JP2011223719A - Power supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源装置に関し、特に、車両の駆動用モータに電力を供給する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device that supplies power to a drive motor of a vehicle.
最近、環境に配慮した自動車として、電動機(モータ)を駆動装置に組み込んだハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)や電気自動車が大きな注目を集めており、一部実用化されている。このハイブリッド自動車には、駆動源であるモータに電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどを含んだ電源が搭載されている。電源からの放電または電源への充電は、たとえば電源の残存容量(SOC:State of Charge)を考慮して行なわれる。SOCを適正な範囲に維持することで、電源の過充電や過放電などを抑制することができる。 Recently, as an environmentally-friendly vehicle, a hybrid vehicle (electric vehicle) incorporating an electric motor (motor) in a drive device and an electric vehicle have attracted a great deal of attention, and some of them have been put into practical use. This hybrid vehicle includes a secondary battery, an electric double layer capacitor, etc. to supply power to the motor that is the driving source, or to convert kinetic energy into electrical energy and store it during regenerative braking. Is installed. The discharge from the power supply or the charge to the power supply is performed in consideration of the remaining capacity (SOC: State of Charge) of the power supply, for example. By maintaining the SOC within an appropriate range, overcharge and overdischarge of the power source can be suppressed.
ハイブリッド自動車や電気自動車などでは、エンジンによって回転され発電を行なうオルタネータの代用として、高圧電池を電源としてDC/DCコンバータで降圧して補機バッテリに充電を行なったり、補機負荷に電力を供給したりする構成がとられている。 In hybrid vehicles and electric vehicles, as a substitute for an alternator that generates power by being rotated by an engine, a high-voltage battery is used as a power source to step down a DC / DC converter to charge an auxiliary battery or supply power to an auxiliary load. Is taken.
特開2009−213223号公報(特許文献1)は、負荷電流の増加時にDC/DCコンバータのリミッタを働かせる際に、DC/DCコンバータの出力特性を、出力電流が増加しても電圧を急に落とすのではなく、電力を一定値に制限するように電圧を降下させる。降下させる目標値は、補機バッテリの電圧とする。補機バッテリの電圧を出力するようにDC/DCコンバータが動作しているときは、補機バッテリに充電することはできないが、補機バッテリの電流が消費され続けることもないといえる。したがって、走行を継続しても補機バッテリが過放電してしまうことを防ぐことができるので、車両を走行させる上では問題が生じない。 Japanese Patent Laid-Open No. 2009-213223 (Patent Document 1) discloses that when the limiter of the DC / DC converter is operated when the load current is increased, the output characteristic of the DC / DC converter is abruptly increased even when the output current is increased. Instead of dropping, the voltage is dropped to limit the power to a certain value. The target value to be lowered is the voltage of the auxiliary battery. When the DC / DC converter is operating so as to output the voltage of the auxiliary battery, the auxiliary battery cannot be charged, but it can be said that the current of the auxiliary battery is not continuously consumed. Therefore, the auxiliary battery can be prevented from being over-discharged even if the vehicle continues to travel, so that no problem occurs when the vehicle is traveling.
このように電力を一定値に制限する制御を導入することにより、急な電圧変化を起こさないようにすることができる。したがって、運転者にヘッドライトのちらつきのような負荷の挙動の変化を感じにくくさせることができ、不快感を与えることが軽減される。 By introducing the control for limiting the power to a constant value in this way, it is possible to prevent a sudden voltage change. Therefore, it is possible to make it difficult for the driver to feel a change in the behavior of the load such as flickering of the headlight, and to reduce discomfort.
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車においても、普及の促進を図るためコストダウンの要求が高まっている。特に、駆動用モータに電力を供給する高圧バッテリが車両全体のコストに占める割合は大きく、バッテリに対するコストダウン要求は大きい。 In recent years, there is an increasing demand for cost reduction in order to promote the spread of hybrid vehicles and electric vehicles. In particular, the proportion of the high-voltage battery that supplies power to the drive motor occupies the entire vehicle cost is high, and there is a great demand for cost reduction of the battery.
バッテリは、複数のバッテリセルが直列に接続されて高電圧を実現しているが、バッテリセル数を削減すると大幅なコストダウンが図れる。この観点からバッテリセル数の最適化は重要である。 In the battery, a plurality of battery cells are connected in series to achieve a high voltage. However, if the number of battery cells is reduced, a significant cost reduction can be achieved. From this viewpoint, optimization of the number of battery cells is important.
一方で、現状のバッテリ電圧に合わせて設計されている機器もある。たとえば、補機バッテリや補機負荷に電力を供給するDC/DCコンバータなどがそのような機器である。バッテリセル数を変更することによってそのような機器の設計を変更することは、機器の共用という面では好ましくない。 On the other hand, some devices are designed to match the current battery voltage. For example, a DC / DC converter that supplies power to an auxiliary battery or an auxiliary load is such a device. Changing the design of such a device by changing the number of battery cells is undesirable in terms of device sharing.
この発明の目的は、コストダウンを図りつつ、性能の低下が回避された車両の電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle in which a reduction in performance is avoided while reducing costs.
この発明は、要約すると、車両駆動用の高電圧のモータを駆動すると共に低電圧の補機負荷に電力を供給するための電源装置であって、高電圧の電源と、電源から電力の供給を受けて、駆動力指令値に従ってモータを駆動するモータ駆動装置と、電源から第1の電源電圧を受けて、補機負荷に第2の電源電圧を出力する電圧変換器と、駆動力指令値を生成する制御装置とを備える。制御装置は、電源の電圧である第1の電源電圧が管理下限電圧を下回らないように電源の放電許容電力を演算する放電許容電力演算部と、駆動力指令値に対応するモータの消費電力が、放電許容電力を超えないように、駆動力指令値を出力する制御部とを含む。管理下限電圧は、電源に許容される下限電圧以上の電圧であり、かつ電圧変換器が第2の電源電圧の出力を維持可能な電源の電圧以上に設定される。 In summary, the present invention is a power supply device for driving a high-voltage motor for driving a vehicle and supplying power to a low-voltage auxiliary load, and the high-voltage power supply and power supply from the power supply. A motor driving device that drives the motor according to the driving force command value, a voltage converter that receives the first power supply voltage from the power source and outputs the second power supply voltage to the auxiliary load, and a driving force command value. And a control device for generation. The control device includes a discharge allowable power calculation unit that calculates the discharge allowable power of the power supply so that the first power supply voltage that is the voltage of the power supply does not fall below the management lower limit voltage, and the power consumption of the motor corresponding to the driving force command value is And a control unit that outputs a driving force command value so as not to exceed the discharge allowable power. The management lower limit voltage is equal to or higher than the lower limit voltage allowed for the power supply, and is set to be equal to or higher than the power supply voltage at which the voltage converter can maintain the output of the second power supply voltage.
好ましくは、制御装置は、モータによって駆動される車輪のスリップを検出するスリップ検出部と、放電許容電力演算部に管理下限電圧を設定する管理下限電圧設定部とをさらに含む。管理下限電圧設定部は、スリップ検出部によってスリップが検出されない場合には、管理下限電圧を第1の電圧値に設定し、スリップ検出部によってスリップが検出された場合には、一時的に管理下限電圧を第1の電圧値よりも高い第2の電圧値に設定する。 Preferably, the control device further includes a slip detection unit that detects a slip of the wheel driven by the motor, and a management lower limit voltage setting unit that sets a management lower limit voltage in the discharge allowable power calculation unit. The management lower limit voltage setting unit sets the management lower limit voltage to the first voltage value when no slip is detected by the slip detection unit, and temporarily sets the management lower limit voltage when slip is detected by the slip detection unit. The voltage is set to a second voltage value that is higher than the first voltage value.
好ましくは、電源は、直列に接続される複数のバッテリパックを含む。複数のバッテリパックの各々には、複数のバッテリセルを収容するためのスペースが設けられる。複数のバッテリパックの少なくとも1つは、電源に許容される下限電圧を、電圧変換器が第2の電源電圧の出力を維持可能な電源の電圧に一致させるために、複数のバッテリセルの一部を除去して直列に接続される複数のバッテリセルの個数が調整される。そして、複数のバッテリパックの少なくとも1つは、複数のバッテリセルの一部を除去して開放状態となった部分を導通させるための接続導体を含む。 Preferably, the power supply includes a plurality of battery packs connected in series. Each of the plurality of battery packs is provided with a space for accommodating a plurality of battery cells. At least one of the plurality of battery packs includes a part of the plurality of battery cells in order to match the lower limit voltage allowed for the power source to the voltage of the power source that the voltage converter can maintain the output of the second power source voltage. And the number of battery cells connected in series is adjusted. At least one of the plurality of battery packs includes a connection conductor for removing a part of the plurality of battery cells and conducting the part that is in an open state.
本発明によれば、バッテリのセル数を変更して車両のコストダウンを図った場合において、制御の設定を変更することにより、DC/DCコンバータの出力変動を防止し、DC/DCコンバータについては設計変更なしに使用することができる。 According to the present invention, when the number of battery cells is changed to reduce the cost of the vehicle, the control setting is changed to prevent output fluctuation of the DC / DC converter. Can be used without design changes.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態に従う電源装置が搭載された車両の構成を説明するブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle equipped with a power supply device according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、本発明によるハイブリッド車両100は、バッテリ10と、ECU(Electronic Control Unit)15と、PCU(Power Control Unit)20と、動力出力装置30と、ディファレンシャルギヤ(Differential Gear:差動ギヤ)40と、前輪50L,50Rと、後輪60L,60Rと、フロントシート70L,70Rと、リアシート80とを備える。
Referring to FIG. 1, a
バッテリ10は、直流電源であり、たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池を含む。バッテリ10は、直流電圧をPCU20へ供給するとともに、PCU20からの直流電圧によって充電される。バッテリ10は、たとえばリアシート80の後方部に配置され、PCU20と電気的に接続される。PCU20は、ハイブリッド車両100内で必要となる電力変換器を統括的に示すものである。
The
ECU15へは、運転状況・車両状況を示す各種センサからのセンサ出力17が入力される。センサ出力17には、アクセルペダル35に配置された位置センサによって検出されるアクセル踏込み量に応じたアクセル開度や、車輪速度センサ出力等が含まれる。ECU15は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両100に関する種々の制御を統括的に行なう。
動力出力装置30は、車輪駆動力源として設けられ、エンジンと、モータジェネレータMG1,MG2とを含む。これらは動力分割機構(図示せず)を介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両100の走行状況に応じて、動力分割機構を介して上記3者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として前輪50L,50Rが駆動される。差動ギヤ40は、動力出力装置30からの動力を前輪50L,50Rに伝達するとともに、前輪50L,50Rの回転力を動力出力装置30に伝達する。
これにより、動力出力装置30は、エンジンおよび/またはモータジェネレータMG1,MG2による動力を、差動ギヤ40を介して前輪50L,50Rに伝達して前輪50L,50Rを駆動する。また、動力出力装置30は、前輪50L,50RによるモータジェネレータMG1,MG2の回転力によって発電し、その発電した電力をPCU20へ供給する。
Thus,
なお、モータジェネレータMG1,MG2は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータMG1が、主として発電機として動作し、モータジェネレータMG2が、主として電動機として動作する。 Motor generators MG1 and MG2 can function as both a generator and an electric motor, but motor generator MG1 mainly operates as a generator, and motor generator MG2 mainly operates as an electric motor.
詳細には、モータジェネレータMG1は、加速時において、エンジンを始動する電動機として用いられる。このとき、モータジェネレータMG1は、バッテリ10からの電力の供給を受けて電動機として駆動し、エンジンをクランキングして始動する。
Specifically, motor generator MG1 is used as an electric motor that starts the engine during acceleration. At this time, motor generator MG1 is supplied with electric power from
さらに、エンジンの始動後において、モータジェネレータMG1は、動力分割機構を介して伝達されたエンジンの駆動力によって回転されて発電する。 Further, after the engine is started, motor generator MG1 is rotated by the driving force of the engine transmitted through the power split mechanism to generate electric power.
モータジェネレータMG2は、バッテリ10に蓄えられた電力およびモータジェネレータMG1の発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。モータジェネレータMG2の駆動力は、差動ギヤ40を介して前輪50L,50Rの駆動軸に伝達される。これにより、モータジェネレータMG2は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。
Motor generator MG2 is driven by at least one of the electric power stored in
また、車両の回生制動時には、モータジェネレータMG2は、前輪50L,50Rにより駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータMG2により発電された回生電力は、PCU20を介してバッテリ10に充電される。
At the time of regenerative braking of the vehicle, motor generator MG2 is driven by
PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2の力行動作時には、ECU15からの制御指示に従って、バッテリ10からの直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置30に含まれるモータジェネレータMG1,MG2を駆動制御する。
また、PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2の回生制動時には、ECU15からの制御指示に従って、モータジェネレータMG1,MG2の発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ10を充電する。
In addition, during regenerative braking of motor generators MG1 and MG2,
このように、ハイブリッド車両100では、バッテリ10と、PCU20と、ECU15のうちのPCU20を制御する部分とによって、モータジェネレータMG1,MG2を駆動制御する「電源装置」が構成される。
Thus, in
次に、この発明による電源装置の構成について説明する。
図2は、この発明による電源装置の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the power supply device according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the power supply device according to the present invention.
図2を参照して、この発明による電源装置は、複数のバッテリセルが直列に接続されたバッテリ10と、バッテリ10からの直流電圧Vbを検出する電圧センサ12と、モータジェネレータMG1,MG2の駆動制御に関する部分(以下、当該部分について単に「PCU20」と称する)と、ECU15のうちのPCU20を制御する部分(以下、「制御装置15」と称する)とを備える。
Referring to FIG. 2, a power supply device according to the present invention includes a
PCU20は、コンバータ110と、平滑コンデンサ120と、モータジェネレータMG1,MG2にそれぞれ対応するモータ駆動装置131,132と、コンバータ/インバータ制御部140とを含む。この実施の形態では、交流モータであるモータジェネレータMG1,MG2が駆動制御されるので、モータ駆動装置131,132はインバータで構成される。以下では、モータ駆動装置131,132をインバータ131,132と称する。
制御装置15は、各種センサ出力17に基づき、エンジンENGとの出力配分等を考慮したモータジェネレータMG1,MG2への要求トルクTrqを決定する。さらに、制御装置15は、モータジェネレータMG1,MG2の動作状態に応じて、最適なモータ動作電圧Vm#を算出する。
Based on
制御装置15は、さらに、要求トルクTrqおよび最適モータ動作電圧Vm#と、電圧センサ12からの直流電圧Vbとに基づいて、後述する方法によって、モータ動作電圧Vmの電圧指令値VmrおよびモータジェネレータMG1,MG2でのトルク指令値Trefを生成する。電圧指令値Vmrおよびトルク指令値Trefは、コンバータ/インバータ制御部140へ与えられる。
コンバータ/インバータ制御部140は、制御装置15からの電圧指令値Vmrに従って、コンバータ110の動作を制御するコンバータ制御信号Scnvを生成する。また、コンバータ/インバータ制御部140は、制御装置15からのトルク指令値Trefに従って、インバータ131,132の動作をそれぞれ制御するインバータ制御信号Spwm1,Spwm2を生成する。
Converter /
次に、図3を参照して、この発明による制御装置15の制御構造を説明する。
図3は、この発明の実施の形態に従う制御装置15における制御構造を示すブロック図である。図3に示す制御ブロックは、代表的に制御装置15が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その構成の一部または全部を専用のハードウェアとして実現してもよい。
Next, the control structure of the
FIG. 3 is a block diagram showing a control structure in
図3を参照して、制御装置15は、HV制御部150と、電池管理下限電圧設定部152と、放電許容電力演算部154とを含む。
Referring to FIG. 3,
HV制御部150は、ハイブリッド車両100の走行モードDMを設定し、その設定した走行モードDMを電池管理下限電圧設定部152へ出力する。
具体的には、HV制御部150は、各種センサ出力17に含まれるアクセル開度や車輪速度に応じて、モータジェネレータMG2のみの出力により走行するモード(以下、「EV走行モード」とも称する)およびエンジンENGおよびモータジェネレータMG2の出力により走行するモード(以下、「HV走行モード」とも称する)とを切り換える。
Specifically, the
たとえば、発進時および低速走行時、あるいは緩やかな坂を下るとき等の軽負荷時には、エンジン効率の低い領域を避けるために、エンジンENGの出力を用いることなく、モータジェネレータMG2のみによる出力で走行するEV走行モードに設定される。すなわち、アクセル開度の小さい領域では、ハイブリッド車両100は、モータジェネレータMG2のみの出力により走行する。この場合には、後述するエンジン始動要求条件が成立した場合を除いてエンジンENGの運転が停止される。
For example, at the time of starting and running at a low speed, or at a light load such as when going down a gentle slope, in order to avoid a region where engine efficiency is low, the engine ENG output is not used, and the vehicle travels with the output of only the motor generator MG2. The EV travel mode is set. In other words, in a region where the accelerator opening is small,
なお、運転者によるEV走行選択スイッチ(図示せず)の操作に応じて、EV走行モードに設定するようにしてもよい。 In addition, you may make it set to EV driving mode according to operation of the EV driving | running | working selection switch (not shown) by a driver | operator.
一方、アクセル開度が所定値α%より大きい通常走行時には、エンジンENGが始動され、HV走行モードに設定される。これにより、エンジンENGからの出力は動力分割機構によって前輪50L,50Rの駆動力と、モータジェネレータMG1での発電用駆動力とに分割される。モータジェネレータMG2による発電電力は、モータジェネレータMG2の駆動に用いられる。したがって、通常走行時には、エンジンENGによる出力とモータジェネレータMG2からの出力とによって、前輪50L,50Rが駆動される。このとき制御装置15は、動力分割機構による動力分割比率を、全体の効率が最大となるように制御する。
On the other hand, during normal travel where the accelerator opening is larger than the predetermined value α%, the engine ENG is started and set to the HV travel mode. Thereby, the output from engine ENG is divided into the driving force of
さらに、高加速時には、バッテリ10から供給される電力がモータジェネレータMG2の駆動にさらに用いられて、前輪50L,50Rの駆動力がさらに増加する。
Further, at the time of high acceleration, the electric power supplied from
回生制動時には、モータジェネレータMG2は、前輪50L,50Rによって回転駆動されて発電する。モータジェネレータMG2の回生発電によって回収された電力は、PCU20によって直流電圧に変換されてバッテリ10の充電に用いられる。さらに、車両停止時には、エンジンENGは自動的に停止される。
During regenerative braking, motor generator MG2 is driven to rotate by
このように、ハイブリッド車両100では、エンジンENGからの出力と電気エネルギーを源としたモータジェネレータMG2からの出力との組合せによって、すなわち車両状況に応じてエンジンENGおよびモータジェネレータMG2の運転を制御することにより燃費を向上させた車両運転を行なう。
Thus, in
このとき、アクセル開度の小さい領域では、エンジンENGの始動が必要とされるエンジン始動要求条件が成立したときに、エンジンENGの始動制御が行なわれる。エンジン始動要求条件には、運転者から高加速などの駆動力要求が与えられた場合が含まれる。その一例として、アクセル開度が所定値α%を超えたことが含まれる。さらに、バッテリ10の充電が必要なバッテリ出力低下時、あるいはエンジンENGの暖機運転時などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合を含むようにしてもよい。 At this time, in a region where the accelerator opening is small, engine ENG start control is performed when an engine start request condition that requires engine ENG start is satisfied. The engine start request condition includes a case where a driving force request such as high acceleration is given from the driver. As an example, it includes that the accelerator opening exceeds a predetermined value α%. Furthermore, a case may be included in which a request unrelated to the driving force request is given, such as when the battery output needs to be charged, or when the engine ENG is warming up.
HV制御部150は、エンジン始動要求条件の成立時には、エンジン始動制御として、モータジェネレータMG1を、バッテリ10からの電力の供給を受けて電動機として駆動することにより、エンジンENGをクランキングして始動する。さらに、HV制御部150は、H(論理ハイ)レベルのエンジン始動要求信号を生成して電池管理下限電圧設定部152へ出力する。
具体的には、電池管理下限電圧設定部152は、通常、管理下限電圧Vb_limを所定の電圧VI1に設定する。この所定の電圧VI1は、バッテリ10のSOCが適正な範囲から外れて過放電となるおそれがないように、バッテリ10の充放電特性などに基づいて予め設定されたものである。
Specifically, the battery management lower limit
放電許容電力演算部154は、電池管理下限電圧設定部152から管理下限電圧Vb_limを受け、電圧センサ12から直流電圧Vbを受けると、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_limを下回らないように放電許容電力Woutを導出する。
Discharge allowable
具体的には、放電許容電力演算部154は、電圧センサ12からの直流電圧Vbと管理下限電圧Vb_limとの大小関係を比較し、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_limよりも高い場合には、直流電圧Vbに基づいて放電許容電力Woutを導出する。このとき、放電許容電力演算部154は、直流電圧Vbから周知の技術を用いて算出されたSOCに基づいて放電許容電力Woutを導出する。なお、このときの放電許容電力Woutは、バッテリ10の化学反応的な限界で規定される、各時点における放電電力の制限値である。
Specifically, the discharge allowable
放電許容電力演算部154は、実際には、予め直流電圧Vbをパラメータとして規定された放電許容電力マップを格納しておき、直流電圧Vbに基づいて各時点の放電許容電力Woutを導出する。
In actuality, discharge allowable
一方、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_lim以下となった場合には、放電許容電力演算部154は、放電許容電力Woutを予め設定された所定の最低許容電力(下限電力)に固定する。このようにして、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_limを下回らないようにバッテリ10の電力制限が行なわれる。
On the other hand, when the DC voltage Vb becomes equal to or lower than the management lower limit voltage Vb_lim, the discharge allowable
HV制御部150は、上述したように、各種センサ出力17に応じたハイブリッド車両100の走行モードDMを設定するとともに、各種センサ出力17に基づき、エンジンとの出力配分等を考慮したモータジェネレータMG1,MG2の要求トルクTrqを決定する。さらに、HV制御部150は、決定された要求トルクTrqとモータ回転数とに応じて、最適なモータ動作電圧Vm#を算出する。
As described above, the
そして、HV制御部150は、要求トルクTrqおよび最適モータ動作電圧Vm#と、放電許容電力Woutとに基づいて、モータ動作電圧Vmの電圧指令値VmrおよびモータジェネレータMG1,MG2でのトルク指令値Trefを生成する。
Then,
具体的には、HV制御部150は、要求トルクTrqに相当するモータ消費パワーを算出し、その算出したモータ消費パワーが放電許容電力Woutを超えるか否かを判定する。このとき、算出されたモータ消費パワーが放電許容電力Wout以下である場合には、要求トルクTrqどおりにモータジェネレータMG1,MG2で電力を消費しても、放電許容電力Woutを超えることがないので、HV制御部150は、トルク指令値Trefを要求トルクTrqと同等に設定する。また、HV制御部150は、電圧指令値Vmrを最適モータ動作電圧Vm#と同等に設定する。
Specifically, the
これに対して、モータ消費パワーが放電許容電力Woutを超える場合には、要求トルクTrqどおりにモータジェネレータMG1,MG2で電力を消費すると、モータ消費パワーが放電許容電力Woutを超えてしまう。したがって、この場合には、放電許容電力Woutを超えないように、モータ消費パワーが制限される。 On the other hand, when the motor power consumption exceeds the discharge allowable power Wout, if the motor generators MG1 and MG2 consume power according to the required torque Trq, the motor power consumption exceeds the discharge allowable power Wout. Therefore, in this case, the motor power consumption is limited so as not to exceed the discharge allowable power Wout.
具体的には、モータ消費パワー=放電許容電力Woutが成立する限界のモータ消費パワーを算出し、その算出したモータ消費パワーに対応させて、トルク指令値Trefが算出される。すなわち、トルク指令値Trefは、当初の要求トルクTrqよりも小さくなるように制限される。同様に、電圧指令値Vmrは、この制限された要求トルクTrqに応じて、当初の最適モータ動作電圧Vm#よりも小さくなるように制限される。 Specifically, the motor power consumption at the limit where motor power consumption = discharge allowable power Wout is established, and the torque command value Tref is calculated in correspondence with the calculated motor power consumption. That is, the torque command value Tref is limited to be smaller than the initial required torque Trq. Similarly, voltage command value Vmr is limited to be smaller than the initial optimum motor operating voltage Vm # in accordance with the limited required torque Trq.
このようにして生成されたトルク指令値Trefおよび電圧指令値Vmrは、コンバータ/インバータ制御部140へ与えられる。コンバータ/インバータ制御部140は、電圧指令値Vmrに基づいてコンバータ110(図2)での昇圧比を決定し、この昇圧比が実現されるように、コンバータ制御信号Scnvを発生する。
Torque command value Tref and voltage command value Vmr generated in this way are applied to converter /
さらに、コンバータ/インバータ制御部140は、モータジェネレータMG1,MG2に、トルク指令値Trefに従ったトルクを生じさせるモータ電流が各相に流れるように、各種センサからの出力値に応じてインバータ制御信号Spwm1,Spwm2を生成する。たとえば、インバータ制御信号Spwm1,Spwm2は、一般的な制御方式に従って生成されたPWM信号波である。また、各種センサからの出力値には、たとえば、モータジェネレータMG1,MG2の位置センサ・速度センサからの出力値、各相電流を検出する電流センサからの出力値およびモータ動作電圧Vmを検出する電圧センサからの出力値が含まれる。
Further, converter /
図2、図3を参照して総括すると、車両駆動用のモータを駆動するための電源装置は、バッテリ10と、バッテリ10から電力の供給を受けて、駆動力指令値に従ってモータを駆動するモータ駆動装置131,132と、バッテリ10から電源電圧Vbを受けて、補機負荷に電源電圧Vdcoutを出力するDC/DCコンバータ146と、駆動力指令値を生成する制御装置15とを備える。制御装置15は、バッテリ10の電圧である第1の電源電圧が管理下限電圧を下回らないようにバッテリ10の放電許容電力を演算する放電許容電力演算部154と、駆動力指令値に対応するモータの消費電力が、放電許容電力を超えないように、駆動力指令値を出力するHV制御部150とを含む。管理下限電圧は、バッテリ10に許容される下限電圧以上の電圧であり、かつ電圧変換器が第2の電源電圧の出力を維持可能なバッテリ10の電圧以上に設定される。バッテリ10に許容される下限電圧は、電圧変換器が電源電圧Vdcoutの出力を一定に維持可能なバッテリ10の電圧以下である。
2 and 3, the power supply device for driving the motor for driving the vehicle receives the
図4は、DC/DCコンバータ146の特性を示した図である。
図4を参照して、DC/DCコンバータ146は、入力電圧(バッテリ10の電圧Vb)がVI1(たとえば、195V)以上であれば、一定値の電圧VO1(たとえば、15V)を出力する。
FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the DC /
Referring to FIG. 4, DC /
図示しないがDC/DCコンバータ146は、バッテリ10の電圧を受けて交流波形を発生する交流発生部と、発生された交流を変圧する絶縁トランスと、絶縁トランスで変圧された交流を整流および平滑化して直流電圧を出力する直流出力部とを含む。基本的には絶縁トランスの変圧比によって、一定値の電圧VO1を維持できる下限の電圧が定まる。
Although not shown, the DC /
入力電圧がVI1より低い範囲では、入力電圧と出力電圧とは、ほぼ比例の関係にある。入力電圧がVI1より高い範囲では、交流波形のデューディー比を変更したり、交流波形の発生を間欠的に停止したりして出力電圧が一定値VO1(たとえば15V)に維持される。 In the range where the input voltage is lower than VI1, the input voltage and the output voltage are in a substantially proportional relationship. In the range where the input voltage is higher than VI1, the output voltage is maintained at a constant value VO1 (for example, 15V) by changing the duty ratio of the AC waveform or intermittently stopping the generation of the AC waveform.
DC/DCコンバータ146がこのような特性を有する場合、バッテリ10の電圧がVI1(たとえば、195V)より下の範囲を含んで変動すると、補機負荷148に与えられる電圧もそれに伴い変動してしまう。
When DC /
図5は、補機負荷に与えられる電圧の変動について説明するための波形図である。
図5を参照して、入力電圧(バッテリ電圧Vb)と出力電圧(Vdcout)が示される。ここで、コストダウンのためにバッテリ10のセル数を減らすことを考える。たとえば、バッテリパック内のバッテリセル数を12個とし、1セルあたりの許容される下限電圧を1Vとすると、1つのバッテリパックの電圧は12Vとなる。そして、17個のバッテリパックの合計の電圧(バッテリ10に許容される下限電圧)は204Vとなる。ここで、コストダウンのためにバッテリパックを1個減らして16個とすると、バッテリ10に許容される下限電圧は、12V×16個=192Vとなる。そして、制御装置15はバッテリ電圧Vbが192Vを下回らないように、同じ192Vを管理下限電圧Vb_limとしてPCU20に制限をかけるものとする。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining fluctuations in voltage applied to the auxiliary machine load.
Referring to FIG. 5, the input voltage (battery voltage Vb) and the output voltage (Vdcout) are shown. Here, consider reducing the number of cells of the
しかしながら、これでは、DC/DCコンバータ146への入力電圧が、DC/DCコンバータ146が一定値(たとえば15V)を出力できる電圧(195V)より低くなってしまう。すると、バッテリ電圧VbはPCU20の負荷変動に伴い図5に示されるように変化を繰り返す。
However, in this case, the input voltage to the DC /
補機負荷148には補機バッテリ147も接続されているので、一時的な出力低下は補機バッテリ147の電圧(たとえば、12V)でクランプされる(t2〜t3)。しかし、PCU20の消費電力が過負荷に近い部分で変動すると、バッテリ10の電圧がVI1(たとえば195V)より低い範囲を含んで変動する場合があり、この場合、たとえば照明などに与えられる電源電圧15V(t4〜t5)と12V(t2〜t3)の間で変動し、明滅を繰り返すことがある。
Since the
図6は、制御装置15によるモータジェネレータの駆動制御を説明するフローチャートである。なお、図6に示す各ステップの処理は、制御装置15(図2)が図3に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
FIG. 6 is a flowchart for explaining drive control of the motor generator by the
図3、図6を参照して、電池管理下限電圧設定部152は、バッテリ10の管理下限電圧Vb_limを電圧VI1(たとえば、195V)に設定する(ステップS10)。
3 and 6, battery management lower limit
管理下限電圧Vb_limは、バッテリ10に許容される下限電圧(たとえば192V)以上の電圧であり、かつDC/DCコンバータ146がその出力を一定値(たとえば15V)に維持可能なバッテリ10の電圧(たとえば、図4では195V)以上に設定される。
The control lower limit voltage Vb_lim is a voltage equal to or higher than the lower limit voltage (for example, 192 V) allowed for the
また、バッテリ10に許容される下限電圧(たとえば、192V)は、DC/DCコンバータ146が一定値の出力(たとえば15V)を維持可能なバッテリ10の電圧(たとえば、図4では195V)以下である。
Further, the lower limit voltage (for example, 192 V) allowed for
ステップS10において設定された管理下限電圧Vb_limは、放電許容電力演算部154へ出力される。
The control lower limit voltage Vb_lim set in step S10 is output to the discharge allowable
放電許容電力演算部154は、電池管理下限電圧設定部152から管理下限電圧Vb_limを受け、電圧センサ12(図2)から直流電圧Vbを受けると、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_limを下回るか否かを判断する(ステップS20)。
When allowable discharge
直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_lim以上である場合(ステップS20においてNOの場合)には、放電許容電力演算部154は、放電許容電力マップを参照して、直流電圧Vbに応じた放電許容電力Woutを算出する(ステップS40)。
When DC voltage Vb is equal to or higher than control lower limit voltage Vb_lim (NO in step S20), discharge allowable
これに対して、直流電圧Vbが管理下限電圧Vb_limを下回る場合(ステップS20においてYESの場合)には、放電許容電力演算部154は、放電許容電力Woutを予め設定された下限電力に固定することにより、バッテリ10からの出力電力を制限する(ステップS30)。
On the other hand, when DC voltage Vb is lower than management lower limit voltage Vb_lim (YES in step S20), discharge allowable
HV制御部150は、ステップS30またはS40において算出され設定された放電許容電力Wout、および各種センサ出力に応じて算出した要求トルクTrqに基づいて、要求トルクTrqに相当するモータ消費パワーが放電許容電力Woutを超えないように、トルク指令値Trefを算出する(ステップS50)。
Based on the discharge allowable power Wout calculated and set in step S30 or S40 and the required torque Trq calculated according to various sensor outputs, the
このように、ステップS50によって算出されたトルク指令値Trefに従って、インバータ131,132のスイッチング制御が行なわれ、モータジェネレータMG1,MG2のトルク(すなわちモータ電流)が制御される(ステップS60)。
Thus, switching control of
図7は、実施の形態1の発明が適用された場合の補機負荷に与えられる電圧の変動について説明するための波形図である。 FIG. 7 is a waveform diagram for explaining fluctuations in the voltage applied to the auxiliary load when the invention of the first embodiment is applied.
図7を参照して、入力電圧(バッテリ電圧Vb)と出力電圧(Vdcout)が示される。コストダウンのためにバッテリ10のセル数を減らすことを考える。減らしたバッテリセル数から定まるバッテリ10に許容される下限電圧が192Vであったとする。そして、制御装置15はバッテリ電圧Vbが192Vを下回らないように、少し高い195Vを管理下限電圧Vb_limとしてPCU20に制限をかけるものとする。
Referring to FIG. 7, the input voltage (battery voltage Vb) and the output voltage (Vdcout) are shown. Consider reducing the number of cells of the
DC/DCコンバータ146は、図4に示した特性を有するので、入力電圧が195Vであっても15Vを出力することができる。したがって、図7に示すようにバッテリ電圧Vbが変動しても、DC/DCコンバータ146の出力Vdcoutは15Vの一定の電圧を出力し続けることができる。
Since the DC /
このようにこの発明の実施の形態によれば、管理下限電圧Vb_limとして、バッテリ10のセル数によって定まるバッテリ10に許容される下限電圧(たとえば192V)よりも少し高い電圧(たとえば195V)に設定する。これにより、DC/DCコンバータ146が一定電圧(たとえば15V)の出力を維持できるので、補機負荷の挙動の変動(たとえば照明の明滅の繰り返しなど)を目立たなくしたり、補機バッテリ上がりを抑制したりすることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the management lower limit voltage Vb_lim is set to a voltage (for example, 195 V) slightly higher than the lower limit voltage (for example, 192 V) allowed for the
すなわち、コストダウンなどのために、バッテリ10のセル数をなるべく少なくするように検討した場合に、バッテリ10に許容される下限電圧の方が、DC/DCコンバータ146が一定電圧の出力を維持できる電圧よりも低くなる場合が考えられる。このような場合には、管理下限電圧Vb_limをDC/DCコンバータ146が一定電圧の出力を維持できる電圧以上に設定することで、DC/DCコンバータ146を設計変更せずに使用しても、補機負荷の挙動の変動を目立たなくしたり、補機バッテリ上がりを抑制したりすることができる。
That is, when considering reducing the number of cells of the
[実施の形態2]
実施の形態1では、管理下限電圧Vb_limとして最適値を設定することにより、バッテリの保護とDC/DCコンバータの性能維持を両立させた。これにより実用性が向上された。しかし、実際の車両走行中には、車輪にスリップ後グリップが発生した時など急激なPCUの消費電力の変動が発生する場合があり、制御の遅れにより、ぴったりとDC/DCコンバータの入力電圧を最適値(たとえば195V)で止めることができない場合がある。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, by setting an optimum value as the management lower limit voltage Vb_lim, both battery protection and DC / DC converter performance maintenance are achieved. This improved the practicality. However, during actual vehicle travel, there may be sudden fluctuations in the power consumption of the PCU, such as when a grip occurs after slipping on the wheel. Due to a delay in control, the input voltage of the DC / DC converter is precisely adjusted. There are cases where it cannot be stopped at an optimum value (for example, 195 V).
このような現象が発生する頻度はかなり少ないが、これを考慮すると管理下限電圧Vb_limとしてより高い電圧を設定する方が望ましい。しかしながら、管理下限電圧Vb_limとしてより高い電圧を設定するということは、電池の性能を限界まで使用せずにおくということでもあるので、車両のパワーを出力する性能を低下させる。したがって、このような現象が発生することが予測される場合に限定して、管理下限電圧Vb_limとしてより高い電圧を設定する。 Although the frequency of occurrence of such a phenomenon is considerably low, considering this, it is desirable to set a higher voltage as the management lower limit voltage Vb_lim. However, setting a higher voltage as the management lower limit voltage Vb_lim also means that the performance of the battery is not used to the limit, and therefore the performance of outputting the vehicle power is reduced. Therefore, a higher voltage is set as the management lower limit voltage Vb_lim only when such a phenomenon is predicted to occur.
再び図3を参照して、実施の形態2について説明すると、制御装置15は、モータによって駆動される車輪のスリップを検出するスリップ検出部156と、放電許容電力演算部に管理下限電圧を設定する電池管理下限電圧設定部152とをさらに含む。電池管理下限電圧設定部152は、スリップ検出部156によってスリップが検出されない場合には、管理下限電圧を第1の電圧値に設定し、スリップ検出部156によってスリップが検出された場合には、一時的に管理下限電圧を第1の電圧値よりも高い第2の電圧値に設定する。
With reference to FIG. 3 again, the second embodiment will be described. The
図8は、実施の形態2で実行される制御装置15によるモータジェネレータの駆動制御を説明するフローチャートである。なお、図8に示す各ステップの処理は、制御装置15(図2)が図3に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
FIG. 8 is a flowchart illustrating motor generator drive control by
図3、図8を参照して、HV制御部150は、ステップS1Aにおいて、モータジェネレータの電流Im2がしきい値Ithより大きいか否かを判断する。これにより、HV制御部150は、車輪にスリップおよびグリップの発生があるか否かを判断する。なお、スリップ、グリップの発生の検出については、車輪の回転を検出したりするなど、他の方法で行なってもよい。
Referring to FIGS. 3 and 8,
電池管理下限電圧設定部152は、スリップの発生の有無の判断結果を受けると、これに応じてバッテリ10に許容される最低許容電圧(下限電圧)Vb_limを可変に設定する。すなわち、ステップS1AにおいてIm2>Ithが成立する場合にはステップS2Aに処理が進み、Im2>Ithが成立しない場合にはステップS10に処理が進む。
When the battery management lower limit
ステップS2Aにおいては、電池管理下限電圧設定部152は、バッテリ10の管理下限電圧Vb_limを電圧VI2(たとえば、199V)に設定する。
In step S2A, battery management lower limit
この場合、管理下限電圧Vb_limは、バッテリ10に許容される下限電圧(たとえば192V)以上の電圧であり、かつDC/DCコンバータ146がその出力を一定値(たとえば15V)に維持可能なバッテリ10の電圧(たとえば、図4では195V)以上に設定される。
In this case, the management lower limit voltage Vb_lim is equal to or higher than the lower limit voltage (for example, 192V) allowed for the
また、バッテリ10に許容される下限電圧(たとえば、192V)は、DC/DCコンバータ146が一定値の出力(たとえば15V)を維持可能なバッテリ10の電圧(たとえば、図4では195V)以下である。
Further, the lower limit voltage (for example, 192 V) allowed for
一方、ステップS10においては、電池管理下限電圧設定部152は、バッテリ10の管理下限電圧Vb_limを電圧VI1(たとえば、195V)に設定する。
On the other hand, in step S10, battery management lower limit
この場合も、管理下限電圧Vb_limは、バッテリ10に許容される下限電圧(たとえば192V)以上の電圧であり、かつDC/DCコンバータ146がその出力を一定値(たとえば15V)に維持可能なバッテリ10の電圧(たとえば、図4では195V)以上に設定される。その中でも、ステップS10の場合は特に、管理下限電圧Vb_limとしてDC/DCコンバータ146がその出力を一定値(たとえば15V)に維持可能なバッテリ10の電圧に等しく設定されている。
Also in this case, the control lower limit voltage Vb_lim is a voltage equal to or higher than the lower limit voltage (for example, 192V) allowed for the
ステップS20〜S70の処理については、図6ですでに説明した場合と同様であるので説明は繰り返さない。 The processes in steps S20 to S70 are the same as those already described with reference to FIG.
実施の形態2に示した電源装置では、DC/DCコンバータ146の出力電圧の変動が一層発生しにくくなる。
In the power supply device shown in the second embodiment, fluctuations in the output voltage of the DC /
[実施の形態3]
バッテリセル数を減らすには、バッテリパック単位で実行することがやりやすい。
[Embodiment 3]
To reduce the number of battery cells, it is easy to execute in units of battery packs.
図9は、バッテリ10の構成を説明するための図である。
図9を参照して、バッテリ10は、直列に接続された17個のバッテリパック10−1〜10−17を含む。このような構成において、各バッテリパックは、10個〜12個の直列接続されたバッテリセルを含む。
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the
Referring to FIG. 9,
たとえば、バッテリパック内のバッテリセル数を12個とし、1セルあたりの許容される下限電圧を1Vとすると、1つのバッテリパックの電圧は12Vとなる。そして、17個のバッテリパックの合計の電圧(バッテリ10に許容される下限電圧)は204Vとなる。ここで、コストダウンのためにバッテリパックを1個減らして16個とすると、バッテリ10に許容される下限電圧は、12V×16個=192Vとなる。
For example, if the number of battery cells in the battery pack is 12, and the allowable lower limit voltage per cell is 1V, the voltage of one battery pack is 12V. The total voltage of the 17 battery packs (the lower limit voltage allowed for the battery 10) is 204V. Here, if the number of battery packs is reduced to 16 for cost reduction, the lower limit voltage allowed for the
しかしながら、これでは、DC/DCコンバータ146が一定値(たとえば15V)を出力できる電圧(195V)より低くなってしまう。
However, in this case, the voltage becomes lower than the voltage (195 V) at which the DC /
そこで、一部のバッテリパックにおいて、バッテリセル数を細かく調整する。
図10は、バッテリセル数が細かく調整されたバッテリパックの構成を示した図である。
Therefore, in some battery packs, the number of battery cells is finely adjusted.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a battery pack in which the number of battery cells is finely adjusted.
図9、図10を参照して、バッテリ10は、直列に接続される複数のバッテリパック10−1〜10−17を含む。複数のバッテリパック10−1〜10−17の1つであるバッテリパック10−17は、電源に許容される下限電圧を、電圧変換器が第2の電源電圧の出力を維持可能な電源の電圧に一致させるために、複数のバッテリセルの一部を除去して直列に接続される複数のバッテリセルの個数が調整される。そして、バッテリパック10−17は、複数のバッテリセルの一部(6個のうちの4個分)を除去して開放状態となった部分を導通させるための接続導体であるバスバーBB1〜BB4を含む。
Referring to FIGS. 9 and 10,
具体的には、バッテリパック10−17は、直列に接続される2個のバッテリセルCELL1,CELL2と、4つの空きスペース(ダミースペース)を接続するためのバスバーBB1〜BB4とを含む。このようにすれば、バッテリ10に許容される下限電圧は、12V×16個+1V×4個=196Vとなり、DC/DCコンバータ146が一定値を出力するのに必要な195Vとほぼ等しくすることができる。そして、図6に示したように管理下限値Vb_limを195Vに設定して放電許容電力Woutの制限を実行する。
Specifically, battery pack 10-17 includes two battery cells CELL1 and CELL2 connected in series, and bus bars BB1 to BB4 for connecting four empty spaces (dummy spaces). In this way, the lower limit voltage allowed for the
このようにして、バッテリ保護のための電圧制限を行なう下限値と、DC/DCコンバータ146に必要な電源電圧とを、バッテリセル数を細かく調整することにより合わせておけば、最適なバッテリ保護が実現できる。
In this way, optimal battery protection can be achieved by combining the lower limit value for voltage limitation for battery protection and the power supply voltage required for the DC /
以上の制御手段を構成する各機能ブロックは、いずれも制御装置15であるCPU(Central Processing Unit)が記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明したが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記録媒体に記録されて車両に搭載される。
Each functional block constituting the above control means has been described as functioning as software realized by a CPU (Central Processing Unit) that is the
今回開示された実施の形態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、特許請求の範囲によって示され、特許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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 バッテリ、10−1〜10−17 バッテリパック、12 電圧センサ、15 制御装置、17 センサ出力、30 動力出力装置、35 アクセルペダル、40 差動ギヤ、50L,50R 前輪、60L,60R 後輪、70L,70R フロントシート、80 リアシート、100 ハイブリッド車両、110 コンバータ、120 平滑コンデンサ、131,132 モータ駆動装置(インバータ)、140 コンバータ/インバータ制御部、146 DC/DCコンバータ、147 補機バッテリ、148 補機負荷、150 HV制御部、152 電池管理下限電圧設定部、154 放電許容電力演算部、156 スリップ検出部、BB1〜BB4 バスバー、CELL1,CELL2 バッテリセル、ENG エンジン、MG1,MG2 モータジェネレータ。 10 battery, 10-1 to 10-17 battery pack, 12 voltage sensor, 15 control device, 17 sensor output, 30 power output device, 35 accelerator pedal, 40 differential gear, 50L, 50R front wheel, 60L, 60R rear wheel, 70L, 70R Front seat, 80 Rear seat, 100 Hybrid vehicle, 110 Converter, 120 Smoothing capacitor, 131, 132 Motor drive device (Inverter), 140 Converter / inverter control unit, 146 DC / DC converter, 147 Auxiliary battery, 148 Supplement Load, 150 HV control unit, 152 battery management lower limit voltage setting unit, 154 discharge allowable power calculation unit, 156 slip detection unit, BB1 to BB4 bus bar, CELL1, CELL2 battery cell, ENG engine, MG1, MG2 Over data generator.
Claims (3)
高電圧の電源と、
前記電源から電力の供給を受けて、駆動力指令値に従って前記モータを駆動するモータ駆動装置と、
前記電源から第1の電源電圧を受けて、前記補機負荷に第2の電源電圧を出力する電圧変換器と、
前記駆動力指令値を生成する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記電源の電圧である前記第1の電源電圧が管理下限電圧を下回らないように前記電源の放電許容電力を演算する放電許容電力演算部と、
前記駆動力指令値に対応する前記モータの消費電力が、前記放電許容電力を超えないように、前記駆動力指令値を出力する制御部とを含み、
前記管理下限電圧は、前記電源に許容される下限電圧以上の電圧であり、かつ前記電圧変換器が前記第2の電源電圧の出力を維持可能な前記電源の電圧以上に設定されることを特徴とする、電源装置。 A power supply device for driving a high voltage motor for driving a vehicle and supplying power to a low voltage auxiliary load,
A high voltage power supply,
A motor driving device that receives supply of electric power from the power source and drives the motor according to a driving force command value;
A voltage converter that receives a first power supply voltage from the power supply and outputs a second power supply voltage to the auxiliary load;
A control device for generating the driving force command value,
The controller is
A discharge allowable power calculation unit that calculates discharge allowable power of the power supply so that the first power supply voltage, which is the voltage of the power supply, does not fall below a management lower limit voltage;
A controller that outputs the driving force command value so that power consumption of the motor corresponding to the driving force command value does not exceed the discharge allowable power,
The control lower limit voltage is a voltage equal to or higher than a lower limit voltage allowed for the power supply, and is set to be equal to or higher than the voltage of the power supply at which the voltage converter can maintain the output of the second power supply voltage. And power supply.
前記モータによって駆動される車輪のスリップを検出するスリップ検出部と、
前記放電許容電力演算部に前記管理下限電圧を設定する管理下限電圧設定部とをさらに含み、
前記管理下限電圧設定部は、前記スリップ検出部によってスリップが検出されない場合には、前記管理下限電圧を第1の電圧値に設定し、前記スリップ検出部によってスリップが検出された場合には、一時的に前記管理下限電圧を前記第1の電圧値よりも高い第2の電圧値に設定する、請求項1に記載の電源装置。 The controller is
A slip detector for detecting slip of a wheel driven by the motor;
A management lower limit voltage setting unit for setting the management lower limit voltage in the discharge allowable power calculation unit,
The management lower limit voltage setting unit sets the management lower limit voltage to a first voltage value when a slip is not detected by the slip detection unit, and temporarily detects a slip when the slip detection unit detects the slip. The power supply device according to claim 1, wherein the management lower limit voltage is set to a second voltage value higher than the first voltage value.
直列に接続される複数のバッテリパックを含み、
前記複数のバッテリパックの各々には、複数のバッテリセルを収容するためのスペースが設けられ、
前記複数のバッテリパックの少なくとも1つは、前記電源に許容される下限電圧を、前記電圧変換器が前記第2の電源電圧の出力を維持可能な前記電源の電圧に一致させるために、前記複数のバッテリセルの一部を除去して直列に接続される複数のバッテリセルの個数が調整され、前記複数のバッテリセルの一部を除去して開放状態となった部分を導通させるための接続導体を含む、請求項1に記載の電源装置。 The power supply is
Including a plurality of battery packs connected in series;
Each of the plurality of battery packs is provided with a space for accommodating a plurality of battery cells,
At least one of the plurality of battery packs is configured to match a lower limit voltage allowed for the power supply with a voltage of the power supply that allows the voltage converter to maintain the output of the second power supply voltage. A connection conductor for removing a part of the battery cells and adjusting the number of the plurality of battery cells connected in series and removing the part of the plurality of battery cells to make the opened part conductive The power supply device according to claim 1, comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013158106A (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle, and vehicle control device |
JP2018098947A (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 三菱自動車工業株式会社 | Control device of electric vehicle |
-
2010
- 2010-04-08 JP JP2010089395A patent/JP2011223719A/en not_active Withdrawn
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