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JP2002135901A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

ハイブリッド自動車

Info

Publication number
JP2002135901A
JP2002135901A JP2000319273A JP2000319273A JP2002135901A JP 2002135901 A JP2002135901 A JP 2002135901A JP 2000319273 A JP2000319273 A JP 2000319273A JP 2000319273 A JP2000319273 A JP 2000319273A JP 2002135901 A JP2002135901 A JP 2002135901A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
power
air conditioner
battery
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000319273A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Makino
康弘 牧野
Keigo Onizuka
圭吾 鬼塚
Isao Morita
功 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
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 Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2000319273A priority Critical patent/JP2002135901A/ja
Publication of JP2002135901A publication Critical patent/JP2002135901A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
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    • 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
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用空気調和装置への入力電圧を、コス
トを上昇させることなく安定化できるようにすること。 【解決手段】 エンジン21にて駆動される発電機26
から発電機用三相インバータ27を経て電力が、または
主電源バッテリー29から電力がそれぞれ供給される電
源ライン28と、この電源ラインからの電力を充電する
自動車用バッテリー32と、上記電源ラインからの電力
により動作する自動車用空気調和装置35と、を有する
ハイブリッド自動車20において、電源ラインと自動車
用バッテリー及び自動車用空気調和装置との間にDC−
DCコンバータ31が配置され、自動車用バッテリーに
対応した電力が当該自動車用バッテリーへ、自動車用空
気調和装置に対応した電力が当該自動車用空気調和装置
へ、上記DC−DCコンバータからそれぞれ安定して供
給して構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と電動モ
ータとを併用したハイブリッド自動車に係り、特に、そ
の自動車用バッテリー及び自動車用空気調和装置の電気
回路構成を改善したハイブリッド自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に示すように、ガソリンエンジン1
等の内燃機関と電動モータ(不図示)を併用したハイブ
リッド自動車では、ガソリンエンジン1により駆動され
る発電機2から、発電機用三相インバータ3により直流
に変換された電力が電源ライン4へ供給され、更に、主
電源バッテリー5に充電された直流電力が放電されて上
記電源ライン4へ供給され、この電源ライン4の電力
が、図示しないモータ駆動用三相インバータを経て上記
電動モータへ供給されるよう構成されている。
【0003】また、このようなハイブリッド自動車で
は、電源ライン4の電力が充電器6により鉛蓄電池(1
2V)等の自動車用バッテリー7に充電される。
【0004】更に、電源ライン4の直流電力は、自動車
用空気調和装置9へも給電されている。ハイブリッド自
動車では、自動車用空気調和装置9の圧縮機はガソリン
エンジン1の駆動力で駆動されず、電動モータにより駆
動される方式も検討が進んでいる。そして、この圧縮機
駆動用の電動モータは、図示しないVVVF(可変電圧
可変周波数型)インバータにより回転数が制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のハイ
ブリッド自動車では、電源ライン4上の直流電力は、そ
の電圧が約100〜300Vの範囲で変動する不安定な
電力であるため、この電源ライン4の直流電力を自動車
用空気調和装置9へ直接導くと、自動車用空気調和装置
9の上記VVVFインバータへ入力する入力電圧が不安
定となり、自動車用空気調和装置9を空調負荷に応じて
適切に制御できない場合がある。
【0006】そこで、電源ライン4からの電力を、RA
M回路10により所定範囲内の電圧に安定化させた後、
上記VVVFインバータへ供給させるようにしたものが
ある。
【0007】しかし、このように、自動車用空気調和装
置9と電源ライン4との間にRAM回路10を介在さ
せ、且つ、自動車用バッテリー7と電源ライン4との間
に充電器6を介在させたものでは、コストが上昇してし
まう。更に、これらの充電器6及びRAM回路10を絶
縁型に構成した場合には、更にコストが上昇したものと
なってしまう。
【0008】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、自動車用空気調和装置への入力電圧
を、コストを上昇させることなく安定化できるハイブリ
ッド自動車を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、エンジンにて駆動される発電機から三相インバータ
を経て電力が、または主電源バッテリーから電力がそれ
ぞれ供給される電源ラインと、この電源ラインからの電
力を充電する自動車用バッテリーと、上記電源ラインか
らの電力により動作する自動車用空気調和装置と、を有
するハイブリッド自動車において、上記電源ラインと上
記自動車用バッテリー及び上記自動車用空気調和装置と
の間にDC−DCコンバータが配置され、上記自動車用
バッテリーに対応した電力が当該自動車用バッテリー
へ、上記自動車用空気調和装置に対応した電力が当該自
動車用空気調和装置へ、上記DC−DCコンバータから
それぞれ安定して供給可能に構成されたことを特徴とす
るものである。
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、上記DC−DCコンバータが、高周波
トランスを内蔵して絶縁型に構成されたことを特徴とす
るものである。
【0011】請求項1に記載の発明には、次の作用があ
る。
【0012】電源ラインと自動車用バッテリー及び自動
車用空気調和装置との間にDC−DCコンバータが配置
され、自動車用バッテリーに対応した電力が当該自動車
用バッテリーへ、自動車用空気調和装置に対応した電力
が当該自動車用空気調和装置へ、上記DC−DCコンバ
ータからそれぞれ安定して供給可能に構成されたことか
ら、自動車用空気調和装置への入力電圧を安定化でき、
従って、この自動車用空気調和装置の制御を容易化でき
る。
【0013】また、DC−DCコンバータが、自動車用
バッテリーに対応した電力を当該自動車用バッテリー
へ、自動車用空気調和装置に対応した電力を当該自動車
用空気調和装置へ供給可能することから、自動車用バッ
テリーと自動車用空気調和装置のそれぞれへ、これらに
対応した電力を供給する手段を個別に設置する場合に比
べ、コストの上昇を抑制できる。
【0014】請求項2に記載の発明には、次の作用があ
る。
【0015】DC−DCコンバータが、高周波トランス
を内蔵して絶縁型に構成されたことから、この高周波ト
ランスにより、自動車用バッテリー及び自動車用空気調
和装置を電源ラインから確実に絶縁できるので、ハイブ
リッド自動車における電気回路の安全性を向上させるこ
とができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。
【0017】図1は、本発明に係るハイブリッド自動車
の一実施の形態を示す系統図である。
【0018】ハイブリッド自動車20には、高速走行域
で、エンジン21の駆動力を、トランスミッション22
及びデファレンシャルギア23を介して車輪24へ伝達
し、低速走行域で、電動モータ25の駆動力を、デファ
レンシャルギア23を介して車輪24へ伝達するように
したものがある。
【0019】このようなハイブリッド自動車20では、
エンジン21の駆動力にて駆動される発電機26により
発電された交流電力が、発電機用三相インバータ27に
より直流電力に変換されて電源ライン28へ供給され
る。更に、この電源ライン28には、主電源バッテリー
29に充電された電力(直流電力)が放電されて供給可
能とされる。
【0020】一方、電源ライン28の直流電力は、モー
タ駆動用三相インバータ30により三相交流電力に変換
されて電動モータ25へ供給され、この電動モータ25
が、ハイブリッド自動車20の低速走行時、特に発進時
に前述の如く車輪24を駆動させる。
【0021】更に、電源ライン28上の電力は、絶縁型
のDC−DCコンバータ31を経て、自動車用バッテリ
ー32及びエンジン補機部品33と自動車用空気調和装
置35とへ供給される。この自動車用空気調和装置35
は、圧縮機が電動モータにより駆動される形式であり、
この圧縮機駆動用の電動モータは、自動車用空気調和装
置35に内蔵されたVVVF(可変電圧可変周波数型)
インバータによりその回転数が制御される。
【0022】DC−DCコンバータ31は、電源ライン
28上の直流電力の電圧が約100〜300Vの範囲で
変動する不安定な電力であるため、電圧を約14Vに安
定化した直流電力を自動車用バッテリー32及びエンジ
ン補機部品33へ供給し、電圧を約200Vに安定化し
た直流電力を自動車用空気調和装置35へ供給する。
【0023】具体的には、DC−DCコンバータ31
は、図2に示すように、コンデンサ36、半導体ブリッ
ジ回路37、高周波トランス38、第1整流回路39及
び第2整流回路40を有してなる。
【0024】半導体ブリッジ回路37は、4個の絶縁ゲ
ート型バイポーラトランジスタ41のそれぞれにダイオ
ード42が並列接続されたものとして構成される。この
半導体ブリッジ回路37は、コンデンサ36と共働し
て、電源ライン28からの直流電力を交流電力に変換す
る。
【0025】また、高周波トランス38は、一次側コイ
ル47、バッテリー用二次側コイル48及び空調用二次
側コイル49を備えてなる。これらのコイルの巻線比に
基づき、バッテリー用二次側コイル48により、自動車
用バッテリー32及びエンジン補機部品33に対応した
交流電力が、また、空調用二次側コイル49により、自
動車用空気調和装置35に対応した交流電力がそれぞれ
出力される。更に、この一次側コイル47とバッテリー
用二次側コイル48及び空調用二次側コイル49とによ
り、図1に示すように、電源ライン28と自動車用バッ
テリー32、エンジン補機部品33及び自動車用空気調
和装置35とが絶縁されて、DC−DCコンバータ31
が絶縁型として機能する。
【0026】図2に示す上記第1整流回路39及び上記
第2整流回路40は、共に、ダイオード43、44、コ
イル45及びコンデンサ46を有してなる。これらの第
1整流回路39及び第2整流回路40により交流電力が
直流電力に変換され、第1整流回路39から自動車用バ
ッテリー32及びエンジン補機部品33へ約14Vの直
流電力が供給され、第2整流回路40から自動車用空気
調和装置35へ200V〜400Vの任意の直流電力が
供給される。
【0027】尚、図1に示す自動車用空気調和装置35
へ供給された直流電力は、自動車用空気調和装置35に
内蔵された前述のVVVFインバータにより交流に変換
されて、圧縮機駆動用の電動モータへ供給され、自動車
用空気調和装置35が動作可能に設けられる。また、自
動車用バッテリー32は例えば鉛蓄電池(12V)であ
り、この自動車用バッテリー32に供給された直流電力
を充電する。更に、エンジン補機部品33に供給された
直流電力により、このエンジン補機部品33が動作可能
とされる。
【0028】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果〜を奏する。
【0029】電源ライン28と自動車用バッテリー3
2及び自動車用空気調和装置35との間にDC−DCコ
ンバータ31が配置され、自動車用バッテリー32に対
応した電力が当該自動車用バッテリー32へ、自動車用
空気調和装置35に対応した電力が当該自動車用空気調
和装置35へ、上記DC−DCコンバータ31からそれ
ぞれ安定して供給可能に構成されたことから、自動車用
空気調和装置35への入力電圧を安定化でき、従って、
この自動車用バッテリー32の制御を容易化できる。
【0030】一台のDC−DCコンバータ31が、自
動車用バッテリー32に対応した電力を当該自動車用バ
ッテリー32へ、自動車用空気調和装置35に対応した
電力を当該自動車用空気調和装置35へそれぞれ供給可
能とすることから、自動車用バッテリー32と自動車用
空気調和装置35のそれぞれへ、これらに対応した電力
を供給する電圧安定化手段を個別に設置する場合に比
べ、コストの上昇を抑制できる。
【0031】DC−DCコンバータ31が、高周波ト
ランス38を内蔵した絶縁型に構成されたことから、こ
の高周波トランス38により、自動車用バッテリー32
及び自動車用空気調和装置35を電源ライン28から確
実に絶縁できるので、ハイブリッド自動車20における
電気回路の安全性を向上させることができる。
【0032】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンにて駆動され
る発電機から三相インバータを経て電力が、または主電
源バッテリーから電力がそれぞれ供給される電源ライン
と、この電源ラインからの電力を充電する自動車用バッ
テリーと、上記電源ラインからの電力により動作する自
動車用空気調和装置と、を有するハイブリッド自動車に
おいて、上記電源ラインと上記自動車用バッテリー及び
上記自動車用空気調和装置との間にDC−DCコンバー
タが配置され、上記自動車用バッテリーに対応した電力
が当該自動車用バッテリーへ、上記自動車用空気調和装
置に対応した電力が当該自動車用空気調和装置へ、上記
DC−DCコンバータからそれぞれ安定して供給可能に
構成されたことから、自動車用空気調和装置への入力電
圧を、コストを上昇させることなく安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハイブリッド自動車の一実施の形
態を示す系統図である。
【図2】図1の絶縁型DC−DCコンバータを示す電気
回路図である。
【図3】従来のハイブリッド自動車を示す系統図であ
る。
【符号の説明】
20 ハイブリッド自動車 21 エンジン 24 車輪 25 電動モータ 26 発電機 27 発電機用三相インバータ 28 電源ライン 29 主電源バッテリー 31 DC−DCコンバータ 32 自動車用バッテリー 35 自動車用空気調和装置 38 高周波トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼塚 圭吾 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 森田 功 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 Fターム(参考) 5H115 PA08 PC06 PG04 PI14 PI16 PI22 PI29 PI30 PU01 PU25 PV02 PV09 QA01 SE02 SE03 SE05 SE06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンにて駆動される発電機から三相
    インバータを経て電力が、または主電源バッテリーから
    電力がそれぞれ供給される電源ラインと、この電源ライ
    ンからの電力を充電する自動車用バッテリーと、上記電
    源ラインからの電力により動作する自動車用空気調和装
    置と、を有するハイブリッド自動車において、 上記電源ラインと上記自動車用バッテリー及び上記自動
    車用空気調和装置との間にDC−DCコンバータが配置
    され、上記自動車用バッテリーに対応した電力が当該自
    動車用バッテリーへ、上記自動車用空気調和装置に対応
    した電力が当該自動車用空気調和装置へ、上記DC−D
    Cコンバータからそれぞれ安定して供給可能に構成され
    たことを特徴とするハイブリッド自動車。
  2. 【請求項2】 上記DC−DCコンバータが、高周波ト
    ランスを内蔵して絶縁型に構成されたことを特徴とする
    請求項1に記載のハイブリッド自動車。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102673401A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 湖南华强电气有限公司 一种汽车空调用电动压缩机的发电机装置
JP2018043570A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 東洋電産株式会社 内燃機関自動車用エアコンシステム
CN108656932A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
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CN108656919B (zh) * 2017-03-31 2020-08-07 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
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Effective date: 20051219