车辆的电力控制装置制造方法及图纸

一种车辆1用的电力控制装置2，其将电力从安装在车辆1中的蓄电池6和燃料电池8供应到电动机3，用于行驶驱动。在高输出、高速行驶期间燃料电池8开始发电之后，控制单元22：将蓄电池6的目标充电状态SOCt设定为随着燃料电池8中的剩余燃料量Qf减少而降低；并且基于目标充电状态SOCt与当前充电状态SOC之间的差来控制燃料电池8的发电输出Pf。

Power control device for vehicle

A power control device 1 for vehicle 2, which supplies power from the accumulator 6 and the fuel cell 1 installed in the vehicle 8 to the motor 3 for driving the drive. After the high output and high speed during the fuel cell 8 power control unit, 22: 6 of the charge state of the battery SOCt is set to decrease with the remaining fuel in a fuel cell 8 Qf decreased; and based on the target state of charge SOCt with the current state of charge SOC difference between the control power output of Pf fuel cell 8 the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆的电力控制装置
本专利技术涉及一种发电控制技术，该技术用于安装在由电动机驱动行驶的车辆上的发电单元。
技术介绍
在通过使用从车载蓄电池(on-vehiclebattery，车载电池)供应的电力驱动电动机而进行行驶的电动车辆中，已经开发了搭载用作发电单元的里程扩增器的车辆。里程扩增器由例如发电机和专用于发电的小型发动机组成。所生成的电力被供应给电动机并用于对车载蓄电池充电，从而使得能够增加电动车辆的里程。顺便提及，近来燃料电池的发展已取得了进步，并且已经提出了搭载燃料电池的车辆。进一步地，已经提出了使用燃料电池而不是发动机作为电动车辆的里程扩增器的车辆。例如，专利文献1公开了在搭载燃料电池的车辆中，将燃料电池和蓄电池用作电源，向电动机供电，从而可驱动驱动轮行驶。进一步地，专利文献1公开了一种技术，用于控制燃料电池的输出，以在使用蓄电池的电力之后将蓄电池的充电率(SOC)保持在目标充电率，目标充电率被设定为接近下限的值。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5101583号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在上述专利文献1中公开的车辆中，从蓄电池向电动机提供电力，直到蓄电池充电率到达目标充电率，并且当蓄电池充电率降低到低于目标充电率的值时，基于蓄电池的当前充电率与其目标充电率之间的差来控制来自燃料电池的输出，使得用于电动机等的电力被提供并且目标充电率被保持。但是，一般来说，当燃料电池的输出增加时，输出的效率降低。即使当使用用于驱动发动机的发电机而不是燃料电池，发动机的有效转速的范围是限制的。因此，像专利文献1那样，当到达目标充电率后基于充电率和目标充电率来设定发电单元的发电输出时，发电单元需要输出足够的电力用于车辆电力消耗，并且当车辆的电力消耗高时，诸如在高速行驶期间，有必要增加燃料电池的输出。这可能降低发电单元的效率。由于安装在车辆上的发电单元的燃料受到限制，所以发电单元的效率的降低导致车辆的里程的减小。做出本专利技术以解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种车辆的电力控制装置，其控制诸如燃料电池的发电单元，以高效输出电力，并增加车辆的里程。解决问题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的车辆的电力控制装置是以下一种车辆的电力控制装置，在该车辆中，用于驱动车辆行驶的电动机利用来自蓄电池(battery)和发电单元的电力供电，所述发电单元被配置为消耗燃料以生成电力，所述电力控制装置包括：剩余燃料量检测单元，被配置为检测所述发电单元的剩余燃料量；发电开始判定单元，被配置为执行所述发电单元的发电开始判定；和发电控制单元，被配置为控制所述发电单元的发电输出。所述发电控制单元在所述发电开始判定被执行之后以所述蓄电池的目标充电率随着所述剩余燃料量减少而降低的方式来设定目标充电率，并基于所述目标充电率来控制所述发电输出。优选地，发电开始判定单元基于从蓄电池供应的电力来计算车辆速度等效值，并且当车辆速度等效值超过预定阈值时执行发电开始判定。优选地，发电开始判定单元通过平滑化(smoothing)从蓄电池供应的电力来计算车辆速度等效值。优选地，电力控制装置进一步包括充电率检测单元，充电率检测单元被配置为检测蓄电池的当前充电率，并且发电控制单元基于目标充电率和当前充电率之间的差来控制发电输出。优选地，发电单元是燃料电池。本专利技术的有益效果按照根据本专利技术的用于车辆的电力控制装置，目标充电率随着发电单元的剩余燃料量减少而降低。因此，根据发电单元的致动以目标充电率逐渐减小的方式来设定目标充电率。因此，在执行发电开始判定之后，燃料的消耗和蓄电池的充电率的降低同时进行，使得能够确保发电所需的时间，并能够抑制发电输出。因此，由于能够在抑制的发电输出的情况下生成电力，因此可以提高发电单元的发电效率，并且可提高在有限的燃料供应的情况下能够生成的电力的量。因此，可增加车辆的里程。附图说明[图1]是根据本专利技术的实施例的电动车辆的驱动系统的示意性框图。[图2]是示出根据本实施例的车辆的行驶期间的蓄电池充电率、剩余燃料量和发电输出的转变的实例的曲线图。具体实施方式以下，将参照附图描述本专利技术的实施例。图1是示出根据本专利技术的实施例的车辆1的驱动系统的示意性框图。根据本专利技术的实施例的包含电力控制装置2的车辆1是包括由电动机3经由差动齿轮4驱动行驶的左右行车轮5的电动车辆。车辆1包含蓄电池6和燃料电池8，作为用于向电动机3提供电力以驱动车辆行驶的供电装置。燃料电池8使用存储在被安装在车辆上的燃料箱9中的氢作为燃料生成电力。由燃料电池8生成的电力被提供给DC-DC转换器10的初级侧并被升压，使得能够从DC-DC转换器10的次级侧经由逆变器11向电动机3提供电力。进一步地，能够通过蓄电池6经由逆变器11向电动机3提供电力。燃料电池8和蓄电池6经由DC-DC转换器10并联连接，将从燃料电池8输出的电力中的剩余电力提供到蓄电池6，并且蓄电池6被该电力充电。进一步地，当从发电单元7输出的电力作为驱动电动机3所需的电力不足时，从蓄电池6提供电力。充电器12安装在车辆1上。充电器12是AC-DC转换器，能够将从外部电源经由插头13提供的AC电压转换成DC电压，向蓄电池6提供电力，并且以所提供的电力对蓄电池6充电。燃料箱9包括剩余燃料量检测器20(剩余燃料量检测单元)，检测剩余燃料量(氢剩余量)。蓄电池6包括蓄电池监测单元21(充电率检测单元)，监测蓄电池6的充电率。控制单元22(发电开始判定单元，发电控制单元)包括CPU(中央处理单元)、存储装置(ROM，RAM)和输入/输出接口。控制单元22从剩余燃料量检测器20接收燃料箱9的剩余燃料量，从蓄电池监测单元21接收蓄电池6的充电率，以及接收包括车辆1的加速器操作量和关于车载设备(诸如空调器)的致动信息的其他车辆操作信息，经由逆变器11执行电动机3的致动控制，和经由DC-DC转换器10执行燃料电池8的输出控制。控制单元22执行发电开始判定，以判定在车辆行驶期间车辆1的高输出/高速行驶状态(发电开始判定单元)。控制单元22通过将电动机3的电力消耗和其他车载设备的电力消耗相加(即从蓄电池提供的电力)来逐次计算车辆电力消耗，并且使用滤波器等使车辆电力消耗平滑化，从而计算车辆速度变化等效值(vehiclespeedchangeequivalentvalue)。进一步地，当车辆速度变化等效值连续超过预先设定的预定阈值Va达预定时段Ta或更长时，判定车辆1处于高输出/高速行驶状态，并且开始发电(发电开始判定)。注意，可根据需要将预定阈值Va和预定时段Ta设置为可利用其来判定其中来自燃料电池8的输出的效率降低的高输出/高速行驶状态的值。进一步地，即使车辆电力消耗不连续超过阈值Va达预定的时段Ta或更长，当蓄电池6的充电率达到后述的到达目标充电率SOCb时，也在那时执行发电开始判定。在执行发电开始判定之后，控制单元22每隔预定的计算周期(例如数毫秒)进一步计算并控制燃料电池单元8的发电输出Pf(发电控制单元)。发电输出Pf由下面的表达式(1)计算。Pf＝α×(SOCt-SOC)……(1)在表达式(1)中，SOC表示从蓄电池监测单元21输入的蓄电池6的当前充电率，SOCt表示目标充电率。通过表达式(1)以及以下表达式(2)每隔预定的计算周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的电力控制装置，在所述车辆中，用于驱动所述车辆行驶的电动机被供应有来自蓄电池和发电单元的电力，所述发电单元被配置为消耗燃料来生成电力，所述电力控制装置包括：剩余燃料量检测单元，被配置为检测所述发电单元的剩余燃料量；发电开始判定单元，被配置为执行所述发电单元的发电开始判定；以及发电控制单元，被配置为控制所述发电单元的发电输出，其中，所述发电控制单元在所述发电开始判定被执行之后以所述蓄电池的目标充电率随着所述剩余燃料量减少而降低的方式来设定所述目标充电率，并且基于所述目标充电率来控制所述发电输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆的电力控制装置，在所述车辆中，用于驱动所述车辆行驶的电动机被供应有来自蓄电池和发电单元的电力，所述发电单元被配置为消耗燃料来生成电力，所述电力控制装置包括：剩余燃料量检测单元，被配置为检测所述发电单元的剩余燃料量；发电开始判定单元，被配置为执行所述发电单元的发电开始判定；以及发电控制单元，被配置为控制所述发电单元的发电输出，其中，所述发电控制单元在所述发电开始判定被执行之后以所述蓄电池的目标充电率随着所述剩余燃料量减少而降低的方式来设定所述目标充电率，并且基于所述目标充电率来控制所述发电输出。2.根据权利要求1所述的车辆的电力控制装置，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤亮二，市川耕司，高桥晶士，中根一芳，川岛一仁，渡边哲也，田代圭介，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，三菱自动车工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP