JPH08205302A - Air conditioner for electric vehicle - Google Patents
Air conditioner for electric vehicleInfo
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- JPH08205302A JPH08205302A JP1227795A JP1227795A JPH08205302A JP H08205302 A JPH08205302 A JP H08205302A JP 1227795 A JP1227795 A JP 1227795A JP 1227795 A JP1227795 A JP 1227795A JP H08205302 A JPH08205302 A JP H08205302A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、独立型の電動コンプレ
ッサーを搭載した電気自動車用エアコンに関し、バッテ
リーの残容量に応じてエアコンの能力を制御し、車両の
走行距離を増加させるとともに、快適性が損なわれるこ
とのない電気自動車用エアコンシステムに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for an electric vehicle equipped with an independent electric compressor. The air conditioner capacity is controlled according to the remaining capacity of the battery to increase the mileage of the vehicle and improve comfort. The present invention relates to an air conditioner system for an electric vehicle that does not deteriorate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、電気自動車用にエアコン用と
して機器を装着し、車両内部の温度、湿度、風量等を制
御して快適性を考慮した工夫がなされている。この種の
エアコンシステムには、例えば特開平５−３２１２１号
公報に示されるようなものがある。これは、エアコンの
消費電力値を検出するために直流電流検出部、またはバ
ッテリー電圧検出部、または直流電流検出部とバッテリ
ー電圧検出部と消費電力演算検出部を設け、検出された
エアコンの消費電力がバッテリーの残容量によって決ま
るエアコンの消費電力の許容値を上回ったときに電動コ
ンプレッサーの回転数を低下させてエアコンの消費電力
を制限するエアコン出力制限部と許容値をバッテリーの
残容量に応じて変更する許容値変更部を設けている。2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle is equipped with a device for an air conditioner, and the temperature, the humidity, the air volume, etc. inside the vehicle are controlled to consider the comfort. An air conditioner system of this type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-32121. This is provided with a DC current detector, a battery voltage detector, or a DC current detector, a battery voltage detector, and a power consumption calculation detector to detect the power consumption of the air conditioner. When the power consumption exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner determined by the remaining capacity of the battery, the rotation speed of the electric compressor is reduced to limit the power consumption of the air conditioner. An allowable value changing unit for changing is provided.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】電気自動車はバッテリ
ーを電源として走行しているので、１回の充電で走行出
来る距離は、バッテリー容量に大きく依存する。従って
走行中の残走行距離は、バッテリー残容量に依存する。
また、エアコン用の電動コンプレッサーも同一のバッテ
リーを電源としているので、エアコン駆動時には一般的
に走行距離が２０〜３０％低下する。そこでバッテリー
残容量に応じてエアコンの消費電力を制限しておかない
とエアコンを駆動させることにより、バッテリーの容量
が低下し、目的地に行くまでに車が停止し動かなくなる
という課題を有していた。しかし、従来例では電動コン
プレッサーの能力を低減させるため、エアコンの冷暖房
能力が低下し、快適性を損なう問題がある。Since the electric vehicle is driven by a battery as a power source, the distance that can be traveled by one charge depends largely on the battery capacity. Therefore, the remaining traveling distance during traveling depends on the remaining battery capacity.
Also, since the electric compressor for an air conditioner uses the same battery as a power source, the traveling distance is generally reduced by 20 to 30% when the air conditioner is driven. Therefore, if the power consumption of the air conditioner is not limited according to the remaining battery capacity, driving the air conditioner causes the battery capacity to drop, causing the vehicle to stop and stop working before reaching the destination. It was However, in the conventional example, since the capacity of the electric compressor is reduced, there is a problem that the cooling and heating capacity of the air conditioner is reduced and the comfort is impaired.
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、エア
コンを作動させることにより、目的地に行くまでに車が
停止し動かなくなるのを防止するとともに、快適性を損
なわないことを目的としている。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent the vehicle from stopping and becoming stuck by the time the vehicle reaches its destination by operating the air conditioner, and at the same time not to impair comfort.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の電気自動車用空調装置は、バッテリー１に
よって駆動されるモータを内蔵した電動コンプレッサー
３と、バッテリーによって駆動される室外ファンモータ
７と、車内、外の温度や湿度に応じて電動コンプレッサ
ーの回転数を制御するエアコン出力制御部１５と、室外
ファンモータの回転数を制御するファンモータ制御部１
６と、制御部からの制御信号に従い前記電動コンプレッ
サー３を駆動する駆動装置６と、室外ファンモータ７を
駆動する駆動装置８を具備し、制御装置４には、バッテ
リー１の電圧を検出するバッテリー電圧検出部９と、バ
ッテリー１から走行用モータ２と電動コンプレッサー３
及び、室外ファンモータ７の駆動装置６及び８へ供給さ
れている直流電流を検出する直流電流検出部１０と、電
動コンプレッサー３及び、室外ファンモータ７の駆動装
置６及び８へ供給されている直流電流を検出するエアコ
ン直流電流検出部１７と、バッテリー電圧検出部９で検
出された電圧と直流電流検出部１０で検出された電流か
ら消費電力を演算する消費電力演算部１１と、走行用モ
ータ２及びエアコンの使用した消費電力を積算する積算
電力演算部１２と、所定のバッテリー充電量に対し、積
算電力演算部で計算された積算電力からバッテリー１の
残容量を算出するバッテリー残量算出部１３と、バッテ
リー残量算出部１３で演算された値がバッテリーの残容
量によって決まるエアコンの消費電力の許容値を上回っ
たときに、エアコン出力制御部１５にて電動コンプレッ
サー３の回転数を低下させてエアコンの消費電力を制限
するとともに、ファンモータ制御部１６にて室外ファン
モータ７の回転数を増加させることし、エアコンの消費
電力の許容値をバッテリー残容量に応じて変更する消費
電力許容値変更部１４とを設けたものである。In order to solve the above-mentioned problems, an air conditioner for an electric vehicle according to the present invention comprises an electric compressor 3 containing a motor driven by a battery 1, and an outdoor fan motor driven by the battery. 7, an air conditioner output control unit 15 that controls the rotation speed of the electric compressor according to the temperature and humidity inside and outside the vehicle, and a fan motor control unit 1 that controls the rotation speed of the outdoor fan motor.
6, a drive device 6 for driving the electric compressor 3 according to a control signal from the control unit, and a drive device 8 for driving the outdoor fan motor 7, and the control device 4 includes a battery for detecting the voltage of the battery 1. Voltage detector 9, battery 1 to traveling motor 2 and electric compressor 3
And a direct current detector 10 for detecting a direct current supplied to the drive devices 6 and 8 of the outdoor fan motor 7, an electric compressor 3, and a direct current supplied to the drive devices 6 and 8 of the outdoor fan motor 7. An air conditioner DC current detection unit 17 that detects a current, a power consumption calculation unit 11 that calculates power consumption from the voltage detected by the battery voltage detection unit 9 and the current detected by the DC current detection unit 10, and the traveling motor 2 And an integrated power calculation unit 12 that integrates the power consumption used by the air conditioner, and a battery remaining amount calculation unit 13 that calculates the remaining capacity of the battery 1 from the integrated power calculated by the integrated power calculation unit for a predetermined battery charge amount. And when the value calculated by the battery remaining amount calculator 13 exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner determined by the remaining capacity of the battery, The output control unit 15 reduces the rotation speed of the electric compressor 3 to limit the power consumption of the air conditioner, and the fan motor control unit 16 increases the rotation speed of the outdoor fan motor 7 to reduce the power consumption of the air conditioner. The power consumption allowable value changing unit 14 that changes the allowable value according to the remaining battery capacity is provided.
【０００６】[0006]
【作用】本発明は、前記構成によって、直流電流とバッ
テリー電圧から、エアコンの消費電力を検出し、エアコ
ンの消費電力がバッテリーの残容量によって決まるエア
コンの消費電力の許容値を上回ったときに電動コンプレ
ッサーの回転数を低下させてエアコンの消費電力を制限
するとともに、室外ファンモータの回転数を増加させて
エアコンの能力低下を抑制する。また、エアコンを駆動
し走行したとしても、エアコンの消費電力の許容値をバ
ッテリーの残容量に応じて変更しているので、走行距離
の低下を極力抑えたシステムになっている。また、バッ
テリーの残容量を検出するバッテリー残量検出手段によ
り、エアコンの消費電力がバッテリーの残容量によって
決まるエアコンの消費電力の許容値を上回ったときに表
示を行い、ユーザーがエアコンの運転の有無を選択でき
るようにしたことにより、目的地に行くまでに車が停止
して動かなくなるということがなくなる。According to the present invention, the power consumption of the air conditioner is detected from the direct current and the battery voltage by the above configuration, and when the power consumption of the air conditioner exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner which is determined by the remaining capacity of the battery, the electric motor is driven. The rotation speed of the compressor is reduced to limit the power consumption of the air conditioner, and the rotation speed of the outdoor fan motor is increased to prevent the performance of the air conditioner from decreasing. In addition, even if the air conditioner is driven, the allowable value of power consumption of the air conditioner is changed according to the remaining capacity of the battery. In addition, the remaining battery level detection means that detects the remaining battery level displays a message when the power consumption of the air conditioner exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner determined by the remaining battery level of the air conditioner. By making it possible to select, the car will not stop and get stuck by the time it reaches the destination.
【０００７】図３は電動コンプレッサーの回転数低下率
に対する能力特性を示す。また、図４は電動コンプレッ
サーの回転数低下率に対する入力特性を示す。電動コン
プレッサー３の回転数を定格の２分の１（−５０％）ま
で低下させると、エアコンの能力は７１％にまで低下す
る。また、その際の入力は１１７０Ｗとなり、６１％の
入力低減になる。FIG. 3 shows performance characteristics of the electric compressor with respect to the rotation speed reduction rate. Further, FIG. 4 shows input characteristics with respect to the rotation speed reduction rate of the electric compressor. When the rotation speed of the electric compressor 3 is reduced to one half (-50%) of the rated value, the capacity of the air conditioner is reduced to 71%. Also, the input at that time is 1170 W, which is an input reduction of 61%.
【０００８】図５は室外ファンモータの回転数増加率に
対する能力特性を、図６は室外ファンモータの回転数増
加率に対する入力特性を示す。室外ファンモータの回転
数を定格の２倍（２００％）まで増加させると、エアコ
ンの能力は約１０％向上する。但し、入力はファン負荷
のため回転数の３乗に比例して増加する。従って、入力
は定格の８倍になってしまう。FIG. 5 shows capacity characteristics with respect to the rotation speed increase rate of the outdoor fan motor, and FIG. 6 shows input characteristics with respect to the rotation speed increase rate of the outdoor fan motor. When the number of rotations of the outdoor fan motor is increased to twice the rated value (200%), the capacity of the air conditioner is improved by about 10%. However, the input increases in proportion to the cube of the rotation speed due to the fan load. Therefore, the input becomes eight times the rated value.
【０００９】しかしながら、電動コンプレッサー３の最
大入力は３ｋＷで有り、室外ファンモータ７の定格入力
は５０Ｗ程度である。従って、容量そのものが異なるた
め、室外ファンモータ７の回転数を増加させても、エア
コントータルの入力は低減することができる。尚、これ
らの特性は冷房運転時のものである。However, the maximum input of the electric compressor 3 is 3 kW, and the rated input of the outdoor fan motor 7 is about 50 W. Therefore, since the capacities themselves are different, the total input of the air conditioner can be reduced even if the number of rotations of the outdoor fan motor 7 is increased. These characteristics are those during the cooling operation.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例の電気自動車用エア
コンについて、図面を参照しながら説明する。図１は本
発明の一実施例の電気自動車用エアコンのシステムブロ
ック図である。図に示すようにバッテリー１は、走行用
モータ２の電源であると同時に、エアコン用の電動コン
プレッサー３及び、室外ファンモータ７の電源でもあ
る。また制御装置４は、車内温度センサや車外温度セン
サ等の各種センサ５からの信号に基づき、電動コンプレ
ッサー３の制御信号をエアコン出力制御部１５を介して
駆動装置６に出力し、電動コンプレッサー３を駆動して
いる。また、室外ファンモータ７においても、各種セン
サ５からの信号に基づき、制御信号をファンモータ制御
部１６を介して駆動装置８に出力し制御を行う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An air conditioner for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system block diagram of an air conditioner for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the battery 1 is the power source for the traveling motor 2 and the power source for the electric compressor 3 for the air conditioner and the outdoor fan motor 7. In addition, the control device 4 outputs a control signal of the electric compressor 3 to the drive device 6 via the air conditioner output control unit 15 based on signals from various sensors 5 such as a vehicle interior temperature sensor and a vehicle exterior temperature sensor, and the electric compressor 3 is activated. It is driving. Further, also in the outdoor fan motor 7, a control signal is output to the drive device 8 via the fan motor control unit 16 based on signals from the various sensors 5 to perform control.
【００１１】制御回路４には、バッテリー１の電圧を検
出するバッテリー電圧検出部９と、バッテリー１から走
行用モータ２と、電動コンプレッサー３及び、室外ファ
ンモータ７の駆動装置６及び８へ供給されている直流電
流を検出する直流電流検出部１０と、バッテリー電圧検
出部９で検出された電圧と直流電流検出部１０で検出さ
れた電流から消費電力を演算する消費電力演算部１１
と、走行用モータ２及びエアコンの使用した消費電力を
積算する積算電力演算部１２と、所定のバッテリー充電
量に対し、積算電力演算部１２で計算された積算電力か
らバッテリーの残容量を算出するバッテリー残量算出部
１３により構成される。尚、エアコンの消費電力は電動
コンプレッサー３、その駆動装置６、室外ファンモータ
７、その駆動装置８の消費電力を示す。The control circuit 4 is supplied with a battery voltage detection unit 9 for detecting the voltage of the battery 1, a drive motor 2 from the battery 1, an electric compressor 3, and drive devices 6 and 8 for an outdoor fan motor 7. A direct current detector 10 for detecting a direct current that is present, and a power consumption calculator 11 for calculating power consumption from the voltage detected by the battery voltage detector 9 and the current detected by the direct current detector 10.
And an integrated power calculation unit 12 that integrates the power consumption used by the traveling motor 2 and the air conditioner, and a remaining battery capacity calculated from the integrated power calculated by the integrated power calculation unit 12 for a predetermined battery charge amount. It is configured by the battery remaining amount calculation unit 13. The power consumption of the air conditioner indicates the power consumption of the electric compressor 3, its drive unit 6, outdoor fan motor 7, and its drive unit 8.
【００１２】バッテリー残量算出部１３で演算された値
がバッテリーの残容量によって決まるエアコンの消費電
力の許容値を上回ったときに、エアコン出力制御部１５
にて電動コンプレッサー３の回転数の上限を制御する制
御信号を駆動装置６に供給し、電動コンプレッサー３を
制御する。また、ファンモータ制御部１６にて室外ファ
ンモータ７の回転数を増加させる制御信号を駆動装置８
に供給し、室外ファンモータ７を制御する。When the value calculated by the battery remaining amount calculator 13 exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner determined by the remaining capacity of the battery, the air conditioner output controller 15
A control signal for controlling the upper limit of the rotation speed of the electric compressor 3 is supplied to the drive device 6 to control the electric compressor 3. Further, the fan motor control unit 16 outputs a control signal for increasing the rotation speed of the outdoor fan motor 7 to the drive unit 8.
To control the outdoor fan motor 7.
【００１３】図２は、制御動作のフローチャート図を示
す。バッテリー１の最大使用容量を３０ｋＷｈとした場
合について説明する。まず、走行用モータ２と電動コン
プレッサー３及び、室外ファンモータ７の駆動装置６及
び８へ供給されている直流電流を検出する直流電流検出
部１０と、バッテリー電圧検出部９で検出された電圧か
ら、消費電力演算部１１で消費電力を演算するととも
に、積算電力演算部１２でエアコンの使用した消費電力
を積算する。バッテリー残量算出部１３では、最大バッ
テリー充電量と、積算電力演算部１１で計算された積算
電力を比較し、バッテリー１の残容量を算出する。ここ
で、所定のバッテリー充電量（例えば３０ｋＷｈ）に対
し、バッテリー残容量が２０ｋＷｈ以上の場合には、消
費電力許容値変更部１４でエアコンの消費電力は最大と
し、電動コンプレッサー３と室外ファンモータ７を最大
電力まで駆動することができる。FIG. 2 shows a flow chart of the control operation. A case where the maximum usable capacity of the battery 1 is 30 kWh will be described. First of all, from the voltage detected by the DC voltage detector 10 for detecting the DC current supplied to the drive motor 2, the electric compressor 3, the drive devices 6 and 8 of the outdoor fan motor 7, and the voltage detected by the battery voltage detector 9. The power consumption calculator 11 calculates the power consumption, and the integrated power calculator 12 integrates the power consumed by the air conditioner. The battery remaining amount calculation unit 13 compares the maximum battery charge amount with the integrated power calculated by the integrated power calculation unit 11 to calculate the remaining capacity of the battery 1. Here, when the remaining battery capacity is 20 kWh or more with respect to a predetermined battery charge amount (eg, 30 kWh), the power consumption allowable value changing unit 14 maximizes the power consumption of the air conditioner, and the electric compressor 3 and the outdoor fan motor 7 are used. Can be driven to maximum power.
【００１４】バッテリー１の残容量が２０ｋＷｈ以下で
１０ｋＷｈ以上の場合には、消費電力許容値変更部１４
でエアコンの消費電力を最大時の２分の１に設定する。
この際、エアコン直流電流検出部１７で電動コンプレッ
サー３及び、室外ファンモータ７の駆動装置６及び８へ
供給されている直流電流を検出し、この電流とバッテリ
ー電圧検出部９で検出された電圧から、エアコンの消費
電力を算出する。そして、消費電力許容値変更部１４で
設定されたエアコンの消費電力設定値以下になるように
電動コンプレッサー３の回転数を低下させる。しかしな
がら、エアコンの能力は低下するため、室外ファンモー
タ７の回転数は増加させて、エアコンの能力が低下する
のを抑制する。そして、エアコントータルの消費電力が
エアコンの消費電力設定値以下になるまで、電動コンプ
レッサー３の回転数を低下させる。When the remaining capacity of the battery 1 is 20 kWh or less and 10 kWh or more, the allowable power consumption value changing unit 14
Set the air conditioner power consumption to half of the maximum.
At this time, the air conditioner DC current detection unit 17 detects the DC current supplied to the electric compressor 3 and the drive devices 6 and 8 of the outdoor fan motor 7, and based on this current and the voltage detected by the battery voltage detection unit 9. , Calculate the power consumption of the air conditioner. Then, the rotational speed of the electric compressor 3 is decreased so that the power consumption setting value of the air conditioner set by the allowable power consumption value changing unit 14 becomes equal to or less than the setting value. However, since the capacity of the air conditioner decreases, the rotation speed of the outdoor fan motor 7 is increased to prevent the capacity of the air conditioner from decreasing. Then, the rotation speed of the electric compressor 3 is reduced until the total power consumption of the air conditioner becomes equal to or less than the power consumption setting value of the air conditioner.
【００１５】バッテリー残容量が１０ｋＷｈ以下の場合
であって、バッテリー残容量が５ｋＷｈ以上の場合は、
消費電力許容値変更部１４でエアコンの消費電力を最小
に設定する。この際のエアコンの制御は、電動コンプレ
ッサー３の回転数を最小設定とし、室外ファンモータ７
の回転数は増加させる。When the remaining battery capacity is 10 kWh or less and the remaining battery capacity is 5 kWh or more,
The power consumption allowable value changing unit 14 sets the power consumption of the air conditioner to the minimum. In controlling the air conditioner at this time, the rotation speed of the electric compressor 3 is set to the minimum setting, and the outdoor fan motor 7
The number of rotations of is increased.
【００１６】バッテリー残容量が５ｋＷｈ以下の場合に
は、電動コンプレッサー３及び室外ファンモータ７とも
に停止させる。When the remaining battery capacity is 5 kWh or less, both the electric compressor 3 and the outdoor fan motor 7 are stopped.
【００１７】バッテリー残容量が２０ｋＷｈ以下で１０
ｋＷｈ以上の場合及び、バッテリー残容量が１０ｋＷｈ
以下で、５ｋＷｈ以上の場合には、それぞれ電動コンプ
レッサー３の回転数を低下させ、室外ファンモータ７の
回転数を増加させるが、この際、運転者に表示若しくは
音声で警告し、運転者がエアコンの運転の有無を選択で
きるようになっている。10 when the remaining battery capacity is 20 kWh or less
In case of kWh or more and the remaining battery capacity is 10 kWh
In the following, in the case of 5 kWh or more, the rotation speed of the electric compressor 3 is decreased and the rotation speed of the outdoor fan motor 7 is increased, but at this time, the driver is warned by a display or a voice, and the driver operates the air conditioner. You can choose whether to drive or not.
【００１８】尚、バッテリーの残容量を検出するバッテ
リー残量検出手段は、バッテリーの電圧を検出するバッ
テリー電圧検出部９の電圧のみにより、エアコンの消費
電力がバッテリーの残容量によって決まるエアコンの消
費電力の許容値を上回ったときに、エアコン出力制御部
１５にて電動コンプレッサー３の回転数を低下させてエ
アコンの出力を制限するとともに、ファンモータ制御部
１６にて室外ファンモータ７の回転数を増加させること
し、エアコンの消費電力の許容値をバッテリー残容量に
応じて変更することも可能である。The battery remaining amount detecting means for detecting the remaining capacity of the battery determines the power consumption of the air conditioner based on only the voltage of the battery voltage detecting section 9 for detecting the voltage of the battery. When the value exceeds the allowable value of, the air conditioner output control unit 15 reduces the rotation speed of the electric compressor 3 to limit the output of the air conditioner, and the fan motor control unit 16 increases the rotation speed of the outdoor fan motor 7. However, the allowable value of the power consumption of the air conditioner can be changed according to the remaining battery capacity.
【００１９】冷房運転時において、図３、図４、図５、
図６で説明したように電動コンプレッサー３は、回転数
を定格の２分の１（−５０％）まで低下させると、エア
コンの能力は７１％にまで低下する。また、その際の入
力は１１７０Ｗとなり、６１％の入力低減になる。ま
た、室外ファンモータ７は、回転数を定格の２倍（２０
０％）まで増加させると、エアコンの能力は約１０％向
上する。但し、入力はファン負荷のため回転数の３乗に
比例して増加する。従って、入力は定格の８倍になって
しまう。During the cooling operation, FIG. 3, FIG. 4, FIG.
As described with reference to FIG. 6, when the rotation speed of the electric compressor 3 is reduced to one half (-50%) of the rated value, the capacity of the air conditioner is reduced to 71%. Also, the input at that time is 1170 W, which is an input reduction of 61%. Further, the outdoor fan motor 7 has a rotation speed twice as high as the rated value (20
If it is increased to 0%), the capacity of the air conditioner is improved by about 10%. However, the input increases in proportion to the cube of the rotation speed due to the fan load. Therefore, the input becomes eight times the rated value.
【００２０】現状のシステムでは、エアコンの消費電力
がバッテリーの残容量によって決まるエアコンの消費電
力の許容値を上回ったときに、電動コンプレッサー３の
回転数を低下させてエアコンの消費電力を制限するエア
コン出力制限部と許容値をバッテリーの残容量に応じて
変更する許容値変更部を設けているものであるため、エ
アコンの能力は低下してしまう。In the current system, when the power consumption of the air conditioner exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner determined by the remaining capacity of the battery, the rotation speed of the electric compressor 3 is reduced to limit the power consumption of the air conditioner. Since the output limiting unit and the allowable value changing unit that changes the allowable value according to the remaining capacity of the battery are provided, the capacity of the air conditioner is reduced.
【００２１】そこで、室外ファンモータ７の回転数を現
状の１．５倍に増加させ、エアコンの能力を約５％向上
させる。この時の、室外ファンモータ７の入力は１６
８．８Ｗとなる。エアコンの能力を定格の９０％に制御
した場合においては、室外ファンモータ７による能力向
上分が５％であるため、電動コンプレッサー３の回転数
を低下させてエアコンの能力を８５％まで低下させるこ
とができる。この時の電動コンプレッサー３の入力は２
０６０Ｗである。従ってエアコントータルの入力は２２
２８．８Ｗとなり、現状の電動コンプレッサー３のみの
回転数を低下させた場合よりも１９０Ｗ程度の省電力化
が図れる。同様に室外ファンモータ７の回転数を現状の
２倍に増加させ、エアコンの能力を約１０％向上させた
場合については、エアコントータルの入力は２１４０Ｗ
となり、現状よりも２８０Ｗの省電力化が図れる。これ
は、エアコンの能力が定格の８０％、及び７０％におい
ても同様である。Therefore, the number of rotations of the outdoor fan motor 7 is increased to 1.5 times the current value, and the capacity of the air conditioner is improved by about 5%. At this time, the input of the outdoor fan motor 7 is 16
It becomes 8.8W. When the capacity of the air conditioner is controlled to 90% of the rated value, the capacity improvement by the outdoor fan motor 7 is 5%. Therefore, the rotation speed of the electric compressor 3 is reduced to reduce the capacity of the air conditioner to 85%. You can The input of the electric compressor 3 at this time is 2
It is 060W. Therefore, the total input of the air conditioner is 22
The power consumption is 28.8 W, and power saving of about 190 W can be achieved as compared with the case where the rotation speed of only the current electric compressor 3 is reduced. Similarly, when the number of rotations of the outdoor fan motor 7 is doubled from the current one and the capacity of the air conditioner is improved by about 10%, the total input of the air conditioner is 2140W.
Therefore, it is possible to reduce the power consumption by 280 W compared with the current situation. This is the same even when the capacity of the air conditioner is 80% and 70% of the rating.
【００２２】尚、暖房運転時においても前述した省電力
効果は同様に得られる。The above-described power saving effect can be similarly obtained during the heating operation.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以下のように、本発明の電気自動車用エ
アコンは、バッテリーの残容量を検出するバッテリー残
量検出手段と、バッテリーによって駆動されるモータを
内蔵した電動コンプレッサーと、バッテリーによって駆
動される室外ファンモータと、車内、外の温度や湿度に
応じて電動コンプレッサーの回転数を制御するエアコン
出力制御部と、室外ファンモータの回転数を制御するフ
ァンモータ制御部と、エアコン出力制御部からの制御信
号に従い電動コンプレッサーを駆動する駆動装置と、フ
ァンモータ制御部からの制御信号に従い、室外ファンモ
ータを駆動する駆動装置を具備し、制御装置には、バッ
テリーの電圧を検出するバッテリー電圧検出部と、バッ
テリーから走行用モータと、電動コンプレッサー及び、
室外ファンモータの駆動装置へ供給されている直流電流
を検出する直流電流検出部と、バッテリー電圧検出部で
検出された電圧と直流電流検出部で検出された電流から
消費電力を演算する消費電力演算部と、走行用モータ及
びエアコンの使用した消費電力を積算する積算電力演算
部と、所定のバッテリー充電量に対し、積算電力演算部
で計算された積算電力からバッテリーの残容量を算出す
るバッテリー残量算出部と、バッテリー残量算出部で演
算された値がエアコンの消費電力の許容値を上回ったと
きに、エアコン出力制御部にて電動コンプレッサーの回
転数を低下させてエアコンの消費電力を制限するととも
に、ファンモータ制御部にて室外ファンモータの回転数
を増加させることし、エアコンの消費電力の許容値をバ
ッテリー残容量に応じて変更する消費電力許容値変更部
とを設けており、エアコンを駆動し走行したとしても、
エアコンの消費電力の許容値をバッテリーの残容量に応
じて変更しているので、快適性を保ちながら、走行距離
の低下を極力抑えたシステムになっている。また、バッ
テリーの残容量を検出するバッテリー残量検出手段によ
り、バッテリーの残容量によって決まるエアコンの消費
電力の許容値を上回ったときに表示を行い、ユーザーが
エアコンの運転の有無を選択できるようにしたことによ
り、目的地に行くまでに車が停止して動かなくなるとい
うことがなくなる。As described below, the air conditioner for an electric vehicle of the present invention is driven by the battery remaining amount detecting means for detecting the remaining capacity of the battery, the electric compressor having a motor driven by the battery, and the battery. From the outdoor fan motor, the air conditioner output control unit that controls the rotation speed of the electric compressor according to the temperature and humidity inside and outside the vehicle, the fan motor control unit that controls the rotation speed of the outdoor fan motor, and the air conditioner output control unit. A drive device for driving the electric compressor according to the control signal of No. 1, and a drive device for driving the outdoor fan motor according to the control signal from the fan motor control unit, and the control device includes a battery voltage detection unit for detecting the voltage of the battery. From the battery, the running motor, the electric compressor, and
Power consumption calculation that calculates power consumption from the DC current detection unit that detects the DC current supplied to the drive device for the outdoor fan motor and the voltage detected by the battery voltage detection unit and the current detected by the DC current detection unit Unit, an integrated power calculation unit that integrates the power consumption used by the traveling motor and the air conditioner, and a battery remaining amount that calculates the remaining capacity of the battery from the integrated power calculated by the integrated power calculation unit for a predetermined battery charge amount. When the value calculated by the amount calculation unit and the battery remaining amount calculation unit exceeds the allowable value of the power consumption of the air conditioner, the air conditioner output control unit reduces the rotation speed of the electric compressor to limit the power consumption of the air conditioner. At the same time, the fan motor control unit increases the rotation speed of the outdoor fan motor to set the allowable value of the power consumption of the air conditioner to the remaining battery capacity. Flip and provided with power allowance changing section changing, even when driving the air conditioning running,
Since the allowable value of the power consumption of the air conditioner is changed according to the remaining capacity of the battery, it is a system that minimizes the reduction in mileage while maintaining comfort. In addition, the remaining battery level detection means that detects the remaining battery level displays a message when the allowable power consumption of the air conditioner, which is determined by the remaining battery level, is exceeded so that the user can select whether or not to operate the air conditioner. This prevents the car from stopping and getting stuck by the time you reach your destination.
【図１】電気自動車用エアコンのシステムブロック図で
ある。FIG. 1 is a system block diagram of an air conditioner for an electric vehicle.
【図２】制御動作のフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart of control operation.
【図３】電動コンプレッサーの回転数低下率に対する能
力特性図である。FIG. 3 is a capacity characteristic diagram with respect to a rotation speed reduction rate of the electric compressor.
【図４】電動コンプレッサーの回転数低下率に対する入
力特性図である。FIG. 4 is an input characteristic diagram with respect to a rotation speed reduction rate of the electric compressor.
【図５】室外ファンモータの回転数増加率に対する能力
特性図である。FIG. 5 is a performance characteristic diagram with respect to the rotation speed increase rate of the outdoor fan motor.
【図６】室外ファンモータの回転数増加率に対する入力
特性図である。FIG. 6 is an input characteristic diagram with respect to a rotation speed increase rate of the outdoor fan motor.
１…バッテリー、 ２…走行用モータ、 ３…電動コンプレッサー、 ４…制御装置、 ５…センサ、 ６…駆動装置、 ７…ファンモータ、 ８…駆動装置、 ９…バッテリー電圧検出部、 １０…直流電流検出部、 １１…消費電力演算部、 １２…積算電力演算部、 １３…バッテリー残量算出部、 １４…消費電力許容値変更部、 １５…エアコン出力制御部、 １６…ファンモータ制御部、 １７…エアコン直流電流検出部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery, 2 ... Traveling motor, 3 ... Electric compressor, 4 ... Control device, 5 ... Sensor, 6 ... Drive device, 7 ... Fan motor, 8 ... Drive device, 9 ... Battery voltage detection part, 10 ... DC current Detecting unit, 11 ... Power consumption calculating unit, 12 ... Integrated power calculating unit, 13 ... Battery remaining amount calculating unit, 14 ... Power consumption allowable value changing unit, 15 ... Air conditioner output control unit, 16 ... Fan motor control unit, 17 ... DC current detector for air conditioners.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 哲信 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 三宅 秀雄 広島県広島市中区小町４番33号中国電力株 式会社内 (72)発明者 鐘撞 光章 広島県広島市中区小町４番33号中国電力株 式会社内 (72)発明者 高木 恒雄 広島県広島市中区小町４番33号中国電力株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsunobu Okamura 800 Oita Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Living Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Hideo Miyake 4 Komachi, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima No. 33 Inside the electric power company in China (72) Kosho Kanesou No. 4 Komachi, Naka-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture No. 33 Inside the electric power company in China (72) No. 4 Tsuneo Takagi, Komachi, Naka-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture No. 33 China Electric Power Company
Claims (3)
ステムにおいて、走行用モータに電力を供給するバッテ
リーと、前記バッテリーの残容量を検出するバッテリー
残量検出手段と、前記バッテリーによって駆動されるモ
ータを内蔵した電動コンプレッサーと、前記バッテリー
によって駆動される室外ファンモータと、車内、外の温
度や湿度に応じて前記電動コンプレッサーの回転数を制
御するエアコン出力制御部と、前記室外ファンモータの
回転数を制御するファンモータ制御部と、前記エアコン
出力制御部からの制御信号に従い前記電動コンプレッサ
ーを駆動する駆動装置と、前記ファンモータ制御部から
の制御信号に従い、前記室外ファンモータを駆動する駆
動装置を具備し、制御装置には、前記バッテリーの電圧
を検出するバッテリー電圧検出部と、前記バッテリーか
ら、走行用モータと前記電動コンプレッサー及び、前記
室外ファンモータの駆動装置へ供給されている直流電流
を検出する直流電流検出部と、前記電動コンプレッサー
及び、前記室外ファンモータの駆動装置へ供給されてい
る直流電流を検出するエアコン直流電流検出部と、前記
バッテリー電圧検出部で検出された電圧と前記直流電流
検出部で検出された電流から消費電力を演算する消費電
力演算部と、消費電力を積算する積算電力演算部と、所
定のバッテリー充電量に対し、前記積算電力演算部で計
算された積算電力からバッテリーの残容量を算出するバ
ッテリー残量算出部を有する電気自動車用エアコンにお
いて、前記バッテリー残量算出部で演算された値がバッ
テリーの残容量によって決まるエアコンの消費電力の許
容値を上回ったときに、前記エアコン出力制御部にて前
記電動コンプレッサーの回転数を低下させてエアコンの
消費電力を制限するとともに、前記ファンモータ制御部
にて前記室外ファンモータの回転数を増加させることと
し、エアコンの消費電力の許容値をバッテリー残容量に
応じて変更する消費電力許容値変更部とを設けたことを
特徴とした電気自動車用エアコン。1. A control system for an air conditioner mounted on an electric vehicle, a battery supplying electric power to a traveling motor, a battery remaining amount detecting means for detecting a remaining capacity of the battery, and a motor driven by the battery. A built-in electric compressor, an outdoor fan motor driven by the battery, an air conditioner output control unit that controls the rotation speed of the electric compressor according to the temperature and humidity inside and outside the vehicle, and the rotation speed of the outdoor fan motor A drive unit for driving the electric compressor according to a control signal from the air conditioner output control unit, and a drive unit for driving the outdoor fan motor according to a control signal from the fan motor control unit. The control device includes a battery for detecting the voltage of the battery. -Voltage detector, direct current detector for detecting direct current supplied from the battery to the drive motor and the electric compressor, and the drive device for the outdoor fan motor, the electric compressor, and the outdoor fan Air conditioner DC current detection unit for detecting DC current supplied to the motor drive device, and power consumption for calculating power consumption from the voltage detected by the battery voltage detection unit and the current detected by the DC current detection unit An electric machine having an arithmetic unit, an integrated electric power arithmetic unit for accumulating power consumption, and a battery residual amount calculation unit for calculating the remaining capacity of the battery from the integrated electric power calculated by the integrated electric power arithmetic unit for a predetermined battery charge amount. In an automobile air conditioner, the value calculated by the battery remaining amount calculation unit is determined by the remaining capacity of the battery. When the power consumption of the air conditioner exceeds an allowable value, the air conditioner output control unit reduces the rotation speed of the electric compressor to limit the power consumption of the air conditioner, and the fan motor control unit controls the outdoor fan motor. And an electric power consumption permissible value changing unit for changing the permissible value of the electric power consumption of the air conditioner according to the remaining battery capacity.
検出するバッテリー残量検出手段は、バッテリーの電圧
を検出するバッテリー電圧検出部の電圧としたことを特
徴とした電気自動車用エアコン。2. The air conditioner for an electric vehicle according to claim 1, wherein the battery remaining amount detecting means for detecting the remaining capacity of the battery is the voltage of a battery voltage detecting portion for detecting the voltage of the battery.
容量を検出するバッテリー残量検出手段により、エアコ
ンの消費電力がバッテリーの残容量によって決まるエア
コンの消費電力の許容値を上回ったときに表示を行うこ
とを特徴とした電気自動車用エアコン。3. The display according to claim 1 or 2, when the power consumption of the air conditioner exceeds a permissible value of the power consumption of the air conditioner, which is determined by the remaining capacity of the battery, by the battery remaining amount detecting means for detecting the remaining capacity of the battery. An air conditioner for an electric vehicle characterized by performing
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