用于车辆的电源装置及其控制方法制造方法及图纸

一种用于车辆的电源装置，其包含：起第一电存储装置作用的电池；起第二电存储装置作用的电池；驱动车轮的电动发电机；选择开关，该开关选择所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中的一个，并将所述选择的电存储装置连接到所述第一旋转电机；以及控制装置，该装置根据所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中每一个的充电状态，对所述选择的电存储装置进行控制。在所述选择开关选择所述第一电存储装置的情况下，当进行充电、使得所述第一电存储装置的所述充电状态变为高于第一规定等级时，所述控制装置指示所述选择开关选择所述第二电存储装置。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于车辆的电源装置，特别是用于车辆的、具有两个电存储装置的电源装置。
技术介绍
近些年来，人们将注意力集中在将电机用于驱动车轮的电气车辆和燃料电池车辆、组合采用电机和发动机的混合车辆以及对环境友好的其他车辆之上。例如，电气车辆需要用于对电池进行充电的充电装置。充电装置可安装在车辆之上，也可以以固定的方式在特定的场所提供。在以固定的方式在特定的场所提供充电装置的情况下，必须将电气车辆移动到该地点以进行充电。换言之，以固定方式提供的充电装置的不利之处在于不能在除了以固定的方式提供充电装置的地点以外的地点对电池进行充电。相反，如果将充电装置安装在车辆上，则存在增加车辆重量的问题。为了解决这一问题，已经设想出一种装置，即通过将驱动电机的线圈用作电抗器并通过对控制电机的变换器的电路元件进行控制，该装置在家中由商用电源对电池进行充电。关于这种装置，由于利用了已经存在的部分，因此，减少了重新安装的部分的数量，并避免了重量的增加。日本专利公开08-126121披露了当驱动电机的线圈被用作对电池进行充电的电抗器时，为了防止由于转子旋转引起的车辆移动，使得由三相线圈产生的磁场能够相互抵消以防止电气车辆中的转子旋转的技术。如果电气车辆及混合车辆中的电池可在家中由商用电源进行充电，在降低前往加油站进行燃料补给的频率方面将是一项优点，在商用电源不贵的国家也将是一项经济上的优点。然而，日本专利公开08-126121涉及一种具有安装在左右两侧或是前后两侧的两个驱动电机的电气车辆，因此该公开不适用于混合车辆。另外，目前商品化的混合车辆具有小容量的存储电池，因此，即使该电池可在家中进行充电，当时可供给的电力的量相当小。因此，就在车辆运行一会儿之后，存储电池的充电状态(SOC)下降，需要起动发动机以驱使发电机产生电力。因此，频繁需要补给汽油。另外，混合车辆在下坡中进行再生制动，此时回收电力以便对存储电池充电。然而，存储电池的容量很小，以至于当行驶路线中包含长下坡时，一旦存储电池的充电状态达到规定值，再生制动所产生的电力被作为热丢弃。图14描述了再生制动期间被作为热丢弃的电力。参照图14，为了不缩短存储电池的寿命，对存储电池进行控制，使其在SOC范围的例如40％-80％内被使用。当存储电池的SOC在时刻t0为60％时，可充容量仅为20％。在长下坡的情况下，存储电池用时刻t0-时刻t1所产生的再生电力进行充电。结果，存储电池的SOC从60％上升到80％。如果在从时刻t1到斜坡结束的时刻t2的时间段中对存储电池进一步充电，可能缩短存储电池的寿命。因此，所产生的再生电力被作为热丢弃。如果即使将被丢弃的电力的一部分也能被回收，可以实现具有更高能量效率的混合车辆。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种电源装置，该电源装置用于其上安装有电存储装置、具有改进的能量效率、并且能被长时间驾驶而无需燃料补给的车辆。概括而言，本专利技术是一种用于车辆的电源装置，其包含第一电存储装置；第二电存储装置；对车轮进行驱动的第一旋转电机；选择第一和第二电存储装置中的一个并将所选择的电存储装置连接到第一旋转电机的选择开关；以及根据第一和第二电存储装置中每一个的充电状态对选择开关的开关进行控制的控制装置。在选择开关选择第一电存储装置的情况下，当进行充电使得第一电存储装置的充电状态变为高于第一规定等级时，控制装置指示选择开关选择第二电存储装置。优选为在选择开关选择第一电存储装置的情况下，用车辆行驶期间在第一旋转电机再生制动运行过程中所产生的再生电力进行充电。优选为在选择开关选择第二电存储装置的情况下，当第二电存储装置的充电状态变为低于第二规定等级时，控制装置指示选择开关选择第一电存储装置。优选为第二电存储装置与第一电存储装置相比具有更大的电存储容量。优选为第一电存储装置与第二电存储装置相比具有更大的最大可充电力。优选为用于车辆的电源装置还包含输入单元，该单元接收从车辆外部供给的电力并至少对第二电存储装置进行充电。更为优选的是，用于车辆的电源装置还包含与第一旋转电机对应的第一变换器；第二旋转电机；与第二旋转电机对应的第二变换器。输入单元包含连接到第一旋转电机的第一接线端以及连接到第二旋转电机的第二接线端。控制装置对第一和第二变换器进行控制，使得供到第一和第二接线端的交流电力被转换为直流电力并供到第二电存储装置。更为优选的是，第一旋转电机的旋转轴机械耦合到车轮的旋转轴。用于车辆的电源装置进一步包含内燃机，该内燃机具有机械耦合到第二旋转电机旋转轴的曲轴。根据本专利技术的另一实施形态，车辆的电源装置包含第一电存储装置；第二电存储装置；接收来自第一电存储装置的电力并驱动车轮的第一旋转电机；在第一与第二电存储装置之间提供的电压转换单元，该单元在第一和第二电存储装置之间接收和传送电力；以及根据第一和第二电存储装置中每一个的充电状态对电压转换单元进行控制的控制装置。在对第一电存储装置进行充电的情况下，当第一电存储装置的充电状态变为高于第一规定等级时，控制装置指示电压转换单元进行电压转换操作，使得第二电存储装置从第一电存储装置被充电。优选为第一电存储装置的充电用车辆行驶期间在第一旋转电机再生制动运行过程中所产生的再生电力进行。优选为当第一电存储装置中的能量被消耗且第一电存储装置的充电状态变为低于第二规定等级时，控制装置指示电压转换单元进行电压转换运行，使得第一电存储装置从第二电存储装置被充电。优选为第二电存储装置与第一电存储装置相比具有更大的电存储容量。优选为第一电存储装置与第二电存储装置相比具有更大的最大可充电力。优选为用于车辆的电源装置还包含输入单元，该单元接收从车辆外部供给的电力并至少对第二电存储装置进行充电。更为优选的是，用于车辆的电源装置还包含与第一旋转电机对应的第一变换器；第二旋转电机；与第二旋转电机对应的第二变换器。输入单元包含连接到第一旋转电机的第一接线端以及连接到第二旋转电机的第二接线端。控制装置对第一和第二变换器以及电压转换单元进行控制，使得供到第一和第二接线端的交流电力被转换为直流电力并供到第二电存储装置。更为优选的是，第一旋转电机的旋转轴机械耦合到车轮的旋转轴。用于车辆的电源装置还包含内燃机，该内燃机具有机械耦合到第二旋转电机旋转轴的曲轴。根据本专利技术又一实施形态的方法是对用于车辆的电源装置进行控制的方法，该电源装置包含第一和第二电存储装置；对车轮进行驱动的第一旋转电机；选择第一和第二电存储装置中的一个并将所选择的电存储装置连接到第一旋转电机的选择开关。该方法包含以下步骤当选择开关选择第一电存储装置时判断充电是否进行；判断第一电存储装置的充电状态是否高于第一规定等级；当第一电存储装置的充电状态变为高于第一规定等级时指示选择开关选择第二电存储装置。优选为当选择开关选择第一电存储装置时，用车辆行驶期间第一旋转电机再生制动运行过程中所产生的再生电力进行充电。根据本专利技术又一实施形态的方法是对用于车辆的电源装置进行控制的方法，该电源装置包含第一和第二电存储装置；从第一电存储装置接收电力并对车轮进行驱动的第一旋转电机；在第一与第二电存储装置之间提供的电压转换单元，该单元在第一和第二电存储装置之间接收和传送电力。该方法包含以下步骤判断第一电存储装置的充电是否进行；判断第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的电源装置，其包含：　　　　第一电存储装置；　　　　第二电存储装置；　　　　驱动车轮的第一旋转电机；　　　　选择开关，该开关选择所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中的一个，并将所述选择的电存储装置连接到所述第一旋转电机；以及　　　　控制装置，该装置根据所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中每一个的充电状态，对所述选择开关的开关进行控制；　　　　在所述选择开关选择所述第一电存储装置的情况下，当对所述第一电存储装置进行充电、使其所述充电状态变为高于第一规定等级时，所述控制装置指示所述选择开关选择所述第二电存储装置。

【技术特征摘要】
JP 2005-8-8 229849/20051.一种用于车辆的电源装置，其包含第一电存储装置；第二电存储装置；驱动车轮的第一旋转电机；选择开关，该开关选择所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中的一个，并将所述选择的电存储装置连接到所述第一旋转电机；以及控制装置，该装置根据所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中每一个的充电状态，对所述选择开关的开关进行控制；在所述选择开关选择所述第一电存储装置的情况下，当对所述第一电存储装置进行充电、使其所述充电状态变为高于第一规定等级时，所述控制装置指示所述选择开关选择所述第二电存储装置。2.根据权利要求1的用于车辆的电源装置，其中，在所述选择开关选择所述第一电存储装置的情况下，用所述车辆行驶期间在所述第一旋转电机再生制动运行过程中所产生的再生电力进行所述充电。3.根据权利要求1的用于车辆的电源装置，其中，在所述选择开关选择所述第二电存储装置的情况下，当所述第二电存储装置的所述充电状态变为低于第二规定等级时，所述控制装置指示所述选择开关选择所述第一电存储装置。4.根据权利要求1的用于车辆的电源装置，其中，所述第二电存储装置比所述第一电存储装置具有更大的电存储容量。5.根据权利要求1的用于车辆的电源装置，其中，所述第一电存储装置比所述第二电存储装置具有更大的最大可充电力。6.根据权利要求1的用于车辆的电源装置，其还包含输入单元，该单元用于接收由所述车辆外部供给的电力并至少对所述第二电存储装置进行充电。7.根据权利要求6的用于车辆的电源装置，其还包含与所述第一旋转电机对应提供的第一变换器；第二旋转电机；以及与所述第二旋转电机对应提供的第二变换器；其中，所述输入单元包含连接到所述第一旋转电机的第一接线端，以及连接到所述第二旋转电机的第二接线端，且所述控制装置对所述第一变换器和所述第二变换器进行控制，使得供到所述第一接线端和所述第二接线端的交流电力被转换为直流电力并供给所述第二电存储装置。8.根据权利要求7的用于车辆的电源装置，其中，所述第一旋转电机的旋转轴机械地耦合到所述车轮的旋转轴，且用于所述车辆的所述电源装置还包含内燃机，该内燃机具有机械耦合到所述第二旋转电机旋转轴的曲轴。9.一种用于车辆的电源装置，其包含第一电存储装置；第二电存储装置；从所述第一电存储装置接收电力并驱动车轮的第一旋转电机；在所述第一电存储装置与所述第二电存储装置之间提供的电压转换单元，该单元用于在所述第一电存储装置与所述第二电存储装置之间接收和传送电力；以及控制装置，该装置根据所述第一电存储装置与所述第二电存储装置中每一个的充电状态，对所述电压转换单元进行控制，在对所述第一电存储装置进行充电的情况下，当所述第一电存储装置的所述充电状态变为高于第一规定等级时，所述控制装置指示所述电压转换单元进行电压转换操作，使得所述第二电存储装置从所述第一电存储装置被充电。10.根据权利要求9的用于车辆的电源装置，其中，用所述车辆行驶期间在所述第一旋转电机再生制动运行过程中所产生的再生电力进行对所述第一电存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村诚，及部七郎斋，矢野刚志，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]