JP2017103950A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の電源装置に関し、特に、交流電源を用いた蓄電装置の充電が可能な充電装置を含む電源装置の制御に関する。 The present invention relates to a power supply device for a vehicle, and more particularly to control of a power supply device including a charging device capable of charging a power storage device using an AC power supply.
国際公開第2013/042166号(特許文献1)には、車両駆動用のモータ等の電気負荷とバッテリとの間に設けられるシステムメインリレー、および、車両外部の交流電源を用いたバッテリの充電(以下、外部充電ともいう)が可能な充電装置とバッテリとの間に設けられる充電リレーを備える電源装置を搭載した車両が開示される。この車両においては、電気負荷側の回路に含まれるコンデンサをプリチャージするためのシステムメインリレーの電流制限用の抵抗体と、充電装置側の回路に含まれるコンデンサをプリチャージするための充電リレーの電流制限用の抵抗体として共通の抵抗体が用いられる。 In International Publication No. 2013/042166 (Patent Document 1), a system main relay provided between an electric load such as a motor for driving a vehicle and a battery, and charging of the battery using an AC power source outside the vehicle ( Hereinafter, a vehicle equipped with a power supply device including a charging relay provided between a charging device capable of performing external charging) and a battery is disclosed. In this vehicle, a current limiting resistor for the system main relay for precharging the capacitor included in the circuit on the electric load side and a charging relay for precharging the capacitor included in the circuit on the charging device side are provided. A common resistor is used as the current limiting resistor.
しかしながら、外部充電を行なうために充電装置側のコンデンサをプリチャージする場合に、充電装置側の回路に短絡等の異常が生じることによって電流制限用の抵抗体が過電流により早期に劣化する場合がある。この場合に、電気負荷側のコンデンサをプリチャージすることができなくなるまで劣化すると、電気負荷とバッテリとの間に設けられるシステムメインリレーを導通状態にすることができず、電気負荷に電力を供給できない場合がある。 However, when precharging the capacitor on the charging device side in order to perform external charging, an abnormality such as a short circuit may occur in the circuit on the charging device side, and the current limiting resistor may deteriorate early due to overcurrent. is there. In this case, if the capacitor on the electric load side deteriorates until it cannot be precharged, the system main relay provided between the electric load and the battery cannot be brought into conduction, and power is supplied to the electric load. There are cases where it is impossible.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、外部充電時および電気負荷への電力供給時に共通して使用する部品の劣化を抑制する車両の電源装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a power supply device for a vehicle that suppresses deterioration of components that are commonly used during external charging and power supply to an electric load. is there.
この発明のある局面に係る車両は、電気負荷に電力を供給する蓄電装置と、蓄電装置の正極および負極のいずれかに接続される第1ノードに一方端が接続される抵抗体と、電気負荷に接続される第1電力線との間に設けられる第1リレーと、抵抗体の他方端に接続される第2ノードと第1電力線との間に第1リレーと並列して設けられる第2リレーとを含む負荷側リレー装置と、外部電源を用いて蓄電装置を充電するための充電装置と、第1ノードと充電装置に接続される第2電力線との間に設けられる第3リレーと、第2ノードと第2電力線との間に第3リレーと並列して設けられる第4リレーとを含む充電側リレー装置と、一方端が第2電力線に接続され、蓄電装置に対して充電装置に並列に接続されるコンデンサと、負荷側リレー装置および充電側リレー装置の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第3リレーをオン状態にする前に第4リレーをオン状態にするコンデンサのプリチャージを開始した後に、予め定められた時間が経過するまで蓄電装置の電流がしきい値以上となる状態が継続する場合に、充電装置と蓄電装置とを電気的に遮断状態にして充電側リレー装置の動作を禁止するとともに、負荷側リレー装置の動作を許可する。 A vehicle according to an aspect of the present invention includes a power storage device that supplies power to an electric load, a resistor that has one end connected to a first node connected to either the positive electrode or the negative electrode of the power storage device, and the electric load A first relay provided between the first power line connected to the first power line, and a second relay provided in parallel with the first relay between the second node connected to the other end of the resistor and the first power line. A third relay provided between a first node and a second power line connected to the charging device, a first relay, a charging device for charging the power storage device using an external power source, A charging-side relay device including a fourth relay provided in parallel with the third relay between the two nodes and the second power line, and one end connected to the second power line, and parallel to the charging device with respect to the power storage device Capacitor connected to the load relay device And a control device for controlling the operation of the pre-charge side relay device. The control device starts precharging the capacitor that turns on the fourth relay before turning on the third relay, and then the current of the power storage device is equal to or greater than the threshold until a predetermined time elapses. When this state continues, the charging device and the power storage device are electrically disconnected from each other to prohibit the operation of the charging-side relay device and to permit the operation of the load-side relay device.
このようにすると、コンデンサのプリチャージを開始した後に、予め定められた時間が経過するまで蓄電装置の電流がしきい値以上の状態が継続する場合には、充電装置と蓄電装置とを電気的に遮断状態にすることによって、抵抗体の劣化を抑制することができる。さらに、その後に充電側リレー装置の動作を禁止することによって、抵抗体の劣化を抑制することができる。また、負荷側リレー装置の動作を許可することによって、蓄電装置の電力を電気負荷に供給することができるため、電気負荷の動作を継続することができる。 In this case, after the precharge of the capacitor is started, if the current of the power storage device continues to exceed the threshold until a predetermined time elapses, the charging device and the power storage device are electrically connected. The deterioration of the resistor can be suppressed by setting it to the blocking state. Furthermore, the deterioration of the resistor can be suppressed by prohibiting the operation of the charging side relay device thereafter. In addition, by permitting the operation of the load-side relay device, the electric power of the power storage device can be supplied to the electric load, so that the operation of the electric load can be continued.
この発明によると、外部充電時および電気負荷への電力供給時に共通して使用する部品の劣化を抑制する車両の電源装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply device for a vehicle that suppresses deterioration of components that are commonly used during external charging and power supply to an electric load.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰り返さないものとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
図1は、本実施の形態に係る車両の全体構成図である。本実施の形態において、車両1は、ハイブリッド車両である。車両1は、モータジェネレータMG1,MG2と、システムメインリレーSMRと、充電リレーCHRと、インバータ20と、エンジン30と、動力分割装置40と、駆動輪50と、昇圧コンバータ60と、バッテリ70と、充電装置80と、インレット90と、ECU(Electronic Control Unit)200とを備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle according to the present embodiment. In the present embodiment,
モータジェネレータMG1,MG2およびエンジン30は、動力分割装置40に連結される。車両1は、エンジン30およびモータジェネレータMG2の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。
Motor generators MG 1, MG 2 and
エンジン30が発生する動力は、動力分割装置40によって、駆動輪50へ伝達される経路と、モータジェネレータMG1へ伝達される経路とに分割される。
The power generated by
モータジェネレータMG1,MG2の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機から成る。動力分割装置40によって分割されたエンジン30の動力を用いてモータジェネレータMG1による発電が行なわれる。モータジェネレータMG1によって発電された交流電力はインバータ20において直流電力に変換されて昇圧コンバータ60を経由してバッテリ70へ供給される。
Each of motor generators MG1 and MG2 is an AC rotating electric machine, for example, a three-phase AC rotating electric machine including a rotor in which a permanent magnet is embedded. Electric power is generated by motor generator MG1 using the power of
モータジェネレータMG2は、バッテリ70から供給される電力およびモータジェネレータMG1により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータMG2の駆動力は、駆動輪50に伝達される。なお、車両の制動時等には、駆動輪50によりモータジェネレータMG2が駆動され、モータジェネレータMG2が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータMG2は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。モータジェネレータMG2により発電された交流電力は、インバータ20において直流電力に変換されて昇圧コンバータ60を経由してバッテリ70へ供給される。
Motor generator MG2 generates driving force using at least one of the electric power supplied from
動力分割装置40は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを有する遊星歯車機構を含む。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤの各々と噛み合う。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン30のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータMG1の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータMG2の回転軸および駆動輪50に接続される出力軸に連結される。
バッテリ70は、たとえば、ニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池等の二次電池で構成される直流電源である。バッテリ70は、たとえば、複数の電池セルが直列に接続されて構成される。バッテリ70は、システムメインリレーSMRを介して昇圧コンバータ60に接続される。
The
システムメインリレーSMRは、リレーSMRBと、リレーSMRPと、リレーSMRGとを含む。リレーSMRB、リレーSMRP、および、リレーSMRGの各々の開閉は、ECU200からの信号に基づいて制御される。
System main relay SMR includes a relay SMRB, a relay SMRP, and a relay SMRG. Opening / closing of each of relay SMRB, relay SMRP, and relay SMRG is controlled based on a signal from
バッテリ70の負極には、第1ノード72が接続される。第1ノード72には、プリチャージ用の抵抗体Rの一方端が接続される。第1ノード72と昇圧コンバータ60に接続される負極線NL1との間に、リレーSMRGが設けられる。抵抗体Rの他方端に接続される第2ノード74と負極線NL1との間には、リレーSMRGと並列してリレーSMRPが設けられる。
The
バッテリ70の正極には、第3ノード76が接続される。第3ノード76と、昇圧コンバータ60に接続される正極線PL1との間には、リレーSMRBが設けられる。
A
このような構成によって、リレーSMRBは、正極線PL1とバッテリ70の正極との間の経路の接続および非接続を切り替える。リレーSMRPは、プリチャージ用の抵抗体Rを経由した、負極線NL1とバッテリ70の負極との間の経路の接続および非接続を切り替える。リレーSMRGは、プリチャージ用の抵抗体Rを経由しない、負極線NL1とバッテリ70の負極との間の経路の接続および非接続を切り替える。
With such a configuration, relay SMRB switches connection and disconnection of the path between positive line PL1 and positive electrode of
コンデンサC1は、バッテリ70に対して昇圧コンバータ60に並列して接続されている。コンデンサC1は、バッテリ70の電圧VBを平滑化して昇圧コンバータ60に供給する。
Capacitor C <b> 1 is connected to
ECU200からシステムメインリレーSMRに対してオン状態にするため制御信号を受けた場合には、最終的にリレーSMRBと、リレーSMRGとがオン状態になることによって、バッテリ70と昇圧コンバータ60とが電気的に接続された状態となる。このとき、リレーSMRBがオン状態にされてからリレーSMRGがオン状態にされる前においては、過大な電流が流れることを抑制するために、リレーSMRPを一時的にオン状態にしてコンデンサC1のプリチャージが行なわれる。
When a control signal is received from ECU 200 to turn on system main relay SMR, relay SMRB and relay SMRG are finally turned on, so that
昇圧コンバータ60は、ECU200からの信号に基づいてバッテリ70から供給される電圧を昇圧してインバータ20に供給する。インバータ20は、ECU200からの信号に基づいて昇圧コンバータ60によって昇圧された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータMG1,MG2の各々へ出力する。昇圧コンバータ60は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子等のスイッチング素子とダイオードとによって構成され、ECU200からの制御信号によって動作する。
コンデンサC2は、昇圧コンバータ60に並列に接続されている。コンデンサC2は、昇圧コンバータ60から供給された直流電圧を平滑化してインバータ20に供給する。
The capacitor C2 is connected to the
インバータ20は、昇圧コンバータ60からシステム電圧VHが供給されると、制御信号PWMIに基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータMG1,MG2を動作させる。これにより、モータジェネレータMG1,MG2は、それぞれのトルク指令値により指定されたトルクを発生するように動作される。インバータ20は、スイッチング素子とダイオードとによって構成され、ECU200からの制御信号によって動作する。
When system voltage VH is supplied from
充電装置80は、外部電源400からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータである。充電装置80の入力側は、インレット90に接続される。充電装置80の出力側は、正極線PL2および負極線NL2を介してバッテリ70に接続される。
Charging
充電リレーCHRは、リレーCHRBと、リレーCHRPと、リレーCHRGとを含む。リレーCHRB、リレーCHRP、および、リレーCHRGの各々の開閉は、ECU200からの信号に基づいて制御される。
Charging relay CHR includes a relay CHRB, a relay CHRP, and a relay CHRG. Opening / closing of each of relay CHRB, relay CHRP, and relay CHRG is controlled based on a signal from
第1ノード72と充電装置80に接続される負極線NL2との間には、リレーCHRGが設けられる。第2ノード74と負極線NL2との間には、リレーCHRGと並列してリレーCHRPが設けられる。第3ノード76と、充電装置80に接続される正極線PL2との間には、リレーCHRBが設けられる。
Relay CHRG is provided between
このような構成によって、リレーCHRBは、正極線PL2とバッテリ70の正極との間の経路の接続および非接続を切り替える。リレーCHRPは、プリチャージ用の抵抗体Rを経由した、負極線NL2とバッテリ70の負極との間の経路の接続および非接続を切り替える。リレーCHRGは、プリチャージ用の抵抗体Rを経由しない、負極線NL2とバッテリ70の負極との間の経路の接続および非接続を切り替える。
With such a configuration, relay CHRB switches connection and non-connection of a path between positive line PL2 and positive electrode of
コンデンサC3は、充電装置80の出力電圧VCHGを平滑化してバッテリ70に供給する。コンデンサC3の一方端は、正極線PL2に接続される。コンデンサC3の他方端は、負極線NL2に接続される。すなわち、コンデンサC3は、バッテリ70に対して充電装置80に並列して接続される。
Capacitor C3 smoothes output voltage VCHG of charging
ECU200から充電リレーCHRに対してオン状態にするための制御信号を受けた場合には、最終的には、リレーCHRBと、リレーCHRGとがオン状態になることによって、バッテリ70と充電装置80とが電気的に接続された状態になる。このとき、リレーCHRBがオン状態にされてからリレーCHRGがオン状態にされる前においては、過大な電流が流れることを抑制しるため、リレーCHRPを一時的にオン状態にしてコンデンサC3のプリチャージが行なわれる。
When a control signal for turning on the charging relay CHR is received from the
上述のように、このように抵抗体Rは、コンデンサC3のプリチャージを行なうための抵抗体であるとともに、コンデンサC1のプリチャージを行なうための抵抗体である。このようにコンデンサC3のプリチャージとコンデンサC1のプリチャージとで共通の抵抗体Rを用いることができるため、部品点数の低減が図れる。 As described above, the resistor R is a resistor for precharging the capacitor C3 and a resistor for precharging the capacitor C1. Thus, since the common resistor R can be used for the precharge of the capacitor C3 and the precharge of the capacitor C1, the number of components can be reduced.
インレット90は、外部電源400からの電力を受けるための電力インターフェースである。インレット90は、外部電源400に接続された充電プラグ402と接続されるように構成される。インレット90は、たとえば、車両1の後方側面や車両1の前方等に配置される。
充電プラグ402と、外部電源400とは電力線404,406によって接続される。電力線404,406には、外部電源リレーCCIDが設けられる。外部電源リレーCCIDは、外部電源400と充電プラグ402との間の経路の接続および非接続を切り替える。外部電源リレーCCIDは、車両1のECU200から電力線404,406とは異なる信号線(図示せず)を用いてインレット90、充電プラグ402を経由して送信される制御信号に基づいて経路の接続および非接続を切り替える。
Charging
充電装置80は、充電プラグ402がインレット90に接続され、充電リレーCHRがオン状態になる場合(すなわち、リレーCHRBおよびリレーCHRGがオン状態になる場合)に、ECU200からの制御信号に基づいて、インレット90に入力された外部電力(交流電力)をバッテリ70の充電が可能な電力(直流電力)に変換してバッテリ70に出力する。これにより、外部電力によってバッテリ70が充電される。以下の説明では、外部電力を用いてバッテリ70を充電することを「外部充電」という。
When charging
電流センサ202は、バッテリ70の電流IBを検出する。電流センサ202は、検出した電流IBをECU200に送信する。
電圧センサ204は、正極線PL2と負極線NL2との間の電圧VCHGを検出する。電圧センサ204は、検出した電圧VCHGをECU200に送信する。
ECU200は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各種センサ等からの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ECU200は、その演算結果に基づいて車両1の各機器を制御する。
The
ECU200は、たとえば、ユーザが充電プラグ402をインレット90に接続する操作を行なった場合、バッテリ70の外部充電を実行する。そして、ECU200は、たとえば、外部充電の実行中に、バッテリ70のSOC(State Of Charge)がしきい値を超えた満充電状態になると外部充電を停止する。
For example, when the user performs an operation of connecting charging
ECU200は、バッテリ70の外部充電を実行する場合には、充電リレーCHRおよび外部電源リレーCCIDをオン状態にするとともに充電装置80を作動させる。一方、ECU200は、バッテリ70の外部充電を停止する場合には、充電装置80の作動を停止するとともに、充電リレーCHRおよび外部電源リレーCCIDをオフ状態にする。
When executing external charging of
このように構成される車両1において、充電リレーCHRをオン状態にするためにコンデンサC3をプリチャージする場合に、充電装置80を構成する回路に短絡等の異常が生じることによって、抵抗体Rが過電流により早期に劣化する場合がある。この場合に、コンデンサC1をプリチャージできなくなるまで劣化すると、システムメインリレーSMRをオン状態にすることができず、昇圧コンバータ60側に電力を供給できず、車両1を走行させることができない場合がある。
In the
そこで、本実施の形態においては、ECU200は、リレーCHRGをオン状態にする前にリレーCHRPをオン状態にするコンデンサC3のプリチャージを開始した後に、予め定められた時間が経過するまでバッテリ70の電流IBがしきい値α以上の状態が継続する場合に、充電装置80とバッテリ70とを電気的に遮断状態にして充電リレーCHRの動作を禁止するとともに、システムメインリレーSMRの動作を許可する。
Therefore, in the present embodiment,
このようにすると、充電装置80とバッテリ70とが電気的に遮断状態されるため、抵抗体Rの劣化を抑制することができる。さらに、その後に充電リレーCHRの動作を禁止することによって、抵抗体Rの劣化を抑制することができる。
If it does in this way, since the charging
図2は、本実施の形態に係る車両1のECU200により実行される制御処理を示すフローチャートである。このフローチャートは所定周期で繰り返し実行される。また、このフローチャートの各ステップは、基本的にはECU200によるソフトウェア処理によって実現されるものとして説明するが、ECU200内に作製された電子回路を用いたハードウェア処理によって実現されてもよい。
FIG. 2 is a flowchart showing a control process executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU200は、コンデンサC3のプリチャージを行なうために充電リレーCHRが動作しているか否かを判定する。ECU200は、たとえば、リレーSMRPがオン状態である場合に、コンデンサC3をプリチャージするために充電リレーCHRが動作していると判定する。
In step (hereinafter step is referred to as S) 100,
コンデンサC3をプリチャージするために充電リレーCHRが動作していると判定される場合(S100にてYES)に、S102にて、ECU200は、電流IBがしきい値α以上となった時点からしきい値α以上の状態が予め定められた時間が経過するまで継続するか否かを判定する。電流IBがしきい値α以上となる状態が予め定められた時間が経過するまで継続すると判定される場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。
When it is determined that charging relay CHR is operating to precharge capacitor C3 (YES in S100), in S102,
S104にて、ECU200は、電流IBが異常状態であると判定して、充電リレーCHRをオフ状態にする。すなわち、ECU200は、リレーCHRBおよびリレーCHRPをいずれもオフ状態にする。
In S104,
S106にて、ECU200は、充電リレーCHRをオフ状態にした後に、充電リレーCHRの動作を禁止する。ECU200は、たとえば、充電リレーCHRの動作が禁止されていることを示す禁止フラグをオン状態にする。この場合、ECU200は、その後に、インレット90に充電プラグ402が接続された場合でも、禁止フラグがオン状態であるため、充電リレーCHRをオン状態しない。
In S106,
そして、ECU200は、システムメインリレーSMRの動作を許可する。ECU200は、たとえば、システムメインリレーSMRの動作が許可されていることを示す許可フラグをオン状態にする。ECU200は、その後に、ユーザが車両1のシステムを起動させる操作をした場合でも、許可フラグがオン状態であるため、システムメインリレーSMRをオン状態にする。この場合、ECU200は、リレーSMRBおよびリレーSMRPの各々をオン状態にするとともに、コンデンサC1のプリチャージ完了後に、リレーSMRGをオン状態にしつつ、リレーSMRPをオフ状態にする。
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両1のECU200の動作について図3を用いて説明する。
The operation of
たとえば、充電プラグ402がインレット90に接続されていない状態を想定する。このとき、図3の実線LN1、実線LN3および実線LN5に示すように、リレーCHRP、リレーCHRBおよびリレーCHRGは、いずれもオフ状態となる。
For example, it is assumed that the charging
<電流IBが正常な場合>
時間T(0)にて、充電プラグ402がインレット90に接続される場合に、実線LN3に示すようにリレーCHRBがオン状態にされる。そして、時間T(1)にて、実線LN1に示すようにリレーCHRPがオン状態になることでコンデンサC3のプリチャージが開始される(S100にてYES)。
<When current IB is normal>
When charging
充電装置80の回路に短絡等の異常がない場合、図3の実線LN7に示すように、電圧VCHGは、時間T(1)から電圧が時間の経過とともに上昇を開始する。一方、図3の実線LN9に示すように、電流IBは、時間T(1)にしきい値αよりも大きい電流I(0)となった後に、コンデンサC3のプリチャージが進行するとともに低下していく。したがって、電流IBは、しきい値α以上の状態が予め定められた時間が経過するまで継続することなく低下する(S102にてNO)。
When there is no abnormality such as a short circuit in the circuit of the charging
そのため、時間T(3)にて、電流IBの変化が停止するとともに電圧VCHGがV(0)になると、コンデンサC3のプリチャージが完了した判定されて、実線LN5に示すように、リレーCHRGがオン状態にされ、その後、時間T(5)にて、実線LN1に示すように、リレーCHRPがオフ状態にされる。 Therefore, at time T (3), when the change in current IB stops and voltage VCHG becomes V (0), it is determined that precharging of capacitor C3 is complete, and relay CHRG is turned on as shown by solid line LN5. Then, at time T (5), relay CHRP is turned off as indicated by solid line LN1.
<電流IBが異常な場合>
時間T(0)にて、充電プラグ402がインレット90に接続される場合に、実線LN3に示すようにリレーCHRBがオン状態にされる。そして、時間T(1)にて、実線LN1に示すようにリレーCHRPがオン状態になることでコンデンサC3のプリチャージが開始される(S100にてYES)。
<When current IB is abnormal>
When charging
充電装置80の回路に短絡等の異常がある場合には、リレーCHRPがオン状態となるときに破線LN8に示すように、電圧VCHGが時間T(1)にて、電圧V(0)まで急激に上昇し、時間T(1)以降電圧V(0)のまま維持される。その結果、電流IBは、時間T(1)にて電流IB(0)まで急激に上昇した後、しきい値α以上の状態を継続する。
When there is an abnormality such as a short circuit in the circuit of the charging
時間T(2)にて、電流IBがしきい値α以上となる状態が予め定められた時間が経過するまで継続したと判定されて(S102にてYES)、充電リレーCHRがオフ状態になる(S104)。すなわち、図3の破線LN4に示すように、リレーCHRBがオフ状態にされる。その後、時間T(4)にて、図3の破線LN2に示すように、リレーCHRPがオフ状態にされる。なお、図3の破線LN6に示すようにリレーCHRGは、オフ状態が維持される。 At time T (2), it is determined that the state in which current IB is equal to or greater than threshold value α continues until a predetermined time has elapsed (YES in S102), and charging relay CHR is turned off. (S104). That is, as indicated by a broken line LN4 in FIG. 3, relay CHRB is turned off. Thereafter, at time T (4), relay CHRP is turned off as indicated by broken line LN2 in FIG. Note that relay CHRG is maintained in the OFF state as indicated by broken line LN6 in FIG.
その後、充電リレーCHRの動作が禁止されるとともに、システムメインリレーSMRの動作が許可される(S106)。そのため、その後にユーザによりシステムの起動操作が行なわれる場合には、システムメインリレーSMRの動作が開始される。すなわち、リレーSMRBがオンされた後にリレーSMRPがオンされて、コンデンサC1のプリチャージが開始される。コンデンサC1のプリチャージ完了した後に、リレーSMRGがオン状態にされた後に、リレーSMRPがオフ状態にされる。このような動作により、車両1が走行可能な状態にされる。
Thereafter, the operation of charging relay CHR is prohibited, and the operation of system main relay SMR is permitted (S106). Therefore, when the system is subsequently started up by the user, the operation of system main relay SMR is started. That is, relay SMRP is turned on after relay SMRB is turned on, and precharging of capacitor C1 is started. After completion of precharging of capacitor C1, relay SMRG is turned on and then relay SMRP is turned off. By such an operation, the
以上のようにして、本実施の形態に係る電源装置によると、コンデンサC3のプリチャージを開始した後に、予め定められた時間が経過するまでバッテリ70の電流IBがしきい値α以上の状態が継続する場合には、充電装置80とバッテリ70とを電気的に遮断状態にすることによって、抵抗体Rの劣化を抑制することができる。さらに、その後に充電リレーCHRの動作を禁止することによって、抵抗体Rの劣化を抑制することができる。また、システムメインリレーSMRの動作を許可することによって、バッテリ70の電力を電気負荷に供給することができるため、車両1を走行させることができる。したがって、外部充電時および電気負荷への電力供給時に共通して使用する部品の劣化を抑制する車両の電源装置を提供することができる。
As described above, according to the power supply device according to the present embodiment, the state in which current IB of
以下、変形例について記載する。
上述の実施形態では、図1に示すハイブリッド車両1に本発明を適用した場合を一例として説明したが、本発明を適用可能な車両は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえば、エンジンを有しない電動車両に適用されてもよい。
Hereinafter, modifications will be described.
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the
上述の実施の形態では、車両1は、バッテリ70を搭載する場合を一例として説明したが、バッテリ70は、二次電池以外の蓄電装置を用いてもよい。たとえば、二次電池に代えてキャパシタを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
In addition, you may implement combining the above-mentioned modification, all or one part.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ハイブリッド車両、20 インバータ、30 エンジン、40 動力分割装置、50 駆動輪、60 昇圧コンバータ、70 バッテリ、72 第1ノード、74 第2ノード、76 第3ノード、80 充電装置、90 インレット、200 ECU、202 電流センサ、204 電圧センサ、400 外部電源、402 充電プラグ、C1,C2,C3 コンデンサ、SMR システムメインリレー、CHR 充電リレー。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記蓄電装置の正極および負極のいずれかに接続される第1ノードに一方端が接続される抵抗体と、
前記電気負荷に接続される第1電力線との間に設けられる第1リレーと、前記抵抗体の他方端に接続される第2ノードと前記第1電力線との間に前記第1リレーと並列して設けられる第2リレーとを含む負荷側リレー装置と、
外部電源を用いて前記蓄電装置を充電するための充電装置と、
前記第1ノードと前記充電装置に接続される第2電力線との間に設けられる第3リレーと、前記第2ノードと前記第2電力線との間に前記第3リレーと並列して設けられる第4リレーとを含む充電側リレー装置と、
一方端が前記第2電力線に接続され、前記蓄電装置に対して前記充電装置に並列に接続されるコンデンサと、
前記負荷側リレー装置および前記充電側リレー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第3リレーをオン状態にする前に前記第4リレーをオン状態にする前記コンデンサのプリチャージを開始した後に、予め定められた時間が経過するまで前記蓄電装置の電流がしきい値以上となる状態が継続する場合に、前記充電装置と前記蓄電装置とを電気的に遮断状態にして前記充電側リレー装置の動作を禁止するとともに、前記負荷側リレー装置の動作を許可する、電源装置。 A power storage device for supplying power to the electrical load;
A resistor having one end connected to a first node connected to either the positive electrode or the negative electrode of the power storage device;
A first relay provided between the first power line connected to the electrical load, and a second node connected to the other end of the resistor and the first power line in parallel with the first relay. A load-side relay device including a second relay provided by
A charging device for charging the power storage device using an external power source;
A third relay provided between the first node and a second power line connected to the charging device; and a third relay provided in parallel with the third relay between the second node and the second power line. A charging-side relay device including four relays;
A capacitor having one end connected to the second power line and connected in parallel to the charging device with respect to the power storage device;
A control device for controlling the operation of the load side relay device and the charging side relay device,
The control device starts the precharge of the capacitor that turns on the fourth relay before turning on the third relay, and then the current of the power storage device continues until a predetermined time elapses. When the state of exceeding the threshold value continues, the charging device and the power storage device are electrically disconnected to prohibit the operation of the charging side relay device and the operation of the load side relay device is permitted. A power supply.
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CN108900101A (en) * | 2018-09-03 | 2018-11-27 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | A kind of switchgear cowling panel of included defencive function |
US10518649B2 (en) | 2017-03-14 | 2019-12-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor vehicle |
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JP2020524472A (en) * | 2018-01-30 | 2020-08-13 | エルジー・ケム・リミテッド | Precharge resistance protection device |
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- 2015-12-03 JP JP2015236572A patent/JP2017103950A/en active Pending
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