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公開番号2025102026
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219193
出願日2023-12-26
発明の名称電動車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類B60L 58/10 20190101AFI20250701BHJP(車両一般)
要約【課題】電動車において昇圧コンバータの昇圧機能低下を抑制する。
【解決手段】車輪を駆動する少なくとも一つのモータと、モータへ電力を供給する電池パックと、電池パックからモータへの供給電力を制御する電力制御ユニットとを備える。電池パックは、少なくとも一つの電池セルと、電池セルからの出力電力を昇圧する第1昇圧コンバータと、第1昇圧コンバータの動作を制御する第1制御装置とを有し、電力制御ユニットは、電池パックからの出力電力を昇圧する第2昇圧コンバータと、第2昇圧コンバータの動作を制御する第2制御装置とを有する。第1制御装置と第2制御装置との少なくとも一方は、第1昇圧コンバータ及び第2昇圧コンバータで予測される各損失に基づいて、第1昇圧コンバータ及び第2昇圧コンバータによる各昇圧幅をそれぞれ決定する処理を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電動車であって、
車輪を駆動する少なくとも一つのモータと、
前記モータへ電力を供給する電池パックと、
前記電池パックから前記モータへの供給電力を制御する電力制御ユニットと、
を備え、
前記電池パックは、少なくとも一つの電池セルと、前記電池セルからの出力電力を昇圧する第１昇圧コンバータと、前記第１昇圧コンバータの動作を制御する第１制御装置とを有し、
前記電力制御ユニットは、前記電池パックからの出力電力を昇圧する第２昇圧コンバータと、前記第２昇圧コンバータの動作を制御する第２制御装置とを有し、
前記第１制御装置と前記第２制御装置との少なくとも一方は、前記第１昇圧コンバータ及び前記第２昇圧コンバータで予測される各損失に基づいて、前記第１昇圧コンバータ及び前記第２昇圧コンバータによる各昇圧幅をそれぞれ決定する処理を実行するように構成され、
前記処理では、前記第２昇圧コンバータの温度に関連する指標が、所定の閾値を上回るときに、前記第１昇圧コンバータによる前記昇圧幅に対して下限値が設定される、
電動車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電動車に関する。ここでいう電動車とは、モータによって車輪を駆動する車両を広く意味し、例えば、バッテリ電動車、ハイブリッド電動車、プラグインハイブリッド電動車、燃料電池電動車が含まれる。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、電動車が記載されている。この電動車は、車輪を駆動するモータと、モータへ電力を供給する電池パックと、電池パックからモータへの供給電力を制御する電力制御ユニットとを備える。電力制御ユニットには、電池パックからの出力電力を昇圧する昇圧コンバータが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－９８８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電動車において、電動車の航続性能を向上させるために、大容量の電池を採用することが考えられる。しかしながら、電池の容量と出力電圧との間には、背反する関係性が存在する。従って、大容量の電池を採用した場合に、モータ等に必要とされるシステム電圧に対して、電池の出力電圧が不足するおそれがある。これを避けるためには、電池パックにも昇圧コンバータを設けることが考えられる。この場合、電池パックの昇圧コンバータと、電力制御ユニットの昇圧コンバータとが直列に接続される。従って、必要とされるシステム電圧に対して、それら二つの昇圧コンバータによる各昇圧幅を、適切に決定することが重要となる。特に、電力制御ユニットでは、その昇圧コンバータに温度異常が生じると、昇圧コンバータの動作が制限されることも多く、その結果、必要とされるシステム電圧が得られないおそれがある。
【０００５】
上記を鑑みて、本明細書は、昇圧コンバータの温度異常を回避しつつ、二つの昇圧コンバータによる各昇圧幅を、適切に決定するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する技術は、モータによって車輪を駆動する電動車に具現化される。この電動車は、車輪を駆動する少なくとも一つのモータと、モータへ電力を供給する電池パックと、電池パックから前記モータへの供給電力を制御する電力制御ユニットとを備える。電池パックは、少なくとも一つの電池セルと、電池セルからの出力電力を昇圧する第１昇圧コンバータと、第１昇圧コンバータの動作を制御する第１制御装置とを有する。電力制御ユニットは、電池パックからの出力電力を昇圧する第２昇圧コンバータと、第２昇圧コンバータの動作を制御する第２制御装置とを有する。
【０００７】
第１制御装置と第２制御装置との少なくとも一方は、第１昇圧コンバータ及び第２昇圧コンバータで予測される各損失に基づいて、第１昇圧コンバータ及び第２昇圧コンバータによる各昇圧幅をそれぞれ決定する処理を実行するように構成されている。但し、この処理では、第２昇圧コンバータの温度に関連する指標が、所定の閾値を上回るときに、第１昇圧コンバータによる昇圧幅に対して下限値が設定される。これにより、各昇圧コンバータにおける損失の低減よりも、第２昇圧コンバータの温度上昇を抑制することが優先される。
【０００８】
即ち、上記した構成によると、通常は、第１昇圧コンバータ及び第２昇圧コンバータにおける各損失を監視しながら、二つの昇圧コンバータによる各昇圧幅がそれぞれ決定される。これにより、モータに必要とされるシステム電圧に対して、例えば二つの昇圧コンバータにおける損失の合計が最小となるように、二つの昇圧コンバータに昇圧分担させることができる。その一方で、第２昇圧コンバータの温度に関連する指標（例えば、昇圧素子の温度や冷却水温）が、所定の閾値を上回るときは、第１昇圧コンバータによる昇圧幅に対して下限値が設定される。第１昇圧コンバータに対して下限値が設定されることで、第２昇圧コンバータに配分される昇圧幅にも、実質的に上限値が設定されることになり、第２昇圧コンバータの温度上昇が抑制される。このように、本技術によると、昇圧コンバータの温度異常を回避しつつ、二つの昇圧コンバータによる各昇圧幅を、適切に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
電動車２の構成を示すブロック図である。
第１制御装置２６及び第２制御装置３４が実行する一連の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、実施例の電動車２について説明する。一例ではあるが、本実施例の電動車２は、いわゆるプラグインハイブリッド電動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ－ｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）である。なお、本実施例で説明する構成は、プラグインハイブリッド電動車に限られず、他の種類の電動車にも同様に採用することができる。但し、プラグインハイブリッド電動車（又はハイブリッド電動車）では、例えばバッテリ電動車と比較して、電池パック２０の搭載スペースが限られるという事情があり、このような電動車において、本技術は好適に採用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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