JP2016010280A - Control device for electric vehicles - Google Patents
Control device for electric vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016010280A JP2016010280A JP2014130994A JP2014130994A JP2016010280A JP 2016010280 A JP2016010280 A JP 2016010280A JP 2014130994 A JP2014130994 A JP 2014130994A JP 2014130994 A JP2014130994 A JP 2014130994A JP 2016010280 A JP2016010280 A JP 2016010280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- precharge
- dcdc converter
- battery
- contactor
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods 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
- B60L58/20—Methods 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 different nominal voltages
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/10—Driver interactions by alarm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/16—Driver interactions by display
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
- B60L2270/20—Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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)
Abstract
【課題】プリチャージを早期に完了させて、車両走行が可能になるまでの時間を短縮することができる電動車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】高電圧を蓄電可能な高電圧バッテリ2と、高電圧バッテリ2の出力電圧を降圧するDCDCコンバータ4と、DCDCコンバータ4の出力端子に接続された低電圧バッテリ3と、イグニッションスイッチがオンにされるとプリチャージコンタクタ12及びマイナスコンタクタ14をオンにしてコンデンサ41を充電するプリチャージを開始させるコントローラ7と、プリチャージ中にDCDCコンバータ4の出力電圧を低電圧バッテリ3と同じ電圧に設定する電圧調整部71と、を備える。
【選択図】図1To provide a control device for an electric vehicle capable of shortening a time required for pre-charging to be completed at an early stage and enabling vehicle travel.
A high voltage battery 2 capable of storing a high voltage, a DCDC converter 4 for stepping down an output voltage of the high voltage battery 2, a low voltage battery 3 connected to an output terminal of the DCDC converter 4, and an ignition switch. When turned on, the controller 7 that starts the precharge that turns on the precharge contactor 12 and the minus contactor 14 to charge the capacitor 41, and the output voltage of the DCDC converter 4 to the same voltage as the low voltage battery 3 during the precharge. A voltage adjusting unit 71 to be set.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電力により駆動される走行用モータなどの高電圧機器を搭載する車両において、車両の始動時など高電圧機器の駆動の際に、高電圧機器への過大な電力が急に流れることを防止する機能を備えた電動車両の制御装置に関する。 According to the present invention, in a vehicle equipped with a high-voltage device such as a traveling motor driven by electric power, excessive power to the high-voltage device suddenly flows when the high-voltage device is driven, such as when the vehicle is started. The present invention relates to a control device for an electric vehicle having a function of preventing the vehicle from moving.
走行駆動源として走行用モータを搭載した車両では、比較的高電圧、例えば、200V程度の直流電力を蓄える高電圧バッテリと、高電圧バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータによって変換された交流電力によって駆動される走行用モータとを備え、走行用モータの出力軸に動力伝達可能に連結された駆動輪を回転駆動することで車両を走行させている。 In a vehicle equipped with a traveling motor as a traveling drive source, a high voltage battery that stores DC power of a relatively high voltage, for example, about 200 V, an inverter that converts DC power of the high voltage battery into AC power, and conversion by the inverter The vehicle is caused to travel by rotationally driving a driving wheel that is connected to the output shaft of the traveling motor so as to transmit power.
このような車両は、高電圧バッテリとは別に、比較的低電圧、例えば、12Vの直流電力を蓄える低電圧バッテリを備え、この低電圧バッテリの電力によって車両の照明や車両を制御するための種々のコントローラなどの低電圧系機器を作動させている。 Such a vehicle includes a low-voltage battery that stores DC power of a relatively low voltage, for example, 12 V, separately from the high-voltage battery, and various kinds of vehicles for controlling the lighting of the vehicle and the vehicle by the power of the low-voltage battery. Low voltage system devices such as controllers are operated.
低電圧バッテリは、DC(direct current)DCコンバータを介して高電圧バッテリと接続され、高電圧バッテリの高電圧の出力電圧がDCDCコンバータで低電圧に変換されて低電圧バッテリに蓄電されるようになっている。 The low voltage battery is connected to the high voltage battery via a direct current (DC) DC converter so that the high voltage output voltage of the high voltage battery is converted into a low voltage by the DCDC converter and stored in the low voltage battery. It has become.
また、高電圧バッテリとインバータとの間には、高電圧バッテリとの電気的接続を断接するためのメインコンタクタが介装されている。また、インバータの入力端には、高電圧バッテリから供給される電圧変動を抑制するため、入力された電圧を平滑化するコンデンサが設けられている。 Further, a main contactor for connecting / disconnecting electrical connection with the high voltage battery is interposed between the high voltage battery and the inverter. In addition, a capacitor for smoothing the input voltage is provided at the input end of the inverter in order to suppress voltage fluctuation supplied from the high voltage battery.
しかしながら、メインコンタクタをオンにして高電圧バッテリからの直流電流をインバータに入力すると、コンデンサに極めて大きな電流が短時間に流れ込み、その結果、メインコンタクタの接点が溶着するなどの損傷を招く恐れがある。 However, if the main contactor is turned on and a direct current from a high voltage battery is input to the inverter, a very large current flows into the capacitor in a short time, which may result in damage such as welding of the contact of the main contactor. .
そこで、メインコンタクタと並列にプリチャージコンタクタとプリチャージ抵抗とを設け、メインコンタクタをオンにする前にプリチャージコンタクタをオンにして、コンデンサを徐々に充電し、高電圧バッテリとコンデンサとの電位差が小さくなったところでメインコンタクタをオンにする。このようなプリチャージ制御を行うことで、メインコンタクタの損傷等が生じないようにしている。 Therefore, a precharge contactor and a precharge resistor are provided in parallel with the main contactor, the precharge contactor is turned on before turning on the main contactor, the capacitor is gradually charged, and the potential difference between the high voltage battery and the capacitor is reduced. Turn the main contactor on when it gets smaller. By performing such precharge control, the main contactor is not damaged.
このような車両において、プリチャージ中にDCDCコンバータが動作すると、コンデンサのプリチャージに必要な電流がDCDCコンバータにて消費され、プリチャージが完了しないことになる。 In such a vehicle, when the DCDC converter operates during precharging, the current necessary for precharging the capacitor is consumed by the DCDC converter, and the precharging is not completed.
この問題を解決するため、DCDCコンバータの動作をオンまたはオフする動作許可信号をDCDCコンバータに入力して、プリチャージ中にはDCDCコンバータを動作させないようにする車両がある。このような車両では、動作許可信号を送信する通信線が断線した場合にも、DCDCコンバータが動作を継続できるように制御させるようになっている。 In order to solve this problem, there is a vehicle in which an operation permission signal for turning on or off the operation of the DCDC converter is input to the DCDC converter so that the DCDC converter is not operated during precharging. In such a vehicle, even when a communication line that transmits an operation permission signal is disconnected, the DCDC converter is controlled so that the operation can be continued.
したがって、通信線が断線していると、プリチャージ中にDCDCコンバータが動作してしまい、プリチャージが完了しなくなってしまう。
特許文献1においては、通信線が断線しているか否かを検出し、断線が検出された場合は、高電圧バッテリからの電力の供給を遮断してプリチャージを行わないで異常ランプを点灯するようになっている。
Therefore, if the communication line is disconnected, the DCDC converter operates during precharging, and precharging is not completed.
In Patent Document 1, it is detected whether or not the communication line is disconnected. When the disconnection is detected, the abnormal lamp is lit without shutting off the power supply from the high voltage battery and performing precharging. It is like that.
このような車両では、動作許可信号を送信する通信線が断線した場合には、プリチャージを実行できないので、DCDCコンバータの運転を開始できない。また、高電圧バッテリからの電力の供給が行われないため、インバータにも電力が供給されず、走行用モータを駆動することもできない。 In such a vehicle, when the communication line that transmits the operation permission signal is disconnected, the pre-charge cannot be performed, and thus the operation of the DCDC converter cannot be started. In addition, since power is not supplied from the high voltage battery, power is not supplied to the inverter, and the traveling motor cannot be driven.
このように、プリチャージ中にDCDCコンバータが動作すると、DCDCコンバータで電流が消費されてプリチャージが完了しなくなる。DCDCコンバータの動作を動作許可信号で停止させるようにしても、動作許可信号を送信する通信線が断線した場合には、DCDCコンバータが動作してしまいプリチャージが完了しなくなる。特許文献1では、通信線の断線を検出するようにしているが、検出してもプリチャージを完了させることはできず、車両走行ができなくなる。
そこで、本発明は、プリチャージを早期に完了させて、車両走行が可能になるまでの時間を短縮することができる電動車両の制御装置を提供することを目的としている。
Thus, when the DCDC converter operates during precharge, current is consumed by the DCDC converter and precharge is not completed. Even if the operation of the DCDC converter is stopped by the operation permission signal, if the communication line that transmits the operation permission signal is disconnected, the DCDC converter operates and precharging is not completed. In Patent Document 1, the disconnection of the communication line is detected, but even if it is detected, the precharge cannot be completed and the vehicle cannot travel.
Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle that can complete precharge early and reduce the time until the vehicle can travel.
上記課題を解決する電動車両の制御装置の発明の一態様は、高電圧の電力を蓄電可能な高電圧バッテリと、高電圧バッテリの出力電圧を降圧する電圧変換器と、電圧変換器の出力端子に接続された低電圧バッテリと、電圧変換器の入力端子間に接続されたコンデンサと、コンデンサのプリチャージを行うためのプリチャージ回路と、を備えた電動車両の制御装置であって、電圧変換器の出力電圧を調整する電圧調整部を備え、電圧調整部は、コンデンサのプリチャージ実施中に、電圧変換器の出力電圧を低電圧バッテリと同じ電圧に設定するものである。 An aspect of the invention of a control device for an electric vehicle that solves the above problems includes a high-voltage battery that can store high-voltage power, a voltage converter that steps down the output voltage of the high-voltage battery, and an output terminal of the voltage converter A control device for an electric vehicle comprising: a low-voltage battery connected to a capacitor; a capacitor connected between input terminals of the voltage converter; and a precharge circuit for precharging the capacitor. The voltage adjustment unit adjusts the output voltage of the battery, and the voltage adjustment unit sets the output voltage of the voltage converter to the same voltage as that of the low voltage battery during the precharge of the capacitor.
このように本発明の一態様によれば、プリチャージ実施中に電圧変換器の出力電圧を低電圧バッテリと同じ電圧にしているので、電圧変換器から電流が流れないようにすることができる。したがって、電圧変換器でプリチャージに必要な電流が消費されなくなり、プリチャージを早期に完了させて、車両走行が可能になるまでの時間を短縮することができる。 As described above, according to one aspect of the present invention, the output voltage of the voltage converter is set to the same voltage as that of the low voltage battery during the precharge, so that no current flows from the voltage converter. Therefore, the current required for precharging is not consumed by the voltage converter, and it is possible to shorten the time until the vehicle can run by completing precharging early.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電動車両の制御装置ついて詳細に説明する。
図1において、本実施形態の電動車両の制御装置を搭載した車両1は、高電圧バッテリ2と、低電圧バッテリ3と、DCDCコンバータ4と、高電圧系機器5と、低電圧系機器6と、コントローラ7とを含んで構成される。
Hereinafter, an electric vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, a vehicle 1 equipped with the control device for an electric vehicle according to the present embodiment includes a
高電圧バッテリ2は、例えば、ニッケル蓄電池やリチウム蓄電池等からなり、出力電圧が200V程度であり、複数のセルを直列に接続して構成されている。高電圧バッテリ2は、各セルのセル電圧を検出する電圧センサ21、高電圧バッテリ2の温度を検出する温度センサ22、充電電流及び放電電流を検出する電流センサ23などが設けられている。高電圧バッテリ2の出力端子にはDCDCコンバータ4と高電圧系機器5とが並列に接続されている。すなわち、高電圧バッテリ2は、DCDCコンバータ4と高電圧系機器5とに電力を供給する。高電圧系機器5は、車両1の走行駆動源である走行用モータの駆動を制御するモータインバータや空調用の電動コンプレッサなどが含まれる。
The
高電圧バッテリ2のプラス端子には、プラスコンタクタ11が接続されており、プラスコンタクタ11と並列にプリチャージコンタクタ12とプリチャージ抵抗13との直列接続回路が接続されている。高電圧バッテリ2のマイナス端子には、マイナスコンタクタ14が接続されている。プラスコンタクタ11、プリチャージコンタクタ12、マイナスコンタクタ14は、高電圧バッテリ2とDCDCコンバータ4及び高電圧系機器5との接続をオンまたはオフするスイッチである。プラスコンタクタ11、プリチャージコンタクタ12、マイナスコンタクタ14のオンまたはオフは、コントローラ7によって制御される。
A plus contactor 11 is connected to the plus terminal of the
低電圧バッテリ3は、例えば、鉛蓄電池からなり、出力電圧が12V程度であり、車両1の電装系などからなる各種の低電圧系機器6を駆動させる電力を供給する。
DCDCコンバータ4は、高電圧バッテリ2の高電圧の出力電圧を低電圧に変換して低電圧バッテリ3に供給する。DCDCコンバータ4は、コンデンサ41と、トランジスタ42と、高電圧側コイル43と、低電圧側コイル44と、鉄心45と、制御部46と、コンデンサ電圧センサ47とを含んで構成される。
The low voltage battery 3 is made of, for example, a lead storage battery, has an output voltage of about 12 V, and supplies electric power for driving various low voltage system devices 6 such as an electrical system of the vehicle 1.
The
コンデンサ41は、高電圧バッテリ2からの入力端子間に接続され、高電圧バッテリ2から供給される電力の電圧変動を抑制して平滑化させる。コンデンサ41には、コンデンサ41の端子間電圧を検出するコンデンサ電圧センサ47が設けられている。
The capacitor 41 is connected between the input terminals from the
高電圧側コイル43は、コンデンサ41と並列に接続されている。低電圧側コイル44は、鉄心45を挟んで高電圧側コイル43に対向して設けられている。高電圧側コイル43に電流が流れると磁界が生じ、この磁界により低電圧側コイル44側にも磁界が生じ電流が流れる。高電圧側コイル43の巻数と低電圧側コイル44の巻数の比により低電圧側コイル44側の電圧が決まる。このように、DCDCコンバータ4は、本発明における電圧変換器を構成する。
The high
トランジスタ42は、高電圧側コイル43と直列に接続され、高電圧側コイル43に流れる電流のオンまたはオフを行うものである。制御部46がトランジスタ42のオンの期間とオフの期間を制御することにより低電圧側コイル44側の電圧を制御することができる。制御部46には、コントローラ7から動作許可信号が送信される通信線と電圧指令信号が送信される通信線が接続されている。
The
制御部46は、動作許可信号がオフの間は、トランジスタ42をオフにすることで、高電圧側コイル43に電流が流れないようにして、DCDCコンバータ4が動作しないようにする。制御部46は、動作許可信号がオンの間は、電圧指令信号の電圧値に応じてトランジスタ42のオンまたはオフを制御して、低電圧側コイル44の電圧値が電圧指令信号の電圧値になるように制御する。DCDCコンバータ4の出力には、低電圧バッテリ3と低電圧系機器6とが並列に接続されている。
The
コントローラ7は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。 The controller 7 includes a computer unit that includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an input port, and an output port.
コントローラ7のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをコントローラ7として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、コントローラ7において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、コントローラ7として機能する。 The ROM of the controller 7 stores a program for causing the computer unit to function as the controller 7 along with various control constants and various maps. That is, in the controller 7, the computer unit functions as the controller 7 when the CPU executes a program stored in the ROM.
コントローラ7の入力ポートには、電圧センサ21と、温度センサ22と、電流センサ23と、コンデンサ電圧センサ47とを含む各種センサ類が接続されている。一方、コントローラ7の出力ポートには、プラスコンタクタ11と、プリチャージコンタクタ12と、マイナスコンタクタ14と、DCDCコンバータ4とを含む各種制御対象類が接続されている。なお、動作許可信号が送信される通信線は、例えば、通信線の電位を参照することで断線しているか否かをコントローラ7側で検出することができるようになっている。DCDCコンバータ4は、動作許可信号が送信される通信線が断線した場合には、動作を継続するように構成されている。
Various sensors including a
コントローラ7は、不図示のイグニッションスイッチがオンされると、処理を開始し、動作許可信号をオフにしてDCDCコンバータ4の動作を停止させ、プリチャージコンタクタ12とマイナスコンタクタ14をオンにして、コンデンサ41を充電するプリチャージを開始する。このように、プリチャージコンタクタ12及びマイナスコンタクタ14をオンした時の閉回路をプリチャージ回路という。
When an ignition switch (not shown) is turned on, the controller 7 starts processing, turns off the operation permission signal to stop the operation of the
そして、コントローラ7は、例えば、電圧センサ21の検出する高電圧バッテリ2の電圧と、コンデンサ電圧センサ47の検出するコンデンサ41の電圧との差が、予め設定された値以下になった場合、プリチャージが完了したと判定する。プリチャージが完了したと判定すると、コントローラ7は、プラスコンタクタ11をオンにし、プリチャージコンタクタ12をオフにし、動作許可信号をオンにしてDCDCコンバータ4の動作を開始させる。
Then, for example, when the difference between the voltage of the
コントローラ7は、DCDCコンバータ4の出力電圧を調整する電圧調整部71を備えている。電圧調整部71は、プリチャージ中のDCDCコンバータ4の出力電圧を、低電圧系機器6への電力供給が低電圧バッテリ3からのみとなりDCDCコンバータ4から出力電流が流れないような値、例えば、低電圧バッテリ3の出力電圧と同じ値に設定する。
The controller 7 includes a
具体的には、コントローラ7は、イグニッションスイッチがオンされると、DCDCコンバータ4への動作許可信号をオフにするとともに、プリチャージコンタクタ12及びマイナスコンタクタ14をオンにする。また、電圧調整部71は、DCDCコンバータ4への電圧指令信号を、例えば12Vとして送信する。
Specifically, when the ignition switch is turned on, the controller 7 turns off the operation permission signal to the
そして、コントローラ7は、プリチャージの完了を監視する。プリチャージが完了したと判定すると、コントローラ7は、プラスコンタクタ11をオンにし、プリチャージコンタクタ12をオフにし、DCDCコンバータ4への動作許可信号をオンとして送信する。また、電圧調整部71は、DCDCコンバータ4への電圧指令信号を通常値の、例えば、14Vとして送信する。
Then, the controller 7 monitors the completion of precharge. When it is determined that the precharge is completed, the controller 7 turns on the plus contactor 11, turns off the
このように、プリチャージ中のDCDCコンバータ4への電圧指令信号を、低電圧系機器6への電力供給が低電圧バッテリ3からのみとなり、DCDCコンバータ4から出力電流が流れないような値に設定しているため、DCDCコンバータ4が動作を開始した場合でも、DCDCコンバータ4から出力電流が流れないため、プリチャージを早期に完了させることができる。
In this way, the voltage command signal to the
以上のように構成された本実施形態に係る電動車両の制御装置によるプリチャージ制御処理について、図2を参照して説明する。なお、以下に説明するプリチャージ制御処理は、イグニッションスイッチがオンにされると実行される。 A precharge control process performed by the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. The precharge control process described below is executed when the ignition switch is turned on.
まず、コントローラ7は、マイナスコンタクタ14をオンにする(ステップS100)。次いで、電圧調整部71は、DCDCコンバータ4への電圧指令信号をプリチャージ用に、例えば、12Vに設定する(ステップS101)。次いで、コントローラ7は、DCDCコンバータ4への動作許可信号をオフとして送信する(ステップS102)。そして、コントローラ7は、プリチャージコンタクタ12をオンにする(ステップS103)。
First, the controller 7 turns on the minus contactor 14 (step S100). Next, the
次いで、コントローラ7は、プリチャージが完了したか否かを判定する(ステップS104)。プリチャージが完了していないと判定した場合、コントローラ7は、ステップS104の処理を繰り返し、プリチャージの完了を待ち合わせる。 Next, the controller 7 determines whether or not the precharge is completed (step S104). When it is determined that the precharge is not completed, the controller 7 repeats the process of step S104 and waits for the completion of the precharge.
一方、プリチャージが完了したと判定した場合、コントローラ7は、プラスコンタクタ11をオンにする(ステップS105)。次いで、コントローラ7は、プリチャージコンタクタ12をオフにする(ステップS106)。次いで、電圧調整部71は、DCDCコンバータ4への電圧指令信号を通常値の、例えば14Vに設定する(ステップS107)。次いで、コントローラ7は、DCDCコンバータ4への動作許可信号をオンとして送信し(ステップS108)、処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the precharge is completed, the controller 7 turns on the plus contactor 11 (step S105). Next, the controller 7 turns off the precharge contactor 12 (step S106). Next, the
このようなプリチャージ制御処理による動作について図3を参照して説明する。なお、DCDCコンバータ4への電圧指令信号は、最初からプリチャージ用の12Vとなっている。
まず、T1においてマイナスコンタクタ14がオンにされ、T2においてプリチャージコンタクタ12がオンにされると、コンデンサ41への充電が開始され、コンデンサ41の電圧が上昇していく。
The operation by such precharge control processing will be described with reference to FIG. The voltage command signal to the
First, when the
そして、T3のタイミングで、高電圧バッテリ2の電圧200Vと、コンデンサ41の電圧との差が、予め設定された値以下になり、プリチャージが完了したと判定され、プラスコンタクタがオンにされる。次いで、T4においてプリチャージコンタクタ12がオフにされ、DCDCコンバータ4への電圧指令信号が12Vから14Vに変更される。次いで、T5においてDCDCコンバータ4への動作許可信号がオンにされ、DCDCコンバータ4が動作を開始する。
Then, at the timing of T3, the difference between the voltage 200V of the
このように、本実施形態では、プリチャージ実施中にDCDCコンバータ4への電圧指令信号を低電圧バッテリ3と同じ電圧(12V)に設定しているため、DCDCコンバータ4による低電圧系機器6への電流の供給を止めることができる。したがって、DCDCコンバータ4でプリチャージに必要な電流が消費されなくなり、早期にプリチャージを完了させて、車両走行が可能となるまでの時間を短縮させることができる。
Thus, in this embodiment, since the voltage command signal to the
なお、本実施形態においては、プリチャージを実施している間はDCDCコンバータ4への電圧指令信号を低電圧バッテリ3と同じ電圧にしていたが、プリチャージ実施中において動作許可指令を送信する通信線の断線を検出した場合のみDCDCコンバータ4への電圧指令信号を低電圧バッテリ3と同じ電圧にするようにしてもよい。
In the present embodiment, the voltage command signal to the
このように、プリチャージ実施中に動作許可指令を送信する通信線の断線を検出した場合のみDCDCコンバータ4への電圧指令信号を低電圧バッテリ3と同じ電圧にしているため、動作許可指令を送信する通信線が断線したときのみDCDCコンバータ4による低電圧系機器6への電流の供給を止めることができ、動作許可指令を送信する通信線が断線したときでも早期にプリチャージを完了させて、車両走行が可能となるまでの時間を短縮させることができる。
Thus, since the voltage command signal to the
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 高電圧バッテリ
3 低電圧バッテリ
4 DCDCコンバータ(電圧変換器)
7 コントローラ
11 プラスコンタクタ
12 プリチャージコンタクタ
13 プリチャージ抵抗
14 マイナスコンタクタ
41 コンデンサ
42 トランジスタ
46 制御部
47 コンデンサ電圧センサ
71 電圧調整部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7 Controller 11
Claims (2)
前記高電圧バッテリの出力電圧を降圧する電圧変換器と、
前記電圧変換器の出力端子に接続された低電圧バッテリと、
前記電圧変換器の入力端子間に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサのプリチャージを行うためのプリチャージ回路と、
を備えた電動車両の制御装置であって、
前記電圧変換器の出力電圧を調整する電圧調整部を備え、
前記電圧調整部は、前記コンデンサのプリチャージ実施中に、前記電圧変換器の出力電圧を前記低電圧バッテリと同じ電圧に設定する電動車両の制御装置。 A high voltage battery capable of storing high voltage power; and
A voltage converter for stepping down the output voltage of the high voltage battery;
A low voltage battery connected to the output terminal of the voltage converter;
A capacitor connected between the input terminals of the voltage converter;
A precharge circuit for precharging the capacitor;
An electric vehicle control device comprising:
A voltage adjustment unit for adjusting the output voltage of the voltage converter;
The voltage regulator is a control device for an electric vehicle that sets the output voltage of the voltage converter to the same voltage as that of the low-voltage battery during the precharge of the capacitor.
前記電圧調整部は、前記動作許可信号が送信される前記通信線が断線したときのみ、前記電圧変換器の出力電圧を前記低電圧バッテリと同じ電圧に設定する請求項1に記載の電動車両の制御装置。 The voltage converter is configured to be able to control operation or stop by an operation permission signal transmitted via a communication line,
2. The electric vehicle according to claim 1, wherein the voltage adjustment unit sets the output voltage of the voltage converter to the same voltage as that of the low-voltage battery only when the communication line to which the operation permission signal is transmitted is disconnected. Control device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014130994A JP2016010280A (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Control device for electric vehicles |
| DE112015002971.0T DE112015002971T8 (en) | 2014-06-26 | 2015-06-22 | Electric vehicle control device |
| PCT/JP2015/067834 WO2015199012A1 (en) | 2014-06-26 | 2015-06-22 | Control device for electric vehicle |
| CN201580002691.1A CN105764737A (en) | 2014-06-26 | 2015-06-22 | Control device for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014130994A JP2016010280A (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Control device for electric vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016010280A true JP2016010280A (en) | 2016-01-18 |
Family
ID=54938094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014130994A Pending JP2016010280A (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Control device for electric vehicles |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016010280A (en) |
| CN (1) | CN105764737A (en) |
| DE (1) | DE112015002971T8 (en) |
| WO (1) | WO2015199012A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101994183B1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-09-30 | 주식회사 만도 | Apparatus for controlling precharge of mild hybrid system and method thereof |
| JP2020198741A (en) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 株式会社デンソー | Charge control device |
| DE102022122907A1 (en) | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Suzuki Motor Corporation | VEHICLE CONTROL DEVICE |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106004446B (en) * | 2016-05-31 | 2018-07-10 | 北京现代汽车有限公司 | Charge control method, system and the entire car controller of electric vehicle low tension battery |
| CN106427619B (en) * | 2016-09-22 | 2019-03-12 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Battery system, powering method and device |
| JP6493353B2 (en) * | 2016-10-13 | 2019-04-03 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply system |
| JP6959575B2 (en) * | 2017-11-16 | 2021-11-02 | 三菱自動車工業株式会社 | Power control device for electric vehicles |
| JP6965830B2 (en) * | 2018-05-24 | 2021-11-10 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle power supply |
| CN111347911B (en) * | 2018-12-21 | 2021-12-07 | 比亚迪股份有限公司 | Vehicle, power battery charging device and direct current charging protection system |
| CN112297845B (en) * | 2019-07-31 | 2022-05-13 | 比亚迪股份有限公司 | Power supply control system and method and vehicle |
| CN110723030A (en) * | 2019-11-14 | 2020-01-24 | 深圳市福瑞电气有限公司 | Pre-charging starting circuit and method for DCDC converter for fuel cell vehicle |
| CN111016655B (en) * | 2019-12-16 | 2021-03-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Charging control circuit and method for air conditioner of electric automobile and voltage detection method |
| CN111216556A (en) * | 2020-02-20 | 2020-06-02 | 新石器慧通(北京)科技有限公司 | Low-voltage power storage unit charging control method and system and unmanned vehicle |
| JP7464440B2 (en) * | 2020-04-30 | 2024-04-09 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle Power System |
| CN112234682A (en) * | 2020-11-05 | 2021-01-15 | 江苏海湾电气科技有限公司 | Power supply circuit and protection module |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107620A (en) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Nippondenso Co Ltd | Abnormality monitor of dc-dc converter for electric automobile |
| JP2011229340A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Power unit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5605135B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-10-15 | 中西金属工業株式会社 | Self-propelled transport system using a capacitor and secondary battery as power source |
| CN103042927B (en) * | 2012-12-17 | 2015-11-18 | 联合汽车电子有限公司 | A kind of trailer protective circuit of new-energy automobile and its implementation |
-
2014
- 2014-06-26 JP JP2014130994A patent/JP2016010280A/en active Pending
-
2015
- 2015-06-22 CN CN201580002691.1A patent/CN105764737A/en active Pending
- 2015-06-22 WO PCT/JP2015/067834 patent/WO2015199012A1/en not_active Ceased
- 2015-06-22 DE DE112015002971.0T patent/DE112015002971T8/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107620A (en) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Nippondenso Co Ltd | Abnormality monitor of dc-dc converter for electric automobile |
| JP2011229340A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Power unit |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101994183B1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-09-30 | 주식회사 만도 | Apparatus for controlling precharge of mild hybrid system and method thereof |
| JP2020198741A (en) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 株式会社デンソー | Charge control device |
| JP7200830B2 (en) | 2019-06-04 | 2023-01-10 | 株式会社デンソー | charging controller |
| DE102022122907A1 (en) | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Suzuki Motor Corporation | VEHICLE CONTROL DEVICE |
| US12304344B2 (en) | 2021-10-01 | 2025-05-20 | Suzuki Motor Corporation | Vehicle control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105764737A (en) | 2016-07-13 |
| DE112015002971T5 (en) | 2017-03-09 |
| DE112015002971T8 (en) | 2017-05-18 |
| WO2015199012A1 (en) | 2015-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2016010280A (en) | Control device for electric vehicles | |
| US9868358B2 (en) | Power conversion system suppressing reduction in conversion efficiency | |
| KR20170065741A (en) | Method and system of controlling vehicle electric power for jump start | |
| CN109756014B (en) | Power supply system for vehicle | |
| KR20160088822A (en) | Electric power storage system | |
| JP5835136B2 (en) | In-vehicle charging controller | |
| JP6759216B2 (en) | Power supply and electric vehicle equipped with this power supply | |
| CN111746308B (en) | Electric power system and control method thereof | |
| JP2009112194A (en) | Electric automobile, and charging method of secondary battery of electric automobile | |
| KR20120081824A (en) | Electric vehicle and operating method | |
| US11970081B2 (en) | Battery charging apparatus and method for vehicle | |
| JP2014075297A (en) | Power storage system | |
| JP2013149471A (en) | Secondary battery control device | |
| JP2019088141A (en) | Electric power system for vehicle | |
| US9669728B2 (en) | System and method for controlling LDC of hybrid vehicle | |
| JP5704747B2 (en) | Charge control unit | |
| JP2014176269A (en) | Vehicular power supply device | |
| JP2011229340A (en) | Power unit | |
| US20200307382A1 (en) | Vehicle | |
| KR102336964B1 (en) | Battery for hybrid vehicle and control method thereof | |
| US20230318336A1 (en) | Battery module including a multi-function relay driver | |
| KR101866001B1 (en) | Method and system for controlling low voltage dc/dc comverter for hybrid electric vehicle | |
| CN112848931B (en) | Charging method of vehicle-mounted charger, vehicle-mounted charger and vehicle | |
| WO2014125737A1 (en) | Battery control apparatus and power supply control method | |
| JP5758234B2 (en) | Power storage system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171003 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180327 |