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电动车辆

电动车辆

通过第一继电器(150A)和第二继电器(150B)的接通而形成基于外部充电(400)的主电池(10)的充电路径。该充电路径被设置成独立于通过第三继电器(150C)的接通而形成的、用于产生车辆驱动力的电动发电机(30)与主电池(10)之间的通电路径。并且,包括辅机电池(70)的辅机负载系统,不与上述通电路径连接而被从第二继电器(150B)与电力变换器(110)之间的电源布线(151)供应工作电力,由此使得即使断开了第三继电器(150C),辅机负载系统也能够进行工作。

再次参照图3,当进行外部电源400与充电连接器105连接的外部充电时,继电器150AU50B被接通,另一方面继电器150C被断开。并且,继电器150D的开闭按照用户是否接通了指示电气系统起动的点火开关而被控制。

关于其他部分的电气系统结构和控制,由于与实施方式一相同,因此不重复详细的说明。

图6是表不本发明的实施方式二的电动车辆的电气系统的结构的框图。

另一方面,当外部电源未停电时(在S220中为否定判定时),跳过步骤S220,不执行电力变换器110进行的DC/AC变换动作。于是,从AC电源插座120,不消耗主电池10的电力而通过继电器150A和150B的接通输出来自外部电源400的交流电力。

空调设备65包括将电源布线151上的直流电压Vdc变换为对压缩机(未图示)进行驱动控制的交流电力的逆变器(未图示)。辅机电池70的输出电压比主电池10的输出电压低(例如为12V左右)。辅机负载80综合地标记了通过来自辅机电池70的供应电力进行动作的设备类,包括音频设备和/或小型电机类。以控制装置5为首,各E⑶均是通过来自辅机电池70的供应电力而动作。

图8是说明本发明的实施方式三的变形示例的电动车辆的电气系统结构的框图。

对主电池10和P⑶20设置用于管理•控制它们各自的动作的电子控制单元(EOT)。例如,对主电池10设置电池E⑶15,对P⑶20设置MG-E⑶25。

图2是表示电力变换器110的结构示例的电路图。

电动车辆

本发明提供一种电动车辆。电动车辆(1)能利用从车辆外部的供电设备供给的电力进行行驶。受电用共振器(20)配设在金属制的下车身(10)的下部,构成为通过经由电磁场与供电设备的送电用共振器(60)共振而从送电用共振器(60)接受电力。蓄电装置(40)储存由受电用共振器(20)接受的电力。电缆(30)与受电用共振器(20)一同配置在下车身(10)的下部,构成为将由受电用共振器(20)接受的电力向蓄电装置(40)输送。

图9是对于实施方式2的电动车辆从车辆侧方的观察发明的主要部分的配置而得到的图。參照图9,在电动车辆IC中,在图I所示的实施方式I的电动车辆I的结构中,蓄电装置40也与受电用共振器20和电缆30—同配置在下车身10的下部(即车外)。电动车辆IC的其他主要结构与电动车辆I相同。

电动发电机122也是交流旋转电机,与电动发电机120同样,例如由在转子中埋设永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机122使用在蓄电装置40中储存的电カ和由电动发电机120发电产生的电カ中的至少一方来产生驱动力。而且,电动发电机122的驱动カ传递到驱动轮128。

初级线圈320是为了易于向初级自谐振线圈330供电而设置的,次级线圈350是为了易于取出来自次级自谐振线圈340的电カ而设置的,也可不设置初级线圈320而从高频电源310向初级自谐振线圈330直接供电、不设置次级线圈350而从次级自谐振线圈340直接取出电力。

图3是表示铁的电磁场屏蔽效果的曲线图。參照图3,折线kl表示铁的电磁场屏蔽效果,作为比较,由折线k2表示铝的电磁场屏蔽效果。在曲线图中,横轴是电磁场的频率,纵轴是屏蔽特性。如上所述,在该电动车辆I中,通过以数百kHz的高频使送电用共振器60和受电用共振器20共振而经由电磁场从送电用共振器60向受电用共振器20输送电力。而且,如图3所示,在比500kHz小的频率,铁的屏蔽特性比铝好,在使用了也设想为使用比500kHz小的频率的共振法的输电中,铁具有高电磁波屏蔽效果。

非专利文献 I:AndreKursetal.,“WirelessPowerTransferviaStronglyCoupledMagneticResonances”、>2007年7月6日、Science、第317卷、ρ·83-86、、互联网<URL:http://www.sciencemag.org/cgi/317/5834/83.pdf>

此外,在该电动车辆I中,电缆30也配置在下车身10的下部(即车外)。将电缆30配置在下车身10的下部是因为:电缆30连接于受电用共振器20,所以在由于电缆30中传播与接受电カ相伴的高频电磁波而电缆30也成为电磁波的产生源时,电磁波被铁制的下车身10屏蔽,能抑制电磁波对车内的影响。

附图说明

背景技术

电动车辆

控制装置(60)使系统继电器(SR2)以及继电器(RY1、RY2)接通。第1升压转换器(10)对经由连接器(50)以及第1电源线(PL1、PL4)供给的交流电压进行整流。进而升压转换器(10)响应来自控制装置(60)的信号(PWC11)来对整流电压进行升压,将升压后的电压向第2电源线(PL2)输出。第2升压转换器(20)从第2电源线(PL2)接受电压(VH),根据来自控制装置(60)的信号(PWC2)对该电压(VH)进行转换并向第3电源线(PL3)输出。因为系统继电器(SR2)以及继电器(RY2)都接通,所以第1以及第2电池(B1、B2)并联连接于第3电源线(PL3)和接地线(SL)。由此第1以及第2电池(B1、B2)被充电。

符号说明

继电器RYl设置在电源线PLl与连接器50之间,响应来自控制装置60的信号C0NT3而接通/断开。例如,继电器RYl响应H电平的信号C0NT3而接通,响应L电平的信号C0NT3而断开。

继电器RYl设置在电源线PLl与连接器50之间,响应来自控制装置60的信号C0NT3而接通/断开。例如,继电器RYl响应H电平的信号C0NT3而接通,响应L电平的信号C0NT3而断开。

另外,控制装置60基于电压VH、电动发电机MGl的电机电流MCRTl以及转矩指令值TRl,生成用于驱动电动发电机MGl的信号PWMl,将其生成的信号PWMl向变换器30输出。进而,控制装置60基于电压VH、电动发电机MG2的电机电流MCRT2以及转矩指令值TR2,生成用于驱动电动发电机MG2的信号PWM2,将其生成的信号PWM2向变换器30输出。

专利文献3:日本特开平9-233710号公报

专利文献3:日本特开平9-233710号公报

而且,电动发电机MGl使用发动机输出来产生三相交流电压,将其产生的三相交流电压向变换器30输出。另外,电动发电机MGl通过从变换器30接受的三相交流电压来产生驱动力,使用该驱动力来启动发动机。

图I是表示根据本发明的实施方式的混合动力汽车的动力传动系的概略框图。

在本实施方式中,电池BI、B2同时被充电,但也可以先对电池BI充电,然后对电池B2充电。另外,也可以先对电池B2充电,然后对电池BI充电。在电池BI充电时,控制装置60使继电器RYl、RY2接通,并且使系统继电器SR2断开。在电池B2充电时,控制装置60使继电器RYl以及系统继电器SR2断开,并且使继电器RY2接通。

图10是说明控制装置60执行的交流电力输出处理的流程图。

动力分配机构3是结合于发动机4和电动发电机MGl、MG2而在其间分配动力的机构。例如作为动力分配机构可以使用具有太阳齿轮、行星齿轮、齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。这三个旋转轴分别连接于发动机4、电动发电机MGl、MG2的各旋转轴。例如,可以通过将电动发电机MGl的转子设为中空而使发动机4的曲轴穿过其中心从而在动力分配机构3上机械地连接发动机4和电动发电机MGl、MG2。

同样,在从电池单元BU2经由电源线PL3向升压转换器20供给直流电压时,升压转换器20响应来自控制装置60的信号PWC2,对该直流电压进行升压并将其输出至电源线PL2。

电动车辆

次级自谐振线圈(150)安装于车体底面的大致中央部,通过经由电磁场与设置于车辆外部的供电设备的初级自谐振线圈共振而以非接触方式从供电设备接受电力。在从供电设备接受电力时,在次级自谐振线圈(150)的导线端部(160)产生高电压,在导线端部(160)的周围产生高电场部。于是,为了使导线端部(160)从最接近次级自谐振线圈(150)的电气设备即ECU(140)远离,将次级自谐振线圈(150)配置成导线端部(160)位于与ECU(140)相对于车体的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(+Y方向)。

具体地说,当在该实施方式I中E⑶140相对于次级自谐振线圈150最接近时,为了使次级自谐振线圈150的导线端部160远离ECU140,以线圈的导线端部160位于与ECU140相对于车体的左右对称轴偏离的一侧(-Y方向)相反的一侧(图1所示的+Y方向)的方式配置次级自谐振线圈150。

图8是从车辆上方观察实施方式3中的电动车辆的主要部分的配置的图。另外,图9是从车辆后方观察图8所示的电动车辆的主要部分的配置的图。

在该实施方式3中,为了使导线端部160远离距次级自谐振线圈150最近的电气设备的蓄电装置130,将次级自谐振线圈150配置成导线端部160相对于接近车体底面配设的蓄电装置130位于车体上方侧。由此,能够抑制由在导线端部160的周围产生的高电场部引起的对蓄电装置130的影响。因此,根据该实施方式3,能够以低成本抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(蓄电装置130)的坏影响。另外,根据该实施方式3,能够不降低供电电力地抑制在接受电力时产生的高电场部对车载电气设备(蓄电装置130)的坏影响。

另外,升压转换器122、变换器124、126形成图1、2所示的PCU120。

参照图1、图2,该电动车辆100具备变速驱动桥110、功率控制单元(下面也称为“PCU(PowerControlUnit)”。)120、蓄电装置130、电子控制装置(下面也称为“ECU(ElectronicControlUnit)”。)140和次级自谐振线圈150。

发明内容

电动发电机112是交流旋转电机,由例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机112经由动力分配装置174使用发动机172的动能而发电。例如,在蓄电装置130的充电状态(也称为“SOC(StateOfCharge)”)低于预先设定的值时,发动机172起动而通过电动发电机112进行发电,对蓄电装置130充电。

ECU140基于油门开度、车辆速度、来自其他的各传感器的信号,生成用于分别驱动升压转换器122以及电动发电机112、114的信号PWC、PWI1、PWI2,将该生成的信号PWC、PWIKPff12分别向升压转换器122以及变换器124、126输出。在车辆行驶时,E⑶140将信号SEl激活而将系统主继电器SMRl接通并且使信号SE2非激活而将系统主继电器SMR2断开。

由于在该次级自谐振线圈的导线端部产生的高电压而在导线端部的周边产生高电场部,该高电场部可能给搭载于电动车辆的各电气设备(例如,电池、转换器、变换器、马达、电子控制装置、各种传感器等)的动作带来坏影响。

E⑶140生成用于驱动变速驱动桥110所含的马达、发电机的信号而向P⑶120输出,控制P⑶120。而且,在该电动车辆100中,E⑶140配设于在车体前后方向上处于变速驱动桥110以及P⑶120与蓄电装置130之间、且从车体的左右对称轴向左侧(图1所示的-Y方向)偏离的位置。例如,E⑶140配设于相对于车体的左右对称轴在-Y方向上配置的副驾驶席的前方。

电动车辆

本发明的目的在于提供一种在进行定时充电时,能够抑制向控制充电处理的控制电路供给电力的辅助电池的放电的电动车辆。在由用户设定的充电开始时刻为规定时间经过后的情况下,直到从充电站(12)向电动车辆(13)的电力供给开始为止,使从内部电源电路(35)向CPU(36)等的电力供给停止,当电力供给开始时,再次开始从内部电源电路(35)向CPU(36)等的电力供给。

发明内容

由此,能够抑制在规定时间经过后从充电站供给电力时,辅助电池的放电。

CPU36通过进行E⑶14内的各电路的动作控制,来进行充电处理的控制。

显示装置21显示充电站12的状态(停止中或者充电中等)、充电经过时间等。

内部电源电路M将从商用电源25获得的电力(AC100/200V)供给给显示装置21、网络电路22、PLC通信电路沈以及CPU27等。

在这样的电动车辆中,作为用于驱动电动机的电池的充电开始顺序例如,如下述那样。

附图说明

本发明的目的在于,提供一种能够在进行定时充电时抑制向控制充电处理的控制电路供给电力的辅助电池的放电的电动车辆。

启动信号发生电路34在通过电压检测电路33检测出交流电压时,将启动信号输出到内部电源电路35。

在这样的电动车辆中,作为用于驱动电动机的电池的充电开始顺序例如,如下述那样。

电动车辆

本发明提供一种电动车辆,车辆(100)在预先设定的时刻开始蓄电装置(4)的充电。电力控制部(2)在从设定了充放电装置(30)在充电开始时刻的起动的时刻到开始充电的期间,继续充放电装置(30)的监视。在电力控制部(2)检测出充放电装置(30)的异常的情况下,电力控制部(2)向定时器控制部(3)发送用于解除充电开始时刻的设定的信号(S6)。定时器控制部(3)接收到该信号(S6)时解除充电开始时刻的设定。具体而言,即使当前时刻到达充电开始时刻,定时器控制部(3)也不向电力控制部(2)发送用于解除充电开始时刻的设定的信号(S3)、即启动指示。电力控制部(2)只要没有接收到该信号(S3)就不使充放电装置(30)的动作开始,所以充放电装置(30)保持停止。

图8是说明指示部73的处理的流程图。该流程图的处理,每一定的时间或每当预定的条件成立时从主程序中调出并执行。

当信号S6变为H电平时,指示部73使信号SI、S2的电平从H电平变为L电平。所谓信号SI变为L电平,相当于定时器控制部3取消了定时充电的要求。进一步,通过信号S2变为L电平来使灯211熄灭。

在步骤ST26中,判定部81接通开关63。由此,向充电控制部82、结束部83供给存储于辅机电池SB的电力。进一步,判定部81对充电控制部82指示充电开始。充电控制部82开始充放电装置30的控制。由此开始蓄电装置的充电(步骤ST26)。

指示部73在当前时刻到达了充电开始时刻时,向判定部81发送信号S3。判定部81对信号S3进行响应使开关63接通。由此,充电控制部82和结束部83启动。因为在从设定了定时充电的时刻到开始蓄电装置的充电的时刻的期间充电控制部82和结束部83停止,所以能够降低该期间的电力控制部2的消耗电力。进一步,指示部73使驱动装置221停止灯211。

在日本特开平7-123599号公报中,公开了充电控制装置在定时器的计时的开始时刻和结束时刻检查充电系统的异常。但是,没有公开从计时的开始时刻到结束时刻的期间发生了异常(例如停电等)的情况下的控制装置的具体处理。因此,在这样的情况下认为在定时器的计时结束之前不检测其异常。在充电系统的异常状态继续的情况下,认为不仅对充电装置产生影响也可能对车辆产生影响。

参照图5和图4,在时刻11开关62(连接器SW)接通。也就是说,充电电缆被连接于充电连接器25。相应地,判定部81使开关63(电源SW)接通。由此,存储于辅机电池SB的电力被供给到充电控制部82,所以充电控制部82启动。然后,判定部81按每一定时间接收信号SAC来判定来自外部电源240的电力供给状态。在图5中,示出了信号SAC的时间宽度短、且信号SAC重复发生的状态,这是示出了判定部81按每一定时间接收信号SAC的状态。

电动发电机MGl和MG2各自具备使U相线圈、V相线圈、W相线圈为Y接线(星型接线)的定子。在该Y接线中,三个线圈共同连接的点对应于电动发电机MGl的中性点NI和电动发电机MG2的中性点N2。

坐寸ο

蓄电装置4是被构成为能够充放电的电力存储元件。蓄电装置4例如由锂离子电池或镍氢电池等二次电池、双电荷层电容器等蓄电元件构成。

存储部72存储设定部71设定的充电开始时刻。

判定部81在发送了信号S4后使开关63断开。

例如,分别从灯211、212发出的光的颜色为绿色和红色。通过使从灯211、212发出的光的颜色不同,用户能够容易地识别哪个灯211、212点亮。

坐寸ο

电动车辆

电动车辆(5)通过充电插头(20)与外部电源(10)连接。继电器(30、40),被插置在从通过充电插头(20)与外部电源(10)电连接的供电节点(N1、N2)至蓄电装置(100)的通电路径上。控制装置(200),利用来自相对蓄电装置(100)另行设置的辅机电源(250)的电力进行工作,与蓄电装置(100)的充电期间对应地控制继电器(30、40)的开闭。并且,搭载于电动车辆(5)的全部电力消耗设备与供电节点(N1、N2)非连接。因此,即使在电动车辆(5)与外部电源(10)连接的期间中,也能够通过使继电器(30、40)断开,将全部电力消耗设备从外部电源(10)电切断。

继电器30被连接在供电节点NI与内部电源线42之间,继电器40被连接在供电节点N2与内部电源线44之间。继电器30,在励磁电路35通电时接通,在励磁电路35非通电时断开。同样地,继电器40,在励磁电路45通电时接通,在励磁电路45非通电时断开。励磁电路35、45的通电和非通电,通过由电子控制单元(ECU)构成的控制装置200来控制。

(实施方式2的变形例)

此外,在除电动发电机MG外还搭载有发动机(未图示)的混合动力汽车中,通过使该发动机和电动发电机MG协调动作,产生需要的电动车辆5的车辆驱动力。此时,也能够使用由发动机的旋转产生的发电电力来对蓄电装置100和辅机电源250进行充电。

电力变换器50,由控制装置200来控制,将经由继电器30、40以及充电插头20被传递至内部电源线42、44的来自外部电源10的交流电力,变换为用于对蓄电装置100进行充电的直流电力。也可以设为利用来自外部电源10的供给电力对蓄电装置100直接充电的构成,在该情况下,省略电力变换器50的配置。

图6是对按照本发明的实施方式2的电动车辆中与来自外部电源的充电相关联的部分的构成进行说明的概略框图。

图7是用于对按照实施方式2的电动车辆中利用外部电源对蓄电装置充电的充电控制进行说明的概略框图。

图10是用于对按照实施方式3的利用外部电源对蓄电装置充电的充电控制进行说明的概略框图。实施方式3的充电控制构成,能够通过在电动车辆5(实施方式I)和电动车辆5#(实施方式2)的任何一个中改变控制装置200的构成来实现。

从这样的观点来看,在专利文献I所公开的构成中,在抑制电动汽车侧的无用电力消耗这一点上有效果,但是成为在充电插头连接时,DC/DC转换器一直连接于充电插头的构成。因此,即使DC/DC转换器被设定为运转停止状态,也由该转换器消耗待机电力,所以在抑制充电插头连接期间的从外部电源(充电器)来看的待机电力方面存在界限。 同样地,在专利文献2的构成中,为在插头与继电器之间一直连接有零交叉检测器的构成,所以在插头连接期间恒定地由该零交叉检测器产生消耗电力。因此,妨碍抑制从外部电源来看的待机电力。

电动车辆

本发明涉及带有四轮的汽车型无污染车辆,所述车辆由电发动机推进,所述发动机由电池馈电,电池主要由光伏面板、与空气动力学加速器(而且当车辆静止时,与风在大气中的速度相比,使空气速度更快)和小型水电转子一起工作的被动风力转子充电来获取能量。

图1(图表I)给出了车辆前面上的四分之三侧上的立体图。

保护乘坐者免受正面撞击的功能也归入到部件3的前部分(Rl),所述前部分由材料上类似于泡沫橡胶的部件23(图2)覆盖,以将对车辆前部作用在乘坐者上的冲击压力散布到更大表面上。

作为另一特性,本发明预见在部件I的侧末端连接有将所述室与外部横向分开的钢化玻璃6的铰链。后面的钢化玻璃能在所述铰链上向上旋转,其中钢化玻璃能与公知的机械保持系统连接。在部件3的部分(Rl)中,钢化玻璃反而通过车门铰链连接。这些当然可受通过车架的铰链连接的反入侵管来保护。在它允许避免为车门或为侧玻璃构建任何特定支撑部件的事实下,可领会到本发明而且尤其部件3在其与部件I结合起作用时的另一优点,由此保持极低的制造成本和重量;而且,假设在车辆的横向外表面上定位的门框不存在时,允许质量集中,由此提闻抓地力。

具体实施方式

在所述高后端安装有一个或多个的垂直于车辆经度的优选彼此平行的被动扇轮。在所述低端固定有钢化玻璃,所述钢化玻璃将车辆车头的高后端处连接上面已述的部件。

在实施本发明的一个形式中,还预见的是,部件I可以不是固定于车架而是固定于与车架连接的机电千斤顶的末端,从而可经常定向成大体正交于太阳;如果在那个部件I的任意静止位置实现了如上所述的部件1、部件Ip和部件4组合的形式条件、功能条件和空气动力学条件,我们认为它包括本发明中的专利权权利要求,因为部件I的活动性仅是进一步的特性。这样,甚至该部件I和部件Ip分裂成一旦对齐便(也部分)形成部件1、部件Ip和部件4的所述形式条件、功能条件和空气动力学条件的活动部分,这是本发明的主题。

电动车辆

一种电动车辆(1)安装有蓄电系统(2),该蓄电系统(2)具有:蓄电装置(41~4n),每个蓄电装置(41~4n)包括多个串联连接的单体电池(3);以及集成控制装置(5),其中接触器(61~6n、71~7n)和电流传感器(81~8n)串联连接到蓄电装置(41~4n),并且除了蓄电装置(41~4n)、接触器(61~6n、71~7n)和电流传感器(81~8n)以外,还设置有能够管理蓄电装置(41~4n)的状态的控制装置(91~9n),从而形成单元蓄电模块(101~10n),单元蓄电模块(101~10n)并联连接,设置有电负载(14),通过蓄电装置(41~4n)的电能对电负载(14)进行驱动并控制,并且设置有连接到电负载(14)和单元蓄电模块(101~10n)的控制装置(91~9n)的集成控制装置(5)。

此外,因为单元蓄电模块%〜10„分别具有接触器6广6„、7广7n、电流传感器8i〜8„等,所以模块系统11可以展现以下操作和效果。

实施例

此外,因为单元蓄电模块%〜10„分别具有接触器6广6„、7广7n、电流传感器8i〜8„等,所以模块系统11可以展现以下操作和效果。

在上文中,详细描述了本发明的实施方式,但是上述实施方式仅示出用于实现本发明的具体实施例。本发明的技术范围不局限于上述实施方式。在不偏离本发明的精神的情况下,可以在本发明中进行各种变化,并且这些变化也包括在本发明的技术范围内。

图2是单元蓄电模块的电路图(实施例)。

预先设定可用电力绝对值对单元蓄电模块11'10n的蓄电装置44„的温度的映射。该映射被设定为使得当温度高时,充电电力和放电电力变小。集成控制装置5将从该映射读取的值(在此为电力)除以驱动电动机13的电动机转速以确定扭矩限制值,并且将用于动力运行/再生的实际驱动扭矩控制在该扭矩限制值内。此时的扭矩控制值是最大扭矩限制值,并且成为等于或低于扭矩限制值的反映驾驶者意图的期望值。

在能够通过其上安装的蓄电装置的电力来自我维持的混合动力车辆和电动汽车等电动车辆中,传统上使用具有大概专用设计的高电压蓄电装置。这是为了提高车辆系统的性能(例如,安全性能、动力性能等)。这种电动车辆安装有蓄电系统,该蓄电系统具有:高电压蓄电装置,在每个高电压蓄电装置中,多个单体电池串联连接;以及集成控制装置,其集成控制蓄电装置和车辆。

集成控制装置5通常在不施加该限制的范围内调节SOC(充电状态)。例如,当SOC变低时,集成控制装置5进行调节,如增加发电量,并且当SOC变高时,防止发电。

集成控制装置5通常在不施加该限制的范围内调节SOC(充电状态)。例如,当SOC变低时,集成控制装置5进行调节,如增加发电量,并且当SOC变高时,防止发电。

日本特开2001-095163号公报

现有技术文献