JP2019106819A - 車両用電源システム - Google Patents
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Abstract
【課題】本明細書は、昇圧コンバータを使ってプリチャージする電源システムに関し、昇圧コンバータの熱負荷を抑える技術を提供する。【解決手段】電源システム2は、メインバッテリ3と、サブバッテリ6と、電力変換器10と、システムメインリレ−4と、昇圧コンバータ5と、コントローラ7と、冷却器30を備えている。電力変換器10は、メインバッテリ3の正極と負極の間に接続される平滑コンデンサ13を有している。昇圧コンバータ5は、低電圧端5bがサブバッテリ6に接続されており、高電圧端5aがシステムメインリレ−4を介さずに電力変換器10のコンデンサ13に接続されている。コントローラ7は、システムメインリレ−4を閉じるのに先立って昇圧コンバータ5によって平滑コンデンサ13をプリチャージする。コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値よりも高い場合、プリチャージに先立って冷却器30を起動する。【選択図】図1
Description
本明細書が開示する技術は、車両に搭載される電源システムに関する。特に、電気自動車に搭載され、走行用のモータに駆動電力を供給する電源システムに関する。本明細書における「電気自動車」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車や、燃料電池を電源とする自動車が含まれる。
電気自動車は、走行用のモータに駆動電力を供給する電源システムを搭載している。例えば、特許文献1に、そのような電源システムが開示されている。電源システムは、電源と、電源の電力をモータの駆動電力に変換する電力変換器を備えている。電源と電力変換器の間にはリレ−(システムメインリレ−)が備えられており、車両のメインスイッチが入れられると、システムメインリレ−を閉じ、電力変換器を電源に接続する。車両のメインスイッチがオフされると、システムメインリレ−を開放し、電力変換器を電源から切り離す。
一方、電力変換器は、電源から供給される電流(電圧)を平滑化するコンデンサを備えている。走行用のモータの駆動電力のための電源の出力は大きいため、平滑用には大容量のコンデンサが採用される。コンデンサの残存電力が少ないときにシステムメインリレ−を閉じて電源と電力変換器を接続すると、大きな電流(サージ電流)がコンデンサに流れ込む。その結果、コンデンサあるいは、コンデンサと導通している電気部品に負荷が加わる。
そこで、特許文献1の電源システムでは、システムメインリレ−を閉じるのに先立ってコンデンサを充電する。システムメインリレ−に先立つコンデンサの充電を本明細書では「プリチャージ」と称する。コンデンサに適度な電力が溜まってからシステムメインリレ−を閉じることで、電源からコンデンサへ流れ込むサージ電流が緩和される。なお、システムメインリレ−が開から閉に切り換えられる典型的なタイミングは、車両のメインスイッチが入れられたときである。
電気自動車は、駆動電圧が100ボルト以上の走行用モータのための電源(主電源)のほかに、駆動電圧が10〜50ボルトの電気機器のための副電源を備えている。電力変換器のコンデンサをプリチャージするのに副電源を用いる場合、副電源の電圧を昇圧する昇圧コンバータが必要になる。昇圧コンバータは発熱するため、電源システムは、昇圧コンバータとその他の機器を冷却する冷却器を備えている。
高い負荷で車両が走行した場合、メインスイッチがオフに切り換えられた後もしばらくは昇圧コンバータの温度が高くなっている。その状態で車両のメインスイッチが入れられると、昇圧コンバータの温度が高くなりすぎて、昇圧コンバータの部品に熱負荷が加わる。本明細書は、昇圧コンバータの温度が高い場合に昇圧コンバータを冷却し、昇圧コンバータの熱負荷を高めることなくプリチャージすることのできる技術を提供する。
本明細書が開示する電源システムは、主電源と、副電源と、電力変換器と、リレ−と、昇圧コンバータと、コントローラと、冷却器を備えている。主電源は、例えば、バッテリあるいは、燃料電池でよい。副電源は、出力電圧が主電源の出力電圧よりも低い電源である。副電源は、補機電源と呼ばれることがある。電力変換器は、主電源の出力電力を変換する電力変換器である。例えば、電力変換器は、主電源の電力を走行用のモータの駆動電力に変換する。電力変換器は、主電源の正極と負極の間に接続されるコンデンサを有している。リレ−は、電力変換器と主電源の間の接続と遮断を切り換える。昇圧コンバータは、低電圧端が副電源に接続されており、高電圧端が電力変換器のコンデンサに接続されている。コントローラは、車両のメインスイッチが入れられた際に、リレ−を閉じて電力変換器を主電源に接続するのに先立って副電源と昇圧コンバータによってコンデンサをプリチャージする。電源システムは、さらに、昇圧コンバータを冷却する冷却器を備えている。コントローラは、昇圧コンバータの温度と冷却器の冷媒の温度のいずれかが所定の温度閾値よりも高い場合、プリチャージを開始するとともに、あるいは、プリチャージに先立って、冷却器を起動する。
本明細書が開示する電源システムは、メインスイッチが入れられたとき、昇圧コンバータの温度が高い場合に、冷却器を起動して昇圧コンバータを冷却する。この電源システムは、昇圧コンバータの熱負荷を過度に高めることなく、プリチャージすることができる。
コントローラは、メインスイッチが前回オフされたときの昇圧コンバータの温度と冷媒の温度のいずれかを記憶しておき、記憶された温度が温度閾値より高く、かつ、メインスイッチが前回にオフされたときからの経過時間が所定の時間閾値よりも短い場合に、プリチャージを開始するとともに、あるいは、プリチャージに先立って、冷却器を起動するように構成されていてもよい。この処理では、温度センサの計測値を取得する必要がなく、コントローラ内部での判断処理で冷却器を起動することができるため、必要な場合に冷却器を早いタイミングで起動することができ、プリチャージのときに昇圧コンバータの温度を速やかに下げることができる。なお、コントローラは、冷媒の温度のかわりに、冷却器の冷却対象の温度を冷媒の温度の近似値として用いてもよい。
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
図面を参照して実施例の電源システム2を説明する。実施例の電源システム2は、電気自動車100に搭載されている。図1に、電源システム2を含む電気自動車100の電力系のブロック図を示す。図1において、矢印付の破線は信号線を示している。「to Cntlr」の文字列は、「コントローラ7へ(to Controller)」を意味している。機器を接続する実線は電力の伝送経路を示している。実施例の電気自動車100は、電源システム2、走行用のモータ20、メインスイッチ8を備えている。電気自動車100は、モータ20で走行する。
電源システム2は、メインバッテリ3、システムメインリレ−4、サブバッテリ6、電力変換器10、昇圧コンバータ5、コントローラ7、冷却器30を備えている。電源システム2は、モータ20に駆動電力を供給するとともに、カーナビゲーション46などの補機に電力を供給する。ここで、「補機」とは、モータ20の駆動電力の電圧よりも低い電圧で動作する電気機器の総称である。電源システム2のコントローラ7も、補機の一つである。図1に示したデバイス以外にも、車両には様々な補機が搭載されている。以下では、コントローラ7やカーナビゲーション46などを、補機40と総称する場合がある。
モータ20の駆動電圧は例えば200〜600ボルトであり、補機40の駆動電力は、例えば12ボルトである。メインバッテリ3の出力電圧は例えば200ボルトであり、サブバッテリ6の出力電圧は、補機40の駆動電圧(12ボルト)に等しい。電気自動車100のボディには補機電力線49が張り巡らされており、その補機電力線49に、コントローラ7やカーナビゲーション46、さらには不図示の様々な補機と、サブバッテリ6が接続されている。なお、補機40の負極とサブバッテリ6の負極はグランドを介して接続されている。
電力変換器10は、メインバッテリ3の電力をモータ20の駆動電力に変換する。電力変換器10は、電圧コンバータ11と、インバータ14と、平滑コンデンサ13と、電圧センサ12を備えている。電圧コンバータ11は、メインバッテリ3の出力電圧を、モータ20の駆動電圧に昇圧する。インバータ14は、昇圧された直流電力を、モータ20の駆動に適した周波数の交流電力に変換する。メインバッテリ3の直流電力は、電力変換器10によって昇圧され、さらに交流電力に変換されてモータ20に供給される。
電圧コンバータ11とインバータ14の間に平滑コンデンサ13が並列に接続されている。平滑コンデンサ13は、電圧コンバータ11とインバータ14の間を流れる電流の脈動を抑える。電圧コンバータ11の入力端と出力端は常に導通しており、平滑コンデンサ13は、メインバッテリ3の正極と負極の間に接続されることになる。図1では、電圧コンバータ11とインバータ14の回路構成は図示を省略している。電圧コンバータ11の矩形内の点線は、電圧コンバータ11の入力端と出力端が常に導通していることを模式的に示している。
なお、メインバッテリ3と電力変換器10の間にはシステムメインリレ−4が接続されている。システムメインリレ−4は、メインバッテリ3と電力変換器10の接続と遮断を切り換えるスイッチである。システムメインリレ−4は、コントローラ7によって制御される。システムメインリレ−4が閉じてメインバッテリ3と電力変換器10が接続されている間は、平滑コンデンサ13はメインバッテリ3から充電を受けることになる。
電力変換器10は、電圧センサ12も備えている。電圧センサ12は、平滑コンデンサ13の電圧を計測する。計測された電圧はコントローラ7へ送られる。
システムメインリレ−4の電力変換器10の側に、昇圧コンバータ5の高電圧端5aが接続されている。別言すれば、高電圧端5aは、システムメインリレ−4を介さずに平滑コンデンサ13と接続されている。従って、昇圧コンバータ5の高電圧端5aは、常に平滑コンデンサ13と接続されている。また、昇圧コンバータ5の低電圧端5bは、補機電力線49を介してサブバッテリ6と接続されている。昇圧コンバータ5は、サブバッテリ6の電圧を昇圧して平滑コンデンサ13へ供給することができる。別言すれば、平滑コンデンサ13は、サブバッテリ6と昇圧コンバータ5によって充電される。
なお、昇圧コンバータ5は、高電圧端5aに入力された電力を降圧してサブバッテリ6に供給する降圧機能も有している。本明細書では、昇圧コンバータ5の昇圧機能に着目しており、降圧機能については説明を省略する。
電源システム2の冷却器30について説明する。冷却器30は、昇圧コンバータ5と、電力変換器10と、オイルクーラ35を冷却する。冷却器30は、冷媒循環路31と、ポンプ32と、ラジエータ33と、リザーブタンク34を備えている。冷媒循環路31は、昇圧コンバータ5と、電力変換器10と、オイルクーラ35と、ラジエータ33を通っており、夫々のデバイスを冷却する。冷媒循環路31を流れる冷媒は液体であり、典型的には水である。
なお、オイルクーラ35は、モータ20を冷却する冷媒オイルを冷却する装置である。冷媒オイルは、オイル循環路36を流れる。オイル循環路36は、モータ20を収容しているモータハウジング21と、オイルクーラ35を通っており、両者の間で冷媒オイルを循環させる。冷媒オイルは、モータハウジング21の内部でモータ20の熱を吸収し、温度が上昇する。温度が上昇した冷媒オイルは、オイルクーラ35にて、冷却器30の冷媒循環路31を流れる冷媒に冷却される。オイルクーラ35で冷却された冷媒オイルは、再びモータハウジング21に流れ、モータ20を冷却する。なお、モータハウジング21が、ギアセットも収容しているときには、冷媒オイルは、ATF(Automatic Transmission Fluid)でよい。
冷媒循環路31は、リザーブタンク34から、昇圧コンバータ5、電力変換器10、オイルクーラ35、ラジエータ33の順で通過しており、再びリザーブタンク34に戻る。冷媒循環路31は、冷媒を上記の順序で流し、リザーブタンク34に戻す。冷媒は、ポンプ32によって圧送される。ポンプ32は、コントローラ7によって制御される。
冷却器30は、温度センサ41、42、43を備えている。温度センサ41は、昇圧コンバータ5の温度を計測する。温度センサ42は、ポンプ32を出た冷媒の温度を計測する。温度センサ43は、オイルクーラ35の温度を計測する。温度センサ41、42、43の計測値はコントローラ7に送られる。コントローラ7は、温度センサ41−43の計測値に基づいて、ポンプ32を制御する。ポンプ32の出力を変えることで、冷媒循環路31を流れる冷媒の流量を調整することができる。
コントローラ7は、中央演算装置44(Central Processing Unit 44)と、メモリ45を備えている。以下では、説明の便宜上、中央演算装置44をCPU44と称する。メモリ45に様々なプログラムが格納されている。CPU44がメモリ45に格納されている各種のプログラムを実行することで、プログラムに記述されている機能が実現される。次に述べるプリチャージも、メモリ45に格納されているプリチャージプログラムをCPU44が実行することで実現される。
プリチャージについて説明する。コントローラ7には、車両のメインスイッチ8が接続されている。メインスイッチ8は、車両のパワースイッチ、あるいは、イグニッションスイッチとも呼ばれる。コントローラ7は、メインスイッチ8が入れられると、システムメインリレ−4を閉じ、メインバッテリ3を電力変換器10に接続する。メインバッテリ3が電力変換器10に接続されることで、電気自動車100は、走行可能な状態となる。また、コントローラ7は、メインスイッチ8が切られると、システムメインリレ−4を開放し、電力変換器10をメインバッテリ3から切り離す。電力変換器10をメインバッテリ3から切り離すことで、不測の漏電を防止できる。
先に述べたように、システムメインリレ−4が閉じられると、電力変換器10がメインバッテリ3に接続され、電力変換器10の平滑コンデンサ13が、メインバッテリ3と接続状態となる。平滑コンデンサ13は容量が大きく、残存電荷が少ない状態でシステムメインリレ−4が閉じられると、メインバッテリ3から平滑コンデンサ13へサージ電流が流れる。サージ電流により、電力変換器10の電気部品がダメージを受けるおそれがある。そこで、コントローラ7は、システムメインリレ−4を閉じてメインバッテリ3と電力変換器10を接続するのに先立って、平滑コンデンサ13を充電する。この充電がプリチャージと呼ばれる。プリチャージは、サブバッテリ6と昇圧コンバータ5によって達成される。コントローラ7が昇圧コンバータ5を制御してプリチャージを実行する。
コントローラ7は、メインスイッチ8が入れられると、システムメインリレ−4を閉じるのに先立って、昇圧コンバータ5を起動し、サブバッテリ6の電力を使って平滑コンデンサ13をプリチャージする。ただし、メインスイッチ8が入れられたときに昇圧コンバータ5の温度が高い場合、プリチャージのために昇圧コンバータ5を起動すると、昇圧コンバータ5の温度がさらに上昇して部品がダメージを受けるおそれがある。あるいは、昇圧コンバータ5の温度が過度に上昇した場合は、部品保護のため、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の動作に制限を加える場合がある。すなわち、昇圧コンバータ5の温度が高いままでプリチャージを行うと、昇圧コンバータ5に高い熱負荷が加わるおそれがある。そこで、コントローラ7は、プリチャージの開始前に、昇圧コンバータ5の温度をチェックする。そして、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が高い場合は、平滑コンデンサ13のプリチャージに先立って冷却器30を起動して昇圧コンバータ5の温度を下げる。あるいは、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が高い場合は、プリチャージとともに冷却器30を起動し、プリチャージ中に昇圧コンバータ5の温度が高くならないようにする。
図2に、コントローラ7が実行するプリチャージ処理のフローチャートを示す。コントローラ7は、メインスイッチ8が入れられると図2の処理を開始する。まず、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度(即ち、温度センサ41の計測値)をチェックする(ステップS2)。昇圧コンバータ5の温度が所定の温度閾値よりも低い場合(ステップS2:NO)、コントローラ7は、直ちに昇圧コンバータ5を起動し、プリチャージを開始する(ステップS5)。コントローラ7は、電圧センサ12から平滑コンデンサ13の両端電圧を取得し、所定の電圧閾値と比較する(ステップS6)。電圧閾値は、メインバッテリ3の出力電圧に近い値、例えば、メインバッテリ3の出力電圧の80%に設定されている。コントローラ7は、平滑コンデンサ13の両端電圧が電圧閾値を超えるまで、プリチャージを継続する(ステップS6:NO)。平滑コンデンサ13の両端電圧が電圧閾値を超えたら(ステップS6:YES)、コントローラ7は、昇圧コンバータ5を停止し、プリチャージを終了する(ステップS7)。最後に、コントローラ7は、システムメインリレ−4を閉じ、メインバッテリ3を電力変換器10に接続する(ステップS8)。メインバッテリ3を電力変換器10に接続するとき、平滑コンデンサ13にはメインバッテリ3の出力電圧の80%まで充電されているので、大きな電流サージは生じない。
一方、ステップS2の処理において、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値を上回っていた場合(ステップS2:YES)、コントローラ7は、冷却器30を起動する(ステップS4)。具体的には、コントローラ7は、ポンプ32を起動する。なお、ポンプ32も補機の一つであり、図示は省略しているが、サブバッテリ6から電力供給を受けて動作する。
冷却器30を起動した後、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値を下回るまで待つ(ステップS4:YES)。昇圧コンバータ5の温度が温度閾値を下回ったら、コントローラ7は、昇圧コンバータ5を起動し、プリチャージを開始する(ステップS4:NO、S5)。以降の処理(ステップS5〜S8)は、先に説明した通りである。
第1実施例の電源システム2では、メインスイッチ8が入れられた後、昇圧コンバータ5の温度が高い場合は冷却器30を起動し、昇圧コンバータ5の温度が下がってからプリチャージを開始する(ステップS2:YES、S3)。それゆえ、プリチャージの最中に昇圧コンバータ5の熱負荷が増大することが回避される。なお、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値よりも低い場合は、冷却器30を起動しない(ステップS2:NO、S5)。コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が低い場合は冷却器30を起動することなくプリチャージを開始する。それゆえ、電源システム2は、無駄な電力消費を回避することができる。また、冷却器30(ポンプ32)を起動すると、ポンプ32の騒音が発生する。電源システム2は、昇圧コンバータ5の温度が低い場合はポンプ32を起動しないので、騒音が発生しない。
(第1変形例)実施例の電源システム2では、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度を温度閾値と比較した。コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度の代わりに冷媒の温度を温度閾値と比較してもよい。図3に、第1変形例におけるプリチャージ処理のフローチャートを示す。コントローラ7は、温度センサ42から冷媒の温度を取得し、温度閾値と比較する(ステップS12)。冷媒の温度が温度閾値を下回っている場合、コントローラ7は、直ちにプリチャージを開始する(ステップS12:NO、S15)。以降の処理(ステップS15〜S18)は、図2のステップS5〜S8の処理と同じである。
一方、コントローラ7は、冷媒の温度が温度閾値を上回っていた場合、冷却器30(ポンプ32)を起動する(ステップS12:YES、S13)。コントローラ7は、冷媒温度が温度閾値を下回るまで待つ(ステップS14:YES)。冷媒の温度が温度閾値を下回ったら、コントローラ7は、プリチャージを開始する(ステップS14:NO、S15)。以降の処理(ステップS15〜S18)は、図2のフローチャートの処理(ステップS5〜S8)と同様である。第1変形例のプリチャージ処理も、第1実施例の場合と同様の効果が得られる。
(第2変形例)実施例と第1変形例のプリチャージ処理では、コントローラ7は、メインスイッチ8が入れられた後の昇圧コンバータ5の温度(あるいは冷媒の温度)を温度閾値と比較した。メインスイッチ8が入れられた後の昇圧コンバータ5の温度(あるいは冷媒の温度)の代わりに、前回にメインスイッチ8がオフされたときの昇圧コンバータ5の温度(あるいは冷媒の温度)を用いてもよい。図5に、第2変形例のプリチャ−ジ処理のフローチャートを示す。図4に、第2変形例のプリチャージの準備処理のフローチャートを示す。準備処理とは、メインスイッチ8がオフされたときの処理である。
図4に沿って、メインスイッチ8がオフされたときの処理を説明する。コントローラ7は、メインスイッチ8がオフされると、冷媒の温度を記憶する(ステップS22)。冷媒の温度は、温度センサ42から取得する。続いてコントローラ7は、タイマをスタートさせる(ステップS23)。続いてコントローラ7は、各種の終了処理を実行し、最後にシステムメインリレ−を開く(ステップS24、S25)。なお、タイマは、サブバッテリ6から電力供給を受けて動作するので、システムメインリレ−4が開かれても継続して動作する。
次に、図5を参照して第2変形例のプリチャージ処理を説明する。図5の処理も、メインスイッチ8が入れられると開始される。コントローラ7は、先のステップS22(図4)で記憶した冷媒の温度を温度閾値と比較する(ステップS32)。記憶された冷媒の温度が温度閾値を下回っていた場合、コントローラ7は、直ちにプリチャージを開始する(ステップS32:NO、S36)。ステップS36以降の処理は、図2のステップS5以降の処理と同じである。
一方、記憶された冷媒の温度が温度閾値を上回っていた場合、コントローラ7は、タイマの経過時間を時間閾値と比較する(ステップS32:YES、S33)。タイマの経過時間が時間閾値を上回っていた場合、コントローラ7は、プリチャージを開始する(ステップS33:YES、S36)。ステップS36以降の処理は、図2のステップS5以降の処理と同じである。
タイマの経過時間が時間閾値を下回っていた場合、コントローラ7は、冷却器30(ポンプ32)を起動する(ステップS33:NO、S34)。そしてコントローラ7は、現在の冷媒の温度が温度閾値を下回るまで待つ(ステップS35、YES)。現在の冷媒の温度は、温度センサ42から取得できる。現在の冷媒の温度が温度閾値を下回ったら、コントローラ7は、プリチャージを開始する(ステップS35:NO、S36)。ステップS36以降の処理は、図2のステップS5以降の処理と同じである。
第2変形例では、ステップS32の処理で温度センサの計測値を必要とせず、記憶されている温度を用いるので、処理が速い。記憶されている温度が温度閾値よりも低い場合、コントローラ7は、速やかにプリチャージを開始することができる。
また、第2変形例のプリチャージ処理では、ステップS33でタイマの計測時間を使っている。タイマの計測時間が時間閾値を上回っていれば、冷媒の温度(即ち、昇圧コンバータ5の温度)が十分に下がっている。その場合、コントローラ7は、冷却器30を起動することなく、プリチャージを開始する。タイマの計測時間が時間閾値を下回っている場合、冷媒の温度(即ち、昇圧コンバータ5の温度)が十分に下がっていない可能性が高い。その場合には、コントローラ7は、プリチャージに先立って冷却器30(ポンプ32)を起動する。
なお、ステップS33における時間閾値は、記憶されている冷媒の温度に応じて設定されてもよい。具体的には、時間閾値は、記憶されている冷媒の温度が高いほど、長い時間に設定されることも好適である。
第2変形例では、冷媒の温度を採用した。冷媒温度に代えて、昇圧コンバータ5の温度を用いてもよい。
実施例の技術に関する留意点を述べる。実施例のプリチャージ処理では、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値よりも低い場合、冷却器30を起動し、昇圧コンバータ5の温度が下がってからプリチャージを開始した。即ち、コントローラ7は、プリチャージに先立って冷却器30を起動した。図2のフローチャートにおいて、ステップS4の処理を省略し、コントローラ7は、冷却器30を起動するとともにプリチャージを開始してもよい。冷却器30を起動すれば、昇圧コンバータ5の温度は速やかに下がるので、昇圧コンバータ5の熱負荷が抑えられる。ステップS4の処理を省略すると、コントローラ7は、昇圧コンバータ5の温度が温度閾値を下回るまで待つ必要がなくなる。第1変形例、第2変形例についても同様である。即ち、図3の処理において、ステップS14の処理を省略してもよい。あるいは、図5の処理において、ステップS35の処理を省略してもよい。
冷媒の温度の近似値として、冷却器30の冷却対象の温度を用いてもよい。例えば、図1に示したように、冷却器30は、オイルクーラ35の温度を計測する温度センサ43を備えている。温度センサ43によって計測されるオイルクーラ35の温度を、冷媒の温度の近似値として用いてもよい。あるいは、オイルクーラ35で冷却される冷媒オイルの温度を、冷媒循環路31を流れる冷媒の温度の近似値として用いてもよい。
実施例のメインバッテリ3が主電源の一例に相当する。主電源は、燃料電池であってもよい。実施例のサブバッテリ6が副電源の一例に相当する。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2:電源システム
3:メインバッテリ
4:システムメインリレー
5:昇圧コンバータ
6:サブバッテリ
7:コントローラ
8:メインスイッチ
10:電力変換器
11:電圧コンバータ
12:電圧センサ
13:平滑コンデンサ
14:インバータ
20:モータ
21:モータハウジング
30:冷却器
31:冷媒循環路
32:ポンプ
33:ラジエータ
34:リザーブタンク
35:オイルクーラ
36:オイル循環路
40:補機
41−43:温度センサ
44:中央演算装置(CPU)
45:メモリ
46:カーナビゲーション
49:補機電力線
100:電気自動車
3:メインバッテリ
4:システムメインリレー
5:昇圧コンバータ
6:サブバッテリ
7:コントローラ
8:メインスイッチ
10:電力変換器
11:電圧コンバータ
12:電圧センサ
13:平滑コンデンサ
14:インバータ
20:モータ
21:モータハウジング
30:冷却器
31:冷媒循環路
32:ポンプ
33:ラジエータ
34:リザーブタンク
35:オイルクーラ
36:オイル循環路
40:補機
41−43:温度センサ
44:中央演算装置(CPU)
45:メモリ
46:カーナビゲーション
49:補機電力線
100:電気自動車
Claims (2)
- 車両用電源システムであり、
主電源と、
前記主電源の出力電力を変換する電力変換器であって、前記主電源の正極と負極の間に
接続されるコンデンサを有している電力変換器と、
前記電力変換器と前記主電源の間の接続と遮断を切り換えるリレ−と、
出力電圧が前記主電源の出力電圧よりも低い副電源と、
低電圧端が前記副電源に接続されており、高電圧端が前記コンデンサに接続されている昇圧コンバータと、
車両のメインスイッチが入れられた際に、前記リレ−を閉じて前記電力変換器を前記主電源に接続するのに先立って前記副電源と前記昇圧コンバータによって前記コンデンサをプリチャージするコントローラと、
前記昇圧コンバータを冷却する冷却器と、
を備えており、
前記コントローラは、前記昇圧コンバータの温度と前記冷却器の冷媒の温度のいずれかが所定の温度閾値よりも高い場合、前記プリチャージを開始するとともに、あるいは前記プリチャージに先立って、前記冷却器を起動する、車両用電源システム。 - 前記コントローラは、前記メインスイッチが前回にオフにされたときの前記昇圧コンバータの温度と前記冷媒の温度のいずれかが前記温度閾値よりも高く、かつ、前記メインスイッチが前回にオフにされたときからの経過時間が所定の閾値時間よりも短い場合に、前記プリチャージを開始するとともに、あるいは前記プリチャージに先立って前記冷却器を起動する、請求項1に記載の車両用電源システム。
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