JPH0564531B2 - - Google Patents

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JPH0564531B2
JPH0564531B2 JP59197704A JP19770484A JPH0564531B2 JP H0564531 B2 JPH0564531 B2 JP H0564531B2 JP 59197704 A JP59197704 A JP 59197704A JP 19770484 A JP19770484 A JP 19770484A JP H0564531 B2 JPH0564531 B2 JP H0564531B2
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auxiliary battery
voltage
auxiliary
battery
converter
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Toyota Motor Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電力を利用して走行する電気自動車
において、その動力源である電動機に電力を供給
する主バツテリーから、該電気自動車のワイパ
ー、前照燈やコントロール装置等の補機系へ電力
を供給する補機バツテリーへの充電を行う電気自
動車の補機バツテリー充電装置に関する。
[従来技術] 従来、電気自動車も通常の内燃機関を備えた自
動車同様に、ワイパー、前照燈や各種のコントロ
ール装置等の電源となる補機バツテリーを搭載し
ており、駆動力源となる電動機の電源である主バ
ツテリーの高電圧直流源からDC−DCコンバータ
を介して充電されるように構成されている。これ
により補機バツテリーは、自動車の補機系へ常に
電力を供給するとともに、従来の内燃機を備えた
自動車の補機バツテリーがオルタネータを介して
充電されると同様の電力供給を受けることができ
るのである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記のごときDC−DCコンバータ
を有する電気自動車の補機バツテリー充電装置
は、下記する点で未だに充分なものとはいえなか
つた。
即ち、低電圧の補機バツテリーにう電力を供給
するために、高電圧の主バツテリーはDC−DCコ
ンバータを介することで補機バツテリーの端子電
圧よりも僅かに高い電圧に変圧されてその電力を
補機バツテリーに伝送するのである。これにより
補機バツテリーは常に充電を受けることができ、
補機バツテリーが同時に負荷へ電力を供給してい
るときにはこの状態で補機バツテリーの充・放電
は平衝して所期目的が達成できる。
しかし、車両が停車中であるときなど補機バツ
テリーの負荷が軽い状態では、補機バツテリーへ
と充電電圧がその端子電圧よりも高いため過充電
の可能性があつた。車両が一時的に停車するとき
など補機バツテリーの軽負荷状態が短い時間であ
れば補機バツテリーが過充電にまで至ることはな
いのであるが、主バツテリーの充電時には通常数
時間以上の長い時間を要し、この状態が持続され
ると補機バツテリーは過充電によるエネルギー損
失を生じ、またガス発生による液減り等補機バツ
テリーの性能の劣化を招来するのである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題を解決するためになされた
ものであり、主バツテリー充電中であつても補機
バツテリーに過充電を発生することなく、エネル
ギーの有効利用を図り、かつ補機バツテリーの性
能劣下の生じることのない優れた電気自動車の補
機バツテリー充電装置を提供することをその目的
としている。
この目的達成のための本発明の構成は、第1図
の基本的構成図に示すごとく、 車両の補機系に接続される相互に並列な補機バ
ツテリーおよびDC−DCコンバータと、 該DC−DCコンバータの上記補機バツテリー
接続端とは反対端に接続される主バツテリーと
を備える電気自動車の補機バツテリー充電装置に
おいて、 前記主バツテリーに充電が実行されているこ
とを検出する充電時検出手段Vと、 該充電時検出手段Vが充電時であることを検出
したとき、前記DC−DCコンバータの前記車両
の補機系および補機バツテリーに接続される
出力の電圧値を降下させる電圧降下手段とを備
えたことを特徴とする電気自動車の補機バツテリ
ー充電装置をその要旨としている。
[作用] 本発明の充電時検出手段とは、主バツテリーに
充電が施されていることを検出するものである。
従つて、車両の充電用のコンセントに外部の電源
からの接続端子が接続されたとき、機械的スイツ
チが開閉するようにして検出するもの、あるいは
主バツテリーの電流の流出、流入の方向を電気的
に検出するもの、どのような構成であつてもよ
い。
また、電圧降下手段とは、上記充電時検出手段
の主バツテリーが充電中であるとの検出結果に基
づき、補機バツテリーの両端子間へ印加される主
バツテリーの電力変換手段であるDC−DCコンバ
ータ出力の電圧を、補機バツテリーの開放端子電
圧近くまで降下させるものである。電圧の降下方
法としては、DC−DCコンバータとして使用され
る電気回路に応じて最適の方法とすればよく、例
えばパルス幅制御(以下PWMという)インバー
タ式コンバータであれば電力を伝える期間のパル
ス幅を短くする等の方法で簡単に達成できる。
以下、本発明をより具体的に説明するため実施
例を挙げて詳述する。
[実施例] 第2図は本発明の電気自動車の補機バツテリー
充電装置を搭載した電気自動車の一実施例回路ブ
ロツク図である。
図において10が補機バツテリー充電装置を、
20が主バツテリー充電装置を表わしている。
補機バツテリー充電装置10は、図示のごとく
主バツテリー11と、その主バツテリー11の電
力を補機バツテリー12および補機系負荷13へ
変圧整流して供給するDC−DCコンバータ14と
を備えている。また、15は充電コンセントで、
後述する充電装置20の充電プラグ21が差し込
まれると充電装置20と主バツテリー11とを電
気的に接続するとともに内蔵する2接点型のスイ
ツチ16を切換える。このスイツチ16とは、充
電プラグ21が充電コンセント15に挿着された
状態でb接点が閉成すると同時に他方の接点aを
開放し、逆に充電プラグ21が引き抜かれると接
点aを閉成して接点bを開放するように操作され
る。17はダイオード、18はオペレーシヨナ
ル・アンプ(以下、OPアンプという)をそれぞ
れ表わしており、スイツチ16との組み合わせに
より前述のDC−DCコンバータ14の出力をフイ
ードバツクしてその出力電圧VOを制御してい
る。DC−DCコンバータ14のPWM制御部14
Aは、このOPアンプ18の出力電圧VPとその内
部に有する基準電圧VBとを比較して、DC−DC
コンバータ主回路14Bを制御することにより
DC−DCコンバータ14の出力電圧VOを制御す
るのである。
充電装置20は、商用電源22の電力を主バツ
テリー充電に適した電圧に変圧し、整流したもの
を充電プラグ21へ出力する充電器23とから構
成されるものである。
以上のごとく構成される本実施例の補器バツテ
リー充電装置10は以下のように作動する。
まず、通常の作動状態にあり、充電装置20と
補機バツテリー充電装置10とが分離されている
ときについて説明する。このとき、スイツチ16
はa接点が閉成しており、OPアンプ18の非反
転入力端子には実際のDC−DCコンバータ14の
出力電圧VOよりもダイオード17の順方向電圧
降下VD分だけ小さな電圧が入力されることにな
り、OPアンプ18の出力VPは電圧VD分だけ減
少する。即ち、PWM制御部14Aの基準電圧
VBと比較されるOPアンプ18の出力VPが減少
するため、PWM制御部14AはDC−DCコンバ
ータ主回路14Bをその出力電圧VOが上昇する
べく作動させ、内部の基準電圧VBとDC−DCコ
ンバータ14の出力電圧VOからダイオード17
の電圧降下分VDを差し引いた値(VO−VD)と
が一致するようにする。このときのDC−DCコン
バータ14の出力電圧VO(=VB+VD)は補機
バツテリー12の開放端子電圧より高く、通常状
態の補機系負荷13の電力を充分に供給するとと
もに補機バツテリー12を充電できる程度の電位
である。
一方、充電装置20と補機バツテリー充電装置
10とが充電プラグ21、充電コンセント15に
よつて接続されるとき、即ち車両が停車中で補機
系負荷13が軽いときには、スイツチ16のa接
点が開放され、換つてb接点が閉成されるため補
機バツテリー充電装置10は次のように作動す
る。
それまで、a接点を介して電圧VDだけ電圧降
下したDC−DCコンバータ14の出力電圧VOを
入力していたOPアンプ18の非反転入力端子は、
一転してダイオード17を介さずして直接DC−
DCコンバータ14の出力電圧VOを入力するこ
ととなる。従つて、OPアンプ18の出力も同様
に電圧がVDだけ上昇するのである。これにより
PWM制御部14Aはその内部の基準電圧VBよ
りもDC−DCコンバータ14の出力電圧VOが電
圧VDだけ上昇したかのごとく作動し、DC−DC
コンバータ14の出力電圧VOを電圧VDだけ降
下させ、基準電圧VBと出力電圧VOとが等しく
なるように、即ちVB=VOとなるようにDC−
DCコンバータ主回路14を制御する。
このときのDC−DCコンバータ14出力電圧
VO(=VB)が、主バツテリー11の充電中であ
り軽い状態の補機系負荷13に電力を供給すると
ともに、補機バツテリー12の端子電圧より僅か
に高い電圧で補機バツテリー12を過充電にまで
至らせることのない程度の電圧となるように予め
PWM制御部の基準電圧VBが設定されるのであ
る。
即ち、本実施例の補機バツテリー充電装置10
は、補機系負荷13が重い状態である通常時には
従来と同様に主バツテリー11からの電力を充分
に補機系負荷13および補機バツテリー12へ供
給するために補機バツテリー12の開放端子電圧
よりも高い電圧に変圧している。これにより、補
機バツテリー12は補機系負荷13が大電力を消
費しているにも拘らず充電されることになる。
一方、車両が充電中になるとき、即ち補機系負
荷13が軽くなり主バツテリー11の電力のほと
んど全てが補機バツテリー12へ供給される状態
になるときにはスイツチ16の切換えにより自動
的にDC−DCコンバータ14の出力電圧VOはダ
イオードの順方向電圧降下分VDだけ降下され
る。その電圧VOは補機バツテリー12の開放端
子電圧より僅かに高い状態にまで降下されること
になり、補機バツテリー12は過充電されること
なく、主バツテリー11の電力を有効利用すると
ともに補機バツテリー12の液減りや劣化を防止
することができるのである。
また、第2図の回路ブロツク図に示すごとく、
本実施例の補機バツテリー充電装置10は、従来
のDC−DCコンバータ14の出力電圧のフイード
バツク系にスイツチ16、ダイオード17および
OPアンプ18を中心とする簡単な比較回路を付
加することだけでその目的を達成できる経済性、
作業性に優れた装置となる。
[発明の効果] 以上実施例を挙げて詳述したごとく、本発明の
電気自動車の補機バツテリー充電装置は、 車両の補機系に接続される相互に並列な補機バ
ツテリーおよびDC−DCコンバータと、 該DC−DCコンバータの上記補機バツテリー接
続端とは反対端に接続される主バツテリーとを備
える電気自動車の補機バツテリー充電装置におい
て、 前記主バツテリーに充電が実行されていること
を検出する充電時検出手段と、 該充電時検出手段が充電時であることを検出し
たとき、前記DC−DCコンバータの前記車両の補
機系および補機バツテリーに接続される出力の電
圧値を降下させる電圧降下手段と、 を備えたことをその要旨としている。
従つて、車両が走行中など通常の負荷状態であ
れば主バツテリーからの電力はDC−DCコンバー
タによつて補機バツテリーよりも高い電圧に変圧
されて負荷および補機バツテリーに伝送されるの
で、補機バツテリーは充分に充電を受けることが
できるとともに高負荷に対処することができる。
しかも、車両が充電中となり、負荷が軽い状態と
なつたことを充電時検出手段が検出すると、電圧
降下手段によつて自動的に主バツテリーからの電
力供給電圧は補機バツテリーよりも僅かに高い電
圧にまで降下されて実行される。これにより、補
機バツテリーは主バツテリーからの電力のほとん
ど全てを供給されるにも拘らず過充電に至ること
はなく、主バツテリーの電力の有効利用が達成で
きることはもちろん、補機バツテリーの過充電に
よる液減り等の性能の劣化を完全に回避できる優
れた電気自動車の補機バツテリー充電装置となる
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成図、第2図はその
一実施例の回路ブロツク図を示す。 ……補機系、……補機バツテリー、……
DC−DCコンバータ、……主バツテリー、…
…充電時検出手段、……電圧降下手段、10…
…補機バツテリー充電装置、11……主バツテリ
ー、12……補機バツテリー、13……補機系負
荷、14……DC−DCコンバータ、16……スイ
ツチ、17……ダイオード、18……OPランプ、
20……充電装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 車両の補機系に接続される相互に並列な補機
    バツテリーおよびDC−DCコンバータと、 該DC−DCコンバータの上記補機バツテリー接
    続端とは反対端に接続される主バツテリーとを備
    える電気自動車の補機バツテリー充電装置におい
    て、 前記主バツテリーに充電が実行されていること
    を検出する充電時検出手段と、 該充電時検出手段が充電時であることを検出し
    たとき、前記DC−DCコンバータの前記車両の補
    機系および補機バツテリーに接続される出力の電
    圧値を降下させる電圧降下手段と、 を備えたことを特徴とする電気自動車の補機バツ
    テリー充電装置。
JP59197704A 1984-09-20 1984-09-20 電気自動車の補機バツテリ−充電装置 Granted JPS6176034A (ja)

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