JP2011250531A - External power supply voltage notification device for motor-driven vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部電源との接続により車搭載のバッテリに充電しているときにおける特定の挙動を知らせる電動車両の外部電源電圧報知装置に関する。 The present invention relates to an external power supply voltage notification device for an electric vehicle that notifies a specific behavior when a battery mounted on a vehicle is charged by connection to an external power supply.
電気自動車やプラグインハイブリッド車を含む電動車両は、車体に搭載したバッテリ(二次蓄電池)から電力を受けて走行用モータを駆動して走行する。しかし、バッテリの容量には限りがある。そのため、多くの電動車両には、バッテリに充電が行える設備(充電器)が装備され、100Vや200V電源といった外部電源(商用電源)を用いて充電が行えるようにしている。 An electric vehicle including an electric vehicle and a plug-in hybrid vehicle travels by receiving electric power from a battery (secondary storage battery) mounted on the vehicle body and driving a traveling motor. However, the capacity of the battery is limited. Therefore, many electric vehicles are equipped with a facility (charger) that can charge a battery, and can be charged using an external power source (commercial power source) such as a 100V or 200V power source.
一般に電動車両は、100Vや200Vの外部電源を用いて充電するときは、電動車両に付属されている充電ケーブルなどを用いて、車体に装備されている充電端子と建物などに設けた専用のコンセントとの間を接続することにより、コンセントからの電力が充電器(100Vの場合)を経てバッテリに充電される。この充電中は、計器パネルに設けたランプが点灯して、充電中であることが知らされる。 In general, when an electric vehicle is charged using an external power supply of 100V or 200V, a charging terminal attached to the vehicle body and a dedicated outlet provided in a building are used using a charging cable attached to the electric vehicle. Is connected to the battery, the power from the outlet is charged to the battery via the charger (in the case of 100V). During this charging, a lamp provided on the instrument panel is turned on to inform that charging is in progress.
こうしたバッテリの充電には、かなりの充電時間を要する。例えば80%程度の充電で、100Vでは14時間、200Vでは7時間もの充電時間が必要とされている。この充電時間は、コンセントから定格通りに電圧が出力されるときの時間である。
ところで、家庭で用いられる外部電源は、他の電気機器の使用電力や地域にも関係するため、コンセントが設置されている電力環境などにより、定格値の100Vや200Vよりも低下していることがある。電圧低下があると、その分、バッテリの充電電力は低下するので、当初の定められている充電時間よりも長くなる。
Charging such a battery requires a considerable charging time. For example, charging at about 80% requires 14 hours at 100V and 7 hours at 200V. This charging time is the time when the voltage is output from the outlet as rated.
By the way, the external power source used at home is also related to the power used by other electrical devices and the region, so it may be lower than the rated value of 100 V or 200 V depending on the power environment where the outlet is installed. is there. If there is a voltage drop, the charging power of the battery is reduced accordingly, and the charging time is longer than the initially determined charging time.
しかし、使用者は、バッテリの充電の際、外部電源の電圧が定格値よりも低下していることはわからない。多くの電動車両では、先に述べたように充電中であることを示すランプは点灯するが、それでは外部電源の電圧低下までは判断できない。
電動車両では、特許文献1に開示されているように充電の進捗状況をミラーの角度で知らせる技術はあるが、外部電源の電圧低下までは知る由もない。
However, the user does not know that the voltage of the external power source is lower than the rated value when the battery is charged. In many electric vehicles, the lamp indicating that charging is in progress is turned on as described above, but this cannot be judged until the voltage of the external power source is lowered.
In the electric vehicle, there is a technique for notifying the progress of charging by the angle of the mirror as disclosed in
このため、使用者は、外部電源の電圧低下で充電時間が不用意に長くなり、充電が完了するまでの時間が経過しても、その理由がわからず、不安になり、機器の動作が不良になっているなど誤解を招きやすい。
そこで、本発明の目的は、使用者に、外部電源の電圧が低下しているバッテリ充電であることを知らせる電動車両の外部電源電圧報知装置を提供することにある。
For this reason, the user will be inadvertently lengthened the charging time due to the voltage drop of the external power supply. It is easy to be misunderstood.
Therefore, an object of the present invention is to provide an external power supply voltage notification device for an electric vehicle that informs a user that the battery is being charged with the voltage of the external power supply being reduced.
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、バッテリの充電時、外部電源の電圧を検出する電圧検出部と、検出された外部電源の電圧状態を報知する車両搭載装置の状態を可変させる制御部とを有するものとした。
同構成により、バッテリの充電の際、外部電源の電圧が定格の電圧よりも低下していると、車両搭載装置の作動状態は、その低下した電圧状態に応じて制御される。つまり、使用者は、車両搭載装置の作動状態を見ると、外部電源の電圧が低下していることが認識され、過度に充電時間が長くなることを理解し、充電を止めたり、家庭での使用電力を抑えたりなどの対応を促す。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the state of the vehicle-mounted device that notifies the voltage state of the detected external power source and the voltage detection unit that detects the voltage of the external power source when the battery is charged. And a control unit that varies the above.
With this configuration, when the battery is charged, if the voltage of the external power supply is lower than the rated voltage, the operating state of the vehicle-mounted device is controlled according to the reduced voltage state. In other words, when the user sees the operating state of the vehicle-mounted device, the user recognizes that the voltage of the external power supply is decreasing, and understands that the charging time will be excessively long. Encourage measures such as reducing power consumption.
請求項2に記載の発明は、さらに車両搭載装置が頻繁に作動する煩わしさを解消するよう、車両搭載装置の作動状態の可変は、ヒステリシスを設けて、外部電源の電圧が所定の電圧差(ヒステリシス)以上つまり段階的に変動したときに行われるようにした。
請求項3に記載の発明は、バッテリの充電を終えた後、使用者が、車両に戻ってきたときでも、使用者に外部電力の低下が有った事実を伝えるよう、制御部は、外部電源が最も低下した電圧状態の車両搭載装置の作動状態を保ち続けるものとした。
According to the second aspect of the present invention, in order to eliminate the inconvenience of frequent operation of the vehicle-mounted device, the variable state of the vehicle-mounted device is provided with a hysteresis so that the voltage of the external power source has a predetermined voltage difference ( Hysteresis) This is done when it fluctuates in steps.
According to the third aspect of the present invention, the control unit externally transmits the fact that there is a decrease in external power to the user even when the user returns to the vehicle after charging the battery. The operation state of the vehicle-mounted device in the voltage state where the power supply is the lowest has been maintained.
請求項4に記載の発明は、さらに外部電圧の低下を使用者に伝えやすいよう、車両搭載装置としてドアミラーを用いることとした。 The invention according to claim 4 uses a door mirror as a vehicle-mounted device so that the user can easily be notified of a decrease in external voltage.
請求項1の発明によれば、バッテリの充電時、使用者に、車両搭載装置の可変状態から、外部電源の電圧が低下しているバッテリ充電であることを知らせることができる。
これにより、使用者は、たとえ過度に充電時間が長くても、同充電時間が長いのは、充電電力が低下していることが原因であることがわかり、安心できる。しかも、早期に原因がわかるので、家庭での使用電力を抑えたり、充電場所を代えたりなどの対応を速やかにとることができる。また使用者に、逐次、現在の外部電源の電圧状況を知らせることができ、迅速に対応を促すことができる。
According to the first aspect of the present invention, when charging the battery, the user can be informed of the battery charging in which the voltage of the external power source is decreasing from the variable state of the vehicle-mounted device.
Thereby, even if the charging time is excessively long, the user can be relieved that the charging time is long because the charging power is reduced. In addition, since the cause can be understood at an early stage, it is possible to quickly take measures such as reducing power consumption at home and changing the charging place. In addition, the user can be informed of the current voltage status of the external power supply sequentially, and prompt action can be urged.
請求項2の発明によれば、頻繁に車両搭載装置が可変しないので、煩わしさはなく、使用者は外部電源の電圧状況が認識しやすい。
請求項3の発明によれば、バッテリの充電後、使用者が、車両に戻ってきたときでも、使用者に外部電力の低下が有った過去の事実を知らせることができ、どのようなときでも使用者に電力低下の有ったことを伝えることができる。しかも、外部電源の電圧が最も低下した状況を維持しているので、どれだけの性能をもつ外部電源なのかがわかり、電動車両の充電に対する良否がわかる。
According to the second aspect of the present invention, since the vehicle mounting device is not frequently changed, there is no trouble and the user can easily recognize the voltage state of the external power source.
According to the invention of
請求項4の発明によれば、ドアミラーは、開度が全閉〜全開するという、大きく挙動が変化するので、車外からの視認性はよく、使用者に外部電圧の低下が伝えやすい。 According to the invention of claim 4, since the behavior of the door mirror is greatly changed such that the opening degree is fully closed to fully opened, visibility from the outside of the vehicle is good, and a decrease in external voltage is easily transmitted to the user.
以下、本発明を図1〜図4に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
図1は電動車両の概略構成図を示している。同電動車両の主な構成を説明すると、図中1は、操舵輪2(前輪)、駆動輪3(後輪)を備える車体である。この車体1には、駆動輪3を駆動する減速機付き走行用モータ4、充放電可能なバッテリとして例えば多数のリチウムイオンバッテリセルを接続してなるバッテリ6、インバータ7、バッテリ6につながる車載充電器9、バッテリ6に関する制御を行うBCU11、電動車両の統括制御を行うEVCU12などが搭載されている。また車体1の車幅両側にはドアミラー1a(本願の車両搭載装置に相当)が、同ドアミラー1aを駆動するアクチュエータ1bと共に設けられている。
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an electric vehicle. The main configuration of the electric vehicle will be described. In FIG. 1,
このうちバッテリ6は、インバータ7を介して走行用モータ4に接続され、バッテリ6に蓄えた電力で走行用モータ4が駆動できる。また車載充電器9は、車体1の例えば車幅方向片側の側部に設けた充電口15に接続されている。この充電口15は、例えば専用の充電ケーブル17を使い、例えば戸建て家屋に設けてある専用のコンセント18(外部電源に相当)に接続される。コンセント18は、市中(商用)電源、具体的には100Vの家庭用電源(あるいは200V)につながり、100V(あるいは200V)といった定格電圧の電源によりバッテリ6の充電が行える。BCU11は、このバッテリ6の充電などバッテリ6に関する制御を行う。EVCU12は、さらにモータ走行を考慮した統括的な制御を行う。
Among these, the
また電動車両には、図2に示されるような例えばBCU11をコントローラとして用いて構成した外部電源電圧報知装置20が搭載されている。この外部電源電圧報知装置20は、バッテリ充電時、当該バッテリ充電に使用する家庭用電源の電源電圧が、通常の定格電圧100Vよりも低下していた場合、車両搭載装置、ここでは全閉〜全開まで移動可能なドアミラー1aの動きを用いて、車外からその電源電圧の状態を使用者に知らせる装置である。
The electric vehicle is equipped with an external power supply
同装置20は、家庭用電源(外部電源)の電圧を検出する電圧検出部、検出した電圧状態に応じてドアミラー1aのアクチュエータ1cを制御してドアミラー1aの作動状態を制御するコントローラ(制御部)を組み合わせたものとなっている。具体的には、電圧検出部は車載充電器9に内蔵されている電圧センサ9が用いられ、コントローラはBCU11が用いられる。
The
すなわち、CPUや各種メモリなどを組み合わせて構成されるBCU11には、例えばドアミラー1aの全閉位置を90Vとし、ドアミラー1aの全開位置を100V以上とした所定直線的なマップ(図3に図示)が設定され、家庭用電源の電圧状態に応じたドアミラー1aの開度位置が算出されるようにしている。つまりBCU11には、上記マップにしたがい現在の家庭用電源の電圧から同電圧に相当するドアミラー1aの開度を算出する設定や、同算出された開度になるようアクチュエータ1bを駆動する設定がなされ、家庭電源の電圧状態が、ドアミラー1aの開度位置にて、逐次、報知される構造にしてある。このマップに応じたドアミラー1aの動きにより、充電開始から家庭電源の低下した電圧状態がわかる構造としてある。またこのドアミラー1aが頻繁に行われないよう、ヒステリシスを設けて、所定の電圧差以上になるとドアミラー1aの移動が実行(可変)、すなわち検出される外部電源の電圧の変化に応じてドアミラー1aの状態を段階的に可変させるようにしている。これで、逐次、現在の家庭電源の電圧状況が更新される設定にしてある。
That is, the BCU 11 configured by combining a CPU and various memories has a predetermined linear map (shown in FIG. 3) in which, for example, the fully closed position of the door mirror 1a is 90V and the fully open position of the door mirror 1a is 100V or more. It is set and the opening position of the door mirror 1a is calculated according to the voltage state of the household power supply. That is, the
こうした外部電源電圧報知装置20にて、バッテリ充電時の際、車外から、過度の充電時間を費やす原因となる、家庭電源の電圧が所定電圧、すなわち定格100V以下になる電圧状況がわかる。
すなわち、同作用を図3に示す外部電源電圧報知装置20の制御フローに基づき説明する。ここで、同フローのルーチンは所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
With such an external power supply
That is, the operation will be described based on the control flow of the external power supply
同制御フローを説明する前に、電動車両の家庭用電源を用いての充電を説明する。
例えば使用者の自宅の駐車スペースに電動車両を駐車してから、充電口15を開放して、専用の充電ケーブル17で、同充電口17の充電端子(図示しない)と駐車スペースの近くに設けてある専用のコンセント、例えば100Vのコンセント18とを接続すると、コンセント18からの電力が車載充電器9を経てバッテリ6に充電される。
Before describing the control flow, charging using an electric vehicle household power supply will be described.
For example, after the electric vehicle is parked in the parking space of the user's home, the charging
このようにしてバッテリ6の充電が開始されると、まず、ステップS1に示されるようにBCU11は充電中か否かの判断が行われる。ここで、充電中であるから、ステップS2へ進み、所定電圧値である所定値Aと対比し、既にドアミラー1aの開度を定める開度算出電圧が得られているか否かを判定する。この段階は、未だドアミラー1aの開度を算出するための電圧は得られていない当初の状態(0V)なので、ステップS3へ進む。ステップS3により、例えばドアミラー1aの開度(全閉〜全開)と、90V以下と100V以上との間の範囲に渡り定めた電圧域とを関連付けて設定した一次曲線的なマップから、現在の家庭用電源の電圧状態に応じたドアミラー1aの開度、すなわち開度算出電圧が算出される。ついで、ステップS4へ進む。
When charging of the
すると、BCU11により、アクチュエータ1bを通じドアミラー1aは、算出された開度算出電圧値に相当する開度位置になるように制御される。
ここで、例えばドアミラー1aの可動範囲(表示範囲)は、図4に示されるように上記マップにならい、全閉位置だと90V以下を示し、全開位置だと100V以上を示し、90V〜100V範囲は中間領域を示すことにしてあるから、定格100Vの家庭用電源が、それよりも低下している電圧であると、図4中の実線で示すドアミラー1a位置のように中間領域の有る地点に止まる。
Then, the door mirror 1a is controlled by the
Here, for example, the movable range (display range) of the door mirror 1a follows the map as shown in FIG. 4 and indicates 90 V or less when in the fully closed position, 100 V or more when in the fully open position, and the range of 90 V to 100 V. Indicates a middle region, so that if the household power supply with a rated voltage of 100 V has a voltage lower than that, a position where there is a middle region such as the position of the door mirror 1a indicated by the solid line in FIG. Stop.
一度、ドアミラー1aの制御が行われると、このときの開度算出電圧が記憶される(ステップS4)。
この後、ステップS5へ進み、記憶した開度算出電圧と現在の家庭用電源の電圧との差を対比する所定値Bと対比する。所定値Bは、頻繁にドアミラー1aを動かさないようヒステリシスをもたせる所定の電圧差Bで設定されている。そして、所定値Bである所定の電圧差B以上のときのみ、再びステップS3へ戻り、再度、ドアミラー1aの開度を制御する。また電圧差Bが下回るときは、再びステップS1へ戻り、ステップS2、ステップS5をループして、ドアミラー1aを止める。
Once the door mirror 1a is controlled, the opening calculation voltage at this time is stored (step S4).
Thereafter, the process proceeds to step S5, where a comparison is made with a predetermined value B that compares the difference between the stored opening degree calculation voltage and the current voltage of the household power supply. The predetermined value B is set at a predetermined voltage difference B that provides hysteresis so as not to frequently move the door mirror 1a. Then, only when the voltage difference B is equal to or greater than the predetermined voltage B, the process returns to step S3 and the opening degree of the door mirror 1a is controlled again. When the voltage difference B is lower, the process returns to step S1, loops through steps S2 and S5, and stops the door mirror 1a.
つまりドアミラー1aの作動状態から、使用者に、家庭用電源(外部電源)の電圧が低下しているバッテリ充電であることを知らせることができる。特にドアミラー1aには、図示はしないが家庭用電源の電圧値を示す目盛りが設けてあり、使用者は当該目盛りから容易に把握できる。
これにより、使用者は、たとえ過度に充電時間が長くても、同充電時間が長いのは、充電電力が低下していることが原因であることがわかり、安心できる。しかも、早期に原因がわかるので、家庭での使用電力を抑えたり、充電場所を代えたりなど対応を速やかにとることができる。
That is, from the operating state of the door mirror 1a, it is possible to inform the user that the battery is being charged with the voltage of the household power supply (external power supply) being lowered. In particular, the door mirror 1a is provided with a scale (not shown) indicating the voltage value of the household power supply, and the user can easily grasp the scale from the scale.
Thereby, even if the charging time is excessively long, the user can be relieved that the charging time is long because the charging power is reduced. In addition, since the cause is known at an early stage, it is possible to quickly take measures such as reducing power consumption at home or changing the charging place.
特に家庭用電源の電圧が変動する都度、ドアミラー1aの開度(作動状態)を変更させたので、現在の家庭用電源の電圧情況を、逐次、使用者に伝えることができる。しかも、同ドアミラー1aの開度の変更は、所定の電圧差以上になると行わせるというヒステリシスにより段階的に可変し、煩わしさはない。
そのうえ、ドアミラーは、開度が全閉〜全開するという、大きく挙動が変化するので、車外からの視認性はよく、使用者に家庭用電源の低下が伝えやすい。
In particular, since the opening degree (operating state) of the door mirror 1a is changed each time the voltage of the household power supply fluctuates, the current voltage status of the household power supply can be sequentially transmitted to the user. Moreover, the change of the opening degree of the door mirror 1a is changed stepwise by the hysteresis that is performed when the voltage difference becomes greater than a predetermined voltage difference, and there is no troublesomeness.
In addition, since the door mirror changes its behavior such that the opening degree is fully closed to fully open, the visibility from the outside of the vehicle is good, and it is easy for the user to tell the user that the household power supply is reduced.
図5および図6は、本発明の第2の実施形態を示す。
第2の実施形態は、第1の実施形態における現在の家庭用電源(外部電源)の電圧状態を随時ドアミラー1aの開度で表示する制御とは異なり、検出された家庭用電源(外部電源)の電源が最小の場合のドアミラー1aの状態を保持することによって、家庭用電源(外部電源)の電圧が低下したことを使用者に知らせようとしたものである。
5 and 6 show a second embodiment of the present invention.
The second embodiment is different from the control in which the voltage state of the current household power supply (external power supply) in the first embodiment is displayed as needed by the opening degree of the door mirror 1a, and the detected household power supply (external power supply). By maintaining the state of the door mirror 1a when the power supply of the power supply is minimum, the user tries to notify the user that the voltage of the household power supply (external power supply) has decreased.
具体的には、図1の制御フローのステップS5の代わりに、図5に示す制御フローのように現在の家庭用電源の電圧が、記憶したドアミラー1aの開度算出電圧よりも低い場合のみ、現在の家庭用電源の電圧にしたがい、再度、ドアミラー1aの開度電圧を算出する処理を設けて、検出された家庭用電源の電圧が最小の場合のミラー開度状態を保持するようにし、ドアミラー1aの開度を小さくなる側だけ制御しようとしたものである。 Specifically, instead of step S5 in the control flow of FIG. 1, only when the current household power supply voltage is lower than the stored opening degree calculation voltage of the door mirror 1a as in the control flow shown in FIG. According to the voltage of the current household power supply, a process for calculating the opening voltage of the door mirror 1a is provided again so as to maintain the mirror opening state when the detected voltage of the household power supply is the minimum, and the door mirror It is intended to control only the side where the opening degree of 1a becomes smaller.
このようにすると、ドアミラー1aは、図6に示されるように家庭用電源(外部電源)が最も低下した電圧状態を表示し続けるので(最低低下位置)、バッテリの充電を終えた後、使用者が、車両に戻ってきたときでも、使用者に外部電力の低下が有った事実を知らせることができる。このため、どのようなときでも使用者に電力低下が見られる家庭用電源であることを伝えることができる。しかも、電圧が最も低下した状況を残しているので、どれだけの性能をもつ家庭用電源なのかがわかり、同家庭用電源が電動車両の充電に対して適したものか否かが判定できる。 In this way, the door mirror 1a continues to display the voltage state in which the household power supply (external power supply) is the lowest as shown in FIG. 6 (lowest lowered position). However, even when returning to the vehicle, the user can be informed of the fact that there has been a decrease in external power. For this reason, it is possible to tell the user that the power source is a household power source in which power reduction is observed at any time. In addition, since the voltage remains at the lowest level, it can be determined how much power the household power supply has, and it can be determined whether the household power supply is suitable for charging the electric vehicle.
図7は、本発明の第3の実施形態を示す。
第1、第2の実施形態の変形例で、車体1の幅方向両側に有るドアミラー1a,1aのうちの片側、例えば右側のドアミラー1aの開度で、現在の家庭用電源の電圧を指示し(第1の実施形態の制御による)、残る片側、例えば左側のドアミラー1aの開度で、最も低下した家庭用電源の電圧を指示(第2の実施形態の制御による)してもよい。このようにすると、現在の家庭用電源の電圧の変動のみならず、過去の最も大きく変動した電圧までもわかり、これらの情報から電動車両の充電に最も適した場所を知ることができる。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
In a modification of the first and second embodiments, the current household power supply voltage is indicated by the opening degree of one of the door mirrors 1a, 1a on both sides in the width direction of the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、車外から視認可能な車両搭載装置としてドアミラーを用いた例を挙げたが、これに限らず、他の車載機器、例えば伸縮式のコーナポールや伸縮式のパワーアンテナなどを用いてもよい。また、ランプの明暗の程度により外部電源の電圧を表してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in one embodiment, an example in which a door mirror is used as a vehicle-mounted device that can be seen from the outside of the vehicle has been described. However, the present invention is not limited thereto, and other in-vehicle devices such as a telescopic corner pole or a telescopic power antenna are used. May be. Further, the voltage of the external power supply may be represented by the brightness of the lamp.
1a ドアミラー(車両搭載装置)
6 バッテリ
18 コンセント(外部電源)
9a 電圧センサ(電圧検出部)
11 BCU(制御部)
1a Door mirror (vehicle mounted device)
6
9a Voltage sensor (voltage detector)
11 BCU (control unit)
Claims (4)
前記バッテリの充電時に前記外部電源の電圧を検出する電圧検出部と、
前記車両に搭載されて状態が変化する車両搭載装置と、
前記電圧検出部の結果に基づき、前記車両搭載装置の状態を可変させる制御部と
を有することを特徴とする電動車両の外部電源電圧報知装置。 In an electric vehicle in which a battery mounted on the vehicle is charged by connection with an external power source of the vehicle,
A voltage detection unit for detecting a voltage of the external power supply when charging the battery;
A vehicle-mounted device that changes state when mounted on the vehicle;
An external power supply voltage notification device for an electric vehicle, comprising: a control unit that varies a state of the vehicle mounting device based on a result of the voltage detection unit.
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