JP3576976B2 - High voltage battery cooling system - Google Patents

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vehicle
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車、または内燃機関および電動発電機を併用して走行するハイブリッド自動車に利用する。本発明は、走行用の電気エネルギを充電保持する高圧電池と、車両に装備された各種装置に動作電流を供給する低圧電池とを共に備えた自動車に利用する。本発明は、電動発電機が発電機として作動するときに発生した電気エネルギを蓄積するとともに、電動発電機が電動機として作動するときに電気エネルギを供給する高圧電池の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車またはハイブリッド自動車は、走行用の電動機（または電動発電機）に供給する直流電源として高圧電池を搭載している。その高圧電池の定格端子電圧は例えば３００Ｖである。一方、電気自動車またはハイブリッド自動車は、この高圧電池とは別に、車両に装備された各種ランプ、コンピュータなどの各種制御回路、音響機器、冷暖房装置、その他に供給するために低圧電池を搭載する。低圧電池の端子電圧は例えば２４Ｖ（大型車両の標準）または１２Ｖ（小型車両の標準）である。
【０００３】
そして、高圧電池は保守作業その他に際して、その回路に人体が触れると感電する危険があることその他の理由により、車両に取り付けられた筐体の中に実装されることになった。さらに、この高圧電池は充放電時に発熱することから、その筐体に電動の冷却扇から送風する冷却装置が設けられるようになった。この冷却扇およびその制御回路の電源電流は原則として車両に搭載された低圧電池から供給される。あるいは特開平４−３１２３０４号公報には、高圧電池を充電するための高圧電源から、抵抗回路で分圧して高圧電池の冷却扇を駆動する回路についての説明がある。
【０００４】
さらに、高圧電池から供給される高圧回路は、インバータおよび電動発電機に接続されるが、この高圧回路の共通電位（多くはマイナス側）は、低圧電池から供給される低圧回路の共通電位（多くはマイナス側）とは分離する技術が利用されるようになった（特開平７−１７７６７４号公報参照） 。これは、主として車両の点検作業などの際に、あやまって工具や人体が高圧回路に触れると危険があることから、高圧回路の共通電位を車両のシャシなどにいわゆるアース接続することなく浮動電位としておくものである。このように高圧回路を浮動電位とすることにより、かりに工具や人体が高圧回路に触れても、そのアース帰路が断たれて直接大電流が流れることがないように配慮されたものである。
【０００５】
このような電気自動車またはハイブリッド自動車では、しばしば走行用の電気エネルギを保持している高圧電池を外部電源で充電することが必要になる。すなわち、車両に充電用の発電機を搭載して内燃機関により駆動する場合も、あるいは車両の制動時に電気制動を用いて発電する場合も、高圧電池の充電エネルギは走行にしたがって消費され不足することになる。そして高圧電池の充電量が低下したときには、車両基地などに装備された充電装置からケーブルを車両の電気端子に接続して、このケーブルを通じて高圧電池を充電することができるような設備が設けられている。
【０００６】
これまでに販売されたこのような高圧電池を充電するための充電装置には、高圧電池の充電電源（例えば定格電圧３００Ｖ）とともに低圧電池の充電電源（例えば定格電圧２４Ｖ）が併設されていて、必要な場合には低圧電池も同時に充電することができるように構成されている。このような装置は、充電用のケーブルの先端にはプラグが設けてあり、このプラグが車両側の電気端子として設けられたレセプタクルに接続される。そのプラグは標準的に三端子構造であり、高圧電源の共通電位（例えばマイナス側）と低圧電源の共通電位（例えばマイナス側）は共通に接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、外部の充電装置から停車中の車両の高圧電池を充電する場合にも高圧電池は発熱する。高圧電池が筐体に実装されている場合には、高圧電池は高い温度になるから冷却扇を駆動して筐体内に送風することが必要になる。しかし、高圧電池を充電するときには、車両が停止しその電気回路、とくに低圧回路は電池電源がオフになっている状態が多く、車両の低圧電池を電源として冷却扇を駆動することができない。また、この高圧電池の充電中に車両の低圧電池を利用してこの冷却扇を駆動するように構成すると、低圧電池の充電エネルギは消耗してしまうことになる。例えば高圧電池の充電は夕方の業務終了時から、翌朝の始業時まで行うような手順が一般的であり、冷却扇を駆動するためにこの間にわたり低圧電池の電流を利用することは望ましいことではない。
【０００８】
また、上述のように高圧回路の共通電位（マイナス側）と低圧回路の共通電位（マイナス側）が分離されている構造の車両では、外部の充電装置をケーブルを介して車両の高圧電池の端子に接続すると、車両の低圧回路はその共通電位（マイナス側）が接続されないことになり、車両側で充電装置の低圧電源を利用することができない。このように二つの電源の共通電位が分離されている構造の車両では、外部の充電装置から供給される高圧電源および低圧電源を同時に利用するときには、二つの共通電位を操作により接続する操作スイッチを車両に設けることが考えられるが、このような操作スイッチは充電開始時に操作を忘れると冷却扇が作動しないまま充電が行われることになり、また充電終了時に操作を忘れると、二つの電源の共通電位を分離してある危険を回避するなどの意味を失うことになる。
【０００９】
本発明はこのような背景に行われたものであって、外部の充電装置から高圧電池を充電する場合にも、電池が配置された筐体内に送風する冷却扇を長時間にわたり連続駆動することができる装置を提供することを目的とする。本発明は、高圧回路の共通電位と低圧回路の共通電位が分離されている車両においても、外部の充電装置が接続されたときに、特別なスイッチ操作などを行うことなく、自動的に車両の高圧回路と低圧回路のそれぞれの共通電位が接続され、充電装置から供給される高圧電源および低圧電源を車両側で同時に利用することができる装置を提供することを目的とする。本発明は、高圧電池の充電が完了し充電装置との接続が切り離すときにも、特別なスイッチ操作を行うことなく、自動的に車両の高圧回路の共通電位と低圧回路の共通電位とが切り離される装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高圧電源および低圧電源を共に有する充電装置が車両電源に接続されたときに、車両の高圧電池を充電中にはその充電装置から供給される低圧電源の電流を利用して、高圧電池の冷却扇を駆動する回路を設けたことを特徴とする。さらに、高圧回路と低圧回路の共通電位が分離されている車両では、外部の充電装置を接続すると連動して二つ共通電位を接続し、外部の充電装置から供給される低圧電源の電流を同時に利用することができるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
すなわち本発明は、車両に取付けられた筐体（３）内に実装された高圧電池（１）と、この車両に搭載された低圧電池（２）とを備え、この低圧電池（２）の回路に接続され前記筐体（３）内に送風する冷却扇（４）とを備えた高圧電池の冷却装置において、高圧電源および低圧電源を共に有する充電装置（５）が使用され、前記高圧電池（１）がこの充電装置（５）の高圧電源に接続されると連動して前記冷却扇（４）をその充電装置（５）の低圧電源から供給する回路（６）を設けたことを特徴とする。
【００１２】
この充電装置（５）と車両に搭載された電池（１、２）とが高圧回路および低圧回路を共に備えた一個のプラグ（７）およびレセプタクル（８）を経由して接続される構成とすることにより、高圧回路の接続と低圧回路の接続とを連動させることができる。
【００１３】
上記括弧内の数字は、あとから説明する実施例図面の参照数字である。この参照数字は、本発明の構成を理解しやすいように付すものであって、本発明の構成を実施例に限定して理解するためのものではない。以下の記載においても同様である。
【００１４】
この構成により、高圧電池の充電を行う期間にわたり、高圧電池を冷却するための冷却扇を連続的に駆動させることができる。冷却扇を長時間にわたり駆動させても車両の低圧電池が消耗するようなことはない。この構成により、高圧電源を車両側に接続するひとつの動作により、連動して充電装置の低圧電源出力が冷却扇に接続される。
【００１５】
前記冷却扇を前記充電装置の低圧電源に接続する回路（６）には、前記低圧電池の出力電流が充電装置に流入することを阻止する逆流防止ダイオード（９）を含む構成とすることができる。
【００１６】
また、車両側の電気配線が、前記高圧電池（１）を利用する装置が接続された高圧回路の共通電位と前記低圧電池（２）を利用する装置が接続された低圧回路の共通電位とが分離された構成であるときには、この低圧電池（２）が開閉回路（１０）その他により前記低圧回路から切り離されている期間には、前記高圧回路の共通電位を前記低圧回路の共通電位に接続するリレー回路（１１）を設ける構成とすることができる。
【００１７】
同じく、車両側の電気配線が、前記高圧電池（１）を利用する装置が接続された高圧回路の共通電位と前記低圧電池（２）を利用する装置が接続された低圧回路の共通電位とが分離された構成であるときには、前記プラグ（７）およびレセプタクル（８）が接続されている期間には、前記高圧回路の共通電位を前記低圧回路の共通電位に接続するリレー回路（１２）を備えた構成とすることができる。
【００１８】
この構成により、高圧電池を充電するための充電装置のプラグを車両側のレセプタクルに接続する操作により、自動的に車両側の二つの共通電位が接続され、充電装置から供給される低圧電源を車両側で利用することができるようになる。また充電装置のプラグをレセプタクルから切り離す操作により、車両側の二つの共通電位の接続は自動的に分離されるから、車両側の共通電位の接続および分離には何ら特別の操作を必要とすることがなく、充電完了後の操作忘れなどの問題を起こす問題もない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第一実施例）
図１は本発明第一実施例装置の要部電気回路図である。図の右側は車両側の回路であり、この車両には、走行用の電気エネルギを保持する定格電圧３００Ｖの高圧電池１と、車両の各種装置に供給する定格電圧２４Ｖの低圧電池２が装備されている。高圧電池１からは図外のインバータを介して、車両の駆動車軸と連結された電動発電機との間で電気エネルギが授受される。すなわち車両の加速時には高圧電池１から電動発電機に電気エネルギを供給し、車両の制動時には電動発電機から発生する電気エネルギを回生充電する。高圧電池１は容量が大きく端子電圧が高いから、外部から簡単に操作ができないように金属製の筐体３の中に収容されている。そして、この高圧電池１は充電および放電に際して発熱するので、この筐体３には冷却扇４から送風冷却されるように構成されている。この冷却扇４は、車両の走行中には低圧電池２から開閉回路１０およびダイオード１３を介して、低圧電池２（２４Ｖ）により駆動される。
【００２０】
この高圧電池１は車両走行により放電および充電が繰り返されるが、運用状態によってはしだいに放電されることがあり、その場合には外部から車両が使用されないときに補充充電を行うことが必要である。たとえば、この車両が市内バスに利用されているような運用形態では、夜間の車両運行を行わない時間を利用して、車両基地で長時間にわたりゆるやかな充電を行うことによりその充電状態が維持される。長時間のゆるやかな充電を行うことにより高圧電池の寿命は長くなる。そしてこのような長時間にわたる充電を実行中にも、高圧電池１の温度は上昇するから、冷却扇４を連続的に駆動回転させて冷却をおこなわなければならない。
【００２１】
この装置では、車両基地に充電装置５が装備されている。この充電装置５は、交流商用電源１００または２００Ｖを電源として、直流定格電圧３００Ｖの電池を充電するための充電電流を発生することができる。同時に交流商用電源１００または２００Ｖから、直流定格電圧２４Ｖの電池を充電するための充電電流を発生することができる。この出力は、一つのケーブル１４によりプラグ７の３個の端子に接続されている。この３個の端子の第一は＋３００Ｖであり、第二は＋２４Ｖであり、さらに第三は共通電位となる０Ｖである。このプラグ７は車両に設けられたレセプタクル８に接続される。
【００２２】
一方、この車両は上述のように、高圧電池１から供給される高圧回路の共通電位（３００Ｖマイナス側）と、低圧電池２から供給される低圧回路の共通電位（２４Ｖマイナス側）は、切り離された状態として利用されるように構成されている。この構成および作用については詳しくは上述の従来例公報を参照されたい。したがって、レセプタクル８の３個の端子のうち共通電位（０Ｖ）の端子を高圧電池１のマイナス側に接続すると、低圧電源２４Ｖは電流帰路がなくなり利用することができない。このため、本発明では車両側の低圧電源（２４Ｖ）の開閉回路１０がオフになると、この開閉回路１０に接続されたリレー１１の付勢状態が解除されて、高圧電池１のマイナス側を低圧電源のマイナス側共通電位に接続するように構成されている。開閉回路１０がオフに操作されるのは、たとえば車両の運行が終了して車庫に格納されたときである。このときには、車両点検その他が行われることはないから高圧回路と低圧回路の共通電位を接続状態としても問題はない。
【００２３】
リレー１１が高圧電池１のマイナス側を低圧電池２のマイナス側に接続すると、レセプタクル８から回路６を経由して冷却扇４を駆動する回路が閉成される。すなわち、低圧電源の開閉回路１０をオフ状態とし、充電装置５のプラグ７を車両側のレセプタクル８に接続する操作により、ほかにいっさいのスイッチ操作などを必要とすることなく、高圧電池１の充電期間を通じて冷却扇４が駆動され高圧電池１の冷却が行われる。また、プラグ７がレセプタクル８から外されることにより冷却扇４は自動的に回転を停止する。運転を開始するために開閉回路１０をオン状態とすることにより、リレー１１が付勢されて自動的に二つの共通電位は分離された状態となる。
【００２４】
（第二実施例）
図２は本発明第二実施例装置の回路図である。上記第一実施例装置では、リレー回路としてノーマリ・オン、すなわち付勢されてないときに閉じている接点を利用したが、この第二実施例装置ではリレー１２にはノーマリ・オフ、すなわち付勢されてないときには開いている接点を利用するものである。
【００２５】
すなわち、図２に示す回路では、プラグ７がレセプタクル８に接続されると、低圧電源２４Ｖによりリレー１２が付勢され、高圧電池１のマイナス側を低圧電池２のマイナス側に接続する。そして冷却扇４にはダイオード９を介して充電装置５から低圧電源が供給され、充電中の期間を通じて冷却扇４を駆動回転させることができる。ダイオード９は、プラグ７がレセプタクル８から外される前に開閉回路１０が閉じた状態になると、リレー１２が低圧電池２により付勢されて、プラグ７が外された後も、リレー１２が付勢状態のままになることがないように設けた逆流防止ダイオードである。
【００２６】
この第二実施例装置でも、単に充電装置のプラグ７を車両のレセプタクル８に接続するだけで、二つの共通電位が接続され、冷却扇４を充電中に外部電源により駆動回転させることができる。この第二実施例装置では、高圧電池１を充電中に開閉回路１０を閉じることにより、同時に低圧電池２を充電することができる。
【００２７】
上記二つの実施例では、リレーとして巻線形リレーを利用するように説明したが、サイリスタその他半導体リレーを利用しても同様に本発明を実施することができる。ここでは上記二つの実施例を説明したが、本発明の回路は、さまざまに実現することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の装置によれば、外部の充電装置を利用して長時間にわたり高圧電池を充電する場合にも、電池が配置された筐体内に送風する冷却扇を充電時間にわたり連続駆動することができる。また、高圧回路の共通電位と低圧回路の共通電位が分離されている車両においても、外部の充電装置が接続されたときに、特別なスイッチ操作などを行うことなく、自動的に車両の高圧回路と低圧回路のそれぞれの共通電位が接続され、充電装置から供給される高圧電源および低圧電源を車両側で同時に利用することができる。さらに、高圧電池の充電が完了し充電装置との接続を切り離すときにも、特別なスイッチ操作を行うことなく、自動的に車両の高圧回路の共通電位と低圧回路の共通電位とが切り離された状態に復旧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例装置の回路図。
【図２】本発明第二実施例装置の回路図。
【符号の説明】
１ 高圧電池
２ 低圧電池
３ 筐体
４ 冷却扇
５ 充電装置
６ 冷却扇を駆動する低圧電源の回路
７ プラグ
８ レセプタクル
９ 逆流防止用ダイオード
１０ 開閉回路
１１ リレー（ノーマリ・オン）
１２ リレー（ノーマリ・オフ）
１３ ダイオード
１４ ケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle that runs using both an internal combustion engine and a motor generator. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an automobile having both a high-voltage battery that charges and holds electric energy for traveling and a low-voltage battery that supplies operating current to various devices mounted on the vehicle. The present invention relates to a cooling device for a high-voltage battery that stores electric energy generated when a motor generator operates as a generator and supplies electric energy when the motor generator operates as a motor.
[0002]
[Prior art]
An electric vehicle or a hybrid vehicle is equipped with a high-voltage battery as a DC power supply to be supplied to a running motor (or motor generator). The rated terminal voltage of the high-voltage battery is, for example, 300V. On the other hand, an electric vehicle or a hybrid vehicle is equipped with a low-voltage battery, in addition to the high-voltage battery, for supplying various lamps, various control circuits such as a computer, audio equipment, a cooling / heating device, and the like. The terminal voltage of the low-voltage battery is, for example, 24 V (standard for large vehicles) or 12 V (standard for small vehicles).
[0003]
The high-voltage battery is mounted in a housing attached to a vehicle because of the danger of electric shock when a human body touches the circuit during maintenance work or the like. Further, since the high-voltage battery generates heat during charging and discharging, a cooling device for blowing air from an electric cooling fan has been provided in its housing. The power supply current for the cooling fan and its control circuit is supplied from a low-voltage battery mounted on the vehicle in principle. Alternatively, JP-A-4-312304 describes a circuit for driving a cooling fan of a high-voltage battery by dividing the voltage by a resistance circuit from a high-voltage power supply for charging the high-voltage battery.
[0004]
Further, the high-voltage circuit supplied from the high-voltage battery is connected to the inverter and the motor generator, and the common potential of the high-voltage circuit (often negative) is the common potential of the low-voltage circuit supplied from the low-voltage battery (many (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-177675). This is because there is a danger that a tool or a human body may touch the high-voltage circuit accidentally during inspection work of the vehicle, etc., so that the common potential of the high-voltage circuit is not connected to the chassis of the vehicle, etc. It is something to keep. By setting the high-voltage circuit to the floating potential in this way, even if a tool or a human body touches the high-voltage circuit, the ground return path is cut off and a large current does not flow directly.
[0005]
In such electric vehicles or hybrid vehicles, it is often necessary to charge a high-voltage battery holding electric energy for traveling with an external power supply. That is, whether the vehicle is equipped with a charging generator and driven by the internal combustion engine, or when the vehicle is braked to generate electricity using electric braking, the charging energy of the high-voltage battery is consumed and insufficient during traveling. become. When the charge amount of the high-voltage battery decreases, a cable is connected to a vehicle electrical terminal from a charging device provided at a vehicle depot or the like, and facilities are provided so that the high-voltage battery can be charged through the cable. I have.
[0006]
A charging device for charging such a high-voltage battery sold so far includes a charging power source for a high-voltage battery (for example, a rated voltage of 300 V) and a charging power source for a low-voltage battery (for example, a rated voltage of 24 V). If necessary, the low-voltage battery can be charged at the same time. In such a device, a plug is provided at the end of a charging cable, and this plug is connected to a receptacle provided as an electric terminal on the vehicle side. The plug has a three-terminal structure as a standard, and the common potential of the high-voltage power supply (for example, the minus side) and the common potential of the low-voltage power supply (for example, the minus side) are commonly connected.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the high-voltage battery also generates heat when charging the high-voltage battery of the stopped vehicle from the external charging device. When the high-voltage battery is mounted on the housing, the high-voltage battery has a high temperature, so it is necessary to drive a cooling fan to blow air into the housing. However, when charging the high-voltage battery, the vehicle is stopped and its electric circuit, especially the low-voltage circuit, is often in a state in which the battery power is off, and the cooling fan cannot be driven using the low-voltage battery of the vehicle as a power supply. If the cooling fan is driven by using the low-voltage battery of the vehicle while the high-voltage battery is being charged, the charging energy of the low-voltage battery will be consumed. For example, the procedure for charging a high-voltage battery is generally performed from the end of work in the evening until the start of the next morning, and it is not desirable to use the current of the low-voltage battery during this time to drive a cooling fan. .
[0008]
In a vehicle having a structure in which the common potential (minus side) of the high-voltage circuit and the common potential (minus side) of the low-voltage circuit are separated as described above, an external charging device is connected to a terminal of a high-voltage battery of the vehicle via a cable. , The common potential (negative side) of the low voltage circuit of the vehicle is not connected, and the low voltage power supply of the charging device cannot be used on the vehicle side. In a vehicle having a structure in which the common potential of the two power supplies is separated as described above, when simultaneously using the high-voltage power supply and the low-voltage power supply supplied from the external charging device, an operation switch that connects the two common potentials by operation is provided. It is conceivable to provide this switch on the vehicle, but if you forget to operate such an operation switch at the start of charging, charging will be performed without the cooling fan operating, and if you forget to operate at the end of charging, the two power supplies will be shared. It loses meaning such as avoiding certain dangers by separating potentials.
[0009]
The present invention has been made in such a background, and even when a high-voltage battery is charged from an external charging device, a cooling fan that blows air into a housing in which the battery is disposed is continuously driven for a long time. It is an object of the present invention to provide a device capable of performing the following. The present invention is also applicable to a vehicle in which a common potential of a high-voltage circuit and a common potential of a low-voltage circuit are separated from each other, when an external charging device is connected, without automatically performing a switch operation or the like. It is an object of the present invention to provide a device to which a common potential of each of a high-voltage circuit and a low-voltage circuit is connected so that a high-voltage power supply and a low-voltage power supply supplied from a charging device can be simultaneously used on a vehicle side. According to the present invention, even when the charging of the high-voltage battery is completed and the connection with the charging device is disconnected, the common potential of the high-voltage circuit and the common potential of the low-voltage circuit are automatically disconnected without performing a special switch operation. It is intended to provide a device to be used.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses a low-voltage power supply supplied from the charging device while charging a high-voltage battery of a vehicle when a charging device having both a high-voltage power supply and a low-voltage power supply is connected to a vehicle power supply. A circuit for driving a cooling fan of the battery is provided. Further, in a vehicle in which the common potential of the high-voltage circuit and the low-voltage circuit is separated, when the external charging device is connected, the two common potentials are connected in conjunction with each other, and the current of the low-voltage power supply supplied from the external charging device is simultaneously transmitted. It is characterized in that it can be used.
[0011]
That is, the present invention includes a high-voltage battery (1) mounted in a housing (3) mounted on a vehicle, and a low-voltage battery (2) mounted on the vehicle, and a circuit of the low-voltage battery (2). A cooling device (5) having both a high-voltage power supply and a low-voltage power supply, the cooling device being provided with a cooling fan (4) for blowing air into the housing (3). A circuit (6) for supplying the cooling fan (4) from the low-voltage power supply of the charging device (5) in conjunction therewith when 1) is connected to the high-voltage power supply of the charging device (5). I do.
[0012]
The charging device (5) and the batteries (1, 2) mounted on the vehicle are connected via one plug (7) and a receptacle (8) having both a high-voltage circuit and a low-voltage circuit. Thus, the connection of the high voltage circuit and the connection of the low voltage circuit can be linked.
[0013]
The numerals in the parentheses are reference numerals for the drawings of the embodiments described later. The reference numerals are provided to facilitate understanding of the configuration of the present invention, and are not intended to limit the configuration of the present invention to the embodiments. The same applies to the following description.
[0014]
With this configuration, it is possible to continuously drive the cooling fan for cooling the high-voltage battery over a period in which the high-voltage battery is charged. Even if the cooling fan is driven for a long time, the low-voltage battery of the vehicle is not consumed. With this configuration, the low-voltage power supply output of the charging device is connected to the cooling fan in conjunction with one operation of connecting the high-voltage power supply to the vehicle.
[0015]
The circuit (6) for connecting the cooling fan to the low-voltage power supply of the charging device may include a backflow prevention diode (9) for preventing the output current of the low-voltage battery from flowing into the charging device. .
[0016]
Further, the electric wiring on the vehicle side may be configured such that the common potential of the high voltage circuit to which the device using the high voltage battery (1) is connected and the common potential of the low voltage circuit to which the device using the low voltage battery (2) is connected. When the low voltage battery (2) is separated from the low voltage circuit by the switching circuit (10) or the like when the configuration is separated, the common potential of the high voltage circuit is connected to the common potential of the low voltage circuit. The relay circuit (11) may be provided.
[0017]
Similarly, the electric wiring on the vehicle side has a common potential of the high voltage circuit to which the device using the high voltage battery (1) is connected and a common potential of the low voltage circuit to which the device using the low voltage battery (2) is connected. When the configuration is separated, a relay circuit (12) for connecting a common potential of the high-voltage circuit to a common potential of the low-voltage circuit while the plug (7) and the receptacle (8) are connected is provided. Configuration.
[0018]
With this configuration, the operation of connecting the plug of the charging device for charging the high-voltage battery to the receptacle on the vehicle side automatically connects the two common potentials on the vehicle side, and the low-voltage power supplied from the charging device is connected to the vehicle. Will be available on the side. In addition, the connection of the two common potentials on the vehicle side is automatically separated by the operation of disconnecting the plug of the charging device from the receptacle, so any special operation is required to connect and disconnect the common potential on the vehicle side. There is no problem that causes problems such as forgetting operation after charging is completed.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a main part electric circuit diagram of the first embodiment of the present invention. The circuit on the right side of the figure is a vehicle-side circuit. This vehicle is equipped with a high-voltage battery 1 having a rated voltage of 300 V for holding electric energy for traveling and a low-voltage battery 2 having a rated voltage of 24 V supplied to various devices of the vehicle. ing. Electric energy is exchanged between the high-voltage battery 1 and a motor generator connected to a driving axle of the vehicle via an inverter (not shown). That is, when the vehicle is accelerated, electric energy is supplied from the high-voltage battery 1 to the motor generator, and when the vehicle is braked, the electric energy generated from the motor generator is regenerated and charged. Since the high-voltage battery 1 has a large capacity and a high terminal voltage, the high-voltage battery 1 is housed in a metal case 3 so that it cannot be easily operated from the outside. Since the high-voltage battery 1 generates heat during charging and discharging, the casing 3 is configured to be blown and cooled by a cooling fan 4. The cooling fan 4 is driven by the low-voltage battery 2 (24 V) from the low-voltage battery 2 via the switching circuit 10 and the diode 13 during running of the vehicle.
[0020]
The high-voltage battery 1 is repeatedly discharged and charged by running the vehicle, but may be discharged gradually depending on the operation state. In this case, it is necessary to perform supplementary charging when the vehicle is not used from outside. . For example, in an operation mode in which this vehicle is used for a city bus, the charging state is maintained by slowly charging the vehicle depot for a long time using the time when the vehicle is not operating at night. Is done. Prolonged gentle charging prolongs the life of the high-voltage battery. Even during such long-time charging, the temperature of the high-voltage battery 1 rises, so that the cooling fan 4 must be continuously driven and rotated to perform cooling.
[0021]
In this device, a charging device 5 is provided at a vehicle depot. The charging device 5 can generate a charging current for charging a battery having a DC rated voltage of 300 V using an AC commercial power supply 100 or 200 V as a power supply. At the same time, a charging current for charging a battery having a DC rated voltage of 24 V can be generated from the AC commercial power supply 100 or 200 V. This output is connected to three terminals of the plug 7 by one cable 14. The first of these three terminals is at +300 V, the second is at +24 V, and the third is at 0 V which is a common potential. This plug 7 is connected to a receptacle 8 provided on the vehicle.
[0022]
On the other hand, in this vehicle, as described above, the common potential (300 V minus side) of the high voltage circuit supplied from the high voltage battery 1 and the common potential (24 V minus side) of the low voltage circuit supplied from the low voltage battery 2 are cut off. It is configured to be used as a closed state. For details of this configuration and operation, refer to the above-mentioned prior art publication. Therefore, when the terminal of the common potential (0 V) among the three terminals of the receptacle 8 is connected to the negative side of the high-voltage battery 1, the low-voltage power supply 24V has no current return path and cannot be used. Therefore, in the present invention, when the switching circuit 10 of the low-voltage power supply (24 V) on the vehicle side is turned off, the energized state of the relay 11 connected to the switching circuit 10 is released, and the low voltage of the high-voltage battery 1 is changed to the low voltage. The power supply is configured to be connected to a negative common potential. The opening / closing circuit 10 is turned off, for example, when the operation of the vehicle is completed and stored in the garage. At this time, no vehicle check or other operation is performed, and there is no problem even if the common potential of the high voltage circuit and the low voltage circuit is connected.
[0023]
When the relay 11 connects the negative side of the high voltage battery 1 to the negative side of the low voltage battery 2, the circuit for driving the cooling fan 4 from the receptacle 8 via the circuit 6 is closed. That is, the switching circuit 10 of the low-voltage power supply is turned off, and the operation of connecting the plug 7 of the charging device 5 to the receptacle 8 on the vehicle side allows the charging of the high-voltage battery 1 without any other switch operation. The cooling fan 4 is driven throughout the period to cool the high-voltage battery 1. Further, when the plug 7 is removed from the receptacle 8, the cooling fan 4 automatically stops rotating. When the switching circuit 10 is turned on to start the operation, the relay 11 is energized and the two common potentials are automatically separated.
[0024]
(Second embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram of the device according to the second embodiment of the present invention. In the device of the first embodiment, a normally-on, that is, a contact that is closed when not energized is used as a relay circuit. In the device of the second embodiment, the relay 12 is normally-off, that is, energized. If not, the open contacts are used.
[0025]
In other words, in the circuit shown in FIG. 2, when the plug 7 is connected to the receptacle 8, the relay 12 is energized by the low-voltage power supply 24V, and connects the negative side of the high-voltage battery 1 to the negative side of the low-voltage battery 2. The cooling fan 4 is supplied with low-voltage power from the charging device 5 via the diode 9, and can drive and rotate the cooling fan 4 throughout the charging period. When the switching circuit 10 is closed before the plug 7 is removed from the receptacle 8, the diode 9 is energized by the low-voltage battery 2, and the diode 12 is activated even after the plug 7 is removed. This is a backflow prevention diode provided so as not to remain in the energized state.
[0026]
Also in this second embodiment, the two common potentials are connected by simply connecting the plug 7 of the charging device to the receptacle 8 of the vehicle, and the cooling fan 4 can be driven and rotated by the external power supply during charging. In the second embodiment, the low-voltage battery 2 can be charged at the same time by closing the switching circuit 10 while the high-voltage battery 1 is being charged.
[0027]
In the above two embodiments, a description has been given of using a wound-type relay as a relay. However, the present invention can be similarly implemented using a thyristor or another semiconductor relay. Although the above two embodiments have been described here, the circuit of the present invention can be realized in various ways.
[0028]
【The invention's effect】
According to the device of the present invention, even when a high-voltage battery is charged for a long time using an external charging device, the cooling fan that blows air into the housing in which the battery is disposed can be continuously driven over the charging time. . Further, even in a vehicle in which the common potential of the high-voltage circuit and the common potential of the low-voltage circuit are separated, when an external charging device is connected, the high-voltage circuit of the vehicle is automatically operated without performing a special switch operation or the like. And the common potential of the low-voltage circuit are connected to each other, so that the high-voltage power supply and the low-voltage power supply supplied from the charging device can be simultaneously used on the vehicle side. Furthermore, even when the connection of the charging device is completed after the charging of the high-voltage battery is completed, the common potential of the high-voltage circuit and the common potential of the low-voltage circuit of the vehicle are automatically disconnected without performing a special switch operation. The state can be restored.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High voltage battery 2 Low voltage battery 3 Case 4 Cooling fan 5 Charging device 6 Circuit of low voltage power supply which drives a cooling fan 7 Plug 8 Receptacle 9 Diode for backflow prevention 10 Switching circuit 11 Relay (normally on)
12 relay (normally off)
13 Diode 14 Cable

Claims (3)

車両に取付けられた筐体内に実装された高圧電池と、この車両に搭載された低圧電池とを備え、この低圧電池の回路に接続され前記筐体内に送風する冷却扇とを備えた高圧電池の冷却装置において、
高圧電源および低圧電源を共に有する充電装置が使用され、前記高圧電池がこの充電装置の高圧電源に接続されると連動して前記冷却扇をその充電装置の低圧電源から供給する回路を設け、
前記高圧電池を利用する装置が接続された高圧回路の共通電位と前記低圧電池を利用する装置が接続された低圧回路の共通電位とが分離された構成であり、
前記低圧電池が前記低圧回路から切り離されている期間には前記高圧回路の共通電位を前記低圧回路の共通電位に接続するリレー回路を備えた
ことを特徴とする高圧電池の冷却装置。A high-voltage battery mounted in a housing attached to a vehicle, and a low-voltage battery mounted on the vehicle; and a high-voltage battery including a cooling fan connected to a circuit of the low-voltage battery and blowing air into the housing. In the cooling device,
A charging device having both a high-voltage power supply and a low-voltage power supply is used, and a circuit for supplying the cooling fan from the low-voltage power supply of the charging device in conjunction with the high-voltage battery being connected to the high-voltage power supply of the charging device is provided .
A configuration in which a common potential of a high-voltage circuit to which a device using the high-voltage battery is connected and a common potential of a low-voltage circuit to which a device using the low-voltage battery is connected,
A cooling device for a high-voltage battery, comprising: a relay circuit that connects a common potential of the high-voltage circuit to a common potential of the low-voltage circuit during a period when the low-voltage battery is disconnected from the low-voltage circuit. . 車両に取付けられた筐体内に実装された高圧電池と、この車両に搭載された低圧電池とを備え、この低圧電池の回路に接続され前記筐体内に送風する冷却扇とを備えた高圧電池の冷却装置において、
高圧電源および低圧電源を共に有する充電装置が使用され、前記高圧電池がこの充電装置の高圧電源に接続されると連動して前記冷却扇をその充電装置の低圧電源から供給する回路を設け、
前記充電装置と車両に搭載された電池とが高圧回路および低圧回路を共に備えた一個のプラグおよびレセプタクルを経由して接続され、
前記高圧電池を利用する装置が接続された高圧回路の共通電位と前記低圧電池を利用する装置が接続された低圧回路の共通電位とが分離された構成であり、
前記プラグおよびレセプタクルが接続されている期間には前記高圧回路の共通電位を前記低圧回路の共通電位に接続するリレー回路を備えた
ことを特徴とする高圧電池の冷却装置。 A high-voltage battery mounted in a housing attached to a vehicle, and a low-voltage battery mounted on the vehicle; and a high-voltage battery including a cooling fan connected to a circuit of the low-voltage battery and blowing air into the housing. In the cooling device,
A charging device having both a high-voltage power supply and a low-voltage power supply is used, and a circuit for supplying the cooling fan from the low-voltage power supply of the charging device in conjunction with the high-voltage battery being connected to the high-voltage power supply of the charging device is provided.
The charging device and a battery mounted on the vehicle are connected via a single plug and receptacle having both a high-voltage circuit and a low-voltage circuit,
A configuration in which a common potential of a high-voltage circuit to which a device using the high-voltage battery is connected and a common potential of a low-voltage circuit to which a device using the low-voltage battery is connected,
A cooling device for a high-voltage battery, comprising: a relay circuit that connects a common potential of the high-voltage circuit to a common potential of the low-voltage circuit during a period when the plug and the receptacle are connected . 前記冷却扇を前記充電装置の低圧電源に接続する回路には、前記低圧電池の出力電流が充電装置に流入することを阻止する逆流防止ダイオードを含む請求項１または２記載の高圧電池の冷却装置。 3. The cooling device for a high-voltage battery according to claim 1, wherein the circuit for connecting the cooling fan to a low-voltage power supply of the charging device includes a backflow prevention diode that prevents an output current of the low-voltage battery from flowing into the charging device. .
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