電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)將蓄電池與負(fù)載連接的預(yù)充電接觸器及主接觸器的小型化，并且減小副蓄電池的電壓的降低等給予預(yù)充電接觸器及主接觸器的影響。電動(dòng)二輪車(chē)(10)中的電力供給裝置(100)具備：主蓄電池(18)；通過(guò)接通斷開(kāi)而進(jìn)行主蓄電池(18)與逆變器電路(112)等之間的連接、切斷的主接觸器(106)及預(yù)充電接觸器(108)；作為上述的接觸器(106、108)的驅(qū)動(dòng)電源的副蓄電池(68)；驅(qū)動(dòng)控制上述的接觸器(106、108)的BMU(104)；檢測(cè)副蓄電池(68)的電壓值的電壓傳感器(117)，在由電壓傳感器(117)檢測(cè)的電壓值大于閾值的情況下，BMU(104)在主接觸器(106)之前接通預(yù)充電接觸器(108)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將主蓄電池的電力向電動(dòng)車(chē)輛的負(fù)載供給的電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給
裝置
【背景技術(shù)】
[0002]下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載有一種電動(dòng)車(chē)輛用電力供給裝置，該電動(dòng)車(chē)輛用電力供給裝置具備:管理蓄電池的BMU ;進(jìn)行蓄電池與電動(dòng)機(jī)之間的連接和切斷的主接觸器；當(dāng)連接主接觸器時(shí)為了防止沖擊電流而在連接主接觸器之前進(jìn)行連接的預(yù)充電接觸器；進(jìn)行車(chē)輛整體的驅(qū)動(dòng)控制的rou。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-131701號(hào)公報(bào)
[0006]然而，雖然預(yù)充電接觸器及主接觸器優(yōu)選與接觸時(shí)流通的大電流對(duì)應(yīng)而形成為耐壓性高，但耐壓性高的預(yù)充電接觸器及主接觸器形成為大型化，例如，在如電動(dòng)自動(dòng)二輪車(chē)那樣的小型的電動(dòng)車(chē)輛中使用的情況下，難以確保用于配置預(yù)充電接觸器及主接觸器的空間。
[0007]與此相對(duì)地，若使用起動(dòng)電磁型的預(yù)充電接觸器及主接觸器，則能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，雖然適合向電動(dòng)車(chē)輛配置，但在因使預(yù)充電接觸器類(lèi)工作的蓄電池的電力不足而導(dǎo)致在中途中斷了預(yù)充電接觸器及 主接觸器的連接的情況下，有時(shí)可能在預(yù)充電接觸器及主接觸器的接點(diǎn)產(chǎn)生電弧放電，從而導(dǎo)致預(yù)充電接觸器及主接觸器的接點(diǎn)熔敷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)將蓄電池與負(fù)載連接的預(yù)充電接觸器及主接觸器的小型化，并且減小副蓄電池的電壓的降低等給予預(yù)充電接觸器及主接觸器的影響。
[0009]解決方案
[0010]本發(fā)明所涉及的電動(dòng)車(chē)輛10中的電力供給裝置100具有以下的特征。
[0011]第一特征；電動(dòng)車(chē)輛10中的電力供給裝置100具備:主蓄電池18，其通過(guò)連結(jié)多個(gè)蓄電池單元而構(gòu)成；主接觸器106，其通過(guò)接通、斷開(kāi)而進(jìn)行所述主蓄電池18與電動(dòng)車(chē)輛10的負(fù)載112之間的連接、切斷；預(yù)充電接觸器108，其使接通所述主接觸器106時(shí)的沖擊電流所帶來(lái)的影響減小，且通過(guò)接通、斷開(kāi)而進(jìn)行所述主蓄電池18與所述電動(dòng)車(chē)輛10的所述負(fù)載112之間的連接、切斷；副蓄電池68，其作為用于驅(qū)動(dòng)所述主接觸器106及所述預(yù)充電接觸器108的電源；接觸器控制機(jī)構(gòu)104，其進(jìn)行所述主接觸器106及所述預(yù)充電接觸器108的接通斷開(kāi)的驅(qū)動(dòng)控制，所述電動(dòng)車(chē)輛10中的電力供給裝置100的特征在于，還具備電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)117，該電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)17檢測(cè)應(yīng)施加于所述預(yù)充電接觸器108的所述副蓄電池68的電壓值，在由所述電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)117檢測(cè)出的應(yīng)施加于所述預(yù)充電接觸器108的所述副蓄電池68的電壓值大于預(yù)先確定的閾值的情況下，所述接觸器控制機(jī)構(gòu)104驅(qū)動(dòng)控制所述預(yù)充電接觸器108，并在所述主接觸器106之前接通所述預(yù)充電接觸器108。
[0012]第二特征；其特征在于，所述電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)117對(duì)施加于構(gòu)成所述預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈162的電壓值進(jìn)行檢測(cè)。
[0013]第三特征；其特征在于，所述接觸器控制機(jī)構(gòu)104在接通所述主接觸器106之后開(kāi)始對(duì)所述主接觸器106進(jìn)行PWM控制，然后，斷開(kāi)所述預(yù)充電接觸器108。
[0014]第四特征；其特征在于，所述電動(dòng)車(chē)輛10中的電力供給裝置100具備監(jiān)視所述主蓄電池18的狀態(tài)的蓄電池管理單元104，所述蓄電池管理單元104作為所述接觸器控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用。
[0015]第五特征；其特征在于，當(dāng)主開(kāi)關(guān)116被接通時(shí)，所述蓄電池管理單元104獲取所述主蓄電池18的狀態(tài)，然后，在接通所述預(yù)充電接觸器108之后接通所述主接觸器106。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一特征，在由電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的應(yīng)施加于預(yù)充電接觸器的副蓄電池的電壓值大于預(yù)先確定的閾值的情況下，驅(qū)動(dòng)控制預(yù)充電接觸器，并在主接觸器之前接通預(yù)充電接觸器，因此即使使用由彈簧等彈性構(gòu)件施力的起動(dòng)電磁型的預(yù)充電接觸器及主接觸器，在預(yù)充電接觸器及主接觸器接通之后，副蓄電池的電力變少，預(yù)充電接觸器及主接觸器的接點(diǎn)分離，從而能夠預(yù)先防止產(chǎn)生電弧放電這樣的情況。因此，能夠提供一種電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)充電接觸器及主接觸器的小型化，并且減小副蓄電池的電壓的降低等給予預(yù)充電接觸器及主接觸器的影響。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二特征，電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)施加于構(gòu)成預(yù)充電接觸器的繼電器線圈的電壓值進(jìn)行檢測(cè)，因此能夠把握副蓄電池的電壓(余量)，從而能夠進(jìn)行是否連接預(yù)充電接觸器的判斷。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第三特征，在接通主接觸器之后開(kāi)始對(duì)主接觸器進(jìn)行PWM控制，然后，斷開(kāi)預(yù)充電接觸器，因此在預(yù)充電不充分的情況下，即使連接主接觸器，也能夠期待減小沖擊電流所帶來(lái)的影響。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第四特征，具備監(jiān)視主蓄電池的狀態(tài)(例如，蓄電池單元、蓄電池組件或主蓄電池整體的溫度和電壓、及在主蓄電池中流通的電流等)的蓄電池管理單元，蓄電池管理單元作為接觸器控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用，因此能夠縮短蓄電池管理單元與預(yù)充電接觸器及主接觸器之間的距離，能夠減小其配線中的電壓下降的影響，從而能夠防止接觸器控制的精度降低。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第五特征，一個(gè)蓄電池管理單元擔(dān)負(fù)著蓄電池狀態(tài)收錄與接觸器驅(qū)動(dòng)的任務(wù)，由此起到能夠縮短起動(dòng)時(shí)間這樣的效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是搭載了電力供給裝置的電動(dòng)二輪車(chē)的左側(cè)視圖。
[0023]圖2是表示電力供給裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0024]圖3是圖2所示的繼電器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖4是表示電力供給裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0026]圖5是表示電力供給裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0028]10…電動(dòng)二輪車(chē)
[0029]16...電動(dòng)機(jī)
[0030]18…主蓄電池
[0031]44 …PDU
[0032]68…副蓄電池
[0033]100…電力供給裝置
[0034]102…下變換器
[0035]104...BMU
[0036]106…主接觸器
[0037]108…預(yù)充電接觸器
[0038]110…繼電器裝置
[0039]112…逆變器電路
[0040]114…控制部
[0041]117…電壓傳感器
[0042]150a、150b、160a、160b …固定觸點(diǎn)
[0043]152、162…繼電器線圈
[0044]154、164 …柱塞
[0045]156、166…可動(dòng)觸點(diǎn)
[0046]170、172…轉(zhuǎn)換元件
【具體實(shí)施方式】
[0047]以下，舉出優(yōu)選的實(shí)施方式，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的電動(dòng)車(chē)輛中的電力供給裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0048]圖1是搭載了電力供給裝置的電動(dòng)二輪車(chē)10的左側(cè)視圖。電動(dòng)二輪車(chē)(電動(dòng)車(chē)輛)10是具有腳踏板(step floor) 12的踏板(scooter)型的二輪車(chē)。利用設(shè)在擺臂14上的電動(dòng)機(jī)16的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)后輪WR。向電動(dòng)機(jī)16供給電力的高電壓(例如，72V)的主蓄電池18具有串聯(lián)連接了多個(gè)蓄電池單元的多個(gè)蓄電池組件。
[0049]在主框架20的上端部結(jié)合有樞軸支承旋轉(zhuǎn)自如的轉(zhuǎn)向柱22的前管24。在轉(zhuǎn)向柱22上安裝有將前輪WF支承為旋轉(zhuǎn)自如的左右一對(duì)的前叉26。前輪WF能夠由具有安裝在轉(zhuǎn)向柱22的上部的加速把手的轉(zhuǎn)向手柄28轉(zhuǎn)向操縱。在轉(zhuǎn)向手柄28設(shè)有對(duì)所述加速把手的轉(zhuǎn)動(dòng)角即加速開(kāi)度進(jìn)行檢測(cè)的油門(mén)傳感器30。
[0050]在主框架20的下部連結(jié)有朝車(chē)體后方延伸的左右一對(duì)的側(cè)部框架32，在左右一對(duì)的側(cè)部框架32連結(jié)有朝車(chē)體上后方延伸的左右一對(duì)的后部框架34。在腳踏板12的下方且在左右一對(duì)的側(cè)部框架32之間設(shè)有主蓄電池18。在側(cè)部框架32的后部安裝有供擺臂樞軸36形成的樞軸板38。在擺臂樞軸36上，僅利用車(chē)寬度方向左側(cè)的臂支承后輪WR的懸臂式的擺臂14的前端部被軸支承為可擺動(dòng)。利用車(chē)軸40在擺臂14的后端部軸支承旋轉(zhuǎn)自如的后輪WR，擺臂14的后端部借助后部懸架42而懸吊于后部框架34上。
[0051]在擺臂14上設(shè)有將從主蓄電池18供給的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流而向電動(dòng)機(jī)16供給的rou(動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元)44。在樞軸板38上設(shè)有側(cè)支架(side stand)46，側(cè)支架46具有當(dāng)該側(cè)支架46被抬起到規(guī)定的收納位置時(shí)輸出檢測(cè)信號(hào)的側(cè)支架開(kāi)關(guān)48。
[0052]在后部框架34之上設(shè)有能夠?qū)膶?duì)主蓄電池18進(jìn)行充電的充電器(省略圖示)延伸的充電電纜50的充電插頭52結(jié)合的充電插頭54。在后部框架34上還設(shè)有后部托架56及尾燈58。
[0053]在主蓄電池18的前部連結(jié)有空氣導(dǎo)入管60，在主蓄電池18的后部設(shè)有吸氣風(fēng)扇62。利用吸氣風(fēng)扇62從空氣導(dǎo)入管60向主蓄電池18導(dǎo)入空氣并向車(chē)體后方排出。由此，能夠利用外部空氣來(lái)冷卻主蓄電池18所產(chǎn)生的熱量。
[0054]在左右一對(duì)的后部框架34之間設(shè)有后備箱64，在從該后備箱64向下部突出的后備箱底部66收納有由主蓄電池18或所述充電器充電的低電壓(例如，12V)的副蓄電池68。在后備箱64之上設(shè)有兼做后備箱64的蓋的座椅70，在座椅70上設(shè)有當(dāng)駕駛員就座時(shí)進(jìn)行工作而示出就座信號(hào)的座椅開(kāi)關(guān)72。
[0055]在前管24的前部結(jié)合有托架74，在該托架74的前端部安裝有前照燈76，在前照燈76的上方設(shè)有由托架74支承的前部托架78。另外，在轉(zhuǎn)向手柄28的附近設(shè)有進(jìn)行車(chē)速等的顯示的測(cè)量?jī)x器單元80，測(cè)量?jī)x器單元80具有用于報(bào)告副蓄電池68的蓄電池余量低的指示器82。
[0056]圖2是表示電力供給裝置100的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。電力供給裝置100除了具備主蓄電池18、副蓄電池68、PDU44之外，還具備下變換器102和由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的BMU(蓄電池管理單元)104。BMU104是具有未圖示的存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)部)的信息處理裝置(計(jì)算機(jī))，用于監(jiān)視主蓄電池18的狀態(tài)。
[0057]主蓄電池18具備例如三組24V的鋰離子的蓄電池組件，與能夠由LS1、ASIC等構(gòu)成的BMU104—并形成蓄電池包。三組蓄電池組件以串聯(lián)的方式連接。主蓄電池18經(jīng)由繼電器裝置110而通過(guò)正極側(cè)的電源線LI和負(fù)極側(cè)的電源線L2與TOU44的逆變器電路112的輸入側(cè)電連接，繼電器裝置110具備相互以并聯(lián)的方式連接的主接觸器106和預(yù)充電接觸器108。主接觸器106及預(yù)充電接觸器108夾裝于電源線LI，主接觸器106與預(yù)充電接觸器108及電阻R以并聯(lián)的方式連接。在電源線L1、L2間設(shè)有平滑電容器113。
[0058]主接觸器106通過(guò)接通斷開(kāi)而進(jìn)行主蓄電池18與逆變器電路112、下變換器102等負(fù)載之間的連接、切斷，預(yù)充電接觸器108減小接通了主接觸器106時(shí)的沖擊電流所帶來(lái)的影響，通過(guò)接通斷開(kāi)而進(jìn)行主蓄電池18與逆變器電路112、下變換器102等負(fù)載之間的連接、切斷。主接觸器106及預(yù)充電接觸器108由起動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)構(gòu)成。起動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)是通過(guò)彈簧等彈性構(gòu)件向非接觸側(cè)施力且在繼電器線圈流通電流時(shí)移動(dòng)至接觸側(cè)的類(lèi)型的開(kāi)關(guān)。
[0059]逆變器電路112的三相交流輸出側(cè)通過(guò)三相交流線而與電動(dòng)機(jī)16連接。電源線L1、L2與下變換器102的輸入側(cè)連接，并且與充電插頭54連接。下變換器102將高電壓的輸入(例如，72伏的主蓄電池18的電壓)轉(zhuǎn)換為低電壓(例如，12V的副蓄電池68的充電電壓)而進(jìn)行輸出。副蓄電池68是PDU44的控制部114及81-104等的電源，例如，以14.3V被充電。[0060]下變換器102的輸出與常時(shí)系統(tǒng)線L3連接，常時(shí)系統(tǒng)線L3與副蓄電池68、BMU104及控制部114連接。常時(shí)系統(tǒng)線L3設(shè)有主開(kāi)關(guān)116，控制部114經(jīng)由主開(kāi)關(guān)116而與副蓄電池68連接。需要說(shuō)明的是，控制部114是具有未圖示的存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)部)等的信息處理裝置。BMU104具有對(duì)副蓄電池68的電壓值進(jìn)行檢測(cè)的電壓傳感器117。
[0061]副蓄電池68經(jīng)由主開(kāi)關(guān)116而與主開(kāi)關(guān)系統(tǒng)線L4連接，主開(kāi)關(guān)系統(tǒng)線L4與以尾燈58、前照燈76等為代表的照明器、指示器82及一般電裝設(shè)備118連接。在主開(kāi)關(guān)系統(tǒng)線L4設(shè)有自動(dòng)斷電繼電器120。指示器82、所述照明器及一般電裝設(shè)備118等是負(fù)載的一種。
[0062]前照燈76經(jīng)由設(shè)在控制部114內(nèi)的轉(zhuǎn)換元件122而接地。在控制部114連接有對(duì)電動(dòng)機(jī)16的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)的角度傳感器124、油門(mén)傳感器30、座椅開(kāi)關(guān)72及側(cè)支架開(kāi)關(guān)48。
[0063]在BMU104與控制部114之間設(shè)有CAN通信線126。另夕卜，在BMU104與繼電器裝置Iio的主接觸器106及預(yù)充電接觸器108之間分別設(shè)有信號(hào)線128、130，BMU104經(jīng)由信號(hào)線128、130而向主接觸器106及預(yù)充電接觸器108輸出打開(kāi)控制信號(hào)p1、p2，由此驅(qū)動(dòng)控制主接觸器106及預(yù)充電接觸器108。BMU104還作為接觸器控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用。
[0064]充電器132具有與充電插頭54連接的充電插頭52、與商用交流電源連接的電源插頭134。充電器132能夠生成輔助電源電壓(例如，12V)，該輔助電源用的線L6與將BMU104及控制部114間連接的控制系統(tǒng)線L5連接。充電器132所生成的輔助電源電壓經(jīng)由該控制系統(tǒng)線L5而施加于BMU104及控制部114。
[0065]另外，在主蓄電池18設(shè)有:對(duì)主蓄電池18的所述蓄電池單元或所述蓄電池組件的溫度、或者主蓄電池18整體的溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器(省略圖示);對(duì)主蓄電池18的所述蓄電池單元或所述蓄電池組件的電壓、或者主蓄電池18整體的電壓進(jìn)行檢測(cè)的電壓傳感器(省略圖示);對(duì)在主蓄電池18中流通的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器(省略圖示)
坐寸ο
[0066]BMU104基于溫度傳感器所檢測(cè)出的溫度數(shù)據(jù)(主蓄電池18的溫度數(shù)據(jù))、電壓傳感器所檢測(cè)出的電壓數(shù)據(jù)(主蓄電池18的電壓數(shù)據(jù))、電流傳感器所檢測(cè)出的電流數(shù)據(jù)(主蓄電池18的電流數(shù)據(jù))而對(duì)主蓄電池18的殘存容量SOC (state of charge)進(jìn)行判定。BMU104周期性地對(duì)主蓄電池18的殘存容量SOC進(jìn)行判定。殘存容量SOC的判定是公知技術(shù)故省略其說(shuō)明。BMU104將判定出的主蓄電池18的殘存容量S0C、主蓄電池18的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)等發(fā)送到控制部114。BMU104可以在主蓄電池18的充電時(shí)使用在主蓄電池18中流通的電流量來(lái)計(jì)算向主蓄電池18充電的電量，也可以在放電時(shí)使用在主蓄電池18中流通的電流量來(lái)計(jì)算主蓄電池18所放出的電量。換句話說(shuō)，BMU104監(jiān)視主蓄電池18的狀態(tài)。
[0067]圖3是繼電器裝置110的結(jié)構(gòu)圖。主接觸器106及預(yù)充電接觸器108是起動(dòng)電磁開(kāi)關(guān)。主接觸器106具有:固定觸點(diǎn)150a、150b ;繼電器線圈152 ;作為配置在繼電器線圈152之中的可動(dòng)鐵心的柱塞154 ;設(shè)在柱塞154上的可動(dòng)觸點(diǎn)156。同樣地，預(yù)充電接觸器108具有:固定觸點(diǎn)160a、160b ;繼電器線圈162 ;作為配置在繼電器線圈162之中的可動(dòng)鐵心的柱塞164 ;設(shè)在柱塞164上的可動(dòng)觸點(diǎn)166。
[0068]固定觸點(diǎn)150a、150b與電源線LI連接，詳細(xì)而言，固定觸點(diǎn)150a與主蓄電池18的正極側(cè)連接，固定觸點(diǎn)150b與逆變器電路112的正極側(cè)連接?？蓜?dòng)觸點(diǎn)156借助未圖示的彈性構(gòu)件(例如，彈簧)而向與固定觸點(diǎn)150a、150b分離的方向上施力。
[0069]同樣地，固定觸點(diǎn)160a、160b與電源線LI連接，詳細(xì)而言，固定觸點(diǎn)160a與主蓄電池18的正極側(cè)連接，固定觸點(diǎn)160b經(jīng)由電阻R而與逆變器電路112的正極側(cè)連接?？蓜?dòng)觸點(diǎn)166借助未圖示的彈性構(gòu)件(例如，彈簧)而向與固定觸點(diǎn)160a、160b分離的方向上施力。
[0070]繼電器線圈152的一端經(jīng)由轉(zhuǎn)換元件170而與副蓄電池68的正極側(cè)連接，繼電器線圈152的另一端與副蓄電池68的負(fù)極側(cè)連接。繼電器線圈162的一端經(jīng)由轉(zhuǎn)換元件172而與副蓄電池68的正極側(cè)連接，繼電器線圈162的另一端與副蓄電池68的負(fù)極側(cè)連接。電壓傳感器117對(duì)應(yīng)施加于主接觸器106及預(yù)充電接觸器108的副蓄電池68的電壓值(?施加于主接觸器106及預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈152、162的電壓值)進(jìn)行檢測(cè)。
[0071]當(dāng)BMU104向轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加高位的電壓(第一電壓)即打開(kāi)控制信號(hào)Pl時(shí)，轉(zhuǎn)換元件170形成為接通，在主接觸器106的繼電器線圈152中流通電流。當(dāng)在繼電器線圈152中流通電流時(shí)，產(chǎn)生磁并使柱塞154進(jìn)行前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，由此可動(dòng)觸點(diǎn)156與固定觸點(diǎn)150a、150b接觸。由此，主接觸器106形成為接通，主蓄電池18與逆變器電路112等負(fù)載之間的正極彼此導(dǎo)通。另外，當(dāng)BMU104停止向轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)Pl時(shí)，形成為在轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加有低位的電壓(例如，OV的第二電壓)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)換元件170形成為斷開(kāi)。由此，轉(zhuǎn)換元件170形成為斷開(kāi)，從而解除可動(dòng)觸點(diǎn)156與固定觸點(diǎn)150a、150b之間的接觸，主接觸器106形成為斷開(kāi)。如此，主接觸器106被BMU104驅(qū)動(dòng)控制而進(jìn)行接通斷開(kāi)。
[0072]同樣地，當(dāng)BMU104向轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加高位的電壓(第一電壓)即打開(kāi)控制信號(hào)p2時(shí)，轉(zhuǎn)換元件172形成為接通，在預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈162中流通電流。當(dāng)在繼電器線圈162中流通電流時(shí)，產(chǎn)生磁并使柱塞164進(jìn)行前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，由此可動(dòng)觸點(diǎn)166與固定觸點(diǎn)160a、160b接觸。由此，預(yù)充電接觸器108形成為接通，主蓄電池18與逆變器電路112等負(fù)載之間的正極彼此導(dǎo)通。另外，當(dāng)BMU104停止向轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)P2時(shí)，形成為在轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加有低位的電壓(例如，OV的第二電壓)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)換元件172形成為斷開(kāi)。由此，轉(zhuǎn)換元件172形成為斷開(kāi)，從而解除可動(dòng)觸點(diǎn)166與固定觸點(diǎn)160a、160b之間的接觸，預(yù)充電接觸器108形成為斷開(kāi)。如此，預(yù)充電接觸器108被BMU104驅(qū)動(dòng)控制而進(jìn)行接通斷開(kāi)。
[0073]接著，根據(jù)圖4的流程圖及圖5所示的時(shí)序圖對(duì)電力供給裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0074]在使電動(dòng)二輪車(chē)10行駛的情況下，首先，駕駛員接通主開(kāi)關(guān)116。當(dāng)主開(kāi)關(guān)116為接通時(shí)，副蓄電池68的電壓施加于控制部114而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，控制部114將表示接通主開(kāi)關(guān)116的信號(hào)輸出到BMU104。然后，當(dāng)BMU104接受表示接通主開(kāi)關(guān)116的信號(hào)時(shí)，獲取主蓄電池18的狀態(tài)(步驟SI)。作為主蓄電池18的狀態(tài)，獲取設(shè)在主蓄電池18內(nèi)的所述溫度傳感器、所述電壓傳感器及所述電流傳感器所檢測(cè)出的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)及電流數(shù)據(jù)。此時(shí)，BMU104也可以根據(jù)所獲取的溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)及電流數(shù)據(jù)來(lái)判定主蓄電池18的殘存容量S0C。該殘存容量SOC也包含在主蓄電池18的狀態(tài)內(nèi)。需要說(shuō)明的是，BMU104也可以將主蓄電池18的狀態(tài)發(fā)送到控制部114。圖5所示的時(shí)刻a表示主開(kāi)關(guān)116形成為接通的時(shí)刻。
[0075]需要說(shuō)明的是，當(dāng)接通主開(kāi)關(guān)116時(shí)，自動(dòng)斷電繼電器120形成為接通，副蓄電池68的電力能夠向尾燈58、前照燈76、指示器82及一般電裝設(shè)備118等供給。[0076]接著，電壓傳感器117對(duì)應(yīng)施加于主接觸器106及預(yù)充電接觸器108的副蓄電池68的電壓值(?施加于繼電器線圈152、162的電壓值)進(jìn)行檢測(cè)(步驟S2)。
[0077]接著，BMU104對(duì)在步驟S2中電壓傳感器117所檢測(cè)出的副蓄電池68的電壓值是否大于預(yù)先確定的閾值進(jìn)行判斷(步驟S3)。
[0078]在步驟S3中，當(dāng)判斷為副蓄電池68的電壓值比預(yù)先確定的閾值大時(shí)，BMU104開(kāi)始向預(yù)充電接觸器108的轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)p2，從而接通轉(zhuǎn)換元件172 (步驟S4)。由此，利用因在預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈162中流通電流而產(chǎn)生的磁，使預(yù)充電接觸器108的可動(dòng)觸點(diǎn)166與固定觸點(diǎn)160a、160b接觸(吸附)，預(yù)充電接觸器108形成為接通。
[0079]圖5的時(shí)刻b表示預(yù)充電接觸器108形成為接通的時(shí)刻。根據(jù)步驟S4，總是向預(yù)充電接觸器108的轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)p2，因此預(yù)充電接觸器108的轉(zhuǎn)換元件172形成為始終接通，預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈162為始終通電(吸附通電)。
[0080]在此，在主接觸器106之前接通預(yù)充電接觸器108是為了防止在逆變器電路112等負(fù)載中流通沖擊電流。通過(guò)先接通預(yù)充電接觸器108，被電阻R調(diào)節(jié)了的電流被從主蓄電池18供給且平滑電容器113被預(yù)充電。
[0081]如此，在電壓傳感器117所檢測(cè)出的電壓值大于預(yù)先確定的閾值的情況下，接通預(yù)充電接觸器108，因此在預(yù)充電接觸器108及主接觸器106形成為接通之后，因副蓄電池68的電力不足而導(dǎo)致預(yù)充電接觸器108及主接觸器106的接點(diǎn)分離(可動(dòng)觸點(diǎn)156、166與固定觸點(diǎn)150a、150b、160a、160b分離)，從而能夠預(yù)先防止產(chǎn)生電弧放電的情況。
[0082]接著，BMU104對(duì)開(kāi)始對(duì)預(yù)充電接觸器108的轉(zhuǎn)換元件172的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)P2后是否經(jīng)過(guò)了第一規(guī)定時(shí)間進(jìn)行判斷(步驟S5)。
[0083]在步驟S5中，當(dāng)判斷為從開(kāi)始施加打開(kāi)控制信號(hào)p2后未經(jīng)過(guò)第一規(guī)定時(shí)間時(shí)，直到經(jīng)過(guò)了第一規(guī)定時(shí)間為止停留在步驟S5，當(dāng)判斷為經(jīng)過(guò)了第一規(guī)定時(shí)間時(shí)，BMU104開(kāi)始向主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)pl，從而接通轉(zhuǎn)換元件170 (步驟S6)。由此，利用因在主接觸器106的繼電器線圈152中流通電流而產(chǎn)生的磁，主接觸器106的可動(dòng)觸點(diǎn)156與固定觸點(diǎn)150a、150b接觸(吸附)，主接觸器106形成為接通。
[0084]圖5的時(shí)刻c表示主接觸器106形成為接通的時(shí)刻。根據(jù)步驟S6，總是向主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)pl，因此主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170形成為始終接通，主接觸器106的繼電器線圈152為始終通電(吸附通電)。
[0085]主接觸器106形成為接通，由此能夠?qū)⒅餍铍姵?8的電力供給到電動(dòng)機(jī)16。另外，首先接通預(yù)充電接觸器108，在對(duì)平滑電容器113進(jìn)行了預(yù)充電之后接通主接觸器106，因此能夠抑制沖擊電流的產(chǎn)生。需要說(shuō)明的是，BMU104借助CAN通信將表示接通主接觸器106的信息發(fā)送到控制部114。
[0086]接著，BMU104對(duì)從開(kāi)始對(duì)主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)Pl是否經(jīng)過(guò)了第二規(guī)定時(shí)間進(jìn)行判斷(步驟S7)。
[0087]在步驟S7中，當(dāng)判斷為開(kāi)始施加打開(kāi)控制信號(hào)pl后未經(jīng)過(guò)第二規(guī)定時(shí)間時(shí)，直到經(jīng)過(guò)了第二規(guī)定時(shí)間為止停留在步驟S7，當(dāng)判斷為經(jīng)過(guò)了第二規(guī)定時(shí)間時(shí)，BMU104開(kāi)始對(duì)主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極進(jìn)行PWM控制(步驟S8)。換句話說(shuō)，開(kāi)始以規(guī)定的能效比向主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170的門(mén)極施加打開(kāi)控制信號(hào)pl的PWM控制。由此，主接觸器106的轉(zhuǎn)換元件170以規(guī)定的能效比重復(fù)接通、斷開(kāi)。圖5的時(shí)刻d表示開(kāi)始了 PWM控制的時(shí)刻。通過(guò)進(jìn)行該P(yáng)WM控制，能夠抑制主接觸器106的消耗電力及發(fā)熱量，吸引接點(diǎn)以需要最小限度的電力就足夠了。
[0088]接著，BMU104對(duì)從開(kāi)始PWM控制后是否經(jīng)過(guò)了第三規(guī)定時(shí)間進(jìn)行判斷(步驟S9)。
[0089]在步驟S9中，當(dāng)判斷為從開(kāi)始PWM控制后未經(jīng)過(guò)第三規(guī)定時(shí)間時(shí)，直到經(jīng)過(guò)第三規(guī)定時(shí)間為止停留在步驟S9，當(dāng)判斷為經(jīng)過(guò)了第三規(guī)定時(shí)間時(shí)，BMU104結(jié)束對(duì)預(yù)充電接觸器108的轉(zhuǎn)換元件172施加打開(kāi)控制信號(hào)p2(步驟S10)。由此，預(yù)充電接觸器108形成為斷開(kāi)。圖5的時(shí)刻e表示預(yù)充電接觸器108形成為斷開(kāi)的時(shí)刻。在開(kāi)始PWM控制之后斷開(kāi)預(yù)充電接觸器108，因此即使是在平滑電容器113的預(yù)充電不充分的情況下接通了主接觸器106時(shí)，也能夠減小沖擊電流所帶來(lái)的影響。
[0090]另一方面，在步驟S3中，當(dāng)判斷為副蓄電池68的電壓值大于預(yù)先確定的閾值時(shí)，BMU104點(diǎn)亮指示器82，由此向駕駛員報(bào)告(警告)副蓄電池68的電壓低的情況(步驟Sll)。
[0091]需要說(shuō)明的是，當(dāng)主接觸器106形成為接通時(shí)，控制部114將起動(dòng)信號(hào)輸入到下變換器102并起動(dòng)下變換器102。也可以在下變換器102起動(dòng)后，將由下變換器102降壓了的主蓄電池18的電力供給到尾燈58等。另外，控制部114以座椅開(kāi)關(guān)72及側(cè)支架開(kāi)關(guān)48形成為接通為前提、即以駕駛員就座于座椅70且側(cè)支架46被抬起到規(guī)定的收納位置為前提，根據(jù)油門(mén)傳感器30所檢測(cè)出的加速開(kāi)度而對(duì)逆變器電路112進(jìn)行PWM控制并使電動(dòng)機(jī)16旋轉(zhuǎn)。
[0092]如此，在電壓傳感器117所檢測(cè)出的應(yīng)施加于預(yù)充電接觸器108的副蓄電池68的電壓值大于預(yù)先確定的閾值的情況下，BMU104驅(qū)動(dòng)控制預(yù)充電接觸器108，在主接觸器106之前接通預(yù)充電接觸器108，因此使用由彈性構(gòu)件(彈簧)施力的起動(dòng)電磁型的預(yù)充電接觸器108及主接觸器106，在預(yù)充電接觸器108及主接觸器106形成為接通之后，副蓄電池68的電力變少，預(yù)充電接觸器108及主接觸器106的接點(diǎn)分離而能夠預(yù)先防止產(chǎn)生電弧放電的情況。因此，能夠提供電動(dòng)二輪車(chē)10中的電力供給裝置100，其實(shí)現(xiàn)預(yù)充電接觸器108及主接觸器106的小型化，并且減小副蓄電池68的電壓的降低等對(duì)預(yù)充電接觸器108及主接觸器106帶來(lái)的影響。
[0093]電壓傳感器117對(duì)施加于構(gòu)成預(yù)充電接觸器108的繼電器線圈162的電壓值進(jìn)行檢測(cè)，因此能夠把握副蓄電池68的電壓(余量)，能夠進(jìn)行是否連接預(yù)充電接觸器108的判斷。
[0094]在接通主接觸器106之后開(kāi)始對(duì)主接觸器106進(jìn)行PWM控制，然后，斷開(kāi)預(yù)充電接觸器108，因此在平滑電容器113的預(yù)充電不充分的情況下，即使連接主接觸器106，也能夠減小沖擊電流所帶來(lái)的影響。
[0095]作為監(jiān)視主蓄電池18的狀態(tài)(例如，蓄電池單元、蓄電池組件、或者主蓄電池18整體的溫度和電壓及在主蓄電池18流通的電流等)的蓄電池管理單元而發(fā)揮作用的BMU104,由于作為接觸器控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用，因此能夠縮短BMU104與預(yù)充電接觸器108及主接觸器106之間的距離，因此能夠減小其配線(信號(hào)線128、130)中的電壓下降的影響，從而能夠防止接觸器控制的精度降低。例如，在利用控制部114控制主接觸器106及預(yù)充電接觸器108的情況下，認(rèn)為因該配線變長(zhǎng)而使電壓下降變大，在本實(shí)施方式中能夠防止發(fā)生上述情況。
[0096]當(dāng)接通主開(kāi)關(guān)116時(shí)，BMU104獲取主蓄電池18的狀態(tài)，然后在接通了預(yù)充電接觸器108之后接通主接觸器106，換句話說(shuō)，一個(gè)BMU104擔(dān)負(fù)起蓄電池狀態(tài)收錄與接觸器驅(qū)動(dòng)的任務(wù)，由此能夠縮短起動(dòng)時(shí)間。
[0097]需要說(shuō)明的是，在對(duì)主接觸器106進(jìn)行PWM控制的過(guò)程中，電壓傳感器117周期性地檢測(cè)副蓄電池68的電壓值，在該檢測(cè)出的副蓄電池68的電壓值低于規(guī)定值的情況下，BMU104也可以斷開(kāi)主接觸器106。由此，副蓄電池68的電力變少，主接觸器106的接點(diǎn)分離而能夠預(yù)先防止產(chǎn)生電弧放電的情況。
[0098]以上，雖然使用優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施方式所記載的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式實(shí)施各種變更或改進(jìn)是顯而易見(jiàn)的。實(shí)施了上述變更或改進(jìn)的方式也能夠包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，這根據(jù)專(zhuān)利請(qǐng)求的范圍的記載予以明確。另外，專(zhuān)利請(qǐng)求的范圍所記載的帶有括弧的附圖標(biāo)記為了便于本發(fā)明的理解而與附圖中的附圖標(biāo)記一致進(jìn)行標(biāo)注，并不能解釋成本發(fā)明被標(biāo)注有該附圖標(biāo)記的要素限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)，其具備: 主蓄電池(18)，其通過(guò)連結(jié)多個(gè)蓄電池單元而構(gòu)成； 主接觸器(106)，其通過(guò)接通、斷開(kāi)而進(jìn)行所述主蓄電池(18)與電動(dòng)車(chē)輛(10)的負(fù)載(112)之間的連接、切斷； 預(yù)充電接觸器(108)，其使接通所述主接觸器(106)時(shí)的沖擊電流所帶來(lái)的影響減小，且通過(guò)接通、斷開(kāi)而進(jìn)行所述主蓄電池(18)與所述電動(dòng)車(chē)輛(10)的所述負(fù)載(112)之間的連接、切斷； 副蓄電池(68)，其作為用于驅(qū)動(dòng)所述主接觸器(106)及所述預(yù)充電接觸器(108)的電源； 接觸器控制機(jī)構(gòu)(104)，其進(jìn)行所述主接觸器(106)及所述預(yù)充電接觸器(108)的接通斷開(kāi)的驅(qū)動(dòng)控制， 所述電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)的特征在于， 還具備電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)(117)，該電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)(117)檢測(cè)應(yīng)施加于所述預(yù)充電接觸器(108)的所述副蓄電池(68)的電壓值， 在由所述電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)(117)檢測(cè)出的應(yīng)施加于所述預(yù)充電接觸器(108)的所述副蓄電池(68)的電壓值大于預(yù)先確定的閾值的情況下，所述接觸器控制機(jī)構(gòu)(104)驅(qū)動(dòng)控制所述預(yù)充電接觸器(108)，并在所述主接觸器(106)之前接通所述預(yù)充電接觸器(108)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)，其特征在于， 所述電壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)(117)對(duì)施加于構(gòu)成所述預(yù)充電接觸器(108)的繼電器線圈(162)的電壓值進(jìn)行檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)，其特征在于， 所述接觸器控制機(jī)構(gòu)(104)在接通所述主接觸器(106)之后開(kāi)始對(duì)所述主接觸器(106)進(jìn)行PWM控制，然后，斷開(kāi)所述預(yù)充電接觸器(108)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)，其特征在于， 所述電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)具備監(jiān)視所述主蓄電池(18)的狀態(tài)的蓄電池管理單元(104)， 所述蓄電池管理單元(104)作為所述接觸器控制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車(chē)輛(10)中的電力供給裝置(100)，其特征在于， 當(dāng)主開(kāi)關(guān)(116)被接通時(shí)，所述蓄電池管理單元(104)獲取所述主蓄電池(18)的狀態(tài)，然后，在接通所述預(yù)充電接觸器(108)之后接通所述主接觸器(106)。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK103457309SQ201310201157
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】少覺(jué)功, 黑田一德 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社