WO2012132435A1 - 車両用電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の実施の形態1に係る車両用電源装置100の構成を示すブロック図である。
充電開始時には、蓋部101に備えられた電極に、車両10の外部から給電プラグ(図示せず)を挿入される。蓄電池106は、外部から供給された電気エネルギを蓄積する。また、蓄電池106は、後述するように、回生制動力発生時に電動機108によって変換された電気エネルギ(回生エネルギ)を蓄積することもできる。
蓄電池106に蓄積された電気エネルギは、例えば車両10の駆動輪を駆動させるための動力源として、電動機108を動作させるための電力として使用される。電動機108をモータとして使用する場合、インバータ103は、蓄電池106に蓄積された直流の電気エネルギを交流に変換して電動機108へ出力する。電動機108のシャフトは車両10の駆動輪の車軸に連結されており、シャフトの回転により車両10の駆動輪が回転する。
判断パラメータとして車両10の加速度を用いる場合は、パラメータ取得部110は加速度センサによって構成され、加速度センサによって取得された車両10の加速度が制御部109に入力される。
判断パラメータとして車両10のアクセルの踏み込み量を用いる場合は、パラメータ取得部110はアクセルの踏み込み量を示す信号を取得して制御部109に入力する。
判断パラメータとして車両10のブレーキの踏み込みの有無を用いる場合は、パラメータ取得部110はブレーキが踏み込まれているか否かを示す信号を取得して制御部109に入力する。
判断パラメータとして車両10の方向指示器の操作の有無を用いる場合は、パラメータ取得部110は、方向指示器が操作されたことを示す信号を取得して制御部109に入力する。
判断パラメータとして車両10の現在位置周辺の地図情報を用いる場合は、パラメータ取得部110は、地図情報を記憶する記憶部(図示せず)から車両10の現在位置周辺の地図情報を読み出して制御部109に入力する。地図情報を記憶する記憶部として、例えば車両10に搭載されたカーナビゲーション装置を利用することができる。また、車両10の現在位置は、例えばカーナビゲーション装置のGPS機能を利用して取得することができる。
図4は、本発明の実施の形態2に係る車両用電源装置100の構成を示すブロック図である。
車両用電源装置300は、蓋部301に備えられた電極に、車両10の外部から給電プラグ21を挿入されることにより外部電源20から電気エネルギの供給を受け、この電気エネルギを蓄電池306に蓄積することができる。
蓄電池306に蓄積された電気エネルギは、例えば車両10の駆動輪を駆動させるための動力源として、電動機308を動作させるための電力として使用される。電動機308をモータとして使用する場合は、インバータ303が、蓄電池306に蓄積された直流の電気エネルギを交流に変換して電動機308へ出力する。電動機308のシャフトは車両10の駆動輪の車軸に連結されており、シャフトの回転により車両10の駆動輪が回転する。
<例1-1> 車両10が駐車中の状態のとき。この場合、パラメータ取得部310は、判断パラメータとして例えば車両10のパーキングブレーキがかかっていることを示す信号を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、車両10が駐車中の状態にあるか否か判断する。
<例1-2> 蓄電池306の充電率(SOC:State of Charge)が閾値未満の状態のとき。この場合、パラメータ取得部310は、判断パラメータとして蓄電池306の充電率を示す信号を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号に基づいて、蓄電池306の充電率が閾値未満の状態にあるか否か判断する。
<例1-3> 給電プラグ21の電極と蓋部301の電極とが接触した状態のとき。すなわち、受電部302が外部電源20と電気的に接続した状態のとき。この場合、パラメータ取得部310は、蓋部301から入力される信号(給電プラグ21の電極と蓋部301の電極とが接触している状態にあることを示す信号)を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、給電プラグ21の電極と蓋部301の電極とが接触している状態にあるか否か判断する。
<例1-4> 外部電源20が電気エネルギを供給できる状態のとき(例えば、外部電源20が故障中でないとき)。この場合、外部電源20およびパラメータ取得部310の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部310は外部電源20との通信により、外部電源20が電気エネルギを供給できることを示す信号を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、外部電源20が電気エネルギを供給できる状態にあるか否か判断する。
<例1-5> 漏電検出等の安全確認によって問題がない状態のとき。外部電源20または受電部302には通常、漏電遮断器が備えられる。よって、この場合、パラメータ取得部310は、漏電していないことを示す信号を外部電源20または受電部302から取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、車両10が安全な状態にあるか否か判断する。なお、外部電源20が漏電遮断器を備える場合には、外部電源20およびパラメータ取得部310の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部310は外部電源20との通信により上記信号を取得する。
<例2-1> 車両10の利用者が充電開始のスイッチをオンにした状態のとき。この場合、パラメータ取得部310は、判断パラメータとして充電開始のスイッチをオンにされたことを示す信号を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、充電開始のスイッチがオンにされた状態にあるか否か判断する。充電開始のスイッチは、車両10または外部電源20のいずれに備えられてもよい。また、充電開始のスイッチは、機械式スイッチ、または、画面に表示されるソフトウェアスイッチのいずれであってもよい。なお、外部電源20が充電開始のスイッチを備える場合には、外部電源20およびパラメータ取得部310の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部310は外部電源20との通信により上記信号を取得する。
<例2-2> タイマに予め設定された充電開始時刻になった状態のとき。この場合、パラメータ取得部310は、判断パラメータとして充電開始時刻になったことを示す信号を取得して制御部309に出力し、制御部309はその信号が入力されるか否かに基づいて、充電開始時刻になった状態にあるか否か判断する。タイマは、車両10または外部電源20のいずれに備えられてもよい。外部電源20がタイマを備える場合には、外部電源20およびパラメータ取得部110の双方が通信機能を有し、パラメータ取得部310は外部電源20との通信により上記信号を取得する。
<例2-3> 受電部302による電気エネルギの受電が開始された状態のとき。この場合、制御部309は、受電部302の受電状態を監視して、受電部302において電気エネルギの受電が開始されたか否かを判断する。
図6は、本発明の実施の形態3に係る車両用電源装置300の構成を示すブロック図である。なお、図6において図4(実施の形態2)と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。つまり、本実施の形態では、車両用電源装置300が電流計501,502をさらに備える点が、実施の形態2と相違する。以下、実施の形態2との相違点についてのみ説明する。
図7は、本発明の実施の形態4に係る車両用電源装置600の構成を示すブロック図である。なお、図7において図4(実施の形態2)または図5(実施の形態3)と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。つまり、本実施の形態では、車両用電源装置600が電流計601をさらに備える点が、実施の形態3と相違する。以下、実施の形態2および実施の形態3との相違点についてのみ説明する。
100、300、500、600 車両用電源装置
101、301 蓋部
102、302 充電器
103、303 インバータ
104、304 DC/DCコンバータ
105a、105b、305a、305b 第1スイッチ
106、306 蓄電池
107a、107b、307a、307b 第2スイッチ
108、308 電動機
109、309 制御部
110、310 パラメータ取得部
111、311 補機バッテリ
501、502、601 電流計
Claims (20)
- 車両に搭載される車両用電源装置であって、
運動エネルギを電気エネルギに変換して回生制動力を発生させる電動機と、
前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第1スイッチと、
前記第1スイッチと並列に接続され、かつ、前記電動機と前記蓄電池とを電気的に接続する第2スイッチと、
前記第2スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回生制動力の発生により前記電気エネルギが前記蓄電池に蓄積される可能性がある前記車両の所定の状態、または、前記可能性がある前記車両の所定の操作のときに、前記第2スイッチをオンにする、
車両用電源装置。 - 前記第1スイッチのオン抵抗値は、前記第2スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両の加速度が正の加速度から負の加速度に変化する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両が所定の速度を維持するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項3記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両が前記車両以外の干渉物体を回避するように制御されるときに、前記加速度が正の加速度から負の加速度に変化する可能性があると判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項3記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両のアクセルの踏み込み量が減少する状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両のブレーキが踏み込まれている状態のときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両の方向指示器が方向指示を開始するように操作されるときに、前記可能性がある前記所定の操作と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記車両の進行方向の地図情報に基づいて、前記車両が前記所定の状態であると判断する、
請求項1記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項9記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記地図情報に基づいて、前記車両が所定の角度より勾配の大きい降坂を所定の距離以上走行する状態になると判定するときに、前記可能性がある前記所定の状態と判断して前記第2スイッチをオンにする、
請求項9記載の車両用電源装置。 - 車両に搭載される車両用電源装置であって、
前記車両の外部にある電源から供給される電気エネルギを受電する受電部と、
前記受電部から出力される前記電気エネルギを蓄積する蓄電池と、
前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第1スイッチと、
前記第1スイッチと並列に接続され、かつ、前記受電部と前記蓄電池とを電気的に接続する第2スイッチと、
前記受電部、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両の状態が、前記蓄電池への充電が可能な状態であり、かつ、前記蓄電池への充電の発意がある状態であるときに、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオンにした後、前記受電部から前記電気エネルギを出力させる、
車両用電源装置。 - 前記充電が可能な状態とは、
前記車両が駐車中の状態のとき、
前記蓄電池の充電率が閾値未満の状態のとき、
前記受電部が前記外部にある電源と電気的に接続した状態のとき、および、
前記外部にある電源が電気エネルギを供給できる状態のとき、の少なくとも1つの状態である、
請求項12記載の車両用電源装置。 - 前記発意がある状態とは、
前記車両が備える充電開始のスイッチがオンにされた状態のとき、
前記車両が備えるタイマが所定の時刻になった状態のとき、
前記受電部による電気エネルギの受電が開始された状態のとき、の少なくとも1つである、
請求項12記載の車両用電源装置。 - 前記第1スイッチのオン抵抗値は、前記第2スイッチのオン抵抗値より小さい、
請求項12記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記第2スイッチを流れる電流の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項12記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記電流の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第2スイッチをオフにする、
請求項15記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記第2スイッチの端子間電圧の大きさが所定の閾値以上であるときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項12記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させた後、前記端子間電圧の大きさが前記所定の閾値未満となったとき、前記第2スイッチをオフにする、
請求項17記載の車両用電源装置。 - 前記制御部は、前記第2スイッチを電流の大きさが、前記蓄電池へ流れる電流の大きさに略等しいときは、前記受電部からの前記電気エネルギの出力を停止させる、
請求項12記載の車両用電源装置。
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