JP2021016250A - 電動車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる電動車両の制御装置を提供する。【解決手段】 バッテリ101を回生電力で充電しつつ、電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部21と、第1ヒータ204とチラー107により第1冷媒の温度を調整しバッテリ101の温度を制御するための第1冷媒が循環する第1回路100と、第2ヒータ202により第2冷媒の温度調整し暖房するための第2冷媒が循環する第2回路200と、第1ヒータ102とチラー107との間で第1冷媒と第2冷媒との間で熱交換を行う熱交換部106と、を備え、回生制御の実施を要と判断し、かつ、バッテリの充電量に基づき回生制御の実施を否と判断した場合、第1ヒータ102、第2ヒータ202、チラー107を作動させる。【選択図】図1
Description
本発明は、電動車両の回生制御を行うための制御装置に関する。
例えば、電気自動車が連続降坂路を走行する場合等、回生制御によりバッテリ充電量(SOC/State Of Charge)が満充電となり、回生制御による回生制動力を利用できなくなる虞がある。このような状況を回避するため、特許文献1には、補機類による強制放電を実施し、バッテリの充電量を低下させることで回生制御を実施できるようにする技術が記載されている。
しかしながら、電動トラックの場合、乗用車に比して車両重量が大きいことから、摩擦ブレーキのフェードを確実に回避するためにも、より早急にバッテリ電力を消費し、回生制御を利用可能とすることが求められる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことにより、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる電動車両の制御装置を提供することにある。
(1)本発明は、以下の適用例として実現することができる。本適用例に係る電動車両の制御装置は、走行用モータに電力を供給するバッテリを搭載する電動車両の制御装置であって、前記走行用モータを回生駆動することで、前記バッテリを回生電力で充電しつつ、前記電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部と、第1ヒータと前記第1ヒータの下流側に配置されるチラーにより第1冷媒の温度を調整し前記バッテリの温度を制御するための第1冷媒が循環する第1回路と、第2ヒータにより第2冷媒の温度調整し前記電動車両の室内を暖房するための第2冷媒が循環する第2回路と、前記第1冷媒循環回路の前記第1ヒータと前記チラーとの間において、第1冷媒と第2冷媒との間で熱交換を行う熱交換部と、前記第1ヒータおよび前記第2ヒータを制御するヒータ制御部と、前記チラーを制御するチラー制御部と、前記バッテリの充電量を取得する充電量取得部と、前記電動車両が降坂路を走行する場合に、前記回生制御部による前記回生制御の実施の要否を判断する回生制御要否判断部と、前記充電量取得部により取得される前記バッテリの充電量に基づき前記回生制御部による前記回生制御の実施の可否を判断する回生制御実施可否判断部と、を備え、前記回生制御要否判断部が前記回生制御の実施を要と判断し、かつ、前記回生制御実施可否判断部が前記回生制御の実施を否と判断した場合、前記ヒータ制御部は前記第1ヒータおよび前記第2ヒータを作動させ、かつ、前記チラー制御部は前記チラーを作動させる。
本適用例に係る電動車両の制御装置によれば、第1ヒータで加熱された第1冷媒に第2ヒータで加熱された第2冷媒を熱交換し、第1冷媒をチラーで冷却することで、第1冷媒及び第2冷媒の温度を各対象機器の最適な作動温度帯としつつ、第1ヒータ、第2ヒータ、及びチラーによりバッテリの電力を消費することができる。これより、バッテリの充電量が多い場合でも、回生制御を行うことができる。
したがって、本適用例に係る電動車両の制御装置は、より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる
以下、本発明の実施形態に係る電動車両の制御装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
(制御装置の構成)
図1は、本発明の実施形態に係る電気自動車等の電動車両(不図示)に搭載される制御装置1を示すブロック図である。図1に示す制御装置1は、電動車両の回生制動の制御、及び電動車両に搭載される複数の対象機器の温度を管理するための装置である。
制御装置1は、第1冷媒循環回路(本発明の第1回路に相当)100と、第2冷媒循環回路(本発明の第2回路に相当)200と、制御回路20と、を含む。さらに、制御装置1は、第3冷媒循環回路300と、第4冷媒循環回路400、空調(HVAC/Heating Ventilation and Air Conditioning)ユニット10を含む。車両を駆動するモータ(走行用モータ)401は、第4冷媒循環回路400に含まれる。制御装置1は、第1冷媒循環回路100、第2冷媒循環回路200、及び第4冷媒循環回路400は、冷媒を循環させることで複数の対象機器の温度を調整することができる。また電動車両は、モータ401を回生制御により回生駆動することにより、バッテリ101を回生電力で充電しつつ、電動車両に回生制動力を付与することができる。なお、図1では、電気的な接続状態を示す結線は省略している。
図1は、本発明の実施形態に係る電気自動車等の電動車両(不図示)に搭載される制御装置1を示すブロック図である。図1に示す制御装置1は、電動車両の回生制動の制御、及び電動車両に搭載される複数の対象機器の温度を管理するための装置である。
制御装置1は、第1冷媒循環回路(本発明の第1回路に相当)100と、第2冷媒循環回路(本発明の第2回路に相当)200と、制御回路20と、を含む。さらに、制御装置1は、第3冷媒循環回路300と、第4冷媒循環回路400、空調(HVAC/Heating Ventilation and Air Conditioning)ユニット10を含む。車両を駆動するモータ(走行用モータ)401は、第4冷媒循環回路400に含まれる。制御装置1は、第1冷媒循環回路100、第2冷媒循環回路200、及び第4冷媒循環回路400は、冷媒を循環させることで複数の対象機器の温度を調整することができる。また電動車両は、モータ401を回生制御により回生駆動することにより、バッテリ101を回生電力で充電しつつ、電動車両に回生制動力を付与することができる。なお、図1では、電気的な接続状態を示す結線は省略している。
第1冷媒循環回路100は、主にバッテリ101の温度を調整するための回路である。第2冷媒循環回路200は、車両の主に暖房用のヒータコア203の温度を調整するための回路である。第4冷媒循環回路400は、主に車両の駆動用のモータ401の温度を調整するための回路である。また、第3冷媒循環回路300は、車両の冷房用の第1蒸発器304に第3冷媒を循環させるための回路である。
本実施形態における第1冷媒循環回路100と、第2冷媒循環回路200と、第4冷媒循環回路400は、各対象機器の最適な温度帯に応じて設けられ、それぞれ最適な液体が循環される構造である。具体的には、第1冷媒循環回路100を流れる第1冷媒は、対象機器であるバッテリ101等を40℃以下の温度帯とするように制御される。また、第2冷媒循環回路200を流れる第2冷媒は、対象機器である暖房用のヒータコア等を70℃以下の温度帯とするように制御される。第4冷媒循環回路400を流れる第4冷媒は、対象機器である駆動用のモータ401を90℃以下の温度帯で用いられるように制御される。各温度域は例示であり、第1冷媒、第2冷媒、第4冷媒の順で温度が制御されれば、これに限られるものではない。
ここで、第1冷媒循環回路100と、第2冷媒循環回路200と、第3冷媒循環回路300、第4冷媒循環回路400、制御回路20について、詳しく説明する。
<第1冷媒循環回路について>
第1冷媒循環回路100について説明する。第1冷媒循環回路100は、インバータ201に電力を供給するバッテリ101と、電力の電圧変換を行うためのDC−DCコンバータ103及びバッテリ101の充電に使用される車載充電器(オンボードチャージャー)104の温度を調整するために、各装置の近傍を循環する第1冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第1冷媒は、例えば水を用いることができる。
第1冷媒循環回路100について説明する。第1冷媒循環回路100は、インバータ201に電力を供給するバッテリ101と、電力の電圧変換を行うためのDC−DCコンバータ103及びバッテリ101の充電に使用される車載充電器(オンボードチャージャー)104の温度を調整するために、各装置の近傍を循環する第1冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第1冷媒は、例えば水を用いることができる。
第1冷媒循環回路100は、第1ヒータ102と、熱交換器(本発明の熱交換部に相当)106と、チラー107と、ポンプ111と、三方バルブ112と、シャットオフバルブ113、114と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路151〜159とを含む。
ポンプ111は、流路内に充填された第1冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ111は、制御回路20の循環回路制御部27により、第1冷媒の吐出量(送出量)を制御することができる。
ポンプ111に接続される流路151は、流路152と流路153に分岐される。流路152は、バッテリ101の近傍を通過するように配置される。そのため、第1冷媒とバッテリ101が熱交換を行うことによりバッテリ101の温度を調整することができる。次に流路152は、第1ヒータ102の近傍を通過するように配置される。第1ヒータ102は、後述するヒータ制御部22からの制御により流路152を流れる第1冷媒を加熱することができる。その際、第1ヒータ102により、バッテリ101の電力を消費することができる。
流路153は、DC−DCコンバータ103と車載充電器104の近傍を通過するように配置される。第1冷媒と、DC−DCコンバータ103、及び車載充電器104が熱交換を行うことにより、DC−DCコンバータ103、及び車載充電器104の温度を調整することができる。
流路152と流路153は合流し、流路154として三方バルブ112と接続される。三方バルブ112は、循環回路制御部27からの制御により、第1冷媒を流路155又は流路156に流すことを切り換えるバルブである。
流路155は、第2ラジエータ105近傍を通過する。流路155を流れる第1冷媒は、第2ラジエータ105においてファン501から送風される空気によって熱が奪われ、冷却される。第2ラジエータ105により熱が奪われた第1冷媒は、流路155を流れ、後述する流路159と合流して、流路151からポンプ111へ流れ、再び第1冷媒循環回路100を循環する。
流路156は、流路157と流路158に分岐される。流路157は、バイパス流路である。流路158は、熱交換器106近傍を通過する。熱交換器106は、後述する第2冷媒循環回路200の流路255も近傍を通過し、流路158を流れる第1冷媒と流路255を流れる第2冷媒との間で熱交換を行う。第1冷媒に対して第2冷媒の温度は高いため、熱交換器106は、第2冷媒の熱を奪い、第1冷媒に熱を与える。すなわち、熱交換器106によって、第2冷媒は冷却され、第1冷媒は加熱される。流路158は、熱交換器106の上流と下流にシャットオフバルブ113、114が設けられる。循環回路制御部27は、シャットオフバルブ113、114を制御し、第1冷媒を熱交換器106近傍に流すか否かの制御を行う。流路158は、流路157と合流し、流路159としてチラー107に接続される。
流路159は、チラー107近傍を通過する。チラー107は、後述する第2蒸発器を含む構成である。後述する第3冷媒循環回路300の流路353も近傍を通過し、第3冷媒循環回路300の流路353と接続される第2蒸発器を含む構成である。後述するように、流路353を流れる第3冷媒は、チラー107内の第2蒸発器で蒸発することにより熱を奪い第2蒸発器を冷却する。冷却された第2蒸発器により、チラー107の近傍を通過する流路159を流れる第1冷媒を冷却する。なお、チラー107は必ずしも第2蒸発器を必要とするものではなく、例えば、ペルチェ素子のような半導体素子によって冷却を行っても構わない。ペルチェ素子は、チラー制御部23からの制御により作動させることができる。ペルチェ素子で冷却を行う場合、ペルチェ素子を作動させるためにバッテリ101の電力を使用することができる。なお、ペルチェ素子以外の他の電力を用いた強制冷却手段を用いても構わない。
流路159は、流路155と合流し、流路151としてポンプ111へ接続される。このように第1冷媒は、第1冷媒循環回路100を循環する。第1冷媒循環回路100には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部27は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第1冷媒の温度情報を取得することができる、
このように、循環回路制御部27は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第1冷媒循環回路100の第1ヒータ102、チラー107、ポンプ111や各バルブを制御することで、第1冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、バッテリ101や、DC−DCコンバータ103、車載充電器104等の対象機器の温度を調整することができる。
<第2冷媒循環回路について>
次に、第2冷媒循環回路200について説明する。第2冷媒循環回路200は、対象機器として、モータ401に電力を供給するインバータ201と、後述する第4冷媒循環回路400の第4冷媒の温度を調整するオイルクーラー402と、空調ユニット10に設けられるヒータコア203の温度を調整するための、各装置の近傍を循環する第2冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第2冷媒は、例えば、不凍液を用いることができる。
次に、第2冷媒循環回路200について説明する。第2冷媒循環回路200は、対象機器として、モータ401に電力を供給するインバータ201と、後述する第4冷媒循環回路400の第4冷媒の温度を調整するオイルクーラー402と、空調ユニット10に設けられるヒータコア203の温度を調整するための、各装置の近傍を循環する第2冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第2冷媒は、例えば、不凍液を用いることができる。
第2冷媒循環回路200は、第2ヒータ202と、熱交換器106と、第1ラジエータ204と、ポンプ211と、シャットオフバルブ212と、三方バルブ213と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路251〜255とを含む。
ポンプ211は、流路内に充填された第2冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ211は、制御回路20の循環回路制御部27により、第2冷媒の吐出量(送出量)を制御することができる。
ポンプ211に接続される流路251は、流路252と流路253に分岐される。流路252は、インバータ201の近傍を通過するように配置される。そのため、第2冷媒とインバータ201が熱交換を行うことによりインバータ201の温度を調整することができる。
流路153は、オイルクーラー402の近傍を通過するように配置される。第2冷媒と、オイルクーラー402が熱交換を行うことにより、オイルクーラー402を冷却することができる。流路153は、オイルクーラー402の下流にシャットオフバルブ212が設けられる。循環回路制御部27は、シャットオフバルブ212を制御し、第2冷媒をオイルクーラー402の近傍に流すか否かの制御を行う。流路253は、流路252と合流し、流路254として第2ヒータ202に接続される。
流路252と流路253は合流し、流路254として第2ヒータ202と接続され、第2ヒータ202の近傍を通過する。第2ヒータ202は、後述するヒータ制御部22からの制御により流路252を流れる第2冷媒を加熱することができる。その際、第2ヒータ202により、バッテリ101の電力を消費することができる。
第2ヒータ202近傍を通過する流路254は、空調ユニット10内のヒータコア203に接続され、ヒータコア203の近傍を通過する。
ヒータコア203の近傍を通過する第2冷媒は、ヒータコア203と熱交換する。第2冷媒がヒータコア203と熱交換することで、ヒータコア203を加熱することができる。加熱されたヒータコア203は空調ユニット10のファン503から送風される空気と熱交換される。ファン503は、加熱された空気を電動車両の室内に送風する。このような構成により、第2冷媒の熱を、電動車両の室内の暖房として用いることができる。
流路254は、三方バルブ213と接続される。三方バルブ213は、循環回路制御部27からの制御により、第2冷媒を流路255又は流路256に流すことを切り換えるバルブである。
流路255は、熱交換器106の近傍を通過する。前述したように、熱交換器106は、第1冷媒循環回路100の流路158も近傍を通過し、流路158を流れる第1冷媒と流路255を流れる第2冷媒との間で熱交換を行う。
次に流路255は、第1ラジエータ205近傍を通過する。流路255を流れる第2冷媒は、第1ラジエータ205においてファン501から送風される空気によって熱が奪われ、冷却される。第1ラジエータ205により熱が奪われた第2冷媒は、流路255を流れ、流路256と合流して、流路251からポンプ211へ流れ、再び第2冷媒循環回路200を循環する。第2冷媒循環回路200には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部27は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第2冷媒の温度情報を取得することができる、
このように、循環回路制御部27は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第2冷媒循環回路200の第2ヒータ202、ポンプ211や各バルブを制御することで、第2冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、インバータ201と、オイルクーラー402と、ヒータコア203等の対象機器の温度を調整することができる。
<第3冷媒循環回路について>
次に、第3冷媒循環回路300について説明する。第3冷媒循環回路300は、電気車両の室内の冷房を行うための第1蒸発器304に第3冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。なお、第3冷媒は、冷媒ガスを用いることができる。
次に、第3冷媒循環回路300について説明する。第3冷媒循環回路300は、電気車両の室内の冷房を行うための第1蒸発器304に第3冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。なお、第3冷媒は、冷媒ガスを用いることができる。
第3冷媒循環回路300は、圧縮機301と、第1凝縮器302と、第2凝縮器303と、ポンプ311と、第1蒸発器304と、シャットオフバルブ312、313と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路351〜353とを含む。
ポンプ311は、流路内に充填された凝縮された第3冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ311は、循環回路制御部27により第3冷媒の吐出量(送出量)を制御することができる。
ポンプ311に接続される流路351は、流路352と流路353に分岐される。
流路352は、空調ユニット10の第1蒸発器304に接続される。第3冷媒は、第1蒸発器304の内部で凝縮された第3冷媒が蒸発することで、第1蒸発器304から気化熱を奪い第1蒸発器304を冷却する。冷却された第1蒸発器304は、空調ユニット10のファン503から送風される空気と熱交換され、空気を冷却することができる。ファン503は、冷却された空気を電動車両の室内に送風する。このような構成により、第3冷媒が奪う気化熱を用いることで、電動車両の室内の冷房とすることができる。流路352は、第1蒸発器304の上流にシャットオフバルブ312が設けられる。循環回路制御部27は、シャットオフバルブ312を制御し、第3冷媒を第1蒸発器304に流すか否かの制御を行う。
流路353は、チラー107に接続される。チラー107は、第2蒸発器を含む構成である。詳細には、流路353を流れる第3冷媒は、チラー107内の第2蒸発器で蒸発することにより熱を奪い第2蒸発器を冷却する。冷却された第2蒸発器は、チラー107の近傍を通過する流路159を流れる第1冷媒を冷却する。
流路353は、チラー107の上流にシャットオフバルブ313が設けられる。チラー制御部23は、シャットオフバルブ313を制御し、第3冷媒をチラー107に流すか否かの制御を行う。流路353は、流路352と合流し、流路351として圧縮機301に接続される。
第1蒸発器304によって蒸発された第3冷媒は、圧縮機301で圧縮される。圧縮された第3冷媒は、流路351を通じて第1凝縮器302に流れる。第1凝縮器302は、ファン502で送風された空気により冷却され、第3冷媒を凝縮する。第1凝縮器302で凝縮された第3冷媒は、流路351を通じて第2凝縮器303に流れる。第2凝縮器303は、ファン501で送風された空気により冷却され、第3冷媒を更に凝縮する。第3冷媒は、第1凝縮器302及び第2凝縮器303で凝縮されることにより液体となって、流路351を通ってポンプ311に流れ、再び第3冷媒循環回路300を循環する。
なお、本実施形態では凝縮器を、第1凝縮器302と第2凝縮器303の2つの構成で説明したが、必ずしも2つ必要なわけではなく、1つの構成としても構わない。
<第4冷媒循環回路について>
第4冷媒循環回路400について説明する。第4冷媒循環回路400は、電動車両を駆動するモータ401と熱交換を行う第4冷媒を循環させるための循環回路である。第4冷媒は、例えばオイルを用いることができる。
第4冷媒循環回路400について説明する。第4冷媒循環回路400は、電動車両を駆動するモータ401と熱交換を行う第4冷媒を循環させるための循環回路である。第4冷媒は、例えばオイルを用いることができる。
第4冷媒循環回路400は、モータ401と、オイルクーラー402とポンプ411と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路451とを含む。
ポンプ411は、流路内に充填された第4冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ411は、循環回路制御部27により、第4冷媒の吐出量(送出量)を制御することができる。
ポンプ411に接続される流路451は、オイルクーラー402の近傍を通過するように配置される。前述したように、オイルクーラー402は、前述したように第2冷媒循環回路200の流路253も近傍を通過し、流路451を流れる第4冷媒と流路253を流れる第2冷媒との間で熱交換を行う。第2冷媒に対して第4冷媒の温度は高いため、オイルクーラー402は、第4冷媒の熱を奪い、第2冷媒に熱を与える。すなわち、オイルクーラー402によって、第4冷媒は冷却され、第2冷媒は加熱される。
流路451は、モータ401の近傍を通過するように配置される。そのため、オイルクーラー402で冷却された第4冷媒とモータ401との間で熱交換を行う。そのため、第4冷媒によって、モータ401を冷却することができる。第4冷媒循環回路400には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部27は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第4冷媒の温度情報を取得することができる、
このように、循環回路制御部27は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第4冷媒循環回路400のポンプ411を制御することで、第4冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、モータ401の温度を調整することができる。
<制御回路について>
制御回路20について説明する。制御回路20は、回生制御部21と、ヒータ制御部22と、チラー制御部23と、充電量取得部24と、回生制御要否判断部25と、回生制御実施可否判断部26と、循環回路制御部27と、を含んで構成される回路である。
制御回路20について説明する。制御回路20は、回生制御部21と、ヒータ制御部22と、チラー制御部23と、充電量取得部24と、回生制御要否判断部25と、回生制御実施可否判断部26と、循環回路制御部27と、を含んで構成される回路である。
回生制御部21は、モータ401等に対して回生制動を実施するための回生制御を行う。また、回生制御部21は、モータ401で発生した回生電力は、バッテリ101に充電する。
ヒータ制御部22は、バッテリ101の電力を用いて第1ヒータ102及び第2ヒータ202を加熱する制御を行う。
チラー制御部23は、チラー107を動作可能とするように制御する。チラー制御部23が、循環回路制御部27を介して制御回路20内の各ポンプやバルブを制御し、チラー107が動作可能な状態に制御する。チラー制御部23は各ポンプやバルブを直接制御しても構わない。さらに、例えば、チラー107がペルチェ素子等の強制冷却手段を有する場合、バッテリ101の電力を用いてチラー107が冷却を行うように制御しても構わない。
充電量取得部24は、バッテリ101の充電量を取得する。充電量は、バッテリ101に充電されている電力の絶対量でも構わないし、満充電状態等の基準に対する相対量でも構わない。
回生制御要否判断部25は、運転者が制動動作を行う場合に、電動車両の制動手段としてモータ401に回生制動力を付与するための回生制御が必要か否かを判断する。例えば、電動車両が降坂路を走行中に制動動作を行う場合、摩擦ブレーキだけでは制動力が不足し、摩擦ブレーキのフェードが発生する可能性があるものとして回生制御が必要であると判別する。回生制御要否判断部25は、電動車両に搭載されているセンサ等を用いて電動車両の挙動や、GPSとマップデータ等を用いて、降坂路を走行中であることを判断することができる。また、マップデータ等を用いて、降坂路の距離を取得し回生制御が必要か否かの予測判断を行っても構わない。
回生制御実施可否判断部26は、充電量取得部24で取得した充電量に基づいて、回生制御を実施可か不可か判断する。例えば、充電量がバッテリ101の満充電状態又は満充電状態に近い場合、回生制御による回生電力をバッテリ101に充電することができないため、回生制御を実施できないと判断する。
循環回路制御部27は、第1冷媒循環回路100、第2冷媒循環回路200、第3冷媒循環回路300、第4冷媒循環回路400の各ポンプ、バルブを制御して、各冷媒循環回路の動作を制御する。例えば、循環回路制御部27は、各対象機器の温度状態に応じて各冷媒循環回路を制御するので、各対象機器の温度を適正な状態とすることができる。
以上説明したように、本発明の実施形態に係る制御装置1は、第1ヒータ102と第1ヒータ102の下流側に配置されるチラー107により第1冷媒の温度を調整しバッテリ101の温度を制御するための第1冷媒が循環する第1冷媒循環回路100と、第2ヒータ202により第2冷媒の温度調整し電動車両の室内を暖房するための第2冷媒が循環する第2冷媒循環回路200と、第1冷媒循環回路100の第1ヒータ102とチラー107との間において、第1冷媒と第2冷媒との間で熱交換を行う熱交換器106と、第1ヒータ102および第2ヒータ202を制御するヒータ制御部22と、チラー107を制御するチラー制御部23と、を少なくとも備える。この構成により、第1ヒータ102及び第2ヒータ202で加熱した第1冷媒及び第2冷媒を、用いて、バッテリ101の温度調整や、電気車両の室内を暖房することができる。また、第1ヒータ102、第2ヒータ202を作動させることにより、バッテリ101の電力を消費することができる。さらに、第1冷媒と第2冷媒の熱を、第1ヒータ102とチラー107の間に配置される熱交換器106で熱交換し、加熱された第1冷媒をチラー107で冷却することにより、第1冷媒及び第2冷媒の温度を適正な状態にすることができる。
(制御装置の動作)
図2は、本発明の実施形態に係る制御装置1の動作を説明するためのフローチャートである。図2のフローチャートは、電動車両の運転者がブレーキをかける、又はかけるであろうことが予測された状態で、制御装置1において行われる動作について示すものである。
図2は、本発明の実施形態に係る制御装置1の動作を説明するためのフローチャートである。図2のフローチャートは、電動車両の運転者がブレーキをかける、又はかけるであろうことが予測された状態で、制御装置1において行われる動作について示すものである。
ステップS1において、回生制御要否判断部25は、運転者がブレーキをかける、すなわち制動動作を行う場合に、電動車両の制動手段としてモータ401に回生制動力を付与するための回生制御が必要か否かを判断する。回生制御要否判断部25が回生制御を必要(Y)と判断した場合、ステップS2に処理を進める。回生制御を必要でない(N)と判断した場合、処理を終了する。
ステップS2において、充電量取得部24は、バッテリ101の充電量を取得する。
ステップS3において、回生制御実施可否判断部26は、ステップS2で取得した充電量に基づいて、回生制御を実施可か不可か判断する。回生制御実施可否判断部26が回生制御の実施を不可(N)と判断した場合、ステップS4に処理を進める。回生制御の実施を可(Y)と判断した場合、ステップS5に処理を進める。
ステップS4において、バッテリ101の電力を用いて第1ヒータ102と、第2ヒータ202を加熱するように制御し、また、チラー107を動作可能に制御する。具体的には、ヒータ制御部22が第1ヒータ102と第2ヒータ202を制御する。また、チラー制御部23が、循環回路制御部27を介して各ポンプやバルブを制御し、チラー107が動作可能な状態に制御する。ステップS4の動作により、バッテリ101に充電される電力が消費され、充電量が減少することによって回生制御によるバッテリ101への充電が可能となる。
ステップS5において、回生制御部21は、モータ401等に対して回生制動を実施するための回生制御を行う。
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御装置1によれば、各対象機器の温度を適正な状態としつつ、バッテリ101が満充電等の状態においても、バッテリ101に充電される電力を消費し、電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施することが可能となる。電力の消費を第1ヒータ102及び第2ヒータ202で行うことができるため、早急にバッテリ電力を消費することができる。第1ヒータ102で加熱された第1冷媒と、第2ヒータ202で加熱された第2冷媒を、第1ヒータ102とチラー107の間に配置される熱交換器106で熱交換される。熱交換器106で熱交換され加熱された第1冷媒は、チラー107で冷却される。これにより、第1冷媒及び第2冷媒の温度を各対象機器の温度調整を行うのに適正な温度とすることができる。
かくして、本実施形態に係る制御装置1は、より早急にバッテリ101に充電される電力を消費し、バッテリ101の充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる。
なお、本発明の実施に当たっては、第3冷媒循環回路300は必ずしも必要がなく、チラー107は、第2蒸発器の代わりに他の強制冷却機構を有していても構わない。また、第4冷媒循環回路400も必ずしも必要ではない。
また、本発明の実施態様は、電動車両として、電動トラックや電動バス等、乗用車に比較して重量のある車両を想定しているが、本発明はこれらに限定されることなく、電動車両の回生制御を行う他の商用車であってもよい。
1 制御装置
10 空調ユニット
20 制御回路
21 回生制御部
22 ヒータ制御部
23 チラー制御部
24 充電量取得部
25 回生制御要否判断部
26 回生制御実施可否判断部
27 循環回路制御部
100 第1冷媒循環回路
101 バッテリ
102 第1ヒータ
103 DC−DCコンバータ
104 車載充電器(オンボードチャージャー)
105 第2ラジエータ
106 熱交換器
107 チラー/第2蒸発器
111 ポンプ
112 三方バルブ
113、114 シャットオフバルブ
151〜159 第1冷媒循環流路
200 第2冷媒循環回路
201 インバータ
202 第2ヒータ
203 ヒータコア
204 第1ラジエータ
211 ポンプ
212 シャットオフバルブ
213 三方バルブ
251〜255 第2冷媒循環流路
300 第3冷媒循環回路
301 圧縮機
302 第1凝縮器
303 第2凝縮器
304 第1蒸発器
311 ポンプ
312、313 シャットオフバルブ
351〜353 第3冷媒循環流路
400 第4冷媒循環回路
401 モータ
402 オイルクーラー
411 ポンプ
451 第4冷媒循環流路
501〜503 ファン
10 空調ユニット
20 制御回路
21 回生制御部
22 ヒータ制御部
23 チラー制御部
24 充電量取得部
25 回生制御要否判断部
26 回生制御実施可否判断部
27 循環回路制御部
100 第1冷媒循環回路
101 バッテリ
102 第1ヒータ
103 DC−DCコンバータ
104 車載充電器(オンボードチャージャー)
105 第2ラジエータ
106 熱交換器
107 チラー/第2蒸発器
111 ポンプ
112 三方バルブ
113、114 シャットオフバルブ
151〜159 第1冷媒循環流路
200 第2冷媒循環回路
201 インバータ
202 第2ヒータ
203 ヒータコア
204 第1ラジエータ
211 ポンプ
212 シャットオフバルブ
213 三方バルブ
251〜255 第2冷媒循環流路
300 第3冷媒循環回路
301 圧縮機
302 第1凝縮器
303 第2凝縮器
304 第1蒸発器
311 ポンプ
312、313 シャットオフバルブ
351〜353 第3冷媒循環流路
400 第4冷媒循環回路
401 モータ
402 オイルクーラー
411 ポンプ
451 第4冷媒循環流路
501〜503 ファン
Claims (1)
- 走行用モータに電力を供給するバッテリを搭載する電動車両の制御装置であって、
前記走行用モータを回生駆動することで、前記バッテリを回生電力で充電しつつ、前記電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部と、
第1ヒータと前記第1ヒータの下流側に配置されるチラーにより第1冷媒の温度を調整し前記バッテリの温度を制御するための第1冷媒が循環する第1回路と、
第2ヒータにより第2冷媒の温度調整し前記電動車両の室内を暖房するための第2冷媒が循環する第2回路と、
前記第1回路の前記第1ヒータと前記チラーとの間において、第1冷媒と第2冷媒との間で熱交換を行う熱交換部と、
前記第1ヒータおよび前記第2ヒータを制御するヒータ制御部と、
前記チラーを制御するチラー制御部と、
前記バッテリの充電量を取得する充電量取得部と、
前記電動車両が降坂路を走行する場合に、前記回生制御部による前記回生制御の実施の要否を判断する回生制御要否判断部と、
前記充電量取得部により取得される前記バッテリの充電量に基づき前記回生制御部による前記回生制御の実施の可否を判断する回生制御実施可否判断部と、
を備え、
前記回生制御要否判断部が前記回生制御の実施を要と判断し、かつ、前記回生制御実施可否判断部が前記回生制御の実施を否と判断した場合、前記ヒータ制御部は前記第1ヒータおよび前記第2ヒータを作動させ、かつ、前記チラー制御部は前記チラーを作動させる電動車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019129794A JP2021016250A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電動車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019129794A JP2021016250A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電動車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021016250A true JP2021016250A (ja) | 2021-02-12 |
Family
ID=74530704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019129794A Pending JP2021016250A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電動車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021016250A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230082249A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-16 | Lunar Energy, Inc. | Cell temperature regulation |
-
2019
- 2019-07-12 JP JP2019129794A patent/JP2021016250A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230082249A1 (en) * | 2021-09-16 | 2023-03-16 | Lunar Energy, Inc. | Cell temperature regulation |
US11973205B2 (en) * | 2021-09-16 | 2024-04-30 | Lunar Energy, Inc. | Cell temperature regulation |
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