| 【発明の名称】 |
電動車両の電源装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】近藤 敏郎
【氏名】松山 公久
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| 【要約】 |
【課題】電動車両において重要な構成部品の１つである容量計の残容量表示精度を向上でき、また特別にスイッチを設けることなく、充電時，及び自己放電量計算時において不必要な電力の消費を極力抑えることができる電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】駆動装置に電力を供給する駆動用主電源１５と、該主電源１５を降圧して灯火装置１０３に電力を供給する灯火装置用補助電源１０２と、上記主電源１５を降圧して制御装置１８に電力を供給する制御装置用補助電源１０５とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動装置に電力を供給する駆動用主電源と、該主電源を降圧して灯火装置に電力を供給する灯火装置用補助電源と、上記主電源を降圧して制御装置に電力を供給する制御装置用補助電源とを備えたことを特徴とする電動車両の電源装置。
【請求項２】 請求項１において、充電時及び自己放電量計測時には上記灯火装置用補助電源を非駆動状態とし、制御装置用補助電源のみを駆動状態とする補助電源制御手段を設けたことを特徴とする電動車両の電源装置。
【請求項３】 請求項１において、灯火装置用補助電源からの出力電圧値の主電源に対する割合が一定となるように上記灯火装置用補助電源を制御する補助電源制御手段を設けたことを特徴とする電動車両の電源装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを電源とする駆動モータにより車輪を回転駆動するようにした例えば電動二輪車等の電動車両の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、バッテリを電源とする例えば電動二輪車等の電動車両が注目されている。この種の電動車両における電源装置として、従来例えば、特開平６−１１５４７９号公報に記載されているように、主電源を降圧してなる直流安定化電源（補助電源）によって安定的に低電圧を灯火装置及び制御装置に供給するようにしたもがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来装置では、灯火装置と制御装置を同一の補助電源で駆動するようにしていることから、以下のような問題点がある。
【０００４】■ 電動車両では、電流積算によりバッテリ残存容量を求める方式の容量計を採用する場合が多く、また電源投入時に灯火器を点灯させる場合が多い。この場合、放電電流を測定するために電流センサを用いることとなるが、電流センサの構造如何によっては電源投入後にオフセット（零点調整）をとる必要があり、電源投入時に灯火器に消費電流が流れた状態でオフセットをとることとなるため容量計算に誤差が生じる。オフセット取りが正確に行われないと電流検出精度が悪くなり、結果として電流積算後の残容量表示の精度も望めない。
【０００５】■ 充電時及び自己放電量計算時には灯火装置は必要でないが、同一電源である場合は灯火器が点灯する。このため不必要な電力を消費することとなるので、これを防止するために灯火器用のスイッチが必要となる。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、電動車両において重要な構成部品の１つである容量計の残容量表示精度を向上でき、また特別にスイッチを設けることなく、充電時，及び自己放電量計算時において不必要な電力の消費を極力抑えることができる電動車両の制御装置を提供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】請求項１の発明は、駆動装置に電力を供給する駆動用主電源と、該主電源を降圧して灯火装置に電力を供給する灯火装置用補助電源と、上記主電源を降圧して制御装置に電力を供給する制御装置用補助電源とを備えたことを特徴としている。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、充電時及び自己放電量計測時には上記灯火装置用補助電源を非駆動状態とし、制御装置用補助電源のみを駆動状態とする補助電源制御手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１において、灯火装置用補助電源からの出力電圧値の主電源に対する割合が一定となるように上記灯火装置用補助電源を制御する補助電源制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の作用効果】請求項１の発明に係る電動車両の電源装置によれば、灯火装置用補助電源と、制御装置用補助電源とを別個独立に設けたので、灯火装置に電力を供給しない状態で電流センサのオフセット取りを行い、しかる後に灯火装置に電力を供給することができ、それだけ電流検出精度が向上し、その結果電流積算後の容量計の残容量表示精度を向上できる。
【００１１】灯火装置用補助電源と制御装置用補助電源とを別個独立に設けたので、制御装置用補助電源のみ出力を抑えることができ、それだけ補助電源の安定度を向上させることができ、また灯火装置用補助電源を灯火器に適した電圧に設定することができ、十分な光量を得ることができる。
【００１２】請求項２の発明によれば、充電時及び自己放電量計測時には上記灯火装置用補助電源を非駆動状態とし、制御装置用補助電源のみを駆動状態とするようにしたので、灯火装置のスイッチを必要とすることなく、灯火装置を点灯させずに充電でき、また自己放電量の計算を行うことができ、不要な電力の消費を抑えることができる。
【００１３】請求項３の発明によれば、灯火装置用補助電源からの出力電圧値の主電源に対する割合が一定となるようにしたので、主電源、即ちバッテリ電圧の変化に応じて光量が変化することとなり、そのため運転者はバッテリ容量不足が体感的に判り、バッテリの充電が促され、その結果バッテリの過放電を回避できる。
【００１４】また出力電圧を主電源に対する割合が一定となるように制御するだけであり、出力電圧を一定に制御する必要がないので、灯火装置用補助電源の構成が簡単になり、コストダウンにつながる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１ないし図３は本発明の一実施形態による電動二輪車の電源装置を説明するための図であり、図１，図２はスクータ型電動二輪車の左，右側面図、図３は電源装置ののブロック構成図である。
【００１６】図において、１はスクータ型電動二輪車であり、これの車体フレーム２は、ヘッドパイプ３に車体後方に斜め下方に延びる１本のメインフレーム４を接続し、該メインフレーム４の下端に左, 右一対のサイドフレーム５，５の前端を接続し、該各サイドフレーム５を後方に延長した概略構造のものである。
【００１７】上記左, 右のサイドフレーム５，５は、メインフレーム４から車幅方向外方に拡開しつつ下方に延びた後、車体後方に屈曲して略水平に直線状に延びる水平部５ａと、該水平部５ａの後端から上方に屈曲した後、後方斜め上方に延びる傾斜部５ｂとから構成されている。そして上記左右のサイドフレーム５，５の前端付近と上記傾斜部５ｂの前端付近とはブラケット６ａ，６ｂを介して補強パイプ６により連結されており、側面から見たとき該補強パイプ６と上記水平部５ｂとで囲まれた空間内に後述するバッテリユニット１５が搭載されており、また上記後側のブラケット６ｂの上端部によりシート１６が前ヒンジを介して上下方向に回動可能に支持されている。
【００１８】上記ヘッドパイプ３には操向軸７が回転自在に枢支されている。該操向軸７の下端にはフロントフォーク８が、上端には操向ハンドル９がそれぞれ固定されており、該フロントフォーク８の下端には前輪１０が軸支されている。
【００１９】上記操向ハンドル９はハンドルカバー２０で囲まれている。また上記ヘッドパイプ３の前方にはフロントカバー２１が、後方にはレッグシールド２２がそれぞれ装着され、両者でヘッドパイプ３を囲んでいる。上記レッグシールド２２の下端部に続いて後方に延びるフートボード２３が上記サイドフレーム５，５の水平部５ａに搭載された電池ユニット１５の上方を覆うように配設されている。また該フートボード２３の左, 右側縁に続いて上記バッテリユニット１５及び水平部５ａ，補強パイプ６の側方及び下方を覆うようにアンダカバー２４が配設されている。さらにまた上記傾斜部５ｂの側方は上記シート１６の下方を覆うサイドカバー２５によって覆われている。なおシート１６下方のサイドカバー２５内には該シート１６により開閉される収納ボックスが配設されている。
【００２０】上記車体フレーム２の左，右の傾斜部５ｂ，５ｂにより電動式駆動装置１４が懸架支持されている。この電動式駆動装置１４は、上記バッテリユニット１５と、該ユニット１５を電源として後輪１７を回転駆動する動力ユニット１３と、上記操向ハンドル９の右端部に配設されたスロットルグリップの回動操作（スロットル開度）及び車速に基づいて上記動力ユニット１３への給電量を制御するコントロールユニット１８と、該コントロールユニット１８からの制御信号に応じて駆動モータ５０の回転を制御するパワーモジュール２７、及び上記バッテリユニット１５を充電する充電器２６とを備えている。
【００２１】上記コントロールユニット１８はサイドカバー２５内の後端部に起立させて搭載されている。該コントロールユニット１８の後側にはキャリア２８を支持する左，右一対の脚部２８ａが立設されており、該キャリア２８の前端部はシート１６の後端部を支持する門形のステー１６ａに固定されている。このようにして上記コントロールユニット１８はキャリア２８，脚部２８ａ，ステー１６ａ及びサイドフレーム５の後端部で囲まれた空間内に位置しており、外力が直接作用することがないようになっている。
【００２２】また上記充電器２６はシート１６の後端部を支持する門形のステー１６ａの内側に位置するように搭載されている。さらにまた上記パワーモジュール２７は後輪１７の右側上部を覆うように配置され、その前側上部はサイドカバー２５内に位置しており、ガソリンエンジン搭載車の場合の消音器に似た外観を呈している。
【００２３】上記動力ユニット１３は、左, 右の傾斜部５ｂの下面に固定された左，右の懸架ブラケット１１，１１間に挿通固定されたピボット軸１２により上下揺動自在に枢支されている。またこの動力ユニット１３の後端と左側のサイドフレーム５の傾斜部５ｂの後端との間には１本の緩衝器１９が介設されている。
【００２４】上記バッテリユニット１５は、充電可能な多数のＮｉ−Ｃｄ電池セル１５ｅを直列接続してなる第１〜第４バッテリブロック１５ａ〜１５ｄを直列接続してなり、電池ケース３２内に配置されている。この電池ケース３２は、左, 右のサイドフレーム５，５の水平部５ａ，５ａ間に架け渡して固定された４本のステー３３上に搭載されている。
【００２５】図３において、１０２はヘッドライト等の灯火装置１０３に主電源（バッテリユニット）１５の電圧４８Ｖを１３．５Ｖに降圧して供給するための灯火装置用補助電源（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、１０４は主電源１５と上記灯火装置用補助電源１０２とを接断する灯火装置用オンオフスイッチである。
【００２６】また１０５は制御装置（コントロールユニット）１８に上記主電源１５の電圧４８Ｖを１２Ｖに降圧して供給するための制御装置用補助電源（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、１０６は主電源１５と上記制御装置用補助電源１０５とを接断する制御装置用オンオフスイッチである。
【００２７】さらにまた、１０７は主電源から駆動装置１５，灯火装置１０３，制御装置１８に流れる合計電流値を検出する電流センサであり、該電流検出センサ１０７の検出値を積算することによりバッテリ残容量が容量計（図示せず）に表示されるようになっている。なお、上記主電源１５と制御装置１８とは微小電流供給ライン（図示せず）で接続されており、該供給ラインを通じて常時制御装置１８に４Ｖ程度，微小電流の電力が供給されている。
【００２８】本実施形態の電源装置では、メインスイッチ１０８をオンにすると、制御装置１８から制御装置用オンオフスイッチ１０６にオン信号ａが供給され、該スイッチ１０６が閉じ、主電源１５の電圧４８Ｖが制御装置用補助電源１０５により制御装置１８に適した電圧１２Ｖに降圧されて該制御装置１８に供給され、該制御装置１８により上記電流センサ１０７のオフセット取り（零点調整）が行われる。続いて制御装置１８から灯火装置用オンオフスイッチ１０４にオン信号ｂが供給され、該スイッチ１０４が閉じ、主電源１５の電圧が灯火装置用補助電源１０２により灯火装置に１０３に適した電圧１３．５Ｖに降圧されて該灯火装置１０３に供給される。
【００２９】また本実施形態の電源装置では、主電源１５の充電を行う場合，及び自己放電量の計算を行う場合には、制御装置１８が制御装置用オンオフスイッチ１０６にオン信号ａを供給して該スイッチ１０６を閉じた状態で行われる。
【００３０】このように本実施形態では、電流センサ１０７のオフセット取りを行ってから灯火装置１０３側に電力を供給できるため電流検出精度が向上し、その結果電流積算後の容量計の残容量表示精度を向上できる。
【００３１】また灯火装置１０３への電力については、主電源電圧を灯火装置１０３に適した電圧１３．５Ｖに降圧することにより十分な明るさを確保でき、かつ制御装置１８への電圧のみを１２Ｖに抑えることができ、制御装置１８の安定度を向上できる。
【００３２】また灯火装置１０３に電力を供給することなく主電源１５の充電，及び自己放電量の計算を行うことができ、不要な電力の消耗を抑えることができる。また灯火装置用補助電源１０２を駆動させないようにすることによって灯火装置用オンオフスイッチ１０４を省くことも考えられる。
【００３３】なお、上記実施形態では、灯火装置用補助電源１０２により主電源１５の電圧４８Ｖを１３．５Ｖに降圧し、制御装置用補助電源１０５により１２Ｖに降圧したがこれらの電圧値は勿論例示であり、これらの値に限定されるものではない。また上記実施形態では灯火装置用補助電源１０２により電源電圧を１３．５Ｖ一定値に降圧するようにした場合を説明したが、上記灯火装置用補助電源１０２を、出力値一定とせずに、主電源１５の電圧に対して一定割合で降圧するように構成することも可能であり、このようにしたのが請求項３の発明である。
【００３４】灯火装置用補助電源１０２を、主電源１５の電圧に対して一定割合で降圧するように構成した場合には、バッテリ電圧の変化に応じて光量が変化するため、運転者はバッテリ残容量不足が体感的に判り、従ってバッテリの充電が促されることとなり、過放電による立ち往生やバッテリの損傷を防止することができる。
【００３５】またこの場合は主電源の電圧を一定割合で降圧するのであって一定電圧に制御するものではないから、灯火装置用補助電源１０２の構成が簡単になり、コストダウンにつながる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００１００７６
【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月１５日（１９９９．６．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７６１９
【弁理士】
【氏名又は名称】下市 努
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８３０１（Ｐ２００１−８３０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６８６２４ |
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