WO2011104872A1 - 車両 - Google Patents

車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2011104872A1
WO2011104872A1 PCT/JP2010/053129 JP2010053129W WO2011104872A1 WO 2011104872 A1 WO2011104872 A1 WO 2011104872A1 JP 2010053129 W JP2010053129 W JP 2010053129W WO 2011104872 A1 WO2011104872 A1 WO 2011104872A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
relay
charging
storage device
power storage
power
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/053129
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義信 杉山
遠齢 洪
憲治 板垣
義和 片岡
直美 松本
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to US13/574,815 priority Critical patent/US8836272B2/en
Priority to CN201080064609.5A priority patent/CN102771029B/zh
Priority to PCT/JP2010/053129 priority patent/WO2011104872A1/ja
Priority to JP2012501600A priority patent/JP5348312B2/ja
Priority to EP10846536.0A priority patent/EP2541724A4/en
Publication of WO2011104872A1 publication Critical patent/WO2011104872A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10Electrical machine types
    • B60L2220/14Synchronous machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle capable of charging an internal power storage device with an external power source.
  • Patent Document 1 discloses a charge of a smoothing capacitor in a vehicle including a capacitor provided between input lines of an inverter that converts battery power and supplies it to a motor for driving a vehicle.
  • a technique is disclosed in which a discharge relay and a discharge resistor are provided between the DC input lines and the charge of the smoothing capacitor is consumed by the discharge resistor by turning on the discharge relay.
  • plug-in vehicles in which a battery inside the vehicle is charged with electric power from an external power source, is in progress.
  • the plug-in vehicle is provided with a charging device that converts AC power from an external power source into DC power that can charge the battery.
  • a capacitor is provided on the output side of the charging device.
  • electric charge is stored in the capacitor of the charging device. Therefore, when the charging is completed, a charge remains in the capacitor of the charging device.
  • providing a new discharge relay or discharge resistor leads to an increase in cost.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to charge the capacitor of the charging device without providing an additional component in a vehicle capable of charging the internal power storage device with an external power source. Is to discharge.
  • the vehicle according to the present invention can be connected to an external power source.
  • a load that consumes power a first relay, a second relay, and a plurality of battery modules that are divided and arranged in series are connected in series via a second relay.
  • the first power storage device configured to be connected to the load and the load include a capacitor connected in parallel to the first power storage device and connected to the load via the first relay, and the power supplied from the external power source
  • a charging device that converts electric power that can be charged into the first power storage device, and a control device that controls at least the first relay and the second relay are provided.
  • the control device shuts off the first charging path from the charging device to the first power storage device by turning off the second relay and turns on the first relay. By securing a discharge path from the charging device to the load, the charge remaining in the capacitor is discharged through the load.
  • the control device shuts off the discharge path by turning off the first relay and secures the first charge path by turning on the second relay.
  • the vehicle further includes a third relay.
  • the capacitor is connected to the first power storage device via the third relay and is connected to the load via the first relay and the third relay.
  • the control device shuts off the discharge path by turning off the first relay, secures the first charging path by turning on the second relay and the third relay, and when charging is completed, The first charging path is cut off by turning off the second relay, and the discharging path is secured by turning on the first relay and the third relay.
  • the vehicle is connected in parallel with the first power storage device to the load via the fourth relay, the fifth relay, and the fourth relay, and via the first relay, the third relay, and the fourth relay.
  • a second power storage device connected to the capacitor via a fifth relay.
  • the control device cuts off the discharge path by turning off the first relay and the fourth relay, and turns on the second relay, the third relay, and the fifth relay to turn on the first charging path and the charging.
  • the first charging path and the second charging path are shut off by turning off the second relay, the fourth relay, and the fifth relay.
  • the discharge path is secured by turning on the first relay and the third relay.
  • the load is a power control device for converting the electric power of the first power storage device into electric power for driving an electric motor that generates driving force of the vehicle.
  • the charge of the capacitor of the charging device can be discharged without providing additional components.
  • FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a detailed block diagram of an electrical storage apparatus and a charger. It is a flowchart which shows the control processing procedure which ECU performs at the time of charge mode.
  • FIG. 6 is a diagram (No. 1) illustrating a discharge path of electric charge remaining in a capacitor of a charger.
  • FIG. 5 is a diagram (part 2) illustrating a discharge path of charges remaining in a capacitor of the charger.
  • FIG. 6 is a diagram (No. 3) illustrating a discharge path of electric charge remaining in a capacitor of the charger.
  • FIG. 1 is an overall block diagram of a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention.
  • this vehicle 1 includes an engine 10, a first MG (Motor Generator) 20, a second MG 30, a power split device 40, a speed reducer 50, a PCU (Power Control Unit) 60, and a power storage.
  • a device 70 and a drive wheel 80 are provided.
  • the vehicle 1 further includes a charging port 110, a charger 120, and an ECU (Electronic Control Unit) 150.
  • first MG 20 and second MG 30 are connected to power split device 40.
  • the vehicle 1 travels with driving force output from at least one of the engine 10 and the second MG 30.
  • the power generated by the engine 10 is divided into two paths by the power split device 40. That is, one is a path that is transmitted to the drive wheels 80 via the speed reducer 50, and the other is a path that is transmitted to the first MG 20.
  • the first MG 20 and the second MG 30 are AC motors, for example, three-phase AC synchronous motors.
  • First MG 20 and second MG 30 are driven by PCU 60.
  • First MG 20 generates power using the power of engine 10 divided by power split device 40.
  • the electric power generated by first MG 20 is converted from AC to DC by PCU 60 and stored in power storage device 70.
  • Second MG 30 generates driving force using at least one of the electric power stored in power storage device 70 and the electric power generated by first MG 20. Then, the driving force of the second MG 30 is transmitted to the driving wheels 80 via the speed reducer 50.
  • the driving wheel 80 is shown as a front wheel, but the rear wheel may be driven by the second MG 30 instead of or together with the front wheel.
  • the second MG 30 When the vehicle is braked, the second MG 30 is driven by the drive wheels 80 via the speed reducer 50, and the second MG 30 operates as a generator. Thereby, 2nd MG30 functions also as a regenerative brake which converts kinetic energy of vehicles into electric power.
  • the electric power generated by second MG 30 is stored in power storage device 70.
  • the power split device 40 includes a planetary gear including a sun gear, a pinion gear, a carrier, and a ring gear.
  • the pinion gear engages with the sun gear and the ring gear.
  • the carrier supports the pinion gear so as to be capable of rotating, and is connected to the crankshaft of the engine 10.
  • the sun gear is connected to the rotation shaft of the first MG 20.
  • the ring gear is connected to the rotation shaft of second MG 30 and speed reducer 50.
  • PCU 60 converts the DC power stored in power storage device 70 into AC power for driving first MG 20 and second MG 30.
  • PCU 60 includes a converter and an inverter that are controlled based on a control signal from ECU 150.
  • the converter boosts the voltage of the DC power received from power storage device 70 and outputs the boosted voltage to the inverter.
  • the inverter converts the DC power output from the converter into AC power and outputs the AC power to first MG 20 and / or second MG 30. Thereby, first MG 20 and / or second MG 30 are driven by the electric power stored in power storage device 70.
  • the inverter converts AC power generated by the first MG 20 and / or the second MG 30 into DC power and outputs the DC power to the converter.
  • the converter steps down the voltage of the DC power output from the inverter and outputs the voltage to power storage device 70. Thereby, power storage device 70 is charged with the electric power generated by first MG 20 and / or second MG 30.
  • the PCU 60 also functions as a discharge circuit for the capacitor 122 of the charger 120. This point will be described in detail later.
  • the power storage device 70 is a rechargeable DC power source, and is composed of, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
  • the voltage of power storage device 70 is, for example, about 200V.
  • the power storage device 70 is charged with the electric power generated by the first MG 20 and / or the second MG 30 as described above, and is also charged with electric power supplied from the external power supply 210 as will be described later.
  • a large-capacity capacitor can also be used as the power storage device 70.
  • the charging port 110 is a power interface for receiving power from the external power source 210.
  • the charging port 110 is connected to a charging cable connector 200 for supplying power from the external power source 210 to the vehicle.
  • Charger 120 is electrically connected to charging port 110 and power storage device 70. In the charging mode in which charging of power storage device 70 from external power supply 210 is performed, charger 120 supplies the power supplied from external power supply 210 to the voltage level of power storage device 70 based on a control signal from ECU 150. The power storage device 70 is charged after conversion.
  • ECU 150 generates a control signal for driving PCU 60 and charger 120, and outputs the generated control signal to PCU 60 and charger 120.
  • FIG. 2 is a detailed configuration diagram of power storage device 70 and charger 120 shown in FIG.
  • the power storage device 70 includes a first power storage device 71 and a second power storage device 72.
  • First power storage device 71 and second power storage device 72 are connected to PCU 60 in parallel with each other.
  • Each of the first power storage device 71 and the second power storage device 72 is an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series.
  • the first power storage device 71 is divided into a first module 71A and a second module 71B.
  • the first module 71A and the second module 71B are connected in series via system main relays SMRA and SMRB. More specifically, the negative electrode of first module 71A and the positive electrode of second module 71B are connected via system main relays SMRA and SMRB.
  • the first power storage device 71 is connected to the PCU 60 via the system main relays SMR1, SMR2. More specifically, the positive electrode of first power storage device 71 (the positive electrode of first module 71A) is connected to power line PL extending from PCU 60 via system main relay SMR1. The negative electrode of first power storage device 71 (the negative electrode of second module 71B) is connected to ground line GL extending from PCU 60 via system main relay SMR2.
  • the second power storage device 72 is connected to the PCU 60 in parallel with the first power storage device 71 via the system main relays SMR3 and SMR4. More specifically, the positive electrode of second power storage device 72 is connected to power line PL via system main relay SMR3. The negative electrode of second power storage device 72 is connected to ground line GL via system main relay SMR4.
  • the charger 120 includes a power converter 121, a capacitor 122, and a voltage sensor 123.
  • power conversion unit 121 Based on a control signal from ECU 150, power conversion unit 121 converts AC power input from external power supply 210 via charging port 110 into DC power that can be charged in power storage device 70 and outputs the power to power storage device 70. To do.
  • the capacitor 122 is provided on the output side of the charger 120. More specifically, the positive electrode of capacitor 122 is connected to a power line that connects power conversion unit 121 and power storage device 70. The negative electrode of capacitor 122 is connected to a ground line that connects power conversion unit 121 and power storage device 70. When the capacitor 122 stores or discharges electric charge, the electric power output from the power conversion unit 121 to the power storage device 70 is smoothed. Voltage sensor 123 detects inter-terminal voltage Vc of capacitor 122 and outputs the detection result to ECU 150.
  • the capacitor 122 of the charger 120 is connected to the first power storage device 71 via charging relays CR1 and CR2, and is connected to the second power storage device 72 via charging relays CR3 and CR4. More specifically, the positive electrode of capacitor 122 is connected to point P1 between positive electrode of first power storage device 71 (positive electrode of first module 71A) and system main relay SMR1 via charging relay CR1. The negative electrode of capacitor 122 is connected to point G1 between negative electrode of first power storage device 71 (negative electrode of second module 71B) and system main relay SMR2 via charging relay CR2. Further, the positive electrode of capacitor 122 is connected to point P2 between the positive electrode of second power storage device 72 and system main relay SMR3 via charging relay CR3.
  • capacitor 122 is connected to point G2 between negative electrode of second power storage device 72 and system main relay SMR4 via charging relay CR4. Therefore, capacitor 122 is connected to PCU 60 via charging relays CR1 and CR2 and system main relays SMR1 and SMR2, and is connected to PCU 60 via charging relays CR3 and CR4 and system main relays SMR3 and SMR4. .
  • ON / OFF of the system main relays SMR1 to SMR4, SMRA, SMRB and charging relays CR1 to CR4 are controlled by control signals S1 to S4, SA, SB, C1 to C4 from the ECU 150, respectively.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a control processing procedure performed by the ECU 150 in the charging mode. This flowchart is started when the user connects the connector 200 to the charging port 110, for example.
  • Each step of the flowchart (hereinafter abbreviated as “S”) is basically realized by software processing by the ECU 150, but may be realized by hardware processing by an electronic circuit or the like provided in the ECU 150. .
  • ECU 150 turns on charging relays CR1 to CR4 and system main relays SMRA and SMRB, and turns off system main relays SMR1 to SMR4.
  • ECU 150 charges power storage device 70 using the electric power of external power supply 210. That is, ECU 150 controls charger 120 so that AC power input from external power supply 210 via charging port 110 is converted into DC power that can be charged in power storage device 70 and output to power storage device 70. .
  • ECU 150 determines whether or not charging of power storage device 70 from external power supply 210 has been completed. This determination is made based on, for example, whether or not the amount of electric power stored in first power storage device 71 and second power storage device 72 has reached a target value.
  • ECU 150 turns on charging relays CR1, CR2 and system main relays SMR1, SMR2 in S40, and system main relays SMRA, SMRB, charging relay CR3, CR4 and system main relays SMR3 and SMR4 are turned off.
  • ECU 150 determines whether or not voltage Vc between terminals of capacitor 122 is smaller than predetermined value V0. If terminal voltage Vc of capacitor 122 is greater than predetermined value V0 (NO in S50), the process returns to S40. When terminal voltage Vc of capacitor 122 is smaller than predetermined value V0 (YES in S40), ECU 150 ends the charging mode. Note that each relay is turned off after the end of the charging mode. Thereafter, when the user operates a start switch (not shown) in order to drive vehicle 1, system main relays SMR1-SMR4, SMRA, SMRB are turned on, and power storage device 70 and PCU 60 are connected.
  • charging relays CR1 to CR4 and system main relays SMRA and SMRB are turned on until charging of power storage device 70 from external power supply 210 is completed (S10).
  • power storage device 70 and charger 120 are connected, and a charging path from external power supply 210 to power storage device 70 (a charging path from external power supply 210 to first power storage device 71 and a second power storage device 72 from external power supply 210). Charging path) is secured.
  • system main relays SMR1 to SMR4 are turned off, and the connection between power storage device 70 and PCU 60 and the connection between charger 120 and PCU 60 are cut off. Therefore, the discharge path from power storage device 70 and charger 120 to PCU 60 is blocked.
  • the charging relays CR1 to CR4 are not immediately turned off, but the charging relays CR1 and CR2 and the system main relays SMR1 and SMR2 are turned on, so that the charger 120 is turned on. And PCU 60 are connected. Thereby, a discharge path from the capacitor 122 of the charger 120 to the PCU 60 is secured.
  • FIG. 4 shows a discharge path from the capacitor 122 of the charger 120 to the PCU 60.
  • the capacitor 122 and the PCU 60 are connected by turning on the charging relays CR1 and CR2 and the system main relays SMR1 and SMR2, the charge remaining in the capacitor 122 is discharged through the PCU 60 when the charging is completed. Will be.
  • the PCU 60 functions as a discharge circuit for the capacitor 122, the charge remaining in the capacitor 122 can be discharged without providing a new dedicated discharge circuit.
  • the system main relays SMRA and SMRB are turned off, and the energization path inside the first power storage device 71 is cut off.
  • the charging path from capacitor 122 to first power storage device 71 is interrupted.
  • Charging relays CR3 and CR4 and system main relays SMR3 and SMR4 are turned off, and the charging path from capacitor 122 to second power storage device 72 is also cut off. Therefore, it is possible to prevent the charge remaining in the capacitor 122 after the completion of charging from being charged in the first power storage device 71 and the second power storage device 72 and becoming overcharged.
  • vehicle 1 cuts off the charging path from charger 120 to power storage device 70 by controlling each relay when charging from power source 210 to power storage device 70 is completed.
  • a discharge path from the charger 120 to the PCU 60 is secured.
  • the charge remaining at the completion of charging in the capacitor 122 provided on the output side of the charger 120 can be discharged through the PCU 60 without being supplied to the power storage device 70 after the charging is completed. Therefore, the charge remaining in the capacitor 122 can be discharged while preventing overcharging of the power storage device 70 and without newly providing a dedicated discharge circuit.
  • the present embodiment can be modified as follows, for example.
  • the present invention is applied to the vehicle 1 including the first power storage device 71 and the second power storage device 72, but the present invention may be applied to a vehicle including only the first power storage device 71.
  • the electric charge remaining in the capacitor 122 is discharged through the PCU 60, but it may be discharged through another existing device.
  • the charging relays CR1 and CR2 in the process of S40 in FIG. 3, the charging relays CR1 and CR2, the system main relays SMR1 and SMR2 are turned on, the system main relays SMRA and SMRB, the charging relays CR3 and CR4, and the system main relays SMR3 and SMR4. Turned off.
  • the ON / OFF combination of each relay in the process of S40 in FIG. 3 is a combination that can cut off the charging path from charger 120 to power storage device 70 and secure the discharging path from charger 120 to PCU 60. I just need it. Therefore, the combination of ON / OFF of each relay can be changed as follows, for example.
  • the charging relays CR2 and CR3 and the system main relays SMR2 and SMR3 are turned on, and the charging relays CR1 and CR4 and the system main relays SMR1, SMR4, SMRA and SMRB are turned on. Turn off. Even with such a combination, the electric charge remaining in the capacitor 122 can be discharged through the PCU 60 while preventing the power storage device 70 from being overcharged.
  • the charging relays CR1 and CR4 and the system main relays SMR1 and SMR4 are turned on, and the charging relays CR2 and CR3 and the system main relays SMR2, SMR3, SMRA and SMRB are turned on. Turn off. Even with such a combination, the charge remaining in the capacitor 122 can be discharged through the PCU 60 while preventing the power storage device 70 from being overcharged.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

 車両は、モータに供給される電力を制御するPCU(60)、第1蓄電装置(71)、第2蓄電装置(72)、ECU(150)、充電器(120)、システムメインリレーSMR1~SMR4,SMRA,SMRB、充電用リレーCR1~CR4を備える。第1蓄電装置は、分割して配置された第1モジュール(71A)および第2モジュール(71B)がSMRA,SMRBを介して直列に接続されて構成される。第1蓄電装置は、SMR1,SMR2を介してPCUに接続される。第2蓄電装置は、SMR3,SMR4を介してPCUに接続される。充電器のコンデンサ(122)は、CR1,CR2を介して第1蓄電装置に接続されるとともに、CR3,CR4を介して第2蓄電装置に接続される。ECUは、充電が完了すると、CR1,CR2、SMR1,SMR2をオンするとともに、SMRA,SMRB、CR3,CR4、SMR3,SMR4をオフする。

Description

車両
 この発明は、外部電源で内部の蓄電装置を充電可能な車両に関する。
 特開平10-164709号公報(特許文献1)には、バッテリの電力を変換して車両駆動用のモータに供給するインバータの入力線間に設けられたコンデンサを備えた車両において、平滑コンデンサの電荷を放電させるための放電リレーおよび放電抵抗を直流入力線間に設け、放電リレーをオンすることによって平滑コンデンサの電荷を放電抵抗で消費する技術が開示されている。
特開平10-164709号公報 特開2009-106054号公報 特開2006-224772号公報
 近年、外部電源の電力で車両内部のバッテリを充電する、いわゆるプラグイン車両の開発が進んでいる。プラグイン車両には、外部電源の交流電力をバッテリに充電可能な直流電力に変換する充電装置が備えられる。この充電装置の出力側には、一般的に、コンデンサが設けられている。外部電源からバッテリへの充電時には、充電装置のコンデンサに電荷が貯まる。したがって、充電が完了した時点で、充電装置のコンデンサには電荷が残った状態となる。この充電装置のコンデンサに残った電荷を放電させるために、新たな放電リレーや放電抵抗を設けるとコストアップに繋がる。
 本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部電源で内部の蓄電装置を充電可能な車両において、追加部品を設けることなく、充電装置のコンデンサの電荷を放電することである。
 この発明に係る車両は、外部電源との接続が可能である。この車両は、電力を消費する負荷と、第1リレーと、第2リレーと、第1リレーを介して負荷に接続され、分割して配置された複数の電池モジュールが第2リレーを介して直列に接続されて構成される第1蓄電装置と、負荷とは並列に第1蓄電装置に接続されるとともに第1リレーを介して負荷に接続されるコンデンサを含み、外部電源から供給される電力を第1蓄電装置に充電可能な電力に変換する充電装置と、少なくとも第1リレーおよび第2リレーを制御する制御装置とを備える。制御装置は、外部電源から第1蓄電装置への充電が完了した場合、第2リレーをオフすることで充電装置から第1蓄電装置への第1充電経路を遮断するとともに第1リレーをオンすることで充電装置から負荷への放電経路を確保することによって、コンデンサに残った電荷を負荷を通じて放電させる。
 好ましくは、制御装置は、充電を行なう場合、第1リレーをオフすることで放電経路を遮断するとともに、第2リレーをオンすることで第1充電経路を確保する。
 好ましくは、車両は、第3リレーをさらに備える。コンデンサは、第3リレーを介して第1蓄電装置に接続されるとともに第1リレーおよび第3リレーを介して負荷に接続される。制御装置は、充電を行なう場合、第1リレーをオフすることで放電経路を遮断するとともに、第2リレーおよび第3リレーをオンすることで第1充電経路を確保し、充電が完了した場合、第2リレーをオフすることで第1充電経路を遮断するとともに、第1リレーおよび第3リレーをオンすることで放電経路を確保する。
 好ましくは、車両は、第4リレーと、第5リレーと、第4リレーを介して負荷に第1蓄電装置とは並列に接続されるとともに、第1リレー、第3リレーおよび第4リレーを介してコンデンサに接続され、かつ第5リレーを介してコンデンサに接続される第2蓄電装置とをさらに備える。制御装置は、充電を行なう場合、第1リレーおよび第4リレーをオフすることで放電経路を遮断するとともに、第2リレー、第3リレーおよび第5リレーをオンすることで第1充電経路および充電装置から第2蓄電装置への第2充電経路を確保し、充電が完了した場合、第2リレー、第4リレーおよび第5リレーをオフすることで第1充電経路および第2充電経路を遮断するとともに、第1リレーおよび第3リレーをオンすることで放電経路を確保する。
 好ましくは、負荷は、第1蓄電装置の電力を車両の駆動力を発生する電動機を駆動するための電力に変換するための電力制御装置である。
 本発明によれば、外部電源で内部の蓄電装置を充電可能な車両において、追加部品を設けることなく、充電装置のコンデンサの電荷を放電することができる。
この発明の実施例に従う車両の全体ブロック図である。 蓄電装置および充電器の詳細な構成図である。 ECUが充電モード時に行なう制御処理手順を示すフローチャートである。 充電器のコンデンサに残った電荷の放電経路を示す図(その1)である。 充電器のコンデンサに残った電荷の放電経路を示す図(その2)である。 充電器のコンデンサに残った電荷の放電経路を示す図(その3)である。
 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
 図1は、この発明の実施例に従う車両1の全体ブロック図である。図1を参照して、この車両1は、エンジン10と、第1MG(Motor Generator)20と、第2MG30と、動力分割装置40と、減速機50と、PCU(Power Control Unit)60と、蓄電装置70と、駆動輪80とを備える。また、車両1は、充電ポート110と、充電器120と、ECU(Electronic Control Unit)150とをさらに備える。
 エンジン10、第1MG20および第2MG30は、動力分割装置40に連結される。そして、この車両1は、エンジン10および第2MG30の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン10が発生する動力は、動力分割装置40によって2経路に分割される。すなわち、一方は減速機50を介して駆動輪80へ伝達される経路であり、もう一方は第1MG20へ伝達される経路である。
 第1MG20および第2MG30は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。第1MG20および第2MG30は、PCU60によって駆動される。第1MG20は、動力分割装置40によって分割されたエンジン10の動力を用いて発電する。第1MG20によって発電された電力は、PCU60により交流から直流に変換され、蓄電装置70に蓄えられる。
 第2MG30は、蓄電装置70に蓄えられた電力および第1MG20により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第2MG30の駆動力は、減速機50を介して駆動輪80に伝達される。なお、図1では、駆動輪80は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第2MG30によって後輪を駆動してもよい。
 なお、車両の制動時等には、減速機50を介して駆動輪80により第2MG30が駆動され、第2MG30が発電機として動作する。これにより、第2MG30は、車両の運動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとしても機能する。そして、第2MG30により発電された電力は、蓄電装置70に蓄えられる。
 動力分割装置40は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン10のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第1MG20の回転軸に連結される。リングギヤは第2MG30の回転軸および減速機50に連結される。
 PCU60は、蓄電装置70に蓄えられた直流電力を第1MG20および第2MG30を駆動するための交流電力に変換する。PCU60は、ECU150からの制御信号に基づいて制御されるコンバータおよびインバータを含む。コンバータは、蓄電装置70から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第1MG20および/または第2MG30に出力する。これにより、蓄電装置70に蓄えられた電力で第1MG20および/または第2MG30が駆動される。また、インバータは、第1MG20および/または第2MG30によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧して蓄電装置70へ出力する。これにより、第1MG20および/または第2MG30が発電した電力で蓄電装置70が充電される。
 なお、PCU60は、充電器120のコンデンサ122の放電回路としても機能する。この点については後に詳述する。
 蓄電装置70は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置70の電圧は、たとえば200V程度である。蓄電装置70は、上述したように第1MG20および/または第2MG30が発電した電力で充電される他、後述のように、外部電源210から供給される電力でも充電される。なお、蓄電装置70として、大容量のキャパシタも採用可能である。
 充電ポート110は、外部電源210から受電するための電力インターフェースである。外部電源210から蓄電装置70への充電時、充電ポート110には、外部電源210から車両へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタ200が接続される。
 充電器120は、充電ポート110および蓄電装置70に電気的に接続される。そして、充電器120は、外部電源210から蓄電装置70への充電が行なわれる充電モード時、ECU150からの制御信号に基づいて、外部電源210から供給される電力を蓄電装置70の電圧レベルに電圧変換し、蓄電装置70を充電する。
 ECU150は、PCU60および充電器120を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をPCU60および充電器120へ出力する。
 図2は、図1に示した蓄電装置70および充電器120の詳細な構成図である。
 本実施例では、蓄電装置70は、第1蓄電装置71と、第2蓄電装置72とを含む。第1蓄電装置71および第2蓄電装置72は、互いに並列にPCU60に接続される。第1蓄電装置71および第2蓄電装置72は、いずれも複数の電池セルを直列に接続した組電池である。
 第1蓄電装置71は、第1モジュール71Aと第2モジュール71Bとに分割されて配置される。第1モジュール71Aと第2モジュール71Bとは、システムメインリレーSMRA,SMRBを介して直列に接続される。より具体的には、第1モジュール71Aの負極と第2モジュール71Bの正極とがシステムメインリレーSMRA,SMRBを介して接続される。
 第1蓄電装置71は、システムメインリレーSMR1,SMR2を介してPCU60に接続される。より具体的には、第1蓄電装置71の正極(第1モジュール71Aの正極)がシステムメインリレーSMR1を介してPCU60から延びる電力線PLに接続される。第1蓄電装置71の負極(第2モジュール71Bの負極)がシステムメインリレーSMR2を介してPCU60から延びる接地線GLに接続される。
 第2蓄電装置72は、システムメインリレーSMR3,SMR4を介してPCU60に第1蓄電装置71とは並列に接続されている。より具体的には、第2蓄電装置72の正極がシステムメインリレーSMR3を介して電力線PLに接続される。第2蓄電装置72の負極がシステムメインリレーSMR4を介して接地線GLに接続される。
 充電器120は、電力変換部121と、コンデンサ122と、電圧センサ123とを含む。
 電力変換部121は、ECU150からの制御信号に基づいて、外部電源210から充電ポート110を経由して入力される交流電力を蓄電装置70に充電可能な直流電力に変換して蓄電装置70に出力する。
 コンデンサ122は、充電器120の出力側に設けられる。より具体的には、コンデンサ122の正極は、電力変換部121と蓄電装置70とを接続する電力線に接続される。コンデンサ122の負極は、電力変換部121と蓄電装置70とを接続する接地線に接続される。コンデンサ122が電荷を蓄えたり放出したりすることによって、電力変換部121から蓄電装置70に出力される電力が平滑化される。電圧センサ123は、コンデンサ122の端子間電圧Vcを検出し、検出結果をECU150に出力する。
 充電器120のコンデンサ122は、充電用リレーCR1,CR2を介して第1蓄電装置71に接続されるとともに、充電用リレーCR3,CR4を介して第2蓄電装置72に接続される。より具体的には、コンデンサ122の正極が充電用リレーCR1を介して第1蓄電装置71の正極(第1モジュール71Aの正極)とシステムメインリレーSMR1との間の点P1に接続される。コンデンサ122の負極が充電用リレーCR2を介して第1蓄電装置71の負極(第2モジュール71Bの負極)とシステムメインリレーSMR2との間の点G1に接続される。また、コンデンサ122の正極が充電用リレーCR3を介して第2蓄電装置72の正極とシステムメインリレーSMR3との間の点P2に接続される。コンデンサ122の負極が充電用リレーCR4を介して第2蓄電装置72の負極とシステムメインリレーSMR4との間の点G2に接続される。したがって、コンデンサ122は、充電用リレーCR1,CR2およびシステムメインリレーSMR1,SMR2を介してPCU60に接続されるとともに、充電用リレーCR3,CR4およびシステムメインリレーSMR3,SMR4を介してPCU60に接続される。
 システムメインリレーSMR1~SMR4,SMRA,SMRB、充電用リレーCR1~CR4の各リレーのオンオフは、それぞれECU150からの制御信号S1~S4,SA,SB,C1~C4によって制御される。
 図3は、上述のECU150が充電モード時に行なう制御処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえばユーザがコネクタ200を充電ポート110に接続した場合に開始される。このフローチャートの各ステップ(以下、ステップを「S」と略す)は、基本的にはECU150によるソフトウェア処理によって実現されるが、ECU150に設けられた電子回路等によるハードウェア処理によって実現されてもよい。
 S10にて、ECU150は、充電用リレーCR1~CR4、システムメインリレーSMRA,SMRBをオンするとともに、システムメインリレーSMR1~SMR4をオフする。
 S20にて、ECU150は、外部電源210の電力を用いて蓄電装置70を充電する。すなわち、ECU150は、外部電源210から充電ポート110を経由して入力される交流電力を蓄電装置70に充電可能な直流電力に変換して蓄電装置70に出力するように、充電器120を制御する。
 S30にて、ECU150は、外部電源210から蓄電装置70への充電が完了したか否かを判断する。この判断は、たとえば第1蓄電装置71および第2蓄電装置72に蓄えられた電力量が目標値に達したか否かに基づいて行なわれる。
 充電が完了していないと(S30にてNO)、処理はS10に戻され、S10およびS20の処理が繰り返し実行される。
 一方、充電が完了すると(S30にてYES)、ECU150は、S40にて、充電用リレーCR1,CR2、システムメインリレーSMR1,SMR2をオンするとともに、システムメインリレーSMRA,SMRB、充電用リレーCR3,CR4、システムメインリレーSMR3,SMR4をオフする。
 S50にて、ECU150は、コンデンサ122の端子間電圧Vcが所定値V0よりも小さいか否かを判断する。コンデンサ122の端子間電圧Vcが所定値V0よりも大きい場合(S50にてNO)、処理はS40に戻される。コンデンサ122の端子間電圧Vcが所定値V0よりも小さい場合(S40にてYES)、ECU150は、充電モードを終了させる。なお、充電モードの終了後においては、各リレーはオフされる。その後、ユーザが車両1を走行させるために図示しないスタートスイッチを操作すると、システムメインリレーSMR1~SMR4,SMRA,SMRBがオンされ、蓄電装置70とPCU60とが接続される。
 以上のような構造およびフローチャートに基づく各リレーの動作について説明する。充電モードにおいて、外部電源210から蓄電装置70への充電が完了するまでは、充電用リレーCR1~CR4、システムメインリレーSMRA,SMRBはオンされる(S10)。これにより、蓄電装置70と充電器120とが接続され、外部電源210から蓄電装置70への充電経路(外部電源210から第1蓄電装置71への充電経路および外部電源210から第2蓄電装置72への充電経路)が確保される。この際、システムメインリレーSMR1~SMR4はオフされて蓄電装置70とPCU60との接続および充電器120とPCU60との接続が遮断される。そのため、蓄電装置70および充電器120からPCU60への放電経路は遮断される。
 ところで、充電中は、充電器120の出力側に設けられたコンデンサ122にも電荷が蓄えられる。したがって、充電が完了した時点で即座に充電用リレーCR1~CR4をオフすると、コンデンサ122に電荷が残ってしまう。
 そこで、本実施例では、充電が完了した場合、即座に充電用リレーCR1~CR4をオフするのではなく、充電用リレーCR1,CR2、システムメインリレーSMR1,SMR2をオンすることで、充電器120とPCU60とを接続させる。これにより、充電器120のコンデンサ122からPCU60への放電経路が確保される。
 図4に、充電器120のコンデンサ122からPCU60への放電経路を示す。図4に示すように、充電用リレーCR1,CR2、システムメインリレーSMR1,SMR2をオンすることでコンデンサ122とPCU60とが接続されるので、充電完了時にコンデンサ122に残った電荷がPCU60を通じて放電されることになる。このように、PCU60がコンデンサ122の放電回路として機能するため、新たに専用の放電回路を設けることなくコンデンサ122に残った電荷を放電することができる。
 この際、システムメインリレーSMRA,SMRBはオフされて第1蓄電装置71の内部の通電経路が遮断される。これにより、コンデンサ122から第1蓄電装置71への充電経路が遮断されることになる。また、充電用リレーCR3,CR4、システムメインリレーSMR3,SMR4はオフされてコンデンサ122から第2蓄電装置72への充電経路も遮断される。そのため、充電完了後にコンデンサ122に残った電荷が第1蓄電装置71および第2蓄電装置72に充電されて過充電となることを防止することができる。
 以上のように、本実施例に従う車両1は、外部電源210から蓄電装置70への充電が完了した場合に、各リレーを制御することによって、充電器120から蓄電装置70への充電経路を遮断するとともに充電器120からPCU60への放電経路を確保する。これにより、充電器120の出力側に設けられたコンデンサ122に充電完了時に残った電荷を、充電完了後に、蓄電装置70に供給することなくPCU60を通じて放電させることができる。そのため、蓄電装置70の過充電を防止しつつ、かつ新たに専用の放電回路を設けることなく、コンデンサ122に残った電荷を放電させることができる。
 なお、本実施例は、たとえば以下のように変更することもできる。
 本実施例では、第1蓄電装置71および第2蓄電装置72を備える車両1に本発明を適用したが、第1蓄電装置71のみを備える車両に本発明を適用してもよい。
 本実施例では、コンデンサ122に残った電荷をPCU60を通じて放電させたが、既存の他の機器を通じて放電させてもよい。
 本実施例では、図3のS40の処理において、充電用リレーCR1,CR2、システムメインリレーSMR1,SMR2をオンし、システムメインリレーSMRA,SMRB、充電用リレーCR3,CR4、システムメインリレーSMR3,SMR4をオフした。しかしながら、図3のS40の処理における各リレーのオンオフの組合せは、充電器120から蓄電装置70への充電経路を遮断するとともに充電器120からPCU60への放電経路を確保することが可能な組合せであればよい。そのため、各リレーのオンオフの組合せをたとえば以下のように変更することができる。
 図3のS40の処理において、図5に示すように、充電用リレーCR2,CR3、システムメインリレーSMR2,SMR3をオンし、充電用リレーCR1,CR4、システムメインリレーSMR1,SMR4,SMRA,SMRBをオフする。このような組合せによっても、蓄電装置70の過充電を防止しつつ、コンデンサ122に残った電荷をPCU60を通じて放電させることができる。
 図3のS40の処理において、図6に示すように、充電用リレーCR1,CR4、システムメインリレーSMR1,SMR4をオンし、充電用リレーCR2,CR3、システムメインリレーSMR2,SMR3,SMRA,SMRBをオフする。このような組合せによっても、蓄電装置70の過充電を防止しつつ、コンデンサ122に残った電荷をPCU60を通じて放電させることができる。
 今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1 車両、10 エンジン、40 動力分割装置、50 減速機、60 PCU、70 蓄電装置、71 第1蓄電装置、71A 第1モジュール、71B 第2モジュール、72 第2蓄電装置、80 駆動輪、110 充電ポート、120 充電器、121 電力変換部、122 コンデンサ、123 電圧センサ、150 ECU、200 コネクタ、210 外部電源、CR1~CR4 充電用リレー、GL 接地線、PL 電力線、SMR1~SMR4,SMRA,SMRB システムメインリレー。

Claims (5)

  1.  外部電源(210)との接続が可能な車両であって、
     電力を消費する負荷(60)と、
     第1リレー(SMR1、SMR2)と、
     第2リレー(SMRA、SMRB)と、
     前記第1リレーを介して前記負荷に接続され、分割して配置された複数の電池モジュール(71A、71B)が前記第2リレーを介して直列に接続されて構成される第1蓄電装置(71)と、
     前記負荷とは並列に前記第1蓄電装置に接続されるとともに前記第1リレーを介して前記負荷に接続されるコンデンサ(122)を含み、前記外部電源から供給される電力を前記第1蓄電装置に充電可能な電力に変換する充電装置(120)と、
     少なくとも前記第1リレーおよび前記第2リレーを制御する制御装置(150)とを備え、
     前記制御装置は、前記外部電源から前記第1蓄電装置への充電が完了した場合、前記第2リレーをオフすることで前記充電装置から前記第1蓄電装置への第1充電経路を遮断するとともに前記第1リレーをオンすることで前記充電装置から前記負荷への放電経路を確保することによって、前記コンデンサに残った電荷を前記負荷を通じて放電させる、車両。
  2.  前記制御装置は、前記充電を行なう場合、前記第1リレーをオフすることで前記放電経路を遮断するとともに、前記第2リレーをオンすることで前記第1充電経路を確保する、請求の範囲第1項に記載の車両。
  3.  前記車両は、第3リレー(CR1、CR2)をさらに備え、
     前記コンデンサは、前記第3リレーを介して前記第1蓄電装置に接続されるとともに前記第1リレーおよび前記第3リレーを介して前記負荷に接続され、
     前記制御装置は、
     前記充電を行なう場合、前記第1リレーをオフすることで前記放電経路を遮断するとともに、前記第2リレーおよび前記第3リレーをオンすることで前記第1充電経路を確保し、
     前記充電が完了した場合、前記第2リレーをオフすることで前記第1充電経路を遮断するとともに、前記第1リレーおよび前記第3リレーをオンすることで前記放電経路を確保する、請求の範囲第2項に記載の車両。
  4.  前記車両は、
     第4リレー(SMR3、SMR4)と、
     第5リレー(CR3、CR4)と、
     前記第4リレーを介して前記負荷に前記第1蓄電装置とは並列に接続されるとともに、前記第1リレー、前記第3リレーおよび前記第4リレーを介して前記コンデンサに接続され、かつ前記第5リレーを介して前記コンデンサに接続される第2蓄電装置(72)とをさらに備え、
     前記制御装置は、
     前記充電を行なう場合、前記第1リレーおよび前記第4リレーをオフすることで前記放電経路を遮断するとともに、前記第2リレー、前記第3リレーおよび前記第5リレーをオンすることで前記第1充電経路および前記充電装置から前記第2蓄電装置への第2充電経路を確保し、
     前記充電が完了した場合、前記第2リレー、前記第4リレーおよび前記第5リレーをオフすることで前記第1充電経路および前記第2充電経路を遮断するとともに、前記第1リレーおよび前記第3リレーをオンすることで前記放電経路を確保する、請求の範囲第3項に記載の車両。
  5.  前記負荷は、前記第1蓄電装置の電力を前記車両の駆動力を発生する電動機(20、30)を駆動するための電力に変換するための電力制御装置である、請求の範囲第1項に記載の車両。
PCT/JP2010/053129 2010-02-26 2010-02-26 車両 WO2011104872A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/574,815 US8836272B2 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Power control device for vehicle
CN201080064609.5A CN102771029B (zh) 2010-02-26 2010-02-26 车辆
PCT/JP2010/053129 WO2011104872A1 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 車両
JP2012501600A JP5348312B2 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 車両
EP10846536.0A EP2541724A4 (en) 2010-02-26 2010-02-26 VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/053129 WO2011104872A1 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011104872A1 true WO2011104872A1 (ja) 2011-09-01

Family

ID=44506315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/053129 WO2011104872A1 (ja) 2010-02-26 2010-02-26 車両

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8836272B2 (ja)
EP (1) EP2541724A4 (ja)
JP (1) JP5348312B2 (ja)
CN (1) CN102771029B (ja)
WO (1) WO2011104872A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042244A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システム
CN103828172A (zh) * 2011-09-22 2014-05-28 丰田自动车株式会社 车辆的电源***
EP2765670A4 (en) * 2011-10-04 2016-02-17 Toyota Motor Co Ltd POWER SUPPLY SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE, AND CONTROL METHOD

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5704146B2 (ja) * 2012-10-22 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
DE102015202975A1 (de) * 2015-02-19 2016-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbesserte duale Akkumulatoranordnung
US10283973B2 (en) * 2016-04-11 2019-05-07 Microchip Technology Incorporated Balanced battery charging system
DE102016211387A1 (de) * 2016-06-24 2017-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Ladevorrichtung
JP6779708B2 (ja) * 2016-08-25 2020-11-04 矢崎総業株式会社 急速充電装置
KR101907373B1 (ko) * 2016-11-16 2018-10-12 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
KR102485328B1 (ko) * 2016-12-09 2023-01-06 현대자동차주식회사 전기 자동차의 충전 제어 장치
EP3550695B1 (en) * 2016-12-28 2024-02-14 Honda Motor Co., Ltd. Electric circuit and diagnosis method
JP6930306B2 (ja) * 2017-09-05 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 電動車両
DE102017221033A1 (de) 2017-11-24 2019-05-29 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Energiespeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Energiespeichereinrichtung
JP7205489B2 (ja) * 2017-12-04 2023-01-17 株式会社Gsユアサ 充電制御装置、蓄電装置、充電方法
DE102017222192A1 (de) * 2017-12-07 2019-06-13 Audi Ag HV-Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug, Bordnetz, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern einer HV-Batterieanordnung
JP7006263B2 (ja) * 2017-12-27 2022-01-24 トヨタ自動車株式会社 充電装置
JP6977581B2 (ja) 2018-01-22 2021-12-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
DE102018000491A1 (de) * 2018-01-22 2018-07-12 Daimler Ag Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
DE102018207008A1 (de) * 2018-05-07 2019-11-07 Audi Ag Energiesystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10164709A (ja) 1996-11-27 1998-06-19 Isuzu Motors Ltd 電源装置および電気自動車用電源装置
JP2000116143A (ja) * 1998-10-05 2000-04-21 Toyota Motor Corp インバータ放電制御異常検出装置
JP2006224772A (ja) 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP2009106054A (ja) 2007-10-23 2009-05-14 Toyota Motor Corp 電動車両
JP2009131077A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Toyota Motor Corp 車両の電源装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7348760B2 (en) * 2000-09-21 2008-03-25 O2Micro International Limited Power management topologies
US7268521B1 (en) * 2003-09-26 2007-09-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for discharging a capacitive element in an electrically operable vehicle
JP4012885B2 (ja) * 2004-02-02 2007-11-21 コベルコ建機株式会社 作業機械の動力源装置
JP4135155B2 (ja) * 2004-07-02 2008-08-20 日産自動車株式会社 充電スタンド
CN2744044Y (zh) * 2004-10-09 2005-11-30 林孟标 48v电动车蓄电池双延时均衡充电转换器
KR100649570B1 (ko) * 2005-12-19 2006-11-27 삼성에스디아이 주식회사 전지 관리 시스템 및 방법과 전지 시스템
JP4501893B2 (ja) * 2006-04-24 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよび車両
US20080246340A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-09 Swisher Carl R Battery integrated power supply (BIPS)
US7692404B2 (en) * 2007-09-24 2010-04-06 Harris Technology, Llc Charging control in an electric vehicle
JP2009130940A (ja) * 2007-11-19 2009-06-11 Toyota Motor Corp 電動車両、残留電荷の放電方法、およびその放電方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2009254169A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Toyota Motor Corp 電力供給システム
US20100148583A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Kukunuri Sivamani Sudhakar Method and device for providing battery polarity protection for uninterruptible power supply
CN102414936B (zh) * 2009-04-27 2014-09-03 丰田自动车株式会社 充电连接器以及充电电缆单元
US8478469B2 (en) * 2009-08-07 2013-07-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power source system for electric powered vehicle and control method therefor
TWI461312B (zh) * 2009-12-02 2014-11-21 Ind Tech Res Inst 充電/啟動系統與應用之電動車輛

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10164709A (ja) 1996-11-27 1998-06-19 Isuzu Motors Ltd 電源装置および電気自動車用電源装置
JP2000116143A (ja) * 1998-10-05 2000-04-21 Toyota Motor Corp インバータ放電制御異常検出装置
JP2006224772A (ja) 2005-02-16 2006-08-31 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP2009106054A (ja) 2007-10-23 2009-05-14 Toyota Motor Corp 電動車両
JP2009131077A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Toyota Motor Corp 車両の電源装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2541724A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013042244A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システム
CN103828172A (zh) * 2011-09-22 2014-05-28 丰田自动车株式会社 车辆的电源***
EP2765670A4 (en) * 2011-10-04 2016-02-17 Toyota Motor Co Ltd POWER SUPPLY SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE, AND CONTROL METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
EP2541724A4 (en) 2015-11-25
JP5348312B2 (ja) 2013-11-20
US20120313584A1 (en) 2012-12-13
EP2541724A1 (en) 2013-01-02
JPWO2011104872A1 (ja) 2013-06-17
CN102771029B (zh) 2014-08-06
CN102771029A (zh) 2012-11-07
US8836272B2 (en) 2014-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5348312B2 (ja) 車両
CN102481853B (zh) 车辆的电源***及具有该***的电动车辆
US8742718B2 (en) Charging apparatus for vehicle
US9093724B2 (en) Vehicle and method of charging vehicle
US8427103B2 (en) Charging device for electric vehicle
CN103079869B (zh) 车辆用控制装置及车辆用控制方法
US8718847B2 (en) Control apparatus and control method for hybrid vehicle
WO2010010754A1 (ja) 充放電システムおよび電動車両
EP2353920A1 (en) Electrically driven vehicle and electrically driven vehicle control method
US9873336B2 (en) Hybrid vehicle
CN103477529B (zh) 车辆的控制装置
JP5083152B2 (ja) 車両および二次電池の充電方法
US20110068740A1 (en) Power supply system for vehicle, electric vehicle having the same, and method of controlling power supply system for vehicle
JP5316650B2 (ja) 車両、車両の通信システムおよび通信制御方法
JP2009247057A (ja) 電気自動車の制御装置
JP2004320877A (ja) 駆動装置用の電力装置およびこれを備える自動車並びに電力装置の制御方法
JP2012244875A (ja) 車両の電源システムおよびそれを備える車両
US20160257296A1 (en) Controller for hybrid vehicle
JP6036712B2 (ja) 車両の電源装置
JP2013066283A (ja) 車両の電源装置
US20210197792A1 (en) Vehicle travel control system, vehicle, and vehicle travel control method
JP6322417B2 (ja) 電圧変動制御装置
JP2014200149A (ja) 電力システム
JP2017121148A (ja) 車両用バッテリの充電装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080064609.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10846536

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13574815

Country of ref document: US

Ref document number: 2012501600

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010846536

Country of ref document: EP