電源装置

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【発明の名称】	電源装置
【発明者】	【氏名】佐々木勉【氏名】山田良昭【氏名】山田淳【氏名】家中弘
【要約】	【課題】主蓄電装置等のメンテナンス性を向上する。【解決手段】エンジンにより駆動される発電機１と、発電された電力を蓄える主蓄電装置３と、発電機１と主蓄電装置３とを電源として駆動される走行用電動モータ２と、各種電装品用の補助電池４とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置３の格納部１１の格納扉１２の開閉を検出する格納扉開閉検出手段１３と、その格納扉１２の開放に連動して主蓄電装置３を放電させる放電制御手段５とを設ける。

【特許請求の範囲】
【請求項１】エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の格納部の格納扉の開閉を検出する格納扉開閉検出手段と、その格納扉の開放に連動して主蓄電装置を放電させる放電制御手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の格納部の格納扉の開閉を検出する格納扉開閉検出手段と、その格納扉の開放に連動して主蓄電装置の電力を補助電池に充電させる充放電制御手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】前記格納扉の開放時に警告を発生する警告装置を設けた請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、車両のメインスイッチのオフに連動して主蓄電装置の電力を補助電池に充電させる充放電制御手段を設けたことを特徴とする電源装置。
【請求項５】前記充放電制御手段は、主蓄電装置の充電状態と補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、これらの充電状態に基づき主蓄電装置の電力の補助電池への充電ならびに主蓄電装置の放電を行う請求項２または４に記載の電源装置。
【請求項６】エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の充電状態と補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と、車両のメインスイッチをオンした際に、前記充電状態に基づき補助電池から主蓄電装置への充電を行わせる充電制御手段とを設けたことを特徴とする電源装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド車両の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から排気エミッションを改善するため、エンジンと電動モータを組み合わせたハイブリッド電気自動車がある。このようなハイブリッド電気自動車は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置とを備え、これらを電源にインバータを介して走行用の電動モータを駆動して走行する。この場合、主蓄電装置は所定の格納部に格納するようになっている。
【０００３】なお、関連する従来例として、特開平８－４７１０３号、８－１４０２０５号、９－３１２９３９号公報に、ハイブリッド電気自動車、電源装置に関する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなハイブリッド電気自動車にあっては、主蓄電装置およびその周辺機器等のメンテナンス時に、主蓄電装置を放電させてからメンテナンスを行う必要がある。
【０００５】しかし、この場合作業者が主蓄電装置を放電させるのを忘れることがあり、放電させずに周辺機器等のメンテナンスを行った場合に、主蓄電装置の電力によってハイブリッドシステムの回路が破損したりするという心配があった。また、主蓄電装置の電力をそのまま放電させるのでは無駄がある。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の格納部の格納扉の開閉を検出する格納扉開閉検出手段と、その格納扉の開放に連動して主蓄電装置を放電させる放電制御手段とを設ける。
【０００８】第２の発明は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の格納部の格納扉の開閉を検出する格納扉開閉検出手段と、その格納扉の開放に連動して主蓄電装置の電力を補助電池に充電させる充放電制御手段とを設ける。
【０００９】第３の発明は、第１、第２の発明において、前記格納扉の開放時に警告を発生する警告装置を設ける。
【００１０】第４の発明は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、車両のメインスイッチのオフに連動して主蓄電装置の電力を補助電池に充電させる充放電制御手段を設ける。
【００１１】第５の発明は、第２、第４の発明において、前記充放電制御手段は、主蓄電装置の充電状態と補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、これらの充電状態に基づき主蓄電装置の電力の補助電池への充電ならびに主蓄電装置の放電を行う。
【００１２】第６の発明は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄える主蓄電装置と、発電機と主蓄電装置とを電源として駆動される走行用電動モータと、各種電装品用の補助電池とを備えるハイブリッド車両において、主蓄電装置の充電状態と補助電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と、車両のメインスイッチをオンした際に、前記充電状態に基づき補助電池から主蓄電装置への充電を行わせる充電制御手段とを設ける。
【００１３】
【発明の効果】第１～第５の発明によれば、主蓄電装置の格納部の格納扉が開放されると、あるいは車両のメインスイッチがオフされると、主蓄電装置が放電され、主蓄電装置、その周辺機器等のメンテナンスを容易に安全に行うことができる。また、主蓄電装置の電力が補助電池に充電される、電力を有効に利用することができる。
【００１４】第６の発明によれば、メンテナンスの終了後、あるいは主蓄電装置の電力が少ない場合、主蓄電装置の所定の電力を確保することができ、車両の走行を行える。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】図１において、１はエンジン（図示しない）に連結される発電機、２は車輪の駆動軸に連結される走行用電動モータ、３は蓄電池およびコンデンサからなる主蓄電装置、４は各種電装品用の補助電池を示す。
【００１７】発電機１、走行用電動モータ２、主蓄電装置３はコントロールユニット５によって制御されるコンバータ６、インバータ６Ａを介して接続される。発電機１により発電された交流電力は、コンバータ６を介して直流電力に変換され、主蓄電装置３の充電、インバータ６Ａを介して電動モータ２の駆動等に供給される。また、主蓄電装置３に充電された電力は、インバータ６Ａを介して交流電力に変換され、電動モータ２の駆動等に供給される。
【００１８】主蓄電装置３と補助電池４との間には、コントロールユニット５によって制御される双方向のＤＣ－ＤＣコンバータ７が備えられる。主蓄電装置３と補助電池４には、それぞれ充電率SOL1,SOL2を検出（電圧値、電流値等から検出）する充電率検出器８,９が設けられ、これらの検出信号はコントロールユニット５に送られる。補助電池４の充電率が所定値以下になると、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介して主蓄電装置３側の電力が低圧に変換されて補助電池４に充電される。また、所定の条件において、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を介して補助電池４の充電、主蓄電装置３の充電が行われる（後述する）。
【００１９】一方、図２～図４のように主蓄電装置３は車両の所定の格納部１１に格納されると共に、この場合その格納扉１２の開閉状態を検出する格納扉開閉検出スイッチ１３が設けられる。この格納扉開閉検出スイッチ１３は、主蓄電装置３に設けられたオス型の端子１４と格納扉１２に設けられたメス型の端子１５とからなり、格納扉１２が閉じられた状態では両端子１４,１５が係止して導通した状態に保たれ、格納扉１２が開放されると両端子１４,１５が離れて遮断される。端子１４,１５は主蓄電装置３の区分毎にそれぞれ設けられるが、そのうちの１組が格納扉開閉検出スイッチ１３に用いられる。
【００２０】この格納扉開閉検出スイッチ１３は、図１のように車両のメインスイッチ１６と直列にコンバータ６およびインバータ６Ａと主蓄電装置３側との間に設けられ、そのオン状態信号、オフ状態信号はコントロールユニット５に送られる。
【００２１】１７はコントロールユニット５によって動作されるスピーカ、ランプ等の警告装置を示し、運転席等に設けられる。
【００２２】次に、メンテナンス時のコントロールユニット５による制御内容を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２３】ステップ１では、格納扉開閉検出スイッチ１３がオフ（主蓄電装置３の格納扉１２が開放）されたかどうかを見る。
【００２４】格納扉開閉検出スイッチ１３がオフされた場合、ステップ２にて警告を行う。これは、運転席に設けた警告装置１７により、格納扉１２が開放された旨の警告表示、警告音の発生を行う。
【００２５】ステップ３～６では、主蓄電装置３の充電率SOL1と補助電池４の充電率SOL2をモニタして、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を稼動して、主蓄電装置３の電力を補助電池４に供給して補助電池４に充電する。
【００２６】ステップ７では、主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がったかどうか、ステップ８では、補助電池４の充電率SOL2が１００％になったかどうかを判定する。
【００２７】主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がった場合、ステップ１０,１１にてＤＣ－ＤＣコンバータ７を停止して、警告装置１７により主蓄電装置３の安全状態を告知する。
【００２８】主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がる前に、補助電池４の充電率SOL2が１００％になった場合、ステップ９にて抵抗器（ＤＣ－ＤＣコンバータ７内に設けて良い）等で主蓄電装置３の電力を消費して、その後ステップ１０,１１にてＤＣ－ＤＣコンバータ７を停止して、警告装置１７により主蓄電装置３の安全状態を告知する。
【００２９】このように構成したため、主蓄電装置３を格納している格納部１１の格納扉１２が開放されると、主蓄電装置３が安定レベルの下限値に放電される。
【００３０】このため、主蓄電装置３およびその周辺機器等のメンテナンスを行うときに、メンテナンスを容易に安全に行うことができ、主蓄電装置３の電力が作用してハイブリッドシステムの回路が破損するようなことを確実に防止できる。
【００３１】また、この場合補助電池４の充電率が上限になければ、主蓄電装置３の電力が補助電池４に充電されるため、無駄を低減でき、電力を有効に利用することができる。
【００３２】図６は本発明の別の実施の形態を示す。これは、車両のメインスイッチ１６（図１参照）のオフに連動して主蓄電装置３の放電、補助電池４の充電を行うようにしたものである。
【００３３】この場合、ステップ２１では、メインスイッチ１６がオフされたかどうかを見、オフされた場合、ステップ２２以降に進む。
【００３４】ステップ２２～２５では、主蓄電装置３の充電率SOL1と補助電池４の充電率SOL2をモニタして、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を稼動して、主蓄電装置３の電力を補助電池４に供給して補助電池４に充電する。
【００３５】ステップ２６では、主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がったかどうか、ステップ２７では、補助電池４の充電率SOL2が１００％になったかどうかを判定する。
【００３６】主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がった場合、ステップ２９,３０にてＤＣ－ＤＣコンバータ７を停止して、警告装置１７により主蓄電装置３の安全状態を告知する。
【００３７】主蓄電装置３の充電率SOL1が安定レベルの下限値SOLLに下がる前に、補助電池４の充電率SOL2が１００％になった場合、ステップ２８にて抵抗器（ＤＣ－ＤＣコンバータ７内に設けて良い）等で主蓄電装置３の電力を消費して、その後ステップ２９,３０にてＤＣ－ＤＣコンバータ７を停止して、警告装置１７により主蓄電装置３の安全状態を告知する。
【００３８】このようにすれば、メインスイッチ１６のオフにしたがい、主蓄電装置３、その周辺機器および各機器のメンテナンスを容易に安全に行うことができ、メンテナンスの作業性が向上する。
【００３９】図７は本発明の別の実施の形態を示す。これは、車両のメインスイッチ１６（図１参照）をオンした場合に、主蓄電装置３を充電するようにしたものである。
【００４０】この場合、ステップ４１では、メインスイッチ１６がオンされたかどうかを見、オフされた場合、ステップ４２以降に進む。
【００４１】ステップ４２～４５では、主蓄電装置３の充電率SOL1と補助電池４の充電率SOL2をモニタして、ＤＣ－ＤＣコンバータ７を稼動して、補助電池４の電力を主蓄電装置３に供給して主蓄電装置３に充電する。
【００４２】ステップ４６,４７では、主蓄電装置３の充電率SOL1が所定の上限値SOLHに達したかどうか、補助電池４の充電率SOL2が所定の下限値になったかどうかを判定する。
【００４３】主蓄電装置３の充電率SOL1が所定の上限値SOLHに達した場合、あるいは補助電池４の充電率SOL2が所定の下限値になった場合、ステップ４８,４９にてＤＣ－ＤＣコンバータ７を停止して、充電量表示装置等に主蓄電装置３の充電状態を告知する。
【００４４】このようにすれば、メンテナンスの終了後、あるいは主蓄電装置３の電力が少ない場合、主蓄電装置３の所定の電力を確保することができ、車両の走行を行える。

【出願人】	【識別番号】０００００３９０８【氏名又は名称】日産ディーゼル工業株式会社
【出願日】	平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０）
【代理人】	【識別番号】１０００７５５１３【弁理士】【氏名又は名称】後藤政喜（外１名）
【公開番号】	特開２０００－２８７３０１（Ｐ２０００－２８７３０１Ａ）
【公開日】	平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３）
【出願番号】	特願平１１－８９１８６