JP2000224709A - Power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は車両の電源装置に
関する。The present invention relates to a power supply device for a vehicle.
【０００２】[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、エンジンと電動機（モータ）を組み合わせるハイブ
リッド電動自動車が知られている。このような電気自動
車は、エンジンで駆動される発電機と、発電された電力
を整流器を介して充電するバッテリ（主電池）と、によ
り主電源回路が構成され、この主電源回路からインバー
タを介して供給される電力により電動機が作動して車両
の駆動力を発生するようになっている。また、各種電装
品への電力を充電するバッテリ（補助電池）を備える補
助電源回路が設けられ、主電源回路の高圧電源を補助電
源回路の低圧電源（たとえば、２４Ｖまたは１２Ｖ）に
変換するＤＣ−ＤＣコンバータが介装される。なお、関
連する従来例として、特開平８ー２８９４１０号公報お
よび特開平９ー２３３７０８号公報には、電源回路（バ
ッテリの充電制御など）に関する改良技術が開示され
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid electric vehicle in which an engine and an electric motor (motor) are combined to improve exhaust emission has been known. In such an electric vehicle, a main power supply circuit is configured by a generator driven by an engine and a battery (main battery) that charges the generated power via a rectifier, and the main power supply circuit is connected to the main power supply circuit via an inverter. The electric motor is operated by the supplied electric power to generate the driving force of the vehicle. Further, an auxiliary power supply circuit including a battery (auxiliary battery) for charging power to various electric components is provided, and a DC-DC converter for converting a high-voltage power supply of the main power supply circuit to a low-voltage power supply (for example, 24 V or 12 V) of the auxiliary power supply circuit. A DC converter is interposed. As related related examples, JP-A-8-289410 and JP-A-9-233708 disclose an improved technique related to a power supply circuit (such as battery charge control).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなハイブリッ
ド駆動システムにおいて、その制御系の電源は補助電源
回路から取っているため、ＤＣ−ＤＣコンバータが故障
すると、インバータの制御も効かなくなり、車両が走行
不能に陥るという不具合が考えられる。In such a hybrid drive system, since the power supply for the control system is taken from the auxiliary power supply circuit, if the DC-DC converter fails, the control of the inverter becomes ineffective and the vehicle runs. There is a problem that it becomes impossible.
【０００４】この発明はこのような不具合を解決するた
めの有効な対策手段の提供を目的とする。An object of the present invention is to provide an effective countermeasure for solving such a problem.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】第１の発明では、エンジ
ンで駆動される発電機と、その電力を整流器を介して充
電する主電池と、から主電源回路を構成する一方、この
主電源回路からインバータを介して供給される電力によ
り車両の駆動力を発生する電動機と、を備えるハイブリ
ッド駆動システムにおいて、主電源回路の高圧電源を低
圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このコンバータ
からの電力を充電する補助電池と、から車両の各種電装
品およびハイブリッド駆動システムの制御系へ電力を供
給する補助電源回路を構成する一方、補助電源のバック
アップ手段として発電機を駆動するエンジンの出力軸側
に連結するオルタネータを設ける。According to a first aspect of the present invention, a main power supply circuit is constituted by a generator driven by an engine and a main battery for charging the electric power via a rectifier. And a motor that generates a driving force of the vehicle with electric power supplied from the inverter through the inverter, a DC-DC converter that converts a high-voltage power supply of a main power supply circuit to a low voltage, and an electric power from the converter. An auxiliary battery to be charged and an auxiliary power supply circuit for supplying power to various electric components of the vehicle and a control system of the hybrid drive system from the auxiliary battery, while being connected to the output shaft side of the engine driving the generator as a backup means of the auxiliary power supply An alternator is provided.
【０００６】第２の発明では、エンジンで駆動される発
電機と、その電力を整流器を介して充電する主電池と、
から主電源回路を構成する一方、この主電源回路からイ
ンバータを介して供給される電力により車両の駆動力を
発生する電動機と、を備えるハイブリッド駆動システム
において、主電源回路の高圧電源を低圧に変換するＤＣ
−ＤＣコンバータと、このコンバータからの電力を充電
する補助電池と、から車両の各種電装品およびハイブリ
ッド駆動システムの制御系へ電力を供給する補助電源回
路を構成する一方、補助電源のバックアップ手段として
発電機を駆動するエンジンの出力軸側にクラッチ機構を
介して連結するオルタネータと、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の故障を検出する手段と、その検出信号に基づいてＤＣ
−ＤＣコンバータの故障時にオルタネータを駆動するよ
うにクラッチ機構を制御する手段と、を設ける。In the second invention, a generator driven by an engine, a main battery for charging the power via a rectifier,
A high-voltage power supply of the main power supply circuit is converted into a low voltage in a hybrid drive system comprising: a main power supply circuit configured to generate a driving force for a vehicle by electric power supplied from the main power supply circuit via an inverter. DC
An auxiliary power supply circuit for supplying power from the DC converter and an auxiliary battery for charging power from the converter to various electric components of the vehicle and a control system of the hybrid drive system, while generating power as backup means for the auxiliary power supply; Alternator connected to the output shaft side of the engine that drives the machine through a clutch mechanism, means for detecting failure of the DC-DC converter, and DC based on the detection signal
Means for controlling the clutch mechanism to drive the alternator when the DC converter fails.
【０００７】第３の発明では、エンジンで駆動される発
電機と、その電力を整流器を介して充電する主電池と、
から主電源回路を構成する一方、この主電源回路からイ
ンバータを介して供給される電力により車両の駆動力を
発生する電動機と、を備えるハイブリッド駆動システム
において、主電源回路の高圧電源を低圧に変換するＤＣ
−ＤＣコンバータと、このコンバータからの電力を充電
する補助電池と、から車両の各種電装品およびハイブリ
ッド駆動システムの制御系へ電力を供給する補助電源回
路を構成する一方、補助電源のバックアップ手段として
発電機を駆動するエンジンの出力軸側にクラッチ機構を
介して連結するオルタネータと、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力電圧を検出する手段と、その検出信号に基づいて
ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が所定値以下のときに
オルタネータを駆動するようにクラッチ機構を制御する
手段と、を設ける。In a third aspect, a generator driven by an engine, a main battery for charging the power via a rectifier,
A high-voltage power supply of the main power supply circuit is converted into a low voltage in a hybrid drive system comprising: a main power supply circuit configured to generate a driving force for a vehicle by electric power supplied from the main power supply circuit via an inverter. DC
An auxiliary power supply circuit for supplying power from the DC converter and an auxiliary battery for charging power from the converter to various electric components of the vehicle and a control system of the hybrid drive system, while generating power as backup means for the auxiliary power supply; An alternator connected to an output shaft side of an engine for driving the machine through a clutch mechanism, a means for detecting an output voltage of the DC-DC converter, and an output voltage of the DC-DC converter based on the detection signal. Means for controlling the clutch mechanism so as to drive the alternator at the time of (1).
【０００８】第４の発明では、第１の発明または第２の
発明におけるオルタネータの発電容量を、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータから出力される電力量の１／３〜１／２を賄う
程度に設定する。[0008] In a fourth aspect, the power generation capacity of the alternator according to the first aspect or the second aspect is set so as to cover 1/3 to 1/2 of the electric power output from the DC-DC converter.
【０００９】[0009]
【発明の効果】第１の発明では、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力電圧がオルタネータの発生電圧よりも高いとき
は、主電源回路からＤＣ−ＤＣコンバータを介して補助
電源回路に低圧の電力が供給され、ハイブリッド駆動シ
ステムの制御系および各種電装品などの電源が確保され
る。そのため、ハイブリッド駆動システムの制御に基づ
いて、インバータが主電源回路からの電力を電動機に供
給し、電動機はその電力に応じて車両走行用の駆動力を
発生する。ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧がオルタネ
ータの発生電圧よりも低いときは、オルタネータの発電
する電力がそのダイオード（整流器）を介して出力端子
から補助電源回路に供給され、ハイブリッド駆動システ
ムの制御系および各種電装品への電源が確保される。こ
の結果、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が故障などで
低下しても、必要な補助電源が確保され、車両の走行を
継続することが可能になる。オルタネータは発電機を駆
動するエンジンに連結されるが、その発生電圧がＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧よりも低いときは、ダイオー
ドの働きにより出力端子への電流が遮断され、補助電源
回路へ電力を供給しないから、エンジンに極く小さな負
荷を与えるにすぎない。According to the first aspect, when the output voltage of the DC-DC converter is higher than the voltage generated by the alternator, low-voltage power is supplied from the main power supply circuit to the auxiliary power supply circuit via the DC-DC converter. In addition, power supplies for the control system of the hybrid drive system and various electric components are secured. Therefore, based on the control of the hybrid drive system, the inverter supplies the electric power from the main power supply circuit to the electric motor, and the electric motor generates a driving force for running the vehicle according to the electric power. When the output voltage of the DC-DC converter is lower than the voltage generated by the alternator, the power generated by the alternator is supplied to the auxiliary power supply circuit from the output terminal via the diode (rectifier), and the control system of the hybrid drive system and various Power to electrical components is secured. As a result, even if the output voltage of the DC-DC converter drops due to a failure or the like, a necessary auxiliary power source is secured, and the vehicle can continue traveling. The alternator is connected to the engine that drives the generator.
When the output voltage is lower than the output voltage of the DC converter, the current to the output terminal is cut off by the action of the diode and no power is supplied to the auxiliary power supply circuit, so that only a very small load is applied to the engine.
【００１０】第２の発明では、ＤＣ−ＤＣコンバータが
正常なときは、主電源回路からＤＣ−ＤＣコンバータを
介して補助電源回路に低圧の電力が供給され、ハイブリ
ッド駆動システムの制御系および各種電装品などの電源
が確保される。そのため、ハイブリッド駆動システムの
制御に基づいて、インバータが主電源回路からの電力を
電動機に供給し、電動機はその電力に応じて車両走行用
の駆動力を発生する。ＤＣ−ＤＣコンバータが故障する
と、補助電源が得られなくなるが、発電機を駆動するエ
ンジンによりクラッチ機構を介してオルタネータが駆動
され、発電する電力を補助電源回路に供給する。そのた
め、ＤＣ−ＤＣコンバータが故障しても、必要な補助電
源が確保され、車両の走行を継続することが可能にな
る。また、ＤＣ−ＤＣコンバータの正常時は、オルタネ
ータはクラッチ機構を介してエンジンの出力から切断さ
れるため、エンジンへの負荷にならないという効果が得
られる。In the second invention, when the DC-DC converter is normal, low-voltage power is supplied from the main power supply circuit to the auxiliary power supply circuit via the DC-DC converter, and the control system of the hybrid drive system and various electric components are provided. The power supply for the product is secured. Therefore, based on the control of the hybrid drive system, the inverter supplies the electric power from the main power supply circuit to the electric motor, and the electric motor generates a driving force for running the vehicle according to the electric power. If the DC-DC converter fails, auxiliary power cannot be obtained, but the alternator is driven by the engine that drives the generator via the clutch mechanism, and the generated power is supplied to the auxiliary power supply circuit. Therefore, even if the DC-DC converter fails, a necessary auxiliary power source is secured, and the vehicle can continue running. In addition, when the DC-DC converter is normal, the alternator is disconnected from the output of the engine via the clutch mechanism, so that an effect that the load is not applied to the engine can be obtained.
【００１１】第３の発明では、ＤＣ−ＤＣコンバータの
出力電圧が所定値以下に低下すると、発電機を駆動する
エンジンによりクラッチ機構を介してオルタネータが駆
動され、発電する電力を補助電源回路に供給する。その
ため、通常はＤＣ−ＤＣコンバータのみで補助電源回路
を駆動する一方、車両の各種電装品などの負荷が大きく
なり、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が低下したとき
にオルタネータの出力で補助電源の確保が可能になる。
もちろん、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時においても、
その出力電圧が所定値以下に低下すると、オルタネータ
の駆動により、ハイブリッド駆動システムの制御などの
必要な電源を確保できる。また、クラッチ機構の切断に
より、オルタネータはエンジンへの負荷にならないとい
う効果が得られる。In the third aspect, when the output voltage of the DC-DC converter falls below a predetermined value, the alternator is driven by the engine driving the generator via the clutch mechanism, and the generated power is supplied to the auxiliary power supply circuit. I do. Therefore, while the auxiliary power supply circuit is normally driven only by the DC-DC converter, the load of various electric components of the vehicle increases, and when the output voltage of the DC-DC converter decreases, the auxiliary power supply is secured by the output of the alternator. Becomes possible.
Of course, even when the DC-DC converter fails,
When the output voltage falls below a predetermined value, the alternator can be driven to secure a necessary power supply for controlling the hybrid drive system. Further, the effect that the alternator does not load the engine by the disconnection of the clutch mechanism is obtained.
【００１２】第４の発明では、オルタネータのエネルギ
効率はＤＣ−ＤＣコンバータよりも少し低いことから、
オルタネータの発電容量をＤＣ−ＤＣコンバータから出
力される電力量の１／３〜１／２を賄う程度に設定する
ことにより、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障時において
も、エネルギ効率の低下を抑えつつ、車両の走行に必要
な最小限の補助電源を確保できる。In the fourth aspect, the energy efficiency of the alternator is slightly lower than that of the DC-DC converter.
By setting the power generation capacity of the alternator to about 1/3 to 1/2 of the amount of power output from the DC-DC converter, even when the DC-DC converter fails, it is possible to suppress a decrease in energy efficiency. The minimum auxiliary power required for running the vehicle can be secured.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１において、１０は発電用のエ
ンジンであり、その出力軸に発電機１１の駆動軸が連結
される。発電機１１で発電される交流電力は整流器１２
を介して直流電力に変換され、主電池１３（バッテリ）
の充電と電動機１４の駆動などに供給される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an engine for power generation, and a drive shaft of a generator 11 is connected to an output shaft of the engine. The AC power generated by the generator 11 is supplied to the rectifier 12
Is converted to DC power through the main battery 13 (battery).
And for driving the electric motor 14.
【００１４】１５は駆動輪の車軸（アクスル）であり、
その中間部にデファレンシャル１６が介装される。デフ
ァレンシャル１６のドライブピニオンにプロペラシャフ
ト１７を介してギヤボックス１８の出力軸が連結され
る。ギヤボックス１８はその回転軸に電動機（モータ）
１４の駆動軸が連結され、電動機１４の回転を所定のギ
ヤ比に減速して出力する。Reference numeral 15 denotes an axle of a drive wheel.
A differential 16 is interposed in the intermediate portion. An output shaft of a gear box 18 is connected to a drive pinion of the differential 16 via a propeller shaft 17. The gearbox 18 has an electric motor (motor)
The drive shaft 14 is connected to reduce the rotation of the electric motor 14 to a predetermined gear ratio for output.
【００１５】電動機１４はインバータ１９から交流電力
を受けると駆動される。その出力はギヤボックス１８，
プロペラシャフト１７，デファレンシャル１６，アクス
ル１５を介して車輪２０（駆動輪）へ伝達される。ここ
で、エンジンで駆動される発電機１１と、その電力を整
流器１２を介して充電する主電池１３と、により主電源
回路２１が構成される。The electric motor 14 is driven when it receives AC power from the inverter 19. Its output is gearbox 18,
The power is transmitted to wheels 20 (drive wheels) via a propeller shaft 17, a differential 16, and an axle 15. Here, a main power supply circuit 21 is configured by the generator 11 driven by the engine and the main battery 13 that charges the electric power via the rectifier 12.
【００１６】主電源回路２１の高圧電源（たとえば、２
５０Ｖ〜３５０Ｖ）を低圧（１２Ｖまたは２４Ｖ）に変
換するＤＣ−ＤＣコンバータ２２と、このコンバータ２
２からの電力を充電する補助電池２３（バッテリ）が設
けられ、ハイブリッド駆動システムの制御系および車両
の各電装品など負荷２９に電力を供給する補助電源回路
２５を構成する。The high-voltage power supply (for example, 2
DC-DC converter 22 for converting 50 V to 350 V) into a low voltage (12 V or 24 V);
An auxiliary battery 23 (battery) for charging power from the power supply 2 is provided, and forms an auxiliary power supply circuit 25 for supplying power to a load 29 such as a control system of a hybrid drive system and various electric components of a vehicle.
【００１７】ハイブリッド駆動システムの制御系は図示
しないが、ドライバの運転要求（アクセル操作）を検出
する手段と、バッテリ１３の充電状態を検出する手段
と、これらの検出信号に応じてインバータ１９および整
流器１２を制御する手段と、を備える。Although the control system of the hybrid drive system is not shown, means for detecting a driver's operation request (accelerator operation), means for detecting the state of charge of the battery 13, and an inverter 19 and a rectifier in accordance with these detection signals. And means for controlling the T.12.
【００１８】補助電源のバックアップ手段として、発電
機１１を駆動するエンジン１０の出力軸側（プーリーな
ど回転伝達機構）にオルタネータ２７が連結され、その
出力端子は補助電源回路に配線される。なお、オルタネ
ータ２７は、発電する交流電力を直流電力に変換する整
流器（ダイオード）を備える。As a backup means for the auxiliary power supply, an alternator 27 is connected to the output shaft side (a rotation transmitting mechanism such as a pulley) of the engine 10 for driving the generator 11, and its output terminal is wired to the auxiliary power supply circuit. The alternator 27 includes a rectifier (diode) that converts generated AC power into DC power.
【００１９】このような構成により、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ２２の出力電圧がオルタネータ２７の発生電圧より
も高いときは、主電源回路２１からＤＣ−ＤＣコンバー
タ２２を介して補助電源回路２５に低圧（所定の出力電
圧）の電力が供給され、負荷２９への電源が確保され
る。With this configuration, when the output voltage of the DC-DC converter 22 is higher than the voltage generated by the alternator 27, the low voltage (predetermined voltage) is supplied from the main power supply circuit 21 to the auxiliary power supply circuit 25 via the DC-DC converter 22. Is output, and power to the load 29 is secured.
【００２０】そのため、ハイブリッド駆動システムの制
御に基づいて、インバータ１９が主電源回路２１からの
電力を電動機１４に供給すると、その電力で電動機１４
は駆動され、車両走行用の駆動力を発生するのであり、
その出力は既述のように駆動輪２０へと伝達される。オ
ルタネータ２７は発電機１４を駆動するエンジン１０の
出力側に連結されるが、その発生電圧がＤＣ−ＤＣコン
バータ２２の出力電圧よりも低いときは、ダイオード
（整流器）の働きにより出力端子への電流が遮断され、
補助電源回路２５へ電力を供給しないから、エンジン１
０に極く小さな負荷（空回りに要する動力が無駄になる
のみ）は与えるにすぎない。Therefore, when the inverter 19 supplies the electric power from the main power supply circuit 21 to the motor 14 based on the control of the hybrid drive system, the electric power
Is driven to generate driving force for driving the vehicle,
The output is transmitted to the drive wheels 20 as described above. The alternator 27 is connected to the output side of the engine 10 that drives the generator 14. When the generated voltage is lower than the output voltage of the DC-DC converter 22, the current to the output terminal is controlled by the action of the diode (rectifier). Is shut off,
Since no power is supplied to the auxiliary power supply circuit 25, the engine 1
A load very small to zero (only the power required for idling is wasted) is given.
【００２１】ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧がオ
ルタネータ２７の発生電圧よりも低いときは、オルタネ
ータ２７の発電する電力がそのダイオードを介して出力
端子から補助電源回路２５に供給され、ハイブリッド駆
動システムの制御系など負荷２９への電源は確保され
る。このため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧が
故障などで低下しても、必要な補助電源が確保され、車
両の走行を継続することが可能になる。When the output voltage of the DC-DC converter 22 is lower than the voltage generated by the alternator 27, the power generated by the alternator 27 is supplied to the auxiliary power supply circuit 25 from the output terminal via the diode, and the hybrid drive system Power to the load 29 such as a control system is secured. For this reason, even if the output voltage of the DC-DC converter 22 decreases due to a failure or the like, a necessary auxiliary power source is secured, and the vehicle can continue traveling.
【００２２】オルタネータ２７のエネルギ効率は、ＤＣ
−ＤＣコンバータ２２よりも少し低いことから、オルタ
ネータ２７の発電容量をＤＣ−ＤＣコンバータ２２から
出力される電力量の１／３〜１／２を賄う程度に設定す
ることにより、オルタネータ２７の駆動に伴うエネルギ
効率の低下を少なく抑えつつ、車両の走行に必要な最小
限の補助電源を確保できる。The energy efficiency of the alternator 27 is DC
Since the power generation capacity of the alternator 27 is set to an extent that covers 1/3 to 1/2 of the electric power output from the DC-DC converter 22, since the power generation capacity is slightly lower than that of the DC converter 22, It is possible to secure the minimum auxiliary power required for running the vehicle while minimizing the accompanying decrease in energy efficiency.
【００２３】ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧の調
整値をオルタネータ２７の発生電圧よりも高め（たとえ
ば、０．１Ｖ程度）に設定し、通常はＤＣ−ＤＣコンバ
ータ２２のみで補助電源回路２５を駆動し、負荷が大き
くなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力が低下したと
きにオルタネータ２７の出力が加わるようにすると、全
体のエネルギ効率を改善できる効果が得られる。The adjustment value of the output voltage of the DC-DC converter 22 is set higher (for example, about 0.1 V) than the voltage generated by the alternator 27, and the auxiliary power supply circuit 25 is normally driven only by the DC-DC converter 22. However, if the output of the alternator 27 is added when the load increases and the output of the DC-DC converter 22 decreases, the effect of improving the overall energy efficiency can be obtained.
【００２４】図２は別の実施形態を表すものであり、オ
ルタネータ２７がエンジン１０に与える負荷を軽減する
ため、発電機１１を駆動するエンジン１０の出力軸側
（プーリーなど回転伝達機構）とオルタネータ２６との
間に動力を断続するクラッチ機構２６が介装され、ＤＣ
−ＤＣコンバータ２２の出力電圧を検出する手段２８
と、その検出信号に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータの出
力電圧が所定値以下のときにオルタネータ２７を駆動す
るようにクラッチ機構２６の断続を制御する手段（図示
せず）が付加される。FIG. 2 shows another embodiment. In order to reduce the load applied to the engine 10 by the alternator 27, the output shaft side of the engine 10 for driving the generator 11 (a rotation transmission mechanism such as a pulley) and the alternator 26, a clutch mechanism 26 for interrupting power is interposed, and DC
Means 28 for detecting the output voltage of DC converter 22
And means (not shown) for controlling the on / off of the clutch mechanism 26 so as to drive the alternator 27 when the output voltage of the DC-DC converter is equal to or lower than a predetermined value based on the detection signal.
【００２５】これによると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２
の出力電圧が所定値を越えるときは、主電源回路２１か
らＤＣ−ＤＣコンバータ２２を介して補助電源回路２５
に低圧（所定の出力電圧）の電力が供給され、負荷の電
源が確保される。そのため、ハイブリッド駆動システム
の制御に基づいて、既述のように電動機１４が駆動さ
れ、その出力は駆動輪２０へと伝達される。According to this, the DC-DC converter 22
Is output from the main power supply circuit 21 via the DC-DC converter 22, the auxiliary power supply circuit 25
Is supplied with low-voltage (predetermined output voltage) power, and a power source for the load is secured. Therefore, based on the control of the hybrid drive system, the electric motor 14 is driven as described above, and the output is transmitted to the drive wheels 20.
【００２６】ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧が所
定値以下に低下すると、発電機１１を駆動するエンジン
１０によりクラッチ機構２６を介してオルタネータ２７
が駆動され、発電する電力を補助電源回路２５に供給す
る。そのため、通常は既述のようにＤＣ−ＤＣコンバー
タ２２のみで補助電源回路２５を駆動し、各種電装品な
ど負荷２９が大きくなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の
出力電圧が低下したときにオルタネータ２７の出力も補
助電源回路２５に加えることが可能になる。もちろん、
ＤＣ−ＤＣコンバータ２２の故障時においても、その出
力電圧が所定値以下に低下すると、エンジン１０により
クラッチ機構２６を介してオルタネータ２７が駆動され
るため、ハイブリッド駆動システムの制御などの必要な
電源が確保される。When the output voltage of the DC-DC converter 22 falls below a predetermined value, the alternator 27 is driven by the engine 10 driving the generator 11 through the clutch mechanism 26.
Is driven to supply the generated power to the auxiliary power supply circuit 25. Therefore, normally, the auxiliary power supply circuit 25 is driven only by the DC-DC converter 22 as described above, and when the load 29 such as various electric components increases and the output voltage of the DC-DC converter 22 decreases, the alternator 27 The output can also be applied to the auxiliary power supply circuit 25. of course,
Even when the DC-DC converter 22 fails, if the output voltage drops below a predetermined value, the alternator 27 is driven by the engine 10 via the clutch mechanism 26, so that a necessary power supply for controlling the hybrid drive system and the like is generated. Secured.
【００２７】エンジン１０とオルタネータ２７との間に
はクラッチ機構２６が介装され、ＤＣ−ＤＣコンバータ
２２の出力電圧が所定値を越えるときは、クラッチ機構
２６が動力を切断するため、オルタネータ２７はエンジ
ン１０への負荷にならないという効果が得られる。A clutch mechanism 26 is interposed between the engine 10 and the alternator 27. When the output voltage of the DC-DC converter 22 exceeds a predetermined value, the clutch mechanism 26 disconnects the power. The effect that the load is not applied to the engine 10 is obtained.
【図１】この発明の実施形態を表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of the present invention.
【図２】別の実施形態を表す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating another embodiment.
１０ 発電用のエンジン １１ 発電機 １２ 整流器 １３ 主電池 １４ 電動機 １９ インバータ ２１ 主電源回路 ２２ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２３ 補助電池 ２５ 補助電源回路 ２６ クラッチ機構 ２７ オルタネータ ２８ 電圧検出手段 ２９ 負荷 Reference Signs List 10 engine for power generation 11 generator 12 rectifier 13 main battery 14 motor 19 inverter 21 main power circuit 22 DC-DC converter 23 auxiliary battery 25 auxiliary power circuit 26 clutch mechanism 27 alternator 28 voltage detecting means 29 load
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家中 弘 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 勉 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H115 PG04 PI15 PI16 PI24 PI29 PI30 PU01 PU24 PV02 TI01 TO13 TO21 TR01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Ienaka Nissan Diesel Industry Co., Ltd. F term (reference) in the company 5H115 PG04 PI15 PI16 PI24 PI29 PI30 PU01 PU24 PV02 TI01 TO13 TO21 TR01
Claims (4)
を整流器を介して充電する主電池と、から主電源回路を
構成する一方、この主電源回路からインバータを介して
供給される電力により車両の駆動力を発生する電動機
と、を備えるハイブリッド駆動システムにおいて、主電
源回路の高圧電源を低圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、このコンバータからの電力を充電する補助電池
と、から車両の各種電装品およびハイブリッド駆動シス
テムの制御系へ電力を供給する補助電源回路を構成する
一方、補助電源のバックアップ手段として発電機を駆動
するエンジンの出力軸側に連結するオルタネータを設け
たことを特徴とする電源装置。A main power supply circuit is constituted by a generator driven by an engine and a main battery for charging the electric power through a rectifier, and the main power supply circuit supplies electric power supplied from the main power supply circuit via an inverter. In a hybrid drive system including an electric motor that generates a driving force of a vehicle, a DC-DC converter that converts a high-voltage power supply of a main power supply circuit into a low-voltage power supply, and an auxiliary battery that charges power from the converter. An electric power supply and an auxiliary power supply circuit for supplying power to a control system of the hybrid drive system are configured, and an alternator connected to an output shaft side of an engine that drives the generator is provided as backup means of the auxiliary power supply. Power supply.
を整流器を介して充電する主電池と、から主電源回路を
構成する一方、この主電源回路からインバータを介して
供給される電力により車両の駆動力を発生する電動機
と、を備えるハイブリッド駆動システムにおいて、主電
源回路の高圧電源を低圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、このコンバータからの電力を充電する補助電池
と、から車両の各種電装品およびハイブリッド駆動シス
テムの制御系へ電力を供給する補助電源回路を構成する
一方、補助電源のバックアップ手段として発電機を駆動
するエンジンの出力軸側にクラッチ機構を介して連結す
るオルタネータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの故障を検出
する手段と、その検出信号に基づいてＤＣ−ＤＣコンバ
ータの故障時にオルタネータを駆動するようにクラッチ
機構を制御する手段と、を設けたことを特徴とする電源
装置。2. A main power supply circuit comprising a generator driven by an engine and a main battery for charging the electric power via a rectifier, while using a power supplied from the main power supply circuit via an inverter. In a hybrid drive system including an electric motor that generates a driving force of a vehicle, a DC-DC converter that converts a high-voltage power supply of a main power supply circuit into a low-voltage power supply, and an auxiliary battery that charges power from the converter. An alternator connected to an output shaft side of an engine that drives a generator as a backup means of the auxiliary power supply via a clutch mechanism, while forming an auxiliary power supply circuit for supplying electric power to a control system of the electric components and the hybrid drive system; A means for detecting a failure of the DC converter, and an alternator based on the detection signal when the failure of the DC-DC converter occurs. Power supply is characterized by providing means for controlling the clutch mechanism, a to drive over motor.
を整流器を介して充電する主電池と、から主電源回路を
構成する一方、この主電源回路からインバータを介して
供給される電力により車両の駆動力を発生する電動機
と、を備えるハイブリッド駆動システムにおいて、主電
源回路の高圧電源を低圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、このコンバータからの電力を充電する補助電池
と、から車両の各種電装品およびハイブリッド駆動シス
テムの制御系へ電力を供給する補助電源回路を構成する
一方、補助電源のバックアップ手段として発電機を駆動
するエンジンの出力軸側にクラッチ機構を介して連結す
るオルタネータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を
検出する手段と、その検出信号に基づいてＤＣ−ＤＣコ
ンバータの出力電圧が所定値以下のときにオルタネータ
を駆動するようにクラッチ機構を制御する手段と、を設
けたことを特徴とする電源装置。3. A main power supply circuit comprising a generator driven by an engine and a main battery for charging the electric power via a rectifier, while using a power supplied from the main power supply circuit via an inverter. In a hybrid drive system including an electric motor that generates a driving force of a vehicle, a DC-DC converter that converts a high-voltage power supply of a main power supply circuit into a low-voltage power supply, and an auxiliary battery that charges power from the converter. An alternator connected to an output shaft side of an engine that drives a generator as a backup means of the auxiliary power supply via a clutch mechanism, while forming an auxiliary power supply circuit for supplying electric power to a control system of the electric components and the hybrid drive system; Means for detecting an output voltage of the DC converter, and an output voltage of the DC-DC converter based on the detection signal. Power supply being characterized in that the means for controlling the clutch mechanism so as to drive the alternator, the provided time value or less.
バータから出力される電力量の１／３〜１／２を賄う程
度に設定したことを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の電源装置。4. The power generating capacity of the alternator is set to an extent to cover 1/3 to 1/2 of the electric power output from the DC-DC converter.
A power supply according to claim 1.
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979977B2 (en) * | 2000-03-01 | 2005-12-27 | Hitachi, Ltd. | Power controller for a vehicle |
| JP2006300283A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle failure diagnosis method and apparatus |
| KR100737085B1 (en) | 2005-03-29 | 2007-07-06 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | Battery charging system for hybrid electric vehicle |
| US7279855B2 (en) | 2003-04-04 | 2007-10-09 | Hitachi, Ltd. | Electric drive device for vehicle and hybrid engine/motor-type four wheel drive device |
| US7308960B2 (en) | 2003-04-04 | 2007-12-18 | Hitachi, Ltd. | Vehicle drive train unit and vehicle drive train system |
| JP2008013138A (en) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle drive device |
| JP2008302852A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Controller for hybrid car |
| US7841434B2 (en) | 2004-12-10 | 2010-11-30 | Hitachi, Ltd. | Electric drive system for vehicle, electric control system for vehicle, electric drive method for vehicle |
| JP5155155B2 (en) * | 2006-09-05 | 2013-02-27 | 日立建機株式会社 | Brake system for electric drive dump truck |
| CN102991335A (en) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | Tandem-type hybrid power system |
| JP2013166499A (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | Power supply apparatus for hybrid vehicle |
| CN107089166A (en) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Charging method and system for electric vehicle |
| JP2018002107A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle |
| CN111173614A (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Engine control system and method and vehicle |
| WO2022201927A1 (en) | 2021-03-26 | 2022-09-29 | 日立建機株式会社 | Drive system for dump truck |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5355105U (en) * | 1976-10-13 | 1978-05-11 | ||
| JPS541521A (en) * | 1977-06-04 | 1979-01-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Charging excitation controller in hybrid car |
| JPH0879915A (en) * | 1994-06-29 | 1996-03-22 | Toyota Motor Corp | Hybrid car |
| JPH0893517A (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-09 | Toyota Motor Corp | Hybrid electric vehicle engine control method |
| JPH10174201A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-26 | Mitsubishi Motors Corp | Power supply device for auxiliary equipment of hybrid electric vehicle |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP02150299A patent/JP3515404B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5355105U (en) * | 1976-10-13 | 1978-05-11 | ||
| JPS541521A (en) * | 1977-06-04 | 1979-01-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Charging excitation controller in hybrid car |
| JPH0879915A (en) * | 1994-06-29 | 1996-03-22 | Toyota Motor Corp | Hybrid car |
| JPH0893517A (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-09 | Toyota Motor Corp | Hybrid electric vehicle engine control method |
| JPH10174201A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-26 | Mitsubishi Motors Corp | Power supply device for auxiliary equipment of hybrid electric vehicle |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979977B2 (en) * | 2000-03-01 | 2005-12-27 | Hitachi, Ltd. | Power controller for a vehicle |
| US7279855B2 (en) | 2003-04-04 | 2007-10-09 | Hitachi, Ltd. | Electric drive device for vehicle and hybrid engine/motor-type four wheel drive device |
| US7308960B2 (en) | 2003-04-04 | 2007-12-18 | Hitachi, Ltd. | Vehicle drive train unit and vehicle drive train system |
| DE102005058922B4 (en) * | 2004-12-10 | 2013-02-28 | Hitachi, Ltd. | Electric drive system and electric drive method for a vehicle |
| US7841434B2 (en) | 2004-12-10 | 2010-11-30 | Hitachi, Ltd. | Electric drive system for vehicle, electric control system for vehicle, electric drive method for vehicle |
| KR100737085B1 (en) | 2005-03-29 | 2007-07-06 | 미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션 | Battery charging system for hybrid electric vehicle |
| JP2006300283A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle failure diagnosis method and apparatus |
| JP2008013138A (en) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle drive device |
| JP5155155B2 (en) * | 2006-09-05 | 2013-02-27 | 日立建機株式会社 | Brake system for electric drive dump truck |
| JP2008302852A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Controller for hybrid car |
| JP2013166499A (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | Power supply apparatus for hybrid vehicle |
| CN102991335A (en) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | Tandem-type hybrid power system |
| JP2018002107A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle |
| CN107089166A (en) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Charging method and system for electric vehicle |
| CN111173614A (en) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Engine control system and method and vehicle |
| CN111173614B (en) * | 2019-12-30 | 2021-04-20 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Engine control system and method and vehicle |
| WO2022201927A1 (en) | 2021-03-26 | 2022-09-29 | 日立建機株式会社 | Drive system for dump truck |
| EP4316891A4 (en) * | 2021-03-26 | 2025-01-15 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | DRIVE SYSTEM FOR DUMP TRUCK |
| US12319155B2 (en) | 2021-03-26 | 2025-06-03 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Drive system for dump truck |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3515404B2 (en) | 2004-04-05 |
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