電力供給系統(tǒng)以及用在其中的車輛和管理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力供給系統(tǒng)以及用在該電力供給系統(tǒng)中的車輛和管理裝置，并且更具體地涉及對(duì)能夠向外部的電氣設(shè)備供給電力的混合動(dòng)力車輛的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，開發(fā)了用于使用電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛作為電力供給源來向外部的電氣設(shè)備或家庭供給儲(chǔ)存在車輛中或由車輛產(chǎn)生的電力的技術(shù)。
[0003]國(guó)際公報(bào)N0.W02006/059763公開了一種電力供給系統(tǒng)，其中能夠利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出來產(chǎn)生電力的多個(gè)車輛作為電力供給源與電氣負(fù)載并聯(lián)連接。在國(guó)際公報(bào)N0.W02006/059763中記載的電力供給系統(tǒng)中，基于電氣負(fù)載的負(fù)荷量和從燃料余量計(jì)算出的能從各車輛供給的電力量來分配車輛的電力供給量。
[0004]當(dāng)使用具有蓄電裝置和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)兩者的混合動(dòng)力車輛作為電力供給源時(shí)，在一些情況下可選擇以下兩種模式下的一種模式。在一種模式下，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下供給儲(chǔ)存在蓄電裝置中的電力(在下文中還稱為“充電電力供給模式”)；在另一種模式下，供給利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出產(chǎn)生的電力(在下文中還稱為“發(fā)電電力供給模式”)。
[0005]在這種車輛中，在一些情況下根據(jù)蓄電裝置的充電狀態(tài)(在下文中還稱為S0C)來選擇上述電力供給模式中的一種模式。例如，當(dāng)SOC高于預(yù)定值時(shí)，選擇充電電力供給模式。當(dāng)SOC變得低于該預(yù)定值時(shí)，選擇發(fā)電電力供給模式，這種情況下電力供給被控制成使得在向外部的電氣負(fù)載供給電力的同時(shí)對(duì)蓄電裝置充電。
[0006]當(dāng)多個(gè)混合動(dòng)力車輛以此方式與電氣負(fù)載連接時(shí)，有必要適當(dāng)?shù)卮_定從各車輛供給的電力量的分配和各車輛的電力供給模式。特別地，無法適當(dāng)?shù)剡x擇車輛的電力供給模式會(huì)導(dǎo)致許多車輛選擇發(fā)電電力供給模式，有時(shí)產(chǎn)生與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)的噪音和振動(dòng)，并且增加了排氣的排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決了上述問題。對(duì)于在多個(gè)混合動(dòng)力車輛能向電氣負(fù)載供給電力的電力供給系統(tǒng)中的應(yīng)用，本發(fā)明的一個(gè)目的是防止多個(gè)車輛全都由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以避免噪音和排氣的影響。
[0008]本發(fā)明的第一方面中的電力供給系統(tǒng)包括控制裝置并且能向外部的電氣設(shè)備供給電力。所述電力供給系統(tǒng)允許連接多個(gè)車輛。所述多個(gè)車輛中的每個(gè)車輛都包括蓄電裝置和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中當(dāng)向所述電氣設(shè)備供給電力時(shí)，所述車輛能夠選擇第一模式和第二模式中的一者，在所述第一模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)以發(fā)電，在所述第二模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)未被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)向所述電氣設(shè)備供給電力時(shí)，所述控制裝置將所述多個(gè)車輛中的至少一個(gè)車輛控制成在所述第二模式下操作。
[0009]所述控制裝置可基于裝設(shè)在所述多個(gè)車輛上的各所述蓄電裝置的充電狀態(tài)來將所述車輛從所述第二模式切換到所述第一模式。
[0010]當(dāng)裝設(shè)在所述多個(gè)車輛之中儲(chǔ)存較多電力的車輛上的所述蓄電裝置的充電狀態(tài)變得小于預(yù)定的閾值時(shí)，所述控制裝置可將其余車輛中的至少一個(gè)車輛切換到所述第一模式。
[0011]所述控制裝置可將所述多個(gè)車輛之中蓄電裝置充電狀態(tài)變得小于表示下限的基準(zhǔn)值的一個(gè)車輛切換到所述第一模式，并且同時(shí)將其余車輛中正在所述第一模式下操作且蓄電裝置充電狀態(tài)大于所述閾值的車輛從所述第一模式切換到所述第二模式。
[0012]所述控制裝置可將所述多個(gè)車輛之中蓄電裝置充電狀態(tài)變得小于表示下限的基準(zhǔn)值的一個(gè)車輛切換到所述第一模式，并且如果其余車輛正在所述第一模式下操作且所述車輛的蓄電裝置充電狀態(tài)小于所述閾值，則將全部所述多個(gè)車輛控制成在所述第一模式下操作。
[0013]所述控制裝置可在所述多個(gè)車輛的蓄電裝置充電狀態(tài)之和變得小于預(yù)定的閾值時(shí)將所述多個(gè)車輛中的至少一個(gè)車輛切換到所述第一模式。
[0014]所述閾值可以是表示允許所述電氣設(shè)備在預(yù)定的負(fù)荷狀態(tài)下連續(xù)操作預(yù)定時(shí)間的電力量的值。
[0015]所述控制裝置可使所述多個(gè)車輛中在所述第一模式下操作的車輛利用由該車輛產(chǎn)生的電力的至少一部分對(duì)所述蓄電裝置充電。
[0016]如果所述多個(gè)車輛中存在在所述第一模式下操作的車輛并且所述電氣設(shè)備的負(fù)荷增加率高于預(yù)定值，則所述控制裝置可控制在所述第二模式下操作的車輛以供給與所述電氣設(shè)備的增加的負(fù)荷對(duì)應(yīng)的電力。
[0017]所述車輛可包括具有Y型連接的三相線圈的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。來自所述車輛的電力經(jīng)由所述三相線圈的中性點(diǎn)供給到所述電氣設(shè)備。
[0018]所述控制裝置可裝設(shè)在所述多個(gè)車輛中的一個(gè)車輛上。
[0019]本發(fā)明的第二方面中的管理裝置管理從各自包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電裝置的多個(gè)車輛供給到位于所述車輛外部的電氣設(shè)備的電力。所述管理裝置包括控制裝置，所述控制裝置控制來自所述多個(gè)車輛的電力供給。當(dāng)向所述電氣設(shè)備供給電力時(shí)，所述多個(gè)車輛中的每個(gè)車輛都選擇第一模式和第二模式中的一者，在第一模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)以發(fā)電，在所述第二模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)未被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)向所述電氣設(shè)備供給電力時(shí)，所述控制裝置將所述多個(gè)車輛中的至少一個(gè)車輛控制成在所述第二模式下操作。
[0020]本發(fā)明的第三方面中的車輛包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、利用所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、蓄電裝置和控制對(duì)電氣設(shè)備的電力供給的控制裝置。當(dāng)向所述電氣設(shè)備供給電力時(shí)，所述車輛選擇第一模式和第二模式中的一者，在所述第一模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)以發(fā)電，在所述第二模式下所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)未被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電力還從其它車輛(100A，100B)供給到所述電氣設(shè)備時(shí)，所述控制裝置將包括所述車輛和所述其它車輛的多個(gè)車輛中的至少一個(gè)車輛控制成在所述第二模式下操作。
[0021]根據(jù)上述方面中的各方面，能夠?qū)㈦娏亩鄠€(gè)混合動(dòng)力車輛供給到電氣負(fù)載的電力供給系統(tǒng)能抑制多個(gè)車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)全都被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)。該系統(tǒng)因此能降低電力供給時(shí)噪音和排氣的影響。
【附圖說明】
[0022]下面將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0023]圖1是示出了示例性實(shí)施例中的電力供給系統(tǒng)的概略圖；
[0024]圖2是示出了圖1所示的車輛和能量管理裝置的細(xì)節(jié)的圖；
[0025]圖3是示出了車輛的電氣回路的細(xì)節(jié)的圖；
[0026]圖4A至圖4D-2是示出了使用兩個(gè)車輛時(shí)第一示例性實(shí)施例中的充電/放電控制的概要的圖；
[0027]圖5A至圖OT-2是示出了使用三個(gè)車輛時(shí)第一示例性實(shí)施例中的充電/放電控制的概要的圖；
[0028]圖6A和6B是示出了第一示例性實(shí)施例中的充電/放電控制處理的流程圖；
[0029]圖7是示出了第二示例性實(shí)施例中的充電/放電控制的概要的第一圖；
[0030]圖8是示出了第二示例性實(shí)施例中的充電/放電控制的概要的第二圖；
[0031]圖9是示出了第二示例性實(shí)施例中的充電/放電控制的概要的第三圖；
[0032]圖10是示出了使用第二示例性實(shí)施例中的充電/放電控制時(shí)的負(fù)荷變動(dòng)和電力分配的圖；以及
[0033]圖11是示出了第二示例性實(shí)施例中的充電/放電控制處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附圖中，對(duì)具有相同或相當(dāng)?shù)墓δ艿臉?gòu)件給出相同的附圖標(biāo)記并且不會(huì)進(jìn)行重復(fù)的說明。
[0035](電力供給系統(tǒng)的基本構(gòu)型)圖1是示出了示例性實(shí)施例中的電力供給系統(tǒng)10的概略圖。參照?qǐng)D1，電力供給系統(tǒng)10包括能與多個(gè)混合動(dòng)力車輛100、100A和100B連接的能量管理裝置400。這些混合動(dòng)力車輛上各自裝設(shè)了蓄電裝置(電池)和發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。各車輛經(jīng)由能量管理裝置400向電氣設(shè)備500供給儲(chǔ)存在蓄電裝置中的或利用發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出產(chǎn)生的電力。
[0036]能量管理裝置400——一種設(shè)置在家庭中諸如家用能量管理系統(tǒng)(HEMS)的設(shè)備一控制要從多個(gè)車輛中的各車輛輸出的電力的分配。能量管理裝置400確定在哪種模式下供給電力，要么是在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下供給儲(chǔ)存在蓄電裝置中的電力的充電電力供給模式，要么是供給利用發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出而產(chǎn)生的電力的發(fā)電電力供給模式。
[0037]在圖1中的示例中，盡管能量管理裝置400是獨(dú)立于車輛的設(shè)備，但是當(dāng)車輛間通信可用時(shí)，也可由車輛中包括的控制裝置執(zhí)行類似的控制。
[0038]在圖1中的示例中，盡管三個(gè)車輛作為電力供給源連接，但該示例性實(shí)施例可適用于兩個(gè)或更多個(gè)車輛被連接時(shí)。
[0039]圖2是示出了圖1所示的車輛100和能量管理裝置400的細(xì)節(jié)的圖。由于車輛的構(gòu)型相似，所以圖2僅示出了有代表性的車輛即車輛100的構(gòu)型，但未示出車輛100A和100B的詳細(xì)構(gòu)型。在以下說明中，使用車輛100作為車輛的示例并且不重復(fù)對(duì)車輛100A和100B的詳細(xì)說明。
[0040]參照?qǐng)D2，車輛100包括蓄電裝置110、系統(tǒng)主繼電器(在下文中還稱為SMR) 115、作為行駛齒輪工