JP6965608B2 - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP6965608B2 JP6965608B2 JP2017136989A JP2017136989A JP6965608B2 JP 6965608 B2 JP6965608 B2 JP 6965608B2 JP 2017136989 A JP2017136989 A JP 2017136989A JP 2017136989 A JP2017136989 A JP 2017136989A JP 6965608 B2 JP6965608 B2 JP 6965608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- charging current
- current
- output voltage
- engine
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or discharging 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 discharging 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—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
- H02J1/08—Three-wire DC power distribution systems; Systems having more than three wires
- H02J1/082—DC supplies with two or more different DC voltage levels
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/94—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
- B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
- H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
- H02J2105/33—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Details of circuit arrangements for charging or discharging batteries or supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/96—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery voltage
-
- 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
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.
ハイブリッド自動車等の車両において、高電圧の第1のバッテリから供給された電力を電圧変換部により降圧して第2のバッテリに充電する技術がある。従来のこの種の技術として特許文献1に記載の充電制御装置が知られている。特許文献1に記載の充電制御装置は、電圧変換部の出力電流および電気部品への負荷電流に基づいて第2のバッテリの充電電流を算出する充電電流算出手段と、充電電流が規定値を超えないように電圧変換部の出力電圧を制御する充電制御手段とを備えている。
In a vehicle such as a hybrid vehicle, there is a technique of stepping down the electric power supplied from the high voltage first battery by a voltage converter to charge the second battery. The charge control device described in
しかしながら、特許文献1に記載の充電制御装置のように、充電電流が規定値を超えないように電圧変換部の出力電圧を制御するだけでは、充電電流が規定値以下である限り電圧変換部の出力電圧が上昇し続けてしまう。
However, as in the charging control device described in
このため、特許文献1に記載の充電制御装置は、電圧変換部に電力を供給する第1のバッテリの充電状態が著しく低下するおそれがあった。また、特許文献1に記載の充電制御装置は、電圧変換部に電力を供給すべくモータが発電を行うことで、車両の走行性能や加速応答性が低下したり、燃費が悪化したりするおそれがあった。
Therefore, in the charge control device described in
そこで、本発明は、車両の加速応答性や燃費を向上させることができる電力変換装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of improving the acceleration response and fuel efficiency of a vehicle.
上記課題を解決するため本発明は、モータと、第1バッテリと、第2バッテリと、を備え、前記モータが前記第1バッテリに接続された車両に搭載される電力変換装置であって、前記第1バッテリと前記第2バッテリの間に接続され、前記モータによって発電された電力および前記第1バッテリから供給された電力を変圧して前記第2バッテリに供給する電圧変換器と、前記電圧変換器の出力電圧を制御する出力電圧制御部と、を備え、前記出力電圧制御部は、前記モータ又は前記第1バッテリから前記電圧変換器へ電力が供給されている間は前記電圧変換器から前記第2バッテリへ常に電力が供給されるよう制御し、前記第2バッテリに充電される充電電流が第1所定電流未満であることを実施条件として、前記充電電流が前記第1所定電流よりも小さい第2所定電流未満に低下するよう前記出力電圧を制御する充電電流低減制御を実施することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a power conversion device including a motor, a first battery, and a second battery, and the motor is mounted on a vehicle connected to the first battery. A voltage converter connected between the first battery and the second battery, transforming the power generated by the motor and the power supplied from the first battery and supplying the second battery, and the voltage conversion. The output voltage control unit includes an output voltage control unit that controls the output voltage of the device, and the output voltage control unit is said to be the voltage converter from the voltage converter while power is being supplied from the motor or the first battery to the voltage converter. The charging current is smaller than the first predetermined current, provided that power is always supplied to the second battery and the charging current charged in the second battery is less than the first predetermined current. It is characterized in that charging current reduction control for controlling the output voltage is performed so as to reduce the current to less than the second predetermined current.
このように、本発明によれば、車両の加速応答性や燃費を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the acceleration responsiveness and fuel efficiency of the vehicle.
本発明の一実施の形態に係る電力変換装置は、モータと、第1バッテリと、第2バッテリと、を備え、モータが第1バッテリに接続された車両に搭載される電力変換装置であって、第1バッテリと第2バッテリの間に接続され、モータによって発電された電力および第1バッテリから供給された電力を変圧して第2バッテリに供給する電圧変換器と、電圧変換器の出力電圧を制御する出力電圧制御部と、を備え、出力電圧制御部は、第2バッテリに充電される充電電流が第1所定電流未満であることを実施条件として、充電電流が第1所定電流よりも小さい第2所定電流未満に低下するよう出力電圧を制御する充電電流低減制御を実施することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る電力変換装置は、車両の加速応答性や燃費を向上させることができる。 The power conversion device according to the embodiment of the present invention is a power conversion device including a motor, a first battery, and a second battery, and the motor is mounted on a vehicle connected to the first battery. , A voltage converter connected between the first battery and the second battery, transforming the power generated by the motor and the power supplied from the first battery and supplying it to the second battery, and the output voltage of the voltage converter. The output voltage control unit includes an output voltage control unit that controls the above, and the output voltage control unit has a charging current that is greater than the first predetermined current, provided that the charging current charged in the second battery is less than the first predetermined current. It is characterized in that charging current reduction control for controlling the output voltage so as to reduce the current to less than a small second predetermined current is performed. Thereby, the power conversion device according to the embodiment of the present invention can improve the acceleration response and the fuel consumption of the vehicle.
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る電力変換装置について詳細に説明する。 Hereinafter, the power conversion device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1において、本発明の一実施例に係る車両1は、エンジン2と、スタータ3と、モータ4と、第1バッテリとしてのメインバッテリ5と、第2バッテリとしてのサブバッテリ6と、電圧変換器としてのDC(direct current)DCコンバータ11と、出力電圧制御部としての制御部12とを含んで構成される。DCDCコンバータ11および制御部12は電力変換装置10を構成する。
In FIG. 1, the
エンジン2には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン2は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行うように構成されている。
A plurality of cylinders are formed in the
スタータ3はエンジン2の図示しないクランクシャフトに連結されており、DCDCコンバータ11またはサブバッテリ6から電力が供給されて回転することで、エンジン2を始動するようになっている。
The
モータ4は、図示しないベルトなどを介してエンジン2のクランクシャフトに連結されている。モータ4は、電力が供給されることによりモータトルクを発生する電動機の機能と、エンジン2から伝達された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。
The motor 4 is connected to the crankshaft of the
モータ4は、電動機として機能することで、エンジン2の動力をモータトルクによりアシストしたり、モータトルクのみで車両1を駆動させたりすることができるようになっている。このように、車両1はエンジン2とモータ4とにより走行可能なハイブリッド車両として構成されている。
By functioning as an electric motor, the motor 4 can assist the power of the
メインバッテリ5は、例えばリチウムイオン蓄電池で構成されている。このメインバッテリ5は、モータ4およびDCDCコンバータ11と電気的に接続されている。メインバッテリ5の出力電圧は、例えば、約48Vである。このメインバッテリ5には、約48Vより大きい電圧でモータ4から電力が充電されるようになっている。
The main battery 5 is composed of, for example, a lithium ion storage battery. The main battery 5 is electrically connected to the motor 4 and the
サブバッテリ6は、例えば鉛蓄電池で構成されている。このサブバッテリ6は、スタータ3と、電気負荷である車両負荷14と、DCDCコンバータ11と電気的に接続されている。サブバッテリ6の出力電圧は、例えば、約12Vである。サブバッテリ6には、電流センサ6Aが接続されている。電流センサ6Aは、サブバッテリ6の充電電流(受け入れ電流)および放電電流を検出する。電流センサ6Aは、制御部12に接続されている。
The sub-battery 6 is composed of, for example, a lead storage battery. The sub-battery 6 is electrically connected to the
DCDCコンバータ11はサブバッテリ6とメインバッテリ5との間に接続されている。DCDCコンバータ11は、モータ4によって発電された電力およびメインバッテリ5から供給された電力を変圧し、変圧した電力をサブバッテリ6に供給することができるようになっている。より詳しくは、DCDCコンバータ11は、モータ4によって発電、またはメインバッテリ5から供給された48Vの電力を12Vに降圧し、降圧した電力をサブバッテリ6に供給する。
The
制御部12は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、バックアップ用のデータなどを保存する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。すなわち、制御部12は、制御対象を電気的に制御するECU(Electronic Control Unit)である。
The
これらのコンピュータユニットのROMには、各種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制御部12としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。CPUがRAMを作業領域としてROMに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例における制御部12としてそれぞれ機能する。制御部12の入力ポートには、上述の電流センサ6Aが接続されている。制御部12の出力ポートには、DCDCコンバータ11を含む各種制御対象類が接続されている。
In the ROM of these computer units, various constants, various maps, and the like, as well as programs for causing the computer unit to function as the
制御部12は、DCDCコンバータ11の出力電圧を制御するようになっている。詳しくは、制御部12は、通常制御として、サブバッテリ6の充電状態(SOC:State Of Charge)や性能に応じた充電電流がサブバッテリ6に充電されるように、DCDCコンバータ11の出力電圧を制御するようになっている。
The
したがって、DCDCコンバータ11に対するこのような通常制御時において、サブバッテリ6の充電状態が大きいときはサブバッテリ6への充電電流が小さくなるように制御される。
Therefore, in such a normal control of the
ここで、一般的に、鉛蓄電池等のバッテリに対する充電手法として、充電状態が十分に大きく満充電に近い状態であっても充電を継続する手法が用いられる。 Here, generally, as a charging method for a battery such as a lead storage battery, a method of continuing charging even when the charged state is sufficiently large and the state is close to full charge is used.
しかし、サブバッテリ6に常に充電を行うようにした場合、モータ4またはメインバッテリ5の少なくとも一方から常にDCDCコンバータ11に電力を供給する必要がある。
However, when the sub-battery 6 is constantly charged, it is necessary to constantly supply power to the
そのため、モータ4が発電をするためにエンジントルクの一部が用いられることで、車両1の加速応答性の悪化や燃費の悪化が引き起こされてしまう。また、メインバッテリ5からDCDCコンバータ11に電力が供給されることで、メインバッテリ5の充電状態が低下し、モータ4によりエンジン2をアシストする走行の頻度や、モータ4のみにより走行する頻度が低下し、ハイブリッド車両の優位性を発揮できなくなったり、燃費が悪化してしまう可能性がある。
Therefore, a part of the engine torque is used for the motor 4 to generate electric power, which causes deterioration of the acceleration responsiveness of the
そこで、制御部12は、車両1の加速応答性や燃費が悪化することを抑制すべく、サブバッテリ6への充電電流が小さい状況では、充電電流を更に小さくするようにDCDCコンバータ11の出力電圧を制御するようになっている。
Therefore, in order to suppress deterioration of acceleration responsiveness and fuel efficiency of the
具体的には、制御部12は、サブバッテリ6に充電される充電電流Iが所定電流I1未満であることを実施条件として、充電電流Iが所定電流I2未満に低下するようDCDCコンバータ11の出力電圧を制御する充電電流低減制御を実施するようになっている。所定電流I1は本発明における第1所定電流に対応し、所定電流I2は本発明における第2所定電流に対応する。
Specifically, the
また、制御部12は、充電電流低減制御の実施条件が満たされてから所定時間T2が経過するまでの間、充電電流低減制御を実施するようになっている。所定時間T2は本発明における所定時間に対応する。
Further, the
また、制御部12は、スタータ3によりエンジン2が始動後最初の充電電流低減制御が実行される前であり、かつ充電電流Iが所定電流I1未満であること、または、エンジン2が始動後最初の充電電流低減制御が実行された後であり、かつ充電電流Iが所定電流I1より大きい所定電流I3未満であること、の何れかを実施条件として、充電電流低減制御の実施条件が満たされてから所定時間T1が経過するまでの間、充電電流低減制御を実施するようになっている。所定電流I3は本発明における第3所定電流に対応する。
Further, in the
以上のように構成された本実施例に係る電力変換装置の制御部12による出力電圧制御動作について、図2を参照して説明する。この出力電圧制御動作は、DCDCコンバータ11の出力電圧を制御する動作であり、制御部12が起動している間は予め設定された時間間隔で実行される。
The output voltage control operation by the
なお、出力電圧制御動作で用いるフラグfは0または1の何れかに設定されるようになっている。エンジン2が始動してから始動後最初の充電電流低減制御が完了するまでの間でなく、かつ、充電電流低減制御が実行されることが望ましくない場合、フラグfが1に設定され、エンジン2が始動してから始動後最初の充電電流低減制御が完了されるまでの間か、または充電電流低減制御を実行してもよい場合、フラグfが0に設定される。ここで充電電流低減制御が実行されることが望ましくない場合とは、具体的には充電電流低減制御の実行時間が所定時間(Ta)を越えた場合である。
The flag f used in the output voltage control operation is set to either 0 or 1. If it is not between the start of the
フラグfを管理する理由を以下に説明する。エンジン2の始動直後(始動後最初)に充電電流低減制御を実行するか否かの判定に用いられる充電電流の閾値I1は、エンジン2の始動直後以外である場合に充電電流低減制御を実行するか否かの判定に用いられる充電電流の閾値I3よりも小さい。このため、フラグfを用いない場合、エンジン2の始動後に充電電流が閾値I1未満になるよりも前に閾値I3未満となり、充電電流低減制御が開始されてしまう。本実施例では、エンジン2の始動後最初の充電電流低減制御は、充電電流が閾値I1未満になったことを条件として実行するために、最初の充電電流低減制御が完了するまでの間、フラグfを0に設定し、充電電流低減制御のうち、エンジン2の始動後最初に行うものとそうでないものとで、フラグの条件を異ならせる。これにより、エンジン2の始動後最初に充電電流低減制御が実行されるまではフラグがf=0のため、後述するステップS8がNOとなり、充電電流がI3未満になったとしてもI1未満でない限りは充電電流低減制御が実行されることがない。
The reason for managing the flag f will be described below. The charge current threshold value I1 used for determining whether or not to execute the charge current reduction control immediately after the
ステップS1において、制御部12は、スタータ3によるエンジン2(図中、ENGと記す)の始動から所定時間T1が経過しておりかつ充電電流IがI<I1でありかつフラグfがf=0であるか否かを判定する。ステップS1で3つの条件の全てが成立している場合はステップS1の判定がYESとなり、何れかの条件が成立していない場合はステップS1の判定がNOとなる。
In step S1, the
ステップS1の判定がNOの場合、制御部12は後述するステップS7に移行する。ステップS1の判定がYESの場合、制御部12は、ステップS2でタイマTaのカウント(0からのカウントアップ)を開始し、ステップS3でタイマTaが所定時間T2未満(Ta<T2)であるか否かを判定する。
If the determination in step S1 is NO, the
ステップS3でTa<T2が成立している場合、制御部12は、ステップS4で充電電流IがI<I2に低下するようDCDCコンバータ11を制御する充電電流低減制御を実施し、今回の動作を終了する。
When Ta <T2 is established in step S3, the
ステップS3でTa<T2が成立していない場合、制御部12は、ステップS5でフラグfを1に設定し、ステップS6でタイマTaを0にリセットする。
If Ta <T2 is not established in step S3, the
次いで、制御部12は、ステップS7でタイマTbのカウント(0からのカウントアップ)を開始し、ステップS8でTbが所定時間T3以上(Tb≧T3)かつ充電電流IがI<I3かつフラグfがf=1であるか否かを判定する。これらの3つの条件の全てが成立している場合はステップS8の判定がYESとなり、何れかの条件が成立していない場合はステップS8の判定がNOとなる。
Next, the
ステップS8の判定がNOの場合、制御部12は、ステップS9でDCDCコンバータ11に対して通常制御を実施し、今回の動作を終了する。制御部12は、ステップS9の通常制御において、サブバッテリ6の充電状態や性能に応じた充電電流がサブバッテリ6に充電されるようにDCDCコンバータ11の出力電圧を制御する。
If the determination in step S8 is NO, the
ステップS8の判定がYESの場合、制御部12は、ステップS10でフラグfを0に設定し、ステップS11でタイマTbを0にリセットし、ステップS4に進む。
If the determination in step S8 is YES, the
図2の出力電圧制御動作において、スタータ3によるエンジン2の始動直後は、ステップS1、S8がNOとなり、ステップS1、ステップS7、S8、S9と推移する。
In the output voltage control operation of FIG. 2, immediately after the
その後、タイマTaがTa<T2の間は、ステップS1およびS3がYESとなり、ステップS1、S2、S3、S4と推移する。 After that, while the timer Ta is Ta <T2, steps S1 and S3 become YES, and the process changes to steps S1, S2, S3, and S4.
その後、タイマTaがTa≧T2となるため、ステップS1がYES、ステップS3およびS8がNOとなり、ステップS1、S2、S3、S5、S6、S7、S8、S9と推移する。 After that, since the timer Ta becomes Ta ≧ T2, step S1 becomes YES, steps S3 and S8 become NO, and steps S1, S2, S3, S5, S6, S7, S8, and S9.
その後、タイマTbがTb<T3の間は、ステップS1、S8がNOとなり、ステップS1、ステップS7、S8、S9と推移する。 After that, while the timer Tb is Tb <T3, steps S1 and S8 become NO, and the process changes to step S1, step S7, S8, and S9.
その後、タイマTbがTb≧T3となるため、ステップS1がNO、ステップS8がYESとなり、ステップS1、S7、S8、S10、S11、S4と推移する。 After that, since the timer Tb becomes Tb ≧ T3, step S1 becomes NO, step S8 becomes YES, and the transitions to steps S1, S7, S8, S10, S11, and S4.
制御部12により出力電圧制御動作が実施されることでサブバッテリ6の充電電流(以下、単に充電電流という)およびDCDCコンバータ11の出力電圧(以下、単に出力電圧という)は図3に示すように推移する。
When the output voltage control operation is performed by the
図3において、時刻t0で、エンジン2の始動のためにスタータ3が駆動されたことで、サブバッテリ6から電力が持ち出されて充電量が低下する。このとき、サブバッテリ6の充電量が低下するため、充電電流IがI3よりも大きな値で充電が開始される。その後、充電が進むにつれてサブバッテリ6の充電量が増加し、充電電流Iが低下し始める。その後、時刻t1で充電電流IがI<I1になる。その後、時刻t2において、エンジン2の始動時(時刻t0)から所定時間T1が経過したため、充電電流低減制御が実施される。この充電電流低減制御において、充電電流IがI<I2に低下するようDCDCコンバータ11の出力電圧が低下される。なお、図3のタイミングチャートは一例であり、エンジン2の始動時(時刻t0)から所定時間T1が経過した後に充電電流IがI<I1になった場合は、充電電流IがI<I1になったタイミングで充電電流低減制御が実施される。
In FIG. 3, when the
その後、時刻t2から所定時間T2が経過するまで充電電流低減制御が実施される。そして、所定時間T2の経過後の時刻t3で、充電電流低減制御から通常制御に切り替えられたことで、充電電流Iが所定閾値I3以上に上昇する。 After that, the charging current reduction control is performed from the time t2 until the predetermined time T2 elapses. Then, at time t3 after the elapse of the predetermined time T2, the charging current reduction control is switched to the normal control, so that the charging current I rises to the predetermined threshold value I3 or higher.
その後、時刻t4で充電電流IがI<I3になる。その後、時刻t5において、時刻t3から所定時間T3が経過したため、充電電流低減制御が実施され、充電電流IがI<I2に低下するようDCDCコンバータ11の出力電圧が低下される。なお、図3のタイミングチャートは一例であり、所定時間T3が経過した後に充電電流IがI<I3になった場合は、そのタイミングで充電電流低減制御が実施される。
After that, at time t4, the charging current I becomes I <I3. After that, at time t5, since the predetermined time T3 has elapsed from time t3, the charging current reduction control is executed, and the output voltage of the
このように、上述の実施例では、制御部12は、サブバッテリ6に充電される充電電流Iが所定電流I1未満であることを実施条件として、充電電流Iが所定電流I2未満に低下するよう出力電圧を制御する充電電流低減制御を実施する。
As described above, in the above-described embodiment, the
これにより、サブバッテリ6への充電電流Iが所定電流I1未満の場合は、サブバッテリ6への早急な充電が必要ではないため、充電電流Iがさらに小さくなるようにDCDCコンバータ11の出力電圧が制御されるので、モータ4またはメインバッテリ5からサブバッテリ6への電力供給が抑制される。このため、車両1の加速応答性や燃費を向上させることができる。
As a result, when the charging current I to the sub-battery 6 is less than the predetermined current I1, the sub-battery 6 does not need to be charged immediately, so that the output voltage of the
また、上述の実施例では、制御部12は、充電電流低減制御の実施条件が満たされてから所定時間T2が経過するまでの間、充電電流低減制御を実施する。
Further, in the above-described embodiment, the
これにより、サブバッテリ6への充電電流が所定電流I1未満の場合は、所定時間T2が経過するまでの間、充電電流Iがさらに小さくなるようにDCDCコンバータ11の出力電圧が制御されるので、所定時間T2の間だけモータ4またはメインバッテリ5からサブバッテリ6への電力供給が抑制される。
As a result, when the charging current to the sub-battery 6 is less than the predetermined current I1, the output voltage of the
このため、サブバッテリ6の充電状態が著しく低下することを防止しながら、車両1の加速応答性や燃費を向上させることができる。
Therefore, it is possible to improve the acceleration responsiveness and fuel efficiency of the
また、上述の実施例では、車両1は、エンジン2と、サブバッテリ6から電力が供給されることでエンジン2を始動させるスタータとを備えている。そして、制御部12は、スタータ3によりエンジン2が始動後最初の充電電流低減制御が実行される前であり、かつ充電電流Iが所定電流I1未満であること、または、エンジン2が始動後最初の充電電流低減制御が実行された後であり、かつ充電電流Iが所定電流I1より大きい所定電流I3未満であること、の何れかを実施条件として、充電電流低減制御の実施条件が満たされてから所定時間T2が経過するまでの間、充電電流低減制御を実施する。
Further, in the above-described embodiment, the
このように、エンジン2の始動時は、スタータ3に電力を供給することによりサブバッテリ6が電圧降下して一時的に充電電流Iが増加するため、所定電流I1を閾値として充電電流低減制御が実施される。
As described above, when the
一方、エンジン2の非始動時は、所定電流I1よりも大きな所定電流I3を閾値として充電電流低減制御が実施される。
On the other hand, when the
すなわち、サブバッテリ6からスタータ3に大きな電力が持ち出されるエンジン2の始動時は小さな閾値(所定電流I1)を用いているのに対し、エンジン2の非始動時は大きな閾値(所定電流I3)を用いている。このため、エンジン2の始動時は、エンジン2の非始動時と比較してより充電電流が小さくなるまで充電電流を制限せずに充電できるため、エンジン2を始動させる際に大きな電力が持ち出されたサブバッテリ6を充分に充電することができる。
That is, a small threshold value (predetermined current I1) is used when the
このように、エンジン2の始動時と非始動時に応じて、充電電流低減制御を実施する充電電流の閾値を異ならせることで、サブバッテリ6の充電状態が著しく低下することを防止しながら、車両1の加速応答性や燃費を向上させることができる。
In this way, by making the threshold value of the charging current for performing the charging current reduction control different depending on whether the
なお、上述の実施例では、ステップS1において、充電電流IがI1未満であることを満たすか否かを判定条件の1つとしたが、この判定条件の代わりに充電電流IがI1未満でありかつI2以上であるか、または充電電流低減制御を実行中であるかのいずれかを満たすか否かを判定条件として用いても良い。この構成によれば、スタータによるENG始動から所定時間T1経過しており、かつ、フラグf=0である場合に、かつ充電電流Iが下降してI1未満となると充電電流低減制御を開始することができる。さらに、充電電流低減制御が既に実行されている場合は、充電電流IがI2未満であってもステップS1がYESとなるため、充電電流低減制御を継続することが可能になる。 In the above-described embodiment, in step S1, whether or not the charging current I is less than I1 is satisfied as one of the determination conditions, but instead of this determination condition, the charging current I is less than I1. Whether or not I2 or more is satisfied or whether the charging current reduction control is being executed may be used as a determination condition. According to this configuration, when a predetermined time T1 has elapsed from the ENG start by the starter, the flag f = 0, and the charging current I drops to less than I1, the charging current reduction control is started. Can be done. Further, when the charging current reduction control has already been executed, step S1 is YES even if the charging current I is less than I2, so that the charging current reduction control can be continued.
また、上述の実施例では、ステップS8において、充電電流IがI3未満であることを満たすか否かを判定条件の一つとしたが、この判定条件の代わりに充電電流IがI3未満でありかつI2以上であるか、または充電電流低減制御を実行中であるかのいずれかを満たすか否かを判定条件として用いても良い。この構成によれば、タイマTbがT3以上であり、かつフラグf=1である場合に、充電電流Iが下降してI3未満となると充電電流低減制御を開始することができる。さらに、充電電流低減制御が既に実行されている場合は、充電電流IがI2未満であってもステップS8がYESとなるため、充電電流低減制御を継続することが可能になる。 Further, in the above-described embodiment, in step S8, whether or not the charging current I is less than I3 is satisfied as one of the determination conditions, but instead of this determination condition, the charging current I is less than I3. Whether or not I2 or more is satisfied or whether the charging current reduction control is being executed may be used as a determination condition. According to this configuration, when the timer Tb is T3 or more and the flag f = 1, the charging current reduction control can be started when the charging current I drops to less than I3. Further, when the charging current reduction control has already been executed, step S8 is YES even if the charging current I is less than I2, so that the charging current reduction control can be continued.
本発明の実施例を開示したが、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。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed, it is clear that some skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 エンジン
3 スタータ
4 モータ
5 メインバッテリ(第1バッテリ)
6 サブバッテリ(第2バッテリ)
10 電力変換装置
11 DCDCコンバータ(電圧変換器)
12 制御部(出力電圧制御部)
1
6 Sub-battery (second battery)
10
12 Control unit (output voltage control unit)
Claims (3)
前記第1バッテリと前記第2バッテリの間に接続され、前記モータによって発電された電力および前記第1バッテリから供給された電力を変圧して前記第2バッテリに供給する電圧変換器と、
前記電圧変換器の出力電圧を制御する出力電圧制御部と、を備え、
前記出力電圧制御部は、
前記モータ又は前記第1バッテリから前記電圧変換器へ電力が供給されている間は前記電圧変換器から前記第2バッテリへ常に電力が供給されるよう制御し、
前記第2バッテリに充電される充電電流が第1所定電流未満であることを実施条件として、
前記充電電流が前記第1所定電流よりも小さい第2所定電流未満に低下するよう前記出力電圧を制御する充電電流低減制御を実施することを特徴とする電力変換装置。 A power conversion device including a motor, a first battery, and a second battery, wherein the motor is mounted on a vehicle connected to the first battery.
A voltage converter connected between the first battery and the second battery, which transforms the electric power generated by the motor and the electric power supplied from the first battery and supplies the second battery.
An output voltage control unit that controls the output voltage of the voltage converter is provided.
The output voltage control unit
While power is being supplied from the motor or the first battery to the voltage converter, control is performed so that power is always supplied from the voltage converter to the second battery.
The implementation condition is that the charging current charged in the second battery is less than the first predetermined current.
A power conversion device characterized in that charging current reduction control for controlling the output voltage is performed so that the charging current is reduced to less than the second predetermined current, which is smaller than the first predetermined current.
前記実施条件が満たされてから所定時間が経過するまでの間、前記充電電流低減制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The output voltage control unit
The power conversion device according to claim 1, wherein the charging current reduction control is performed from the time when the execution conditions are satisfied until a predetermined time elapses.
前記出力電圧制御部は、
前記スタータにより前記エンジンが始動後最初の前記充電電流低減制御が実行される前であり、かつ前記充電電流が前記第1所定電流未満であること、または、
前記エンジンが始動後最初の前記充電電流低減制御が実行された後であり、かつ前記充電電流が前記第1所定電流より大きい第3所定電流未満であること、の何れかを前記実施条件として、
前記実施条件が満たされてから前記所定時間が経過するまでの間、前記充電電流低減制御を実施することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 The vehicle includes an engine and a starter that starts the engine by being supplied with electric power from the second battery.
The output voltage control unit
Before the first charging current reduction control is executed after the engine is started by the starter, and the charging current is less than the first predetermined current, or.
The implementation condition is that the charging current is greater than the first predetermined current and less than the third predetermined current after the first charging current reduction control is executed after the engine is started.
The power conversion device according to claim 2, wherein the charging current reduction control is performed from the time when the execution conditions are satisfied until the predetermined time elapses.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017136989A JP6965608B2 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | Power converter |
| DE102018211302.5A DE102018211302A1 (en) | 2017-07-13 | 2018-07-09 | power converter |
| CN201810750277.4A CN109256943B (en) | 2017-07-13 | 2018-07-10 | Power conversion device |
| FR1856427A FR3069109B1 (en) | 2017-07-13 | 2018-07-12 | POWER CONVERTER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017136989A JP6965608B2 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | Power converter |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019022273A JP2019022273A (en) | 2019-02-07 |
| JP2019022273A5 JP2019022273A5 (en) | 2020-11-19 |
| JP6965608B2 true JP6965608B2 (en) | 2021-11-10 |
Family
ID=64745162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017136989A Active JP6965608B2 (en) | 2017-07-13 | 2017-07-13 | Power converter |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6965608B2 (en) |
| CN (1) | CN109256943B (en) |
| DE (1) | DE102018211302A1 (en) |
| FR (1) | FR3069109B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7232095B2 (en) * | 2019-03-26 | 2023-03-02 | 株式会社Subaru | Control device |
| CN114221413A (en) * | 2021-12-15 | 2022-03-22 | 广州极飞科技股份有限公司 | Charging method, charging device, charger, battery and storage medium |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3431537B2 (en) * | 1999-05-31 | 2003-07-28 | 株式会社デンソー | Charge control method for power supply device for electric vehicle |
| JP3736268B2 (en) * | 2000-03-21 | 2006-01-18 | 日産自動車株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
| JP2004260905A (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Yanmar Co Ltd | Hybrid system |
| JP5029331B2 (en) * | 2007-12-06 | 2012-09-19 | パナソニック株式会社 | Vehicle power supply |
| CN100592599C (en) * | 2007-12-17 | 2010-02-24 | 奇瑞汽车股份有限公司 | A fault diagnosis method for improving the energy utilization rate of hybrid electric vehicle power supply |
| CN101291005B (en) * | 2008-04-30 | 2010-11-24 | 刘云海 | Energy management system of externally charging typed hybrid power vehicle |
| JP2010200529A (en) | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Omron Corp | Apparatus and method for charging control, charging device, and program |
| KR101004498B1 (en) * | 2010-01-25 | 2010-12-31 | 엘에스산전 주식회사 | Charging device |
| JP2012244748A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | Power conversion controller |
| JP5346988B2 (en) * | 2011-05-30 | 2013-11-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric vehicle control device |
| JP6503636B2 (en) * | 2014-05-12 | 2019-04-24 | 株式会社ジェイテクト | Motor controller |
| KR101838507B1 (en) * | 2015-12-15 | 2018-03-14 | 현대자동차주식회사 | Sub battery recharging system for vehicle and method for controlling the same |
| CN206226052U (en) * | 2016-10-14 | 2017-06-06 | 海南大学 | A kind of mixed motor-car 42V/12V bilayer direct current convert charging devices |
| CN106451676A (en) * | 2016-11-29 | 2017-02-22 | 南京九致信息科技有限公司 | Vehicular charging system for electric tool |
-
2017
- 2017-07-13 JP JP2017136989A patent/JP6965608B2/en active Active
-
2018
- 2018-07-09 DE DE102018211302.5A patent/DE102018211302A1/en active Pending
- 2018-07-10 CN CN201810750277.4A patent/CN109256943B/en active Active
- 2018-07-12 FR FR1856427A patent/FR3069109B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3069109A1 (en) | 2019-01-18 |
| FR3069109B1 (en) | 2023-07-14 |
| CN109256943A (en) | 2019-01-22 |
| JP2019022273A (en) | 2019-02-07 |
| DE102018211302A1 (en) | 2019-01-17 |
| CN109256943B (en) | 2021-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6011578B2 (en) | Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method | |
| JP5677362B2 (en) | Power supply deterioration judgment device | |
| US9742218B2 (en) | Charging control device, charging control method, computer program, and recording medium | |
| JP5941019B2 (en) | Vehicle power supply | |
| CN110535218B (en) | Battery discharge control device | |
| CN110696810A (en) | Energy management method, device, vehicle and storage medium of hybrid electric vehicle | |
| US20180102702A1 (en) | Converter controlling device for hybrid vehicle and converter controlling method for hybrid vehicle | |
| JP7087551B2 (en) | Control device | |
| US10910972B2 (en) | Control apparatus and onboard system | |
| KR102490717B1 (en) | Apparatus and method for controlling converter in hybrid vehicle | |
| US10498154B2 (en) | Electric power system | |
| CN106347358A (en) | Power source for electric vehicle and power source switching control method | |
| WO2016125852A1 (en) | Vehicle power-source device and vehicle-power-source-device control method | |
| JP6965608B2 (en) | Power converter | |
| CN111384765A (en) | vehicle controls | |
| JP4692192B2 (en) | Hybrid vehicle battery charge / discharge control system | |
| CN103118917B (en) | Output control device for internal combustion engine | |
| CN118790223B (en) | Regeneration control method and device for hybrid vehicle, vehicle and medium | |
| CN106981895B (en) | Vehicle charging and discharging device | |
| JP7722308B2 (en) | Control device | |
| JP5926648B2 (en) | Engine starter | |
| CN108988715B (en) | Power generation control device | |
| WO2015098259A1 (en) | Charge control device and charge control method | |
| JP7537257B2 (en) | Charging equipment | |
| CN103569097A (en) | Operation method for hybrid power vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200604 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210330 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210331 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210615 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210720 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210921 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211004 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6965608 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |