JP5880394B2 - Vehicle power supply - Google Patents
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Description
この発明は、車両の電源装置に関し、特に、車両外部の電源システムとの間で電力を授受することが可能に構成された電力授受部を備える車両の電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly to a vehicle power supply device including a power transfer unit configured to be able to transfer power to and from a power supply system outside the vehicle.
電動機によって車両駆動力を発生できるように構成された、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の電動車両では、当該電動機を駆動するための電力を蓄積する蓄電装置が搭載されている。 In electric vehicles such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a fuel cell vehicle configured to generate a vehicle driving force by an electric motor, a power storage device that stores electric power for driving the electric motor is mounted.
さらに、車両外部との間で電力の授受を可能に構成された電動車両が開発されている。たとえば、商用系統電源などの車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する）によって車載蓄電装置を充電可能な、いわゆるプラグインタイプの電動車両が実用化されている。 Furthermore, an electric vehicle configured to be able to exchange electric power with the outside of the vehicle has been developed. For example, a so-called plug-in type electric vehicle in which an in-vehicle power storage device can be charged by a power source external to the vehicle such as a commercial power source (hereinafter also simply referred to as “external power source”) has been put into practical use.
特開２００８−１９５３６３号公報（特許文献１）には、高温時ではバッテリを充電しても自己放電により無駄になる電力があるため、季節や外気温に基づいてバッテリの上限容量を変更して充電を行なう技術が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2008-195363 (Patent Document 1), there is electric power that is wasted due to self-discharge even when the battery is charged at high temperatures. Therefore, the upper limit capacity of the battery is changed based on the season and outside temperature. A technique for charging is disclosed.
上記特開２００８−１９５３６３号公報に開示された技術では、充電完了後に温度が変化した場合に、電池が高温かつ充電状態（ＳＯＣ）が高い状態になる場合がある。高温かつ高ＳＯＣ状態では、電池の劣化が進むことが知られており、電池劣化の防止に改善の余地があった。 In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-195363, when the temperature changes after the completion of charging, the battery may be in a high temperature and high state of charge (SOC). It is known that the battery deteriorates at a high temperature and in a high SOC state, and there is room for improvement in preventing the battery deterioration.
この発明の目的は、蓄電装置の劣化が低減された車両の電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle power supply device in which deterioration of a power storage device is reduced.
この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、蓄電装置と、蓄電装置と車両外部の電源システムとの間で電力を授受することが可能に構成された電力授受部と、電力授受部が電源システムとの間で電力授受可能な状態にあり、かつ、蓄電装置の充電状態が蓄電装置の現在の温度に対応して予め定められたしきい値より大きいという条件が成立する場合には、蓄電装置から電源システムに放電を行なわせるかまたは蓄電装置の温度を下げるように車両を制御する制御部とを備える。 In summary, the present invention is a power supply device for a vehicle, and includes a power storage device, a power transfer unit configured to be able to transfer power between the power storage device and a power supply system outside the vehicle, and a power transfer unit Is in a state where power can be exchanged with the power supply system, and the condition that the state of charge of the power storage device is larger than a predetermined threshold corresponding to the current temperature of the power storage device is satisfied And a control unit that controls the vehicle so as to cause the power storage device to discharge the power supply system or to lower the temperature of the power storage device.
したがって、高温かつ高ＳＯＣ時に蓄電装置から放電が行なわれ、または蓄電装置（たとえば電池など）の温度が下げられるので、高温かつ高ＳＯＣ状態が維持されることが無く、蓄電装置の劣化が抑制される。 Therefore, the power storage device is discharged at a high temperature and a high SOC, or the temperature of the power storage device (for example, a battery) is lowered, so that the high temperature and high SOC state is not maintained, and the deterioration of the power storage device is suppressed. The
好ましくは、車両の電源装置は、蓄電装置の温度および充電状態を監視する監視ユニットをさらに備える。制御部は、電力授受部を経由して蓄電装置に充電が開始され充電が完了した場合に、監視ユニットの停止と起動を周期的に行なわせる。 Preferably, the power supply device for the vehicle further includes a monitoring unit that monitors the temperature and the state of charge of the power storage device. The control unit periodically stops and starts the monitoring unit when charging of the power storage device is started via the power transfer unit and charging is completed.
蓄電装置が高温かつ高ＳＯＣ状態になったときに放電、冷却制御を行なおうとすると、監視ユニットの暗電流が必要となる。本発明によれば、充電完了後には監視ユニットが周期的に停止・起動するため、暗電流を抑制することができる。 If discharge and cooling control is to be performed when the power storage device is in a high temperature and high SOC state, a dark current of the monitoring unit is required. According to the present invention, the dark current can be suppressed because the monitoring unit periodically stops and starts after completion of charging.
好ましくは、車両の電源装置は、蓄電装置の温度および充電状態を監視する監視ユニットをさらに備える。電源システムは、蓄電装置の温度が所定値を超えると予想される条件を検出した場合に制御信号を出力する。監視ユニットは、電源システムからの制御信号に応じて起動される。 Preferably, the power supply device for the vehicle further includes a monitoring unit that monitors the temperature and the state of charge of the power storage device. The power supply system outputs a control signal when detecting a condition where the temperature of the power storage device is expected to exceed a predetermined value. The monitoring unit is activated in response to a control signal from the power supply system.
本発明によれば、電源システムが蓄電装置の温度が高いと予想した場合にのみ監視ユニットを起動するため、不必要に監視ユニットを起動する機会が少なくなり、より暗電流を抑制することができる。 According to the present invention, since the monitoring unit is activated only when the power supply system predicts that the temperature of the power storage device is high, the opportunity to unnecessarily activate the monitoring unit is reduced, and dark current can be further suppressed. .
好ましくは、車両の電源装置は、電源システムから電力授受部に与えられる電力を用いて蓄電装置に充電電圧を与えることが可能であるとともに、蓄電装置から電力を受けて電力授受部を介して電源システムに電力を供給することが可能に構成された電力変換装置をさらに備える。制御部は、条件が成立する場合に、電力変換装置を制御して蓄電装置から電源システムに放電を行なわせる。 Preferably, the power supply device of the vehicle is capable of applying a charging voltage to the power storage device using power supplied from the power supply system to the power transfer unit, and receiving power from the power storage device via the power transfer unit. The apparatus further includes a power conversion device configured to be able to supply power to the system. When the condition is established, the control unit controls the power conversion device to cause the power storage device to discharge from the power storage device.
好ましくは、電源システムは、家屋の電源を常時管理する家庭内エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）である。 Preferably, the power supply system is a home energy management system (HEMS) that constantly manages the power supply of the house.
常時稼働している家庭内エネルギー管理システムに監視ユニットの起動・停止を担わせるため、常時監視ユニットを稼働させておくよりも監視ユニットの暗電流を抑制できる。 Since the home energy management system that is always operating is responsible for starting and stopping the monitoring unit, it is possible to suppress the dark current of the monitoring unit rather than operating the monitoring unit constantly.
本発明によれば、高温かつ高ＳＯＣ状態に蓄電装置が置かれることが少なくなり、蓄電装置の劣化が低減される。 According to the present invention, the power storage device is less likely to be placed in a high temperature and high SOC state, and deterioration of the power storage device is reduced.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの構成例を示すための概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram for illustrating a configuration example of a power supply system according to an embodiment of the present invention.
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る電力供給システムは、車両１００と、車両外部の電源システム９００とを含む。図１では、車両１００はケーブル４００の装着によって、車両外部の電源システム９００と電気的に接続されるように構成される。すなわち、ケーブル４００を介して、車両１００と車両外部（電源システム９００）との間で電力が伝達される。なお、電磁力などを利用して、非接触で電力を授受するものであっても良い。
Referring to FIG. 1, a power supply system according to an embodiment of the present invention includes a
車両１００は、車載蓄電装置からの電力によって走行可能な電動車両である。車両１００には、たとえばハイブリッド自動車、電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。以下では、車両１００として、ハイリッド自動車、特に、外部電源によって蓄電装置１１０を充電可能な、いわゆる、プラグインタイプのハイブリッド自動車を例示する。外部電源は、代表的には、商用系統電源８００によって構成される。
車両１００は、動力出力装置１０５と、車載された蓄電装置１１０と、冷却装置１１４と、電池監視ユニット１１２と、制御装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３００と、通信ユニット３１０とを含む。
蓄電装置１１０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。蓄電装置１１０は、高温になると特性が劣化し寿命が短くなるので、冷却装置１１４によって適宜冷却されている。冷却装置１１４は、たとえば車室内のエアコンの冷気を蓄電装置付近に送風するファンなどであるが、水冷など他の方式のものであっても良い。
The
動力出力装置１０５は、ＥＣＵ３００からの駆動指令に基づいて車両１００の駆動力を発生する。動力出力装置１０５が発生した駆動力は、車両１００の駆動輪へ伝達される。なお、駆動指令は、車両１００の走行中において、要求された車両駆動力あるいは車両制動力に基づいて生成される制御指令である。
The
ハイブリッド自動車では、動力出力装置１０５は、エンジン１０６およびモータジェネレータ１０７を含む。たとえば、動力出力装置１０５は、エンジン１０６およびモータジェネレータ１０７の出力の一方または両方を駆動輪に対して出力するように構成される。動力出力装置１０５は、蓄電装置１１０の出力電力をモータジェネレータ１０７の出力トルクを制御するための電力に変換する電力変換器（図示せず）を有するように構成される。
In the hybrid vehicle,
さらに、ハイブリッド自動車では、動力出力装置１０５は、エンジン１０６の出力によって蓄電装置１１０の充電電力を発生するための、図示しない発電機および電力変換器（インバータ）を有するように構成されることが一般的である。この場合には、エンジン１０６ならびに、これらの発電機および電力変換器（以下、「エンジン１０６等」とも称する）によって、車載された電力源が構成される。
Further, in a hybrid vehicle,
したがって、車両１００は、少なくとも蓄電装置１１０を、車載された電力源として備える。ハイブリッド自動車では、蓄電装置１１０およびエンジン１０６等によって電力源が構成され得る。
Therefore,
また、車両１００が電気自動車である場合には、エンジン１０６の配置が省略されて、動力出力装置１０５は、モータジェネレータ１０７の出力によって、車両１００の駆動力を発生する。この場合には、電力源は蓄電装置１１０によって構成される。また、車両１００が燃料電池自動車である場合には、蓄電装置１１０および図示しない燃料電池によって、電力源が構成される。
When
ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶装置および入出力バッファなどから構成されるコンピュータを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
ＥＣＵ３００は、車両１００の各動作モードにおいて、車載機器を統合的に制御するように構成される。たとえば、車両１００が走行する走行モードにおいて、ＥＣＵ３００は、車両１００の車両状態やドライバ操作（アクセルペダルの踏込み量、シフトレバーのポジション、ブレーキペダルの踏込み量など）に応じて、車両１００全体で必要な車両駆動力および車両制動力を算出する。そして、ＥＣＵ３００は、要求された車両駆動力または車両制動力を実現するように、動力出力装置１０５の駆動指令を生成する。また、ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧および電流の検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を演算するように構成される。
車両１００は、車両外部との間で電力を授受する動作モードとして、外部電源によって車載の蓄電装置１１０を充電する動作モード（以下、「充電モード」と称する）および、車載の電力源から供給された電力を交流電力に変換して車両外部へ出力する給電モードを有する。これにより、車両１００を外部電源によって外部充電するだけでなく、車両１００の電力源からの電力を、車両外部の負荷に対して供給することができる。すなわち、スマートグリッドなどに見られるように、車両１００を電力供給源とした給電システムを構成することが可能となる。
車両１００は、充電モードおよび給電モードのための構成として、電力変換装置２００、インレット２２０、および電力線ＡＣＬ１を含む。
インレット２２０は、車両外部との間で電力を授受するための「電力授受部」に対応する。電力変換装置２００は、給電モードにおいて、電力源から供給された電力、具体的には、蓄電装置１１０の放電および／またはエンジン１０６等の発電による直流電力を、交流電力に変換して電力線ＡＣＬ１に出力する。電力変換装置２００は、電力線ＡＣＬ１を介して、インレット２２０に接続される。
給電モードでは、インレット２２０には、ケーブル４００のコネクタ４１０が接続される。インレット２２０および電源システム９００の間をケーブル４００によって接続することによって、車両１００から電源システム９００に対して電力を供給することができる。供給された電力は、負荷１０００で消費されたり、蓄電装置９４０に充電されたりする。電力線ＡＣＬ１には、電圧センサ３０２および電流センサ３０４が配置される。電圧センサ３０２は、給電モードにおいて、電力変換装置２００が出力する交流電圧Ｖａｃの実効値を検出する。同様に、電流センサ３０４は、給電モードにおいて、電力変換装置２００が出力する交流電流Ｉａｃの実効値を検出する。
In the power supply mode, the
通信ユニット３１０は、車両１００の外部、少なくとも電源システム９００との間で、情報を送受信可能に構成されている。通信ユニット３１０は、無線によって通信を行なうように構成されてもよく、ケーブル４００を介した電力線通信を行なうように構成されてもよい。
The
なお、図１の構成例では、充電モードおよび給電モードの間で、ケーブル４００および電力変換装置２００が共用される。すなわち、充電モードでは、ケーブル４００は、車両１００および外部電源（たとえば、商用系統電源）の間を電気的に接続する。具体的には、ケーブル４００のコネクタ４１０が車両１００のインレット２２０と接続される一方で、ケーブル４００のプラグ４２０は、商用系統電源のコンセントと接続される。これにより、外部電源からの電力によって、車載された蓄電装置１１０を充電することができる。
In the configuration example of FIG. 1, the
ケーブル４００は、コネクタ４１０およびプラグ４２０に加えて、コネクタ４１０およびプラグ４２０を接続する電力線４４０を含む。
In addition to the
充電モードが選択されると、車両１００は、車両外部から供給された電力によって、蓄電装置１１０を充電するように動作する。
When the charging mode is selected,
コネクタ４１０には、操作部４１５が設けられる。操作部４１５は、コネクタ４１０をインレット２２０から取り外す際にユーザによって操作される。具体的には、ユーザが操作部４１５を押下することによって、コネクタ４１０の嵌合部（図示せず）とインレット２２０との嵌合状態が解除される。
The
図示しない操作スイッチなどにより、ＥＣＵ３００に動作モードを給電モードにする指定がされた場合や、後に図５、図６で説明するように、充電完了後において、周期的に電池監視ユニット１１２によって蓄電装置の状態が監視され、所定の条件が成立した場合には、給電モードが選択される。給電モードが選択されると、車両１００は、車載された電力源からの電力を、車両外部の負荷に対して供給するように動作する。
When an operation switch or the like (not shown) designates the
給電モードでは、車両１００は、基本的には、蓄電装置１１０を電力源として、蓄電装置１１０からの放電電力を、車両外部への供給電力に変換してインレット２２０から出力する。あるいは、車両１００は、エンジン１０６等を電力源として、給電モードの動作を実行することも可能である。この場合には、エンジン１０６等によって発生された蓄電装置１１０を充電するための直流電力が、電力変換装置２００によって、車両外部への供給電力へさらに変換される。
In the power supply mode, the
車両１００が、蓄電装置１１０およびエンジン１０６等の両方を電力源として搭載する構成である場合には、蓄電装置１１０の放電、および、エンジン１０６の駆動による発電のいずれによっても給電モードの動作が実行できるので、車両外部への長時間の給電が可能となる。
When
図１の構成例では、給電モードで用いられる電力変換装置２００は、充電モードでは、給電モードにおける電力変換とは逆方向の電力変換を実行する。具体的には、電力変換装置２００は、充電モードでは、外部電源からの交流電力を、蓄電装置１１０を充電するための直流電力に変換する。このように、電力変換装置２００は、双方向の電力変換を可能に構成することによって、充電モードおよび給電モードに共用することができる。
In the configuration example of FIG. 1, the
あるいは、図１の構成例とは異なり、充電モード用の電力変換装置と給電モード用の電力変換装置とを別個に設ける構成も可能である。この場合には、給電モード用の電力変換装置２００は、直流電力から交流電力への電力変換を実行する。さらに、電力変換装置２００と並列に、交流電力から直流電力への電力変換を実行するための別個の電力変換装置（図示せず）が、蓄電装置１１０およびインレット２２０の間に設けられる。
Alternatively, unlike the configuration example of FIG. 1, a configuration in which a power conversion device for charging mode and a power conversion device for power supply mode are separately provided is also possible. In this case, the
次に、車両外部の電源システム９００の構成を説明する。
電源システム９００は、代表的には、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のエネルギ管理システムによって構成される。したがって、以下では、電源システム９００を、ＨＥＭＳ９００とも称する。図１には、ＨＥＭＳ９００のうちの、車両１００の給電モードに関連する構成が示されている。
Next, the configuration of the
The
なお、図示は省略するが、商用系統電源８００および充放電コネクタ９１０の間に電力経路（図示せず）を選択的に形成できるように構成することも可能である。このようにすると、ケーブル４００のプラグ４２０をＨＥＭＳ９００の充放電コネクタ９１０に接続することによって、車両１００の充電モードに対応することが可能となる。
Although not shown, a power path (not shown) can be selectively formed between the
ＨＥＭＳ９００は、充放電コネクタ９１０と、表示部９１５と、通信ユニット９２０と、ＡＣ／ＤＣ変換器９３０と、蓄電装置９４０と、温度センサ９８０と、双方向ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）９４５と、分電盤９５０と、コントローラ９９０とを有する。
The
分電盤９５０からは図示しないコンセントに対して電力が供給されており、当該コンセントに接続されることによって、負荷１０００は、分電盤９５０から交流電力を受けて動作することができる。代表的には、負荷１０００は、家庭で使用される電気機器に相当する。
Electric power is supplied from the
充放電コネクタ９１０は、ケーブル４００のプラグ４２０と接続されることによって、車両１００のインレット２２０と電気的に接続される。充放電コネクタ９１０およびＡＣ／ＤＣ変換器９３０は、電力線ＡＣＬ２によって接続される。
Charging / discharging connector 910 is electrically connected to
ＡＣ／ＤＣ変換器９３０は、交流電圧が伝達される電力線ＡＣＬ２と、直流電圧が伝達される電力線ＰＬ１との間で、双方向のＡＣ／ＤＣ変換を実行する。電力線ＰＬ１には蓄電装置９４０が接続される。
AC / DC converter 930 performs bidirectional AC / DC conversion between power line ACL2 to which an AC voltage is transmitted and power line PL1 to which a DC voltage is transmitted.
双方向ＰＣＳ９４５は、電力線ＰＬ１と、交流電力が伝達される電力線ＡＣＬ３との間に接続される。双方向ＰＣＳ９４５は、電力線ＰＬ１の直流電力を、商用系統電源８００と連携した交流電力に変換して電力線ＡＣＬ３に出力する電力変換と、電力線ＡＣＬ３上の交流電力を、蓄電装置９４０を充電するための直流電力に変換して電力線ＰＬ１に出力する電力変換とを双方向に実行することが可能である。双方向ＰＣＳ９４５および分電盤９５０は、電力線ＡＣＬ３を介して電気的に接続される。
分電盤９５０は、さらに、電力線ＡＣＬ４を経由して商用系統電源８００と接続される。図１の構成例では、分電盤９５０に対して、太陽電池９７０およびＰＣＳ９７５が、電力線ＡＣＬ５を介してさらに接続されてもよい。ＰＣＳ９７５は、太陽電池９７０が発電した直流電力を、商用系統電源８００による交流電力と連携した交流電力に変換して電力線ＡＣＬ５へ出力する。
あるいは、太陽電池９７０に代えて、または太陽電池９７０に加えて、燃料電池等を電力源として設けてもよい。このように、車両１００とは異なる電力源については、商用系統電源８００を始め、任意の電力源を配置することが可能である。
Alternatively, instead of the solar cell 970 or in addition to the solar cell 970, a fuel cell or the like may be provided as a power source. As described above, regarding the power source different from the
太陽電池９７０は、日射量を検出する日射センサとしても使用可能である。なお太陽電池９７０とは別の日射センサを設けても良い。温度センサ９８０は、気温を計測してコントローラ９９０に出力する。日射量と気温によって、車両の蓄電装置の温度が所定値を超えるか否かを推定することが可能となる。
The solar cell 970 can also be used as a solar sensor that detects the amount of solar radiation. Note that a solar radiation sensor different from the solar battery 970 may be provided. The
コントローラ９９０は、ＨＥＭＳ９００内の各種機器を統合的に制御する。通信ユニット９２０は、少なくとも車両１００の通信ユニット３１０との間で、情報を送受信可能に構成されている。通信ユニット９２０は、無線によって通信を行なうように構成されてもよく、ケーブル４００を介した電力線通信を行なうように構成されてもよい。したがって、車両１００からＨＥＭＳ９００に対してデータあるいは制御指令等を伝送することができる。反対に、ＨＥＭＳ９００から車両１００に対しても、データあるいは制御指令等を伝送することができる。表示部９１５は、充放電コネクタ９１０に設けられ、コントローラ９９０からの指示に従って、ＨＥＭＳ９００の充放電に係る情報を視覚的に表示することができる。
The
車両１００の給電モードでは、ケーブル４００を介して充放電コネクタ９１０に、車両１００からの交流電圧が入力される。ＡＣ／ＤＣ変換器９３０は、充放電コネクタ９１０を経由して電力線ＡＣＬ２に伝達された交流電圧を、蓄電装置９４０を充電するための直流電圧に変換して電力線ＰＬ１へ出力する。双方向ＰＣＳ９４５は、車両１００の給電モードでは、電力線ＰＬ１の直流電力を、商用系統電源８００と連携した交流電力に変換して電力線ＡＣＬ３に出力する。
In the power supply mode of the
このように、車両１００の給電モードにおいて、充放電コネクタ９１０へ入力された交流電圧は、蓄電装置９４０を充電するための直流電圧に一旦変換される。さらに、この直流電力は、双方向ＰＣＳ９４５による電力変換を経て、分電盤９５０から負荷１０００へ供給される。このように、充放電コネクタ９１０から電力線ＡＣＬ３への経路によって、車両１００からの電力を分電盤９５０へ供給する第１の経路が構成される。
Thus, in the power supply mode of
さらに、車両１００の給電モードでは、車両１００とは異なる電力源からの電力が、分電盤９５０から負荷１０００へ供給される。すなわち、電力線ＡＣＬ４，ＡＣＬ５によって、車両１００とは異なる電力源からの電力を分電盤９５０へ供給する第２の経路が構成される。このように、車両１００の給電モードでは、第１の経路による供給電力と、第２の経路による供給電力との和によって、負荷１０００の消費電力が確保される。
Further, in the power supply mode of
電力線ＡＣＬ２には、電圧センサ９０４および電流センサ９０６が設けられている。電圧センサ９０４は、車両１００から充放電コネクタ９１０へ入力された交流電圧ＶＬの実効値（以下、単に、入力電圧ＶＬとも称する）を測定する。同様に、電流センサ９０６は、車両１００から充放電コネクタ９１０へ入力された交流電流ＩＬの実効値（以下、単に、入力電流ＶＬとも称する）を検出する。
A voltage sensor 904 and a
コントローラ９９０は、さらに、太陽電池９７０または図示しない日射センサから得た日射量と、温度センサ９８０から得た気温に基づいて、車両の蓄電装置の温度が所定値を超えるか否かを予想し、その予想結果に基づいて車両に対して放電の指示を行なったり、冷却装置の作動の指示を行なったりする。
図２は、蓄電装置の経年劣化について説明するための図である。図２には、劣化指標として、容量（Ａｈ）と内部抵抗（ｍΩ）とが示されている。 FIG. 2 is a diagram for explaining the aging of the power storage device. In FIG. 2, the capacity (Ah) and the internal resistance (mΩ) are shown as deterioration indexes.
蓄電装置が新しい場合は、容量は大きく、内部抵抗は小さい。容量が大きいことは図２の左側に図示されるように、電池の大きさが大きいことに相当する。内部抵抗が小さいことは、電池を水タンクにたとえた場合図示されるように蛇口が太い（水が出やすい）ことに相当する。 When the power storage device is new, the capacity is large and the internal resistance is small. The large capacity corresponds to the large size of the battery as shown on the left side of FIG. The small internal resistance corresponds to the fact that the faucet is thick (water tends to come out) as shown in the figure when the battery is compared to a water tank.
一方、年数が経過すると、容量は小さくなり、内部抵抗は大きくなる。容量が小さくなることは図２の左側に図示されるように、電池の大きさが小さくなることに相当する。内部抵抗が大きくなることは、電池を水タンクにたとえた場合図示されるように蛇口が細くなる（水が出にくい）ことに相当する。 On the other hand, as the years pass, the capacity decreases and the internal resistance increases. Reducing the capacity corresponds to reducing the size of the battery, as shown on the left side of FIG. The increase in internal resistance corresponds to the faucet becoming narrower (water is hard to come out) as shown in the figure when the battery is compared to a water tank.
蓄電装置、例えばリチウムイオン二次電池の場合には、電池温度が高いという条件とＳＯＣが高いという条件とが重なると、電池劣化が顕著に進行することが分かっている。これは、電極の正極の表面構造の変化が出力の低下を引き起こすものである。そして、高温かつ高ＳＯＣでの加速試験を行なうと、正極活物質表面近傍での結晶構造の変化および皮膜成分の成長が観測される。このうち結晶構造の変化が出力特定低下と関連している。 In the case of a power storage device, for example, a lithium ion secondary battery, it has been found that battery deterioration significantly progresses when the condition that the battery temperature is high and the condition that the SOC is high overlap. This is because a change in the surface structure of the positive electrode of the electrode causes a decrease in output. When an accelerated test is performed at a high temperature and a high SOC, changes in the crystal structure and growth of coating components are observed near the surface of the positive electrode active material. Of these, the change in crystal structure is associated with a decrease in output specificity.
したがって、本実施の形態では、外部の電源システムから供給される電力によって車両の蓄電装置の充電が一旦完了した後においても、蓄電装置のＳＯＣが高く、かつ温度が高温であるという条件が成立する場合には、蓄電装置から外部の電源システムに放電し、蓄電装置の劣化の進行を軽減させる。蓄電装置から放電された電力は、外部の電源システムにおいて負荷で消費されるか、他の蓄電装置に蓄積されるので損失とはならない。 Therefore, in the present embodiment, the condition that the SOC of the power storage device is high and the temperature is high even after charging of the power storage device of the vehicle is once completed by the electric power supplied from the external power supply system. In some cases, the power storage device is discharged to an external power supply system to reduce the progress of deterioration of the power storage device. The electric power discharged from the power storage device is consumed by the load in the external power supply system or accumulated in another power storage device, so that there is no loss.
図３は、各条件における電池から放電させる放電要求の大きさの設定の一例について説明するための図である。図３を参照して、電池温度が３０℃以下である場合には、電池のＳＯＣがどのような状態であっても放電要求は「なし」に設定される。電池温度が３０℃〜４０℃にある場合には、ＳＯＣが６０％以下では放電要求は「なし」に設定されるが、ＳＯＣが６０〜８０％のときに放電要求は「小」に設定され、ＳＯＣが８０％以上のときに放電要求は「中」に設定される。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of setting a magnitude of a discharge request to be discharged from the battery under each condition. Referring to FIG. 3, when the battery temperature is 30 ° C. or lower, the discharge request is set to “none” regardless of the state of the SOC of the battery. When the battery temperature is 30 ° C. to 40 ° C., the discharge request is set to “none” when the SOC is 60% or less, but the discharge request is set to “small” when the SOC is 60% to 80%. When the SOC is 80% or more, the discharge request is set to “medium”.
電池温度が４０℃以上である場合には、ＳＯＣが６０％以下では放電要求は「なし」に設定されるが、ＳＯＣが６０〜８０％のときに放電要求は「中」に設定され、ＳＯＣが８０％以上のときに放電要求は「大」に設定される。 When the battery temperature is 40 ° C. or higher, the discharge request is set to “none” when the SOC is 60% or less, but when the SOC is 60 to 80%, the discharge request is set to “medium”. Is 80% or more, the discharge request is set to “large”.
なお、このような放電要求の設定は一例である。後に図５、図６のフローチャートで説明するように、図３において「小」が割り当てられた領域の設定を「なし」と変更し、「中」および「大」が割り当てられた領域の設定を「要求あり」に変更するような適宜の変更を加えても良い。 Such a setting of the discharge request is an example. As will be described later with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6, the setting of the area assigned “small” in FIG. 3 is changed to “none”, and the setting of the area assigned “medium” and “large” is changed. Appropriate changes such as “requested” may be added.
図４は、本実施の形態の車両の電源装置の一日の使用について説明するための図である。図４を参照して、時刻ｔ０〜ｔ１ではＳＯＣが１００％近くまで充電されていた蓄電装置の電力を用いてエンジンを使用せずモータを使用して走行するＥＶ走行が実行される。 FIG. 4 is a diagram for explaining the daily use of the power supply device for a vehicle according to the present embodiment. Referring to FIG. 4, at time t0 to t1, EV traveling is performed in which the electric power of the power storage device that has been charged to nearly 100% is used and the motor is used without using the engine.
ＥＶ走行の結果時刻ｔ１においては、車両の蓄電装置のＳＯＣが低下しゼロに近くなるので、モータおよびエンジンを使用して走行するＨＶ走行に切り替わる。 At the time t1 as a result of EV traveling, the SOC of the power storage device of the vehicle decreases and approaches zero, so that the vehicle switches to HV traveling that uses a motor and an engine.
時刻ｔ１〜ｔ２の間はＨＶ走行が行なわれ、蓄電装置のＳＯＣは小刻みに上下するが一定範囲内に収まっている。 HV traveling is performed between times t1 and t2, and the SOC of the power storage device rises and falls in small increments but is within a certain range.
時刻ｔ２では、充電場所（職場や家庭など）に到着し、車両が駐車状態となる。そして車両外部の電源システムと電力が授受可能な状態に車両が置かれる。具体的には、電力ケーブルなどで車両が電源システムに接続されたり、非接触給電装置などを用いて車両と電源システムとの間の電力授受が可能な状態におかれたりする。 At time t2, the vehicle arrives at a charging place (workplace, home, etc.) and the vehicle is parked. The vehicle is placed in a state where power can be exchanged with a power supply system outside the vehicle. Specifically, the vehicle is connected to the power supply system with a power cable or the like, or the vehicle and the power supply system can be exchanged power using a non-contact power supply device or the like.
時刻ｔ２〜ｔ３では、電源システム（図１のＨＥＭＳなど）が車両を制御し、車両の蓄電装置に充電が行なわれる。そして、時刻ｔ３〜ｔ４では、しばらくの間ＨＥＭＳの制御の下で、車両が充放電可能な状態に置かれる。 At times t2 to t3, the power supply system (such as HEMS in FIG. 1) controls the vehicle, and the power storage device of the vehicle is charged. At times t3 to t4, the vehicle is placed in a chargeable / dischargeable state under the control of the HEMS for a while.
しかし、車両側の各種ＥＣＵの待機電流（暗電流）を低減させるために、車両の蓄電装置のＳＯＣが所定値以上となった場合には、ＨＥＭＳが車両の各種ＥＣＵの電源をオフさせたり、車両自体が最低限の機能（ＨＥＭＳからの起動指示信号の監視など）を行なうＥＣＵ以外のＥＣＵの電源をオフさせたりする場合がある。 However, in order to reduce standby current (dark current) of various ECUs on the vehicle side, when the SOC of the power storage device of the vehicle exceeds a predetermined value, the HEMS turns off the power of the various ECUs of the vehicle, The vehicle itself may turn off the power of an ECU other than the ECU that performs a minimum function (such as monitoring a start instruction signal from the HEMS).
車両が時刻ｔ４においてそのような状態になっているとする。時刻ｔ４以降に示すようにたとえば気温の上昇などによって電池の温度が上昇すると、電池の特性が劣化する高温かつ高ＳＯＣの状態となってしまう。 It is assumed that the vehicle is in such a state at time t4. As shown after time t4, when the temperature of the battery rises due to, for example, an increase in temperature, the battery characteristics deteriorate, resulting in a high temperature and high SOC state.
そこで、本実施の形態では、車両の蓄電装置の温度が高いまたは高くなると予想される場合には、一旦充電した車両の蓄電装置を放電させる。図４において、時刻ｔ４以降に車両の蓄電装置から外部電源システムに放電が行なわれ、車両の蓄電装置のＳＯＣは６０％程度まで減少している。これにより、蓄電装置の劣化が抑制される。 Therefore, in the present embodiment, when the temperature of the power storage device of the vehicle is expected to be high or high, the power storage device of the vehicle once charged is discharged. In FIG. 4, after the time t4, the vehicle power storage device is discharged to the external power supply system, and the SOC of the vehicle power storage device is reduced to about 60%. Thereby, deterioration of the power storage device is suppressed.
図５は、実施の形態１における車両の充放電についての制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。 FIG. 5 is a flowchart for illustrating control of charging / discharging of the vehicle in the first embodiment. The processing of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.
図１、図５を参照して、このフローチャートの処理は、車両１００のＥＣＵ３００で実行される。まずステップＳ１において、充放電プラグ（図１では、プラグ４２０とコネクタ４１０）が接続されているか否かが判断される。すなわち、車両１００が電源システム９００と電力授受可能な状態であるか否かが判断される。ステップＳ１で充放電プラグの接続が無い場合には、ステップＳ１からステップＳ１２に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。
Referring to FIGS. 1 and 5, the process of this flowchart is executed by
一方、ステップＳ１で充放電プラグが接続中であると判断された場合には、ステップＳ２に処理が進む。ステップＳ２では、ＨＥＭＳ９００からの要求が有るか否かが判断される。ＨＥＭＳ９００からの要求があった場合には、ステップＳ３に処理が進み、ＨＥＭＳ９００から通信ユニット９２０および３１０を介して与えられる制御信号に従ってＥＣＵ１００は電力変換装置２００の充放電の制御を行なう。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the charge / discharge plug is being connected, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined whether or not there is a request from the
ステップＳ２においてＨＥＭＳ９００からの要求が無い場合には、ステップＳ４に処理が進む。ステップＳ４では、所定の監視タイミングになったか否かが判断される。たとえば、所定のタイミングは、６０分に一回の割合で到来するように設定される。これにより、充電完了して車両の電池監視ユニット１１２を停止させた場合でも、周期的に電池監視ユニット１１２を起動させ、蓄電装置１１０の状態（ＳＯＣおよび温度Ｔｂａｔ）を監視することができる。
If there is no request from the
ステップＳ４において、監視タイミングが到来していない場合には、ステップＳ１２に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。ステップＳ４において、監視タイミングが到来した場合には、ステップＳ５に処理が進む。 If the monitoring timing has not come in step S4, the process proceeds to step S12 and the control returns to the main routine. If the monitoring timing has come in step S4, the process proceeds to step S5.
ステップＳ５では、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニットを起動させ、ＳＯＣ値、および電池温度Ｔｂａｔを取得する。続いて、以下説明するように、温度およびＳＯＣが所定の条件を満たすか否かを判定する。
In step S5,
まず、ステップＳ６において、電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上であるか否かが判断される。ステップＳ６において、電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上でない場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ１２においてメインルーチンに制御を戻す。
First, in step S6, it is determined whether or not the battery temperature Tbat is 30 ° C. or higher. In step S6, when battery temperature Tbat is not 30 ° C. or higher, there is little risk of deterioration of
ステップＳ６において電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上であると判断された場合には、ステップＳ７に処理が進む。ステップＳ７では、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上であるか否かが判断される。ステップＳ６において、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上であると判断された場合には、ステップＳ８に処理が進み、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上でないと判断された場合には、ステップＳ１０に処理が進む。 If it is determined in step S6 that the battery temperature Tbat is 30 ° C. or higher, the process proceeds to step S7. In step S7, it is determined whether or not the battery temperature Tbat is 40 ° C. or higher. If it is determined in step S6 that the battery temperature Tbat is 40 ° C. or higher, the process proceeds to step S8. If it is determined that the battery temperature Tbat is not 40 ° C. or higher, the process proceeds to step S10. .
ステップＳ８では、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上であるか否かが判断される。ステップＳ８において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上であると判断された場合には、ステップＳ９に処理が進み、ＳＯＣが６０％に減るまで蓄電装置１１０からＨＥＭＳ９００に向けて放電が行なわれる。ＨＥＭＳ９００では、送電された電力を蓄電装置９４０に充電したり負荷１０００などで消費したりして有効に活用する。
In step S8, it is determined whether or not the SOC of
ステップＳ８において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上でないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ１２においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S8 that the SOC of
また、ステップＳ１０では、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上であるか否かが判断される。ステップＳ１０において、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上であると判断された場合には、ステップＳ１１に処理が進み、ＳＯＣが８０％に減るまで蓄電装置１１０からＨＥＭＳ９００に向けて放電が行なわれる。ＨＥＭＳ９００では、送電された電力を蓄電装置９４０に充電したり負荷１０００などで消費したりして有効に活用する。
In step S10, it is determined whether the SOC of
ステップＳ１０において、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上でないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ１２においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S10 that the SOC of
ステップＳ９またはステップＳ１１において放電が完了した場合には、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ１２においてメインルーチンに制御を戻す。
If the discharge is completed in step S9 or step S11,
図５では、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０のような判断するステップを繰返して充放電を行なうか否か決定しているが、これらに代えて、ステップＳ５で得られたＳＯＣと電池温度Ｔｂａｔの組み合わせを、図３をマップ化したものに照らして対応する処理を決定するようにしても良い。このような場合には、放電を行なう速度（図３で小、中、大に相当）を変えることも可能である。 In FIG. 5, it is determined whether to perform charging / discharging by repeating the determination steps such as steps S6, S7, S8, and S10. Instead, the SOC and battery temperature Tbat obtained in step S5 are determined. The corresponding processing may be determined in light of the mapping of FIG. In such a case, it is possible to change the discharge speed (corresponding to small, medium and large in FIG. 3).
［実施の形態２］
実施の形態１では、車両のＥＣＵ３００が時間の経過をタイマーで計測し、周期的に電池監視ユニット１１２を起動させ、蓄電装置１１０の状態を監視して放電するか否かを決定していた。しかし、電池監視ユニット１１２の起動のトリガーは車両側のＥＣＵ３００が発生するのではなくＨＥＭＳ９００から与えられるようにしても良い。実施の形態２では、ＨＥＭＳ９００が周期的に起動のトリガー信号を車両１００に対して出力する例を説明する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment,
図６は、実施の形態２における車両の充放電についての制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。 FIG. 6 is a flowchart for illustrating control of charging / discharging of the vehicle in the second embodiment. The processing of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.
図１、図６を参照して、このフローチャートの処理は、車両１００のＥＣＵ３００で実行される。まずステップＳ２１において、充放電プラグ（図１では、プラグ４２０とコネクタ４１０）が接続されているか否かが判断される。すなわち、車両１００が電源システム９００と電力授受可能な状態であるか否かが判断される。ステップＳ２１で充放電プラグの接続が無い場合には、ステップＳ２１からステップＳ３０に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。
Referring to FIGS. 1 and 6, the process of this flowchart is executed by
一方、ステップＳ２１で充放電プラグが接続中であると判断された場合には、ステップＳ２２に処理が進む。ステップＳ２２では、ＨＥＭＳ９００からの監視要求が有るか否かが判断される。ＨＥＭＳ９００は、充放電プラグが接続された後に一度充電が完了すると車両側での無駄な電力消費をなくすために電池監視ユニット１１２を停止させる。しかし、車両の蓄電装置の温度が高くなると予想される場合には、電池監視ユニット１１２を起動させ、蓄電装置の温度とＳＯＣが適切な関係にあるか否かを判断させる。
On the other hand, if it is determined in step S21 that the charge / discharge plug is being connected, the process proceeds to step S22. In step S22, it is determined whether or not there is a monitoring request from the
車両の蓄電装置の温度が高くなると予想される場合とは、ＨＥＭＳ９００が気温Ｔａの上昇を温度センサ９８０で検出した場合や、日射量の増大を太陽電池９７０の出力上昇によって検出した場合などである。なお、日射量は日射センサのようなセンサで検出しても良い。
The case where the temperature of the power storage device of the vehicle is expected to increase is a case where the
なお、６０分ごとなどの所定の監視タイミングになった場合にＨＥＭＳ９００が起動信号を送信するようにしても良い。
Note that the
ステップＳ２２でＨＥＭＳ９００からの要求が無い場合には、ステップＳ２２からステップＳ３０に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。一方、ステップＳ２２において、ＨＥＭＳ９００からの要求があった場合には、ステップＳ２３に処理が進み、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を起動させ、ＳＯＣ値、および電池温度Ｔｂａｔを取得する。続いて、以下説明するように、温度およびＳＯＣが所定の条件を満たすか否かを判定する。
If there is no request from the
まず、ステップＳ２４において、電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上であるか否かが判断される。ステップＳ２４において、電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上でない場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ３０においてメインルーチンに制御を戻す。
First, in step S24, it is determined whether or not the battery temperature Tbat is 30 ° C. or higher. In step S24, when battery temperature Tbat is not 30 ° C. or higher, there is little risk of deterioration of
ステップＳ２４において電池温度Ｔｂａｔが３０℃以上であると判断された場合には、ステップＳ２５に処理が進む。ステップＳ２５では、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上であるか否かが判断される。ステップＳ２５において、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上であると判断された場合には、ステップＳ２６に処理が進み、電池温度Ｔｂａｔが４０℃以上でないと判断された場合には、ステップＳ２８に処理が進む。 If it is determined in step S24 that the battery temperature Tbat is 30 ° C. or higher, the process proceeds to step S25. In step S25, it is determined whether or not the battery temperature Tbat is 40 ° C. or higher. If it is determined in step S25 that the battery temperature Tbat is 40 ° C. or higher, the process proceeds to step S26, and if it is determined that the battery temperature Tbat is not 40 ° C. or higher, the process proceeds to step S28. .
ステップＳ２６では、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上であるか否かが判断される。ステップＳ２６において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上であると判断された場合には、ステップＳ２７に処理が進み、ＳＯＣが６０％に減るまで蓄電装置１１０からＨＥＭＳ９００に向けて放電が行なわれる。ＨＥＭＳ９００では、送電された電力を蓄電装置９４０に充電したり負荷１０００などで消費したりして有効に活用する。
In step S26, it is determined whether or not the SOC of
ステップＳ２６において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％以上でないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ３０においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S26 that the SOC of
また、ステップＳ２８では、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上であるか否かが判断される。ステップＳ２８において、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上であると判断された場合には、ステップＳ２９に処理が進み、ＳＯＣが８０％に減るまで蓄電装置１１０からＨＥＭＳ９００に向けて放電が行なわれる。ＨＥＭＳ９００では、送電された電力を蓄電装置９４０に充電したり負荷１０００などで消費したりして有効に活用する。
In step S28, it is determined whether the SOC of
ステップＳ２８において、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％以上でないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、放電は行なわない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ３０においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S28 that the SOC of
ステップＳ２７またはステップＳ２９において放電が完了した場合には、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ３０においてメインルーチンに制御を戻す。
When the discharge is completed in step S27 or step S29,
図６では、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２８のような判断するステップを繰返して充放電を行なうか否か決定しているが、これらに代えて、ステップＳ５で得られたＳＯＣと電池温度Ｔｂａｔの組み合わせを、図３をマップ化したものに照らして対応する処理を決定するようにしても良い。このような場合には、放電を行なう速度（図３で小、中、大に相当）を変えることも可能である。 In FIG. 6, it is determined whether to perform charging / discharging by repeating the determination steps such as steps S24, S25, S26, and S28, but instead of these, the SOC and battery temperature Tbat obtained in step S5 are determined. The corresponding processing may be determined in light of the mapping of FIG. In such a case, it is possible to change the discharge speed (corresponding to small, medium and large in FIG. 3).
［実施の形態３］
実施の形態１，２では、高温かつ高ＳＯＣの状態が検出された場合には、ＳＯＣを低下させるために車両の蓄電装置からＨＥＭＳ９００に放電する例を説明した。しかし高温かつ高ＳＯＣの状態を避けるには、蓄電装置を冷却しても良い。実施の形態３では、蓄電装置を冷却する例を説明する。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, an example has been described in which, when a high temperature and high SOC state is detected, discharging from the power storage device of the vehicle to the
図７は、実施の形態３における車両の冷却装置についての制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。 FIG. 7 is a flowchart for illustrating control of the vehicle cooling apparatus in the third embodiment. The processing of this flowchart is called and executed from a predetermined main routine every predetermined time or every time a predetermined condition is satisfied.
図１、図７を参照して、このフローチャートの処理は、車両１００のＥＣＵ３００で実行される。まずステップＳ４１において、充放電プラグ（図１では、プラグ４２０とコネクタ４１０）が接続されているか否かが判断される。すなわち、車両１００が電源システム９００と電力授受可能な状態であるか否かが判断される。ステップＳ４１で充放電プラグの接続が無い場合には、ステップＳ４１からステップＳ５０に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。
Referring to FIGS. 1 and 7, the process of this flowchart is executed by
一方、ステップＳ４１で充放電プラグが接続中であると判断された場合には、ステップＳ４２に処理が進む。ステップＳ４２では、ＨＥＭＳ９００からの監視要求が有るか否かが判断される。ＨＥＭＳ９００は、充放電プラグが接続された後に一度充電が完了すると車両側での無駄な電力消費をなくすために電池監視ユニット１１２を停止させる。しかし、車両の蓄電装置の温度が高くなると予想される場合には、電池監視ユニット１１２を起動させ、蓄電装置の温度とＳＯＣが適切な関係にあるか否かを判断させる。
On the other hand, if it is determined in step S41 that the charge / discharge plug is being connected, the process proceeds to step S42. In step S42, it is determined whether or not there is a monitoring request from the
車両の蓄電装置の温度が高くなると予想される場合とは、ＨＥＭＳ９００が気温Ｔａの上昇を温度センサ９８０で検出した場合や、日射量の増大を太陽電池９７０の出力上昇によって検出した場合などである。なお、日射量は日射センサのようなセンサで検出しても良い。
The case where the temperature of the power storage device of the vehicle is expected to increase is a case where the
なお、６０分ごとなどの所定の監視タイミングになった場合にＨＥＭＳ９００が起動信号を送信するようにしても良い。
Note that the
ステップＳ４２でＨＥＭＳ９００からの要求が無い場合には、ステップＳ４２からステップＳ５０に処理が進みメインルーチンに制御が戻る。一方、ステップＳ４２において、ＨＥＭＳ９００からの要求があった場合には、ステップＳ４３に処理が進み、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を起動させ、ＳＯＣ値、および電池温度Ｔｂａｔを取得する。続いて、以下に説明するように、温度およびＳＯＣが所定の条件を満たすか否かを判定する。
If there is no request from the
まず、ステップＳ４４において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％より大きいか否かが判断される。ステップＳ４４において、蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％より大きいと判断されない場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、冷却装置は作動させない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ５０においてメインルーチンに制御を戻す。
First, in step S44, it is determined whether or not the SOC of
ステップＳ４４において蓄電装置１１０のＳＯＣが６０％より大きいと判断された場合には、ステップＳ４５に処理が進む。ステップＳ４５では、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％より大きいか否かが判断される。ステップＳ４５において、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％より大きいと判断された場合には、ステップＳ４６に処理が進み、蓄電装置１１０のＳＯＣが８０％より大きくないと判断された場合には、ステップＳ４８に処理が進む。
If it is determined in step S44 that the SOC of
ステップＳ４６では、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが３０℃より高いか否かが判断される。ステップＳ４６において、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが３０℃より高いと判断された場合には、ステップＳ４７に処理が進み、温度Ｔｂａｔが３０℃に低下するまで蓄電装置１１０を冷却するための冷却装置１１４が作動される。
In step S46, it is determined whether or not temperature Tbat of
ステップＳ４６において、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが３０℃より高くないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、冷却装置の作動状況は変更されない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ５０においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S46 that the temperature Tbat of the
また、ステップＳ４８では、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが４０℃より高いか否かが判断される。ステップＳ４８において、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが４０℃より高いと判断された場合には、ステップＳ４９に処理が進み、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが４０℃に低下するまで蓄電装置１１０を冷却するための冷却装置１１４が作動される。
In step S48, it is determined whether or not temperature Tbat of
ステップＳ４８において、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔが４０℃より高くないと判断された場合には、蓄電装置１１０の劣化の恐れは少ないので、冷却装置の作動状況は変更されない。この場合、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ５０においてメインルーチンに制御を戻す。
If it is determined in step S48 that the temperature Tbat of the
ステップＳ４７またはステップＳ４９において蓄電装置の冷却が完了した場合には、ＥＣＵ３００は、電池監視ユニット１１２を再び停止させ、ステップＳ５０においてメインルーチンに制御を戻す。
When cooling of the power storage device is completed in step S47 or step S49,
最後に、再び図面を参照して実施の形態１〜３について総括する。図１を参照して、実施の形態に係る車両の電源装置は、蓄電装置１１０と、蓄電装置１１０と車両外部の電源システム９００との間で電力を授受することが可能に構成された電力授受部（インレット２２０）と、電力授受部が電源システム９００との間で電力授受可能な状態にあり、かつ、蓄電装置１１０の充電状態が蓄電装置１１０の現在の温度に対応して予め定められたしきい値より大きいという条件が成立する場合には、蓄電装置１１０から電源システム９００に放電を行なわせるかまたは蓄電装置１１０の温度を下げるように車両を制御する制御部（ＥＣＵ３００）とを備える。
Finally, the first to third embodiments will be summarized with reference to the drawings again. Referring to FIG. 1, a power supply device for a vehicle according to an embodiment includes a
好ましくは、車両の電源装置は、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔおよび充電状態ＳＯＣを監視する電池監視ユニット１１２をさらに備える。図５のフローチャートに示すように、制御部（ＥＣＵ３００）は、電力授受部（インレット２２０）を経由して蓄電装置１１０に充電が開始され充電が完了した場合に、電池監視ユニット１１２の停止と起動を周期的に行なわせる。
Preferably, the power supply device for the vehicle further includes a
好ましくは、図１に示すように、車両の電源装置は、蓄電装置１１０の温度Ｔｂａｔおよび充電状態ＳＯＣを監視する電池監視ユニット１１２をさらに備える。図６、図７のフローチャートに示すように、電源システム９００は、蓄電装置１１０の温度が所定値を超えると予想される条件を検出した場合に制御信号を出力する。電池監視ユニット１１２は、電源システム９００からのこの制御信号に応じて起動される。
Preferably, as shown in FIG. 1, the vehicle power supply device further includes a
好ましくは、図１に示すように、車両の電源装置は、電源システム９００から電力授受部（インレット２２０）に与えられる電力を用いて蓄電装置１１０に充電電圧を与えることが可能であるとともに、蓄電装置１１０から電力を受けて電力授受部（インレット２２０）を介して電源システム９００に電力を供給することが可能に構成された電力変換装置２００をさらに備える。図５、図６のフローチャートに示すように、制御部（ＥＣＵ３００）は、条件が成立する場合に、電力変換装置２００を制御して蓄電装置１１０から電源システム９００に放電を行なわせる。
Preferably, as shown in FIG. 1, the power supply device of the vehicle can apply a charging voltage to
好ましくは、図１に示すように、車両の電源装置は、蓄電装置１１０を冷却する冷却装置１１４をさらに備える。図７のフローチャートに示すように、制御部（ＥＣＵ３００）は、条件が成立する場合に、冷却装置１１４を制御して蓄電装置１１０の温度を低下させる。
Preferably, as shown in FIG. 1, the power supply device for the vehicle further includes a
なお、図５〜図７では、電池劣化を防止するために高温時に電池から放電させるか、または電池を冷却する例を示した。 5 to 7 show examples in which the battery is discharged at a high temperature or the battery is cooled in order to prevent battery deterioration.
また、充電完了後に時間が経過すると外気や電池の温度が低くなりさらに充電することが可能であるにも関わらず、電池が高温であったときに定められた上限ＳＯＣのままそれ以上には充電が行なわれない場合も考えられる。このような場合にも、図５〜図７と同様に電池温度とＳＯＣを周期的に監視して、充電完了後において、さらに充電可能な状態に電池が変化した場合に、補充電を行なうようにしても良い。 In addition, when time elapses after the completion of charging, the temperature of the outside air and the battery is lowered and further charging is possible, but the battery is charged beyond that at the upper limit SOC set when the battery is hot. It is also possible that no is performed. Even in such a case, the battery temperature and the SOC are periodically monitored in the same manner as in FIGS. 5 to 7, and after the completion of charging, when the battery changes to a state where charging is possible, supplementary charging is performed. Anyway.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１００ 車両、１０５ 動力出力装置、１０６ エンジン、１０７ モータジェネレータ、１１０，９４０ 蓄電装置、１１２ 電池監視ユニット、１１４ 冷却装置、２００ 電力変換装置、２２０ インレット、３０２，９０４ 電圧センサ、３０４，９０６ 電流センサ、３１０，９２０ 通信ユニット、４００ ケーブル、４１０ コネクタ、４１５ 操作部、４２０ プラグ、４４０，ＡＣＬ１〜ＡＣＬ５，ＰＬ１ 電力線、８００ 商用系統電源、９００ 電源システム、９１０ 充放電コネクタ、９１５ 表示部、９３０ ＡＣ／ＤＣ変換器、９５０ 分電盤、９７０ 太陽電池、９８０ 温度センサ、９９０ コントローラ、１０００ 負荷、９４５ 双方向ＰＣＳ。 100 vehicle, 105 power output device, 106 engine, 107 motor generator, 110, 940 power storage device, 112 battery monitoring unit, 114 cooling device, 200 power conversion device, 220 inlet, 302, 904 voltage sensor, 304, 906 current sensor, 310,920 communication unit, 400 cable, 410 connector, 415 operation unit, 420 plug, 440, ACL1 to ACL5, PL1 power line, 800 commercial power supply, 900 power supply system, 910 charge / discharge connector, 915 display unit, 930 AC / DC Converter, 950 distribution board, 970 solar cell, 980 temperature sensor, 990 controller, 1000 load, 945 bidirectional PCS.
Claims (5)
前記蓄電装置と車両外部の電源システムとの間で電力を授受することが可能に構成された電力授受部と、
前記電力授受部が前記電源システムとの間で電力授受可能な状態にあり、かつ、前記蓄電装置の充電状態が前記蓄電装置の現在の温度に対応して予め定められたしきい値より大きいという条件が成立する場合には、前記蓄電装置から前記電源システムに電力供給を行なわせるように車両を制御する制御部とを備え、
前記蓄電装置から前記電源システムに供給された電力は他の蓄電装置に充電される、車両の電源装置。 A power storage device;
A power transfer unit configured to be able to transfer power between the power storage device and a power supply system outside the vehicle;
The power transfer unit is in a state where power can be transferred to and from the power supply system, and the state of charge of the power storage device is greater than a predetermined threshold corresponding to the current temperature of the power storage device. A control unit that controls the vehicle to cause the power supply system to supply power to the power supply system when the condition is satisfied ;
A power supply device for a vehicle in which power supplied from the power storage device to the power supply system is charged to another power storage device.
前記制御部は、前記電力授受部を経由して前記蓄電装置に充電が開始され充電が完了した場合に、前記監視ユニットの停止と起動を周期的に行なわせる、請求項１に記載の車両の電源装置。 A monitoring unit for monitoring a temperature and a charging state of the power storage device;
2. The vehicle according to claim 1, wherein the control unit causes the monitoring unit to stop and start periodically when charging of the power storage device is started and the charging is completed via the power transfer unit. Power supply.
前記電源システムは、前記蓄電装置の温度が所定値を超えると予想される条件を検出した場合に制御信号を出力し、
前記監視ユニットは、前記電源システムからの制御信号に応じて起動される、請求項１に記載の車両の電源装置。 A monitoring unit for monitoring a temperature and a charging state of the power storage device;
The power supply system outputs a control signal when detecting a condition where the temperature of the power storage device is expected to exceed a predetermined value,
The vehicle power supply apparatus according to claim 1, wherein the monitoring unit is activated in response to a control signal from the power supply system.
前記制御部は、前記条件が成立する場合に、前記電力変換装置を制御して前記蓄電装置から前記電源システムに放電を行なわせる、請求項１に記載の車両の電源装置。 It is possible to apply a charging voltage to the power storage device using power supplied from the power supply system to the power transfer unit, and receive power from the power storage device and power to the power supply system via the power transfer unit. A power converter configured to be able to supply
2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein when the condition is satisfied, the control unit controls the power conversion device to cause the power storage device to discharge the power supply system. 3.
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