(57)【要約】【課題】  コンデンサに電荷が溜まった後でも、蓄電池の内部抵抗を検出可能な車両の電源装置を提供する。【解決手段】  車両の電源装置は、蓄電池ＢＡＴＴの直流電力を交流電力に変換して複数相のモータＭＯＴを駆動するインバータ回路Ｔｒ１〜Ｔｒ６を制御する第１の制御部と、コンタクタ部ＳＷ１，ＳＷ３と、蓄電池に並列接続されるコンデンサＣをプリチャージするためのプリチャージ抵抗器Ｒｐ及びプリチャージコンタクタＳＷ２と、コンタクタ部ＳＷ１，ＳＷ３及びプリチャージコンタクタＳＷ２を制御する第２の制御部と、を備える。蓄電池ＢＡＴＴの電圧が安定している時に、第２の制御部は、プリチャージコンタクタＳＷ２を閉状態に切り換えるとともに、第１の制御部は、インバータ回路Ｔｒ１〜Ｔｒ６を制御して、プリチャージ抵抗器ＲｐにモータＭＯＴの単相の電流を流すことによって、蓄電池ＢＡＴＴの内部抵抗を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の蓄電池の直流電力を交流電力に変換して複数相のモータを駆動するインバータ回路を制御する第１の制御部と、
前記蓄電池と前記インバータ回路との間に設けられるコンタクタ部と、
前記蓄電池と前記インバータ回路との間に設けられ、前記蓄電池に並列接続されるコンデンサをプリチャージするためのプリチャージ抵抗器及びプリチャージコンタクタと、
前記コンタクタ部及び前記プリチャージコンタクタを制御する第２の制御部と、
を備える車両の電源装置であって、
前記蓄電池の電圧が安定している時に、前記第２の制御部は、前記プリチャージコンタクタを閉状態に切り換えるとともに、前記第１の制御部は、前記インバータ回路を制御して、前記プリチャージ抵抗器に前記複数相のうちの単相の電流を流すことによって、前記蓄電池の内部抵抗を検出することを特徴とする車両の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電源装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、車両用の電源装置を開示し、その電源装置は、走行用バッテリ１とコンデンサ１３とを備え、コンタクタ２をＯＮに切り換える時に、走行用バッテリ１とコンデンサ１３との双方から負荷１０のインバータ１２に電力を供給することができる。特許文献１の電源装置は、イグニッションスイッチ１４から入力されるＯＮ信号で、コンタクタ２をＯＮに切り換えるに先だって、負荷１０のコンデンサ１３をプリチャージするプリチャージ回路３を更に備え、プリチャージ回路３は、コンデンサ１３の充電電流をプリチャージ抵抗６で制限しながらコンデンサ１３をプリチャージすることができる。
【０００３】
特許文献１の電源装置は、制御回路４を更に備え、制御回路４は、イグニッションスイッチ１４をＯＮに切り換えてコンデンサ１３をプリチャージする状態で走行用バッテリ１の内部抵抗値Ｒを検出する検出回路８を備える。特許文献１の電源装置では、コンデンサ１３をプリチャージする時に電圧及び電流を検出して、走行用バッテリ１の内部抵抗値Ｒを検出するので、内部抵抗値Ｒを検出するために走行用バッテリ１を無駄に放電することがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８９０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電源装置では、コンデンサ１３のプリチャージが完了してコンデンサ１３に電荷が溜まり終えてしまうと、プリチャージ抵抗６に電流が流れなくなり、検出回路８は内部抵抗値Ｒを検出することができない。
【０００６】
本発明の目的は、コンデンサに電荷が溜まった後でも、蓄電池の内部抵抗を検出可能な車両の電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
【０００８】
第１の態様において、車両の電源装置は、
車両用の蓄電池の直流電力を交流電力に変換して複数相のモータを駆動するインバータ回路を制御する第１の制御部と、
前記蓄電池と前記インバータ回路との間に設けられるコンタクタ部と、
前記蓄電池と前記インバータ回路との間に設けられ、前記蓄電池に並列接続されるコンデンサをプリチャージするためのプリチャージ抵抗器及びプリチャージコンタクタと、
前記コンタクタ部及び前記プリチャージコンタクタを制御する第２の制御部と、
を備え、
前記蓄電池の電圧が安定している時に、前記第２の制御部は、前記プリチャージコンタクタを閉状態に切り換えるとともに、前記第１の制御部は、前記インバータ回路を制御して、前記プリチャージ抵抗器に前記複数相のうちの単相の電流を流すことによって、前記蓄電池の内部抵抗を検出する。
【０００９】
第１の態様では、コンデンサに電荷が溜まった後でも、モータが回転しないで蓄電池の電圧が安定している時に、コンデンサ経路ではなくモータ経路を介して、モータを回転させないように単相の電流をプリチャージ抵抗器に流すことができ、この時に、蓄電池の内部抵抗を検出することができる。
【００１０】
当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従う車両の電源装置の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００１３】
図１は、本発明に従う車両の電源装置の構成例を示す。図１の例において、例えばハイブリッドカー、燃料電池車、電気自動車等の車両の電源装置は、車両用の蓄電池ＢＡＴＴ（広義には、バッテリ）の直流電力を交流電力に変換して複数相（図１において例えば３相）のモータＭＯＴを駆動するインバータ回路（図１において例えば６つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６）を制御する第１の制御部（図１において例えば駆動回路及びモータ制御装置ＭＯＴ−ＥＣＵ）を備える。図１のモータ制御装置ＭＯＴ−ＥＣＵは、駆動回路を介して、６つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６の各々に対して、ＯＮ／ＯＦＦ制御を実施することができる。
【００１４】
車両の電源装置は、蓄電池ＢＡＴＴとトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６（広義には、インバータ回路）との間に設けられるコンタクタ部（図１において例えば２つのコンタクタＳＷ１及びＳＷ３）を更に備え、また、車両の電源装置は、蓄電池ＢＡＴＴとトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６との間に設けられ、蓄電池ＢＡＴＴに並列接続されるコンデンサＣをプリチャージするためのプリチャージ抵抗器Ｒｐ及びプリチャージコンタクタＳＷ２（広義には、スイッチ）を更に備える。
【００１５】
車両の電源装置は、２つのコンタクタＳＷ１及びＳＷ３（コンタクタ部）及びプリチャージコンタクタＳＷ２を制御する第２の制御部（図１においてコンタクタ制御部を有する例えばバッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵ）を更に備える。図１のコンタクタ制御部は、３つのコンタクタＳＷ１〜ＳＷ３の各々に対して、閉状態（ＯＮ）／開状態（ＯＦＦ）制御を実施することができる。以下、車両の電源装置の動作例について説明する。
【００１６】
図１のコンタクタ制御部又はバッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、例えばパワースイッチ、イグニッションスイッチ等の走行開始スイッチ（図示せず）から入力されるＯＮ信号で、コンタクタＳＷ３及びプリチャージコンタクタＳＷ２の双方を閉状態に切り換え、これにより、プリチャージ抵抗器Ｒｐを介してコンデンサＣに電荷が溜まる。その後、コンタクタ制御部は、プリチャージコンタクタＳＷ２を開状態に切り換えるとともに、コンタクタＳＷ１を閉状態に切り換え、これにより、蓄電池ＢＡＴＴとコンデンサＣとの双方からの電力がインバータ回路に供給される。
【００１７】
他方、図１のモータ制御装置ＭＯＴ−ＥＣＵは、例えばアクセルペダル、ブレーキペダル等の操作量検出スイッチ（図示せず）から入力される操作信号に応じて、言い換えれば、車両に要求される状態（走行状態、停止状態等）に応じて、車両の車輪を回転させるモータ（走行用モータ）である３相のモータＭＯＴを制御することができる。この時に、駆動回路は、三相交流電流がモータＭＯＴに供給されるように、６つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６の各々に対して、ＯＮ／ＯＦＦ制御を実施する。
【００１８】
図１のバッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、電圧検出部を備えることができ、電圧検出部は、蓄電池ＢＡＴＴを構成する複数のセルの各々に対して、電圧（セル電圧）を検出することができる。なお、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、蓄電池ＢＡＴＴを構成する複数のセルの各々に対して、充放電の管理又は制御を実施することができる。
【００１９】
図１の例において、好ましくは、車両の電源装置は、電流センサを備えることができ、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、電流を監視することができる。アイドリング中、イグニッションスイッチＯＦＦ後等の、モータＭＯＴが回転していない時に、例えば、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、電流センサからの検出電流に基づき、電圧（セル電圧）が安定しているか否かを判定することができる。複数のセルの各々に関して、電圧（セル電圧）が安定している時に、車両の電源装置は、蓄電池ＢＡＴＴの内部抵抗を検出することができる。
【００２０】
蓄電池ＢＡＴＴの内部抵抗を検出する時に、コンタクタ制御部は、コンタクタＳＷ３及びコンタクタＳＷ１の双方を開状態に切り換え、その後、電圧検出部は、蓄電池ＢＡＴＴを構成する複数のセルの各々に対して、電圧（セル電圧）を検出し、それらの合計である蓄電池ＢＡＴＴの電圧ＯＣＶ（総電圧又はセル積層電圧）を算出又は測定する。
【００２１】
次に、コンタクタ制御部は、コンタクタＳＷ３及びプリチャージコンタクタＳＷ２の双方を閉状態に切り換えるとともに、モータ制御装置ＭＯＴ−ＥＣＵは、プリチャージ抵抗器Ｒｐに単相の電流が流れるように、駆動回路を介して、６つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６の各々に対して、ＯＮ／ＯＦＦ制御を実施する。具体的には、図１の例において、モータ制御装置ＭＯＴ−ＥＣＵは、例えばトランジスタＴｒ１及びＴｒ４のみをＯＮさせる。この時に、図１の矢印で示されるように、電流が蓄電池ＢＡＴＴの正極端子が接続されているノードＰからプリチャージ抵抗器Ｒｐに流れインバータ回路を介して、モータ経由で蓄電池ＢＡＴＴの正極端子が接続されているノードＮへ流れる。この状態で、電圧検出部は、蓄電池ＢＡＴＴを構成する複数のセルの各々に対して、電圧（セル電圧）を検出し、それらの合計である蓄電池ＢＡＴＴの電圧ＣＣＶ（総電圧又はセル積層電圧）を算出又は測定する。同時に、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、電流センサからの検出電流ＩＳＯＣを検出又は測定する。
【００２２】
バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、以下の関係式（１）で蓄電池ＢＡＴＴの内部抵抗Ｚｄｃを算出し、検出することができる。
【００２３】
Ｚｄｃ＝（ＯＣＶ−ＣＣＶ）／ＩＳＯＣ  ・・・（１）
【００２４】
車両の電源装置が電流センサを備えない時に、操作量検出スイッチ、電圧（セル電圧）等から、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、電圧（セル電圧）が安定しているか否かを判定してもよい。同時に、バッテリ制御装置ＢＡＴＴ−ＥＣＵは、プリチャージ抵抗器Ｒｐの抵抗値を予め記憶し、電圧ＣＣＶをプリチャージ抵抗器Ｒｐの抵抗値で除算することによって、その除算値を検出電流ＩＳＯＣとして使用することができる。
【００２５】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００２６】
ＢＡＴＴ・・・蓄電池（広義には、バッテリ）、ＢＡＴＴ−ＥＣＵ・・・バッテリ制御装置、Ｃ・・・コンデンサ、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３・・・コンタクタ（広義には、スイッチ）、ＭＯＴ・・・モータ、ＭＯＴ−ＥＣＵ・・・モータ制御装置、Ｐ，Ｎ・・・ノード（バッテリ出力ノード）、Ｒｐ・・・抵抗器、Ｔｒ１〜Ｔｒ６・・・トランジスタ（インバータ回路）。
【図１】
2018082596.tif 000003