JP2014057389A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
【課題】外部給電装置の構成が複雑化することを防止しつつ所望の給電効率を確保する。
【解決手段】ECU61は、燃料電池車両11のパワードライブユニット26の1次側の端子間に接続される外部給電装置12の適正電圧を、推定あるいは外部給電装置12から出力される信号の受信などによって取得する。ECU61は、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧、つまりPDU電圧センサ79により検出されるパワードライブユニット26の1次側の端子間電圧(PDU電圧)VPが外部給電装置12の適正電圧に一致するようにして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の動作を制御する。
【選択図】図1An object of the present invention is to ensure desired power supply efficiency while preventing the configuration of an external power supply apparatus from becoming complicated.
An ECU 61 estimates an appropriate voltage of an external power supply device 12 connected between terminals on a primary side of a power drive unit 26 of a fuel cell vehicle 11 or receives a signal output from the external power supply device 12. get. The ECU 61 determines that the output voltages of the first voltage regulator 23 and the second voltage regulator 24, that is, the voltage (PDU voltage) VP on the primary side of the power drive unit 26 detected by the PDU voltage sensor 79 is the external power supply device 12. The operation of the first voltage regulator 23 and the second voltage regulator 24 is controlled so as to match the appropriate voltage.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、給電システムに関する。 The present invention relates to a power feeding system.
従来、例えば、燃料電池と蓄電池と第1のDC−DCコンバータとを備える燃料電池車に対して、第2のDC−DCコンバータとインバータとを備える定置電源システムを着脱可能とし、燃料電池と蓄電池との間に配置された第1のDC−DCコンバータの蓄電装置側の出力端から第2のDC−DCコンバータを介してインバータへと電力を供給する電力供給システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, a stationary power supply system including a second DC-DC converter and an inverter can be attached to and detached from a fuel cell vehicle including a fuel cell, a storage battery, and a first DC-DC converter. There is known a power supply system that supplies power from the output terminal on the power storage device side of the first DC-DC converter disposed between the inverter and the inverter via the second DC-DC converter (for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係る電力供給システムによれば、定置電源システムのインバータに対する印加電圧は、第2のDC−DCコンバータによって制御されており、第2のDC−DCコンバータを備えることによって定置電源システムの構成が複雑化するという問題が生じる。
さらに、電力供給システムの全体として、2つの第1および第2のDC−DCコンバータで電圧変換動作を行なっており、電圧変換に伴うエネルギー損失が増大し、電力供給の効率が低下してしまうという問題が生じる。
By the way, according to the power supply system according to the related art, the voltage applied to the inverter of the stationary power supply system is controlled by the second DC-DC converter, and the stationary power supply is provided by including the second DC-DC converter. There arises a problem that the system configuration becomes complicated.
Furthermore, as a whole of the power supply system, the voltage conversion operation is performed by the two first and second DC-DC converters, so that the energy loss accompanying the voltage conversion increases and the efficiency of power supply decreases. Problems arise.
また、上記従来技術に係る電力供給システムにおいて、第2のDC−DCコンバータは省略可能とされているが、この場合、定置電源システムのインバータには燃料電池車の蓄電池の出力電圧が印加されるだけである。
これにより、例えば、燃料電池車の状態などに応じて蓄電池の出力電圧がインバータの動作可能電圧範囲から逸脱している場合には、インバータの適正な動作が困難になる、あるいは、インバータの動作効率が著しく低下してしまう虞がある。
Further, in the power supply system according to the above-described prior art, the second DC-DC converter can be omitted. In this case, the output voltage of the storage battery of the fuel cell vehicle is applied to the inverter of the stationary power supply system. Only.
Thereby, for example, when the output voltage of the storage battery deviates from the operable voltage range of the inverter according to the state of the fuel cell vehicle, etc., the proper operation of the inverter becomes difficult, or the operating efficiency of the inverter May be significantly reduced.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外部給電装置の構成が複雑化することを防止しつつ所望の給電効率を確保することが可能な給電システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power feeding system capable of ensuring desired power feeding efficiency while preventing the configuration of an external power feeding apparatus from becoming complicated.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1の発明に係る給電システムは、電動車両(例えば、実施の形態での燃料電池車両11)と、該電動車両に着脱可能な外部給電装置(例えば、実施の形態での外部給電装置12)と、を備える給電システムであって、前記電動車両は、第1電源(例えば、実施の形態でのバッテリ22)および第2電源(例えば、実施の形態での燃料電池スタック21)と、並列に接続された前記第1電源および前記第2電源の電力により駆動する走行用モータ(例えば、実施の形態での走行用モータ25)と、前記第1電源の電圧を変換して出力可能な電圧変換装置(例えば、実施の形態での第1電圧調整器(BATVCU)23)と、前記外部給電装置の適正電圧を取得する適正電圧取得手段(例えば、実施の形態でのECU61)と、制御手段(例えば、実施の形態でのECU61)と、を備え、前記外部給電装置は、前記電圧変換装置の出力側に接続可能であり、前記制御手段は、前記電圧変換装置の出力電圧が前記適正電圧取得手段によって取得された前記適正電圧に一致するようにして、前記電圧変換装置の電圧変換を制御する。
In order to solve the above problems and achieve the object, a power feeding system according to a first invention of the present invention is an electric vehicle (for example, the
さらに、本発明の第2の発明に係る給電システムは、前記電動車両と前記外部給電装置との接続と遮断とを切替可能な外部給電コンタクタ(例えば、実施の形態での外部給電コンタクタ部35)と、前記外部給電装置の給電開始要求を取得する要求取得手段(例えば、実施の形態でのECU61)と、前記外部給電装置の入力電圧を取得する入力電圧取得手段(例えば、実施の形態でのインバータ電圧センサ84)と、を備え、前記制御手段は、前記要求取得手段によって前記給電開始要求が取得された場合に、前記外部給電コンタクタの遮断状態で、前記第2電源の電力供給を停止し、前記電圧変換装置の出力電圧と前記入力電圧取得手段によって取得された前記入力電圧との差が所定差以内になるようにして前記電圧変換装置の電圧変換を制御した後に、前記外部給電コンタクタを接続状態にする。
Furthermore, the power supply system according to the second aspect of the present invention is an external power supply contactor capable of switching between connection and disconnection between the electric vehicle and the external power supply device (for example, the external power
さらに、本発明の第3の発明に係る給電システムは、前記第2電源の電圧を変換して出力可能な第2の電圧変換装置(例えば、実施の形態での第2電圧調整器24)を備え、前記外部給電装置は、前記電圧変換装置の出力側と前記第2の電圧変換装置の出力側との間に接続可能であり、前記制御手段は、前記電圧変換装置および前記第2の電圧変換装置の出力電圧が前記適正電圧に一致するようにして、前記電圧変換装置および前記第2の電圧変換装置の電圧変換を制御する。
Furthermore, a power supply system according to a third aspect of the present invention includes a second voltage converter (for example, the
本発明の第1の発明に係る給電システムによれば、電圧変換装置により第1電源の電圧を変換することによって、外部給電装置に印加される電圧変換装置の出力電圧を、外部給電装置の適正電圧に一致させることができる。これにより、外部給電装置の構成が複雑化することを防止することができ、外部給電装置の所望の給電効率および給電可能時間を容易に確保することができる。
さらに、第1電源および第2電源に対して、外部給電装置が接続される位置と走行用モータが接続される位置とを一致させることで、電圧変換装置の電圧変換によって、電動車両の走行駆動から外部給電装置の給電に亘る広範囲の電圧範囲の電力供給を行なうことができ、電力供給の汎用性を向上させることができる。
According to the power supply system of the first aspect of the present invention, the voltage of the first power supply is converted by the voltage conversion device, so that the output voltage of the voltage conversion device applied to the external power supply device is changed to the appropriate value of the external power supply device. Can match the voltage. Thereby, it is possible to prevent the configuration of the external power supply apparatus from becoming complicated, and it is possible to easily ensure the desired power supply efficiency and power supply possible time of the external power supply apparatus.
Furthermore, the driving of the electric vehicle is driven by voltage conversion of the voltage converter by matching the position where the external power feeding device is connected with the position where the driving motor is connected to the first power source and the second power source. Power supply in a wide voltage range from power supply to the external power supply device can be performed, and the versatility of power supply can be improved.
本発明の第2の発明に係る給電システムによれば、例えば第1電源および第2電源の電力供給の実行状態で突然に給電開始要求が取得された場合などであっても、電圧変換装置の出力電圧と外部給電装置の入力電圧との差を所定差以内にするプリチャージ動作を、電圧変換装置の電圧変換によって適切に行なうことができる。
これにより、例えばプリチャージ動作だけを行なう専用の回路などを設ける必要無しに、突入電流の発生を防止することができ、給電システムの構成が複雑化することを防止することができる。
According to the power supply system of the second invention of the present invention, for example, even when a power supply start request is suddenly acquired in the power supply execution state of the first power supply and the second power supply, A precharge operation for setting the difference between the output voltage and the input voltage of the external power supply device within a predetermined difference can be appropriately performed by voltage conversion of the voltage conversion device.
Thus, for example, it is possible to prevent the occurrence of inrush current without the need to provide a dedicated circuit for performing only the precharge operation, and it is possible to prevent the configuration of the power feeding system from becoming complicated.
本発明の第3の発明に係る給電システムによれば、走行用モータおよび外部給電装置に印加される電圧の制御を、より詳細かつ容易に行なうことができる。 According to the power feeding system of the third aspect of the present invention, the voltage applied to the traveling motor and the external power feeding device can be controlled in more detail and easily.
以下、本発明の一実施形態に係る給電システムについて添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態による給電システム10は、例えば図1に示すように、燃料電池車両11と、この燃料電池車両11とは別体に設けられた外部給電装置12と、を備えて構成され、外部の交流機器などの外部負荷13に対して電力を供給する。
For example, as shown in FIG. 1, a
燃料電池車両11は、例えば、車両後部のトランクルーム内などに、燃料電池車両11の電源に接続された給電口11aを備え、外部給電装置12をトランクルーム内などに搭載可能である。
外部給電装置12は、例えば、燃料電池車両11に設けられた給電口11aに着脱可能に嵌合される給電コネクタ12aを備えている。
給電コネクタ12aは、例えば、給電口11aに設けられた複数の端子に電気的に接続可能な複数のコネクタピンを備えている。
The
The external
The
燃料電池車両11と外部給電装置12とは、燃料電池車両11の給電口11aに外部給電装置12の給電コネクタ12aが嵌合され、この嵌合に伴って給電口11aの複数の端子に給電コネクタ12aの複数のコネクタピンが接続されることによって、電気的に接続される。
In the
また、外部給電装置12は、例えば、外部負荷13を電気的に接続可能な電力出力部12bを備え、給電コネクタ12aから入力された燃料電池車両11の直流電力を交流電力に変換して、この変換後の交流電力を電力出力部12bから外部負荷13に供給可能である。
The external
燃料電池車両11は、例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22と、第1電圧調整器(BATVCU)23と、第2電圧調整器(FCVCU)24と、走行用モータ25と、パワードライブユニット(PDU)26と、エアポンプ27と、エアポンプ用インバータ(APINV)28と、ダウンバータ(DV)29と、12Vバッテリ30と、バッテリプリチャージ部31およびバッテリコンタクタ部32と、FCプリチャージ部33およびFCコンタクタ部34と、外部給電コンタクタ部35と、制御装置36と、を備えて構成されている。
The
燃料電池スタック21は、例えば、陽イオン交換膜などからなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極(アノード)と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極(カソード)とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成されている。そして、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
The
燃料電池スタック21のカソードには酸素を含む酸化剤ガス(反応ガス)である空気がエアポンプ27から供給可能であり、アノードには水素を含む燃料ガス(反応ガス)が高圧の水素タンク(図示略)などから供給可能である。
そして、反応ガスの供給時に、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流電力を発生する。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
Air, which is an oxidant gas (reaction gas) containing oxygen, can be supplied from the
Then, during the supply of the reaction gas, hydrogen ionized by the catalytic reaction on the anode catalyst of the anode moves to the cathode through the moderately humidified solid polymer electrolyte membrane, and the electrons generated along with this movement Is taken out to an external circuit to generate DC power. At this time, at the cathode, hydrogen ions, electrons and oxygen react to produce water.
バッテリ22は、例えば、高圧系のリチウムイオン型などの2次電池であり、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24を介して燃料電池スタック21に接続されている。
The
第1電圧調整器(BATVCU)23は、例えば、DC−DCコンバータなどを備え、
バッテリ22の端子間電圧(バッテリ電圧)VBを変換して出力可能、かつ、燃料電池スタック21とバッテリ22との間での電力の授受に対して電圧調整を行なう。
なお、第1電圧調整器23は、例えば、燃料電池スタック21側に平滑コンデンサ23aを備えている。
The first voltage regulator (BATVCU) 23 includes, for example, a DC-DC converter,
The voltage between the terminals of the battery 22 (battery voltage) VB can be converted and output, and voltage adjustment is performed for power transfer between the
The
第2電圧調整器(FCVCU)24は、例えば、DC−DCコンバータなどを備え、
燃料電池スタック21の端子間電圧(FC電圧)VFを変換して出力可能、かつ、燃料電池スタック21とバッテリ22との間での電力の授受に対して電圧調整を行なう。
なお、第2電圧調整器24は、例えば、バッテリ22側に平滑コンデンサ24aを備えている。
The second voltage regulator (FCVCU) 24 includes, for example, a DC-DC converter,
The voltage between the terminals (FC voltage) VF of the
Note that the
走行用モータ25は、例えば、U相、V相、W相の3相のDCブラシレスモータであって、パワードライブユニット26による制御に応じて力行運転および発電運転可能である。
例えば、走行用モータ25は、各相のコイルに交流の相電流が通電されることで力行運転を行ない、変速機(T/M)25aを介して駆動輪Wを駆動する。また、燃料電池車両11の減速時などにおいて駆動輪側から駆動力が伝達されることで発電運転(回生運転)を行ない、発電電力(回生電力)を出力する。
The traveling
For example, the traveling
パワードライブユニット26は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを具備するパルス幅変調(PWM)によるインバータを備えて構成されている。
The
このインバータは、例えば走行用モータ25の力行運転時において、制御装置36から出力されるPWM信号に基づき、各相毎に対をなす各スイッチング素子のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。これによって、バッテリ22から第1電圧調整器23を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック21から第2電圧調整器24を介して供給される直流電力を3相交流電力に変換し、走行用モータ25の各相のコイルへの通電を順次転流させることで交流の各相電流を通電する。
This inverter switches on (off) / off (off) each switching element that makes a pair for each phase based on the PWM signal output from the
一方、例えば走行用モータ25の発電運転時において、インバータは、走行用モータ25のロータの回転角に基づいて同期がとられたゲート信号に応じて各スイッチング素子をオン(導通)/オフ(遮断)させ、走行用モータ25から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
On the other hand, for example, during the power generation operation of the traveling
エアポンプ27は、例えば、エアポンプ用インバータ28から出力される交流電力によって回転駆動されるポンプ駆動用モータ(図示略)を備える電動コンプレッサであって、外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気を反応ガスとして燃料電池スタック21のカソードに供給する。
The
エアポンプ用インバータ28は、例えば、パルス幅変調(PWM)によるPWMインバータなどであり、制御装置36から出力される制御信号に基づき、バッテリ22から第1電圧調整器23を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック21から第2電圧調整器24を介して供給される直流電力を交流電力に変換する。そして、変換後の交流電力によって、エアポンプ27のポンプ駆動用モータを回転駆動し、ポンプ駆動用モータの回転数を制御する。
The
ダウンバータ29は、例えば、DC−DCコンバータなどを備え、バッテリ22の高圧の端子間電圧あるいは燃料電池スタック21から第1電圧調整器23を介して印加される高圧の電圧を低圧の所定電圧(12V)まで降圧して、降圧後の所定電圧の電力によって12Vバッテリ30を充電する。
The
12Vバッテリ30は、例えば、制御装置36および各種補機類からなる電気負荷を駆動するための低圧の所定電圧の電力を出力する。
The
バッテリプリチャージ部31およびバッテリコンタクタ部32は、例えば、バッテリ22と、第1電圧調整器23およびダウンバータ29との間に設けられている。
バッテリプリチャージ部31は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ41およびプリチャージ抵抗42により構成されている。
The
The
バッテリコンタクタ部32は、例えば、燃料電池車両11の正極側の高圧ライン(HV+)においてバッテリ22の正極端子に接続された正極側バッテリコンタクタ43と、負極側の高圧ライン(HV−)においてバッテリ22の負極端子に接続された負極側バッテリコンタクタ44と、により構成されている。
そして、バッテリプリチャージ部31は、正極側バッテリコンタクタ43の両端に(つまり、正極側バッテリコンタクタ43に並列に)接続されている。
The
The
FCプリチャージ部33およびFCコンタクタ部34は、例えば、燃料電池スタック21と、第2電圧調整器24との間に設けられている。
FCプリチャージ部33は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ45およびプリチャージ抵抗46により構成されている。
The FC
The FC
FCコンタクタ部34は、例えば、燃料電池車両11の正極側の高圧ライン(HV+)において燃料電池スタック21の正極端子に接続された正極側FCコンタクタ47と、負極側の高圧ライン(HV−)において燃料電池スタック21の負極端子に接続された負極側FCコンタクタ48と、により構成されている。
そして、FCプリチャージ部33は、正極側FCコンタクタ47の両端に(つまり、正極側FCコンタクタ47に並列に)接続されている。
The
The FC
外部給電コンタクタ部35は、例えば、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24およびパワードライブユニット26と、給電口11aとの間に設けられている。
外部給電コンタクタ部35は、例えば、燃料電池車両11の正極側の高圧ライン(HV+)に設けられた正極側外部給電コンタクタ51と、負極側の高圧ライン(HV−)に設けられた負極側外部給電コンタクタ52と、により構成されている。
The external power
The external power
そして、各コンタクタ41,43,44,45,47,48,51,52は、例えば、制御装置36から出力される制御信号に基づき、導通および遮断を切り替え可能である。
And each contactor 41,43,44,45,47,48,51,52 can switch conduction | electrical_connection and interruption | blocking based on the control signal output from the
制御装置36は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの電子回路により構成されるECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)61を備えている。
The
ECU61は、例えば、パワードライブユニット26の電力変換動作を制御することによって走行用モータ25の力行運転および発電運転を制御する。
例えば、ECU61は、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号に基づき、走行用モータ25の目標トルクを算出し、実際に走行用モータ25から出力されるトルクを目標トルクに一致させるようにして、走行用モータ25に通電される電流に対するフィードバック制御などを実行する。
The
For example, the
ECU61は、例えば、エアポンプ用インバータ28の電力変換動作や反応ガスの流路に設けられた各種バルブの開閉や第1電圧調整器23の電圧調整動作などを制御することによって、燃料電池スタック21への反応ガスの供給および燃料電池スタック21の発電量(発電電力)を制御する。
For example, the
ECU61は、例えば、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号、さらに、インバータ制御装置82から出力される信号などに基づき、バッテリ22を含む高圧電装系の監視および保護などの制御を行なう。
The
例えば、ECU61は、イグニッションスイッチ71およびパワースイッチ72などの各指令信号と、速度センサ73およびアクセルペダル開度センサ74およびブレーキペダルスイッチ(図示略)などの各検出信号とに基づき、燃料電池車両11の運転状態を制御する。
For example, the
なお、イグニッションスイッチ71は、運転者の操作に応じて燃料電池車両11の起動および停止を指示する指令信号(IGSW)を出力する。
また、パワースイッチ72は、運転者の操作に応じて燃料電池スタック21の起動(例えば、エアポンプ27の起動など)を指示する指令信号(PSW)を出力する。
The
Further, the
また、速度センサ73は、燃料電池車両11の速度を検出する。
また、アクセルペダル開度センサ74は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに応じたアクセルペダルのストローク量(アクセル開度)を検出する。
また、ブレーキペダルスイッチは、運転者によるブレーキペダルの操作有無を検出する。
The
The accelerator
The brake pedal switch detects whether the driver has operated the brake pedal.
また、例えば、ECU61は、バッテリ22の端子間電圧(バッテリ電圧)VBを検出するバッテリ電圧センサ75および電流IBを検出するバッテリ電流センサ76および温度TBを検出するバッテリ温度センサ77の各検出信号に基づき、残容量SOC(State Of Charge)などの各種の状態量を算出する。
そして、算出した各種の状態量に基づいて、バッテリプリチャージ部31およびバッテリコンタクタ部32の導通および遮断を制御することによって、バッテリ22の充電および放電を制御する。
Further, for example, the
Then, based on the calculated various state quantities, the
また、例えば、ECU61は、燃料電池スタック21の端子間電圧(FC電圧)VFを検出するFC電圧センサ78およびパワードライブユニット26の1次側の端子間電圧(PDU電圧)VPを検出するPDU電圧センサ79の各検出信号などに基づき、燃料電池スタック21の状態と、燃料電池車両11と外部給電装置12との接続状態とを制御する。
Further, for example, the
さらに、ECU61は、燃料電池車両11に接続された外部給電装置12への給電および外部給電装置12の電力変換動作を制御するとともに、外部給電装置12の異常有無を検知する。
例えば、ECU61は、外部給電コンタクタ部35の導通および遮断を制御することによって、燃料電池車両11と外部給電装置12との接続状態および外部給電装置12への給電を制御する。
Further, the
For example, the
なお、ECU61には、各種のセンサやスイッチなどとともに、燃料電池車両11の各種の状態を表示する計器類からなるメータ80が接続されている。
Note that the
外部給電装置12は、例えば、少なくとも1つ以上のインバータ81と、インバータ制御装置82と、を備えて構成されている。
The external
インバータ81は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを備え、インバータ制御装置82から出力されるスイッチング指令信号に基づき、各スイッチング素子のオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。これによって、燃料電池車両11に設けられた給電口11aに嵌合された給電コネクタ12aを介して燃料電池車両11の電源(例えば、燃料電池スタック21と、バッテリ22となど)から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を外部負荷13に供給可能である。
なお、インバータ81は、例えば、平滑コンデンサ81aを介して外部給電コンタクタ部35に接続されている。
さらに、インバータ81は、例えば、操作者の手動操作などによって操作可能であって、出力電圧を複数の異なる値(例えば、100Vと200Vとなど)に切替可能な電圧可変切替スイッチ81bを備えている。
The
The
Furthermore, the
インバータ制御装置82は、例えば、燃料電池車両11のECU61から供給される制御用電力によって作動し、ECU61から出力される各種の指令信号に応じて、インバータ81の電力変換動作および給電コネクタ12aの電磁ロック83の動作を制御することによって外部負荷13への給電を制御する。
The
なお、インバータ81の正極側および負極側の入力端子は、燃料電池車両11の給電口11aに外部給電装置12の給電コネクタ12aが嵌合されることによって、電磁ロック83を介して、燃料電池車両11の正極側および負極側の高圧ライン(HV+),(HV−)に接続可能となる。
電磁ロック83は、インバータ制御装置82の制御によって、インバータ81の正極側および負極側の入力端子と、燃料電池車両11の正極側および負極側の高圧ライン(HV+),(HV−)との間の電気的な接続と遮断とを切り替える。
The input terminal on the positive electrode side and the negative electrode side of the
The
また、インバータ制御装置82は、例えば、インバータ81の入力電圧(インバータ電圧VI)を検出するインバータ電圧センサ84の検出信号に基づき、外部給電装置12の状態に係る情報の信号を出力する。
Further, the
インバータ制御装置82は、例えば、給電コネクタ12aに備えられた各コネクタピンに接続されている。
また、燃料電池車両11の給電口11aは、給電コネクタ12aの各コネクタピンに接続される各端子を備え、制御装置36のECU61は、適宜の信号線によって給電口11aの各端子に接続されている。
これらにより、燃料電池車両11のECU61と、インバータ制御装置82とは、燃料電池車両11の給電口11aに外部給電装置12の給電コネクタ12aが嵌合され、この嵌合に伴って給電口11aの複数の端子に給電コネクタ12aの複数のコネクタピンが接続された状態において、相互に各種の信号を送受信可能である。
For example, the
The
As a result, the
なお、燃料電池車両11のECU61とインバータ制御装置82との間で送受信される信号は、例えば、外部給電装置12から外部負荷13への電力の出力要求(給電開始要求)を指示する信号と、外部給電装置12から外部負荷13への電力の出力許可を指示する信号と、燃料電池車両11から外部給電装置12への給電の許可および禁止を指示する信号と、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合有無を示す信号と、ECU61からインバータ制御装置82へと供給される制御用電圧の信号と、インバータ電圧センサ84により検出されたインバータ電圧(検出値)VIの検出結果の信号と、外部給電装置12が要求する適正電圧を指示する信号と、などである。
In addition, the signal transmitted / received between ECU61 of the
なお、外部給電装置12が要求する適正電圧は、例えば、外部給電装置12から外部負荷13に所定の出力電圧を出力するための電圧変換動作の効率が所定値以上となるために要する入力電圧などである。
燃料電池車両11のECU61は、例えば、給電口11aと給電コネクタ12aとの嵌合時に外部給電装置12から出力される信号、あるいは、操作者の操作入力に応じてインバータ81の電圧可変切替スイッチ81bから出力される信号などに基づいて、外部給電装置12の適正電圧を把握する。
The appropriate voltage required by the external
The
本実施の形態による給電システム10は上記構成を備えており、次に、この給電システム10の動作、特に、ECU61の動作について説明する。
The
ECU61は、例えば、燃料電池車両11に接続される外部給電装置12の適正電圧を、推定あるいは外部給電装置12から出力される信号の受信などによって取得する。そして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧、つまりPDU電圧センサ79により検出されるパワードライブユニット26の1次側の端子間電圧(PDU電圧)VPが外部給電装置12の適正電圧に一致するようにして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の動作を制御する。
なお、ECU61は、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の動作を制御する場合には、例えば、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の両方の電圧変換を制御してもよい。あるいは、ECU61は、例えば、何れか一方(例えば、第2電圧調整器(FCVCU)24など)は遮断状態または直結状態(つまり電圧を変換せずに出力する状態)とし、かつ他方(例えば、第1電圧調整器(BATVCU)23など)の電圧変換を制御してもよい。
The
When controlling the operations of the
以下に、ECU61の動作の一例について説明する。
先ず、例えば図2に示すステップS01においては、外部給電装置12から外部負荷13への電力の出力要求(給電開始要求)によって外部給電の実施が指示されているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS02に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS03に進む。
そして、ステップS02においては、走行用モータ25の駆動による燃料電池車両11の走行中などの運転状態であると判断して、走行用モータ25の駆動などに要する要求電力に応じたPDU電圧VPの目標値を設定する。そして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧がPDU電圧VPの目標値に一致するようにして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換を制御し、エンドに進む。
Below, an example of operation | movement of ECU61 is demonstrated.
First, for example, in step S01 shown in FIG. 2, it is determined whether or not execution of external power supply is instructed by a power output request (power supply start request) from the external
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 02.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 03 described later.
In step S02, it is determined that the
また、ステップS03においては、外部給電装置12が要求する適正電圧を取得する。
次に、ステップS04においては、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧、つまりPDU電圧VPが外部給電装置12の適正電圧に一致するようにして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換を制御し、エンドに進む。
In step S03, an appropriate voltage required by the external
Next, in step S04, the output voltage of the
例えば図3(A)に示すように、走行用モータ25の駆動による燃料電池車両11の走行時においては、外部給電コンタクタ部35は遮断状態(OFF)に維持され、外部負荷13への供給電力(外部負荷電力)はゼロに維持される。そして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧つまりPDU電圧VPは、走行用モータ25の駆動などに要する要求電力(モータ要求電力)に応じた要求電圧(モータ要求電圧)の変化に従って変化する。
For example, as shown in FIG. 3A, when the
例えば、図3(A)に示す時刻t1以降においてモータ要求電力およびモータ要求電圧が各所定値Pa,Vaに向かい増大傾向に変化すると、この変化に追従するようにして所定値VPaに向かい増大傾向に変化するPDU電圧VPの目標値が設定される。そして、実際のPDU電圧VPが目標値に一致するようにして第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換が制御されることによって、例えば時刻t1から適宜の時間が経過した後の時刻t2以降においてPDU電圧VPの実値が増大傾向に変化する。
For example, when the motor required power and the motor required voltage change toward the predetermined values Pa and Va after time t1 shown in FIG. 3A, the increase tends toward the predetermined value VPa so as to follow this change. The target value of the PDU voltage VP that changes to is set. Then, by controlling the voltage conversion of the
また、例えば図3(B)に示すように、外部給電装置12から外部負荷13への電力の出力要求(給電開始要求)によって外部給電の実施が指示されている外部給電時においては、外部給電コンタクタ部35は接続状態(ON)に維持され、モータ要求電力はゼロに維持される。そして、PDU電圧VPは、外部負荷13への供給電力(外部負荷電力)に応じた外部給電装置12の適正電圧(インバータ適正電圧)の変化に従って変化する。
For example, as shown in FIG. 3B, when external power feeding is instructed by an output request (power feeding start request) of power from the external
例えば、図3(B)に示す時刻t1以降において外部負荷電力およびインバータ適正電圧がステップ状にゼロから各所定値Pb,Vbへと変化すると、この変化に追従するようにしてゼロからステップ状に所定値VPbへと変化するPDU電圧VPの目標値が設定される。そして、実際のPDU電圧VPが目標値に一致するようにして第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換が制御されることによって、例えばPDU電圧VPの実値が時刻t1から徐々に増大し、適宜の時刻t2において所定値VPbに到達する。
For example, after the time t1 shown in FIG. 3B, when the external load power and the inverter appropriate voltage change from zero to the predetermined values Pb and Vb in a stepped manner, the change from zero to a stepped manner follows this change. A target value of PDU voltage VP that changes to predetermined value VPb is set. Then, the voltage conversion of the
また、外部給電装置12から外部負荷13への電力の出力要求(給電開始要求)を指示する信号を受信した場合に、外部給電コンタクタ部35の遮断状態で、燃料電池スタック21および第2電圧調整器24からの電力供給を停止する。そして、第1電圧調整器23の出力電圧(つまりPDU電圧VP)とインバータ電圧センサ84により検出された入力電圧(インバータ電圧)VIとの差が所定値以内になるようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御した後に、外部給電コンタクタ部35を接続状態にする。
Further, when a signal instructing an output request (power supply start request) of power from the external
以下に、給電開始要求を取得したECU61の動作の一例について説明する。
先ず、例えば図4に示すステップS11においては、外部給電コンタクタ部35は接続状態(ON)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS12に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS18に進む。
Below, an example of operation | movement of ECU61 which acquired the electric power feeding start request | requirement is demonstrated.
First, for example, in step S11 shown in FIG. 4, it is determined whether or not the external power
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 18 described later.
そして、ステップS12においては、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVを算出する。
次に、ステップS13においては、電圧差ΔVの絶対値は所定電圧差以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS14に進み、このステップS14においては、外部給電コンタクタ部35を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替え、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS15に進む。
In step S12, a voltage difference ΔV between the PDU voltage VP and the inverter voltage VI is calculated.
Next, in step S13, it is determined whether or not the absolute value of the voltage difference ΔV is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
If the determination result is “YES”, the process proceeds to step S14. In step S14, the external power
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S15.
そして、ステップS15においては、燃料電池スタック21の端子間電圧(FC電圧)VFは所定電圧よりも大きく、かつFCコンタクタ部34は接続状態(ON)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS16に進み、このステップS16においては、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にインバータ電圧VIを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がインバータ電圧VIに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御し、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS17に進み、このステップS17においては、FCコンタクタ部34を接続状態(ON)から遮断状態(OFF)へと切り替える、または燃料電池スタック21に対する反応ガスの供給を停止し、リターンに進む。
In step S15, it is determined whether or not the terminal voltage (FC voltage) VF of the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 16, in which the inverter voltage VI is set as the command value (first output voltage) for the output voltage of the
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 17 described later, and in this step S 17, the
また、ステップS18においては、燃料電池スタック21に対する反応ガスの供給が停止中であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS20に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS19に進み、このステップS19においては、燃料電池スタック21に対する反応ガスの供給を開始(つまり再開)する。
In step S18, it is determined whether or not the supply of the reaction gas to the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 20 described later.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 19, and in this step S 19, the supply of the reaction gas to the
そして、ステップS20においては、FCコンタクタ部34を遮断状態(OFF)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS21に進む。
In step S20, it is determined whether or not the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to return.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S21.
次に、ステップS21においては、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にFC電圧VFを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がFC電圧VFに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御する。
次に、ステップS22においては、PDU電圧VPとFC電圧VFとの電圧差ΔVfcを算出する。
次に、ステップS23においては、電圧差ΔVfcの絶対値は所定電圧差以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS24に進み、このステップS24においては、FCコンタクタ部34を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替え、リターンに進む。
Next, in step S21, the FC voltage VF is set to the command value (first output voltage) for the output voltage of the
Next, in step S22, a voltage difference ΔVfc between the PDU voltage VP and the FC voltage VF is calculated.
Next, in step S23, it is determined whether or not the absolute value of the voltage difference ΔVfc is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to return.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step
ECU61は、例えば図5に示す時刻t0において給電開始要求を取得すると、時刻t1に示すように、FCコンタクタ部34を接続状態(ON)から遮断状態(OFF)へと切り替え、燃料電池スタック21の発電停止を指示し、燃料電池スタック21への反応ガスの供給を停止する。これに伴い、FC電圧VFは一定値に維持される。
なお、例えば図5に示す時刻t0は、FCコンタクタ部34の接続状態(ON)かつ外部給電コンタクタ部35の遮断状態(OFF)において、第2電圧調整器(FCVCU)24の直結状態などに起因して、PDU電圧VPがFC電圧VFと同一かつPDU電圧VPが所定電圧差を超えてインバータ電圧VIよりも大きい状態である。
For example, when the
For example, the time t0 shown in FIG. 5 is caused by the direct connection state of the second voltage regulator (FCVCU) 24 in the connected state (ON) of the
そして、ECU61は、例えば時刻t2に示すように、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にインバータ電圧VIを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がインバータ電圧VIに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御する。
なお、図5に示す実施例において、時刻t2以前における第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)は、例えば、適宜の初期値V0とされている。
Then, for example, as shown at time t2, the
In the embodiment shown in FIG. 5, the command value (first output voltage) for the output voltage of the
そして、例えば時刻t3に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVが所定電圧差以下に到達すると、ECU61は、外部給電コンタクタ部35を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替える。これに伴い、電圧差ΔVはゼロに向かい収束し、例えば時刻t4に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとは同一になる。
For example, as shown at time t <b> 3, when the voltage difference ΔV between the PDU voltage VP and the inverter voltage VI reaches a predetermined voltage difference or less, the
そして、例えば時刻t5に示すように、ECU61は、燃料電池スタック21への反応ガスの供給を再開し、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にFC電圧VFを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がFC電圧VFに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御する。
For example, as shown at time t5, the
そして、例えば時刻t6に示すように、PDU電圧VPとFC電圧VFとの電圧差ΔVfcが所定電圧差以下に到達すると、ECU61は、FCコンタクタ部34を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替え、燃料電池スタック21の発電を指示する。これに伴い、電圧差ΔVfcはゼロに向かい収束し、例えば時刻t7に示すように、PDU電圧VPおよびインバータ電圧VIとFC電圧VFとは同一になる。
For example, as shown at time t6, when the voltage difference ΔVfc between the PDU voltage VP and the FC voltage VF reaches a predetermined voltage difference or less, the
なお、図5に示す実施例において、時刻t7以降においては、例えば、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)として、FC電圧VFが維持されたり、例えば時刻t8以降に示すように、外部給電装置12の要求に応じた適宜の電圧値が設定される。
In the embodiment shown in FIG. 5, after time t7, for example, the FC voltage VF is maintained as a command value (first output voltage) for the output voltage of the
また、ECU61は、例えば図6に示す時刻t0において給電開始要求を取得すると、時刻t1に示すように、FCコンタクタ部34を接続状態(ON)から遮断状態(OFF)へと切り替え、燃料電池スタック21の発電停止を指示し、燃料電池スタック21への反応ガスの供給を停止する。
なお、例えば図6に示す時刻t0は、FCコンタクタ部34の接続状態(ON)かつ外部給電コンタクタ部35の遮断状態(OFF)において、インバータ電圧VIが所定電圧差を超えてPDU電圧VPよりも大きい状態である。
Further, when the
For example, at time t0 shown in FIG. 6, the inverter voltage VI exceeds a predetermined voltage difference and exceeds the PDU voltage VP in the connected state (ON) of the
そして、ECU61は、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にインバータ電圧VIを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がインバータ電圧VIに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御する。
なお、図6に示す実施例において、時刻t1以前における第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)は、例えば、適宜の初期値V0とされている。
The
In the embodiment shown in FIG. 6, the command value (first output voltage) for the output voltage of the
そして、例えば時刻t2に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVが所定電圧差以下に到達すると、ECU61は、外部給電コンタクタ部35を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替える。これに伴い、電圧差ΔVはゼロに向かい収束し、例えば時刻t3に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとは同一になる。
For example, as shown at time t2, when the voltage difference ΔV between the PDU voltage VP and the inverter voltage VI reaches a predetermined voltage difference or less, the
なお、図6に示す実施例において、時刻t3以降においては、例えば、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)として、一定のインバータ電圧VIが維持されたり、例えば時刻t4以降に示すように、外部給電装置12の要求に応じた適宜の電圧値、あるいは適宜の初期値V0が設定される。
In the embodiment shown in FIG. 6, after time t3, for example, a constant inverter voltage VI is maintained as the command value (first output voltage) for the output voltage of the
上述したように、本実施の形態による給電システム10によれば、外部給電時には第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の出力電圧(つまりPDU電圧VP)を外部給電装置12の適正電圧に一致させることができる。これにより、例えば外部給電装置12に電圧調整のための構成を備える場合に比べて、外部給電装置12の構成が複雑化することを防止し、外部給電装置12を小型化することができる。
しかも、パワードライブユニット26の1次側の端子間に外部給電装置12を接続することから、外部給電装置12に印加する電圧を第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換によって容易に制御することができる。さらに、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換によって、燃料電池車両11の走行駆動から外部給電装置12への給電に亘る広範囲の電圧範囲の電力供給を容易に行なうことができ、電力供給の汎用性を向上させることができる。
As described above, according to the
In addition, since the external
さらに、外部給電の実行開始時に外部給電コンタクタ部35を遮断状態から接続状態へと切り替えることに先立って、燃料電池スタック21および第2電圧調整器24からの電力供給の停止および第1電圧調整器23の電圧変換によって、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差を所定電圧差以内にするプリチャージ動作を適切に実行することができる。
これにより、例えばバッテリコンタクタ部32およびFCコンタクタ部34の接続状態(つまり、バッテリ22および燃料電池スタック21からパワードライブユニット26の1次側の端子間に電力供給可能な状態)で突然に給電開始要求が取得された場合などであっても、突入電流の発生を防止することができる。さらに、例えばプリチャージ動作を行なう専用の回路などを設ける必要無しに、プリチャージ動作を適切に実行することができ、システム構成が複雑化することを防止することができる。
Further, before the external power
As a result, for example, suddenly a power supply start request is made in a connection state of the
なお、上述した実施の形態において、外部給電装置12はインバータ81を備え、交流機器である外部負荷13に対して、燃料電池車両11の直流電力を交流電力に変換して供給するとしたが、これに限定されず、例えば、外部負荷13が直流機器である場合、あるいは、外部負荷13がインバータを備える場合などにおいて、外部給電装置12のインバータ81およびインバータ制御装置82は省略されてもよい。
この場合には、例えば、外部給電装置12の適正電圧は、外部負荷13の適正電圧に一致させればよい。
In the above-described embodiment, the external
In this case, for example, the appropriate voltage of the external
なお、上述した実施の形態において、燃料電池車両11のECU61と、インバータ制御装置82とは、例えば、外部の通信機器(例えば、無線通信の携帯端末など)との間で無線通信可能とされてもよい。この場合、ECU61と、インバータ制御装置82とは、外部の通信機器から送信される制御信号によって制御可能である。
例えば、ECU61は、携帯端末などから無線送信される給電開始要求および外部給電装置12の適正電圧を受信して、PDU電圧VPが外部給電装置12の適正電圧に一致するようにして、第1電圧調整器23および第2電圧調整器24の電圧変換を制御可能である。
In the above-described embodiment, the
For example, the
なお、上述した実施の形態において、給電システム10は燃料電池車両11を備えるとしたが、これに限定されず、燃料電池車両11の代わりに、例えばハイブリッド車両などの他の電動車両を備えてもよい。
これに伴い、外部給電装置12に給電する車両側の電源は、燃料電池スタック21やバッテリ22の他に、電動車両に搭載されたキャパシタや内燃機関により駆動される発電機などであってもよい。
In the above-described embodiment, the
Accordingly, the vehicle-side power supply for supplying power to the external
また、上述した実施の形態において、第2電圧調整器(FCVCU)24は省略されてもよい。
さらに、上述した実施の形態において、例えば燃料電池スタック21の発電停止状態、あるいは、燃料電池スタック21から出力される電力を無視してもよい場合などにおいては、例えば図7に示す変形例のように、ECU61は、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVのみに基づいて、外部給電コンタクタ部35を接続状態にしてもよい。
なお、燃料電池スタック21から出力される電力を無視してもよい場合は、例えば、燃料電池スタック21から出力される電力に起因して、バッテリ22の過充電や過電流、外部給電コンタクタ部35の過熱などの不具合が発生しない場合である。
In the above-described embodiment, the second voltage regulator (FCVCU) 24 may be omitted.
Further, in the above-described embodiment, for example, when the power generation stop state of the
When the power output from the
先ず、例えば図7に示すステップS31においては、外部給電コンタクタ部35は接続状態(ON)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS32に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、リターンに進む。
First, for example, in step S31 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the external power
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S32.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to return.
そして、ステップS32においては、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVを算出する。
次に、ステップS33においては、電圧差ΔVの絶対値は所定電圧差以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS34に進み、このステップS34においては、外部給電コンタクタ部35を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替え、リターンに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS35に進む。
In step S32, a voltage difference ΔV between the PDU voltage VP and the inverter voltage VI is calculated.
Next, in step S33, it is determined whether or not the absolute value of the voltage difference ΔV is equal to or smaller than a predetermined voltage difference.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S35.
次に、ステップS35においては、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にインバータ電圧VIを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がインバータ電圧VIに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御し、リターンに進む。
Next, in step S35, the inverter voltage VI is set to the command value (first output voltage) for the output voltage of the
ECU61は、例えば図8に示す時刻t0のように、外部給電コンタクタ部35の遮断状態(OFF)において、PDU電圧VPが所定電圧差を超えてインバータ電圧VIよりも大きい場合に、給電開始要求を取得すると、時刻t1に示すように、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)にインバータ電圧VIを設定し、第1電圧調整器23の出力電圧がインバータ電圧VIに一致するようにして第1電圧調整器23の電圧変換を制御する。
なお、図8に示す実施例において、時刻t1以前における第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)は、例えば、適宜の初期値V0とされている。
For example, at time t0 shown in FIG. 8, the
In the embodiment shown in FIG. 8, the command value (first output voltage) for the output voltage of the
そして、例えば時刻t2に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとの電圧差ΔVが所定電圧差以下に到達すると、ECU61は、外部給電コンタクタ部35を遮断状態(OFF)から接続状態(ON)へと切り替える。これに伴い、電圧差ΔVはゼロに向かい収束し、例えば時刻t3に示すように、PDU電圧VPとインバータ電圧VIとは同一になる。
For example, as shown at time t2, when the voltage difference ΔV between the PDU voltage VP and the inverter voltage VI reaches a predetermined voltage difference or less, the
なお、図6に示す実施例において、時刻t3以降においては、例えば、第1電圧調整器23の出力電圧に対する指令値(第1出力電圧)として、一定のインバータ電圧VIが維持されたり、例えば時刻t4以降に示すように、外部給電装置12の要求に応じた適宜の電圧値が設定される。
In the embodiment shown in FIG. 6, after time t3, for example, a constant inverter voltage VI is maintained as the command value (first output voltage) for the output voltage of the
以上、説明した本実施形態は、本発明を実施するうえでの一例を示すものであり、本発明が前記した実施形態に限定して解釈されるものではないことは言うまでもない。 The present embodiment described above shows an example in carrying out the present invention, and it goes without saying that the present invention is not construed as being limited to the above-described embodiment.
10 給電システム
11 燃料電池車両(電動車両)
12 外部給電装置
21 燃料電池スタック(第2電源)
22 バッテリ(第1電源)
23 第1電圧調整器(電圧変換装置)
24 第2電圧調整器(第2の電圧変換装置)
25 走行用モータ
35 外部給電コンタクタ部
36 制御装置
61 ECU(制御手段、適正電圧取得手段、要求取得手段)
81 インバータ
84 インバータ電圧センサ(入力電圧取得手段)
10
12 External
22 Battery (first power supply)
23 First voltage regulator (voltage converter)
24 Second voltage regulator (second voltage converter)
25 traveling
81
Claims (3)
前記電動車両は、
第1電源および第2電源と、
並列に接続された前記第1電源および前記第2電源の電力により駆動する走行用モータと、
前記第1電源の電圧を変換して出力可能な電圧変換装置と、
前記外部給電装置の適正電圧を取得する適正電圧取得手段と、
制御手段と、を備え、
前記外部給電装置は、前記電圧変換装置の出力側に接続可能であり、
前記制御手段は、前記電圧変換装置の出力電圧が前記適正電圧取得手段によって取得された前記適正電圧に一致するようにして、前記電圧変換装置の電圧変換を制御することを特徴とする給電システム。 An electric power supply system comprising an electric vehicle and an external electric power supply device that can be attached to and detached from the electric vehicle,
The electric vehicle is
A first power source and a second power source;
A traveling motor driven by the power of the first power source and the second power source connected in parallel;
A voltage converter capable of converting and outputting the voltage of the first power source;
Appropriate voltage acquisition means for acquiring an appropriate voltage of the external power supply device;
Control means,
The external power supply device can be connected to the output side of the voltage converter,
The power supply system, wherein the control means controls voltage conversion of the voltage converter such that an output voltage of the voltage converter matches the appropriate voltage acquired by the appropriate voltage acquisition means.
前記外部給電装置の給電開始要求を取得する要求取得手段と、
前記外部給電装置の入力電圧を取得する入力電圧取得手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記要求取得手段によって前記給電開始要求が取得された場合に、前記外部給電コンタクタの遮断状態で、前記第2電源の電力供給を停止し、前記電圧変換装置の出力電圧と前記入力電圧取得手段によって取得された前記入力電圧との差が所定差以内になるようにして前記電圧変換装置の電圧変換を制御した後に、前記外部給電コンタクタを接続状態にすることを特徴とする請求項1に記載の給電システム。 An external power supply contactor capable of switching between connection and disconnection between the electric vehicle and the external power supply device;
Request acquisition means for acquiring a power supply start request of the external power supply device;
Input voltage acquisition means for acquiring an input voltage of the external power supply device;
With
When the power supply start request is acquired by the request acquisition unit, the control unit stops the power supply of the second power supply in a cut-off state of the external power supply contactor, and outputs the output voltage of the voltage converter and the The external power supply contactor is set in a connected state after controlling voltage conversion of the voltage converter such that a difference from the input voltage acquired by the input voltage acquiring means is within a predetermined difference. Item 2. The power feeding system according to Item 1.
前記外部給電装置は、前記電圧変換装置の出力側と前記第2の電圧変換装置の出力側との間に接続可能であり、
前記制御手段は、前記電圧変換装置および前記第2の電圧変換装置の出力電圧が前記適正電圧に一致するようにして、前記電圧変換装置および前記第2の電圧変換装置の電圧変換を制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電システム。 A second voltage converter capable of converting and outputting the voltage of the second power supply;
The external power supply device can be connected between the output side of the voltage converter and the output side of the second voltage converter,
The control means controls voltage conversion of the voltage converter and the second voltage converter such that output voltages of the voltage converter and the second voltage converter coincide with the appropriate voltage. The power feeding system according to claim 1, wherein:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2012
- 2012-09-11 JP JP2012199340A patent/JP2014057389A/en active Pending
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