雙電源系統(tǒng)以及電動(dòng)車(chē)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有向負(fù)載供電的第一蓄電器及第二蓄電器的雙電源系統(tǒng)、以及將所述負(fù)載作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的搭載有所述雙電源系統(tǒng)的電動(dòng)車(chē)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著綠色環(huán)保運(yùn)動(dòng)的提倡，從降低CO2排放等的觀點(diǎn)來(lái)考慮，環(huán)境性能優(yōu)異的電動(dòng)車(chē)引人注目。
[0003]在此，在電動(dòng)車(chē)中，除了以動(dòng)力源為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并至少以蓄電器為動(dòng)力資源的EV(電動(dòng)汽車(chē))之外，還包括HEV(混合動(dòng)力汽車(chē))、PHEV(插電式混合動(dòng)力汽車(chē))以及FCV (燃料電池汽車(chē))等。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中提出了由具有第一蓄電器以及第二蓄電器的雙電源系統(tǒng)構(gòu)成的電動(dòng)汽車(chē)用電池的方案。
[0005]專利文獻(xiàn)I所記載的電動(dòng)汽車(chē)用電池是如下所述構(gòu)成的，即:將高輸出密度型二次電池(鋰離子電池)與高能密度型二次電池(鋰離子電池或鋰聚合物電池)并聯(lián)連接，將這些并聯(lián)連接的二次電池的直流充電電力轉(zhuǎn)換成交流電提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且，將作為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的交流發(fā)電電力的再生電力轉(zhuǎn)換成直流電，對(duì)所述并聯(lián)連接二次電池進(jìn)行充電(專利文獻(xiàn)I的
[0013]) ο
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:JP特開(kāi)平11-332023號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0010]但是，在所述專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的電動(dòng)汽車(chē)用電池中，由于頻繁地反復(fù)進(jìn)行電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作功動(dòng)作與再生動(dòng)作，因此，特別是與高輸出密度型二次電池相比，內(nèi)部電阻較高的高能密度型二次電池的發(fā)熱次數(shù)較多，由于溫度上升而導(dǎo)致性能變差加速，使電池壽命變短，進(jìn)而存在雙電源系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)用電池的壽命變短的這一技術(shù)課題。
[0011]本發(fā)明就是考慮到這一技術(shù)課題而實(shí)現(xiàn)的，其目的是提供一種能夠抑制構(gòu)成雙電源系統(tǒng)的內(nèi)部電阻較高的蓄電器(在本發(fā)明中稱為第二蓄電器)的性能變差的雙電源系統(tǒng)以及電動(dòng)車(chē)。
[0012]解決技術(shù)課題的手段
[0013]本發(fā)明涉及的雙電源系統(tǒng)具有:負(fù)載；向所述負(fù)載供電的第一蓄電器；向所述負(fù)載供電并且內(nèi)部電阻比所述第一蓄電器高的第二蓄電器；以及至少控制所述第二蓄電器的放電的電力控制器，所述電力控制器控制為當(dāng)所述負(fù)載正在動(dòng)作時(shí)不進(jìn)行向所述第二蓄電器的充電。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，由于當(dāng)負(fù)載正在動(dòng)作時(shí)不進(jìn)行向內(nèi)部電阻較高的第二蓄電器的充電，因此，會(huì)防止出現(xiàn)所述第二蓄電器被過(guò)渡充電的情況，因此，會(huì)抑制所述第二蓄電器的溫度上升，其結(jié)果是，能夠抑制所述第二蓄電器的性能變差。
[0015]在這種情況下，優(yōu)選所述電力控制器，當(dāng)滿足放電開(kāi)始條件時(shí)開(kāi)始所述第二蓄電器的放電，并且繼續(xù)所述第二蓄電器的放電直到滿足放電結(jié)束條件為止。
[0016]如上所述，一旦第二蓄電器開(kāi)始放電，則在放電期間內(nèi)以及例如從負(fù)載向第一蓄電器再生電力的期間內(nèi)，第二蓄電器都是到滿足放電結(jié)束條件為止能夠繼續(xù)放電。其結(jié)果是，能夠減少在放電初期內(nèi)部電阻變高且溫度容易變高的第二蓄電器的放電初始狀態(tài)的產(chǎn)生次數(shù)，因此，能夠防止第二蓄電器的溫度上升。
[0017]另外，放電開(kāi)始條件與放電結(jié)束條件既可以設(shè)定成與低于上限溫度時(shí)(放電開(kāi)始條件)、高于上限溫度時(shí)(放電結(jié)束條件)相同的條件，也可以設(shè)定成不同的條件。另外，在設(shè)定為相同條件的情況下，為了防止振蕩而可以設(shè)置滯后。
[0018]作為不同的條件，所述放電開(kāi)始條件包括所述第二蓄電器的溫度成為低于上限溫度的溫度的情況，所述放電結(jié)束條件也可以設(shè)為所述第二蓄電器的剩余容量成為零值之時(shí)。由此，能夠抑制內(nèi)部電阻較高的第二蓄電器的性能變差，并能夠?qū)⒌谝灰约暗诙铍娖鞯娜萘坑帽M，因此，能夠延長(zhǎng)使用雙電源系統(tǒng)的裝置的動(dòng)作時(shí)間。
[0019]另外，優(yōu)選所述電力控制器控制為:使來(lái)自所述第二蓄電器的放電電流成為恒定電流值。這樣一來(lái)，由于控制內(nèi)部電阻較高的所述第二蓄電器的放電以恒定的電流值進(jìn)行的放電電流，因此，能夠抑制電流值的變化，所以，第二蓄電器的溫度上升得到了抑制，其結(jié)果是，能夠抑制第二蓄電器的性能變差。
[0020]而且，所述電力控制器也可以進(jìn)行以下控制，S卩:當(dāng)放電到所述第一蓄電器的充電時(shí)內(nèi)部電阻成為規(guī)定值以下時(shí)，設(shè)為滿足所述放電開(kāi)始條件，從而開(kāi)始所述第二蓄電器的放電，并接受所述放電電流作為所述第一蓄電器的充電電流。這樣一來(lái)，在所述第一蓄電器接受所述第二蓄電器的放電電流作為充電電流之前，使所述第一蓄電器一直放電到其充電時(shí)內(nèi)部電阻成為規(guī)定值以下為止，然后，從所述第二蓄電器接受所述充電電流，因此，由充電電流引起的第一蓄電器的充電損耗(充電時(shí)內(nèi)部電阻X充電電流)變小，能夠提高作為雙電源系統(tǒng)的綜合效率的系統(tǒng)效率。
[0021]另外，所述電力控制器還可以進(jìn)行以下控制，S卩:當(dāng)放電到所述第一蓄電器的剩余容量成為規(guī)定值以下時(shí)，設(shè)為滿足所述放電開(kāi)始條件，從而開(kāi)始所述第二蓄電器的放電，并接受所述放電電流作為所述第一蓄電器的充電電流。這樣一來(lái)，在所述第一蓄電器接受所述第二蓄電器的放電電流作為充電電流之前，使所述第一蓄電器一直放電到其剩余容量成為規(guī)定值以下為止(是與所述充電時(shí)內(nèi)部電阻成為規(guī)定值以下為止等價(jià)的條件)，然后，從所述第二蓄電器接受所述充電電流，因此，在這種情況下，由充電電流引起的第一蓄電器的電力損耗(充電時(shí)內(nèi)部電阻X充電電流)也會(huì)變小，能夠提高作為雙電源系統(tǒng)的綜合效率的系統(tǒng)效率。
[0022]另外，優(yōu)選將所述負(fù)載設(shè)為在所述動(dòng)作中進(jìn)行作功動(dòng)作或再生動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且所述電力控制器僅使所述第一蓄電器接受伴隨所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生動(dòng)作而產(chǎn)生的再生電流作為充電電流。即，由于構(gòu)成為僅使內(nèi)部電阻較低的第一蓄電器接受伴隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生動(dòng)作產(chǎn)生的再生電流作為充電電流，因此，能夠避免內(nèi)部電阻較高的第二蓄電器的溫度上升以及性能變差。除此之外，也能夠提高作為系統(tǒng)的再生效率。
[0023]本發(fā)明還包括搭載有所述雙電源系統(tǒng)的電動(dòng)車(chē)，其中，沿著該電動(dòng)車(chē)的前后方向，順序地配置了所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述第一蓄電器以及所述第二蓄電器。
[0024]如上所述，將向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的內(nèi)部電阻較低的第一蓄電器配置在距離所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)較近的一側(cè)(將內(nèi)部電阻較高的第二蓄電器配置在距離所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)較遠(yuǎn)的一側(cè))，因此，能夠縮短將驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第一蓄電器電連接的線路，能夠降低所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作功時(shí)的所述線路上的損耗，另外，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于動(dòng)作中時(shí)，僅將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生電力充電給所述第一蓄電器，因此，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生時(shí)也能夠減小所述線路上的損耗，并能夠縮短充放電電流頻繁流動(dòng)的所述線路，因此，也能夠減小來(lái)自所述線路的不必要的輻射。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，由于當(dāng)負(fù)載正在動(dòng)作中時(shí)不對(duì)內(nèi)部電阻較高的第二蓄電器進(jìn)行充電，因此，防止了所述第二蓄電器的過(guò)渡充電狀態(tài)的發(fā)生，從而抑制了所述第二蓄電器的溫度上升，其結(jié)果是，能夠抑制所述第二蓄電器的性能變差。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是提供了本實(shí)施方式所涉及的雙電源系統(tǒng)的電動(dòng)車(chē)的概要電路框圖。
[0028]圖2是所述電動(dòng)車(chē)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖3是轉(zhuǎn)換器作為降壓轉(zhuǎn)換器而在降壓模式下動(dòng)作時(shí)的電動(dòng)車(chē)的概要電路框圖。
[0030]圖4是降壓模式時(shí)的動(dòng)作概要表的說(shuō)明圖。
[0031]圖5A是主電池的剩余容量比規(guī)定值較低時(shí)的作功動(dòng)作時(shí)的雙電源系統(tǒng)的概要?jiǎng)幼髡f(shuō)明圖；圖5B是主電池的剩余容量比規(guī)定值較低時(shí)的再生動(dòng)作時(shí)的雙電源系統(tǒng)的概要?jiǎng)幼髡f(shuō)明圖；圖5C是主電池的剩余容量比規(guī)定值高時(shí)的作功動(dòng)作時(shí)的雙電源系統(tǒng)的概要?jiǎng)幼髡f(shuō)明圖；圖f5D是主電池的剩余容量比規(guī)定值高時(shí)的再生動(dòng)作時(shí)的雙電源系統(tǒng)的概要?jiǎng)幼髡f(shuō)明圖。
[0032]圖6是轉(zhuǎn)換器作為升壓轉(zhuǎn)換器而在升壓模式下動(dòng)作時(shí)的電動(dòng)車(chē)的概要電路框圖。
[0033]圖7是升壓模式時(shí)的動(dòng)作概要表的說(shuō)明圖。
[0034]圖8是表示針對(duì)主電池的剩余容量的放電時(shí)內(nèi)部電阻的變化特性與充電時(shí)內(nèi)部電阻的變化特性的特性圖。
[0035]圖9是用于說(shuō)明子電池電壓比主電池電壓高時(shí)的子電池的降壓時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
[0036]圖10是用于說(shuō)明子電池電壓比主電池電壓高時(shí)的子電池的降壓時(shí)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0037]圖11是用于說(shuō)明子電池電壓比主電池電壓較低時(shí)的子電池的升壓時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
[0038]圖12是用于說(shuō)明子電池電壓比主電池電壓較低時(shí)的子電池的升壓時(shí)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0039]圖13是實(shí)施方式的動(dòng)作概要說(shuō)明圖。
[0040]圖中:
[0041]10…雙電源系統(tǒng)
[0042]12…電動(dòng)車(chē)
[0043]14…前部座位
[0044]15…方向盤(pán)
[0045]16…后部座位
[0046]21…主電池
[0047]22、22a?22d…子電池
[0048]23、24、53 ?56…線路
[0049]25…驅(qū)動(dòng)電機(jī)
[0050]27…轉(zhuǎn)換器
[0051]28…插頭
[0052]30 ?32...ECU
[0053]36…通信線
[0054]38…逆變器
[0055]40…車(chē)載充電器
[0056]60、62…動(dòng)作概要表
【具體實(shí)施方式】
[0057]以下，關(guān)于涉及本發(fā)明的雙電源系統(tǒng)，舉出優(yōu)選的實(shí)施方式，并參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0058]圖1是使用了涉及該實(shí)施方式的雙電源系統(tǒng)10的電動(dòng)車(chē)12的概要電路框圖。
[0059]圖2是具有前部座位14與后部座位16的兩人乘坐的所述電動(dòng)車(chē)12的示意性結(jié)構(gòu)圖。在該電動(dòng)車(chē)12中，坐在前部座位14的司機(jī)在行駛時(shí)操作方向盤(pán)15等。
[0060]在圖2中，在電動(dòng)