JPH10271611A - 電気自動車の電源システム - Google Patents

電気自動車の電源システム

Info

Publication number
JPH10271611A
JPH10271611A JP9070985A JP7098597A JPH10271611A JP H10271611 A JPH10271611 A JP H10271611A JP 9070985 A JP9070985 A JP 9070985A JP 7098597 A JP7098597 A JP 7098597A JP H10271611 A JPH10271611 A JP H10271611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type battery
battery
current
electric vehicle
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9070985A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Yamada
淳 山田
Shigenori Kinoshita
繁則 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
UD Trucks Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13447343&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH10271611(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, UD Trucks Corp filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP9070985A priority Critical patent/JPH10271611A/ja
Priority to US09/047,495 priority patent/US5998960A/en
Priority to DE19813146A priority patent/DE19813146A1/de
Priority to CN98105862A priority patent/CN1070785C/zh
Publication of JPH10271611A publication Critical patent/JPH10271611A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/32—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B60L50/62—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/18—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/28—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/114—Super-capacities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/907—Electricity storage, e.g. battery, capacitor
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/908—Fuel cell
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/944—Characterized by control of fuel cell

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動時の回生電力をできるだけ多くしてエネ
ルギー利用効率を高める。ハイブリッド電気自動車の燃
費を向上させ、排ガス公害を低減させる。高エネルギー
形電池の使用量を減らして電池重量、大きさ、コストを
軽減する。 【解決手段】 充放電可能な高エネルギー形電池及び高
出力形電池を組み合わせた直流電源を動力源として車輪
を駆動する電気自動車、または、前記直流電源と内燃機
関とを動力源とするハイブリッド電気自動車に関する。
高出力形電池と電流２象限チョッパとの直列回路を主電
池としての高エネルギー形電池に並列に接続して直流電
源を構成し、高エネルギー形電池の電流が規定値以上に
なったときにチョッパを動作させて高出力形電池を充放
電させ、高エネルギー形電池の電流が規定値以下になる
ように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高エネルギー形電
池と高出力形電池とを組み合わせた直流電源を動力源と
して車輪を駆動する電気自動車（以下では、このように
電池のみを動力源とする電気自動車を必要に応じて単に
電気自動車という）、または、直流電源と内燃機関とを
動力源とするハイブリッド電気自動車の電源システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、公知のシリーズ形ハイブリッド
電気自動車のパワートレインを示す図である。図におい
て、１はエンジン、２は発電機（両者を総称してエンジ
ン発電機ともいう）、３は整流器、４は主電池、５はイ
ンバータ、６は車輪駆動用電動機、７は減速機、８はデ
フギアー、９１は右車輪、９２は左車輪、１０は補助電
池、１１は補助電池１０を充電するＤＣ／ＤＣコンバー
タ、１２は補機用電源、１３は一括して示されたエアコ
ン等の補機である。
【０００３】ここで、エンジン発電機は、発電効率また
はエンジンの排気ガス公害の観点から、最適な回転数や
負荷状態で運転するのが一般的である。すなわち、車両
速度に無関係に規定運転状態で運転し、整流器３を介し
て主電池４を充電する。また、主電池４の充電量が規定
値以上になると発電機２の運転を停止するようにして、
より一層の高効率化、低公害化を図っている。
【０００４】このシステムにおいて、エンジン１の出力
は一般に車両加速時に必要な最大動力よりも小さくして
おり、加速時に必要な動力は主電池４から補給してい
る。定速運転等でエンジン１の出力が車両駆動動力より
も大きいときは、余ったエンジン出力により発電機２及
び整流器３を介して主電池４を充電する。
【０００５】車両の制動時には、車両の運動エネルギー
の一部を電動機６からインバータ５を介して主電池４に
回生する。同時に、整流器３をインバータ運転し、発電
機２を電動機運転することにより、エンジン車と同じエ
ンジンブレーキを作動させる。そして、電気的制動力が
不足する場合には、図示されていないがエンジン車と同
様に機械ブレーキにより制動を行う。また、エンジン１
の停止時には発電機２による発生電力がなくなるので、
車両駆動電力及び補機用電力を主電池４から供給してい
る。
【０００６】一方、電気自動車のパワートレインは図５
からエンジン１、発電機２及び整流器３を除いたもので
あり、自動車の動力源をすべて主電池４から供給してい
る。主電池４は、図示されていない車外の外部電源によ
って充電される。この電気自動車は、エンジンの運転に
よる排ガスを発生しないので、無公害の自動車となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、公知の
シリーズ形ハイブリッド電気自動車では、定常走行時の
動力源をエンジン発電機とし、加速時に不足する電力を
主電池４からとっている。また、エンジン停止時の走行
動力や補機電力、更には定常走行時でも走行動力がエン
ジン発電機の発生電力より大きい場合の不足電力を主電
池４から供給する必要があるので、主電池４は出力の大
きい電池、すなわち高出力形（高出力密度形）電池であ
ることが必須である。更にこの方式の主電池４として
は、連続登坂走行等があるので、エネルギーの高い電
池、すなわち高エネルギー形（高エネルギー密度形）電
池であることも望まれる。
【０００８】一方、公知の電気自動車の主電池は、鉛電
池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン電池等の化学
反応を利用した化学電池が主流であり、ハイブリッド電
気自動車の主電池と基本的には同じで高出力形であるこ
とは勿論、一層の高エネルギー形であることが望まれて
いる。
【０００９】次に、ハイブリッド電気自動車及び通常の
電気自動車の特徴である回生制動について説明する。車
両の制動時には、前述のように車体の運動エネルギーを
電動機６からインバータ５を介して主電池４に回生す
る、つまり車両加速時に車体に蓄えられたエネルギーの
一部を制動時に回生できることが、この種の電気自動車
の大きな特徴である。さて、車両の制動時における発生
動力について見ると、加速時間よりも制動時間の方が一
般的に短い。このことは、制動電力の方が加速電力より
も大きいことを示している。また、一般的に、化学電池
は放電時よりも充電時の方が損失は大きい。
【００１０】このような理由から、ハイブリッド電気自
動車及び通常の電気自動車では制動時の電力をすべて回
生することはできず、制動時のエネルギーの多くは機械
ブレーキにより熱に変えているのが現状である。すなわ
ちこれは、発電した電力の多くを熱として捨てているこ
とを意味しており、制動時の回生電力をできるだけ多く
してエネルギー利用効率を向上させることが非常に大き
な課題になっている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、化学電池でなく一種の物理電池といえる
コンデンサは急速な従放電に耐え得ること、すなわち、
コンデンサは大出力であること、また、コンデンサはほ
ぼ零電圧から最大電圧の間で動作できることに着目して
なされたものである。本発明の基本とするところは、高
出力形電池としてのコンデンサに直列に電流２象限チョ
ッパを接続して出力電圧がほぼ一定な高出力直流電源を
構成し、この直流電源に対し並列に、高エネルギー形電
池としての主電池を接続してハイブリッド電気自動車ま
たは電気自動車の直流電源を構成したものである。
【００１２】すなわち、請求項１記載の発明は、充放電
可能な高エネルギー形電池及び高出力形電池を組み合わ
せた直流電源を動力源として車輪を駆動する電気自動車
において、高出力形電池と電流２象限チョッパとの直列
回路を主電池としての高エネルギー形電池に並列に接続
して直流電源を構成し、高エネルギー形電池の電流が規
定値以上になったときに前記チョッパを動作させて高出
力形電池を充放電させ、高エネルギー形電池の電流が規
定値以下になるように制御するものである。
【００１３】請求項２記載の発明は、充放電可能な高エ
ネルギー形電池及び高出力形電池を組み合わせた直流電
源と内燃機関とを動力源として車輪を駆動するハイブリ
ッド電気自動車において、高出力形電池と電流２象限チ
ョッパとの直列回路を主電池としての高エネルギー形電
池に並列に接続して直流電源を構成し、高エネルギー形
電池の電流が規定値以上になったときに前記チョッパを
動作させて高出力形電池を充放電させ、高エネルギー形
電池の電流が規定値以下になるように制御するものであ
る。
【００１４】なお、請求項２の発明においては、請求項
３に記載するように、高エネルギー形電池及び高出力形
電池をエンジン発電機により充電可能にすると良い。
【００１５】また、上記各発明において、請求項４に記
載するように、高出力形電池には電気二重層形コンデン
サを用いることができる。
【００１６】更に、上記各発明において、請求項５に記
載するように、高エネルギー形電池としては化学電池を
使用することが望ましく、その場合には、請求項６に記
載の如く燃料電池を使用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１はこの実施形態の主要部を示すもの
で、図５と同一の構成要素には同一番号を付してある。
図１において、４１は高エネルギー形電池としての主電
池であり、鉛電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオ
ン電池等の化学反応を利用した化学電池、または化学電
池の一種である燃料電池（充電可能な燃料電池も含む）
等からなっている。主電池４１の正極は整流器３と電動
機５との接続点に接続されている。４２は高出力形電池
としてのコンデンサであり、導電性高分子を用いた電気
二重層形コンデンサ等である。コンデンサ４２の一端は
電流２象限チョッパ４３を介して整流器３と電動機５と
の接続点に接続されている。すなわち、コンデンサ４２
とチョッパ４３との直列回路は、主電池４１に対し並列
に接続される。
【００１８】なお、４１０は主電池４１の電流を検出す
る電流検出器であり、その出力はチョッパ４３の制御回
路（図２では制御回路も含めてチョッパ４３としてあ
る）に加えられている。ここで、チョッパ４３の入力側
と出力側の電圧の極性は動作モードによって変わらず、
入力側と出力側の電流の極性が動作モードによって変化
するため、電流２象限チョッパと呼ばれる。
【００１９】車両の発進時には、予めチョッパ４３の動
作によりコンデンサ４２の電圧をほぼ主電池４１の電圧
まで充電しておき、加速時にはコンデンサ４２に蓄えら
れた電力で車両を加速する。すなわち、加速エネルギー
はコンデンサ４２から取り出す。図２は加速時の各部の
電圧、電流を示したものである。加速時に必要とされる
電力はコンデンサ４２の放電と主電池４１の放電により
供給されるが、チョッパ４３の制御によって加速電力の
大部分はコンデンサ４２から供給される。加速時間の経
過に伴ってコンデンサ４２の電圧は低下し、主電池４１
の端子電圧よりも次第に低下していく。このときには、
チョッパ４３がコンデンサ４２側から見て昇圧チョッパ
になるように動作させ、チョッパ４３の主電池側電圧が
主電池４１の端子電圧に等しくなるように制御を行う。
【００２０】図３は車両の減速時の各部の電圧、電流を
示したものである。減速時の車体の運動エネルギーは電
動機６、インバータ５を介して電力に変換し、主電池４
１を充電すると共にチョッパ４３を介してコンデンサ４
２を充電する。加速時と同様に、チョッパ４３の制御に
より制動時の回生電力の大部分はコンデンサ４２に充電
される。減速時間の経過に伴い、コンデンサ４２の電圧
は上昇していく。このコンデンサ４２の電圧は主電池４
１の端子電圧よりも低いため、チョッパ４３は、主電池
４１側から見たときに降圧チョッパとして主電池４１側
の電圧が一定になるように動作する。なお、図３におい
て、電流の極性は図２に対し反転させて示してある。
【００２１】次に、チョッパ４３の制御について図４を
参照しつつ説明する。図４において、チョッパ４３は、
半導体スイッチ（この種のチョッパでは一般にトランジ
スタが用いられる）４３０，４３１と、これらに逆並列
接続されたダイオード４３２，４３３と、チョッパ４３
の主電池４１側及びコンデンサ４２側に接続された電圧
平滑コンデンサ４３４，４３５と、電流平滑リアクトル
４３６とを備えている。
【００２２】一方、チョッパ制御回路４４は、チョッパ
４３内の電流検出器４３７の出力と主電池４１の電流検
出器４１０の出力とが加えられる電流調節器４４０と、
その出力に基づいて半導体スイッチ４３０，４３１に対
するゲート駆動信号を発生するゲート駆動回路４４１，
４４２から構成されている。
【００２３】まず、車両の加速時の動作につき説明す
る。加速する前には、コンデンサ４２の電圧をほぼ主電
池４１の電圧まで充電しておく。加速直後には、チョッ
パ４３の運転は停止しているので、コンデンサ４２から
の放電はなく、インバータ５の入力電流は主電池４１か
ら供給される。主電池４１の電流は電流検出器４１０に
より検出され、その値が規定値以上になったときにチョ
ッパ４３を動作させ、コンデンサ４２から放電電流を流
して主電池４１の電流が規定値以下になるように制御す
る。主電池４１の放電電流の規定値は、主電池４１の放
電許容電流や充放電サイクル寿命等によって決められる
値であり、一般的に加速時に要求される電流値よりも小
さい。
【００２４】インバータ５の要求する電流が主電池４１
の電流の規定値以上になると、規定値を超える電流はす
べてコンデンサ４２から供給される。この結果、主電池
４１の放電電流は規定値以下に保たれる。同時に、コン
デンサ４２の放電により、コンデンサ４２の電圧は漸減
する。
【００２５】チョッパ４３の制御動作につき説明する
と、図４に示した電流調節器４４０は、主電池４１の電
流が規定値になるように半導体スイッチ４３０，４３１
のオン比率を制御する。半導体スイッチ４３０，４３１
の何れを動作させるかは運転モードが加速モードか減速
モードかによって判断でき、図示されていない運転モー
ド信号を電流調節器４４０に取り込むことで判断可能で
ある。
【００２６】次いで、車両の加減速時の制御について説
明する。加速時には半導体スイッチ４３１をオフ状態に
保ち、半導体スイッチ４３０をスイッチングする。半導
体スイッチ４３０のスイッチング制御は通常の昇圧チョ
ッパ制御と同様であるため、詳述は省略するが、半導体
スイッチ４３０のオン比率を高めればコンデンサ４２の
電流が増加するので、コンデンサ４２の電圧に応じてオ
ン比率を可変とすることにより、主電池４１の電流を規
定値以下に保つ。
【００２７】一方、減速時には半導体スイッチ４３０を
オフ状態に保ち、半導体スイッチ４３１をスイッチング
する。半導体スイッチ４３１のスイッチング制御は通常
の降圧チョッパ制御と同様であるため、詳述は省略する
が、半導体スイッチ４３１のオン比率を高めればコンデ
ンサ４２の電流が増加するので、コンデンサ４２の電圧
に応じてオン比率を可変とすることにより、主電池４１
の充電電流を規定値以下に保つ。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明は、急速充放電機
能を有する、すなわち出力密度の大きいコンデンサのよ
うな高出力形電池としての物理的電池と電流２象限チョ
ッパとを直列接続し、急速充放電機能はないがエネルギ
ー密度の大きい化学電池等の高エネルギー形電池を主電
池として前記高出力形電池に並列接続することにより、
ハイブリッド電気自動車または通常の電気自動車におけ
る直流電源を構成したものである。そして、大出力が必
要とされる加減速時には主として高出力形電池から電力
を供給すると共に、制動時には車体のエネルギーの大部
分を高出力形電池に回収するようにし、また、チョッパ
制御によって高出力形電池の端子電圧を最大値からほぼ
零近くまで変化させるようにした。
【００２９】このため、次のような効果がある。 （１）電気自動車、ハイブリッド電気自動車の何れにお
いても、制動時の回生電力を増加させてエネルギーの利
用効率を大幅に向上させることができる。 （２）ハイブリッド電気自動車の燃費が大幅に向上し、
排ガス公害を著しく低減させることができる。 （３）高エネルギー形電池としての主電池の使用量を大
幅に低減できるため、電池や車体の重量、大きさ、コス
トの軽減が可能になる。 （４）システム費用が大幅に低減する。 （５）上記の結果、実用性の高い電気自動車またはハイ
ブリッド電気自動車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の主要部を示す図である。
【図２】実施形態における車両加速時の各部の電圧、電
流を示した図である。
【図３】実施形態における車両減速時の各部の電圧、電
流を示した図である。
【図４】実施形態におけるチョッパ及びその制御回路の
構成を示す図である。
【図５】公知のシリーズ形ハイブリッド電気自動車のパ
ワートレインを示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 発電機 ３ 整流器 ４ 主電池 ４１ 主電池 ４２ コンデンサ ４３ 電流２象限チョッパ ４４ チョッパ制御回路 ４１０ 電流検出器 ４３０，４３１ 半導体スイッチ ４３２，４３３ ダイオード ４３４，４３５ 電圧平滑コンデンサ ４３６ 電流平滑リアクトル ４３７ 電流検出器 ４４０ 電流調節器 ４４１，４４２ ゲート駆動回路 ５ インバータ ６ 車両駆動用電動機 ７ 減速機 ８ デフギアー ９１ 右車輪 ９２ 左車輪 １０ 補助電池 １１ ＤＣ／ＤＣコンバータ １２ 補機用電源 １３ 補機

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充放電可能な高エネルギー形電池及び高
    出力形電池を組み合わせた直流電源を動力源として車輪
    を駆動する電気自動車において、 高出力形電池と電流２象限チョッパとの直列回路を主電
    池としての高エネルギー形電池に並列に接続して直流電
    源を構成し、高エネルギー形電池の電流が規定値以上に
    なったときに前記チョッパを動作させて高出力形電池を
    充放電させ、高エネルギー形電池の電流が規定値以下に
    なるように制御することを特徴とする電気自動車の電源
    システム。
  2. 【請求項２】 充放電可能な高エネルギー形電池及び高
    出力形電池を組み合わせた直流電源と内燃機関とを動力
    源として車輪を駆動するハイブリッド電気自動車におい
    て、 高出力形電池と電流２象限チョッパとの直列回路を主電
    池としての高エネルギー形電池に並列に接続して直流電
    源を構成し、高エネルギー形電池の電流が規定値以上に
    なったときに前記チョッパを動作させて高出力形電池を
    充放電させ、高エネルギー形電池の電流が規定値以下に
    なるように制御することを特徴とするハイブリッド電気
    自動車の電源システム。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の電気自動車の電源システ
    ムにおいて、 高エネルギー形電池及び高出力形電池をエンジン発電機
    により充電可能としたことを特徴とするハイブリッド電
    気自動車の電源システム。
  4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の電気自動車
    の電源システムにおいて、 高出力形電池が電気二重層形コンデンサであることを特
    徴とする電気自動車の電源システム。
  5. 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の電気自
    動車の電源システムにおいて、 高エネルギー形電池が化学電池であることを特徴とする
    電気自動車の電源システム。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の電気自動車の電源システ
    ムにおいて、 高エネルギー形電池が燃料電池であることを特徴とする
    電気自動車の電源システム。
JP9070985A 1997-03-25 1997-03-25 電気自動車の電源システム Pending JPH10271611A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9070985A JPH10271611A (ja) 1997-03-25 1997-03-25 電気自動車の電源システム
US09/047,495 US5998960A (en) 1997-03-25 1998-03-25 Power supply system for electric vehicle
DE19813146A DE19813146A1 (de) 1997-03-25 1998-03-25 Spannungsversorgungssystem für Elektrofahrzeuge
CN98105862A CN1070785C (zh) 1997-03-25 1998-03-25 电气车辆的电源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9070985A JPH10271611A (ja) 1997-03-25 1997-03-25 電気自動車の電源システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10271611A true JPH10271611A (ja) 1998-10-09

Family

ID=13447343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9070985A Pending JPH10271611A (ja) 1997-03-25 1997-03-25 電気自動車の電源システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5998960A (ja)
JP (1) JPH10271611A (ja)
CN (1) CN1070785C (ja)
DE (1) DE19813146A1 (ja)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242234A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd ハイブリッドショベル
JP2003116232A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
US6864663B2 (en) 2001-04-27 2005-03-08 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid vehicle power control apparatus and hybrid construction equipment using the power control apparatus
JP2007082351A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toshiba Corp 電力変換装置
JP2007191088A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Nissan Diesel Motor Co Ltd ハイブリッド車両
JP2008062722A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Toyo Electric Mfg Co Ltd 直列ハイブリッド式電気自動車
US7394648B2 (en) 2004-01-19 2008-07-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric double-layer capacitor, its manufacturing method, and electronic device using same
JP2009001213A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Mazda Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2009508763A (ja) * 2005-09-23 2009-03-05 エーエフエス トリニティ パワー コーポレーション 高速エネルギー蓄積装置を備えるプラグイン式ハイブリッド推進のパワーエレクトロニクス機器および制御の方法および装置
WO2009104577A1 (ja) * 2008-02-20 2009-08-27 株式会社明電舎 移動車用電源装置
US7584813B2 (en) 2004-11-08 2009-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving device and motor vehicle equipped with driving device
JP2010063274A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Asti Corp モータ駆動用電源装置
JP2010202189A (ja) * 2010-04-15 2010-09-16 Ud Trucks Corp ハイブリッド車両
US7807280B2 (en) 2000-06-12 2010-10-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device for starting fuel cell vehicle
JP2011199934A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Toyota Motor Corp 電源装置
WO2013038441A1 (ja) * 2011-09-13 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 車両の電池システムと、この制御方法
JP2014087115A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Kobe Steel Ltd 建設機械用２次電池保護回路
US9793722B2 (en) 2009-07-01 2017-10-17 Denso Corporation Power source apparatus for vehicle
JPWO2023170741A1 (ja) * 2022-03-07 2023-09-14

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7290627B1 (en) * 1992-04-13 2007-11-06 Conrad Oliver Gardner Extended range motor vehicle having ambient pollutant processing
US6331365B1 (en) 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
DE19902051C2 (de) * 1999-01-20 2001-07-19 Daimler Chrysler Ag Stromversorgungssystem für ein Fahrzeug
FR2790148B1 (fr) * 1999-02-22 2004-08-20 Renault Systeme de batterie flexible
JP3615445B2 (ja) * 2000-01-31 2005-02-02 三洋電機株式会社 ハイブリッドカーの電源装置
JP2002034179A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Toshiba Corp 電力制御装置
JPWO2002015316A1 (ja) * 2000-08-14 2004-01-15 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池装置及び燃料電池装置の制御方法
JP4206630B2 (ja) 2000-10-04 2009-01-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池を有する直流電源
US6580977B2 (en) * 2001-01-16 2003-06-17 Ford Global Technologies, Llc High efficiency fuel cell and battery for a hybrid powertrain
JP2004530398A (ja) * 2001-04-05 2004-09-30 エレクトロヴァヤ インコーポレーテッド 可変電力量を有する負荷用エネルギ貯蔵装置
US20040201365A1 (en) * 2001-04-05 2004-10-14 Electrovaya Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
CA2343489C (en) * 2001-04-05 2007-05-22 Electrofuel, Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
US6577099B2 (en) * 2001-05-04 2003-06-10 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for providing and storing power in a vehicle
US6755041B2 (en) * 2001-07-26 2004-06-29 Carrier Corporation Electrically powered trailer refrigeration unit
DE10204215A1 (de) * 2002-01-28 2003-08-21 Bombardier Transp Gmbh Fahrzeug mit Bremsenergiespeicher
JP3700061B2 (ja) * 2003-02-19 2005-09-28 トヨタ自動車株式会社 電気自動車および性能設定方法
US7078877B2 (en) * 2003-08-18 2006-07-18 General Electric Company Vehicle energy storage system control methods and method for determining battery cycle life projection for heavy duty hybrid vehicle applications
FR2861338B1 (fr) * 2003-10-22 2006-02-24 Groupe Henri Heuliez Systeme d'alimentation electrique d'un vehicule automobile electrique a deux batteries
US7002317B2 (en) * 2004-02-18 2006-02-21 Honeywell International Inc. Matched reactance machine power-generation system
US7398012B2 (en) * 2004-05-12 2008-07-08 Siemens Energy & Automation, Inc. Method for powering mining equipment
US7190133B2 (en) * 2004-06-28 2007-03-13 General Electric Company Energy storage system and method for hybrid propulsion
DE102005024777A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Bayerische Motoren Werke Ag Energiespeichereinrichtung
DE102005042654A1 (de) * 2005-09-08 2007-03-15 Robert Bosch Gmbh Energieversorgung eines Hybridfahrzeugs
DE102005058064A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-03 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
JP4432928B2 (ja) 2006-04-04 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 車両支援システム
US7730984B2 (en) * 2006-06-07 2010-06-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for control of a hybrid electric vehicle to achieve a target life objective for an energy storage device
US7647205B2 (en) * 2006-06-07 2010-01-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for management of an electric energy storage device to achieve a target life objective
DE102007002610A1 (de) * 2007-01-12 2008-07-24 Clean Mobile Gmbh Fahrzeug mit Elektromotor und Verfahren zum Auslegen des Fahrzeugs
DE102007009009A1 (de) 2007-02-23 2008-08-28 Fev Motorentechnik Gmbh Hybridbatterie
WO2008121982A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 The Regents Of The University Of Michigan Vehicle hybrid energy system
CN101743675B (zh) * 2007-03-30 2014-07-09 密执安州立大学董事会 车辆混合能量存储系统
FR2933245B1 (fr) * 2008-06-27 2010-09-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de recharge d'un systeme de stockage comportant deux elements de stockage et procedes d'utilisation d'un tel dispositif de recharge associes
DE102008054478A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
US8058749B2 (en) * 2009-04-30 2011-11-15 Ge Aviation Systems, Llc System and method for transferring power between an aircraft power system and energy storage devices
DE102009045448B4 (de) * 2009-08-20 2025-09-04 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Fahrzeug für einen Fahrbetrieb in Etappen mit einem Elektromotor und einer Batterie und Verfahren für den Fahrbetrieb eines Fahrzeuges
CN102029915B (zh) * 2009-09-25 2013-06-26 株式会社万都 再生制动系统
EP2523822B1 (de) * 2010-01-15 2017-02-08 MAGNA STEYR Engineering AG & Co KG Energieuebertragungsstrang
DE102010005022A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 Continental Automotive GmbH, 30165 Fahrzeug mit elektrischem Antrieb
PL2372864T3 (pl) 2010-03-29 2017-12-29 Florian Gardes Autonomiczny układ napędowy
US20110246006A1 (en) * 2010-04-02 2011-10-06 Ching-Li Jimmy Wong Method and apparatus for electic propulsion of a vehicle using a dual energy storage system
US20110257824A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 Alternative Motive Power Systems, Llc Control system, a hybrid control module, and method for controlling a hybrid vehicle
DE102010052964A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Fahrerassistenzeinrichtung
WO2012144079A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 三菱電機株式会社 充電装置
DE102011076512A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Beckhoff Automation Gmbh Zweiquadrantensteller
GB2511712B (en) * 2011-12-02 2016-08-17 Dcbpower Inc Electrically rechargeabe, dual chemistry, battery system for use in plug-in or hybrid electric vehicles
JP5887431B2 (ja) * 2013-01-30 2016-03-16 株式会社日立製作所 電池複合システム
DE102013222641A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichersystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
FR3017006B1 (fr) * 2014-01-28 2017-10-20 Marcel Braunstein Assistance electrique pour voiture electrique
WO2015181919A1 (ja) * 2014-05-28 2015-12-03 富士電機株式会社 充電器
DE102015006280A1 (de) * 2015-05-15 2015-12-03 Daimler Ag Fahrzeug und elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug
US20170072812A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Qualcomm Incorporated Battery Management Systems for Autonomous Vehicles
DE102015217832B4 (de) * 2015-09-17 2025-04-24 Cosmin Tudosie Bremsassistent
CN106114265B (zh) * 2016-07-29 2018-10-09 武汉理工大学 电动汽车大功率直流充电机/桩dcdc变换装置及控制方法
WO2018156647A1 (en) 2017-02-21 2018-08-30 Dynamo Micropower Corporation Control of fuel flow for power generation based on dc link level
CN107128187B (zh) * 2017-04-12 2020-05-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 供电系统、电力驱动装置、纯电动汽车及其工作方法
FR3066269B1 (fr) * 2017-05-09 2019-07-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Systeme de mesure du niveau de puissance d'une source d'energie ambiante
FR3087756B1 (fr) * 2018-10-29 2022-04-01 Safran Helicopter Engines Systeme d'alimentation electrique hybride pour aeronef
DE102022200640A1 (de) * 2022-01-20 2023-07-20 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Energiespeichersystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146009A (ja) * 1991-11-18 1993-06-11 Ekuosu Res:Kk モータ駆動のための電源装置
JPH05328533A (ja) * 1992-05-19 1993-12-10 Toshiba F Ee Syst Eng Kk バッテリーカーの制御方法及び装置
JPH0666204U (ja) * 1992-12-29 1994-09-16 いすゞ自動車株式会社 車両用電源装置
JPH0723505A (ja) * 1993-06-22 1995-01-24 Toshiba Corp 車載用電動機の制御装置
JPH089511A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Mazda Motor Corp 電動車両用ハイブリッド電源装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056764A (en) * 1974-06-03 1977-11-01 Nissan Motor Company, Limited Power supply system having two different types of batteries and current-limiting circuit for lower output battery
JPS5344386B2 (ja) * 1974-06-10 1978-11-28
US4380795A (en) * 1981-03-24 1983-04-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Base drive circuit for a four-terminal power Darlington
EP0564149B1 (en) * 1992-04-03 1997-09-24 JEOL Ltd. Storage capacitor power supply
US5659240A (en) * 1995-02-16 1997-08-19 General Electric Company Intelligent battery charger for electric drive system batteries

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05146009A (ja) * 1991-11-18 1993-06-11 Ekuosu Res:Kk モータ駆動のための電源装置
JPH05328533A (ja) * 1992-05-19 1993-12-10 Toshiba F Ee Syst Eng Kk バッテリーカーの制御方法及び装置
JPH0666204U (ja) * 1992-12-29 1994-09-16 いすゞ自動車株式会社 車両用電源装置
JPH0723505A (ja) * 1993-06-22 1995-01-24 Toshiba Corp 車載用電動機の制御装置
JPH089511A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Mazda Motor Corp 電動車両用ハイブリッド電源装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7807280B2 (en) 2000-06-12 2010-10-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device for starting fuel cell vehicle
US8133631B2 (en) 2000-06-12 2012-03-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus for starting fuel cell vehicle
JP2002242234A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd ハイブリッドショベル
US6864663B2 (en) 2001-04-27 2005-03-08 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid vehicle power control apparatus and hybrid construction equipment using the power control apparatus
JP2003116232A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
US7394648B2 (en) 2004-01-19 2008-07-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric double-layer capacitor, its manufacturing method, and electronic device using same
US7584813B2 (en) 2004-11-08 2009-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving device and motor vehicle equipped with driving device
JP2007082351A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toshiba Corp 電力変換装置
JP2009508763A (ja) * 2005-09-23 2009-03-05 エーエフエス トリニティ パワー コーポレーション 高速エネルギー蓄積装置を備えるプラグイン式ハイブリッド推進のパワーエレクトロニクス機器および制御の方法および装置
JP2007191088A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Nissan Diesel Motor Co Ltd ハイブリッド車両
JP2008062722A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Toyo Electric Mfg Co Ltd 直列ハイブリッド式電気自動車
JP2009001213A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Mazda Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2009201208A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Meidensha Corp 移動車用電源装置
WO2009104577A1 (ja) * 2008-02-20 2009-08-27 株式会社明電舎 移動車用電源装置
JP2010063274A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Asti Corp モータ駆動用電源装置
US9793722B2 (en) 2009-07-01 2017-10-17 Denso Corporation Power source apparatus for vehicle
JP2011199934A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Toyota Motor Corp 電源装置
JP2010202189A (ja) * 2010-04-15 2010-09-16 Ud Trucks Corp ハイブリッド車両
WO2013038441A1 (ja) * 2011-09-13 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 車両の電池システムと、この制御方法
JP5321742B1 (ja) * 2011-09-13 2013-10-23 トヨタ自動車株式会社 車両の電池システムと、この制御方法
US8884461B2 (en) 2011-09-13 2014-11-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery system for vehicle and control method thereof
JP2014087115A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Kobe Steel Ltd 建設機械用２次電池保護回路
JPWO2023170741A1 (ja) * 2022-03-07 2023-09-14

Also Published As

Publication number Publication date
DE19813146A1 (de) 1998-10-15
CN1070785C (zh) 2001-09-12
CN1195617A (zh) 1998-10-14
US5998960A (en) 1999-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10271611A (ja) 電気自動車の電源システム
US6847127B1 (en) System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle
KR101202572B1 (ko) 제어 회로
Thounthong et al. The benefits of hybridization
JP3655277B2 (ja) 電動モータ電源管理システム
EP1977495B1 (en) Energy storage system for electric or hybrid vehicle
US10252623B2 (en) Charge/discharge system
US10044312B2 (en) Modular stacked DC architecture traction system and method of making same
JP2017041973A (ja) 駆動装置及び輸送機器
KR20010089643A (ko) 하이브리드 구동 장치
CN102602301A (zh) 用于燃料电池混合动力车的低成本取电功能
JP3389324B2 (ja) 電動車両用ハイブリッド電源装置
JP2010119176A (ja) 車載用電源装置
JP2024028397A (ja) 車両走行システムおよび車両
US12365367B1 (en) Battery powered locomotive
JP2007174867A (ja) 車両用電源装置
JP3972322B2 (ja) 電気車の制御装置
CN110293878B (zh) 一种集装箱跨运车锂电池管理系统及其管理方法
CN114633641A (zh) 电源系统
KR20110048857A (ko) 전기자동차
Abdelfatah et al. A novel lithium ion battery autonomous strategy improvement based on SVM-DTC for urban electric vehicle under several speeds tests
JP2017169312A (ja) 駆動装置、輸送機器及び制御方法
GASBAOUI et al. Performance Test of Accumulators Power Sources’ in the Modern Electric Vehicle Motion Control Supply under Several Speeds Variation Constraints
UA60493A (uk) Система електроживлення гібридного електромобіля

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030402