JP2019176559A - Vehicle power unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される車両用電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device mounted on a vehicle.
車両に搭載される車両用電源装置として、モータにインバータを介して接続される蓄電体を備えた電源装置が提案されている(特許文献1および2参照)。また、特許文献1および2に記載される電源装置には、インバータと蓄電体との間の脈動電流を整流する平滑コンデンサが設けられている。
As a vehicle power supply device mounted on a vehicle, a power supply device including a power storage unit connected to a motor via an inverter has been proposed (see
ところで、平滑コンデンサの静電容量は、脈動電流の整流能力から設定されるだけではなく、電子部品を過電圧より保護する観点からも設定されている。例えば、モータ発電中にインバータから蓄電体が切り離された場合には、インバータから平滑コンデンサに発電電力が向かうことになる。このとき、平滑コンデンサの静電容量が十分に確保されていなかった場合には、平滑コンデンサによって発電電力を十分に吸収できずに、回路内の電圧が大きく上昇して電子部品に過度な電圧を印加してしまう虞がある。そこで、モータ発電中にインバータから蓄電体が切り離された場合であっても、回路内の電圧を過度に上昇させないように、平滑コンデンサの静電容量は整流能力を超えて設定されることが多い。 By the way, the electrostatic capacitance of the smoothing capacitor is set not only from the rectification ability of the pulsating current but also from the viewpoint of protecting the electronic component from overvoltage. For example, when the power storage unit is disconnected from the inverter during motor power generation, the generated power is directed from the inverter to the smoothing capacitor. At this time, if the smoothing capacitor does not have sufficient electrostatic capacity, the smoothing capacitor cannot sufficiently absorb the generated power, and the voltage in the circuit rises significantly, causing an excessive voltage to be applied to the electronic component. There is a risk of application. Therefore, even when the power storage unit is disconnected from the inverter during motor power generation, the capacitance of the smoothing capacitor is often set to exceed the rectification capability so as not to excessively increase the voltage in the circuit. .
また、脈動電流の整流時には平滑コンデンサに電力が蓄えられるため、車両使用後には平滑コンデンサに残存する電力を放出することが望ましい。そこで、電源装置に平滑コンデンサ用の放電回路を設けることにより、車両使用後に放電回路を用いて平滑コンデンサを放電させることが考えられている。しかしながら、部品保護の観点から平滑コンデンサの静電容量が大きく設定されていた場合には、平滑コンデンサから放出される電力も増加するため、これに合わせて放電回路の容量を増やすことが求められていた。つまり、前述したように、車両用電源装置の構成部品を保護するため、平滑コンデンサの静電容量を大きく設定することは、放電回路の容量を増やして車両用電源装置のコストを増加させる要因となっていた。 Further, since electric power is stored in the smoothing capacitor when pulsating current is rectified, it is desirable to discharge the electric power remaining in the smoothing capacitor after the vehicle is used. Therefore, it is considered that the smoothing capacitor is discharged using the discharge circuit after use of the vehicle by providing a discharge circuit for the smoothing capacitor in the power supply device. However, if the capacitance of the smoothing capacitor is set to be large from the viewpoint of component protection, the electric power discharged from the smoothing capacitor also increases, so it is required to increase the capacity of the discharge circuit accordingly. It was. That is, as described above, in order to protect the components of the vehicle power supply device, increasing the capacitance of the smoothing capacitor is a factor that increases the capacity of the discharge circuit and increases the cost of the vehicle power supply device. It was.
本発明の目的は、車両用電源装置の構成部品を保護しつつ、車両用電源装置のコストを低減することにある。 The objective of this invention is reducing the cost of the power supply device for vehicles, protecting the component of the power supply device for vehicles.
本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、走行用モータにインバータを介して接続される蓄電体と、前記インバータと前記蓄電体との間に設けられ、オン状態とオフ状態とに制御されるコンタクタと、前記コンタクタと前記インバータとの間に設けられ、前記インバータに並列接続される第1コンデンサと、抵抗器とこれに直列接続される第1スイッチとを備え、前記第1コンデンサに並列接続される放電回路部と、第2コンデンサとこれに直列接続される第2スイッチとを備え、前記第1コンデンサに並列接続されるコンデンサ回路部と、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを制御するスイッチ制御部と、を有し、前記スイッチ制御部は、前記走行用モータの回生発電中に前記コンタクタがオン状態からオフ状態に制御される場合に、前記第1スイッチをオン状態に制御し、前記第2スイッチをオン状態に制御する。 The vehicle power supply device of the present invention is a vehicle power supply device mounted on a vehicle, and is provided between a power storage unit connected to a traveling motor via an inverter, between the inverter and the power storage unit, A contactor controlled between an on state and an off state; a first capacitor provided between the contactor and the inverter; connected in parallel to the inverter; a resistor; and a first switch connected in series to the resistor A discharge circuit unit connected in parallel to the first capacitor, a second capacitor and a second switch connected in series to the capacitor, and a capacitor circuit unit connected in parallel to the first capacitor; A switch control unit that controls the first switch and the second switch, wherein the switch control unit determines whether the contactor is in an on state during regenerative power generation of the traveling motor. If it is controlled to be off, and controls the first switch to the ON state, and controls the second switch to the on state.
本発明によれば、スイッチ制御部は、走行用モータの回生発電中にコンタクタがオン状態からオフ状態に制御される場合に、第1スイッチをオン状態に制御し、第2スイッチをオン状態に制御する。これにより、車両用電源装置の構成部品を保護しつつ、車両用電源装置のコストを低減することができる。 According to the present invention, the switch control unit controls the first switch to the on state and the second switch to the on state when the contactor is controlled from the on state to the off state during regenerative power generation of the traveling motor. Control. Thereby, the cost of the vehicle power supply device can be reduced while protecting the components of the vehicle power supply device.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[車両構成]
図1は本発明の一実施の形態である車両用電源装置10が搭載された車両11の構成例を示す概略図である。図1に示すように、車両11には、車輪12に連結される走行用モータ13が設けられている。また、車両11には、走行用モータ13の通電状態を制御するインバータユニット14が設けられるとともに、インバータユニット14に通電ケーブル15を介して接続されるバッテリパック16が設けられている。車両加速時には、バッテリパック16から走行用モータ13に電力が供給され、走行用モータ13は力行状態に制御される。一方、車両減速時には、走行用モータ13は回生発電状態に制御され、走行用モータ13からバッテリパック16に電力が供給される。なお、走行用モータ13としては、例えば、同期モータや誘導モータ等の三相交流モータが用いられる。
[Vehicle configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a
車両11には、マイコンや駆動回路等からなるコントローラ20が設けられている。コントローラ20は、各種センサや図示しない他のコントローラ等からの情報に基づいて、インバータユニット14およびバッテリパック16を制御する。コントローラ20に接続されるセンサ類としては、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルセンサ21、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサ22、車速を検出する車速センサ23、制御システムの起動時や停止時に乗員に操作される起動スイッチ24、および車両11の衝突を検出する加速度センサ25等がある。また、コントローラ20には、低電圧バッテリ(制御系電源)26が接続されている。
The
[電源回路]
車両用電源装置10が備える電源回路30について説明する。図2は電源回路30の一例を示した回路図である。図2に示すように、バッテリパック16は、高電圧バッテリ(蓄電体)31およびコンタクタ32を有している。コンタクタ32は、高電圧バッテリ31の正極側に接続された正極ライン33に設けられる正極リレー34、この正極リレー34に並列接続されるプリチャージリレー35、および高電圧バッテリ31の負極側に接続された負極ライン36に設けられる負極リレー37によって構成されている。なお、プリチャージリレー35には、プリチャージ抵抗38が直列接続されている。
[Power supply circuit]
The
コンタクタ32を構成する、正極リレー34、負極リレー37およびプリチャージリレー35は、コントローラ20のコンタクタ制御部39から出力される制御信号によって、オン状態とオフ状態とに制御される。つまり、コンタクタ制御部39からの制御信号によって、コンタクタ32はオン状態(通電状態)とオフ状態(非通電状態)とに制御される。コンタクタ32を構成するリレー34,35,37は、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるリレーであっても良く、半導体素子によって構成されるリレーであっても良い。
The
インバータユニット14は、インバータ40、メインコンデンサ(第1コンデンサ)C1、放電回路部41、およびコンデンサ回路部42を有している。インバータ40には、複数のスイッチング素子からなる三相ブリッジ回路43が設けられている。コントローラ20のインバータ制御部44から出力される制御信号によって、三相ブリッジ回路43のスイッチング素子はオン状態とオフ状態とに制御される。これにより、モータ各相の図示しない界磁コイルの通電状態を制御することができ、走行用モータ13のトルクや回転数を制御することができる。
The
また、メインコンデンサC1、放電回路部41およびコンデンサ回路部42は、インバータ40に対して並列接続される。つまり、インバータ40の正極側に接続された正極ライン45と、インバータ40の負極側に接続された負極ライン46とは、メインコンデンサC1を介して互いに接続されている。また、正極ライン45と負極ライン46とは、放電回路部41を介して互いに接続されており、正極ライン45と負極ライン46とは、コンデンサ回路部42を介して互いに接続されている。
The main capacitor C1, the
インバータ40に並列接続される放電回路部41は、放電抵抗(抵抗器)R1と、これに直列接続される第1スイッチSW1と、を備えている。放電回路部41の第1スイッチSW1は、コントローラ20の第1スイッチ制御部(スイッチ制御部)51から出力される制御信号によって、オン状態(通電状態)とオフ状態(非通電状態)とに制御される。このスイッチSW1は、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良く、半導体素子によって構成されるスイッチであっても良い。
The
インバータ40に並列接続されるコンデンサ回路部42は、サブコンデンサ(第2コンデンサ)C2と、これに直列接続される第2スイッチSW2と、を備えている。さらに、コンデンサ回路部42には、第2スイッチSW2に並列接続されるダイオードD1が設けられている。コンデンサ回路部42の第2スイッチSW2は、コントローラ20の第2スイッチ制御部(スイッチ制御部)52から出力される制御信号によって、オン状態(通電状態)とオフ状態(非通電状態)とに制御される。このスイッチSW2は、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良く、半導体素子によって構成されるスイッチであっても良い。
The
[コンタクタの切替制御]
続いて、コンタクタ32の切替制御について説明する。制御システムの停止中に起動スイッチ24がON操作されると、車両11の制御システムが起動されるとともに、コンタクタ制御部39によってコンタクタ32がオフ状態からオン状態に制御される。コンタクタ32をオフ状態からオン状態に制御する際には、例えば、プリチャージリレー35、負極リレー37、正極リレー34の順に、各リレーがオン状態に切り替えられる。このように、正極リレー34よりも先にプリチャージリレー35をオン状態に制御することにより、プリチャージ抵抗38を介してメインコンデンサC1に電流を流すことができるため、メインコンデンサC1に対する突入電流を抑制することができる。なお、正極リレー34がオン状態に切り替えられると、プリチャージリレー35はオフ状態に切り替えられる。
[Contactor switching control]
Next, switching control of the
一方、制御システムの起動中に起動スイッチ24がOFF操作されると、車両11の制御システムが停止されるとともに、コンタクタ制御部39によってコンタクタ32がオン状態からオフ状態に制御される。コンタクタ32をオン状態からオフ状態に制御する際には、例えば、負極リレー37、正極リレー34の順に、各リレーがオフ状態に切り替えられる。なお、起動スイッチ24のOFF操作によってコンタクタ32をオフ状態に切り替える際には、走行用モータ13の力行状態や発電状態を解消し、コンタクタ32の通電電流を十分に低下させた後に、コンタクタ32がオン状態からオフ状態に切り替えられる。
On the other hand, if the
ところで、コンタクタ32がオン状態からオフ状態に切り替えられる状況としては、前述した起動スイッチ24のOFF操作による通常遮断に限られることはなく、強制的にコンタクタ32をオフ状態に切り替える強制遮断がある。コンタクタ32が強制遮断される状況としては、例えば、加速度センサ25によって車両11の衝突が検出される状況や、コントローラ20から低電圧バッテリ26が切り離される状況がある。すなわち、車両衝突が検出された場合や、コントローラ20の電源である制御系電源が失われた場合等には、起動スイッチ24がOFF操作されていない場合であっても、強制的にコンタクタ32がオン状態からオフ状態に切り替えられる。また、コンタクタ32の強制遮断時には、コンタクタ32の素早い切り替えが求められるため、走行用モータ13の力行状態や発電状態の解消を待たずに、コンタクタ32がオン状態からオフ状態に切り替えられる。
By the way, the situation where the
[スイッチSW1,SW2の切替制御]
続いて、放電回路部41を構成するスイッチSW1の切替制御、およびコンデンサ回路部42を構成するスイッチSW2の切替制御について説明する。図3はスイッチSW1,SW2の切替制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図3には、コンタクタ32を通常遮断または強制遮断する際のスイッチSW1,SW2の切替制御が示されている。なお、図3および後述する図4〜図7においては、コンタクタ32およびスイッチSW1,SW2のオン状態を「ON」と記載し、コンタクタ32およびスイッチSW1,SW2のオフ状態を「OFF」と記載する。
[Switch control of switches SW1 and SW2]
Next, switching control of the switch SW1 constituting the
図3に示すように、ステップS10では、スイッチSW1,SW2がオフ状態に制御される。つまり、コンタクタ32がオン状態である場合には、スイッチSW1,SW2がオフ状態に制御され、電源回路30から放電回路部41およびコンデンサ回路部42が切り離される。続いて、ステップS11に進み、コンタクタ32が通常遮断される状況であるか否かが判定される。ステップS11において、コンタクタ32が通常遮断される状況であると判定された場合、つまり起動スイッチ24がOFF操作された場合には、ステップS12に進み、走行用モータ13の力行状態や発電状態が停止される。そして、続くステップS13では、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。
As shown in FIG. 3, in step S10, the switches SW1 and SW2 are controlled to be turned off. That is, when the
一方、ステップS11において、コンタクタ32が通常遮断される状況ではないと判定された場合には、ステップS14に進み、コンタクタ32が強制遮断される状況であるか否かが判定される。ステップS14において、コンタクタ32が強制遮断される状況であると判定された場合、つまり車両衝突が発生した場合や制御系電源が失われた場合等には、ステップS15に進み、走行用モータ13が回生発電中であるか否かが判定される。ステップS15において、走行用モータ13が回生発電中ではないと判定された場合には、ステップS13に進み、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。一方、ステップS15において、走行用モータ13が回生発電中であると判定された場合、つまり走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32がオフ状態に制御される場合には、ステップS16に進み、スイッチSW1,SW2がオン状態に制御される。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the
前述したように、コンタクタ32が通常遮断される場合には、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。つまり、コンタクタ32が通常遮断によってオフ状態に制御される場合には、後述するように、電源回路30からサブコンデンサC2を切り離したまま、電源回路30に放電抵抗R1が接続される。また、コンタクタ32が強制遮断される状況であっても、走行用モータ13が回生発電を行っていない場合には、同様に、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。
As described above, when the
一方、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32が強制遮断される場合には、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオン状態に制御される。つまり、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32が強制遮断される場合には、後述するように、電源回路30にサブコンデンサC2が接続されるとともに、電源回路30に放電抵抗R1が接続される。
On the other hand, when the
[コンタクタ通常遮断]
次いで、コンタクタ32が通常遮断された後のメインコンデンサC1の放電状況について説明する。図4および図5はコンタクタ32が通常遮断された後の放電状況の一例を示す図である。図4および図5には、走行用モータ13が回生発電を行っている状態から、コンタクタ32を通常遮断した状況が示されている。
[Contactor normal shutoff]
Next, the discharge state of the main capacitor C1 after the
図4(a)に黒塗りの矢印で示すように、走行用モータ13が回生発電状態に制御される場合には、走行用モータ13から高電圧バッテリ31に向けて回生電力が供給される。そして、コンタクタ32を通常遮断によってオフ状態に切り替える際には、図4(b)に示すように、走行用モータ13の回生発電を停止させることにより、インバータ40から高電圧バッテリ31に向かう回生電力が解消され、その後、図4(c)に示すように、コンタクタ32がオフ状態に切り替えられる。このように、コンタクタ32がオフ状態に切り替えられた場合であっても、平滑コンデンサとして機能していたメインコンデンサC1には所定の電力が蓄えられている。
As indicated by the black arrows in FIG. 4A, when the traveling
そこで、コンタクタ32がオフ状態に切り替えられると、メインコンデンサC1に残存する電力を放出するため、図5(a)に示すように、スイッチSW1がオン状態に切り替えられ、電源回路30に放電抵抗R1が接続される。これにより、メインコンデンサC1から放電抵抗R1に電流が供給され、メインコンデンサC1の電力が徐々に放出される。そして、スイッチSW1が所定時間に渡ってオン状態に保持され、メインコンデンサC1の放電が完了すると、スイッチSW1はオフ状態に切り替えられる。
Therefore, when the
[回生発電かつコンタクタ強制遮断]
次いで、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32が強制遮断された後のメインコンデンサC1の放電状況について説明する。図6および図7はコンタクタ32が強制遮断された後の放電状況の一例を示す図である。図6および図7には、走行用モータ13が回生発電を行っている状態から、コンタクタ32を強制遮断した状況が示されている。
[Regenerative power generation and contactor forced shut-off]
Next, the discharge state of the main capacitor C1 after the
図5(a)に黒塗りの矢印で示すように、走行用モータ13が回生発電状態に制御される場合には、走行用モータ13から高電圧バッテリ31に向けて回生電力が供給される。そして、図5(b)に示すように、車両11が衝突した場合や制御系電源が失われた場合には、コンタクタ32が強制遮断によって直にオフ状態に切り替えられる。つまり、インバータ40から高電圧バッテリ31に回生電力を供給している状態のもとで、コンタクタ32が強制的にオフ状態に切り替えられ、インバータ40から高電圧バッテリ31が切り離されるため、電源回路30の過度な電圧上昇を招いてしまう虞がある。
As indicated by the black arrows in FIG. 5A, when the traveling
そこで、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32がオフ状態に制御される場合には、図6(c)に示すように、スイッチSW1,SW2がオフ状態からオン状態に切り替えられる。これにより、図6(c)に黒塗りの矢印で示すように、インバータ40から高電圧バッテリ31に向けて出力されていた回生電力は、メインコンデンサC1に供給されるだけでなく、サブコンデンサC2や放電抵抗R1に供給される。つまり、メインコンデンサC1とサブコンデンサC2とによって多くの回生電力を受けることができるため、高電圧バッテリ31の切り離しに伴う電源回路30の過度な電圧上昇を抑えることができる。このように、過度な電圧上昇を抑制することができるため、電源回路30の電子部品を過電圧から保護することができる。
Therefore, when the
また、スイッチSW1,SW2がオン状態に切り替えられることから、図7(a)に黒塗りの矢印で示すように、メインコンデンサC1およびサブコンデンサC2から放電抵抗R1に電流が供給され、メインコンデンサC1およびサブコンデンサC2の電力が徐々に放出される。そして、スイッチSW1,SW2が所定時間に渡ってオン状態に保持され、メインコンデンサC1およびサブコンデンサC2の放電が完了すると、スイッチSW1,SW2はオフ状態に切り替えられる。 Further, since the switches SW1 and SW2 are switched on, current is supplied from the main capacitor C1 and the sub-capacitor C2 to the discharge resistor R1, as indicated by the solid arrows in FIG. 7A, and the main capacitor C1. And the electric power of the sub capacitor C2 is gradually discharged. When the switches SW1 and SW2 are kept on for a predetermined time and the main capacitor C1 and the sub capacitor C2 are completely discharged, the switches SW1 and SW2 are turned off.
[まとめ]
前述したように、コンタクタ32が通常遮断される場合、つまり走行用モータ13の回生発電を停止してからコンタクタ32をオフ状態に制御する場合には、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。また、コンタクタ32が強制遮断される状況であっても走行用モータ13が回生発電を行っていない場合には、同様に、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。つまり、走行用モータ13が回生発電以外の状態のもとで、コンタクタ32がオン状態からオフ状態に制御される場合には、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオフ状態に制御される。
[Summary]
As described above, when the
これにより、電源回路30に対して放電抵抗R1が接続されるため、メインコンデンサC1から放電抵抗R1に電流を供給することができ、メインコンデンサC1に蓄えられていた電力を放出することができる。なお、コンタクタ32が通常遮断される場合や、コンタクタ32が強制遮断される状況であっても走行用モータ13が回生発電していない場合には、スイッチSW2はオフ状態に維持されるため、電源回路30からサブコンデンサC2は切り離されている。つまり、通常時には、サブコンデンサC2から放電抵抗R1に電流が供給されないため、放電電力を下げて放電抵抗R1の耐久性を向上させることができる。
Thereby, since the discharge resistor R1 is connected to the
一方、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32が強制遮断される場合、つまり走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32がオン状態からオフ状態に制御される場合には、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオン状態に制御される。このように、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32が強制遮断される状況とは、インバータ40から高電圧バッテリ31に対する回生電力の供給中に、コンタクタ32の強制遮断によって高電圧バッテリ31が切り離される状況であり、行き先を失った回生電力が電源回路30の電子部品に印加される状況である。
On the other hand, when the
このような状況においては、スイッチSW1がオン状態に制御され、スイッチSW2がオン状態に制御されるため、電源回路30に対してサブコンデンサC2が接続されるとともに、電源回路30に対して放電抵抗R1が接続される。これにより、図6(c)に示すように、インバータ40から出力される回生電力は、メインコンデンサC1に供給されるだけでなく、サブコンデンサC2や放電抵抗R1に対して供給される。つまり、メインコンデンサC1とサブコンデンサC2とによって多くの回生電力を受けることができるため、電源回路30内の過度な電圧上昇を抑制することができる。すなわち、多くの回生電力の受け入れが求められる状況においては、一時的にサブコンデンサC2分の静電容量を増加させることができるため、電源回路30内の過度な電圧上昇を抑制することができ、電源回路30を構成する電子部品つまり構成部品を保護することができる。
In such a situation, the switch SW1 is controlled to be in the on state and the switch SW2 is controlled to be in the on state, so that the sub capacitor C2 is connected to the
また、前述したように、多くの回生電力の受け入れが求められる状況においては、サブコンデンサC2を併用するようにしたので、メインコンデンサC1の静電容量を適切に設定することができる。つまり、メインコンデンサC1の静電容量を設定する際には、強制遮断時の過度な電圧上昇を想定して静電容量を大きく設定するのではなく、平滑コンデンサとして機能させる観点から静電容量を適切に設定することができる。これにより、メインコンデンサC1および放電抵抗R1の容量を下げることができ、車両用電源装置10のコストを低減することができる。すなわち、メインコンデンサC1の静電容量を大きく設計することは、メインコンデンサC1からの放電電力を増加させるとともに、この放電電力に合わせて放電抵抗R1の容量を増加させる要因であるが、この問題を解消して放電抵抗R1の容量を抑えることができる。
Further, as described above, in a situation where it is required to accept a large amount of regenerative power, since the sub capacitor C2 is used together, the capacitance of the main capacitor C1 can be set appropriately. In other words, when setting the capacitance of the main capacitor C1, the capacitance is set from the viewpoint of functioning as a smoothing capacitor, rather than setting the capacitance large assuming an excessive voltage rise during forced cutoff. It can be set appropriately. Thereby, the capacity | capacitance of the main capacitor | condenser C1 and the discharge resistance R1 can be lowered | hung, and the cost of the
[他の実施形態]
図2に示した構成例では、低電圧バッテリ26を電源とするコントローラ20によって、スイッチSW1,SW2を制御しているが、これに限られることはなく、電源回路30から電源を確保する他のコントローラによって、スイッチSW1,SW2を制御しても良い。ここで、図8は本発明の他の実施の形態である車両用電源装置60が備える電源回路30の一例を示した回路図である。なお、図8において、図2示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Other Embodiments]
In the configuration example shown in FIG. 2, the switches SW <b> 1 and SW <b> 2 are controlled by the
図8に示すように、車両用電源装置60には、マイコンや駆動回路等からなる第1コントローラ61が設けられており、マイコンや駆動回路等からなる第2コントローラ62が設けられている。第1コントローラ61には、コンタクタ32を制御するコンタクタ制御部39が設けられており、インバータ40を制御するインバータ制御部44が設けられている。また、第2コントローラ62には、第1スイッチSW1を制御する第1スイッチ制御部51が設けられており、第2スイッチSW2を制御する第2スイッチ制御部52が設けられている。なお、第1コントローラ61と第2コントローラ62とは、車載ネットワーク63を介して互いに通信自在に接続されている。
As shown in FIG. 8, the vehicular
第1コントローラ61には、電源として低電圧バッテリ26が接続されている。また、第2コントローラ62には、降圧回路部64を介してメインコンデンサC1が接続されている。メインコンデンサC1に並列接続される降圧回路部64は、抵抗R2とこれに直列接続されるツェナーダイオードZDとを備えている。そして、ツェナーダイオードZDには、第2コントローラ62が並列接続されている。
A
このように、ツェナーダイオードZDに第2コントローラ62を並列接続することにより、ツェナーダイオードZDの端子間に発生する電圧を、第2コントローラ62の電源として用いることができる。これにより、万が一、低電圧バッテリ26が失われた場合であっても、第2コントローラ62を適切に機能させることができ、コンタクタ32の遮断状況に応じて、スイッチSW1,SW2を適切に制御することができる。なお、メインコンデンサC1から放電抵抗R1に電流が流れ、メインコンデンサC1の電圧が低下する場合であっても、所定時間に渡ってツェナーダイオードZDの端子間電圧は一定に保たれるため、第2コントローラ62を適切に機能させることができる。
Thus, by connecting the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述したように、走行用モータ13の回生発電中にコンタクタ32がオフ状態に制御される場合に、スイッチSW1,SW2はオン状態に制御されている。この場合には、スイッチSW1よりも先にスイッチSW2をオン状態に制御しても良く、スイッチSW2よりも先にスイッチSW2をオン状態に制御しても良く、スイッチSW1とスイッチSW2とを同時にオン状態に制御しても良い。また、車両用電源装置10,60が搭載される車両11としては、動力源として走行用モータ13のみを備えた電気自動車に限られることはなく、動力源として走行用モータ13およびエンジンを備えたハイブリッド車両であっても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. As described above, when the
図示する例では、バッテリパック16にコンタクタ32が組み込まれているが、これに限られることはなく、バッテリパック16とは別個にコンタクタ32が設けられていても良い。また、図示する例では、インバータユニット14に、メインコンデンサC1、サブコンデンサC2および放電抵抗R1が組み込まれているが、これに限られることはなく、インバータユニット14とは別個に、メインコンデンサC1、サブコンデンサC2および放電抵抗R1が設けられていても良い。また、図示する例では、コンデンサ回路部42にダイオードD1を設けているが、これに限られることはなく、コンデンサ回路部42からダイオードD1を削減しても良い。また、図示する例では、第1スイッチ制御部51と第2スイッチ制御部52とによってスイッチ制御部を構成しているが、これに限られることはなく、1つのスイッチ制御部によって第1スイッチSW1および第2スイッチSW2を制御しても良い。
In the illustrated example, the
10 車両用電源装置
11 車両
13 走行用モータ
26 低電圧バッテリ(制御系電源)
31 高電圧バッテリ(蓄電体)
32 コンタクタ
40 インバータ
41 放電回路部
42 コンデンサ回路部
51 第1スイッチ制御部(スイッチ制御部)
52 第2スイッチ制御部(スイッチ制御部)
60 車両用電源装置
C1 メインコンデンサ(第1コンデンサ)
C2 サブコンデンサ(第2コンデンサ)
R1 放電抵抗(抵抗器)
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
DESCRIPTION OF
31 High-voltage battery (storage battery)
32
52 Second switch controller (switch controller)
60 Vehicle power supply device C1 Main capacitor (first capacitor)
C2 Sub capacitor (second capacitor)
R1 Discharge resistance (resistor)
SW1 First switch SW2 Second switch
Claims (5)
走行用モータにインバータを介して接続される蓄電体と、
前記インバータと前記蓄電体との間に設けられ、オン状態とオフ状態とに制御されるコンタクタと、
前記コンタクタと前記インバータとの間に設けられ、前記インバータに並列接続される第1コンデンサと、
抵抗器とこれに直列接続される第1スイッチとを備え、前記第1コンデンサに並列接続される放電回路部と、
第2コンデンサとこれに直列接続される第2スイッチとを備え、前記第1コンデンサに並列接続されるコンデンサ回路部と、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを制御するスイッチ制御部と、
を有し、
前記スイッチ制御部は、前記走行用モータの回生発電中に前記コンタクタがオン状態からオフ状態に制御される場合に、前記第1スイッチをオン状態に制御し、前記第2スイッチをオン状態に制御する、
車両用電源装置。 A vehicle power supply device mounted on a vehicle,
A power storage unit connected to the traveling motor via an inverter;
A contactor provided between the inverter and the power storage unit, and controlled to be in an on state and an off state;
A first capacitor provided between the contactor and the inverter and connected in parallel to the inverter;
A discharge circuit unit including a resistor and a first switch connected in series to the resistor, and connected in parallel to the first capacitor;
A capacitor circuit unit including a second capacitor and a second switch connected in series to the second capacitor, and connected in parallel to the first capacitor;
A switch controller for controlling the first switch and the second switch;
Have
The switch control unit controls the first switch to an on state and the second switch to an on state when the contactor is controlled from an on state to an off state during regenerative power generation of the traveling motor. To
Vehicle power supply device.
前記スイッチ制御部は、前記走行用モータが回生発電以外の状態のもとで、前記コンタクタがオン状態からオフ状態に制御される場合に、前記第1スイッチをオン状態に制御し、前記第2スイッチをオフ状態に制御する、
車両用電源装置。 The vehicle power supply device according to claim 1,
The switch control unit controls the first switch to an on state when the contactor is controlled from an on state to an off state under a state other than the regenerative power generation. Control the switch to the off state,
Vehicle power supply device.
前記スイッチ制御部は、前記コンタクタがオン状態である場合に、前記第1スイッチをオフ状態に制御し、前記第2スイッチをオフ状態に制御する、
車両用電源装置。 In the vehicle power supply device according to claim 1 or 2,
The switch control unit controls the first switch to an off state and the second switch to an off state when the contactor is in an on state.
Vehicle power supply device.
前記走行用モータの回生発電中に前記車両が衝突すると、前記走行用モータの回生発電中に前記コンタクタがオン状態からオフ状態に制御される、
車両用電源装置。 In the vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 3,
When the vehicle collides during regenerative power generation of the travel motor, the contactor is controlled from an on state to an off state during regenerative power generation of the travel motor.
Vehicle power supply device.
前記走行用モータの回生発電中に制御系電源が失われると、前記走行用モータの回生発電中に前記コンタクタがオン状態からオフ状態に制御される、
車両用電源装置。 In the vehicle power supply device according to any one of claims 1 to 3,
When the control system power supply is lost during the regenerative power generation of the travel motor, the contactor is controlled from the on state to the off state during the regenerative power generation of the travel motor.
Vehicle power supply device.
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