TWI677455B - 電動車輛、電動車輛控制裝置及電動車輛控制方法 - Google Patents

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井口雄大
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Abstract

本發明具備：電池，可充放電；電動發電機，藉由電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著車輪的旋轉來輸出電力；充電部，以電源所供給的電力來將電池充電；旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出電力的狀態中之電動發電機的旋轉速度；及控制部，進行以電動發電機輸出的電力來將電池充電的控制，且對充電部進行以電源所供給的電力來將電池充電的控制，又，控制部在旋轉速度被檢測到後，直到被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以電源所供給的電力來將電池充電的控制做待機動作，並在臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，進行以電源所供給的電力來將電池充電的控制。

Description

電動車輛、電動車輛控制裝置及電動車輛控制方法
本發明是有關於一種電動車輛、電動車輛控制裝置及電動車輛控制方法。
以往，將馬達作為動力源的電動二輪車搭載有鋰電池等電池，會供給電力以驅動馬達。藉由將電池連接於電源，便可藉由電源所供給的電力來將電池充電(例如，參照日本專利特開2011-063066號公報)。
又，電動二輪車例如在馬達的旋轉速度已減速時，或是在慣性行駛時、下坡行駛時等之沒有對馬達供給電池的電力時，藉由使馬達作為發電機來發揮功能，便可藉由隨著車輪的旋轉而產生於馬達的電力來將電池充電(亦即，再生充電)。
此外，沒有離合器的電動二輪車即便在未行駛時，馬達也不會從車輪斷開。因此，有時會發生例如以下情況，即，在立起支架的狀態下用手旋轉車輪時，隨著車輪的旋轉，馬達會作為發電機來發揮功能而發電。
像這樣，在馬達發電的狀況下，以電源所供給的電力來將電池充電的話，會有從電源與馬達雙方對電池供給過多電力之疑慮。因此，以往有著無法適當進行電池的充電之疑慮。
發明概要 發明欲解決之課題 因此，本發明之目的在於提供一種電動車輛、電動車輛控制裝置及電動車輛控制方法，可迴避從電源與馬達雙方對電池供給過多電力於未然，從而適當進行電池的充電。 用以解決課題之手段
本發明的一態樣之電動車輛具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電； 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度；及 控制部，進行以前述電動發電機輸出的電力來將前述電池充電，且對前述充電部進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制， 又，前述控制部在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
又，在前述電動車輛中，輸出前述電力的狀態亦可是為了能以外力來使前述車輪旋轉，而立起車輛的支架，使得前述車輪離開地面的狀態。
又，在前述電動車輛中，更具備： 收納部，可開閉且會收納前述電池；及 封閉狀態檢測部，用於檢測前述收納部的封閉狀態， 又，前述控制部在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，在前述封閉狀態被檢測出時，會進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制亦可。
又，在前述電動車輛中，前述收納部亦可是藉由車輛的座椅來開閉。
又，在前述電動車輛中，前述充電部具有：充電插頭，連接於前述電源；及AC-DC轉換器，將透過前述充電插頭從前述電源所輸入的交流電壓轉換成直流電壓， 又，前述控制部會對前述AC-DC轉換器進行將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制，藉此來進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制亦可。
又，在前述電動車輛中，前述控制部在前述充電插頭連接於前述電源後，直到前述臨界速度以下的狀態持續前述臨界時間為止，都會對將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制亦可。
又，在前述電動車輛中，前述臨界速度亦可是前述旋轉速度的絕對值的臨界值。
又，在前述電動車輛中，前述控制部是以預先設定的判定週期來判定前述旋轉速度是否為前述臨界速度以下，且在前述旋轉速度為前述臨界速度以下時，會將前述臨界速度以下的狀態之持續時間的計數值遞增，直到前述計數值達到相當於前述臨界時間的完成值為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述計數值已達到前述完成值時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制亦可。
又，在前述電動車輛中，前述控制部亦可在前述旋轉速度並非前述臨界速度以下時，將前述計數值重置。
又，在前述電動車輛中，前述控制部亦可進行從前述電池對前述電動發電機供給電力的控制。
又，在前述電動車輛中，前述車輪與前述電動發電機亦可不透過離合器來做機械性連接。
本發明的一態樣之電動車輛控制裝置是一種會控制電動車輛的電動車輛控制裝置，該電動車輛具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電；及 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度， 該電動車輛控制裝置之特徵在於：具備： 控制部，進行以前述電動發電機輸出的電力來將前述電池充電，且對前述充電部進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制， 又，前述控制部在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
本發明的一態樣之電動車輛控制方法是一種會控制電動車輛的電動車輛控制方法，該電動車輛具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電；及 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度， 又，在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。 發明效果
本發明的一態樣之電動車輛具備：電池，可充放電；電動發電機，藉由電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著車輪的旋轉來輸出電力；充電部，以電源所供給的電力來將電池充電；旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出電力的狀態中之電動發電機的旋轉速度；及控制部，進行以電動發電機輸出的電力來將電池充電的控制，且對充電部進行以電源所供給的電力來將電池充電的控制，又，控制部在旋轉速度被檢測到後，直到被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以電源所供給的電力來將電池充電的控制做待機動作，並在臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，進行以電源所供給的電力來將電池充電的控制。
像這樣，依據本發明，可檢測在電動發電機隨著車輪的旋轉來輸出電力的狀態中之電動發電機的旋轉速度，且，直到被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以電源所供給的電力來將電池充電的控制做待機動作。
藉此，可在已充分抑制電動發電機隨著車輪的旋轉而發電的狀態中，以電源所供給的電力來將電池充電。
因此，依據本發明，可迴避從電源與電動發電機雙方對電池供給過多電力於未然，從而適當進行電池的充電。
用以實施發明之形態 以下，參照圖式來說明本發明之實施形態。另外，以下所示的實施形態並不是要限定本發明。又，在實施形態中所參照的圖式中，對於相同部分或是具有同樣功能的部分，會附上相同符號或類似符號，並省略其重複說明。
(第1實施形態) 首先，參照圖1，針對作為電動車輛之一例的第1實施形態之電動二輪車100來進行說明。
電動二輪車100是一種使用電池所供給的電力來驅動馬達，藉此來行駛的電動機車等電動二輪車。更詳而言之，電動二輪車100是一種馬達與車輪是不透過離合器來做機械性連接的無離合器電動二輪車。
電動二輪車100如圖1所示，具備：電動車輛控制裝置1、電池2、電動發電機3、作為旋轉速度檢測部之一例的角度感測器4、加速器位置感測器5、儀表7、車輪8、作為充電部之一例的充電器9。
以下，針對電動二輪車100的各構成要素來詳細說明。
電動車輛控制裝置1是控制電動二輪車100的裝置，具有：控制部10、記憶部20、電力轉換部30。另外，電動車輛控制裝置1亦可構成為控制電動二輪車100整體的ECU(電子控制單元(Electronic Control Unit))。接下來，針對電動車輛控制裝置1的各構成要素來詳細說明。
控制部10會從連接於電動車輛控制裝置1的各種裝置輸入資訊，並且會透過電力轉換部30來驅動控制電動發電機3。關於控制部10的詳細內容將在後面敘述。
記憶部20會記憶給控制部10使用的資訊，或是用於運作控制部10的程式。該記憶部20例如是不變性半導體記憶體(nonvolatile semiconductor memory)，但不受此所限定。
電力轉換部30會將電池2的直流電力轉換成交流電力並供給至電動發電機3。該電力轉換部30如圖2所示，是以三相全橋式電路所構成。半導體開關Q1、Q3、Q5是高側開關(high side switch)，半導體開關Q2、Q4、Q6是低側開關(low side switch)。半導體開關Q1~Q6的控制端子電性連接於控制部10。在電源端子30a與電源端子30b之間設有平流電容器(smoothing condenser)C。半導體開關Q1~Q6例如是MOSFET或是IGBT等。
如圖2所示，半導體開關Q1連接於電源端子30a與電動發電機3的輸入端子3a之間，該電源端子30a連接了電池2的正極。同樣的，半導體開關Q3連接於電源端子30a與電動發電機3的輸入端子3b之間。半導體開關Q5連接於電源端子30a與電動發電機3的輸入端子3c之間。
半導體開關Q2連接於電動發電機3的輸入端子3a與電源端子30b之間，該電源端子30b連接了電池2的負極。同樣的，半導體開關Q4連接於電動發電機3的輸入端子3b與電源端子30b之間。半導體開關Q6連接於電動發電機3的輸入端子3c與電源端子30b之間。另外，輸入端子3a是U相的輸入端子，輸入端子3b是V相的輸入端子，輸入端子3c是W相的輸入端子。
電池2可充放電。具體而言，電池2在放電時會對電力轉換部30供給直流電力。又，電池2在藉由市電等之外部電源13所供給的交流電力進行充電時，會藉由以充電器9將電源13所供給的交流電力轉換成的直流電力來充電。又，電池2在藉由電動發電機3隨著車輪8的旋轉而輸出的交流電力進行充電時，會藉由以電力轉換裝置100將電動發電機3輸出的交流電力轉換成的直流電壓來充電。
該電池2包含電池管理單元(BMU)。電池管理單元會將與電池2的電壓或電池2的狀態(充電率等)有關的資訊發送至控制部10。
另外，電池2的數量不限於1個，也可以是複數個。電池2例如是鋰離子電池，但也可以是其他種類的電池。電池2也可以是由不同種類(例如，鋰離子電池與鉛電池)的電池所構成。
電動發電機3會藉由電池2所供給的電力來輸出用於驅動車輪8的轉矩。或是，電動發電機3會隨著車輪8的旋轉來輸出電力。
具體而言，電動發電機3會藉由電力轉換部30所供給的交流電力來驅動，藉此輸出用於驅動車輪8的轉矩。轉矩可以是藉由控制部10對電力轉換部30的半導體開關Q1~Q6輸出PWM訊號來進行控制，該PWM訊號具有根據目標轉矩所算出之通電時間與占空比(duty ratio)。亦即，轉矩可以是藉由控制部10控制從電池2對電動發電機3所供給的電力來進行控制。
電動發電機3機械性連接於車輪8，會藉由轉矩來使車輪8往期望方向旋轉。在本實施形態中，電動發電機3是不透過離合器而機械性連接於車輪8。另外，電動發電機3的種類沒有特別受到限定。
又，電動發電機3會隨著車輪8的旋轉來輸出交流電力。具體而言，電動發電機3在電動發電機3的旋轉速度已減速時，或是在電動發電機3因為外力而旋轉時，會輸出交流電力(亦即，再生電力)。作為電動發電機3的旋轉速度已減速的情況，例如可舉出車輛在行駛中踩剎車而被制動的情況。又，作為電動發電機3因為外力而旋轉的情況，例如可舉出在沒有從電池2對電動發電機3供給電力的狀態中，藉由慣性來行駛的情況或是在坡道(下坡)行駛的情況。
除此之外，電動發電機3因為外力而旋轉的情況也有包含如下情況，即，在為了能以外力(例如，使用者的手)來使車輪8旋轉，而立起車輪8的支架，使得車輪8離開地面的狀態中，隨著以外力來使車輪8旋轉，電動發電機3也跟著旋轉的情況。
電動發電機3輸出的交流電力會藉由電力轉換部30被轉換成直流電力，並以轉換成的直流電力來將電池2充電(亦即，再生充電)。
充電器9會以電源13所供給的交流電力來將電池2充電。充電器9具有：AC-DC轉換器91、轉換器控制部92、充電插頭93。充電插頭93是透過未圖示之插座而連接於電源13。AC-DC轉換器91會將透過充電插頭93從電源13所輸入的交流電壓轉換成直流電壓。轉換器控制部92會控制AC-DC轉換器91的電力轉換。
角度感測器4是為了檢測電動發電機3的旋轉速度，而檢測電動發電機3之轉子的旋轉角度的感測器。如圖3所示，在電動發電機3之轉子的周面上，交互地安裝有N極與S極的磁鐵(感應磁鐵)。角度感測器4是藉由例如霍耳元件(Hall element)所構成，會檢測伴隨電動發電機3之旋轉的磁場變化。另外，磁鐵亦可設在飛輪(未圖示)的內側。
如圖3所示，角度感測器4具有：U相角度感測器4u、V相角度感測器4v、W相角度感測器4w。在本實施形態中，U相角度感測器4u與V相角度感測器4v是配置成會相對於電動發電機3之轉子而形成30°的角度。同樣的，V相角度感測器4v與W相角度感測器4w是配置成會相對於電動發電機3之轉子而形成30°的角度。
如圖4所示，U相角度感測器4u、V相角度感測器4v及W相角度感測器4w會輸出與轉子角度(角度位置)對應之相位的脈衝訊號(亦即，旋轉角度的檢測訊號)。
又，如圖4所示，每個既定的轉子角度都被分配了顯示轉子級數(rotor stage)的編號(轉子級數編號)。轉子級數顯示電動發電機3之轉子的角度位置，在本實施形態中，是以每60°電角度來分配轉子級數編號1、2、3、4、5、6。轉子級數是藉由U相角度感測器4u、V相角度感測器4v及W相角度感測器4w的輸出訊號的位準 (H位準或是L位準)的組合來定義。例如，轉子級數編號1是(U相、V相、W相)=(H,L,H)，轉子級數編號2是(U相、V相、W相)=(H,L,L)。
加速器位置感測器5會檢測藉由使用者的加速器操作所設定的加速器操作量，並將被檢測到的加速器操作量作為電訊號發送至控制部10。使用者想要加速時，加速器操作量會變大。
儀表7是設在電動二輪車100的顯示器(例如，液晶面板)，會顯示各種資訊。具體而言，電動二輪車100的行駛速度、電池2的殘量、現在時刻、行駛距離等資訊會顯示於儀表7。在本實施形態中，儀表7是設在電動二輪車100的把手(未圖示)。
接下來，針對電動車輛控制裝置1的控制部10來詳細說明。
控制部10會進行以電動發電機3輸出的電力來將電池2充電(亦即，再生充電)的控制。
又，控制部10會對充電部9進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。具體而言，控制部10會對AC-DC轉換器91進行將交流電壓轉換成直流電壓的控制，藉此來進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。更具體而言，控制部10會對轉換器控制部92輸出充電允許訊號，藉此來進行透過轉換器控制部92控制AC-DC轉換器91來將電池2充電的控制，該充電允許訊號是允許藉由電源13所供給的電力進行電池2的充電的訊號。
在能夠以電源13所供給的電力來將電池2充電的狀態中，控制部10會根據角度感測器4所輸出的脈衝訊號，來檢測在輸出電力的狀態中之電動發電機3的旋轉速度。
作為一例，控制部10如圖4所示，會根據從V相轉子角度感測器的輸出下降到U相轉子角度感測器的輸出上升為止的時間t來算出電動發電機3的旋轉速度。
在能夠以電源13所供給的電力來將電池2充電的狀態中，作為電動發電機3輸出電力的狀態，例如可舉出為了能以外力來使車輪8旋轉，而立起車輪8的支架，使得車輪8離開地面的狀態。
像這樣，立起車輪8的支架，使得車輪8離開地面的狀態是一種將充電插頭93連接於電源13，而可以將電池2充電的狀態，另外，也是一種用手旋轉車輪8，而可以使電動發電機3產生電力的狀態。
控制部10是構成為會將在這種來自電源13及電動發電機3雙方的充電是可行的狀態中之電池2的充電予以管制，藉此迴避從電源13與電動發電機3雙方對電池2供給過多電力。
具體而言，控制部10在電動發電機3的旋轉速度被檢測到後，直到被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制做待機動作。
而且，控制部10在被檢測到的電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，會進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。
電動發電機3的臨界速度亦可是旋轉速度的絕對值的臨界值。
更具體而言，控制部10在充電插頭93連接於電源13後，直到電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，對於AC-DC轉換器91，都會對將交流電壓轉換成直流電壓的控制做待機動作亦可。
而且，控制部10在臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，會對AC-DC轉換器91進行將交流電壓轉換成直流電壓的控制亦可。對AC-DC轉換器91的控制亦可透過轉換器控制部92來進行。
例如，控制部10是以預先設定的判定週期來判定旋轉速度是否為臨界速度以下，且在旋轉速度為臨界速度以下時，會將臨界速度以下的狀態之持續時間的計數值遞增亦可。控制部10直到計數值達到相當於臨界時間的完成值為止，都會對以電源所供給的電力來將電池充電的控制做待機動作亦可。
而且，控制部10在計數值已達到完成值時，進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制亦可。
又，控制部10亦可在電動發電機3的旋轉速度並非臨界速度以下時，將計數值重置。又，亦可構成為進行計數值達到完成值為止的遞減計數(計數值的遞減)，來取代計數值達到完成值為止的遞增計數(計數值的遞增)。
(電動二輪車100之控制方法) 以下，參照圖5的流程圖，作為電動車輛控制方法的一例，針對第1實施形態之電動二輪車100之控制方法來進行說明。另外，圖5的流程圖會依需要而重複。
首先，將充電插頭93連接於電源13(步驟S1)。
充電插頭93已連接於電源13後，控制部10會判定是否為電動發電機3輸出電力的狀態(步驟S2)。
例如，控制部10亦可根據：在沒有從電池2對電動發電機3供給電力的狀態中，藉由角度感測器4檢測出電動發電機3的旋轉，或是，在加速器操作量為0的狀態中，檢測出電動發電機3的旋轉等，來判定是否為電動發電機3輸出電力的狀態。
為電動發電機3輸出電力的狀態時(步驟S2：Yes)，控制部10會將用於計算電動發電機3的旋轉速度為臨界值以下的狀態(亦即，低速狀態)之持續時間的計數值n重置(n=0)(步驟S3)。另一方面，並非電動發電機3輸出電力的狀態時(步驟S2：No)，控制部10會對轉換器控制部92輸出充電允許訊號，藉此允許藉由電源13所供給的電力進行電池2的充電(步驟S9)。
將計數值n重置後，控制部10會取得角度感測器4的脈衝訊號(步驟S4)。
取得角度感測器4的脈衝訊號後，控制部10會根據所取得的脈衝訊號，來算出電動發電機3的旋轉速度(步驟S5)。
算出電動發電機3的旋轉速度後，控制部10會判定所算出的電動發電機3的旋轉速度的絕對值是否為臨界值以下(步驟S6)。
電動發電機3的旋轉速度的絕對值為臨界值以下時(步驟S6：Yes)，控制部10會將計數值遞增(n=n+1) (步驟S7)。另一方面，電動發電機3的旋轉速度的絕對值並非臨界值以下時(步驟S6：No)，控制部10會將計數值重置(步驟S3)。
將計數值遞增後，控制部10會判定計數值是否已達到完成值(步驟S8)。該判定相當於電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態是否已持續臨界時間的判定。
計數值已達到完成值時(步驟S8：Yes)，控制部10會對轉換器控制部92輸出充電允許訊號。另一方面，計數值沒有達到完成值時(步驟S8：No)，控制部10會對取得角度感測器4的脈衝訊號(步驟S4)。
另外，在圖5的範例中，控制部10在充電插頭93已連接於電源13後，會進行步驟S2~步驟S8的處理。對此，控制部10亦可在計數值已達到完成值後，再確認充電插頭93已連接於電源13。此時，控制部10亦可等到確認充電插頭93已連接於電源13之後，再對轉換器控制部92輸出充電允許訊號。
以下，針對藉由第1實施形態所帶來的作用來進行說明。
如同上述，在第1實施形態中，控制部10在電動發電機3輸出電力的狀態中之電動發電機3的旋轉速度被檢測到(算出)後，直到被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制做待機動作。而且，控制部10在電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，會進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。
藉此，可在已充分抑制電動發電機3隨著車輪8的旋轉而發電的狀態中，以電源13所供給的電力來將電池2充電。
結果，可迴避從電源13與電動發電機3雙方對電池2供給過多電力於未然，從而適當進行電池2的充電。
又，如同上述，在第1實施形態中，控制部10會透過轉換器控制部92，對AC-DC轉換器91進行將交流電壓轉換成直流電壓的控制，藉此來進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。此時，控制部10在充電插頭93已連接於電源13後(圖5的步驟S1)，直到電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止(圖5的步驟S8)，都會對將電源13所供給的交流電壓轉換成直流電壓的控制做待機動作，並在電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，進行將交流電壓轉換成直流電壓的控制(圖5的步驟S9)。
藉此，直到電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都可以對從電源13輸入至AC-DC轉換器91的交流電力轉換成直流電力一事做待機動作，因此可確實地進行在已充分抑制電動發電機3隨著車輪8的旋轉而發電的狀態中之電池2的充電。
又，如同上述，在第1實施形態中，控制部10是使用旋轉速度的絕對值的臨界值來作為電動發電機3的旋轉速度的臨界速度，藉此無論車輪8的旋轉方向為何，都可在已充分抑制電動發電機3隨著車輪8的旋轉而發電的狀態中，以電源13所供給的電力來將電池2充電。
又，如同上述，在第1實施形態中，控制部10是以預先設定的判定週期來判定電動發電機3的旋轉速度是否為臨界速度以下(圖5的步驟S5)。控制部10在旋轉速度為臨界速度以下時，會將臨界速度以下的狀態之持續時間的計數值遞增(圖5的步驟S7)，直到計數值達到相當於臨界時間的完成值為止，都會對以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制做待機動作(步驟S8)。而且，控制部10在計數值已達到完成值時，會進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制(步驟S9)。
藉此，直到計數值達到相當於臨界時間的完成值為止，都可對以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制做待機動作。結果，能夠以簡便的控制來確實地進行在已充分抑制電動發電機3隨著車輪8的旋轉而發電的狀態中之電池2的充電。
又，如同上述，在第1實施形態中，控制部10在電動發電機3的旋轉速度並非臨界速度以下時，會將臨界速度以下的狀態之持續時間的計數值重置。
藉此，可在已確實地等到旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間的情況下，進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。結果，可更確實地進行在已充分抑制電動發電機3隨著車輪8的旋轉而發電的狀態中之電池2的充電。
(第2實施形態) 接下來，參照圖6，針對第2實施形態之電動二輪車100來進行說明。如圖6所示，第2實施形態之電動二輪車100除了第1實施形態的構成以外，更具備：作為收納部之一例的座椅下收納部14、作為封閉狀態檢測部之一例的座椅開關15。
座椅下收納部14設在電動二輪車100的座椅下，是用於收納電池2的可開閉空間。座椅安裝於車體，能夠藉由例如鉸鏈機構等，朝可開閉座椅下收納部14的方向移動(例如，旋轉)。在駕駛時，為了要讓駕駛員能坐在座椅上，座椅下收納部14會被座椅掩蓋。另一方面，在電池2的充電時，為了要取出充電插頭93，座椅下收納部14會藉由座椅的移動而開放。
座椅開關15在座椅下收納部14藉由座椅的移動而開放時，會對控制部10輸出關閉訊號，該關閉訊號是顯示座椅下收納部14的開放狀態之檢測結果的訊號。另一方面，座椅開關15在座椅下收納部14藉由座椅的移動而封閉時，會對控制部10輸出開啟訊號，該開啟訊號是顯示座椅下收納部14的封閉狀態之檢測結果的訊號。另外，可以在已取出充電插頭93的狀態下，使座椅下收納部14封閉。
座椅開關15亦可是機械開關，例如，在關上座椅時，會藉由被座椅按壓而開啟，又，在打開座椅時，會藉由解除被座椅按壓而關閉。
控制部10在電動發電機3的旋轉速度為臨界速度以下的狀態已持續臨界時間時，在藉由座椅開關15檢測出座椅下收納部14的封閉狀態(開啟訊號)時，會進行以電源13所供給的電力來將電池2充電的控制。
以下，參照圖7的流程圖，針對第2實施形態之電動二輪車100之控制方法，以和第1實施形態之間的差異為中心來進行說明。另外，圖7的流程圖會依需要而重複。
如圖7所示，在第2實施形態中，控制部10在計數值已達到完成值時(步驟S8：Yes)，會判定座椅開關15是否已開啟(步驟S10)。
座椅開關15已開啟時(步驟S10：Yes)，控制部10會對轉換器控制部92輸出充電允許訊號(步驟S9)。另一方面，座椅開關15沒有開啟時(步驟S10：No)，控制部10會將計數值重置(步驟S3)。
如同上述，依據第2實施形態，由於能夠禁止電池2在座椅已打開的狀態下充電，因此可一邊迴避從電源13與電動發電機3雙方對電池2供給過多電力於未然，從而適當進行電池2的充電，一邊防止異物混入座椅下收納部14內。
在上述實施形態說明過的電動車輛控制裝置1(控制部10)的至少一部分可用硬體來構成，亦可用軟體來構成。用軟體來構成時，可將實現控制部10的至少一部分功能的程式存儲在軟性磁碟或CD-ROM等記錄媒體，使電腦讀取並執行。記錄媒體不受磁碟或光碟等可移除者所限定，亦可是硬碟裝置或記憶體等固定型記錄媒體。
又，亦可將實現控制部10的至少一部分功能的程式透過網際網路等通訊線路(也包含無線通訊)來發佈。此外，亦可在已將同一程式加密、調變、或壓縮的狀態下，透過網際網路等有線線路或無線線路，或是存儲在記錄媒體來發佈。
根據上述記載，只要是所屬技術領域中具有通常知識者的話，也許能夠想出本發明的追加效果或是各種變形，但是本發明的態樣不受上述各個實施形態所限定。亦可適當結合不同實施形態中的構成要素。可以在不脫離從申請專利範圍規定之內容及其均等物所導出的本發明之概念思想與主旨的範圍內，進行各種追加、變更、及部分性刪除。
1‧‧‧電動車輛控制裝置
2‧‧‧電池
3‧‧‧電動發電機
3a、3b、3c‧‧‧輸入端子
4‧‧‧角度感測器
4u‧‧‧U相角度感測器
4v‧‧‧V相角度感測器
4w‧‧‧W相角度感測器
5‧‧‧加速器位置感測器
7‧‧‧儀表
8‧‧‧車輪
9‧‧‧充電器
10‧‧‧控制部
13‧‧‧電源
14‧‧‧座椅下收納部
15‧‧‧座椅開關
20‧‧‧記憶部
30‧‧‧電力轉換部
30a‧‧‧電源端子
30b‧‧‧電源端子
91‧‧‧AC-DC轉換器
92‧‧‧轉換器控制部
93‧‧‧充電插頭
100‧‧‧電動二輪車
C‧‧‧平流電容器
Q1~Q6‧‧‧半導體開關
t‧‧‧時間
S1~S10‧‧‧步驟
圖1是顯示第1實施形態之電動二輪車100的圖。 圖2是在第1實施形態之電動二輪車100中，顯示電力轉換部30及電動發電機3的圖。 圖3是在第1實施形態之電動二輪車100中，顯示設在電動發電機3之轉子中的磁鐵、及角度感測器4的圖。 圖4是在第1實施形態之電動二輪車100中，顯示轉子角度與角度感測器4的輸出之間的關係的圖。 圖5是顯示第1實施形態之電動二輪車100之控制方法的流程圖。 圖6是顯示第2實施形態之電動二輪車100的圖。 圖7是顯示第2實施形態之電動二輪車100之控制方法的流程圖。

Claims (13)

  1. 一種電動車輛，其特徵在於：具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電； 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度；及 控制部，進行以前述電動發電機輸出的電力來將前述電池充電，且對前述充電部進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制， 又，前述控制部在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
  2. 如請求項1之電動車輛，其中輸出前述電力的狀態是為了能以外力來使前述車輪旋轉，而立起車輛的支架，使得前述車輪離開地面的狀態。
  3. 如請求項1之電動車輛，其更具備： 收納部，可開閉且會收納前述電池；及 封閉狀態檢測部，用於檢測前述收納部的封閉狀態， 又，前述控制部在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，在前述封閉狀態被檢測出時，會進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
  4. 如請求項3之電動車輛，其中前述收納部是藉由車輛的座椅來開閉。
  5. 如請求項1之電動車輛，其中前述充電部具有：充電插頭，連接於前述電源；及AC-DC轉換器，將透過前述充電插頭從前述電源所輸入的交流電壓轉換成直流電壓， 又，前述控制部會對前述AC-DC轉換器進行將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制，藉此來進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
  6. 如請求項5之電動車輛，其中前述控制部在前述充電插頭連接於前述電源後，直到前述臨界速度以下的狀態持續前述臨界時間為止，都會對將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行將前述交流電壓轉換成前述直流電壓的控制。
  7. 如請求項1之電動車輛，其中前述臨界速度是前述旋轉速度的絕對值的臨界值。
  8. 如請求項1之電動車輛，其中前述控制部是以預先設定的判定週期來判定前述旋轉速度是否為前述臨界速度以下，且在前述旋轉速度為前述臨界速度以下時，會將前述臨界速度以下的狀態之持續時間的計數值遞增，直到前述計數值達到相當於前述臨界時間的完成值為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述計數值已達到前述完成值時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
  9. 如請求項8之電動車輛，其中前述控制部在前述旋轉速度並非前述臨界速度以下時，會將前述計數值重置。
  10. 如請求項1之電動車輛，其中前述控制部會進行從前述電池對前述電動發電機供給電力的控制。
  11. 如請求項1之電動車輛，其中前述車輪與前述電動發電機是不透過離合器來做機械性連接。
  12. 一種電動車輛控制裝置，會控制電動車輛，該電動車輛具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電；及 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度， 該電動車輛控制裝置之特徵在於：具備： 控制部，進行以前述電動發電機輸出的電力來將前述電池充電，且對前述充電部進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制， 又，前述控制部在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
  13. 一種電動車輛控制方法，會控制電動車輛，該電動車輛具備： 電池，可充放電； 電動發電機，藉由前述電池所供給的電力來輸出用於驅動車輪的轉矩，或是，隨著前述車輪的旋轉來輸出電力； 充電部，以電源所供給的電力來將前述電池充電；及 旋轉速度檢測部，用於檢測在輸出前述電力的狀態中之前述電動發電機的旋轉速度， 該電動車輛控制方法之特徵在於： 在前述旋轉速度被檢測到後，直到前述被檢測到的旋轉速度為臨界速度以下的狀態持續臨界時間為止，都會對以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制做待機動作，並在前述臨界速度以下的狀態已持續前述臨界時間時，進行以前述電源所供給的電力來將前述電池充電的控制。
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