混合动力电动汽车用蓄电池充电系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种可以高能效地进行低压蓄电池的充电的混合动力电动汽车用蓄电池充电系统。因此，其特征在于，具有：高压蓄电池（１０３），其向车辆驱动用电动机（１１０）供给电力；变压器（ＤＣ／ＤＣ转换器）（１０４），其将从高压蓄电池（１０３）输入的电压降压变换为第一电压而输出；低压蓄电池（１０６），其利用ＤＣ／ＤＣ转换器（１０４）的输出电压进行充电；以及交流发电机（１１２），其以与ＤＣ／ＤＣ转换器（１０４）并联的方式与低压蓄电池（１０６）连接，交流发电机（１１２）的输出电压比第一电压低，比低压蓄电池（１０６）的额定电压高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于混合动力电动汽车的蓄电池充电系统。
技术介绍
近年来，具有利用发动机的驱动进行发电的发电机、行驶用蓄电池(高压蓄电池)、以及行驶用电动机等的混合动力电动汽车(HEV)被实用化，混合动力电动汽车可分为并联式，其并用发动机的驱动力和行驶用电动机的驱动力，对驱动轮进行旋转驱动而行驶；串联式，其利用由发动机的驱动力进行发电得到的电力，对行驶用电动机进行驱动而行驶；以及混联式，其将它们进行融合。在混合动力电动汽车中，除了较高电压(例如500V左右)的行驶用蓄电池之外，还具有储存较低电压(例如24V)的直流电力的车载电气设备用蓄电池(低压蓄电池)。利用来自于该低压蓄电池的电力供给使车载电气设备动作，该车载电气设备包括车辆的前照灯或制动灯等照明系电气设备、空调的压缩机或冷凝器等空调系电气设备、音响等的音响电气设备、或者各种控制器、制动器用真空泵等控制系电气设备等。图3中表示了现有的串联式混合动力电动汽车的车载电气设备用电源装置的电路。如图3所示，在以可以传递动力的方式与车辆的驱动轮111连接的行驶用电动机110上，通过变换器109连接着高压蓄电池103。发电机102与发动机101相连接，以利用发动机101的驱动进行发电，利用发电机控制器107对发电机102的动作进行控制，为了利用发电电力对高压蓄电池103进行充电，发电机102通过变换器109与高压蓄电池103相连接。此外，低压蓄电池106通过变压器(DC/DC转换器)104与高压蓄电池103相连接，此外，低压蓄电池106与各种车载电气设备105相连接。因此，高压蓄电池103的电力通过变换器109提供给电动机110，对电动机110进行旋转驱动，并对以可以传递动力的方式连接在电动机110上的驱动轮111进行旋转驱动而行驶。此外，如果储存在高压蓄电池103中的电力减少，则使发动机101动作，利用发电机控制器107的控制使发电机102动作，将发电的电力储存在高压蓄电池103中。另一方面，储存在高压蓄电池103中的电力通过DC/DC转换器104变换为低电压而储存在低压蓄电池中。于是，由来自于该低压蓄电池106的电力供给使各种车载电气设备动作。在电力需求大的特定车载电气设备(例如冷却器、前照灯等)动作的情况下，低压蓄电池106的消耗电量变得非常大，但在上述的特定车载电气设备不动作的情况下，低压蓄电池106的消耗电量并不那么大。因此，通常的考虑是，使DC/DC转换器104的可变压电量与低压蓄电池106的电力消耗大的情况相吻合，使DC/DC转换器104的可变压电量较大，但在低压蓄电池106的消耗电量不大的情况下，可变压的电量有过多的剩余，造成所谓的过剩规格(over spec)。通常，可变压电量越大，DC/DC转换器就越大型，并且价格越高。因此，为了混合动力电动汽车的小型化和低成本化，希望避免这种过剩规格，使用尽可能小型且低价格、低容量的DC/DC转换器。为了解决这种问题，提出了如下所述的技术(例如参照专利文献1)，即，如图3中的双点划线所示，在现有的辅助用电源电路中，设置利用发动机的驱动来进行发电的交流发电机112，将该交流发电机112以与DC/DC转换器104并联的方式，连接在低压蓄电池106上，利用由交流发电机112发电的电力和从DC/DC转换器104输出的电力这两个系统，向低压蓄电池供给电力。在该技术中，因为由DC/DC转换器104和交流发电机112分担向低压蓄电池106的电力供给，所以即使在来自于低压蓄电池106的电力要求大的情况下，也可以使用可变压电量较小的DC/DC转换器104，可以使混合动力电动汽车更小型化或低价格化。DC/DC转换器104和交流发电机112的输出电压基本上是恒定的，但实际的充电电路部的电压会根据电气设备负载的大小和低压蓄电池106的状态而变动。因此，在向蓄电池供给电力时，当然电力供给侧的电压必须设定为蓄电池的最佳输入电压。所以，在现有技术中，例如在使用低压蓄电池106的额定电压为24V、最佳输入电压为28.5V±3V的蓄电池的情况下，将DC/DC转换器104和交流发电机112的输出电压都设定为最适值即28.5V，由DC/DC转换器104和交流发电机112这两者向低压蓄电池106供给电力。专利文献1特开平10-174201公报作为从电力供给源到低压蓄电池106的充电途径，可以考虑从由发电机102供给电力的DC/DC转换器104充电的途径，以及从由发动机驱动的交流发电机112充电的途径这两个，一般来说，前者的能效高。因此，在考虑混合动力电动汽车的更节能化、低油耗化的情况下，优选采取如下的方式在平时用DC/DC转换器104的输出电力进行低压蓄电池106的充电，仅在低压蓄电池106的电力消耗大，从DC/DC转换器104的输出不足的情况下，将交流发电机112的电力辅助性地提供给低压蓄电池106。但是，在上述现有技术中，因为DC/DC转换器104和交流发电机112这两者的电力提供给低压蓄电池106，所以即使在利用DC/DC转换器104的电力就可以向低压蓄电池106供给充分的电力的情况下，交流发电机112发电的电力也会向低压蓄电池106供给，由交流发电机112的发电而消耗的消耗扭矩导致发动机的油耗增加。本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种可以高能效地进行低压蓄电池的充电的混合动力电动汽车用蓄电池充电系统。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术的蓄电池充电系统的特征在于，具有高压蓄电池，其向车辆驱动用电动机供给电力；变压器，其将从所述高压蓄电池输入的电压降压变换为第一电压而输出；低压蓄电池，其利用所述变压器的输出电压进行充电；以及交流发电机，其以与所述变压器并联的方式，连接在所述低压蓄电池上，由发动机驱动，所述交流发电机的输出电压比所述第一电压低，比所述低压蓄电池的额定电压高。根据本专利技术的蓄电池充电系统，因为交流发电机的输出电压比变压器输出的第一电压低，比低压蓄电池的额定电压高，所以在低压蓄电池的要求电力并不那么大的平时，主要在低压蓄电池中储存从变压器输出的电力，因此，可以通过简单的结构，在低压蓄电池充电时高能效地进行充电。所述第一电压和所述交流发电机的输出电压之间的电压差，优选设定为大于或者等于规定的电压差。由此，可以可靠地防止在低压蓄电池的要求电力并不那么大的平时，从交流发电机向低压蓄电池供给电力。所述规定的电压差优选为2伏，所述第一电压优选为28.5伏，所述低压蓄电池的所述额定电压优选为24伏，所述交流发电机的输出电压优选为26.5伏。由此，在向额定电压为24V的低压蓄电池进行充电时，可以高能效地进行充电。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式中的低压蓄电池的充电系统的电路图。图2是表示本专利技术的一个实施方式中的变压器(DC/DC转换器)的输出电压和交流发电机的输出电压以及充电电路部的电压的时间变化、以及电气设备消耗电流和变压器的最大电流的时间变化的曲线图。图3是现有的混合动力电动汽车的车载电气设备用电源装置的电路图。具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。图1和图2用于说明本专利技术的一个实施形式所涉及的蓄电池充电系统，图1是表示本实施方式中的低压蓄电池的充电系统的电路。此外，图2是表示本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力电动汽车用蓄电池充电系统，其特征在于，具有：高压蓄电池（１０３），其向车辆驱动用电动机（１１０）供给电力；变压器（１０４），其将从所述高压蓄电池（１０３）输入的电压降压变换为第一电压而输出；低压蓄电池（１ ０６），其利用所述变压器（１０４）的输出电压进行充电；以及交流发电机（１１２），其以与所述变压器（１０４）并联的方式与所述低压蓄电池（１０６）连接，由发动机（１０１）驱动，所述交流发电机（１１２）的输出电压比所述第一电压低， 比所述低压蓄电池（１０６）的额定电压高。

【技术特征摘要】
JP 2005-3-29 2005-0961311.一种混合动力电动汽车用蓄电池充电系统，其特征在于，具有高压蓄电池(103)，其向车辆驱动用电动机(110)供给电力；变压器(104)，其将从所述高压蓄电池(103)输入的电压降压变换为第一电压而输出；低压蓄电池(106)，其利用所述变压器(104)的输出电压进行充电；以及交流发电机(112)，其以与所述变压器(104)并联的方式与所述低压蓄电池(106)连接，由发动机(101...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀井裕介，
申请(专利权)人：三菱扶桑卡客车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]