JP2000184508A - 車両のハイブリッド駆動システム - Google Patents

車両のハイブリッド駆動システム

Info

Publication number
JP2000184508A
JP2000184508A JP10360483A JP36048398A JP2000184508A JP 2000184508 A JP2000184508 A JP 2000184508A JP 10360483 A JP10360483 A JP 10360483A JP 36048398 A JP36048398 A JP 36048398A JP 2000184508 A JP2000184508 A JP 2000184508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
power
storage device
vehicle
drive system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10360483A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Yamada
淳 山田
Yoshiaki Yamada
良昭 山田
Yasuto Watanabe
慶人 渡邉
Masakazu Sasaki
正和 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP10360483A priority Critical patent/JP2000184508A/ja
Priority to KR1020017007573A priority patent/KR20010089643A/ko
Priority to CA002355672A priority patent/CA2355672A1/en
Priority to EP99910686A priority patent/EP1153788A4/en
Priority to PCT/JP1999/001494 priority patent/WO2000037278A1/ja
Priority to CNB998123072A priority patent/CN1213883C/zh
Priority to US09/868,233 priority patent/US6661108B1/en
Publication of JP2000184508A publication Critical patent/JP2000184508A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/907—Electricity storage, e.g. battery, capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】発電機の電力および蓄電装置の電力で車両の原
動機としての電動機を駆動するようにしたハイブリッド
駆動システムにおいて、その蓄電装置の充放電効率を高
めることにより、ブレーキ回生効果などによる燃費の改
善を十分に得られるようにする。また、蓄電装置のラン
ニングコストを節約できるようにする。 【解決手段】蓄電装置として、数多くのコンデンサセル
を直列に接続するコンデンサバンクと、各コンデンサセ
ルに並列に接続してそれぞれ端子電圧が所定値を越える
と充電電流をバイパスする並列モニタと、コンデンサバ
ンクへの充電電力を制御する定電流出力特性のスイッチ
ングコンバータと、を設ける。コンデンサバンクからの
放電電力を制御する動作範囲の広い定電圧出力特性のス
イッチングコンバータを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両のハイブリッ
ド駆動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の排気エミッションを改善するた
め、従来から発電機を駆動するエンジンと、車両の原動
機としての電動機と、を組み合わせるハイブリッド駆動
システムが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような車両におい
ては、発電機の余剰電力などを充電する蓄電装置にバッ
テリなど２次電池が適用されるが、２次電池は充放電効
率が悪く、ブレーキ回生（車両の制動時に電動機を発電
機として作動させることにより行われる）による燃費の
改善が十分に得られない。また、電池のサイクル寿命が
短く、ランニングコストも大きく嵩むという課題を抱え
る。また、特開平６ー２０９５０１号公報には、電動機
を駆動する電源（蓄電装置）のひとつにコンデンサが適
用されるが、コンデンサのエネルギ密度は低く、必要な
容量の確保に現状では蓄電装置の重量や体積が膨大にな
ってしまう。
【０００４】この発明は、このような課題を有効に解決
する手段の提供を目的とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】第１の発明では、発電
機の電力および蓄電装置の電力で車両の原動機としての
電動機を駆動するようにしたハイブリッド駆動システム
において、蓄電装置は数多くのコンデンサセルを直列に
接続するコンデンサバンクと、各コンデンサセルに並列
に接続してそれぞれ端子電圧が所定値を越えると充電電
流をバイパスする並列モニタと、コンデンサバンクへの
充電電力を制御する定電流出力特性のスイッチングコン
バータと、を備える。
【０００６】第２の発明では、第１の発明に係る蓄電装
置において、コンデンサバンクからの放電電力を制御す
る動作範囲の広い定電圧出力特性のスイッチングコンバ
ータを設ける。
【０００７】第３の発明では、第１の発明に係る蓄電装
置において、各コンデンサは静電容量の大きい電気二重
層型を適用する。
【０００８】
【発明の効果】第１の発明では、蓄電装置において、コ
ンデンサバンクの各コンデンサにそれぞれ並列モニタを
付加することにより、各コンデンサの静電容量や漏れ電
流のばらつきに関係なく、各コンデンサを均等に充放電
することができる。このため、電圧負担のばらつきを考
慮して耐電圧に余裕を見込む必要がなくなり、その分だ
け容量に換算して何割かの改善が可能になる。コンデン
サセル１個の耐電圧は小さいが、これらを直列に接続す
ることにより、必要な電圧に上げられる。また、コンデ
ンサは定電圧電源から充電すると、電源とコンデンサと
の間に存在する抵抗成分により充電電力の半分が熱にな
って失われてしまうが、スイッチングコンバータがコン
バータへの充電電力を定電流出力に制御するため、ブレ
ーキ回生時に電動機の発生する大電流で充電を行って
も、９０％以上の高い充電効率が得られ、燃費の大幅な
改善が可能になる。コンデンサは定電圧デバイスでな
く、電圧から蓄電量（ＳＯＣ）を簡単かつ正確に求めら
れるため、発電機を無駄なく効果的に制御することが可
能になる。また、コンデンサは充放電のサイクル寿命が
長く、ランニングコストが殆ど不要になる。
【０００９】第２の発明では、コンデンサは放電に伴っ
て端子電圧が０へと低下するが、動作範囲の広い定電圧
出力特性のスイッチングコンバータにより、貯蔵電力を
高い効率で有効に利用できる。たとえば、スイッチング
コンバータが定格出力電圧の１／２まで働くなら、コン
デンサの電力は端子電圧の２乗に比例するから、貯蔵電
力の７５％、定格出力電圧の１／４まで働くなら、貯蔵
電力の９４％まで利用できる。したがって、スイッチン
グコンバータの動作を車両の要求出力に応じて制御する
ことにより、車両の加速時などに大きな電流で放電を行
っても、高い効率が得られるのである。
【００１０】第３の発明では、静電容量の大きい電気二
重層型のコンデンサを適用することにより、蓄電装置の
重量と体積を車両への実用（搭載可能な）レベルに納め
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１において、１３は発電用のエ
ンジンであり、その出力軸に発電機１４の駆動軸が連結
される。発電機１４で発電される交流電力はコンバータ
１５を介して直流電力に変換され、電動機１０の駆動や
後述する蓄電装置１２の充電に供給される。
【００１２】１８は駆動輪の車軸（アクスル）であり、
その中間部にデファレンシャル１９が介装される。デフ
ァレンシャル１９のドライブピニオンにプロペラシャフ
ト１７を介してギヤボックス１６の出力軸が連結され
る。ギヤボックス１６はその回転軸に電動機（モータ）
１０の駆動軸が連結され、電動機１０の回転を所定のギ
ヤ比に減速して出力する。
【００１３】電動機１０はインバータ１１から交流電力
を受けると駆動される。その出力はギヤボックス１６，
プロペラシャフト１７，デファレンシャル１９，アクス
ル１１８を介して車輪（駆動輪）へ伝達される。
【００１４】蓄電装置１２は図２のように数多くのコン
デンサセル２１を直列に接続するコンデンサバンク２０
と、各コンデンサセル２１にそれぞれ付加する並列モニ
タ２２と、コンデンサバンク２０の充放電を制御する双
方向のスイッチングコンバータ２３と、を備える。
【００１５】並列モニタ２２はコンデンサ２１の端子電
圧を監視し、その電圧が設定値（所定値）を越えると、
電流をバイパスする回路であり、すべてのコンデンサセ
ル２１に１個ずつ並列に接続される。
【００１６】スイッチングコンバータ２３は、コンデン
サバンク２０への充電電力を制御する定電流出力特性
と、コンデンサバンク２０からの放電電力を制御する動
作範囲の広い定電圧出力特性と、を備えるものであり、
図示しないコントローラにより、車両の要求出力（アク
セル開度）に応じて放電電流を制御する。
【００１７】コンデンサ２１として静電容量の大きい電
気二重層型が適用される。コンデンサセル１個の耐電圧
は小さいが、これらを直列に接続することにより、必要
な電圧に上げられる。コンデンサバンク２０は、数多く
のコンデンサセル２１を直並列に接続するようにしても
良い。
【００１８】コントローラは車両の駆動力やブレーキ回
生などを制御するものであり、これらの制御に必要な検
出信号として車両のアクセル開度やブレーキ状態および
蓄電装置１２の蓄電量（ＳＯＣ）などが入力される。
【００１９】このような構成により、蓄電装置１２は発
電機１４の余剰電力やブレーキ回生時に電動機１０の発
生する制動電力で充電され、その貯蔵電力を車両の加速
時などに電動機１０へ供給する。コンデンサ２１は放電
に伴って端子電圧が０へと低下するが、広い動作範囲の
スイッチングコンバータ２３が放電電力を定電圧出力特
性に制御するため、各コンデンサ２１の貯蔵電力を高い
効率で有効に利用できる。
【００２０】たとえば、スイッチングコンバータ２３が
定格出力電圧の１／２まで働くなら、貯蔵電力の７５
％、定格出力電圧の１／４まで働くなら、貯蔵電力の９
４％まで利用できる。そのため、スイッチングコンバー
タ２３の動作を車両の要求出力に応じて制御することに
より、車両の加速時などに大きな電流で放電を行って
も、高い効率が得られる。
【００２１】コンデンサ２１の貯蔵電力Ｅｃは、 Ｅｃ＝１／２ＣＶ2…（１） Ｃ；静電容量 Ｖ；電
圧 で表される。コンデンサに定電圧電源から充電すると、
その電力Ｅｐは、 Ｅｐ＝ＱＶ＝ＣＶ2…（２） Ｑ；電荷 となり、充電電力Ｅｐと貯蔵電力Ｅｃとの比率つまり充
電効率は、（１）式と（２）式からＥｃ／Ｅｐを求める
と５０％となる。
【００２２】これは、コンデンサが２次電池のような定
電圧デバイスでなく、定電圧で充電すると、コンデンサ
と電源の間に存在する抵抗成分により、充電電力の半分
が熱になって失われてしまうからであるが、スイッチン
グコンバータ２３がコンデンサ２１への充電電力を定電
流出力に制御するため、ブレーキ回生時に電動機１０の
発生する大きな電流で充電を行っても、９０％以上の高
い充電効率が得られ、ブレーキ回生による燃費の大幅な
改善が可能になる。
【００２３】このように双方向のスイッチングコンバー
タ２３を介して充放電電流を制御するため、コンデンサ
を（たとえば、電池のピークアシスト用として）直接的
に負荷と接続する場合に較べると、電流変動幅が大幅に
小さくなる。そのため、コンデンサの内部抵抗を増すの
を許して電極の厚さを増やすこと（電荷を保持する活性
炭電極を使用する）により、１０〜１５Ｗｈ／ｋｇ以上
の高エネルギ密度のコンデンサが得られる。つまり、コ
ンデンサ２１として静電容量の大きい電気二重層型が適
用できるため、蓄電装置１２の重量と体積を車両への実
用レベルに納めることが可能になる。
【００２４】各コンデンサ２１にそれぞれ並列モニタ２
２を備えるため、各コンデンサ２１の静電容量や漏れ電
流のばらつきに関係なく、各コンデンサ２１を均等に充
放電することができる。このため、電圧負担のばらつき
を考慮して耐電圧に余裕を見込む必要がなくなり、容量
に換算して何割かの改善が可能になる。
【００２５】ここで、並列モニタ２２が一度作動するま
で充電すると、各コンデンサ２１の充放電は以後そこを
起点に行われるようになり、充放電に際して並列モニタ
２２の作動は自動的に落ちつくのであり、並列モニタ２
２のバイパス電流に原因する電力損失も最小限に抑えら
れる。
【００２６】ハイブリッド駆動システムにおいて、蓄電
装置１２はＳＯＣが適正範囲になるよう、充放電量を制
御する必要がある。リチウムイオン系の電池は、電池電
圧からＳＯＣを比較的正確に求められるが、バッテリな
ど一般の２次電池は、定電圧デバイスのため、ＳＯＣを
高精度で求めるのは難しい。コンデンサの場合、ＳＯＣ
と電圧の間に（１）式や（２）式の関係が在るので、電
圧から簡単かつ正確にＳＯＣを検出できる。このため、
蓄電装置１２のＳＯＣを正確に把握することにより、発
電機１４を駆動するエンジン１３の運転を無駄なく効果
的に制御することが可能になり、燃費の改善や走行性能
の向上をもたらす効果も得られる。
【００２７】コンデンサ２１は充放電のサイクル寿命も
長く、廃車まで殆ど交換不要なため、バッテリなど２次
電池に較べると、ランニングコストが僅かで済むという
利点も得られる。なお、インバータ１１の入力電圧範囲
が広い場合、スイッチングコンバータ２３に放電電流の
定電圧出力特性を与えなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す概略構成図である。
【図２】蓄電装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１０ 電動機 １１ インバータ １２ 蓄電装置 １３ エンジン １４ 発電機 １５ コンバータ ２０ コンデンサバンク ２１ コンデンサセル（コンデンサ） ２２ 並列モニタ ２３ スイッチングコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 3/00 (72)発明者 渡邉 慶人 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 正和 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA03 CA02 CC04 DA07 DA16 FA06 FA08 GB03 5H115 PA11 PA12 PA15 PC06 PG04 PI13 PI24 PO02 PU08 PU24 PU26 PV02 PV07 PV09 QE08 QN03 QN04 QN09 QN10 SE02 SE03 SE05 SE10 TI01 TO12 TO13 TO21 TO23 5H730 AA14 AS00 AS04 AS08 AS13 FD03 FD33

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】発電機の電力および蓄電装置の電力で車両
    の原動機としての電動機を駆動するようにしたハイブリ
    ッド駆動システムにおいて、蓄電装置は数多くのコンデ
    ンサセルを直列に接続するコンデンサバンクと、各コン
    デンサセルに並列に接続してそれぞれ端子電圧が所定値
    を越えると充電電流をバイパスする並列モニタと、コン
    デンサバンクへの充電電力を制御する定電流出力特性の
    スイッチングコンバータと、を備えたことを特徴とする
    車両のハイブリッド駆動システム。
  2. 【請求項２】蓄電装置において、コンデンサバンクから
    の放電電力を制御する動作範囲の広い定電圧出力特性の
    スイッチングコンバータを設けたことを特徴とする請求
    項１に記載のハイブリッド駆動システム。
  3. 【請求項３】蓄電装置において、各コンデンサは静電容
    量の大きい電気二重層型を適用したことを特徴とする請
    求項１に記載のハイブリッド駆動システム。
JP10360483A 1998-12-18 1998-12-18 車両のハイブリッド駆動システム Pending JP2000184508A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10360483A JP2000184508A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 車両のハイブリッド駆動システム
KR1020017007573A KR20010089643A (ko) 1998-12-18 1999-03-24 하이브리드 구동 장치
CA002355672A CA2355672A1 (en) 1998-12-18 1999-03-24 Hybrid drive system
EP99910686A EP1153788A4 (en) 1998-12-18 1999-03-24 HYBRID DRIVE SYSTEM
PCT/JP1999/001494 WO2000037278A1 (fr) 1998-12-18 1999-03-24 Systeme d'entrainement hybride
CNB998123072A CN1213883C (zh) 1998-12-18 1999-03-24 混合驱动装置
US09/868,233 US6661108B1 (en) 1998-12-18 1999-03-24 Hybrid drive device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10360483A JP2000184508A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 車両のハイブリッド駆動システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000184508A true JP2000184508A (ja) 2000-06-30

Family

ID=18469601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10360483A Pending JP2000184508A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 車両のハイブリッド駆動システム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6661108B1 (ja)
EP (1) EP1153788A4 (ja)
JP (1) JP2000184508A (ja)
KR (1) KR20010089643A (ja)
CN (1) CN1213883C (ja)
CA (1) CA2355672A1 (ja)
WO (1) WO2000037278A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247979A3 (de) * 2001-04-03 2006-02-22 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH System zur Speicherung von elektrischer Energie, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Energiespeichersystems
CN1333510C (zh) * 2001-10-02 2007-08-22 日本电子株式会社 连接切换控制式电容器蓄电装置
WO2014125936A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Ｄｃ－ｄｃコンバータの制御装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4133019B2 (ja) * 2002-06-21 2008-08-13 日産ディーゼル工業株式会社 車両の蓄電制御装置
JP4529959B2 (ja) * 2006-08-24 2010-08-25 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5036416B2 (ja) * 2007-06-15 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに充放電制御方法
US8076797B2 (en) * 2008-05-15 2011-12-13 Indy Power Systems Llc Energy transfer circuit and method
US8401779B2 (en) * 2009-06-08 2013-03-19 Lear Corporation SEG (smart energy gateway) for optimized energy flow control
US9187083B2 (en) * 2009-09-16 2015-11-17 Polaris Industries Inc. System and method for charging an on-board battery of an electric vehicle
KR100964016B1 (ko) * 2010-02-11 2010-06-15 주식회사 윌링스 배터리 충전기능이 구비된 전기 자동차의 구동시스템
US8981710B2 (en) 2010-09-20 2015-03-17 Indy Power Systems Llc Energy management system
WO2012129379A2 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Carmil Energy, Inc. Oscillating shuttle feedback circuit and method for use in electricity generation
US9812949B2 (en) 2013-10-10 2017-11-07 Indy Power Systems Llc Poly-phase inverter with independent phase control
US10300786B2 (en) 2014-12-19 2019-05-28 Polaris Industries Inc. Utility vehicle
JP2019521028A (ja) 2016-06-14 2019-07-25 ポラリス インダストリーズ インコーポレーテッド ハイブリッドユーティリティビークル
US10780770B2 (en) 2018-10-05 2020-09-22 Polaris Industries Inc. Hybrid utility vehicle
US11370266B2 (en) 2019-05-16 2022-06-28 Polaris Industries Inc. Hybrid utility vehicle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0194182A (ja) * 1987-03-19 1989-04-12 Nippon Air Brake Co Ltd 折戸開閉装置
DE69330799T2 (de) * 1992-04-03 2002-05-29 Jeol Ltd Stromversorgung mit Speicherkondensator
US5318142A (en) 1992-11-05 1994-06-07 Ford Motor Company Hybrid drive system
JP3539988B2 (ja) * 1993-06-25 2004-07-07 株式会社デンソー 車両用スタータ装置
JP3496360B2 (ja) * 1995-09-14 2004-02-09 日産自動車株式会社 組電池の充電制御装置
JP3288928B2 (ja) * 1996-06-14 2002-06-04 日野自動車株式会社 車載電池の制御装置
JPH1094182A (ja) 1996-09-13 1998-04-10 Honda Motor Co Ltd 電源装置および電気自動車
JPH10108304A (ja) 1996-09-27 1998-04-24 Toyota Autom Loom Works Ltd ハイブリッド車の制御装置
JP3637163B2 (ja) * 1996-10-01 2005-04-13 本田技研工業株式会社 蓄電式電源装置
JP3563218B2 (ja) 1996-12-17 2004-09-08 本田技研工業株式会社 電気自動車
JPH10178705A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Toyota Autom Loom Works Ltd 電気自動車
US6047787A (en) * 1998-02-03 2000-04-11 Ecostar Electric Drive Systems Llc Voltage control method for an electric motor control system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247979A3 (de) * 2001-04-03 2006-02-22 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH System zur Speicherung von elektrischer Energie, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Energiespeichersystems
CN1333510C (zh) * 2001-10-02 2007-08-22 日本电子株式会社 连接切换控制式电容器蓄电装置
WO2014125936A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Ｄｃ－ｄｃコンバータの制御装置
JP2014158343A (ja) * 2013-02-15 2014-08-28 Hitachi Automotive Systems Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータの制御装置
US9413256B2 (en) 2013-02-15 2016-08-09 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Control device of DC-DC converter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010089643A (ko) 2001-10-08
CN1213883C (zh) 2005-08-10
EP1153788A4 (en) 2003-05-21
CA2355672A1 (en) 2000-06-29
US6661108B1 (en) 2003-12-09
WO2000037278A1 (fr) 2000-06-29
EP1153788A1 (en) 2001-11-14
CN1323266A (zh) 2001-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3655277B2 (ja) 電動モータ電源管理システム
JP2000184508A (ja) 車両のハイブリッド駆動システム
CN101443978B (zh) 蓄电装置的充放电控制装置和充放电控制方法以及电动车辆
CN101553967B (zh) 二次电池的充放电控制装置以及具有其的车辆
US7933694B2 (en) Power supply system and vehicle including the same, and method of controlling power supply system
US8423210B2 (en) Power supply system and vehicle including the same, and method of controlling power supply system
JP3716618B2 (ja) 組電池の制御装置
JP5250928B2 (ja) 電池システムの充電状態バランス回復方法
CN101484332A (zh) 车辆的电力控制装置
JPH10271611A (ja) 電気自動車の電源システム
JPH11332023A (ja) 電気自動車用バッテリー
CN101284532A (zh) 一种混合动力汽车的电池荷电状态soc的控制方法
JPH10295045A (ja) ハイブリッド電気自動車の発電制御装置
JP2001275205A (ja) ２次電池と発電機の併用システムの制御装置
CN103380043A (zh) 混合动力车辆的驱动控制装置
JP2000295715A (ja) 電気自動車の電源システム
CN112105521A (zh) 用于电驱动的车辆的***以及相关的车辆和相关的方法
JP3389324B2 (ja) 電動車両用ハイブリッド電源装置
Hamid et al. Energy harvesting through regenerative braking using hybrid storage system in electric vehicles
JP4192658B2 (ja) 車両の制御装置および制御方法
JP5069484B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
Wong et al. Parallel configuration in energy management control for the fuel cell-battery-ultracapacitor hybrid vehicles
JP2973657B2 (ja) シリーズハイブリッド車における電力配分装置
CN111483453A (zh) 一种中重卡双bsg弱混***及控制方法
JPH09233608A (ja) ハイブリッド電気自動車

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040430

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040512

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20040702