JP2006158124A - Power supply system and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力供給システムおよび車両に関し、特に、車両外部へ電力を供給可能な車両とその車両から電力の供給を受ける電気負荷との接続機構に関する。 The present invention relates to an electric power supply system and a vehicle, and more particularly to a connection mechanism between a vehicle capable of supplying electric power to the outside of the vehicle and an electric load receiving electric power from the vehicle.
特開2002−84673号公報(特許文献1)は、電気自動車と住宅側との間で相互に電力伝達可能な電力マネジメントシステムを開示する。この電力マネジメントシステムは、住宅側に備えられた充電パドルを電気自動車側に備えられたインレットと接続することによって、電気自動車と住宅側とで電力の授受を行なう。そして、この電力マネジメントシステムでは、系統電力が停電すると、上記のインレットおよび充電パドルを介して電気自動車から家庭内負荷へ電力が供給される(特許文献1参照)。
特開2002−84673号公報で開示された電力マネジメントシステムでは、所定時間間隔で系統電力が正常であるか否かがチェックされ、系統電力の停電が検出されると、電気自動車から家庭内負荷へ給電され、系統電力が正常に復帰すると、電気自動車から家庭内負荷への給電が終了する。 In the power management system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-84673, whether or not the system power is normal at a predetermined time interval is checked, and when a power failure of the system power is detected, the electric vehicle moves to the home load. When power is supplied and the system power returns to normal, the power supply from the electric vehicle to the home load ends.
しかしながら、利用者は、家庭内負荷への給電が系統電力から行なわれているのか、それとも電気自動車から行なわれているのかを区別することができず、電気自動車から家庭内負荷へ給電が行なわれているときに充電パドルとインレットとの接続を不用意に絶ってしまうおそれがある。 However, the user cannot distinguish whether power is supplied to the home load from the grid power or from the electric vehicle, and power is supplied from the electric vehicle to the home load. There is a risk that the connection between the charging paddle and the inlet will be cut off accidentally.
そこで、この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、車両から車両外部の電気負荷への給電が行なわれているときに車両と電気負荷との接続が絶たれることを防止する電力供給システムを提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to disconnect the vehicle from the electrical load when power is supplied from the vehicle to the electrical load outside the vehicle. It is to provide a power supply system that prevents the occurrence of power failure.
また、この発明の別の目的は、車両外部の電気負荷へ給電を行なっているときに車両と電気負荷との接続が絶たれることを防止する車両を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a vehicle that prevents disconnection between the vehicle and the electrical load when power is supplied to the electrical load outside the vehicle.
この発明によれば、電力供給システムは、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両と、車両を電気負荷と接続する接続装置と、車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするロック装置とを備える。 According to the present invention, the power supply system includes a vehicle capable of supplying power to an electrical load outside the vehicle, a connection device that connects the vehicle to the electrical load, and power supply from the vehicle to the electrical load via the connection device. And a locking device for locking the connection by the connecting device when being performed.
好ましくは、電力供給システムは、商用系統電源の停電時、商用系統電源を電気負荷から電気的に切離し、車両を電気負荷と電気的に接続する切替装置をさらに備え、ロック装置は、商用系統電源の停電時、切替装置の動作に連動して接続装置による接続をロックする。 Preferably, the power supply system further includes a switching device that electrically disconnects the commercial system power supply from the electrical load and electrically connects the vehicle to the electrical load at the time of a power failure of the commercial system power supply. During a power failure, the connection by the connection device is locked in conjunction with the operation of the switching device.
また、この発明によれば、電力供給システムは、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両と、車両を電気負荷と接続する接続装置と、商用系統電源の停電時、商用系統電源を電気負荷から電気的に切離し、車両を電気負荷と電気的に接続する切替装置と、商用系統電源の停電時、切替装置の動作に連動して動作する報知装置とを備える。 Further, according to the present invention, the power supply system includes a vehicle that can supply power to an electric load outside the vehicle, a connection device that connects the vehicle to the electric load, and a power supply for the commercial system power supply during a power failure of the commercial system power supply. A switching device that is electrically disconnected from the load and electrically connects the vehicle to the electrical load, and a notification device that operates in conjunction with the operation of the switching device during a power failure of the commercial system power supply.
好ましくは、車両は、電気負荷が商用系統電源から電力の供給を受けているとき、電気負荷への電力の供給を停止する。 Preferably, the vehicle stops the supply of electric power to the electric load when the electric load is supplied with electric power from the commercial power supply.
好ましくは、車両は、Y結線された第1の3相コイルをステータコイルとして含む第1のモータジェネレータと、Y結線された第2の3相コイルをステータコイルとして含む第1のモータジェネレータと、第1および第2の3相コイルにそれぞれ接続され、第1および第2のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第1および第2のインバータと、第1および第2のインバータの動作を制御する制御装置とを含み、制御装置は、第1および第2の3相コイルの中性点間に電気負荷に供給する交流電力を生成するように、第1および第2のインバータを制御する。 Preferably, the vehicle includes a first motor generator including a Y-connected first three-phase coil as a stator coil, a first motor generator including a Y-connected second three-phase coil as a stator coil, First and second inverters connected to the first and second three-phase coils, respectively, for driving the first and second motor generators, respectively, and a control device for controlling the operation of the first and second inverters The control device controls the first and second inverters so as to generate AC power to be supplied to the electric load between the neutral points of the first and second three-phase coils.
また、この発明によれば、車両は、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両であって、電力を生成する電力生成装置と、当該車両を電気負荷と接続する接続装置と、当該車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするロック装置とを備える。 According to the invention, the vehicle is a vehicle capable of supplying electric power to an electric load outside the vehicle, and includes a power generation device that generates electric power, a connection device that connects the vehicle to the electric load, and the vehicle And a lock device that locks the connection by the connection device when power is supplied to the electrical load via the connection device.
好ましくは、車両は、ロック装置のロック動作に連動して動作する報知装置をさらに備える。 Preferably, the vehicle further includes a notification device that operates in conjunction with a locking operation of the locking device.
この発明による電力供給システムにおいては、車両外部の電気負荷に電力を供給可能な車両は、接続装置によって電気負荷と接続される。そして、ロック装置は、車両から接続装置を介して電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、接続装置による接続をロックするので、接続装置による接続の解除が禁止され、利用者は、車両から電気負荷への給電中に車両を電気負荷から切離すことができない。 In the power supply system according to the present invention, the vehicle capable of supplying power to the electric load outside the vehicle is connected to the electric load by the connecting device. The lock device locks the connection by the connection device when power is supplied from the vehicle to the electric load via the connection device, so that the connection device is prohibited from being released. The vehicle cannot be disconnected from the electrical load during power feeding from the vehicle to the electrical load.
したがって、この発明によれば、車両から電気負荷への給電中に車両と電気負荷との接続が利用者によって不用意に切離されることを防止できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the connection between the vehicle and the electrical load from being inadvertently disconnected by the user during power feeding from the vehicle to the electrical load.
また、この発明による電力供給システムにおいては、商用系統電源の停電時に電気負荷の電力供給元を商用系統電源から車両に切替える切替装置の動作に連動して動作する報知装置を備えるので、車両から電気負荷への給電に応じて報知手段が動作する。 In addition, the power supply system according to the present invention includes a notification device that operates in conjunction with the operation of the switching device that switches the power supply source of the electrical load from the commercial power supply to the vehicle at the time of a power failure of the commercial power supply. The notifying means operates in response to power supply to the load.
したがって、この発明によれば、車両から電気負荷へ給電中であることを利用者へ確実に報知することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably notify the user that power is being supplied from the vehicle to the electric load.
また、この発明による電力供給システムによれば、電気負荷が商用系統電源から電力の供給を受けているとき、車両は、電気負荷への電力の供給を停止するので、車両の燃費の悪化を防止することができる。 Further, according to the power supply system of the present invention, when the electric load is supplied with electric power from the commercial power supply, the vehicle stops supplying electric power to the electric load, thereby preventing deterioration of the fuel consumption of the vehicle. can do.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による電力供給システムの全体ブロック図である。図1を参照して、この電力供給システム1は、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)10と、住宅負荷20と、自動切替装置30と、コネクタ40,45と、ロック装置50と、表示灯56と、ACラインACL1,ACL2と、車両側ラインLC1,LC2と、住宅側ラインLH1〜LH10とを備える。そして、ハイブリッド自動車10側のコネクタ40は、住宅側のコネクタ45と接続される。
[Embodiment 1]
1 is an overall block diagram of a power supply system according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, this power supply system 1 includes a
ハイブリッド自動車10は、エンジンに加え、バッテリとインバータとインバータによって駆動されるモータジェネレータとを動力源とする自動車である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、バッテリからの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータジェネレータを回転させることによって動力源を得る。そして、ハイブリッド自動車10は、車両の停止時、後述する方法により商用電源用の交流電力を発生し、その発生した交流電力をACラインACL1,ACL2へ出力する。
The
このハイブリッド自動車10は、動力出力装置12と、ECU(Electronic Control Unit)14と、電源ノード16と、接地ノード18とを含む。動力出力装置12は、ACラインACL1,ACL2と接続される。ECU14は、車両側ラインLC1と接続される。電源ノード16および接地ノード18は、それぞれ車両側ラインLC1,LC2に接続される。
動力出力装置12は、このハイブリッド自動車10の駆動力を発生し、その発生した駆動力によって車両の駆動トルクを発生する。また、動力出力装置12は、車両の停止時、ECU14からの制御指令に応じて商用電源用の交流電力を発生し、その発生した交流電力をACラインACL1,ACL2へ出力する。
The
ECU14は、車両側ラインLC1の電圧レベルによって決定される発電許可信号/ENに基づいて、住宅側から交流電力の供給が要求されているか否かを判定する。そして、ECU14は、発電許可信号/ENがL(論理ロー)レベルのとき、住宅側から電力供給が要求されていると判定し、商用電源用の交流電力を出力するように動力出力装置12へ制御指令を出力する。また、ECU14は、発電許可信号/ENがH(論理ハイ)レベルになると、商用電源用の交流電力の出力を停止するように動力出力装置12へ指令を出力する。なお、発電許可信号/ENについては、後ほど説明する。
The
住宅負荷20は、通常、商用系統電源60から自動切替装置30を介して交流電力の供給を受ける。一方、商用系統電源60が停電すると、自動切替装置30が動作し、住宅負荷20は、ハイブリッド自動車10から自動切替装置30を介して交流電力の供給を受ける。すなわち、この電力供給システム1においては、ハイブリッド自動車10は、商用系統電源60の非常用電源として用いられる。
The
自動切替装置30は、住宅負荷20と商用系統電源60およびハイブリッド自動車10との間に配設され、スイッチ32,34,36と、電磁コイル38とを含む。電磁コイル38は、商用系統電源60に接続される住宅側ラインLH3,LH4に接続され、商用系統電源60から住宅負荷20への給電が行なわれているとき、スイッチ32,34,36に作用する磁力を発生する。
スイッチ32,34,36は、電磁コイル38からの磁力作用を受けて互いに連動して動作する。すなわち、電磁コイル38に電流が流れているとき、スイッチ32は、住宅負荷20に接続される住宅側ラインLH1を住宅側ラインLH3と接続し、スイッチ34は、住宅負荷20に接続される住宅側ラインLH2を住宅側ラインLH4と接続し、スイッチ36は、住宅側ラインLH7を住宅側ラインLH8から切離す。一方、電磁コイル38に電流が流れていないとき、スイッチ32は、住宅側ラインLH1をコネクタ45に接続される住宅側ラインLH5と接続し、スイッチ34は、住宅側ラインLH2をコネクタ45に接続される住宅側ラインLH6と接続し、スイッチ36は、住宅側ラインLH7を住宅側ラインLH8と接続する。
The
ロック装置50は、電磁コイル52と、ロック用部材54とを含む。電磁コイル52は、スイッチ36に接続される住宅側ラインLH8に一端が接続され、コネクタ45に接続される住宅側ラインLH10に他端が接続される。そして、電磁コイル52は、電流が流されると、ロック用部材54に作用する磁力を発生する。
The
ロック用部材54は、電磁コイル52に電流が流れているときに電磁コイル52が発生する磁力によって動作する。すなわち、電磁コイル52に電流が流れているとき、ロック用部材54は、電磁コイル52からの磁力によってコネクタ40,45に嵌合され、コネクタ40,45の接続をロックする。すなわち、ロック用部材54は、コネクタ40,45の接続の解除を禁止する。一方、電磁コイル52に電流が流れていないとき、ロック用部材54は、コネクタ16,40から外れ、コネクタ40,45の接続のロックを解除する。
The
表示灯56は、コネクタ45に接続される住宅側ラインLH9に一端が接続され、スイッチ36に接続される住宅側ラインLH7に他端が接続される。そして、表示灯56は、電流が流されると、ハイブリッド自動車10から住宅負荷20へ給電中であることを利用者に報知するために点灯する。
One end of the
この電力供給システム1においては、商用系統電源60が停電すると、自動切替装置30が動作し、住宅側ラインLH1,LH2は、それぞれ住宅側ラインLH5,LH6と接続され、住宅側ラインLH8は、住宅側ラインLH7と接続される。これにより、住宅負荷20は、コネクタ40,45を介してハイブリッド自動車10と接続される。また、電源ノード16から、車両側ラインLC1、コネクタ40,45、住宅側ラインLH9、表示灯56、住宅側ラインLH7、スイッチ36、住宅側ラインLH8、電磁コイル52、住宅側ラインLH10、コネクタ45,40、および車両側ラインLC2を介して、接地ノード18までの回路が構成され、電源ノード16から接地ノード18へ電流が流される。
In this power supply system 1, when the
そうすると、車両側ラインLC1の電位が低下し、発電許可信号/ENは、Lレベルとなる。これにより、ECU14は、住宅側から発電要求がなされたことを認識し、商用電源用の交流電力を出力するように動力出力装置12へ制御指令を出力する。そして、電源ノード16から接地ノード18へ電流が流されるので、表示灯56が点灯するとともに、ロック装置50が動作し、ロック用部材54によってコネクタ40,45の接続がロックされる。
As a result, the potential of the vehicle-side line LC1 decreases, and the power generation permission signal / EN becomes L level. Thereby, ECU14 recognizes that the electric power generation request | requirement was made from the house side, and outputs a control command to the
一方、商用系統電源60が復電すると、自動切替装置30によって、住宅側ラインLH1,LH2は、それぞれ住宅側ラインLH3,LH4と接続され、住宅側ラインLH8は、住宅側ラインLH7から切離される。これにより、ハイブリッド自動車10は、住宅負荷20から電気的に切離され、住宅負荷20は、商用系統電源60からの給電を受ける。また、住宅側ラインLH7,LH8が電気的に切離されるので、電源ノード16から接地ノード18へ電流は流されず、車両側ラインLC1の電位は上昇する。これにより、発電許可信号/ENをHレベルとなり、ECU14は、商用電源用の交流電力の出力を停止するように動力出力装置12へ指令を出力する。そして、表示灯56が消灯するとともに、ロック用部材54によるコネクタ40,45の接続のロックが解除される。
On the other hand, when the
図2は、図1に示したハイブリッド自動車10に搭載される動力出力装置12の概略ブロック図である。図2を参照して、動力出力装置12は、バッテリBと、昇圧コンバータ110と、インバータ120,130と、モータジェネレータMG1,MG2と、リレー回路140と、制御装置160と、コンデンサC1,C2と、電源ラインPL1,PL2と、接地ラインSLと、U相ラインUL1,UL2と、V相ラインVL1,VL2と、W相ラインWL1,WL2とからなる。
FIG. 2 is a schematic block diagram of
直流電源であるバッテリBは、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。バッテリBは、発生した直流電圧を昇圧コンバータ110へ出力し、また、昇圧コンバータ110から出力される直流電圧によって充電される。
The battery B, which is a direct current power source, is composed of, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion. Battery B outputs the generated DC voltage to boost
昇圧コンバータ110は、リアクトルL1と、npn型トランジスタQ1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。リアクトルL1は、電源ラインPL1に一端が接続され、npn型トランジスタQ1,Q2の接続点に他端が接続される。npn型トランジスタQ1,Q2は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)からなり、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に直列に接続され、制御装置160からの信号PWCをベースに受ける。そして、各npn型トランジスタQ1,Q2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードD1,D2がそれぞれ接続される。
この昇圧コンバータ110は、バッテリBから供給される直流電圧を昇圧して電源ラインPL2へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ110は、制御装置160からの信号PWCに基づいて、npn型トランジスタQ2のスイッチング動作に応じて流れる電流をリアクトルL1に磁場エネルギーとして蓄積することによってバッテリBからの直流電圧を昇圧し、その昇圧した電圧をnpn型トランジスタQ2がオフされたタイミングに同期してダイオードD1を介して電源ラインPL2へ出力する。また、昇圧コンバータ110は、制御装置160からの信号PWCに基づいて、インバータ120および/または130から受ける直流電圧をバッテリBの電圧レベルに降圧してバッテリBを充電する。
インバータ120は、U相アーム121、V相アーム122およびW相アーム123を含む。U相アーム121、V相アーム122およびW相アーム123は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。U相アーム121は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ11,Q12からなり、V相アーム122は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ13,Q14からなり、W相アーム123は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ15,Q16からなる。各npn型トランジスタQ11〜Q16は、たとえばIGBTからなる。各npn型トランジスタQ11〜Q16のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD11〜D16がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各npn型トランジスタの接続点は、U,V,W各相ラインUL1,VL1,WL1を介してモータジェネレータMG1の各相コイルの中性点N1と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
このインバータ120は、制御装置160からの信号PWM1に基づいて、電源ラインPL2から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換してモータジェネレータMG1を駆動する。これにより、モータジェネレータMG1は、トルク指令値TR1によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ120は、エンジンENGからの出力を受けてモータジェネレータMG1が発電した3相交流電圧を制御装置160からの信号PWM1に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインPL2へ出力する。
インバータ130は、U相アーム131、V相アーム132およびW相アーム133を含む。U相アーム131、V相アーム132およびW相アーム133は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に並列に接続される。U相アーム131は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ21,Q22からなり、V相アーム132は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ23,Q24からなり、W相アーム133は、直列に接続されたnpn型トランジスタQ25,Q26からなる。各npn型トランジスタQ21〜Q26も、たとえばIGBTからなる。各npn型トランジスタQ21〜Q26のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD21〜D26がそれぞれ接続される。そして、インバータ130においても、各相アームにおける各npn型トランジスタの接続点は、U,V,W各相ラインUL2,VL2,WL2を介してモータジェネレータMG2の各相コイルの中性点N2と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
このインバータ130は、制御装置160からの信号PWM2に基づいて、電源ラインPL2から供給される直流電圧を3相交流電圧に変換してモータジェネレータMG2を駆動する。これにより、モータジェネレータMG2は、トルク指令値TR2によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ130は、車両の回生制動時、駆動輪170の回転力を受けてモータジェネレータMG2が発電した3相交流電圧を制御装置160からの信号PWM2に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインPL2へ出力する。
コンデンサC1は、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間に接続され、電源ラインPL1と接地ラインSLとの間の電圧変動を平滑化する。コンデンサC2は、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間に接続され、電源ラインPL2と接地ラインSLとの間の電圧変動を平滑化する。 Capacitor C1 is connected between power supply line PL1 and ground line SL, and smoothes voltage fluctuations between power supply line PL1 and ground line SL. Capacitor C2 is connected between power supply line PL2 and ground line SL, and smoothes voltage fluctuations between power supply line PL2 and ground line SL.
モータジェネレータMG1,MG2は、たとえば、3相交流同期電動機からなり、それぞれY結線された3相コイルをステータコイルとして含む。モータジェネレータMG1,MG2は、それぞれエンジンENGおよび駆動輪170に連結される。そして、モータジェネレータMG1は、インバータ120によって駆動され、エンジンENGの出力を用いて3相交流電圧を発生し、その発生した3相交流電圧をインバータ120へ出力する。また、モータジェネレータMG1は、インバータ120から受ける3相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンENGの始動を行なう。モータジェネレータMG2は、インバータ130によって駆動され、インバータ130から受ける3相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータMG2は、車両の回生制動時、3相交流電圧を発生してインバータ130へ出力する。
Motor generators MG1 and MG2 are made of, for example, a three-phase AC synchronous motor and each include a Y-connected three-phase coil as a stator coil. Motor generators MG1 and MG2 are coupled to engine ENG and drive
そして、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2には、リレー回路140を介してそれぞれACラインACL1,ACL2が接続され、モータジェネレータMG1,MG2は、後述する方法により中性点N1,N2間に発生した商用電源用の交流電圧VacをACラインACL1,ACL2へ出力する。
AC lines ACL1 and ACL2 are connected to neutral points N1 and N2 of motor generators MG1 and MG2 through
リレー回路140は、リレーRY1,RY2を含む。リレー回路140は、制御装置160からの動作指令に応じてモータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2とACラインACL1,ACL2との接続/切離しを行なう。
制御装置160は、モータジェネレータMG1,MG2のトルク指令値およびモータ回転数、バッテリBのバッテリ電圧、ならびに昇圧コンバータ110の出力電圧(インバータ120,130の入力電圧に相当する。以下同じ。)に基づいて、昇圧コンバータ110を駆動するための信号PWCを生成し、その生成した信号PWCを昇圧コンバータ110へ出力する。なお、モータジェネレータMG1,MG2のモータ回転数、バッテリBのバッテリ電圧、および昇圧コンバータ110の出力電圧の各々は、図示されないセンサによって検出される。
また、制御装置160は、インバータ120の入力電圧ならびにモータジェネレータMG1のモータ電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータMG1を駆動するための信号PWM1を生成し、その生成した信号PWM1をインバータ120へ出力する。さらに、制御装置160は、インバータ130の入力電圧ならびにモータジェネレータMG2のモータ電流およびトルク指令値に基づいて、モータジェネレータMG2を駆動するための信号PWM2を生成し、その生成した信号PWM2をインバータ130へ出力する。なお、モータジェネレータMG1,MG2のモータ電流は、図示されない電流センサによって検出される。
ここで、制御装置160は、ECU14(図示せず)から交流電力を生成するための制御指令を受けているとき、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に商用電源用の交流電圧Vacが発生するように、インバータ120,130を制御するための信号PWM1,PWM2を生成する。
Here, when
図3は、図2に示したモータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電圧Vacが発生しているときのインバータ120,130のデューティーの総和および交流電圧Vacの波形図である。図3を参照して、曲線k1は、インバータ120のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示し、曲線k2は、インバータ130のスイッチング制御におけるデューティーの総和の変化を示す。ここで、デューティーの総和とは、各インバータにおける上アームのオンデューティーから下アームのオンデューティーを減算したものである。図3において、デューティーの総和が正のときは、対応するモータジェネレータの中性点電位がインバータ120,130の入力電圧の中間電位よりも高くなることを示し、デューティーの総和が負のときは、中性点電位がインバータ120,130の入力電圧の中間電位よりも低くなることを示す。
FIG. 3 is a waveform diagram of the duty summation of
制御装置160は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に商用電源用の交流電圧Vacを発生させるとき、インバータ120のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線k1に従って変化させ、インバータ130のデューティーの総和を商用交流周波数で変動する曲線k2に従って変化させる。ここで、曲線k2は、曲線k1の位相を反転した曲線である。すなわち、インバータ130のデューティーの総和は、インバータ120のデューティーの総和が変化する位相を反転した位相で周期的に変えられる。
When generating AC voltage Vac for commercial power supply between neutral points N1 and N2 of motor generators MG1 and MG2,
そうすると、時刻t0〜t1においては、中性点N1の電位は、インバータ120,130の入力電圧の中間電位よりも高くなり、中性点N2の電位は、その中間電位よりも低くなり、中性点N1,N2間に正側の交流電圧Vacが発生する。そして、インバータ120の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点N1からACラインACL1、住宅負荷20およびACラインACL2を介して中性点N2へ流れ、中性点N2からインバータ130の下アームへ流れる。
Then, at time t0 to t1, the potential at the neutral point N1 becomes higher than the intermediate potential of the input voltages of the
時刻t1〜t2においては、中性点N1の電位は、インバータ120,130の入力電圧の中間電位よりも低くなり、中性点N2の電位は、その中間電位よりも高くなり、中性点N1,N2間に負側の交流電圧Vacが発生する。そして、インバータ130の上アームから下アームに流れ込むことができない余った電流が中性点N2からACラインACL2、住宅負荷20およびACラインACL1を介して中性点N1へ流れ、中性点N1からインバータ120の下アームへ流れる。
From time t1 to t2, the potential at the neutral point N1 is lower than the intermediate potential of the input voltages of the
このようにして、この動力出力装置12は、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に商用電源用の交流電圧Vacを発生させることができる。
In this way,
以上のように、この実施の形態1による電力供給システム1によれば、商用系統電源60が停電すると、自動切替装置30が動作し、住宅負荷20は、ハイブリッド自動車10からの給電を受ける。そして、自動切替装置30に連動してロック装置50が動作し、ロック用部材54は、コネクタ40,45の接続をロックするので、ハイブリッド自動車10から住宅負荷20への給電中、コネクタ40,45の接続の解除がロック用部材54によって禁止される。したがって、ハイブリッド自動車10から住宅負荷20への給電中に、コネクタ40,45が利用者によって不用意に切離されることを防止できる。
As described above, according to the power supply system 1 according to the first embodiment, when the commercial
また、自動切替装置30に連動して表示灯56が点灯するので、ハイブリッド自動車10から住宅負荷20へ給電中であることを利用者に確実に報知することができる。
Further, since the
さらに、ハイブリッド自動車10は、動力出力装置12に備えられるモータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電力を発生させて出力するので、住宅負荷20に供給する交流電力を発生させるための専用のインバータを備える必要はない。
Furthermore, since
また、さらに、この電力供給システム1によれば、商用系統電源60が復電すると、ECU14は、発電許可信号/ENに基づいて商用電源用の交流電力の出力を停止させるので、ハイブリッド自動車10の燃費の悪化が防止される。
Further, according to the power supply system 1, when the commercial
[実施の形態2]
図4は、この発明の実施の形態2による電力供給システムの全体ブロック図である。図4を参照して、この電力供給システム1Aは、ハイブリッド自動車10Aと、住宅負荷20と、自動切替装置30と、コネクタ45と、住宅側ラインLH1〜LH8とを備える。そして、ハイブリッド自動車10Aは、動力出力装置12と、ECU14と、電源ノード16と、接地ノード18と、コネクタ40と、ロック装置50と、表示灯56と、ACラインACL1,ACL2と、車両側ラインLC11〜LC14とを含む。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is an overall block diagram of a power supply system according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 4, this
この実施の形態2による電力供給システム1Aでは、ハイブリッド自動車10A側のコネクタ40、ロック装置50、および表示灯56がハイブリッド自動車10Aに搭載される。そして、住宅側のコネクタ45は、ハイブリッド自動車10Aに搭載されるコネクタ40に接続される。
In the
なお、この実施の形態2による電力供給システム1Aの動作は、実施の形態1による電力供給システム1の動作と同じである。
The operation of the
なお、特に図示しないが、ハイブリッド自動車10Aに搭載された灯火装置(尾灯や後退灯など)や方向指示器などを表示灯56として流用してもよい。
Although not particularly illustrated, a lighting device (such as a taillight or a backward light) mounted on the
以上のように、この実施の形態2による電力供給システム1Aによっても、実施の形態1による電力供給システム1と同様の効果を得ることができる。また、ハイブリッド自動車10Aの灯火装置や方向指示器などを表示灯56として流用すれば、表示灯を別途設けることなく、ハイブリッド自動車10Aからの給電中を報知する報知機能を実現できる。
As described above, the same effect as that of the power supply system 1 according to the first embodiment can be obtained also by the
なお、上記の各実施の形態1,2においては、ロック装置50は、ロック用部材54がコネクタ40,45に嵌合されることによってコネクタ40,45の接続をロックするものとしたが、ロック用部材54の構造は、その他の構造であってもよい。たとえば、接続されたコネクタ40,45を貫通するピンによってロックするようにしてもよい。
In each of the first and second embodiments, the locking
また、上記の各実施の形態1,2においては、ハイブリッド自動車10,10Aは、モータジェネレータMG1,MG2の中性点N1,N2間に交流電力を発生させて出力するものとしたが、住宅負荷20へ供給する交流電力を生成するための専用のインバータを別途設けてもよい。
In the first and second embodiments,
なお、上記において、コネクタ40,45は、「接続装置」を構成する。また、自動切替装置30は、「切替装置」を構成し、表示灯56は、「報知装置」を構成する。さらに、モータジェネレータMG1,MG2は、それぞれ「第1のモータジェネレータ」および「第2のモータジェネレータ」を構成し、インバータ120,130は、それぞれ「第1のインバータ」および「第2のインバータ」を構成する。
In the above description, the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
1,1A 電力供給システム、10,10A ハイブリッド自動車、12 動力出力装置、14 ECU、16 電源ノード、18 接地ノード、20 住宅負荷、30 自動切替装置、32,34,36 スイッチ、38,52 電磁コイル、40,45 コネクタ、50 ロック装置、54 ロック用部材、56 表示灯、60 商用系統電源、110 昇圧コンバータ、120,130 インバータ、121,131 U相アーム、122,132 V相アーム、123,133 W相アーム、140 リレー回路、160 制御装置、170 駆動輪、ACL1,ACL2 ACライン、LC1,LC2,LC11〜LC14 車両側ライン、LH1〜LH10 住宅側ライン、B バッテリ、C1,C2 コンデンサ、PL1,PL2 電源ライン、SL 接地ライン、UL1,UL2 U相ライン、VL1,VL2 V相ライン、WL1,WL2 W相ライン、L1 リアクトル、Q1,Q2,Q11〜Q16,Q21〜Q26 npn型トランジスタ、D1,D2,D11〜D16,D21〜D26 ダイオード、MG1,MG2 モータジェネレータ、N1,N2 中性点、ENG エンジン、RY1,RY2 リレー。
1,1A power supply system, 10,10A hybrid vehicle, 12 power output device, 14 ECU, 16 power node, 18 ground node, 20 residential load, 30 automatic switching device, 32, 34, 36 switch, 38, 52 electromagnetic coil , 40, 45 connector, 50 locking device, 54 locking member, 56 indicator lamp, 60 commercial power supply, 110 boost converter, 120, 130 inverter, 121, 131 U-phase arm, 122, 132 V-phase arm, 123, 133 W phase arm, 140 relay circuit, 160 control device, 170 drive wheel, ACL1, ACL2 AC line, LC1, LC2, LC11 to LC14 vehicle side line, LH1 to LH10 residential side line, B battery, C1, C2 capacitor, PL1, PL2 power line, SL ground line, UL , UL2 U-phase line, VL1, VL2 V-phase line, WL1, WL2 W-phase line, L1 reactor, Q1, Q2, Q11-Q16, Q21-Q26 npn transistors, D1, D2, D11-D16, D21-D26 diodes , MG1, MG2 motor generator, N1, N2 neutral point, ENG engine, RY1, RY2 relay.
Claims (7)
前記車両を前記電気負荷と接続する接続装置と、
前記車両から前記接続装置を介して前記電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、前記接続装置による接続をロックするロック装置とを備える電力供給システム。 A vehicle capable of supplying power to an electrical load outside the vehicle;
A connection device for connecting the vehicle to the electrical load;
A power supply system comprising: a lock device that locks connection by the connection device when power is supplied from the vehicle to the electric load via the connection device.
前記ロック装置は、前記商用系統電源の停電時、前記切替装置の動作に連動して前記接続装置による接続をロックする、請求項1に記載の電力供給システム。 In the event of a power failure of the commercial system power supply, further comprising a switching device that electrically disconnects the commercial system power supply from the electrical load and electrically connects the vehicle to the electrical load,
The power supply system according to claim 1, wherein the lock device locks the connection by the connection device in conjunction with the operation of the switching device at the time of a power failure of the commercial system power supply.
前記車両を前記電気負荷と接続する接続装置と、
商用系統電源の停電時、前記商用系統電源を前記電気負荷から電気的に切離し、前記車両を前記電気負荷と電気的に接続する切替装置と、
前記商用系統電源の停電時、前記切替装置の動作に連動して動作する報知装置とを備える電力供給システム。 A vehicle capable of supplying power to an electrical load outside the vehicle;
A connection device for connecting the vehicle to the electrical load;
A switching device for electrically disconnecting the commercial system power supply from the electrical load and electrically connecting the vehicle to the electrical load during a power failure of the commercial system power supply;
A power supply system comprising: a notification device that operates in conjunction with the operation of the switching device at the time of a power failure of the commercial system power supply.
Y結線された第1の3相コイルをステータコイルとして含む第1のモータジェネレータと、
Y結線された第2の3相コイルをステータコイルとして含む第1のモータジェネレータと、
前記第1および第2の3相コイルにそれぞれ接続され、前記第1および第2のモータジェネレータをそれぞれ駆動する第1および第2のインバータと、
前記第1および第2のインバータの動作を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記第1および第2の3相コイルの中性点間に前記電気負荷に供給する交流電力を生成するように、前記第1および第2のインバータを制御する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力供給システム。 The vehicle is
A first motor generator including a Y-connected first three-phase coil as a stator coil;
A first motor generator including a Y-connected second three-phase coil as a stator coil;
First and second inverters connected to the first and second three-phase coils, respectively, for driving the first and second motor generators, respectively;
A control device for controlling the operation of the first and second inverters,
The said control apparatus controls the said 1st and 2nd inverter so that the alternating current power supplied to the said electrical load between the neutral points of the said 1st and 2nd three-phase coil may be produced | generated. The power supply system according to claim 1.
前記電力を生成する電力生成装置と、
当該車両を前記電気負荷と接続する接続装置と、
当該車両から前記接続装置を介して前記電気負荷へ電力の供給が行なわれているとき、前記接続装置による接続をロックするロック装置とを備える車両。 A vehicle capable of supplying electric power to an electric load outside the vehicle,
A power generation device for generating the power;
A connection device for connecting the vehicle to the electrical load;
A vehicle comprising: a lock device that locks connection by the connection device when power is supplied from the vehicle to the electric load via the connection device.
The vehicle according to claim 6, further comprising a notification device that operates in conjunction with a locking operation of the locking device.
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