JP2006340419A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池を発電手段、2次電池を蓄電手段として用いるハイブリッド車両に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle using a fuel cell as a power generation means and a secondary battery as a power storage means.
燃料電池は、水素と酸素との電気化学反応に基づく発電により電気エネルギーを生成しようとするものであり、次世代のエネルギー供給源として近年脚光を浴びている。これは燃料電池が、発電の際には水しか排出せず振動も騒音も発生しないことから環境にやさしく、また燃料となる水素を天然ガスやメタノールなど種々のものから取り出すことができるなど、多くのメリットを有していることによる。 A fuel cell is intended to generate electrical energy by power generation based on an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, and has recently attracted attention as a next-generation energy supply source. This is because the fuel cell discharges only water during power generation and does not generate vibration or noise, so it is environmentally friendly, and the fuel cell can be extracted from various sources such as natural gas and methanol. By having the merit of.
そして、燃料電池をエネルギー供給源に用いるものとしてハイブリッド車両がある。ハイブリッド車両とは、複数種類のエネルギー供給源を搭載した車両であり、よく知られているものとして、ガソリン並びに燃料電池及び2次電池の2種類のエネルギー供給源を用いたハイブリッド自動車がある。更に、最近は燃料電池の性能が大きく向上し、自動車のような小型車両だけではなく、鉄道車両クラスの大型車両についてもハイブリッド化の開発が進められている。 There is a hybrid vehicle that uses a fuel cell as an energy supply source. A hybrid vehicle is a vehicle equipped with a plurality of types of energy supply sources, and a well-known hybrid vehicle is a hybrid vehicle using two types of energy supply sources, gasoline, a fuel cell, and a secondary battery. Furthermore, recently, the performance of fuel cells has been greatly improved, and the development of a hybrid system has been promoted not only for small vehicles such as automobiles, but also for large vehicles of the railway vehicle class.
このような大型車両に係るハイブリッド車両は、通常、燃料電池を発電手段、2次電池を蓄電手段とする構成を採用している(例えば、特許文献1参照)。2次電池を蓄電手段として用いているのは、燃料電池だけでは加速時や登坂時等において必要な駆動力を迅速に得ることが困難であり、また回生電力の蓄電に基づく省エネ化を図る必要があるからである。 A hybrid vehicle according to such a large vehicle usually employs a configuration in which a fuel cell is a power generation means and a secondary battery is a power storage means (see, for example, Patent Document 1). Secondary batteries are used as power storage means because it is difficult to quickly obtain the required driving force when accelerating or climbing with a fuel cell alone, and it is necessary to save energy based on the storage of regenerative power Because there is.
図10は、燃料電池を発電手段、2次電池を蓄電手段とする従来のハイブリッド車両の構成図である。この図において、発電手段としての燃料電池1で生成された直流電力は燃料電池用コンバータ2に出力されるようになっている。燃料電池用コンバータ2は、昇圧チョッパ型のDC/DCコンバータであり、リアクトルL1、ダイオードD1、及びダイオードD2が逆並列接続されたスイッチング素子(例えばIGBT)S1を有している。
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional hybrid vehicle using a fuel cell as a power generation means and a secondary battery as a power storage means. In this figure, DC power generated by the
燃料電池用コンバータ2から出力される直流電力は、平滑コンデンサ3を介してモータ制御用インバータ4に供給され、可変電圧可変周波数制御された交流電力に変換されるようになっている。そして、モータ制御用インバータ4から出力される交流電力は、車輪駆動用のモータ5に供給されるようになっている。
The DC power output from the
また、蓄電手段としての2次電池6からの直流電力は2次電池用コンバータ7に出力されるようになっている。2次電池用コンバータ7は、昇降圧チョッパ型のDC/DCコンバータであり、リアクトルL2、ダイオードD3が逆並列接続されたスイッチング素子S2、及びダイオードD4が逆並列接続されたスイッチング素子S3を有している。そして、2次電池用コンバータ7から出力される直流電力も、平滑コンデンサ3を介してモータ制御用インバータ4に供給されるようになっている。
Further, the DC power from the
更に、運転制御部8は、燃料電池用コンバータ2及び2次電池用コンバータ7のスイッチング素子S1〜S3、並びにモータ制御用インバータ4を構成する半導体スイッチング素子に対して制御信号(ゲート信号)を出力し、モータ5の運転制御を行うようになっている。
Further, the operation control unit 8 outputs control signals (gate signals) to the switching elements S1 to S3 of the
次に、図10の動作につき説明する。いま、ハイブリッド車両は運転停止中であり、スイッチング素子S1〜S3はオフになっている。このとき、2次電池6は定格電圧VB(例えば400V)に充電されていたとすると、ハイブリッド車両が運転停止中であるにもかかわらず、平滑コンデンサ3の両端には電圧VBが印加されている。
Next, the operation of FIG. 10 will be described. Now, the hybrid vehicle is stopped, and the switching elements S1 to S3 are turned off. At this time, if the
運転員が、操作盤の運転開始ボタン(図示せず)をオンに操作すると、燃料電池1は所定の起動シーケンスプログラムに基づいて水素と酸素との電気化学反応を開始させる。これにより、燃料電池1から直流電力が出力され始め、しばらくすると平滑コンデンサ3の電圧は2次電池6の定格電圧VBを超え、リアクトルL1及びダイオードD1を経由して平滑コンデンサ3側に電力供給され、燃料電池1の定格電圧VFC(例えば500V)となる。
When an operator turns on an operation start button (not shown) on the operation panel, the
運転制御部8では、運転員の操作に基づいて制御信号を出力してモータ制御用インバータ4に可変電圧可変周波数制御を行わせ、モータ5の速度制御を行う。このとき、定格運転速度に対応する平滑コンデンサ3の電圧は燃料電池1の定格電圧より大きく(例えば600V)、運転員が加速操作を行ったとすると、運転制御部8は燃料電池用コンバータ2に対して昇圧チョッパ制御を行う。すなわち、運転制御部8はスイッチング素子S1をオンオフ動作させ、スイッチング素子S1のオン時にリアクトルL1に蓄積された電気エネルギーを、スイッチング素子S1のオフ時に還流ダイオードとしてのダイオードD1を通して放出することにより平滑コンデンサ3の電圧を600Vに上昇させる。
The operation control unit 8 outputs a control signal based on the operation of the operator, causes the motor control inverter 4 to perform variable voltage variable frequency control, and performs speed control of the
更に、モータ5が高出力で運転されている場合、燃料電池出力が足りず、燃料電池用コンバータ2だけの昇圧チョッパ制御では平滑コンデンサ3の電圧を600Vに維持することができないため、運転制御部8は2次電池用コンバータ7に対しても昇圧チョッパ制御を行うようにする。すなわち、運転制御部8はスイッチング素子S3をオンオフ動作させ、スイッチング素子S3のオン時にリアクトルL2に蓄積された電気エネルギーを、スイッチング素子S3のオフ時に還流ダイオードとしてのダイオードD3を通して放出することにより平滑コンデンサ3の電圧を600Vに上昇させる。
Further, when the
負荷変動が大きい場合においても、燃料電池1の反応速度が遅く、平滑コンデンサ3の電圧を600Vに維持できないため、上記と同様の制御を行う。
Even when the load fluctuation is large, the reaction speed of the
また、車両減速時や下り坂走行時等に回生運転を行う場合、運転制御部8は2次電池用コンバータ7に対して降圧チョッパ制御を行うようにする。すなわち、運転制御部8はスイッチング素子S2をオンオフ動作させ、スイッチング素子S2のオン時にリアクトルL2に蓄積された電気エネルギーを、スイッチング素子S2のオフ時に還流ダイオードとしてのダイオードD4を通して2次電池6側へ放出することにより、モータ制御用インバータ4側からの回生電力を2次電池6に蓄電させる。
In addition, when performing regenerative operation when the vehicle is decelerating or traveling downhill, the operation control unit 8 performs step-down chopper control on the
そして、前述した操作盤の運転開始ボタンを運転員がオフに操作し、ハイブリッド車両の運転を停止させると、燃料電池1への水素の供給が停止されるので、燃料電池1の出力電圧は次第に低下しやがてゼロとなる。したがって、平滑コンデンサ3の電圧も2次電池6による印加電圧VBすなわち400Vまで低下する。
上述したように、図10の構成では、車両の運転停止中であっても平滑コンデンサ3には常に2次電池6の定格電圧VBが印加された状態となっている。この電圧VBの値は、自動車のような小型ハイブリッド車両の場合にはシステムがユニットで構成されているため、保守作業員が誤って荷電部に触れるようなことはない。しかし、鉄道車両のような大型ハイブリッド車両になると、それぞれのパーツが各所に散在して配置されているため、荷電部が多く存在する。したがって、保守作業員がメンテナンス作業中にうっかり電圧印加個所に身体を触れて感電事故が発生する虞がある。
As described above, in the configuration of FIG. 10, the rated voltage VB of the
また、運転停止中であっても常に平滑コンデンサ3に2次電池6の定格電圧VBが印加されている状態は、2次電池6に蓄電されている電力が、回路中に存在するいくつかの電気部品により無駄に消費されていることを意味している。このような消費電力は大きなものではないけれども、長期間の間には無視できないレベルとなり、省エネ化の要求に反することになる。
In addition, even when the operation is stopped, the rated voltage VB of the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、保守作業員のメンテナンス作業中の感電事故を防止すると共に、2次電池の蓄積電力の浪費を防止することが可能なハイブリッド車両を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a hybrid vehicle capable of preventing an electric shock accident during maintenance work by a maintenance worker and preventing waste of stored power in a secondary battery. It is an object.
上記課題を解決するための手段として、請求項1記載の発明は、燃料電池を発電手段、2次電池を蓄電手段として用い、前記燃料電池及び前記2次電池からの直流電力は、それぞれ燃料電池用コンバータ及び2次電池用コンバータによりDC/DC変換された後、平滑コンデンサを介してモータ制御用インバータに供給されるハイブリッド車両において、前記2次電池と前記平滑コンデンサとの間の接続状態をオン状態又はオフ状態にする遮断スイッチと、前記平滑コンデンサの電圧を検出する平滑コンデンサ用電圧検出手段と、前記2次電池の電圧を検出する2次電池用電圧検出手段と、運転停止中は前記遮断スイッチをオフ状態とし、運転中は前記平滑コンデンサ用電圧検出手段からの検出信号のレベルが前記2次電池用電圧検出手段からの検出信号のレベルを上回っていることを条件として前記遮断スイッチをオン状態とする遮断スイッチ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記遮断スイッチは、前記2次電池用コンバータと前記平滑コンデンサとの間に介挿されたものである、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cutoff switch is interposed between the secondary battery converter and the smoothing capacitor.
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記遮断スイッチは、前記2次電池と前記2次電池用コンバータとの間に介挿されたものである、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the cutoff switch is interposed between the secondary battery and the secondary battery converter.
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記遮断スイッチは、前記2次電池用コンバータと前記平滑コンデンサとの間に介挿された第1の遮断スイッチ、及び前記2次電池と前記2次電池用コンバータとの間に介挿された第2の遮断スイッチにより構成されている、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the cutoff switch includes a first cutoff switch interposed between the secondary battery converter and the smoothing capacitor, and the secondary battery. And the secondary battery converter. The second cutoff switch is interposed between the secondary battery converter and the secondary battery converter.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記2次電池と前記平滑コンデンサとの間に過電流防止用ヒューズが介挿されている、ことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, an overcurrent prevention fuse is interposed between the secondary battery and the smoothing capacitor. To do.
本発明によれば、運転停止中は遮断スイッチ制御手段が遮断スイッチをオフ状態としているので、保守作業員のメンテナンス作業中の感電事故、及び2次電池の蓄積電力の浪費を防止することができる。そして、運転を行う場合、遮断スイッチ制御手段は、平滑コンデンサの電圧が2次電池の電圧を上回らなければ遮断スイッチをオン状態としないので、遮断スイッチ投入時に突入電流が平滑コンデンサ側に流入する虞を回避することができる。 According to the present invention, since the shut-off switch control means turns off the shut-off switch while the operation is stopped, it is possible to prevent an electric shock accident during maintenance work of a maintenance worker and waste of stored power of the secondary battery. . When the operation is performed, the shutoff switch control means does not turn on the shutoff switch unless the voltage of the smoothing capacitor exceeds the voltage of the secondary battery. Therefore, an inrush current may flow into the smoothing capacitor when the shutoff switch is turned on. Can be avoided.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。なお、図10と同様の構成要素については同一符号を付して重複した説明を省略する。 FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to FIG. 10, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1の構成が図10の構成と異なる点は、スイッチング素子S2のコレクタ側と平滑コンデンサ3の一端側との間に遮断スイッチ9が介挿されている点、平滑コンデンサ3に平滑コンデンサ用電圧検出手段としての電圧検出器10が並列接続されている点、2次電池6に2次電池用電圧検出手段としての電圧検出器11が並列接続されている点、及び運転制御部8Aが遮断スイッチ制御手段12を有している点である。但し、電圧検出器10,11は従来のハイブリッド車両にも備えられていたものであり、図10では図示が省略されていたものである。
The configuration of FIG. 1 differs from the configuration of FIG. 10 in that a
遮断スイッチ制御手段12は、運転停止中においては遮断スイッチ9をオフ状態とし、また、運転中においては、電圧検出器10からの検出信号のレベルが電圧検出器11からの検出信号のレベルを上回っている場合にのみ遮断スイッチ9をオン状態とする制御を行うようになっている。
The shut-off switch control means 12 turns off the shut-
次に、図1の動作につき説明する。いま、ハイブリッド車両が運転停止中であるとすると、遮断スイッチ9はオフ状態であるため、平滑コンデンサ3に2次電池6の定格電圧VB(例えば400V)が印加されることはなく、その両端電圧はゼロとなる。したがって、保守作業員がメンテナンス作業中に感電事故を起こす心配がなく、また、2次電池6の蓄積電力が浪費されることが防止される。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. Now, assuming that the hybrid vehicle is not operating, since the
そして、図10において既述したように、運転員が操作盤の運転開始ボタン(図示せず)をオンに操作すると、燃料電池1は所定の起動シーケンスプログラムに基づき直流電力の出力を開始し、これがリアクトルL1及びダイオードD1を経由して平滑コンデンサ3側に供給される。したがって、平滑コンデンサ3の両端電圧は次第に上昇していく。
Then, as already described in FIG. 10, when the operator operates the operation start button (not shown) on the operation panel to turn on, the
このとき、遮断スイッチ制御手段12は、電圧検出器10,11からの検出信号を入力し、平滑コンデンサ3の電圧レベルと2次電池6の電圧レベルとの比較を行っている。そして、平滑コンデンサ3の電圧レベルが2次電池6の電圧レベルを上回った時点で、遮断スイッチ制御手段12は遮断スイッチ9をオン状態に切り換える。
At this time, the cut-off switch control means 12 receives detection signals from the
平滑コンデンサ3の電圧は2次電池6の電圧レベルを上回っているため、遮断スイッチ9がオン状態に切り換わったとしても、これにより平滑コンデンサ3の電圧が変化することはない。しかし、遮断スイッチ9がオン状態に切り換わったことにより、図10の場合と同様に、以後の2次電池用コンバータ7の昇圧チョッパ制御に基づき平滑コンデンサ3の電圧を急上昇させることが可能な態勢が整ったことになる。
Since the voltage of the smoothing
ここで、仮に、平滑コンデンサ3の電圧が2次電池6の電圧を上回る前に遮断スイッチ9が投入されてしまった場合を考えてみる。例えば、燃料電池1の発電が開始されて間もない場合は、平滑コンデンサ3の電圧は2次電池6の電圧を大きく下回っているために、2次電池6からの突入電流が平滑コンデンサ3側に流入するため、ダイオードD3等の半導体素子が破壊されることになる。また、燃料電池1の発電が開始されてある程度の時間が経過した後は、平滑コンデンサ3の電圧と2次電池6の電圧との差は小さくなるため、2次電池6から大きな突入電流が平滑コンデンサ3側に流入することはなく、半導体素子が破壊されることはないが、それでもある程度の電流が流入するため、2次電池6の蓄積電力が浪費されることに変わりはない。
Here, let us consider a case where the
しかし、図1の構成では、上記のように遮断スイッチ制御手段12が、平滑コンデンサ3の電圧レベルが2次電池6の電圧レベルを上回った時点で遮断スイッチ9をオン状態とする制御を行っているので、2次電池6から突入電流が平滑コンデンサ3側に流入することや2次電池6の蓄積電力が浪費されることなどを確実に防止することができる。
However, in the configuration of FIG. 1, the cutoff switch control means 12 performs control to turn on the
上記のように、遮断スイッチ9がオン状態に切り換えられた後、しばらくすると平滑コンデンサ3の電圧は燃料電池1の定格電圧VFC(例えば500V)となる。この後の動作は図10の場合と同様であるため説明を省略する。
As described above, the voltage of the smoothing
そして、運転員が車両の運転を停止させるべく操作盤の運転開始ボタンをオフに操作すると、遮断スイッチ制御手段12は遮断スイッチ9が再びオフ状態になるように切換を行う。また、運転開始ボタンのオフ操作により、燃料電池1への水素の供給が停止されるので、燃料電池1の出力電圧は次第に低下しやがてゼロとなる。したがって、平滑コンデンサ3の電圧もゼロとなる。
Then, when the driver operates the operation start button on the operation panel to turn off the vehicle to stop driving, the cutoff switch control means 12 performs switching so that the
このように、図1の構成によれば、運転停止中は遮断スイッチ制御手段12が遮断スイッチ9をオフ状態としているので、保守作業員のメンテナンス作業中の感電事故、及び2次電池6の蓄積電力の浪費を防止することができる。そして、運転を行う場合、遮断スイッチ制御手段12は、平滑コンデンサ3の電圧が2次電池6の電圧を上回らなければ遮断スイッチ9をオン状態としないので、遮断スイッチ9投入時に突入電流が平滑コンデンサ3側に流入することや、運転中に2次電池6の蓄積電力が浪費されることなどを防止することができる。
As described above, according to the configuration of FIG. 1, the shutoff switch control means 12 turns off the
図2は、本発明の第2の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。図2が図1と異なる点は、遮断スイッチ13が、2次電池6の正側と、2次電池用コンバータ7を構成するリアクトルL2の一端側との間に介挿されている点である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention. 2 differs from FIG. 1 in that the
図1の構成では、運転停止中は遮断スイッチ9がオフ状態となっているので、2次電池6及び2次電池用コンバータ7は主回路側とは完全に切り離された状態となっている。しかし、リアクトルL2、スイッチング素子S3及びダイオードD4には2次電池6の電圧が印加されているため、僅かではあるけれども2次電池6の蓄積電力が浪費された状態となっている。そこで、この第2の実施形態では、遮断スイッチ13を2次電池6と2次電池用コンバータ7との間に介挿することにより、このような僅かな蓄積電力の浪費についても防止することが可能な構成を採用している。なお、図2の動作は、図1の場合と略同様であるため説明を省略する。
In the configuration of FIG. 1, the shut-
図3は、本発明の第3の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。この図3の構成は、図1における遮断スイッチ9、図2における遮断スイッチ13の2つのスイッチを備えたものとなっている。図1又は図2の構成では、遮断スイッチ9又は遮断スイッチ13に、接点が溶着される短絡故障が発生した場合は、メンテナンス作業時の安全を確保することや蓄積電力の浪費を防止することが不可能な事態になる。
FIG. 3 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 3 includes two switches, a
そこで、本実施形態では2つの遮断スイッチ9,13を設けることにより、上記のような事態に陥る可能性が小さくなる構成を採用している。本実施形態によれば、遮断スイッチ9,13のうちのいずれか一方に短絡故障が発生しても、他方が正常であればメンテナンス作業時の安全を確保し、且つ蓄積電力の浪費を防止することが可能である。
Therefore, in the present embodiment, a configuration in which the possibility of falling into the above situation is reduced by providing the two
図4は、本発明の第4の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。図4が図1と異なる点は、遮断スイッチ9に過電流防止用ヒューズF1が接続されている点である。この図4の構成によれば、スイッチング素子S2に短絡故障が発生した場合に、2次電池6が過電流により破壊されるのを防止することが可能になる。
FIG. 4 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to the fourth embodiment of the present invention. 4 differs from FIG. 1 in that an overcurrent prevention fuse F1 is connected to the
上記のように、図1の構成に過電流防止用ヒューズを付加した構成は、図4以外にも種々の構成が考えられる。図5乃至図9は、本発明の第5乃至第9の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図であり、遮断スイッチ9を設けた図1の構成に対して、ヒューズF1〜F3のうちの少なくとも1つ以上を付加したものである。
As described above, the configuration in which the overcurrent prevention fuse is added to the configuration of FIG. FIGS. 5 to 9 are configuration diagrams of hybrid vehicles according to fifth to ninth embodiments of the present invention. Compared to the configuration of FIG. 1 in which the
また、図4乃至図9は、遮断スイッチ9を設けた図1の構成に過電流防止用ヒューズF1〜F3を付加した種々の態様を示したものであるが、勿論、遮断スイッチ13を設けた図2の構成、あるいは遮断スイッチ9,13の2つの遮断スイッチを設けた図3の構成に対して、過電流防止用ヒューズを種々の態様で付加するようにしてもよい。
4 to 9 show various modes in which the overcurrent prevention fuses F1 to F3 are added to the configuration of FIG. 1 in which the
1 燃料電池
2 燃料電池用コンバータ
3 平滑コンデンサ
4 モータ制御用インバータ
5 モータ
6 2次電池
7 2次電池用コンバータ
8,8A 運転制御部
9 遮断スイッチ
10 電圧検出器(平滑コンデンサ用電圧検出手段)
11 電圧検出器(2次電池用電圧検出手段)
12 遮断スイッチ制御手段
13 遮断スイッチ
L1,L2 リアクトル
S1〜S3 スイッチング素子
D1〜D4 ダイオード
DESCRIPTION OF
11 Voltage detector (secondary battery voltage detection means)
12 Shut-off switch control means 13 Shut-off switch L1, L2 Reactor S1-S3 Switching element D1-D4 Diode
Claims (5)
前記2次電池と前記平滑コンデンサとの間の接続状態をオン状態又はオフ状態にする遮断スイッチと、
前記平滑コンデンサの電圧を検出する平滑コンデンサ用電圧検出手段と、
前記2次電池の電圧を検出する2次電池用電圧検出手段と、
運転停止中は前記遮断スイッチをオフ状態とし、運転中は前記平滑コンデンサ用電圧検出手段からの検出信号のレベルが前記2次電池用電圧検出手段からの検出信号のレベルを上回っていることを条件として前記遮断スイッチをオン状態とする遮断スイッチ制御手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。 A fuel cell is used as a power generation means, a secondary battery is used as a storage means, and direct current power from the fuel cell and the secondary battery is DC / DC converted by a fuel cell converter and a secondary battery converter, respectively, and then smoothed. In a hybrid vehicle that is supplied to an inverter for motor control via a capacitor,
A cutoff switch for turning on or off the connection state between the secondary battery and the smoothing capacitor;
Smoothing capacitor voltage detecting means for detecting the voltage of the smoothing capacitor;
Secondary battery voltage detection means for detecting the voltage of the secondary battery;
The shut-off switch is turned off during operation stop, and the level of the detection signal from the smoothing capacitor voltage detection means exceeds the detection signal level from the secondary battery voltage detection means during operation. As a cutoff switch control means for turning on the cutoff switch as
A hybrid vehicle characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両。 The cut-off switch is interposed between the secondary battery converter and the smoothing capacitor.
The hybrid vehicle according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両。 The cutoff switch is interposed between the secondary battery and the secondary battery converter.
The hybrid vehicle according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両。 The cutoff switch includes a first cutoff switch interposed between the secondary battery converter and the smoothing capacitor, and a first cutoff switch interposed between the secondary battery and the secondary battery converter. It consists of two cutoff switches,
The hybrid vehicle according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のハイブリッド車両。 An overcurrent prevention fuse is interposed between the secondary battery and the smoothing capacitor.
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the hybrid vehicle is a vehicle.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009165244A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Toyota Motor Corp | Power supply system |
WO2010143260A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP2013106474A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | Power supply for electric vehicle |
CN106740582A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Control circuit of vehicle, vehicle-mounted switching power supply adjuster and vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09284912A (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-31 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle failure detection device |
JP2002334712A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Denso Corp | Fuel cell system |
JP2003157870A (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toyota Motor Corp | Power supply system and power supply system control method |
JP2003199203A (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Toshiba Corp | Protection method for regenerated-energy accumulator and regenerated-energy accumulator |
JP2004311090A (en) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for fuel cell system |
JP2006340464A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | Electric rolling stock |
-
2005
- 2005-05-31 JP JP2005158682A patent/JP4592499B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09284912A (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-31 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle failure detection device |
JP2002334712A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Denso Corp | Fuel cell system |
JP2003157870A (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Toyota Motor Corp | Power supply system and power supply system control method |
JP2003199203A (en) * | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Toshiba Corp | Protection method for regenerated-energy accumulator and regenerated-energy accumulator |
JP2004311090A (en) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for fuel cell system |
JP2006340464A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | Electric rolling stock |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009165244A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Toyota Motor Corp | Power supply system |
WO2010143260A1 (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
CN102460799A (en) * | 2009-06-09 | 2012-05-16 | 丰田自动车株式会社 | Fuel cell system |
DE112009004883T5 (en) | 2009-06-09 | 2012-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | The fuel cell system |
JP5354222B2 (en) * | 2009-06-09 | 2013-11-27 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
US9502725B2 (en) | 2009-06-09 | 2016-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system with connector welding prevention |
DE112009004883B4 (en) | 2009-06-09 | 2018-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | The fuel cell system |
JP2013106474A (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | Power supply for electric vehicle |
CN106740582A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Control circuit of vehicle, vehicle-mounted switching power supply adjuster and vehicle |
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Publication number | Publication date |
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