JP2002281608A - Vehicle capacitor power storage device - Google Patents
Vehicle capacitor power storage deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電動車両等に使
用されるキャパシタ蓄電装置に関する。The present invention relates to a capacitor power storage device used for an electric vehicle or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ハイブリッド自動車などの電動車
両等に使用される蓄電装置として、急速に充放電でき、
長寿命である電気二重層コンデンサ(キャパシタ)を蓄
電池として利用した蓄電装置(キャパシタ蓄電装置)が
開発されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a power storage device used for electric vehicles such as hybrid vehicles, it can be rapidly charged and discharged.
A power storage device (capacitor power storage device) using a long-life electric double layer capacitor (capacitor) as a storage battery has been developed.
【0003】キャパシタ蓄電装置では、定格が同じキャ
パシタを用いても、静電容量、内部抵抗、漏れ電流のば
らつきにより、充放電を繰り返すと直列に接続した各キ
ャパシタの分担電圧(セル電圧)に不均衡を生じ、一部
のキャパシタが過充電され破損する問題がある。そのた
め、各キャパシタを定格電圧で均等に充電できるキャパ
シタ蓄電装置が、例えば、特開平6−343225号公
報において公開されている。In a capacitor power storage device, even if capacitors having the same rating are used, due to variations in capacitance, internal resistance, and leakage current, when charging and discharging are repeated, the shared voltage (cell voltage) of each capacitor connected in series is not affected. There is a problem that a balance occurs and some capacitors are overcharged and damaged. For this reason, a capacitor power storage device capable of uniformly charging each capacitor at the rated voltage is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-343225.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このキャパシ
タ蓄電装置では、分解整備を行う際に、蓄電状態では活
線作業を行うこととなり安全上の問題を解決するもので
はなかった。特に、キャパシタの内部抵抗は低いため、
感電する危険が高い。However, in this capacitor power storage device, when performing disassembly and maintenance, hot work is performed in the power storage state, and this does not solve the problem of safety. In particular, since the internal resistance of the capacitor is low,
There is a high risk of electric shock.
【0005】本発明の目的は、キャパシタ蓄電装置の分
解整備を行う際に、キャパシタ蓄電装置の放電を行うこ
とによって、安全を確保することである。また、放電の
際に、逆充電によりキャパシタを劣化させることがない
放電機能を持つキャパシタ蓄電装置を提供することを目
的とする。An object of the present invention is to ensure safety by discharging a capacitor power storage device when disassembling and maintaining the capacitor power storage device. Another object of the present invention is to provide a capacitor power storage device having a discharging function that does not deteriorate a capacitor due to reverse charging during discharging.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このため、第1の発明
は、発電機として機能する電動機を駆動力源として備え
る車両のキャパシタ蓄電装置において、電動機を用いて
充電する直列接続された複数のキャパシタセルと、各キ
ャパシタセルに対して並列に接続されるバイパス回路
と、各バイパス回路を開閉する手段とを備えること、及
び前記バイパス回路に放電電流を流すことにより各キャ
パシタセルを放電することを特徴とする。Accordingly, a first aspect of the present invention is directed to a capacitor power storage device for a vehicle having a motor functioning as a generator as a driving force source, wherein a plurality of capacitors connected in series to be charged using the motor are provided. A cell, a bypass circuit connected in parallel to each capacitor cell, and means for opening and closing each bypass circuit, and discharging each capacitor cell by flowing a discharge current through the bypass circuit. And
【0007】第2の発明は、第1の発明に係わるキャパ
シタ蓄電装置において、各キャパシタセルの分担電圧を
検出する手段と、各キャパシタセルの分担電圧を均等化
する電圧制御手段をさらに備え、前記電圧制御手段を用
いて、各キャパシタセルの放電を制御することを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, in the capacitor power storage device according to the first aspect, there is further provided means for detecting a shared voltage of each capacitor cell, and voltage control means for equalizing the shared voltage of each capacitor cell, The discharge of each capacitor cell is controlled using the voltage control means.
【0008】第3の発明は、第2の発明に係わるキャパ
シタ蓄電装置において、前記電圧制御手段が、各キャパ
シタセルに対して放電と放電の中断を繰り返すことによ
り、各キャパシタセルの電圧を下げることを特徴とす
る。According to a third aspect, in the capacitor power storage device according to the second aspect, the voltage control means lowers the voltage of each capacitor cell by repeating discharge and interruption of discharge for each capacitor cell. It is characterized by.
【0009】第4の発明は、第1から第3の発明のいず
れか1つに係わるキャパシタ蓄電装置のバイパス回路が
抵抗とトランジスタから構成されることを特徴とする。A fourth invention is characterized in that the bypass circuit of the capacitor power storage device according to any one of the first to third inventions comprises a resistor and a transistor.
【0010】第5の発明は、第1から第4の発明のいず
れか1つに係わるキャパシタ蓄電装置において、車両に
設けるスイッチの投入により、各キャパシタセルの放電
が開始されることを特徴とすることを特徴とする。According to a fifth aspect, in the capacitor power storage device according to any one of the first to fourth aspects, discharge of each capacitor cell is started by turning on a switch provided in the vehicle. It is characterized by the following.
【0011】[0011]
【発明の効果】第1の発明においては、キャパシタ蓄電
装置の各キャパシタセルに対してバイパス回路を並列に
接続し、整備開始時にバイパス回路に放電電流を流すこ
とにより、全てのキャパシタセルを0Vまで放電するこ
とができる。これにより、整備時の安全が確保される。According to the first aspect of the present invention, a bypass circuit is connected in parallel to each capacitor cell of the capacitor power storage device, and a discharge current is caused to flow through the bypass circuit at the start of maintenance, so that all the capacitor cells are reduced to 0V. Can be discharged. This ensures safety during maintenance.
【0012】第2の発明においては、キャパシタ蓄電装
置に、各キャパシタセルの分担電圧を均等化する電圧制
御手段とを備える。前記電圧制御手段を用いて、各キャ
パシタセルの放電を制御することにより、逆充電による
キャパシタの劣化を防止できる。In the second aspect, the capacitor power storage device includes voltage control means for equalizing the shared voltage of each capacitor cell. By controlling the discharge of each capacitor cell using the voltage control means, deterioration of the capacitor due to reverse charging can be prevented.
【0013】第3の発明においては、放電と放電の中断
を繰り返して徐々に各キャパシタセルの電圧を下げるこ
とができるので、バイパス回路の発熱を防ぐことができ
る。In the third aspect of the present invention, since the discharge and the interruption of the discharge are repeated, the voltage of each capacitor cell can be gradually lowered, so that the heat generation of the bypass circuit can be prevented.
【0014】第4の発明においては、バイパス回路を抵
抗とトランジスタから構成することにより、バイパス回
路の軽量化を図ることができる。According to the fourth aspect of the invention, the bypass circuit is composed of a resistor and a transistor, so that the weight of the bypass circuit can be reduced.
【0015】第5の発明においては、スイッチの投入に
より、整備者は安全かつ容易にキャパシタ蓄電装置の放
電作業を開始できる。According to the fifth aspect of the present invention, the maintenance person can safely and easily start the discharge operation of the capacitor power storage device by turning on the switch.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明の一実施
形態に係るハイブリッド車両のハイブリッドシステムに
ついて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A hybrid system for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0017】本ハイブリッドシステムは、発電機として
も機能する電動機(モータジェネレータ)1、モータジ
ェネレータ1の駆動用インバータ2、ハイブリッド電子
制御ユニット(ハイブリッドECU)3、車両電装系(各車
載装置)に電力を供給するバッテリ4、整備スイッチ
7、キャパシタ蓄電装置10を具備する。This hybrid system supplies electric power to a motor (motor generator) 1 which also functions as a generator, a driving inverter 2 for the motor generator 1, a hybrid electronic control unit (hybrid ECU) 3, and a vehicle electrical system (each on-vehicle device). Supply battery 4, maintenance switch
7. Equipped with a capacitor power storage device 10.
【0018】モータジェネレータ1は、車両の減速運転
時には発電機として機能し、車両の慣性エネルギーを回
生して発電を行い、キャパシタ蓄電装置10内のキャパ
シタ30を充電する。また、モータジェネレータ1は、
車両の発進、加速時に、キャパシタ蓄電装置10を電力
源とする電動機として機能し、駆動トルクを車両の駆動
系に供給する。Motor generator 1 functions as a generator during deceleration operation of the vehicle, regenerates the inertial energy of the vehicle to generate power, and charges capacitor 30 in capacitor power storage device 10. Also, the motor generator 1
When the vehicle starts and accelerates, it functions as an electric motor using the capacitor power storage device 10 as a power source, and supplies driving torque to a driving system of the vehicle.
【0019】ハイブリッドECU3は、ハイブリッド車両
の全体的な制御を行い、エンジン制御とモータジェネレ
ータ制御等のほか、キャパシタ蓄電装置10内の各キャ
パシタモジュール10へ取得した車両情報の送出を行
う。The hybrid ECU 3 performs overall control of the hybrid vehicle, and performs transmission of acquired vehicle information to each capacitor module 10 in the capacitor power storage device 10 in addition to engine control and motor generator control.
【0020】整備スイッチ7は、整備を行う場合に整備
作業者等によりオンされるもので、これがオンすること
によりキャパシタ蓄電装置10の放電制御が開始され
る。整備スイッチ7のオンオフの信号は、ハイブリッド
ECU3により検出される。The maintenance switch 7 is turned on by a maintenance worker or the like when performing maintenance. When the maintenance switch 7 is turned on, the discharge control of the capacitor power storage device 10 is started. The ON / OFF signal of the maintenance switch 7 is a hybrid
It is detected by the ECU 3.
【0021】キャパシタ蓄電装置10は、複数個(m
個)のキャパシタモジュール11(MDL1〜MDLm)、主回
路遮断コンタクタ14、主回路ヒューズ15、総電圧検
出アンプ16、主回路電源線(+)17、主回路電源線(-)
18、通信ネットワーク21を具備する。The plurality of capacitor power storage devices 10 (m
) Capacitor module 11 (MDL1 to MDLm), main circuit breaking contactor 14, main circuit fuse 15, total voltage detection amplifier 16, main circuit power line (+) 17, main circuit power line (-)
18. A communication network 21 is provided.
【0022】直列接続された複数個のキャパシタモジュ
ール11が、電力供給系の主電源を構成しており、主回
路遮断コンタクタ14は、コイルの励磁と非励磁によ
り、キャパシタモジュール11からインバータ2に至る
主回路(高圧系回路)をオンオフする。なお、キャパシ
タモジュールを直並列接続し、主電源を構成しても良
い。キャパシタモジュール11は、直列接続された複数
(n個)のキャパシタセル30と電圧コントローラ40
から構成される。キースイッチ5の投入により主回路遮
断コンタクタ14をオンし主電源からの電力をインバー
タ2に供給すると、モータジェネレータ1が駆動可能な
状態となる。またキースイッチ5の投入によって、バッ
テリ4から、ハイブリッドECU3など各部回路に電力が
供給される。A plurality of capacitor modules 11 connected in series constitute a main power supply of a power supply system. The main circuit breaking contactor 14 extends from the capacitor module 11 to the inverter 2 by exciting and de-energizing the coil. Turns on / off the main circuit (high-voltage circuit). The main power supply may be configured by connecting the capacitor modules in series and parallel. The capacitor module 11 includes a plurality (n) of capacitor cells 30 connected in series and a voltage controller 40.
Consists of When the main circuit cut-off contactor 14 is turned on by turning on the key switch 5 and power from the main power supply is supplied to the inverter 2, the motor generator 1 is in a drivable state. When the key switch 5 is turned on, electric power is supplied from the battery 4 to each circuit such as the hybrid ECU 3.
【0023】各キャパシタモジュール11の情報は、通
信ネットワーク21を介して逐次ハイブリッドECU3に
送信される。また、ハイブリッドECU3は、通信ネット
ワーク21を介して、各キャパシタモジュール11に各
種指令信号や車両情報を送出する。通信ネットワーク2
1には終端抵抗22が備えられる。Information on each capacitor module 11 is sequentially transmitted to the hybrid ECU 3 via the communication network 21. The hybrid ECU 3 sends various command signals and vehicle information to each capacitor module 11 via the communication network 21. Communication network 2
1 is provided with a terminating resistor 22.
【0024】総電圧検出アンプ16は、主電源の電圧
(直列接続されたキャパシタモジュールの総電圧)を主
回路と絶縁した総電圧信号に変換し、ハイブリッドECU
3に出力する。ハイブリッドECU3は、この総電圧信号
等に基づき、各種判断を実施し各モジュールに各種指令
を行う。The total voltage detection amplifier 16 converts the voltage of the main power supply (total voltage of the capacitor modules connected in series) into a total voltage signal insulated from the main circuit, and outputs the signal to the hybrid ECU.
Output to 3. The hybrid ECU 3 performs various determinations based on the total voltage signal and the like and issues various instructions to each module.
【0025】次に図2を参照して、本発明の一実施形態
に係るキャパシタモジュールについて詳細に説明する。Next, a capacitor module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
【0026】キャパシタモジュール11は、直列接続さ
れた複数(n個)のキャパシタセル30(C1〜Cn)と電
圧コントローラ40から構成される。各キャパシタセル
30は、1個のキャパシタから構成してもよいし、複数
のキャパシタを並列接続したものを1つのキャパシタセ
ルとみなしてもよい。キャパシタとして、例えば、大容
量の電気二重層コンデンサが用いられる。The capacitor module 11 comprises a plurality (n) of capacitor cells 30 (C1 to Cn) connected in series and a voltage controller 40. Each capacitor cell 30 may be constituted by one capacitor, or a plurality of capacitors connected in parallel may be regarded as one capacitor cell. As the capacitor, for example, a large-capacity electric double-layer capacitor is used.
【0027】電圧コントローラ40は、電流制限用抵抗
41とバイパストランジスタ42とからなるバイパス回
路50、OR回路43、コンパレータ44、バイパス基準
電圧発生手段45、セル電圧検出切替え回路46、絶縁
アンプ47、AD変換回路48、バイパス切替え回路4
9、切替え信号出力回路51、データ通信回路52、中
央演算処理装置(CPU)53、読み出し専用メモリ(ROM)
54、ランダムアクセスメモリ(RAM)55とを、備えて
いる。The voltage controller 40 includes a bypass circuit 50 including a current limiting resistor 41 and a bypass transistor 42, an OR circuit 43, a comparator 44, a bypass reference voltage generating means 45, a cell voltage detection switching circuit 46, an isolation amplifier 47, and an AD. Conversion circuit 48, bypass switching circuit 4
9. Switching signal output circuit 51, data communication circuit 52, central processing unit (CPU) 53, read-only memory (ROM)
And a random access memory (RAM) 55.
【0028】コンパレータ44は、キャパシタセルの分
担電圧(セル電圧)と一定のバイパス基準電圧とを比較
する。そして、充電によってキャパシタセル30の分担
電圧がバイパス基準電圧発生手段45で設定される電圧
以上になると、バイパス指令を出力する。なお、バイパ
ス基準電圧は、キャパシタセルの耐電圧付近(使用可能
な最大電圧)、例えば2.7Vに設定される。バイパストラ
ンジスタ42は、OR回路43のオン出力により、ベース
電圧が印加されると、バイパス回路50を導通させる。
バイパス指令は、OR回路43を介しバイパストランジス
タ42をONし、キャパシタセルの充電電流の一部をバイ
パスさせる。このバイパス判断は、キャパシタセルそれ
ぞれについて行われる。このようにして、各キャパシタ
セルの電圧を、使用可能な最大電圧に制限し均等化する
ことができる。The comparator 44 compares the shared voltage (cell voltage) of the capacitor cell with a fixed bypass reference voltage. When the shared voltage of the capacitor cell 30 becomes equal to or higher than the voltage set by the bypass reference voltage generating means 45 by charging, a bypass command is output. The bypass reference voltage is set near the withstand voltage of the capacitor cell (maximum usable voltage), for example, 2.7V. The bypass transistor 42 conducts the bypass circuit 50 when the base voltage is applied by the ON output of the OR circuit 43.
The bypass command turns on the bypass transistor 42 via the OR circuit 43 to bypass a part of the charging current of the capacitor cell. This bypass determination is made for each capacitor cell. In this manner, the voltage of each capacitor cell can be limited and equalized to the maximum usable voltage.
【0029】本発明によるキャパシタ蓄電装置の電圧コ
ントローラ40は、上記の最大電圧に均等化する回路だ
けでなく、任意の電圧でセル電圧を均等化する回路を備
えている。この回路を用いて、以下に記述するように、
各キャパシタセルをセル電圧が0Vになるまで放電させ
ることができる。The voltage controller 40 of the capacitor power storage device according to the present invention includes not only the circuit for equalizing the maximum voltage but also a circuit for equalizing the cell voltage at an arbitrary voltage. Using this circuit, as described below,
Each capacitor cell can be discharged until the cell voltage becomes 0V.
【0030】セル電圧切替え回路46は、AD変換回路4
8で電圧が読み込まれる対象のキャパシタセルを、切替
え信号出力回路51からの信号に基づいて、逐次切替え
る。AD変換回路48から、デジタル化された電圧信号が
CPU53に取り込まれる。この時、絶縁アンプ47によ
り、キャパシタセルを含む主電源系回路とAD変換回路4
8は絶縁されている。The cell voltage switching circuit 46 includes an AD conversion circuit 4
In step 8, the target capacitor cell from which the voltage is read is sequentially switched based on a signal from the switching signal output circuit 51. From the AD conversion circuit 48, the digitized voltage signal is
It is taken into the CPU 53. At this time, the main power supply circuit including the capacitor cell and the AD conversion circuit 4
8 is insulated.
【0031】CPU53は、整備スイッチがオンである
時、放電制御を行う。各キャパシタセルの放電は、前記
バイパス回路50に放電電流を流すことで行われる。The CPU 53 performs discharge control when the maintenance switch is on. The discharge of each capacitor cell is performed by passing a discharge current through the bypass circuit 50.
【0032】CPU53は、切替え信号出力回路51を介
して、バイパス切替え回路49に切替え信号を送出す
る。この切替え信号に基づき、バイパス切替え回路49
は、バイパスが必要になったセルに対し、バイパス指令
を出力する。バイパス指令は、コンパレータ44からの
バイパス指令とのORをとるOR回路43を介しトラン
ジスタ42をオンさせる。The CPU 53 sends a switching signal to the bypass switching circuit 49 via the switching signal output circuit 51. Based on this switching signal, a bypass switching circuit 49
Outputs a bypass command to cells that need to be bypassed. The bypass command turns on the transistor 42 via the OR circuit 43 that takes an OR with the bypass command from the comparator 44.
【0033】これにより、キャパシタセルからの放電電
流がバイパス回路50を流れ、キャパシタセルが蓄えて
いた静電エネルギが、電流制限用抵抗41とトランジス
タ42において消費される。電流をバイパス回路に流す
上記のバイパス処理により、最終的には各キャパシタセ
ルの電圧を全て0Vにすることができる。As a result, the discharge current from the capacitor cell flows through the bypass circuit 50, and the static energy stored in the capacitor cell is consumed by the current limiting resistor 41 and the transistor 42. By the above-described bypass processing in which the current flows through the bypass circuit, the voltages of all the capacitor cells can be finally set to 0V.
【0034】また、電圧コントローラ40は、セル電圧
を任意の電圧で均等化する場合には、例えば、平均電圧
より所定値以上大きい電圧を持つセルに対して充電電流
をバイパスことにより、充電中にセル電圧のばらつきを
なくすことができる。When equalizing the cell voltage with an arbitrary voltage, the voltage controller 40 may, for example, bypass the charging current for a cell having a voltage higher than the average voltage by a predetermined value or more, so that the cell is charged during charging. Variation in cell voltage can be eliminated.
【0035】以下に、電圧コントローラ内の中央演算処
理装置CPU53が実行する具体的な放電制御ルーチン
を、図3から図4のフローチャートに基づいて説明す
る。なお、この放電制御ルーチンは、ROM54に格納さ
れているプログラムにより実行される。Hereinafter, a specific discharge control routine executed by the central processing unit CPU 53 in the voltage controller will be described with reference to the flowcharts of FIGS. This discharge control routine is executed by a program stored in the ROM 54.
【0036】まず図3を参照して、放電制御の基本ルー
チンを説明する。このルーチンは、タイマ割り込み処理
等により所定時間間隔で実行される。First, a basic routine of the discharge control will be described with reference to FIG. This routine is executed at predetermined time intervals by timer interrupt processing or the like.
【0037】まず、ステップS1において、CPU53は、
ハイブリッドECU3が検出した整備スイッチ7のオンオ
フの状態を、通信ネットワーク21から取得する。次いで
ステップS2において、整備スイッチ7がオンであるか否
かを判断する。オンであると判断された場合は、ステッ
プS3の放電制御を実行した後、終了する。整備スイッチ
7がオフの場合、放電制御を終了させた後、ルーチンは
終了する。First, in step S1, the CPU 53
The on / off state of the maintenance switch 7 detected by the hybrid ECU 3 is acquired from the communication network 21. Next, in step S2, it is determined whether or not the maintenance switch 7 is on. If it is determined to be on, the discharge control in step S3 is performed, and then the process ends. When the maintenance switch 7 is off, the routine ends after the discharge control is ended.
【0038】図4を参照して、ステップS3の放電制御に
関するサブルーチンについて説明する。Referring to FIG. 4, the subroutine relating to the discharge control in step S3 will be described.
【0039】まず、ステップS11において、1番目から
n番目までのキャパシタセル(C1〜Cn)を放電(バイパ
ス)するかどうか判定を開始するに際して、キャパシタ
セルの番号を示す変数i(1(i(n)に1を設定する。First, in step S11, when starting to determine whether to discharge (bypass) the first to n-th capacitor cells (C1 to Cn), a variable i (1 (i ( Set 1 to n).
【0040】ステップS12においてi番目のキャパシタ
セルが放電中かどうか判断する。放電中の場合は、ステ
ップS13に進んで、規定時間Tdの間放電状態が継続して
いるかどうか判断する。放電状態が規定時間Td継続して
いる場合は、ルーチンはステップS15に進む。ステップS
15において、CPU53は、バイパストランジスタ42を
オフすることにより放電を停止する。このように放電状
態を短い規定時間Tdだけ継続することにより、バイパス
回路の発熱を防ぐことができる。放電状態がまだ規定時
間Tdの間継続されていない場合は、ステップS16に進ん
で、バイパストランジスタ42をオンの状態のままにし
ておき、放電を継続する。In step S12, it is determined whether the i-th capacitor cell is discharging. If discharging is being performed, the process proceeds to step S13, and it is determined whether the discharging state is continued for the specified time Td. If the discharge state has continued for the specified time Td, the routine proceeds to step S15. Step S
In 15, the CPU 53 stops discharging by turning off the bypass transistor 42. By continuing the discharge state for a short specified time Td, heat generation of the bypass circuit can be prevented. If the discharging state has not been continued for the specified time Td, the process proceeds to step S16, where the bypass transistor 42 is kept in the ON state, and the discharging is continued.
【0041】一方、ステップS12においてi番目のキャ
パシタセルが放電中でない場合は、ステップS14に進ん
で、放電が停止してから規定時間Tsが経過しているかど
うか判断する。放電が停止してから規定時間Tsが経過し
た場合は、ルーチンはステップS16に進む。ステップS16
において、CPU53は、バイパストランジスタ42をオ
ンの状態にし、再度放電を開始する。このように、バイ
パスを行う時間間隔を所定時間Tsあける事により、さら
にバイパス回路の発熱を抑えることができる。また、ス
テップS14において、放電が停止してから規定時間Tsが
経過していない場合は、ステップS15に進んで、バイパ
ストランジスタ42をオフの状態のままにしておき、放
電の停止を継続する。On the other hand, if the i-th capacitor cell is not discharging in step S12, the process proceeds to step S14, and it is determined whether or not the specified time Ts has elapsed since the discharge was stopped. If the specified time Ts has elapsed since the discharge was stopped, the routine proceeds to step S16. Step S16
, The CPU 53 turns on the bypass transistor 42 and starts discharging again. As described above, by setting the time interval for performing the bypass at a predetermined time Ts, the heat generation of the bypass circuit can be further suppressed. In step S14, if the specified time Ts has not elapsed since the stop of the discharge, the process proceeds to step S15, where the bypass transistor 42 is kept off, and the stop of the discharge is continued.
【0042】次に、ステップS17において、全セルの放
電制御が終了したかどうか、(つまりi=nかどうか)判
断する。全セルの放電制御が終了した場合は、このルー
チンを終了する。全セルの処理が終了していない場合
は、ステップS18に進んで、キャパシタセルの番号を示
す変数iに1を加え、i+1番目のセルの放電制御に移行
する。Next, in step S17, it is determined whether or not the discharge control of all cells has been completed (ie, whether i = n). When the discharge control of all cells has been completed, this routine ends. If the processing for all cells has not been completed, the process proceeds to step S18, where 1 is added to the variable i indicating the number of the capacitor cell, and the flow shifts to discharge control of the (i + 1) th cell.
【0043】上記のように、放電を周期的に(周期Td+T
sで)繰り返すことにより、ゆっくりと各キャパシタセ
ルの放電を行い、最終的にセル電圧は0Vに到達し、放
電は終了する。As described above, the discharge is periodically performed (period Td + T
s), each capacitor cell is discharged slowly, and finally the cell voltage reaches 0 V, and the discharge ends.
【0044】図5は、バイパス回路(つまりバイパスト
ランジスタ)を周期的にオンオフすることによりによ
り、放電が行われる様子を示したものである。まず整備
スイッチがオンすると、周期的にバイパス回路はオンオ
フし始める。キャパシタセルの電圧は、バイパス回路が
オンすると減少し、バイパス回路がオフすると一定にな
る。各キャパシタセルの電圧は徐々に0Vまで減少す
る。FIG. 5 shows a state in which a discharge is performed by periodically turning on and off a bypass circuit (that is, a bypass transistor). First, when the maintenance switch is turned on, the bypass circuit starts to be turned on and off periodically. The voltage of the capacitor cell decreases when the bypass circuit is turned on, and becomes constant when the bypass circuit is turned off. The voltage of each capacitor cell gradually decreases to 0V.
【0045】上述したように、本発明のキャパシタ蓄電
装置は、整備スイッチ7の投入により、各キャパシタセ
ルの放電を行う機能を備えている。そのため、整備開始
時に整備スイッチの投入するだけで、整備作業者は容易
にキャパシタ蓄電装置の放電を行え、整備時の安全が簡
単に確保される。As described above, the capacitor power storage device of the present invention has a function of discharging each capacitor cell when the maintenance switch 7 is turned on. Therefore, only by turning on the maintenance switch at the start of maintenance, the maintenance worker can easily discharge the capacitor power storage device, and safety during maintenance can be easily secured.
【0046】また、外部放電装置を用いるとキャパシタ
蓄電装置全体で放電するので、キャパシタ蓄電装置をOV
まで放電させると、静電容量などセルの特性のばらつき
により逆充電つまりマイナス電圧となるセルが発生す
る。しかし、本発明によるキャパシタ蓄電装置では、各
セルが0Vの一定電圧まで放電し、逆充電によるキャパ
シタセルの劣化は発生しない。また、各セルを0Vの一
定電圧まで放電させることは、再充電した際のセルの分
担電圧均等化にも有効で、充電時のばらつきを小さくす
る。When an external discharge device is used, the entire capacitor power storage device is discharged.
When the cell is discharged up to a certain point, a cell having a reverse charge, that is, a negative voltage is generated due to variations in cell characteristics such as capacitance. However, in the capacitor power storage device according to the present invention, each cell discharges to a constant voltage of 0 V, and deterioration of the capacitor cell due to reverse charging does not occur. Discharging each cell to a constant voltage of 0 V is also effective for equalizing the shared voltage of the cell when recharging, and reduces variations during charging.
【0047】なお、整備時に投入するスイッチにより、
放電制御を開始する方式としたが、このスイッチと連動
してハイブリッドECU及びキャパシタ蓄電装置に電源を
供給し、運転席のキースイッチによらず放電制御を行う
方式としても良い。この場合、その他の車両制御、モー
タ駆動等の制御は行わず、キャパシタ蓄電装置の放電に
係わる作動のみを起動する。It should be noted that a switch to be turned on at the time of maintenance
Although the method of starting the discharge control has been described, a method of supplying power to the hybrid ECU and the capacitor power storage device in conjunction with this switch and performing the discharge control without using the key switch at the driver's seat may be employed. In this case, other control such as vehicle control and motor drive is not performed, and only the operation related to discharging of the capacitor power storage device is activated.
【0048】この発明は上記実施の形態に限定されな
い。そして、その技術的な思想の範囲において種々の変
更がなしうることは明白である。The present invention is not limited to the above embodiment. It is obvious that various changes can be made within the scope of the technical idea.
【図1】本発明の一実施形態に係るハイブリッドシステ
ムの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid system according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態に係るキャパシタ蓄電装置
のキャパシタモジュール構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a capacitor module of the capacitor power storage device according to one embodiment of the present invention.
【図3】放電制御の基本ルーチンを示すフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart showing a basic routine of discharge control.
【図4】放電制御に関するサブルーチンのフローチャー
ト。FIG. 4 is a flowchart of a subroutine relating to discharge control.
【図5】放電制御の概要図。FIG. 5 is a schematic diagram of discharge control.
1 モータジェネレータ 2 インバータ 3 ハイブリッドECU 7 整備スイッチ 10 キャパシタ蓄電装置 11 キャパシタモジュール 21 通信ネットワーク 30 キャパシタセル 40 電圧コントローラ 41 電流制限用抵抗 42 バイパストランジスタ 45 バイパス基準電圧発生手段 46 セル電圧検出切替え回路 49 バイパス切替え回路 50 バイパス回路 51 切替え信号出力回路 53 中央演算処理装置(CPU) REFERENCE SIGNS LIST 1 motor generator 2 inverter 3 hybrid ECU 7 maintenance switch 10 capacitor power storage device 11 capacitor module 21 communication network 30 capacitor cell 40 voltage controller 41 current limiting resistor 42 bypass transistor 45 bypass reference voltage generating means 46 cell voltage detection switching circuit 49 bypass switching Circuit 50 Bypass circuit 51 Switching signal output circuit 53 Central processing unit (CPU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 7/02 H02J 7/02 H 7/14 7/14 H (72)発明者 佐々木 正和 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 荒木 修一 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 岡村 廸夫 神奈川県横浜市南区南太田2丁目19番6号 株式会社岡村研究所内 Fターム(参考) 3D035 AA05 5G003 AA07 BA04 CA11 CC04 FA06 GB06 GC05 5G060 AA04 BA08 CA12 DA01 DB01 DB02 DB07 5H115 PA08 PC06 PG04 PI14 PI29 PO02 PO17 PU08 PU25 PV09 PV23 QE01 QE08 QE10 QI04 QN03 QN12 SE06 TI01 TI05 TI06 TR19 TU04 TU16 TU17──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02J 7/02 H02J 7/02 H 7/14 7/14 H (72) Inventor Masakazu Sasaki Ageo, Saitama Nissan Diesel Industry Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Araki 1-1, Oji, Nissan Diesel Industry Co., Ltd. Ageo City, Saitama Prefecture 2-19-6 Okamura R & D Co., Ltd. F-term (reference) 3D035 AA05 5G003 AA07 BA04 CA11 CC04 FA06 GB06 GC05 5G060 AA04 BA08 CA12 DA01 DB01 DB02 DB07 5H115 PA08 PC06 PG04 PI14 PI29 PO02 PO17 PU08 PU25 PV09 PV23 QE01 QE08 QE QEQ QN03 QN12 SE06 TI01 TI05 TI06 TR19 TU04 TU16 TU17
Claims (5)
して備える車両のキャパシタ蓄電装置において、 電動機を用いて充電する直列接続された複数のキャパシ
タセルと、 各キャパシタセルに対して並列に接続されるバイパス回
路と、 各バイパス回路を開閉する手段とを備え、 整備開始時に前記バイパス回路に放電電流を流すことに
より各キャパシタセルを放電することを特徴とするキャ
パシタ蓄電装置。1. A capacitor power storage device for a vehicle having a motor functioning as a generator as a driving force source, comprising: a plurality of series-connected capacitor cells charged by using the motor; and a plurality of capacitor cells connected in parallel to each capacitor cell. And a means for opening and closing each bypass circuit, wherein each capacitor cell is discharged by supplying a discharge current to the bypass circuit at the start of maintenance.
段と、 各キャパシタセルの分担電圧を均等化する電圧制御手段
をさらに備え、 前記電圧制御手段を用いて、各キャパシタセルの放電を
制御することを特徴とする請求項1記載のキャパシタ蓄
電装置。2. A device for detecting a shared voltage of each capacitor cell, and a voltage control unit for equalizing the shared voltage of each capacitor cell, wherein discharge of each capacitor cell is controlled using the voltage control unit. The capacitor power storage device according to claim 1, wherein:
対して放電と放電の中断を繰り返す制御を行うことを特
徴とする請求項2記載のキャパシタ蓄電装置。3. The capacitor power storage device according to claim 2, wherein said voltage control means performs control of repeating discharge and interruption of discharge for each capacitor cell.
ら構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
1つに記載のキャパシタ蓄電装置。4. The capacitor power storage device according to claim 1, wherein said bypass circuit comprises a resistor and a transistor.
ャパシタセルの放電が開始されることを特徴とする請求
項1〜4のいずれか1つに記載のキャパシタ蓄電装置。5. The capacitor power storage device according to claim 1, wherein the discharge of each capacitor cell is started by turning on a switch provided in the vehicle.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007124719A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Power storage device |
JP2010068620A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Ricoh Co Ltd | Charge-accumulating unit, charge-accumulating apparatus and image forming apparatus |
KR101241221B1 (en) | 2010-12-06 | 2013-03-13 | 주식회사 이지트로닉스 | Charging system for mild hybrid vehicle |
JP2014028596A (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Mazda Motor Corp | Discharge device of power storage device |
JP5873508B2 (en) * | 2013-07-23 | 2016-03-01 | 株式会社小松製作所 | Hybrid work machine and information notification control method for hybrid work machine |
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2001
- 2001-03-23 JP JP2001084922A patent/JP3938666B2/en not_active Expired - Fee Related
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