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JPH07264709A - 電気自動車の電動機制御装置 - Google Patents

電気自動車の電動機制御装置

Info

Publication number
JPH07264709A
JPH07264709A JP6053853A JP5385394A JPH07264709A JP H07264709 A JPH07264709 A JP H07264709A JP 6053853 A JP6053853 A JP 6053853A JP 5385394 A JP5385394 A JP 5385394A JP H07264709 A JPH07264709 A JP H07264709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
voltage
battery
regenerative braking
braking amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6053853A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Inoue
雅博 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6053853A priority Critical patent/JPH07264709A/ja
Priority to US08/408,154 priority patent/US6232729B1/en
Publication of JPH07264709A publication Critical patent/JPH07264709A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回生制動量の大幅な増加を防止し、もって、
各種機器の破損を防止し、また電池の劣化または破壊を
防止することができる電気自動車の電動機制御装置を得
る。 【構成】 電動機1の回生制動時に、電圧検出手段7に
より検出される電池4の電圧が所定電圧値以下となるよ
うに、補助制御手段8が電動機1の回生制動量を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電気自動車に用いられ
る電動機の制御装置に係り、特に電動機の回生制動量が
過大になるのを防止して電池等の劣化を防止するように
した電動機制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の電気自動車の電動機制御
装置を示すブロック図である。電気自動車の電動機制御
装置は、駆動輪(図示しない)に連結された電動機1
と、電動機1に接続され、電動機1を駆動するための駆
動回路2を備えている。また駆動回路2を介して電動機
1を駆動制御するためのコントローラ3と、電動機1、
駆動回路2、コントローラ3に電力を供給するための電
池4を備えている。さらに、ブレーキ(図示しない)の
操作部に設けられ、ブレーキの操作量を検出してコント
ローラ3に入力するブレーキストロークセンサ5と、電
動機1に設けられ、電動機1の回転数を検出してコント
ローラ3に入力する回転検出器6とを備えている。
【0003】図7は電動機1の回転数に対する回生電力
と最大回生トルクの関係を示した図である。この図から
も明らかなように、回生電力と最大回生トルクの関係
は、次式を満たしている。
【0004】回生電力∝最大回生トルク×回転数
【0005】ところで、車両は一定加速度で減速する
と、体感ショックもなく、良好な減速フィーリングが得
られる。そのためには、一定トルクで回生させる必要が
あり、回生電力は図8となるように設定される。図8に
よれば、設定回転数N0以上において、回生トルクが一
定となる。さらに、実際の車両においては、回転数が零
となるまで回生させると、電動機1の逆転や停止直前の
ショック等が発生するため、図9に示されるように、あ
る程度の回転数で回生トルクを零にする場合もある。
【0006】図8、図9は以上のように、電動機1の回
転数に対応する回生トルクの一例を示した図であるが、
図10はブレーキストロークセンサ5の出力値に対する
電動機1の回生トルク(ブレーキ回生トルク)を示し、
図11は更にブレーキによる回生トルクとの関係をも示
した図である。ここで図8、図9で示した回生電力とは
ガソリン車のエンジンブレーキに相当するものであり、
図示していないアクセルが全閉の時に働くように設定さ
れている。そして、車両としての回生トルクである回生
制動量は、前記ブレーキにより発生する回生トルクとエ
ンジンブレーキに相当する回生トルクの和となるように
なっている。
【0007】したがって、ブレーキ操作量が大きいと
き、あるいは電動機1の回転数が高いときには、電動機
1の回生制動量は大きくなり、電池4は大電流で充電さ
れる。このとき、電池4の電圧は図12に示されるよう
に、充電電流に対して増加し、特に、満充電の場合は、
大幅に増加することがわかる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気自動車の電
動機制御装置では、電動機の回生制動量を抑制すること
ができず、したがって、前述したように回生制動量が大
幅に増加し、電池4の電圧が、最大許容電圧を越えて増
加した場合には、コントローラ3、駆動回路2等、各種
機器を破損し、また電池の充電電流が最大許容電流を越
えて増加した場合には、電池4の劣化または破壊を招く
恐れがあるという問題点があった。
【0009】この発明は上述した問題点を解決するため
になされたもので、回生制動量の大幅な増加を防止し、
もって、各種機器の破損を防止し、また電池の劣化また
は破壊を防止することができる電気自動車の電動機制御
装置を得ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る電気自動車の電動機制御装置は、電動機を駆動する電
池の電圧を検出する電圧検出手段と、上記電動機の回生
制動時に、上記電圧検出手段により検出される上記電池
の電圧が所定電圧値以下となるように、上記電動機の回
生制動量を制御する回生制動量制御手段とを備えたもの
である。
【0011】この発明の請求項2に係る電気自動車の電
動機制御装置は、電動機を駆動する電池の充電電流を検
出する電流検出手段と、上記電動機の回生制動時に、上
記電流検出手段により検出される上記電池の充電電流が
所定電流値以下となるように、上記電動機の回生制動量
を制御する回生制動量制御手段とを備えたものである。
【0012】この発明の請求項3に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1または請求項2の電気自動車
の電動機制御装置において、上記回生制動量制御手段
は、上記回生制動量を一定時間毎に徐々に減少させて上
記回生制動量の制御を行うものである。
【0013】この発明の請求項4に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1の電気自動車の電動機制御装
置において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電圧
値と上記電池の実電圧との偏差に応じて上記回生制動量
を減少させるものである。
【0014】この発明の請求項5に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項2の電気自動車の電動機制御装
置において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電流
値と上記電池の実電流との偏差に応じて上記回生制動量
を減少させるものである。
【0015】この発明の請求項6に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1から請求項5までのいずれか
の電気自動車の電動機制御装置において、上記電動機の
運転状況を運転者に知らせる表示手段を備えたものであ
る。
【0016】
【作用】この発明の請求項1に係る電気自動車の電動機
制御装置によれば、回生制動量制御装置が、電池の電圧
が所定電圧値以下となるように、電動機の回生制動量を
制御することにより、各種機器に許容電圧以上の電圧が
加わって、これら各種機器が破損するのを防止できる。
【0017】この発明の請求項2に係る電気自動車の電
動機制御装置によれば、回生制動量制御装置が、電池の
充電電流がが所定電流値以下となるように、電動機の回
生制動量を制御することにより、電池の充電電流が許容
電流を越えて電池が劣化したり、破壊されたりするのを
防止できる。
【0018】この発明の請求項3に係る電気自動車の電
動機制御装置によれば、回生制動量を一定時間毎に徐々
に減少させることにより、車両の制動力が急に減少する
のを防止できる。
【0019】この発明の請求項4に係る電気自動車の電
動機制御装置によれば、回生制動量制御手段が、所定電
圧値と電池の実電圧との偏差に応じて上記回生制動量を
減少させることにより、回生制動量を徐々に減少させる
ことができる。また、電圧値を確実に所定電圧値内に抑
えることができる。
【0020】この発明の請求項5に係る電気自動車の電
動機制御装置によれば、回生制動量制御手段が、所定電
流値と電池の実電流との偏差に応じて上記回生制動量を
減少させることにより、回生制動量を徐々に減少させる
ことができる。また、電流値を確実に所定電流値内に抑
えることができる。
【0021】この発明の請求項6に係る電気自動車の電
動機制御装置によれば、表示手段により電動機の運転状
況を運転者に知らせることができる。
【0022】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例を図に従って説明す
る。図1はこの発明の実施例1を示すブロック図であ
る。実施例1の電気自動車の電動機制御装置において、
電動機1は駆動輪(図示しない)に連結されて駆動輪を
駆動する。駆動回路2は電動機1に接続され、電動機1
を駆動する。コントローラ3は駆動回路2を介して電動
機1を駆動制御する。補助制御手段8は、コントローラ
3に設けられ、後述するように電動機1の回生制動量の
制御を行う。電池4は、電動機1、駆動回路2、コント
ローラ3等に接続されこれらに電力を供給する。ブレー
キストロークセンサ5はブレーキ(図示しない)の操作
部に設けられ、ブレーキの操作量を検出してこの操作量
をコントローラ3に入力する。回転検出器6は、電動機
1に設けられ、電動機1の回転数を検出してこの回転数
をコントローラ3に入力する。以上の構成において、補
助制御手段8は請求項の回生制動量制御手段を構成して
いる。
【0023】また、実施例1の電気自動車の電動機制御
装置は、電池4に接続されて、電池4に流れ込む充電電
流を検出し、検出された充電電流値をコントローラ3の
補助制御手段8に出力する電流検出手段10を備えてい
る。さらに、この電動機制御装置は電池4に接続され
て、電池4の電圧を検出し、コントローラ3の補助制御
手段8に検出された電圧値を出力する電圧検出手段7を
備えている。また、コントローラ3には、電動機1の運
転状況を表示するための表示器9が接続されている。
【0024】ここで、電池4が満充電の場合に電動機1
が比較的大きな回生制動を行うと、図12に示すよう
に、電池4の電圧は増加する。このとき、電池4の電圧
が所定電圧値である最大許容電圧V0より、あるいはこ
の最大許容電圧V0より若干低めに設定された予備電圧
1より高くなると、コントローラ3の補助制御手段8
が後述するフローチャートに従って、電池4の電圧監視
を行い、電動機1の回生制動量の抑制を行い、電池4の
電圧が最大許容電圧V0以上となるのを防止している。
【0025】なお、ここで予備電圧V1は最大許容電圧
に応じて定められる。例えば、電池4として、鉛バッテ
リ20個を直列に使用した場合は、最大許容電圧は約3
30V(バッテリ1個当たり16.5V)となる。この
場合、予備電圧は最大許容電圧より数10V(10〜3
0V)低めに設定される。この値は実際の車両において
調整される。
【0026】また、電池4の電流が所定電流値である最
大許容電流I0より、あるいは最大許容電流I0より若干
低めに設定された予備電流I1より大きくなると、コン
トローラ3の補助制御手段8が後述するフローチャート
に従って、電池4の電流監視を行い、電動機1の回生制
動量の抑制を行い、電池4の電流が最大許容電流I0
上となるのを防止している。
【0027】以下、図2のフローチャートに従って以上
の動作を詳述する。コントローラ3の補助制御手段8
は、ステップS1において電気自動車の走行時に所定時
間毎に電圧検出手段7および電流検出手段10により電
池4の電圧および電流を検出する。次にステップS2に
おいて、この検出された電圧が最大許容電圧V0以上に
なったとき、または、電圧は最大許容電圧V0より低い
が、ステップS3において、電流が最大許容電流I0
上であるときは、ステップS4に進む。そして、ステッ
プS4では、表示器9により運転者に電池4の電圧異常
または電流異常を警告し、電動機1の回生制動を中止す
ることの予告を行った後、ステップS5において電動機
1をフリーランニング状態にして回生制動を中止する。
そして、このように回生制動を中止することにより、電
池4には充電電流が流れなくなり、電池4の電圧は最大
許容電圧V0より低くなり、また電池4の電流は最大許
容電流I0より低くなる。
【0028】一方、ステップS2、ステップS3におい
て、電池4の電圧が最大許容電圧V0より低く、しか
も、最大許容電流I0より低い場合には、ステップS6
において、さらに電池4の電圧が予備電圧V1以上にな
ったとき、または、電圧は予備電圧V1より低いが、ス
テップS7において、電池4の電流が予備電流I1以上
であるときは、ステップS8に進み、電池4の電圧異常
または電流異常により電動機1の回生制動量を抑制する
ことの予告を表示器9により行った後、電動機1の回生
制動量を抑制する。
【0029】かかる回生制動量の抑制において、一度に
大幅な抑制を行うと、車両にショックが発生する不具合
が生じる。そこで、電池4の電圧が予備電圧V1より高
い場合には、図3に示されるフローチャートに従って、
所定時間毎に電動機1の回生制動量から車両にショック
が発生しない所定量を減算していくことで抑制を行う。
すなわち、ステップS31において、電池電圧が予備電
圧V1以上かどうかを判定し、予備電圧V1より大きい場
合には、ステップS32に進み回生制動量を所定量減少
させ、ステップS33においてタイマにより所定時間経
過後、ステップS31に戻る。
【0030】なお、電動機1である誘導電動機の制御
は、通常、所望の回生トルクを発生できるように、PW
M信号によりインバータ出力電流と周波数を制御するこ
とによりなされている。従って、この実施例において、
回生制動量を減少させるのは、インバータの出力電流と
周波数を減ずることでなされる。また、この制御におい
て、上述した所定時間、及び所定量は、一例として、例
えば最大トルク18Kgf・m(最大出力40KW)程度の電
動機を使用した電気自動車の場合、所定時間は約4msec
となり、所定量は0.05Kgf・mとなる。
【0031】実施例2.実施例1において、回生制動量
の抑制は、所定のタイミング毎に電動機1の回生制動量
から車両にショックが発生しない所定量を減算していく
ことで行われるようにしたが、実施例2として、図4の
ように予備電圧V1から電池4の電圧を減算してその偏
差を求め、図5に示す偏差に対応した定数Kを回生制動
量に乗算することで行うこともできる。すなわち、図4
において、ステップS41で予備電圧V1から電池電圧
を減じて偏差を求め、ステップS42で図5から偏差に
応じたKを求め、このKを回生制動量に乗じて回生制動
量の抑制を行う。
【0032】以上のような、電動機1の回生制動量の抑
制により、電動機1からの回生電流が減少し、電池4の
充電電流も減少することになって、電池4の電圧は予備
電圧V1以下に抑えられることになる。また、以上は電
圧について説明したが、電流についても、予備電流I1
から充電電流を減算してその偏差を求め、その偏差に対
応した定数を回生制動量に乗算することで抑制すること
もできる。
【0033】以上のようにして、電池4の電圧及び電流
は、コントローラ3、駆動回路2、電池4等の最大許容
電圧V0より低く、また、最大許容電流I0より低く制御
されることとなり、コントローラ3、駆動回路2、電池
4等の劣化または破壊を防止することができる。
【0034】なお、表示器9は、上述したように、電動
機1の回生制動を中止すること、または回生制動量をこ
れから抑制しようとすることの他にも、現在電動機1の
回生制動量を抑制中であることや、現在電動機1が電池
の電圧上昇により、あるいは電流増加により停止中であ
ることや、現在電池の電圧や電流が異常であることなど
を表示して、運転者に知らせることもできる。
【0035】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る電気自動車の
電動機制御装置は、電動機を駆動する電池の電圧を検出
する電圧検出手段と、上記電動機の回生制動時に、上記
電圧検出手段により検出される上記電池の電圧が所定電
圧値以下となるように、上記電動機の回生制動量を制御
する回生制動量制御手段とを備えたため、各種機器に許
容電圧以上の電圧が印加されるのが防止でき、これら各
種機器が破損するのを防止できる。
【0036】この発明の請求項2に係る電気自動車の電
動機制御装置は、電動機を駆動する電池の充電電流を検
出する電流検出手段と、上記電動機の回生制動時に、上
記電流検出手段により検出される上記電池の充電電流が
所定電流値以下となるように、上記電動機の回生制動量
を制御する回生制動量制御手段とを備えたため、電池の
充電電流が許容電流を越えることにより電池が劣化した
り、破壊されたりするのを防止できるという効果を奏す
る。
【0037】この発明の請求項3に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1または請求項2の電気自動車
の電動機制御装置において、上記回生制動量制御手段
は、上記回生制動量を一定時間毎に徐々に減少させて上
記回生制動量の制御を行うため、車両の制動力が急に減
少するのを防止でき、もって良好な走行フィーリングを
得ることができるという効果を奏する。
【0038】この発明の請求項4に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1の電気自動車の電動機制御装
置において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電圧
値と上記電池の実電圧との偏差に応じて上記回生制動量
を減少させるため、回生制動量を徐々に減少させること
ができ、良好な走行フィーリングが得られると共に、電
圧値を確実に所定電圧値内に抑えることができるという
効果を奏する。
【0039】この発明の請求項5に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項2の電気自動車の電動機制御装
置において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電流
値と上記電池の実電流との偏差に応じて上記回生制動量
を減少させるため、回生制動量を徐々に減少させること
ができ、良好な走行フィーリングが得られると共に、電
流値を確実に所定電流値内に抑えることができるという
効果を奏する。
【0040】この発明の請求項6に係る電気自動車の電
動機制御装置は、請求項1から請求項5までのいずれか
の電気自動車の電動機制御装置において、上記電動機の
運転状況を運転者に知らせる表示手段を備えたため、例
えばこれから回生制動量を抑制することを運転者に予告
することができ、良好な安全運転を行うことができると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示すブロック図である。
【図2】実施例1の動作を示すフローチャートである。
【図3】実施例1の回生制動量の抑制動作を示すフロー
チャートである。
【図4】実施例2の回生制動量の抑制動作を示すフロー
チャートである。
【図5】実施例2の定数Kと偏差の関係を示す図であ
る。
【図6】従来の電気自動車の電動機制御装置を示すブロ
ック図である。
【図7】電動機の回転数と最大回生トルク、及び回生電
力の関係を示す図である。
【図8】車両における回生電力の設定を示す図である。
【図9】車両における回生電力の設定を示す図である。
【図10】回生トルクとブレーキストロークセンサ出力
との関係を示す図である。
【図11】回生トルク、電動機回転数、及びブレーキス
トロークセンサ出力の関係を示す図である。
【図12】電池電圧と充電電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 電動機 2 駆動回路 3 コントローラ 4 電池 5 ブレーキストロークセンサ 6 回転検出器 7 電圧検出手段 8 補助制御手段 9 表示器 10 電流検出手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機を駆動する電池の電圧を検出する
    電圧検出手段と、 上記電動機の回生制動時に、上記電圧検出手段により検
    出される上記電池の電圧が所定電圧値以下となるよう
    に、上記電動機の回生制動量を制御する回生制動量制御
    手段と、 を備えたことを特徴とする電気自動車の電動機制御装
    置。
  2. 【請求項2】 電動機を駆動する電池の充電電流を検出
    する電流検出手段と、 上記電動機の回生制動時に、上記電流検出手段により検
    出される上記電池の充電電流が所定電流値以下となるよ
    うに、上記電動機の回生制動量を制御する回生制動量制
    御手段と、 を備えたことを特徴とする電気自動車の電動機制御装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2の電気自動車の
    電動機制御装置において、上記回生制動量制御手段は、
    上記回生制動量を一定時間毎に徐々に減少させて上記回
    生制動量の制御を行うことを特徴とする電気自動車の電
    動機制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1の電気自動車の電動機制御装置
    において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電圧値
    と上記電池の実電圧との偏差に応じて上記回生制動量を
    減少させることを特徴とする電気自動車の電動機制御装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項2の電気自動車の電動機制御装置
    において、上記回生制動量制御手段は、上記所定電流値
    と上記電池の実電流との偏差に応じて上記回生制動量を
    減少させることを特徴とする電気自動車の電動機制御装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれかの
    電気自動車の電動機制御装置において、上記電動機の運
    転状況を運転者に知らせる表示手段を備えたことを特徴
    とする電気自動車の電動機制御装置。
JP6053853A 1994-03-24 1994-03-24 電気自動車の電動機制御装置 Pending JPH07264709A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6053853A JPH07264709A (ja) 1994-03-24 1994-03-24 電気自動車の電動機制御装置
US08/408,154 US6232729B1 (en) 1994-03-24 1995-03-21 Motor control device for an electric vehicle capable of preventing a battery of the vehicle from being overcharged

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6053853A JPH07264709A (ja) 1994-03-24 1994-03-24 電気自動車の電動機制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07264709A true JPH07264709A (ja) 1995-10-13

Family

ID=12954337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6053853A Pending JPH07264709A (ja) 1994-03-24 1994-03-24 電気自動車の電動機制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6232729B1 (ja)
JP (1) JPH07264709A (ja)

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