JP2024154119A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、制御装置に関する。 This disclosure relates to a control device.
例えば、車両の停止時において、外部の電源からの電力供給を受けて車両の蓄電池を充電させる機能と、車両の稼働時において、蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能とを有する電力変換装置が知られている(特許文献1参照)。 For example, a power conversion device is known that has the function of receiving power from an external power source to charge the vehicle's storage battery when the vehicle is stopped, and the function of outputting power to a specified device using the power of the storage battery when the vehicle is operating (see Patent Document 1).
特許文献1では、車両の稼働時に車両の蓄電池の電力で電動機を駆動し、車両の停止時に電動機の中性点と車両の外部の電源とが接続され、外部の電源の電力を用いて車両の蓄電池を充電させるインバータが開示されている。
ところで、例えば、部品の熱保護等の観点から、電力変換装置は、過熱状態になると、その出力が制限される場合がある。そのため、例えば、電力変換装置の出力が制限される温度条件を満足した状態で、或いは、その温度条件を満足する可能性がある状態で車両が停止すると、車両の蓄電池の充電の際に、電力変換装置の出力が制限される可能性がある。その結果、蓄電池の充電に要する時間が延長され、ユーザの利便性が低下する可能性がある。 However, from the standpoint of, for example, thermal protection of components, the output of the power conversion device may be limited if it becomes overheated. Therefore, for example, if the vehicle stops in a state where the temperature conditions for limiting the output of the power conversion device are satisfied, or in a state where there is a possibility that these temperature conditions will be satisfied, the output of the power conversion device may be limited when charging the vehicle's storage battery. As a result, the time required to charge the storage battery may be extended, which may reduce user convenience.
そこで、上記課題に鑑み、車両の稼働時に蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能を有する電力変換装置を用いて、車両の停止時に蓄電池を充電させる際の電力変換装置の出力制限の発生を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the objective of the present invention is to provide a technology that uses a power conversion device that has the function of outputting power to a specific device using the power of a storage battery while the vehicle is in operation, and that can suppress the occurrence of output limitations of the power conversion device when charging the storage battery while the vehicle is stopped.
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
車両の停止時において、前記車両の外部の電源から供給される電力を用いて前記車両に搭載される蓄電池を充電させる第1の機能、及び前記車両の稼働時において、前記蓄電池の電力を用いて前記車両の所定の機器に電力を出力する第2の機能を有する電力変換装置の制御を行う制御装置であって、
前記車両の稼働時において、前記車両の状態に基づき、前記蓄電池の充電が行われる予兆があると判断する場合に、前記第2の機能における前記電力変換装置の出力を制限する、
制御装置が提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
A control device that controls a power conversion device having a first function of charging a storage battery mounted on a vehicle using power supplied from a power source external to the vehicle when the vehicle is stopped, and a second function of outputting power to a predetermined device of the vehicle using power of the storage battery when the vehicle is in operation,
limiting an output of the power conversion device in the second function when it is determined that there is a sign that the storage battery will be charged based on a state of the vehicle during operation of the vehicle.
A controller is provided.
上述の実施形態によれば、車両の稼働時に蓄電池の電力を用いて所定の機器に電力を出力する機能を有する電力変換装置を用いて、車両の停止時に蓄電池を充電させる際の電力変換装置の出力制限の発生を抑制することができる。 According to the above-described embodiment, by using a power conversion device that has the function of outputting power to a specified device using the power of a storage battery while the vehicle is in operation, it is possible to suppress the occurrence of output limitations of the power conversion device when charging the storage battery while the vehicle is stopped.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.
[車両の第1例]
図1、図2を参照して、本実施形態に係る車両1の第1例について説明する。
[First example of vehicle]
A first example of a
<構成>
図1は、車両1の第1例の構成を示す図である。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first example of a
図1に示すように、車両1は、電動機10と、トランスアクスル20と、ドライブシャフト25と、駆動輪30と、バッテリ40と、インバータ装置45と、充電口50と、情報取得装置80と、情報取得装置85と、ECU90とを含む。また、車両1のバッテリ40の充電に関する構成要素として、DC(Direct Current)電源200がある。
As shown in FIG. 1, the
車両1は、電動機10の動力源とする電動車両である。電動車両は、例えば、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、レンジエクステンダEV、BEV(Battery Electric Vehicle)、燃料電池車等である。
DC電源200は、充電ケーブル210を通じて車両1の充電口50と電気的に接続され、車両1にバッテリ40の電圧よりも高い出力電圧(例えば、350ボルト)の直流給電を行う。これにより、ユーザは、DC電源200からの直流給電によってバッテリ40のいわゆる急速充電を行うことができる。DC電源200は、例えば、所定の施設や住居等に設置される急速充電スタンドである。
The
電動機10は、上述の如く、車両1の原動機である。本例では、電動機10は、3相交流で駆動される。電動機10は、電機子巻線11を含む。
As described above, the
電機子巻線11は、U相、V相、及びW相の3相のそれぞれの巻線11u,11v,11wを含む。巻線11u,11v,11wは、Y結線によって中性点TNPで接続されると共に、他端がインバータ装置45のU相、V相、及びW相のそれぞれの出力端に接続される。
The armature winding 11 includes
トランスアクスル20は、ドライブシャフト25に電動機10の動力を伝達する動力伝達機構部である。具体的には、トランスアクスル20は、電動機10の出力を変速(例えば、減速)させる変速機構部と、変速機構部の出力を左右のドライブシャフト25L,25Rに分割して出力するディファレンシャル機構部とを含む。
The
ドライブシャフト25は、トランスアクスル20の出力を駆動輪30に伝達する。ドライブシャフト25は、左右のドライブシャフト25L,25Rを含む。
The
駆動輪30は、トランスアクスル20及びドライブシャフト25を通じて電動機10の動力で駆動されることにより、車両1を走行させる。駆動輪30は、前輪であってもよいし、後輪であってもよいし、その両方であってもよい。駆動輪30は、左側の駆動輪30L、及び右側の駆動輪30Rを含む。
The
左右の駆動輪30L,30Rは、それぞれ、ドライブシャフト25L,25Rを通じてトランスアクスル20に接続される。
The left and
バッテリ40は、車両1の動力源であり、例えば、数百ボルトの比較的高い出力電圧を有する。バッテリ40は、例えば、液型のリチウムイオンバッテリである。また、バッテリ40は、全固体バッテリであってもよい。
The
バッテリ40は、車両1の稼働時において、インバータ装置45に電力を出力し、インバータ装置45を介して電動機10に駆動電力を供給する。車両1の稼働時とは、車両1の走行可能な状態を意味し、例えば、車両1のIG電源のオン(IG-ON)時である。また、バッテリ40は、車両1の稼働時において、インバータ装置45を介して供給される、車両1の減速に応じた電動機10の回生電力で充電される。また、バッテリ40は、車両1の停止時において、インバータ装置45を介して外部のDC電源200から供給される電力によって充電される。車両1の停止時は、車両1が走行不可能な状態を意味し、例えば、車両1のIG電源のOFF(IG‐OFF)時である。
When the
インバータ装置45は、バッテリ40及び電動機10の双方と電気的に接続される。インバータ装置45は、車両1の稼働時において、バッテリ40の出力を所定の電圧及び所定の周波数の3相交流に変換し電動機10に出力することにより、電動機10を駆動する。これにより、車両1は、走行することができる。また、インバータ装置45は、車両1の稼働時において、車両1の減速に応じた電動機10の回生出力を直流に変換しバッテリ40に出力する。これにより、車両1は、自身の運動エネルギを電気エネルギとして回生しバッテリ40を充電させることができる。また、インバータ装置45は、車両1の停止時において、外部のDC電源200から供給される直流を電機子巻線11と協働する形で昇圧しバッテリ40に出力することにより、バッテリ40を充電させる。これにより、車両1は、インバータ装置45を用いて、バッテリ40を充電させることができる。
The
例えば、図1に示すように、インバータ装置45は、平滑回路45Aと、インバータ回路45Bとを含む。
For example, as shown in FIG. 1, the
平滑回路45Aは、インバータ装置45の直流側(直流リンク)に設けられ、バッテリ40から出力される直流やインバータ回路45Bから出力される直流の脈動を抑制し、平滑化する。例えば、図1に示すように、平滑回路45Aは、直流リンクの正側及び負側の電源線の間に設けられる平滑コンデンサを含む。
The
インバータ回路45Bは、一端が直流リンクに接続され、他端が3相交流の3本の電源線に接続される。
One end of the
例えば、図1に示すように、インバータ回路45Bは、6つの半導体スイッチを含む。半導体スイッチは、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)やHEMT(High Electron Mobility Transistor)等である。半導体スイッチは、例えば、ケイ素(シリコン:Si)を主材料として構成される。また、半導体スイッチは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体材料は、例えば、炭化ケイ素(シリコンカーバイド:SiC)、窒化ガリウム(ガリウムナイトライド:GaN)、酸化ガリウム(ガリウムオキサイド:Ga2O3)、炭素(ダイヤモンド:C)等である。具体的には、インバータ回路45Bは、上下アームを構成する2つの半導体スイッチが直列接続されたスイッチレグが正側及び負側の電源線の間に3組並列接続されるブリッジ回路を含む。そして、ブリッジ回路の3組の上下アームの中間点からU相、V相、及びW相の3相交流の電源線が引き出され、巻線11u、巻線11v、及び巻線11wのそれぞれに接続される。また、6つの半導体スイッチには、それぞれ、環流ダイオードが並列接続される。
For example, as shown in FIG. 1, the
インバータ回路45Bは、ECU90の制御下での半導体スイッチのスイッチング動作によって、平滑回路45Aの出力を3相交流に変換し電動機10に出力したり、電動機10の出力を直流に変換し平滑回路45Aに出力したりする。
The
例えば、車両1の走行時において、インバータ回路45Bは、平滑回路45Aから出力される直流を所定の周波数や所定の電圧を有する3相交流に変換し電動機10に出力する。また、車両1の減速時において、インバータ回路45Bは、駆動輪30側から駆動される電動機10の回生動作に応じて、電動機10の発電電力を直流に変換し平滑回路45Aに出力する。
For example, when the
また、車両1の停止時において、インバータ回路45Bは、充電ケーブル210を通じてDC電源200から供給される直流を昇圧し出力する。具体的には、インバータ回路45Bは、電機子巻線11、及び平滑回路の平滑コンデンサと共に昇圧チョッパCPとして機能し、ECU90の制御下での半導体スイッチのスイッチング動作によって、DC電源200から供給される直流を昇圧し出力する。これにより、インバータ装置45は、DC電源200からの直流給電に応じて、バッテリ40を充電させることができる。
When the
電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45は、車両1に搭載される図示しない冷却システムにより冷却される。例えば、冷却システムは、電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45のそれぞれの筐体内部の冷媒流路(ウォータジャケット)に所定の順序で冷媒を通流させることが可能な冷媒回路を有する。冷却システムは、車両1の稼働時において、電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45等の冷却を行う。これにより、車両1の走行中の電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45等の発熱による温度上昇を抑制し、構成部品の熱保護を図ることができる。また、冷却システムは、車両1の停止時において、DC電源200からの直流給電によるバッテリ40の急速充電が行われる際に、電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45の冷却を行ってもよい。これにより、バッテリ40の急速充電時の電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45等の発熱による温度上昇を抑制することができる。
The
充電口50には、DC電源200から延び出す充電ケーブル210の先端のコネクタが接続可能である。また、充電口50は、車両1の内部において、電機子巻線11及びインバータ装置45により構成される昇圧チョッパCPと電気的に接続される。具体的には、充電口50の正極端子は、電機子巻線11の中性点TNPと電気的に接続されると共に、充電口50の負極端子は、インバータ装置45の直流リンクの負側の電源線と電気的に接続される。これにより、充電口50に充電ケーブル210の先端のコネクタが連結されることによって、DC電源200と昇圧チョッパCPとの間が電気的に接続され、DC電源200からの直流給電によるバッテリ40の充電が可能になる。
A connector at the tip of a charging
情報取得装置80は、インバータ装置45の温度に関する情報を取得する。例えば、情報取得装置80は、インバータ装置45の冷却を行う冷却システムの冷媒回路を循環する冷却水の温度(水温)の測定情報を取得するセンサである。また、情報取得装置80は、インバータ装置45の内部の基板の温度の測定情報を取得するセンサであってもよい。情報取得装置80の出力は、1対1の通信線や車載ネットワーク(例えば、CAN(Controller Area Network)や車載イーサネット)等の伝送路を通じてECU90に取り込まれる。
The
情報取得装置85は、車両1のバッテリ40の充電が行われる予兆に関する情報を取得する。バッテリ40の充電が行われる予兆とは、車両1の稼働時において、比較的近いタイミングで車両1が停止されバッテリ40の充電が行われる可能性が高いことを表す予兆を意味する。情報取得装置85の出力は、1対1の通信線や車載ネットワーク等の伝送路を通じてECU90に取り込まれる。
The
例えば、情報取得装置85は、車両1に搭載されるナビゲーション装置である。これにより、ECU90は、車両1の現在位置と、バッテリ40の充電が行われる可能性が高い場所との位置関係からバッテリ40の充電が行われる予兆の有無を判定することができる。例えば、ECU90は、車両1がバッテリ40の充電が行われる可能性が高い場所に接近しており且つその場所から所定範囲(例えば、数キロメートル)内に進入している場合、バッテリ40が充電される予兆があると判定する。バッテリ40の充電が行われる可能性が高い場所とは、例えば、車両1の過去の停止時間、即ち、車両1の過去の駐車時間が所定基準よりも長い場所である。より具体的には、バッテリ40の充電が行われる可能性が高い場所とは、車両1のユーザの自宅等であってよい。車両1の過去の駐車時間は、過去の車両1の位置情報の時系列の履歴に基づき判断される。また、バッテリ40の充電が行われる可能性が高い場所とは、ナビゲーション装置で設定されている目的地である。また、情報取得装置85は、バッテリ40の蓄電量に関する測定情報を取得するセンサであってもよい。これにより、ECU90は、バッテリ40の蓄電量からバッテリ40の充電が行われる予兆の有無を判定することができる。例えば、ECU90は、バッテリ40の蓄電量が所定基準に対して相対的に少なくなっている場合、バッテリ40が充電される予兆があると判定する。
For example, the
ECU90は、車両1に関する制御を行う制御装置である。車両1には、1又は複数のECU90が搭載される。
The
ECU90の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されてよい。例えば、ECU90は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。これにより、ECU90は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしCPUで実行させることにより各種機能を実現することができる。メモリ装置は、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)である。補助記憶装置は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、例えば、記録媒体と接続する外部インタフェースや外部と通信を行う通信インタフェースを含む。これにより、例えば、ECU90は、外部インタフェースを通じて処理に必要なプログラムやデータを記録媒体から補助記憶装置にインストールすることができる。また、ECU90は、通信インタフェースを通じて車両1の各種機器(例えば、バッテリ40やインバータ装置45等)や車両1の外部の機器(例えば、DC電源200)と通信を行うことができる。また、例えば、ECU90は、通信インタフェースを用いて、外部から処理に必要なプログラムやデータをダウンロードして補助記憶装置にインストールすることができる。
The functions of the
例えば、ECU90は、インバータ装置45の制御を行う。具体的には、車両1の稼働時において、インバータ装置45を制御することにより、電動機10の駆動制御を行う。また、ECU90は、車両1の停止時において、インバータ装置45を制御することにより、DC電源200からの直流給電によってバッテリ40の充電を行わせる。
For example, the
また、ECU90は、情報取得装置80の出力に基づき、インバータ装置45の温度状態を把握し、インバータ装置45の温度が過熱状態にある場合、インバータ装置45の出力制限を行う。これにより、ECU90は、インバータ装置45の過熱状態による内部の部品の劣化の進行や故障の発生を抑制し、インバータ装置45の熱保護を図ることができる。
The
また、ECU90は、車両1の稼働時において、情報取得装置85の出力に基づき、バッテリ40の充電が行われる予兆の有無を判定し、バッテリ40の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置45の出力制限を行う。これにより、ECU90は、例えば、その後の車両1の停止(IG-OFF)のタイミングでインバータ装置45の温度が過熱状態にあったり、その後の車両1の停止後にインバータ装置45の温度が過熱状態に移行したりするリスクを低減することができる。そのため、ECU90は、車両1の停止後にDC電源200からの給電によってバッテリ40の充電が行われる際に、インバータ装置45の過熱状態によってインバータ装置45の出力制限が行われ、バッテリ40の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。
Furthermore, while the
<処理の具体例>
図2は、車両1の稼働時におけるECU90の処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、車両1の稼働時、且つ、インバータ装置45の出力制限が行われていない状態において、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。
<Specific examples of processing>
2 is a flowchart that illustrates a first example of processing of the
図2に示すように、ステップS102にて、ECU90は、情報取得装置80の出力を取得し、インバータ装置45の冷却システムの水温TP1を監視する。
As shown in FIG. 2, in step S102, the
ECU90は、ステップS102の処理が完了すると、ステップS104に進む。
When the
ステップS104にて、ECU90は、冷却システムの水温TP1が閾値TP1_th2以上であるか否かを判定する。ECU90は、冷却システムの水温TP1が閾値TP1_th2以上である場合、インバータ装置45が熱保護をすべき過熱状態にあると判断し、ステップS110に進む。一方、ECU90は、冷却システムの水温TP1が閾値TP1_th2以上でない場合、インバータ装置45が過熱状態にないと判断し、ステップS106に進む。
In step S104, the
ステップS106にて、ECU90は、水温TP1が閾値TP1_th1(<TP1_th2)以上であるか否かを判定する。ECU90は、水温TP1が閾値TP1_th1以上である場合、インバータ装置45が過熱状態に移行する可能性があると判断し、ステップS108に進む。一方、ECU90は、水温TP1が閾値TP1_th1以上でない場合、インバータ装置45が過熱状態に移行する可能性はないと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。
In step S106, the
ステップS108にて、ECU90は、情報取得装置85の出力に基づき、バッテリ40が充電される予兆があるか否かを判定する。ECU90は、バッテリ40が充電される予兆がある場合、ステップS110に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートの処理を終了する。
In step S108, the
ステップS110にて、ECU90は、インバータ装置45の最大出力を低下させ、出力制限を行う。これにより、ECU90は、インバータ装置45の温度上昇を抑制することができる。
In step S110, the
このように、ECU90は、インバータ装置45が過熱状態にある場合、インバータ装置45の最大出力を制限する。これにより、ECU90は、インバータ装置45の熱保護を図ることができる。
In this way, the
また、ECU90は、インバータ装置45が過熱状態に移行する可能性があり、且つ、バッテリ40の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置45の出力を制限する。これにより、ECU90は、車両1の停止後にバッテリ40の充電が行われる際、インバータ装置45の過熱状態によってインバータ装置45の出力が制限され、バッテリ40の急速充電に要する時間の延長が生じるような事態を抑制することができる。そのため、ECU90は、車両1のユーザの利便性の低下を抑制することができる。
Furthermore, the
[車両の第2例]
次に、図3、図4を参照して、本実施形態に係る車両1の第2例について説明する。
[Second example of vehicle]
Next, a second example of the
以下、上述の第1例と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付し、上述の第1例と異なる部分を中心に説明を行う。 In the following, the same reference numerals will be used for configurations that are the same as or correspond to those in the first example described above, and the following description will focus on the differences from the first example described above.
<構成>
図3は、車両1の第2例の構成を示す図である。
<Configuration>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second example of the
図3に示すように、本例に係る車両1は、充電口50に代えて、充電口60、普通充電器65、及びアクセサリ給電口70が設けられる点、並びに、情報取得装置80に代えて、情報取得装置82が設けられる点で上述の第1例と異なり、他の点で上述の第1例と同じであってよい。また、本例では、車両1のバッテリ40の充電に関する構成として、DC電源200に代えて、AC(Alternating Current)電源300が設けられる点で上述の第1例と異なる。
As shown in FIG. 3, the
AC電源300は、充電ケーブル310を通じて車両1の充電口60と電気的に接続され、車両1に所定の電圧(例えば、200ボルト)の交流給電を行う。これにより、ユーザは、AC電源300からの交流給電によってバッテリ40のいわゆる普通充電を行うことができる。AC電源300は、例えば、車両1のユーザの自宅やユーザが利用する施設の電源系統であり、充電ケーブル310は、その電源系統と接続されるコンセントに接続される。
The
充電口60は、AC電源300から延び出す充電ケーブル310の先端のコネクタが接続可能である。また、充電口50は、車両1の内部において、普通充電器65と電気的に接続される。これにより、充電口60に充電ケーブル310の先端のコネクタが接続されることによって、AC電源300と普通充電器65との間が電気的に接続され、AC電源300からの交流給電によるバッテリ40の充電が可能になる。
The charging
普通充電器65は、単相交流を直流に変換したり直流を単相交流に変換したりする電力変換装置である。
The
普通充電器65は、車両1の停止時に、充電ケーブル310を通じてAC電源300から供給される単相交流を直流に変換しバッテリ40に出力する。これにより、普通充電器65は、AC電源300からの交流給電に応じて、バッテリ40を充電させることができる。
When the
また、普通充電器65は、車両1の稼働時に、バッテリ40の出力を単相交流に変換しアクセサリ給電口70を通じて接続される機器に出力する。これにより、ユーザは、例えば、車両1の室内に持ち込んだ機器を給電ケーブルやその機器に設けられるコネクタを通じてアクセサリ給電口70に接続させることで、その機器への給電を行うことができる。
In addition, when the
普通充電器65は、車両1に搭載される図示しない冷却システムにより冷却される。例えば、冷却システムは、普通充電器65の筐体内部の冷媒流路(ウォータジャケット)に冷媒を通流させる冷媒回路を有する。電動機10、バッテリ40、及びインバータ装置45を冷却する冷却システムと、普通充電器65を冷却する冷却システムとは、共通であってもよいし別であってもよい。
The
情報取得装置82は、普通充電器65の温度に関する情報を取得する。例えば、情報取得装置82は、普通充電器65の冷却を行う冷却システムの冷媒回路を循環する冷却水の温度(水温)の測定情報を取得するセンサである。また、情報取得装置82は、普通充電器65の内部の基板の温度の測定情報を取得するセンサであってもよい。情報取得装置82の出力は、1対1の通信線や車載ネットワーク等の伝送路を通じてECU90に取り込まれる。
The
ECU90は、上述の第1例と同様、車両1に関する制御を行う制御装置である。
The
例えば、ECU90は、普通充電器65の制御を行う。具体的には、車両1の稼働時において、普通充電器65を制御することにより、アクセサリ給電口70に電気的に接続される機器に交流給電を行わせる。また、ECU90は、車両1の停止時において、普通充電器65を制御することにより、AC電源300からの直流給電によってバッテリ40の充電を行わせる。
For example, the
また、ECU90は、情報取得装置82の出力に基づき、普通充電器65の温度状態を把握し、普通充電器65の温度が過熱状態にある場合、普通充電器65の出力制限を行う。これにより、ECU90は、普通充電器65の過熱状態による内部の部品の劣化の進行や故障の発生を抑制し、普通充電器65の熱保護を図ることができる。
The
また、ECU90は、車両1の稼働時において、情報取得装置85の出力に基づき、バッテリ40の充電が行われる予兆の有無を判定し、バッテリ40の充電が行われる予兆がある場合、普通充電器65の出力制限を行う。これにより、ECU90は、例えば、その後の車両1の停止(IG-OFF)のタイミングで普通充電器65の温度が過熱状態にあったり、その後の車両1の停止後に普通充電器65の温度が過熱状態に移行したりするリスクを低減することができる。そのため、ECU90は、車両1の停止後にAC電源300からの給電によってバッテリ40の充電が行われる際に、普通充電器65の過熱状態によって普通充電器65の出力制限が行われ、バッテリ40の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。
Furthermore, while the
<処理の具体例>
図4は、車両1の稼働時におけるECU90の処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、車両1の稼働時、且つ、普通充電器65の出力制限が行われていない状態において、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。
<Specific examples of processing>
4 is a flowchart that illustrates a second example of the processing of the
図4に示すように、ステップS202にて、ECU90は、情報取得装置82の出力を取得し、普通充電器65の冷却システムの水温TP2を監視する。
As shown in FIG. 4, in step S202, the
ECU90は、ステップS202の処理が完了すると、ステップS204に進む。
When the
ステップS204にて、ECU90は、冷却システムの水温TP2が閾値TP2_th2以上であるか否かを判定する。ECU90は、冷却システムの水温TP2が閾値TP2_th2以上である場合、普通充電器65が熱保護をすべき過熱状態にあると判断し、ステップS210に進む。一方、ECU90は、冷却システムの水温TP2が閾値TP2_th2以上でない場合、普通充電器65が過熱状態にないと判断し、ステップS206に進む。
In step S204, the
ステップS206にて、ECU90は、水温TP2が閾値TP2_th1(<TP2_th2)以上であるか否かを判定する。ECU90は、水温TP2が閾値TP2_th1以上である場合、普通充電器65が過熱状態に移行する可能性があると判断し、ステップS208に進む。一方、ECU90は、水温TP2が閾値TP2_th1以上でない場合、普通充電器65が過熱状態に移行する可能性はないと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。
In step S206, the
ステップS208にて、ECU90は、情報取得装置85の出力に基づき、バッテリ40が充電される予兆があるか否かを判定する。ECU90は、バッテリ40が充電される予兆がある場合、ステップS210に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートの処理を終了する。
In step S208, the
ステップS210にて、ECU90は、普通充電器65の最大出力を低下させ、出力制限を行う。これにより、ECU90は、普通充電器65の温度上昇を抑制することができる。
In step S210, the
このように、ECU90は、普通充電器65が過熱状態にある場合、普通充電器65の出力を制限する。これにより、ECU90は、普通充電器65の熱保護を図ることができる。
In this way, the
また、ECU90は、普通充電器65が過熱状態に移行する可能性があり、且つ、バッテリ40の充電が行われる予兆がある場合、普通充電器65の出力を制限する。これにより、ECU90は、車両1の停止後にバッテリ40の充電が行われる際、普通充電器65の過熱状態によって普通充電器65の出力が制限され、バッテリ40の普通充電に要する時間の延長が生じるような事態を抑制することができる。そのため、ECU90は、車両1のユーザの利便性の低下を抑制することができる。
Furthermore, the
[充電用の電力変換装置の温度変化の具体例]
次に、図5を参照して、充電用の電力変換装置の温度変化の具体例について説明する。
[Specific example of temperature change in power conversion device for charging]
Next, a specific example of temperature change in a power conversion device for charging will be described with reference to FIG.
図5は、冷却システムの水温の時間変化の一例を示す図である。 Figure 5 shows an example of how the water temperature in a cooling system changes over time.
以下、上述のインバータ装置45及び普通充電器65、水温TP1及び水温TP2、閾値TP1_th1及び閾値TP2_th1、並びに閾値TP1_th2及び閾値TP2_th2のそれぞれを包括的に「充電用の電力変換装置」、「水温TP」、「閾値TP_th1」、及び「閾値TP_th2」と称して説明を行う。
In the following description, the
図5に示すように、車両1の走行中の時刻t1において、充電用の電力変換装置の冷却システムの水温TPが閾値TP_th1を超えている(図2のステップS106のYES或いは図4のステップS206のYES)。また、ECU90は、時刻t1において、バッテリ40の充電が行われる予兆があると判定している(図2のステップS108のYES或いは図4のステップS208のYES)。その結果、車両1の走行中の時刻t1から車両1が停止される時刻t2までの期間において、充電用の電力変換装置の出力制限が行われる(図2のステップS110或いは図4のステップS210)。
As shown in FIG. 5, at time t1 while
これにより、ECU90は、時刻t1から時刻t2までの間で、充電用の電力変換装置の温度を低下させることができる。その結果、図5に示すように、時刻t1から時刻t2までの間で、充電用の電力変換装置の冷却システムの水温が低下している。そのため、時刻t2以降において、ECU90は、DC電源200やAC電源300からの給電によってバッテリ40の充電が行われる際に、閾値TP_th2に対応する温度よりも十分に低い温度域で充電用の電力変換装置を作動させることができる。よって、ECU90は、時刻t2以降の充電の際に、充電用の電力変換装置が過熱状態、即ち、閾値TP_th2に対応する温度を超える状態となって出力制限され、その結果、バッテリ40の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制できる。
This allows the
[車両の他の例]
次に、車両1の他の例について説明する。
[Other examples of vehicles]
Next, another example of the
上述の車両1の第1例、第2例には、適宜、変形や変更が加えられてもよい。
The first and second examples of
例えば、上述の第1例及び第2例は、組み合わせられてもよい。具体的には、車両1は、上述の第1例の急速充電、及び上述の第2例の普通充電の双方によってバッテリ40を受電可能な構成を有していてもよい。この場合、ECU90は、車両1の稼働時において、インバータ装置45及び普通充電器65の双方の温度状態と、バッテリ40の充電が行われる予兆の有無とによって、インバータ装置45及び普通充電器65の出力制限に関する制御を行ってよい。具体的には、ECU90は、上述の図2及び図4の双方のフローチャートの処理を実行してよい。
For example, the first and second examples described above may be combined. Specifically, the
また、上述の第1例やその変形例では、車両1の稼働時において、バッテリ40の充電が行われる予兆がある場合、インバータ装置45の温度状態に依らず、インバータ装置45の出力制限が行われてもよい。この場合、図2のフローチャートのステップS106の処理が省略される。
In addition, in the first example and its modified example described above, if there is a sign that the
同様に、上述の第2例やその変形例では、車両1の稼働時において、バッテリ40の充電が行われる可能性がある場合、普通充電器65の温度状態に依らず、普通充電器65の出力制限が行われてもよい。この場合、図4のフローチャートのステップS206の処理が省略される。
Similarly, in the second example and its modified example described above, if there is a possibility that the
[作用]
次に、本実施形態に係る制御装置の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the control device according to this embodiment will be described.
本実施形態では、制御装置は、車両の停止時において、車両の外部の電源から供給される電力を用いて車両に搭載される蓄電池を充電させる第1の機能、及び車両の稼働時において、蓄電池の電力を用いて車両の所定の機器に電力を出力する第2の機能を有する電力変換装置の制御を行う。制御装置は、例えば、上述のECU90である。車両は、例えば、上述の車両1である。車両の外部の電源は、例えば、上述のDC電源200やAC電源300である。蓄電池は、例えば、上述のバッテリ40である。所定の機器は、例えば、上述の電動機10やアクセサリ給電口70に接続される機器である。電力変換装置は、例えば、上述のインバータ装置45や普通充電器65である。そして、制御装置は、車両の稼働時において、車両の状態に基づき、蓄電池の充電が行われる予兆があると判定する場合に、第2の機能における電力変換装置の出力を制限する。車両の状態は、例えば、上述の車両1の位置状態や車両1に搭載されるバッテリ40の蓄電状態である。
In this embodiment, the control device controls a power conversion device having a first function of charging a storage battery mounted on the vehicle using power supplied from a power source external to the vehicle when the vehicle is stopped, and a second function of outputting power to a specified device of the vehicle using the power of the storage battery when the vehicle is in operation. The control device is, for example, the
これにより、制御装置は、車両が停止され、蓄電池の充電が行われる予兆がある場合に、電力変換装置の出力を制限し、電力変換装置の温度上昇を抑制することができる。そのため、制御装置は、蓄電池の充電の際に、電力変換装置の過熱状態によって電力変換装置の出力制限が行われ、蓄電池の充電に要する時間が延長されるような事態を抑制でき、その結果、ユーザの利便性の低下を抑制できる。 As a result, when the vehicle is stopped and there are signs that the storage battery is about to be charged, the control device can limit the output of the power conversion device and suppress a rise in temperature of the power conversion device. Therefore, when charging the storage battery, the control device can suppress a situation in which the output of the power conversion device is limited due to an overheating state of the power conversion device, which extends the time required to charge the storage battery, and as a result, a decrease in user convenience can be suppressed.
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・改良が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and improvements are possible within the scope of the gist of the invention as described in the claims.
1 車両
10 電動機
11 電機子巻線
11u,11v,11w 巻線
40 バッテリ
45 インバータ装置
45A 平滑回路
45B インバータ回路
50 充電口
60 充電口
65 普通充電器
70 アクセサリ給電口
80 情報取得装置
82 情報取得装置
85 情報取得装置
90 ECU
200 DC電源
210 充電ケーブル
300 AC電源
310 充電ケーブル
CP 昇圧チョッパ
TNP 中性点
200
Claims (1)
前記車両の稼働時において、前記車両の状態に基づき、前記蓄電池の充電が行われる予兆があると判断する場合に、前記第2の機能における前記電力変換装置の出力を制限する、
制御装置。 A control device that controls a power conversion device having a first function of charging a storage battery mounted on a vehicle using power supplied from a power source external to the vehicle when the vehicle is stopped, and a second function of outputting power to a predetermined device of the vehicle using power of the storage battery when the vehicle is in operation,
limiting an output of the power conversion device in the second function when it is determined that there is a sign that the storage battery will be charged based on a state of the vehicle during operation of the vehicle.
Control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023067766A JP2024154119A (en) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | Control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023067766A JP2024154119A (en) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | Control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024154119A true JP2024154119A (en) | 2024-10-30 |
Family
ID=93258444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023067766A Pending JP2024154119A (en) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | Control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024154119A (en) |
-
2023
- 2023-04-18 JP JP2023067766A patent/JP2024154119A/en active Pending
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