| 【発明の名称】 |
車両の補機電源システム |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 哲也
【氏名】佐々木 勉
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| 【要約】 |
【課題】電気自動車に適した補機電源システムを提供する。
【解決手段】走行モータ８に電力を供給する主蓄電装置１と、スタータモータ３に電力を供給する補機蓄電装置２と、スタータモータ３および補機蓄電装置２を有する自己蓄電型補機ユニット１０と、自己蓄電型補機ユニット１０に主蓄電装置１を選択的に接続するスイッチ６とを備え、補機の作動に際して補機蓄電装置２の充電状態が不足する場合に主蓄電装置１の電力をスタータモータ３に供給する構成とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】車両の駆動系統に駆動力を伝達可能な走行モータと、前記走行モータに電力を供給する主蓄電装置と、補機に電力を供給する補機蓄電装置と、前記補機および前記補機蓄電装置を有する自己蓄電型補機ユニットと、前記自己蓄電型補機ユニットに前記主蓄電装置を選択的に接続するスイッチとを備え、前記補機の作動に際して前記補機蓄電装置の充電電力が不足する場合に前記主蓄電装置の電力を前記補機に供給する構成としたことを特徴とする車両の補機電源システム。
【請求項２】前記補機蓄電装置に充電される電力を供給する補助電源を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両の補機電源システム。
【請求項３】発電機を駆動するエンジンを備えるハイブリッド電気自動車において、前記補機としてエンジンを起動するスタータモータを含む前記自己蓄電型補機ユニットを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の補機電源システム。
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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、走行モータを備える電気自動車等の補機電源システムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車の電源システムとして、例えば特開平１０−１８４５０６号、特開平１１−８９３２号公報に開示されたものがある。
【０００３】この種の車両の補機電源システムとして、走行モータに電力を供給する主蓄電装置を備え、補機を駆動する電力も主蓄電装置から供給するものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の補機電源システムにあっては、主蓄電装置の電力が補機によって消費されるため、その分だけ走行距離がのびないという問題点がある。
【０００５】また、走行モータと共に発電機等を駆動するエンジンを搭載するハイブリッド電気自動車の場合、主蓄電装置の充電電力が不足した場合、スタータモータを介してエンジンを起動できなくなるという問題点があった。
【０００６】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、電気自動車に適した補機電源システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、車両の駆動系統に駆動力を伝達可能な走行モータと、走行モータに電力を供給する主蓄電装置と、補機に電力を供給する補機蓄電装置と、補機および補機蓄電装置を有する自己蓄電型補機ユニットと、自己蓄電型補機ユニットに主蓄電装置を選択的に接続するスイッチとを備え、補機の作動に際して補機蓄電装置の充電電力が不足する場合に主蓄電装置の電力を補機に供給する構成とした。
【０００８】第２の発明は、第１の発明において、補機蓄電装置に充電される電力を供給する補助電源を備えるものとした。
【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明において、発電機を駆動するエンジンを備えるハイブリッド電気自動車において、補機としてエンジンを起動するスタータモータを含む自己蓄電型補機ユニットを備えるものとした。
【００１０】
【発明の作用および効果】第１の発明において、補機蓄電装置に蓄えられた電力が補機に供給されるため、通常は主蓄電装置の電力が消費されず、車両の走行距離を延長できる。
【００１１】補機の作動に際して補機蓄電装置の充電状態が不十分な場合に、主蓄電装置の電力が補機に供給されるため、補機蓄電装置の容量を通常の補機の作動に対応した必要量に設定することが可能となり、蓄電型補機ユニットのコンパクト化がはかれる。
【００１２】第２の発明において、補機蓄電装置に充電される電力を供給する補助電源としてソーラ電池が用いられることにより、補機蓄電装置の充電に消費される電力を抑えられる。
【００１３】自己蓄電型補機ユニットに備えられる補機蓄電装置の容量は主蓄電装置に比べて小さいため、ソーラ電池等に発生する小さい電流を有効に蓄電することができる。
【００１４】第３の発明において、エンジンを搭載するハイブリッド電気自動車の場合、スタータモータを含む自己蓄電型補機ユニットを設けることにより、主蓄電装置の充電電力が不足しても、補機蓄電装置から供給される電力によってスタータモータを作動させてエンジンを起動でき、エンジンによって発電機を駆動したり、エンジンによって車輪を駆動して走行することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明をハイブリッド車に搭載される電源システムに適用した実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】図１において、８は車両の駆動系統に駆動力を伝達する走行モータである。１は、走行モータ８に供給される電力を蓄える主蓄電装置であり、主蓄電装置１に蓄えられた電力は車両の走行時にインバータ９を介して交流電流に変換されて交流式の走行モータ８に供給される。ハイブリッド電気自動車の場合、エンジンによって駆動される発電機の発電電力または走行モータ８の回生発電電力が主蓄電装置１に充電される。また、エンジンを搭載しない電気自動車の場合、外部電源から供給される電力または走行モータの回生発電電力が主蓄電装置１に充電される。
【００１７】補機蓄電装置２はスタータモータ３に供給される電力を蓄えるもので、スタータモータ３と補機蓄電装置２はユニット化して設けられ、自己蓄電型補機ユニット１０を構成する。補機蓄電装置２は電気二重層コンデンサをはじめとするキャパシタ型蓄電装置、または化学反応を用いた各種蓄電装置によって構成され、スタータモータ３を駆動するのに必要な所定の電力を蓄える。補機蓄電装置２に蓄えられた電力はエンジンの起動時に直流式のスタータモータ３に直接供給される。
【００１８】補機蓄電装置２に充電される電力を供給する補助電源としてソーラ電池４が設けられる。ソーラ電池４は光エネルギによって発電するもので、その発電電力は主として補機蓄電装置２に供給される。
【００１９】スイッチ６は自己蓄電型補機ユニット１０に供給される電力をソーラ電池４と主蓄電装置１の間で切り換えるものである。ＤＣ／ＤＣコンバータ５はソーラ電池４または主蓄電装置１から供給される電力の電圧を自己蓄電型補機ユニット１０に適合する電圧に変換する。
【００２０】コントローラ７は補機蓄電装置２の充電状態に応じてスイッチ６の切り換えを制御するものである。
【００２１】図２のフローチャートはスイッチ６の切り換えを制御するルーチンを示しており、コントローラ７において繰り返し実行される。
【００２２】これについて説明すると、ステップ１で補機蓄電装置２がスタータモータ３の作動に必要な充電状態にあるかどうかを判定する。ここで補機蓄電装置２の充電状態が十分にあると判定された場合、ステップ６に進んで、補機蓄電装置２の電力をスタータモータ３に供給する。
【００２３】ステップ１またはステップ７で主蓄電装置１の充電状態が不十分にあると判定された場合、ステップ２に進んで、スイッチ６を切り換えて主蓄電装置１の電力を自己蓄電型補機ユニット１０に供給し、ステップ３でスタータモータ３を駆動する。
【００２４】スタータモータ３の駆動を終えると、スイッチ６を切り換えてソーラ電池４の電力を自己蓄電型補機ユニット１０に供給し、ステップ５で補機蓄電装置２の充電を開始する。
【００２５】以上のように構成され、補機蓄電装置２に蓄えられた電力がエンジンの起動時に直接スタータモータ３に供給されるため、通常は主蓄電装置１の電力が消費されず、車両の走行距離を延ばせる。
【００２６】エンジン起動時に補機蓄電装置２の充電状態が不十分な場合に、主蓄電装置１の電力がスタータモータ３に供給されるため、補機蓄電装置２の容量を通常のスタータモータ３の作動に対応した必要量に設定することが可能となり、蓄電型補機ユニット１０のコンパクト化がはかれる。
【００２７】また、補機蓄電装置２に充電される電力を供給する補助電源としてソーラ電池４が用いられることにより、補機蓄電装置２の充電に消費される電力を抑えられる。自己蓄電型補機ユニット１０にコンデンサ等で構成される補機蓄電装置２を備えるため、ソーラ電池４に発生する小さい電流を有効に蓄電することができる。
【００２８】ハイブリッド電気自動車の場合、スタータモータ３を含む自己蓄電型補機ユニット１０を設けることにより、主蓄電装置１の充電電力が不足しても、補機蓄電装置２から供給される電力によってスタータモータ３を作動させてエンジンを起動でき、エンジンによって発電機を駆動したり、エンジンによって車輪を駆動して走行することが可能となる。
【００２９】本発明は上記の実施の形態に限定されずに、スタータモータ以外の補機についても適用でき、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
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| 【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
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２９日（２０００．３．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５５１３
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７５２０１（Ｐ２００１−２７５２０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−９０５９７（Ｐ２０００−９０５９７） |
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