(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6309142
(24)【登録日】2018年3月23日
(45)【発行日】2018年4月11日
(54)【発明の名称】電気自動車用の緊急始動装置
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20180402BHJP
B60L 11/18 20060101ALI20180402BHJP
B60R 16/033 20060101ALI20180402BHJP
【FI】
H02J7/00 P
H02J7/00 303C
B60L11/18 A
B60R16/033 D
【請求項の数】7
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2017-105955(P2017-105955)
(22)【出願日】2017年5月29日
【審査請求日】2017年5月29日
(31)【優先権主張番号】105139785
(32)【優先日】2016年12月2日
(33)【優先権主張国】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】596009559
【氏名又は名称】姚 立和
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(72)【発明者】
【氏名】劉 錦釧
(72)【発明者】
【氏名】姚 立和
【審査官】
古河 雅輝
(56)【参考文献】
【文献】
特開2001−320807(JP,A)
【文献】
特開2008−219953(JP,A)
【文献】
特開2015−136275(JP,A)
【文献】
米国特許出願公開第2016/0036250(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60L 1/00− 3/12
B60L 7/00−13/00
B60L 15/00−15/42
B60R 16/00−17/02
H01M 10/42−10/48
H02J 7/00− 7/12
H02J 7/34−11/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高電圧パワーバッテリー、モータードライバ、高電圧制御ボックス、車両コントローラ、低電圧DCバッテリー、DC/DCコンバータ、起動スイッチ及び緊急始動機を備えている電気自動車用の緊急始動装置であって、
上記モータードライバはパワーモーターを駆動し、
上記高電圧制御ボックスは、上記高電圧パワーバッテリーに電気的に接続された入力ポートと、上記モータードライバに電気的に接続された出力ポートとを備え、
上記車両コントローラは上記高電圧制御ボックスに電気的に接続されて上記高電圧制御ボックスをオン又はオフにし、上記高電圧制御ボックスがオンになると、上記高電圧パワーバッテリーは上記高電圧制御ボックスを介して上記モータードライバに電力を供給し、上記モータードライバが上記パワーモーターを駆動し、
上記DC/DCコンバータは上記低電圧DCバッテリーと上記高電圧制御ボックスの上記出力ポートとの間に電気的に接続され、上記高電圧制御ボックスがオンになると、上記高電圧パワーバッテリーはさらに電力を供給して上記DC/DCコンバータを介して上記低電圧DCバッテリーを充電し、
上記起動スイッチは上記低電圧DCバッテリーと上記車両コントローラとの間に電気的に接続され、上記起動スイッチがオンになると、上記低電圧DCバッテリーは上記起動スイッチを介して上記車両コントローラに電力を供給し、
上記緊急始動機はスイッチモジュールとスイッチ制御モジュールとを備え、
上記スイッチモジュールは上記高電圧パワーバッテリーと上記DC/DCコンバータとの間に電気的に接続され、
上記スイッチ制御モジュールは上記スイッチモジュールに電気的に接続されて上記スイッチモジュールをオン又はオフにし、上記スイッチモジュールがオンになると、上記高電圧パワーバッテリーが上記スイッチモジュールを介して上記DC/DCコンバータに電気的に接続されて上記DC/DCコンバータを介して上記低電圧DCバッテリーを充電することを特徴とする緊急始動装置。
【請求項2】
上記高電圧パワーバッテリーは第1正極ポート及び第1負極ポートを備え、
上記高電圧制御ボックスの上記入力ポートは第2入力正極及び第2入力負極を備え、
上記高電圧制御ボックスの上記出力ポートは第2出力正極及び第2出力負極を備え、
上記高電圧パワーバッテリーの上記第1正極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2入力正極に電気的に接続され、
上記高電圧パワーバッテリーの上記第1負極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2入力負極に電気的に接続され、
上記車両コントローラは正極ポート及び負極ポートを備え、
上記低電圧DCバッテリーは第3正極ポート及び第3負極ポートを備え、
上記低電圧DCバッテリーの上記第3負極ポートは上記車両コントローラの上記負極ポートに電気的に接続され、
上記DC/DCコンバータは、第4入力正極ポート、第4入力負極ポート、第4出力正極ポート及び第4出力負極ポートを備え、
上記DC/DCコンバータの上記第4出力正極ポートは上記低電圧DCバッテリーの上記第3正極ポートに電気的に接続され、
上記DC/DCコンバータの上記第4出力負極ポートは上記低電圧DCバッテリーの上記第3負極ポートに電気的に接続され、
上記起動スイッチは、共通端子、オフ端子及び電源端子を備え、
上記起動スイッチの上記共通端子は選択的に上記起動スイッチの上記オフ端子又は上記電源端子に電気的に接続され、
上記起動スイッチの上記共通端子は上記低電圧DCバッテリーの上記第3正極ポートに電気的に接続され、
上記起動スイッチの上記電源端子は上記車両コントローラの上記正極ポートに電気的に接続され、
上記緊急始動機の上記スイッチモジュールは、スイッチユニット、第1ダイオード、第5入力正極、第5入力負極、第5出力正極、第5出力負極及び第6正極ポートを備え、
上記スイッチユニットは第1スイッチ及び第2スイッチを備え、
上記スイッチユニットの上記第1スイッチは上記第5入力正極と上記第5出力正極との間に電気的に接続され、
上記スイッチユニットの上記第2スイッチは上記第5入力負極と上記第5出力負極との間に電気的に接続され、
上記第1ダイオードのアノードは上記第6正極ポートに電気的に接続され、
上記第1ダイオードのカソードは上記第5出力正極に電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5入力正極は上記高電圧パワーバッテリーの上記第1正極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5入力負極は上記高電圧パワーバッテリーの上記第1負極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5出力正極は上記DC/DCコンバータの上記第4入力正極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5出力負極は上記DC/DCコンバータの上記第4入力負極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第6正極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2出力正極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の緊急始動装置。
【請求項3】
上記緊急始動機の上記スイッチ制御モジュールはボタンであり、
上記ボタンが押下されると、上記スイッチモジュールの上記第1スイッチ及び上記第2スイッチがオンになることを特徴とする請求項2に記載の緊急始動装置。
【請求項4】
上記高電圧パワーバッテリーは第1正極ポート及び第1負極ポートを備え、
上記高電圧制御ボックスの上記入力ポートは第2入力正極及び第2入力負極を備え、
上記高電圧制御ボックスの上記出力ポートは第2出力正極及び第2出力負極を備え、
上記高電圧パワーバッテリーの上記第1正極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2入力正極に電気的に接続され、
上記高電圧パワーバッテリーの上記第1負極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2入力負極に電気的に接続され、
上記車両コントローラは正極ポート及び負極ポートを備え、
上記低電圧DCバッテリーは第3正極ポート及び第3負極ポートを備え、
上記低電圧DCバッテリーの上記第3負極ポートは上記車両コントローラの上記負極ポートに電気的に接続され、
上記DC/DCコンバータは、第4入力正極ポート、第4入力負極ポート、第4出力正極ポート及び第4出力負極ポートを備え、
上記DC/DCコンバータの上記第4出力正極ポートは上記低電圧DCバッテリーの上記第3正極ポートに電気的に接続され、
上記DC/DCコンバータの上記第4出力負極ポートは上記低電圧DCバッテリーの第3負極ポートに電気的に接続され、
上記起動スイッチは、共通端子、オフ端子、電源端子、オン端子及びスタート端子を備え、
上記起動スイッチの上記共通端子は、選択的に、上記起動スイッチの上記オフ端子、上記電源端子、上記オン端子又は上記スタート端子に電気的に接続され、
上記起動スイッチの上記共通端子は上記低電圧DCバッテリーの上記第3正極ポートに電気的に接続され、
上記起動スイッチの上記電源端子は上記車両コントローラの上記正極ポートに電気的に接続され、
上記緊急始動機の上記スイッチモジュールは、スイッチユニット、第1ダイオード、第5入力正極、第5入力負極、第5出力正極、第5出力負極及び第6正極ポートを備え、
上記スイッチユニットは第1スイッチ及び第2スイッチを備え、
上記スイッチユニットの上記第1スイッチは上記第5入力正極と上記第5出力正極との間に電気的に接続され、
上記スイッチユニットの上記第2スイッチは上記第5入力負極と上記第5出力負極との間に電気的に接続され、
第1ダイオードのアノードは上記第6正極ポートに電気的に接続され、
上記第1ダイオードのカソードは上記第5出力正極に電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5入力正極は上記高電圧パワーバッテリーの上記第1正極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5入力負極は上記高電圧パワーバッテリーの上記第1負極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5出力正極は上記DC/DCコンバータの上記第4入力正極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第5出力負極は上記DC/DCコンバータの上記第4入力負極ポートに電気的に接続され、
上記スイッチモジュールの上記第6正極ポートは上記高電圧制御ボックスの上記第2出力正極に電気的に接続され、
上記緊急始動機の上記スイッチ制御モジュールは第7正極ポート及び第7負極ポートをさらに備え、
上記第7正極ポートは上記起動スイッチの上記スタート端子に電気的に接続され、
上記スイッチユニットは継電器であり、入力回路及び出力回路を備え、
上記スイッチユニットの上記入力回路は上記スイッチ制御モジュールの上記第7正極ポートと上記第7負極ポートとの間に電気的に接続され、
上記スイッチユニットの上記出力回路は上記第1スイッチ及び上記第2スイッチから構成されることを特徴とする請求項1に記載の緊急始動装置。
【請求項5】
上記緊急始動機の上記スイッチ制御モジュールは、第2ダイオード、第8接続ポート及び第9接続ポートをさらに備え、
上記第2ダイオードのアノードは上記第8接続ポートに電気的に接続され、
上記第2ダイオードのカソードは上記第9接続ポートに電気的に接続され、
上記第8接続ポートは上記起動スイッチの上記オン端子に電気的に接続され、
上記第9接続ポートは上記起動スイッチの上記電源端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の緊急始動装置。
【請求項6】
上記緊急始動機の上記スイッチ制御モジュールは第3ダイオード、第4ダイオード及び電源接続ユニットをさらに備え、
上記第3ダイオードは上記スイッチ制御モジュールの第7正極ポートと上記スイッチユニットの上記入力回路との間に電気的に接続され、
上記第3ダイオードのアノードは上記スイッチ制御モジュールの上記第7正極ポートに電気的に接続され、
上記第3ダイオードのカソードは上記スイッチユニットの上記入力回路に電気的に接続され、
上記電源接続ユニットは第10正極接続ポート及び第10負極接続ポートを備え、
上記電源接続ユニットの上記第10正極接続ポートは上記第4ダイオードのアノードに電気的に接続され、
上記電源接続ユニットの上記第10負極接続ポートは上記第7負極ポートに電気的に接続され、
上記第4ダイオードのカソードは上記第3ダイオードの上記カソードに電気的に接続されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の緊急始動装置。
【請求項7】
上記電源接続ユニットはUSB接続ポートであることを特徴とする請求項6に記載の緊急始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気自動車用の緊急始動装置に関し、特に低電圧バッテリーの電力が不足して電気自動車が始動できなくなった際に、電気自動車を始動させるための緊急始動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
台湾実用新案第M519082号に記載のように、従来のハイブリッド電気自動車は、エンジンモジュール及び電気モーターモジュールを備えている。ハイブリッド電気自動車を駆動させるための動力源としては石油又は電力が使用されうる。
【0003】
図4を参照して、ハイブリッド電気自動車は、エンジンモジュール41、電気モーターモジュール42、高電圧バッテリーモジュール43、変速機44、永久磁石モーター45、低電圧バッテリーモジュール46、変圧器47、電子アセンブリ機器48及びドライブシャフト49を備えている。
【0004】
エンジンモジュール41は石油を動力源とし、電気モーターモジュール42は電力を動力源とする。変速機44はエンジンモジュール41又は電気モーターモジュール42に選択的に接続されている。
【0005】
変速機44がエンジンモジュール41に接続されている場合、ハイブリッド電気自動車は石油を動力源としてエンジンモジュール41を駆動することができる。また、エンジンモジュール41は変速機44を介してドライブシャフト49をさらに駆動することができ、これによりハイブリッド電気自動車が駆動されうる。
【0006】
変速機44が電気モーターモジュール42に接続されている場合、ハイブリッド電気自動車は、電力を動力源として電気モーターモジュール42を駆動することができる。また、電気モーターモジュール42は変速機44を介してドライブシャフト49をさらに駆動することができ、これによりハイブリッド電気自動車が駆動されうる。
【0007】
高電圧バッテリーモジュール43は電気モーターモジュール42に電気的に接続されており、電気モーターモジュール42に電力を供給する。変圧器47は高電圧バッテリーモジュール43と低電圧バッテリーモジュール46との間に電気的に接続されており、高電圧バッテリーモジュール43が供給する電力は変圧器47によって変換され、これにより低電圧バッテリーモジュール46が充電される。
【0008】
さらに、低電圧バッテリーモジュール46はさらに電子アセンブリ機器48に電気的に接続されており、電子アセンブリ機器48に電力を供給する。
【0009】
永久磁石モーター45はエンジンモジュール41に接続されており、エンジンモジュール41によって駆動されることで電力を発生させる。永久磁石モーター45はさらに変圧器47及び高電圧バッテリーモジュール43にも電気的に接続されており、永久磁石モーター45により生じた電力は変圧器47によって変換され、これにより高電圧バッテリーモジュール43が充電される。
【0010】
高電圧バッテリーモジュール43は、電子アセンブリ機器48のプロセッサにより制御されることにより、電気モーターモジュール42に電力を供給するとともにハイブリッド電気自動車の意図しない突然の加速(SUA)を防止する。
【0011】
低電圧バッテリーモジュール46の電力がなくなると、電子アセンブリ機器48が正常に動作できなくなる。よって、電子アセンブリ機器48のプロセッサが高電圧バッテリーモジュール43を制御できなくなり、高電圧バッテリーモジュール43が電気モーターモジュール42に電力を供給できなくなる。その結果、ハイブリッド電気自動車を電力によって駆動することができなくなる。
【0012】
一方、エンジンモジュール41は永久磁石モーター45を駆動することができ、永久磁石モーター45は電力を発生させることができる。そのため、永久磁石モーター45によって生じた電力は変圧器47によって変換され、これにより低電圧バッテリーモジュール46が充電される。よって、ハイブリッド電気自動車を正常に駆動することができる。
【0013】
ところが、エンジンモジュール41を備えていない電気自動車もある。そのような電気自動車は電力のみを動力源とする。低電圧バッテリーモジュール46の電力がなくなると、電子アセンブリ機器48が正常に動作できなくなり、高電圧バッテリーモジュール43を制御して電気自動車を駆動することができなくなる。さらに、永久磁石モーター45がエンジンモジュール41によって駆動されず、電力を発生させられないため、低電圧バッテリーモジュール46が充電できなくなる。
【0014】
従って、高電圧バッテリーモジュール43に電力があっても、高電圧バッテリーモジュール43は電気モーターモジュール42に電力を供給することができない。低電圧バッテリーモジュール46に電力がないため、電子アセンブリ機器48は高電圧バッテリーモジュール43を正常に制御して電気モーターモジュール42に電力を供給することができない。そのため、電気自動車を駆動することができない。低電圧バッテリーモジュール46を充電して電気自動車を駆動可能にするためには、ユーザーが外部の電力源を見つける必要がある。よって、電気自動車を改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明は電気自動車用の緊急始動装置を提供することを目的とする。低電圧バッテリーの電力が不足して電気自動車が始動できなくなった場合、電気自動車用の緊急始動装置によって電気自動車を駆動させることができる。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記の目的を達成するため、緊急始動装置は、高電圧パワーバッテリー、モータードライバ、高電圧制御ボックス、車両コントローラ、低電圧DCバッテリー、DC/DCコンバータ、起動スイッチ及び緊急始動機を備えている。
【0017】
モータードライバはパワーモーターを駆動する。
【0018】
高電圧制御ボックスは入力ポート及び出力ポートを備えている。高電圧制御ボックスの入力ポートは高電圧パワーバッテリーに電気的に接続され、高電圧制御ボックスの出力ポートはモータードライバに電気的に接続されている。
【0019】
車両コントローラは高電圧制御ボックスに電気的に接続され、高電圧制御ボックスをオン又はオフにする。高電圧制御ボックスがオンになると、高電圧パワーバッテリーは高電圧制御ボックスを介してモータードライバに電力を供給し、モータードライバがパワーモーターを駆動することができるようになる。
【0020】
DC/DCコンバータは低電圧DCバッテリーと高電圧制御ボックスの出力ポートとの間に電気的に接続されている。高電圧制御ボックスがオンになると、高電圧パワーバッテリーは高電圧制御ボックスを介してDC/DCコンバータに電気的に接続され、DC/DCコンバータを介して低電圧DCバッテリーを充電する。
【0021】
起動スイッチは低電圧DCバッテリーと車両コントローラとの間に電気的に接続されている。起動スイッチがオンになると、低電圧DCバッテリーは起動スイッチを介して車両コントローラに電力を供給する。
【0022】
緊急始動機は、スイッチモジュール及びスイッチ制御モジュールを備えている。
【0023】
スイッチモジュールは高電圧パワーバッテリーとDC/DCコンバータとの間に電気的に接続されている。
【0024】
スイッチ制御モジュールはスイッチモジュールに電気的に接続され、スイッチモジュールをオン又はオフにする。スイッチモジュールがオンになると、高電圧パワーバッテリーはスイッチモジュールを介してDC/DCコンバータに電気的に接続され、DC/DCコンバータを介して低電圧DCバッテリーを充電する。
【0025】
低電圧DCバッテリーの電力が足りなくなると、起動スイッチがオンになっても、低電圧DCバッテリーは車両コントローラに十分に電力を供給することができず、車両コントローラは正常に動作できなくなる。さらに、車両コントローラは高電圧制御ボックスをオンにすることができなくなる。
【0026】
つまり、高電圧パワーバッテリーは高電圧制御ボックスを介してモータードライバ及びDC/DCコンバータに電力を供給することができなくなる。よって、高電圧パワーバッテリーはDC/DCコンバータを介して低電圧DCバッテリーを充電することができない。
【発明の効果】
【0027】
一方、本発明は、緊急始動機をさらに備えている。ユーザーは緊急始動機のスイッチ制御モジュールを操作してスイッチモジュールをオンにすることができる。よって、高電圧パワーバッテリーはスイッチモジュールを介してDC/DCコンバータに電気的に接続され、高電圧パワーバッテリーはスイッチモジュール及びDC/DCコンバータを介してさらに低電圧DCバッテリーを充電することができる。低電圧DCバッテリーは充電され、電力が足りた状態となる。よって、低電圧DCバッテリーは車両コントローラに十分に電力を供給することができ、車両コントローラが正常に動作して高電圧制御ボックスがオンとなる。これにより、電気自動車を正常に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【
図1】電気自動車用の緊急始動装置を表すブロック図である。
【
図2】
図1に示す緊急始動装置の第1実施形態を表すブロック図である。
【
図3】
図1に示す緊急始動装置の第2実施形態を表すブロック図である。
【
図4】従来のハイブリッド電気自動車を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
図1を参照して、本発明は電気自動車用の緊急始動装置である。緊急始動装置は、高電圧パワーバッテリー11、モータードライバ12、高電圧制御ボックス13、車両コントローラ14、低電圧DCバッテリー15、DC/DCコンバータ16、起動スイッチ17及び緊急始動機18を備えている。
【0030】
モータードライバ12は電気自動車のパワーモーター121を駆動する。
【0031】
高電圧制御ボックス13は入力ポート及び出力ポートを備えている。高電圧制御ボックス13の入力ポートは高電圧パワーバッテリー11に電気的に接続されており、高電圧制御ボックス13の出力ポートはモータードライバ12に電気的に接続されている。車両コントローラ14は高電圧制御ボックス13に電気的に接続され、高電圧制御ボックス13をオン又はオフにする。高電圧制御ボックス13がオンになると、高電圧制御ボックス13はモータードライバ12に電力を供給し、モータードライバ12はパワーモーター121を駆動することができる。
【0032】
DC/DCコンバータ16は低電圧DCバッテリー15と高電圧制御ボックス13の出力ポートとの間に電気的に接続されている。高電圧制御ボックス13がオンになると、高電圧パワーバッテリー11が高電圧制御ボックス13を介してDC/DCコンバータ16に電気的に接続され、DC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電する。
【0033】
起動スイッチ17は、低電圧DCバッテリー15と車両コントローラ14との間に電気的に接続されている。起動スイッチ17がオンになると、低電圧DCバッテリー15が起動スイッチ17を介して車両コントローラ14に電力を供給する。
【0034】
緊急始動機18は、スイッチモジュール181及びスイッチ制御モジュール182を備えている。スイッチモジュール181は高電圧パワーバッテリー11とDC/DCコンバータ16との間に電気的に接続されている。スイッチ制御モジュール182はスイッチモジュール181に電気的に接続され、スイッチモジュール181をオン又はオフにする。スイッチモジュール181がオンになると、高電圧パワーバッテリー11がスイッチモジュール181を介してDC/DCコンバータ16に電気的に接続され、DC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電する。
【0035】
低電圧DCバッテリー15の電力が足りなくなると、起動スイッチ17がオフ端子(OFF)から電源端子(ACC)まで回されて共通端子(COM)が電源端子(ACC)に電気的に接続されたとしても、低電圧DCバッテリー15は車両コントローラ14に十分に電力を供給することができない。よって、車両コントローラ14が正常に動作することができず、さらに、車両コントローラ14は高電圧制御ボックス13をオンにすることができない。
【0036】
すなわち、高電圧パワーバッテリー11は高電圧制御ボックス13を介してモータードライバ12及びDC/DCコンバータ16に電力を供給することができない。よって、高電圧パワーバッテリー11はDC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電することができない。
【0037】
一方、本発明は、緊急始動機18をさらに備えている。ユーザーは緊急始動機18のスイッチ制御モジュール182を操作してスイッチモジュール181をオンにすることができる。よって、高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181を介してDC/DCコンバータ16に電気的に接続され、さらに、高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181及びDC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電することができる。低電圧DCバッテリー15は充電され、電力が足りた状態となる。低電圧DCバッテリー15は車両コントローラ14に十分に電力を供給することができるようになり、車両コントローラ14が正常に動作して高電圧制御ボックス13がオンとなる。これにより、電気自動車を正常に駆動することができる。
【0038】
図2は、緊急始動装置の第1実施形態を図示している。第1実施形態において、高電圧パワーバッテリー11は第1正極ポートO/P1+及び第1負極ポートO/P1−を備えている。高電圧制御ボックス13の入力ポートは第2入力正極ポートI/P2+及び第2入力負極ポートI/P2−を備えている。高電圧パワーバッテリー11の第1正極ポートO/P1+は高電圧制御ボックス13の第2入力正極ポートI/P2+に電気的に接続されている。高電圧パワーバッテリー11の第1負極ポートO/P1−は高電圧制御ボックス13の第2入力負極ポートI/P2−に電気的に接続されている。
【0039】
高電圧制御ボックス13の出力ポートは第2出力正極ポートO/P2+及び第2出力負極ポートO/P2を備えている。
【0040】
車両コントローラ14は正極ポートI/P+及び負極ポートI/P−を備えている。
【0041】
低電圧DCバッテリー15は第3正極ポートO/P3+及び第3負極ポートO/P3−を備えている。低電圧DCバッテリー15の第3負極ポートO/P3−は車両コントローラ14の負極ポートI/P−に電気的に接続されている。
【0042】
DC/DCコンバータ16は、第4入力正極ポートI/P4+、第4入力負極ポートI/P4−、第4出力正極ポートO/P4+及び第4出力負極ポートO/P4−を備えている。DC/DCコンバータ16の第4出力正極ポートO/P4+は低電圧DCバッテリー15の第3正極ポートO/P3+に電気的に接続されている。DC/DCコンバータ16の第4出力負極ポートO/P4−は低電圧DCバッテリー15の第3負極ポートO/P3−に電気的に接続されている。
【0043】
起動スイッチ17は共通端子(COM)、オフ端子(OFF)及び電源端子(ACC)を備えている。起動スイッチ17の共通端子(COM)は、選択的に、オフ端子(OFF)又は電源端子(ACC)に電気的に接続されている。起動スイッチ17の共通端子(COM)は、低電圧DCバッテリー15の第3正極ポートO/P3+に電気的に接続されている。起動スイッチ17の電源端子(ACC)は車両コントローラ14の正極ポートI/P+に電気的に接続されている。第1実施形態において、起動スイッチ17は点火スイッチである。ユーザーは鍵を点火スイッチに差し込んで回すことで、共通端子(COM)をオフ端子(OFF)又は電源端子(ACC)に電気的に接続することができる。
【0044】
緊急始動機18のスイッチモジュール181は、スイッチユニット1811、第1ダイオードD1、第5入力正極I/P5+、第5入力負極I/P5−、第5出力正極O/P5+、第5出力負極O/P5−及び第6正極ポートI/P6+を備えている。第1実施形態において、スイッチユニット1811は、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2を備えている。スイッチユニット1811の第1スイッチSW1は第5入力正極I/P5+と第5出力正極O/P5+との間に電気的に接続されており、スイッチユニット1811の第2スイッチSW2は第5入力負極I/P5−と第5出力負極O/P5−との間に電気的に接続されている。第1ダイオードD1のアノードは第6正極ポートI/P6+に電気的に接続されており、第1ダイオードD1のカソードは第5出力正極O/P5+に電気的に接続されている。
【0045】
スイッチモジュール181の第5入力正極I/P5+は高電圧パワーバッテリー11の第1正極ポートO/P1+にさらに電気的に接続されており、スイッチモジュール181の第5入力負極I/P5−は高電圧パワーバッテリー11の第1負極ポートO/P1−にさらに電気的に接続されている。スイッチモジュール181の第5出力正極O/P5+はDC/DCコンバータ16の第4入力正極ポートI/P4+にさらに電気的に接続されており、スイッチモジュール181の第5出力負極O/P5−はDC/DCコンバータ16の第4入力負極ポートI/P4−にさらに電気的に接続されている。スイッチモジュール181の第6正極ポートI/P6+は高電圧制御ボックス13の第2出力正極ポートO/P2+にさらに電気的に接続されている。
【0046】
第1実施形態において、緊急始動機18のスイッチ制御モジュール182はボタンである。ユーザーがこのボタンを押下すると、スイッチモジュール181の第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンになる。
【0047】
よって、低電圧DCバッテリー15の電力が足りなくなると、ユーザーはスイッチ制御緊急始動機18のモジュール182を押下する。すると、スイッチモジュール181の第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンになり、高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181を介してDC/DCコンバータ16にさらに電気的に接続することができる。高電圧パワーバッテリー11がスイッチモジュール181及びDC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電することができるようになり、低電圧DCバッテリー15は車両コントローラ14に十分に電力を供給することができる。そのため、電気自動車の緊急始動が可能となる。
【0048】
図3は、緊急始動装置の第2実施形態を図示している。第2実施形態においては、起動スイッチ17はオン端子(ON)及びスタート端子(START)をさらに備えている。起動スイッチ17の共通端子(COM)は、選択的に、オフ端子(OFF)、電源端子(ACC)、オン端子(ON)、又はスタート端子(START)に電気的に接続される。第2実施形態において、起動スイッチ17は点火スイッチである。ユーザーは点火スイッチに鍵を差し込んで回ことで、共通端子(COM)をオフ端子(OFF)、電源端子(ACC)、オン端子(ON)、スタート端子(START)のいずれかに電気的に接続することができる。ユーザーが鍵を回して共通端子(COM)をスタート端子(START)に電気的に接続すると、鍵はばねによってオン端子(ON)に押し戻され、共通端子(COM)はオン端子(ON)に接続される。
【0049】
緊急始動機18のスイッチ制御モジュール182は第2ダイオードD2、第7正極ポートI/P7+、第8接続ポートI/P8及び第9接続ポートI/P9をさらに備えている。第2ダイオードD2のアノードは第8接続ポートI/P8に電気的に接続されており、第2ダイオードD2のカソードは第9接続ポートI/P9に電気的に接続されている。
【0050】
第7正極ポートI/P7+は起動スイッチ17のスタート端子(START)にさらに電気的に接続されている。第8接続ポートI/P8起動スイッチ17のオン端子(ON)にさらに電気的に接続されている。第9接続ポートI/P9は起動スイッチ17の電源端子(ACC)にさらに電気的に接続されている。
【0051】
緊急始動機18のスイッチ制御モジュール182は第7負極ポートI/P7−をさらに備えている。第2実施形態において、スイッチユニット1811は継電器であり、入力回路1812及び出力回路を備えている。入力回路1812は、スイッチ制御モジュール182の第7正極ポートI/P7+と第7負極ポートI/P7−との間に電気的に接続されている。スイッチユニット1811の出力回路は第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2で構成されている。
【0052】
低電圧DCバッテリー15の電力が足りなくなると、ユーザーが起動スイッチ17に差し込んだ鍵をオフ端子(OFF)から電源端子(ACC)まで回して共通端子(COM)電源端子(ACC)に電気的に接続しようとしても、低電圧DCバッテリー15は車両コントローラ14に十分に電力を供給することができない。よって、車両コントローラ14が正常に動作することができず、さらに、車両コントローラ14は高電圧制御ボックス13をオンにすることができない。
【0053】
ユーザーは、起動スイッチ17に差し込んだ鍵をさらにスタート端子(START)まで回すことで、共通端子(COM)をスタート端子(START)に電気的に接続することができる。低電圧DCバッテリー15の電力は車両コントローラ14が正常に動作するのには足りないが、低電圧DCバッテリー15にはまだ電力が残っている場合がある。ユーザーが起動スイッチ17に差し込んだ鍵をさらにスタート端子(START)まで回して、共通端子(COM)をスタート端子(START)に電気的に接続させると、低電圧DCバッテリー15はスイッチユニット1811の入力回路1812に電気的に接続することができる。よって、低電圧DCバッテリー15はスイッチユニット1811の入力回路1812に電力を供給することができるようになり、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンになる。さらに、高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181を介してDC/DCコンバータ16に電気的に接続することができる。高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181及びC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電することができる。
【0054】
また、起動スイッチ17に差し込まれた鍵がばねによってオン端子(ON)まで押し戻されると、共通端子(COM)はオン端子(ON)に電気的に接続される。低電圧DCバッテリー15は共通端子(COM)、オン端子(ON)、第8接続ポートI/P8、第2ダイオードD2及び第9接続ポートI/P9を介して電源端子(ACC)に接続される。さらに、低電圧DCバッテリー15は電源端子(ACC)を介して車両コントローラ14に電気的に接続される。
【0055】
低電圧DCバッテリー15は高電圧パワーバッテリー11によって充電され、車両コントローラ14に電気的に接続されるため、低電圧DCバッテリー15の電力が足りた状態となり、車両コントローラ14に電力を供給することができるようになる。よって、車両コントローラ14が正常に動作できるようになり、電気自動車の緊急始動が可能となる。
【0056】
緊急始動機18のスイッチ制御モジュール182は、第3ダイオードD3、第4ダイオードD4及び電源接続ユニット1821をさらに備えている。第3ダイオードD3はスイッチ制御モジュール182の第7正極ポートI/P7+とスイッチユニット1811の入力回路1812との間に電気的に接続されている。第3ダイオードD3のアノードはスイッチ制御モジュール182の第7正極ポートI/P7+に電気的に接続され、第3ダイオードD3のカソードはスイッチユニット1811の入力回路1812に電気的に接続される。
【0057】
電源接続ユニット1821は第10正極接続ポートI/P10+及び第10負極接続ポートI/P10−を備えている。電源接続ユニット1821の第10正極接続ポートI/P10+は第4ダイオードD4のアノードに電気的に接続され、第4ダイオードD4のカソードは第3ダイオードD3のカソードに電気的に接続されている。電源接続ユニット1821の第10負極接続ポートI/P10−は第7負極ポートI/P7−に電気的に接続されている。第2実施形態において、電源接続ユニット1821はUSB接続ポートである。
【0058】
低電圧DCバッテリー15の電力が完全になくなると、低電圧DCバッテリー15はスイッチユニット1811の入力回路1812を駆動することができなくなり、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンにならなくなる。よって、ユーザーが起動スイッチ17に差し込んだ鍵をスタート端子(START)まで回して共通端子(COM)をスタート端子(START)に電気的に接続しようとしても、低電圧DCバッテリー15はスイッチユニット1811の入力回路1812を駆動して第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2をオンにすることができない。
【0059】
しかし、ユーザーは接続線を介して電源接続ユニット1821をさらにパワーバンクに接続させることができ、このパワーバンクが電力を供給する。パワーバンクは第3ダイオードD3及び第4ダイオードD4を介してスイッチユニット1811の入力回路1812に電力を供給することができる。よって、第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンになり、高電圧パワーバッテリー11がスイッチモジュール181を介してDC/DCコンバータ16に電気的に接続される。高電圧パワーバッテリー11はスイッチモジュール181及びDC/DCコンバータ16を介して低電圧DCバッテリー15を充電することができる。そのため、低電圧DCバッテリー15は電力が十分になると、車両コントローラ14に電力を供給できるようになる。車両コントローラ14は正常に動作できるようになり、電気自動車の緊急始動が可能となる。
【0060】
第2実施形態において、低電圧DCバッテリー15が供給する電力の電圧は12ボルトである。一方、従来のパワーバンクの電力の電圧は5ボルトである。従来のパワーバンクは低電圧DCバッテリー15を直接充電することはできないが、従来のパワーバンクはスイッチユニット1811の入力回路1812を駆動して第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2をオンにすることができる。よって、従来のパワーバンクの電力の電圧が5ボルトであっても、スイッチユニット1811の入力回路1812が駆動されて第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンになる。そのため、高電圧パワーバッテリー11は低電圧DCバッテリー15を充電することができ、車両コントローラ14が正常に作動して電気自動車を緊急的に始動させることができる。
【要約】 (修正有)
【課題】低電圧DCバッテリーの電力が足りなくなった場合でも電気自動車を駆動することができる緊急始動装置を提供する。
【解決手段】電気自動車用の緊急始動装置は、高電圧パワーバッテリー、モータードライバ、高電圧制御ボックス、車両コントローラ、低電圧DCバッテリー及び緊急始動機を備えている。緊急始動機が作動すると、高電圧パワーバッテリーが緊急始動機を介して低電圧DCバッテリーを充電し、低電圧DCバッテリーは車両コントローラに十分に電力を供給することができるようになり、電気自動車が正常に駆動される。
【選択図】
図1