御装置
JP5598216B2 (ja) * 2010-09-29 2014-10-01 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源制御装置
CN102447270B (zh) * 2010-09-30 2014-01-01 比亚迪股份有限公司 车辆用太阳能供电控制系统及控制方法
JP5726555B2 (ja) 2011-02-01 2015-06-03 田淵電機株式会社 太陽光発電システム
BR112013022575A2 (pt) * 2011-03-04 2017-10-31 Suzhou Eagle Elec Vehicle Mfg conjunto de sistema elétrico de um automóvel elétrico, sistema de energia e dispositivo de acionamento do mesmo

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080100258A1 (en) 2006-08-23 2008-05-01 Ward Thomas A Hybrid vehicle with adjustable modular solar panel to increase charge generation
JP2009225587A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Toyota Motor Corp 電動車両

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080187A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 현대자동차주식회사 외부 에너지원을 이용한 충전량 가변 제어 장치 및 방법
US11183868B2 (en) 2017-12-28 2021-11-23 Hyundai Motor Company Charge capacity variable control apparatus using external energy source and method thereof
KR20200103947A (ko) 2019-02-26 2020-09-03 셰플러코리아(유) 차량 탑재 태양전지를 이용한 차량의 전기 제어 시스템
KR20200125811A (ko) 2019-04-25 2020-11-05 현대자동차주식회사 솔라 루프에서 발생하는 에너지의 충전 제어 방법 및 시스템
US11190044B2 (en) 2019-04-25 2021-11-30 Hyundai Motor Company Charging control method and charging control system using energy generated from solar roof
KR20210033309A (ko) 2019-09-18 2021-03-26 현대자동차주식회사 차량용 솔라 충전 시스템 및 방법
US11325495B2 (en) 2019-09-18 2022-05-10 Hyundai Motor Company Solar charging system and method for vehicle
US11577613B2 (en) 2020-01-21 2023-02-14 Hyundai Motor Company System and method of controlling solar roof of vehicle

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