JP2005204418A - Charging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリーを充電する充電装置に関する。 The present invention relates to a charging device for charging a battery.
従来、電気自動車には、複数のバッテリーが搭載されており、これらのバッテリーを充電する充電装置が設けられている。 Conventionally, a plurality of batteries are mounted on an electric vehicle, and a charging device for charging these batteries is provided.
この充電装置では、複数のバッテリーを直列又は並列接続して同時に放電し同時に充電できるように構成されている。 In this charging apparatus, a plurality of batteries are connected in series or in parallel so that they can be simultaneously discharged and charged simultaneously.
しかしながら、このような充電装置にあっては、複数のバッテリーを切替て使用する車両において各バッテリーの放電バランスが不均一の場合、各バッテリーの充電にバラツキが出るとうい問題があった。 However, such a charging device has a problem in that when the discharge balance of each battery is uneven in a vehicle that uses a plurality of batteries by switching, the charging of each battery varies.
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、充電のバラツキを防止することができる充電装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a charging device capable of preventing variation in charging.
前記課題を解決するために本発明の請求項1の充電装置にあっては、複数のバッテリーを充電する充電装置において、各バッテリーの放電深度を取得する放電深度取得手段と、放電深度の深い順に優先順位を付ける優先順位付与手段と、優先順位の高いバッテリーから順番に各バッテリーを個別に充電する充電手段と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problem, in the charging device according to claim 1 of the present invention, in the charging device for charging a plurality of batteries, a discharge depth acquisition means for acquiring the discharge depth of each battery, and in order of increasing discharge depth Priority order assigning means for assigning priorities, and charging means for individually charging the batteries in order from the battery with the highest priority order.
すなわち、複数のバッテリーを充電する際に、各バッテリーの放電バランスが不均一の場合がある。 That is, when charging a plurality of batteries, the discharge balance of each battery may be uneven.
そこで、充電時には、各バッテリーにおける放電深度を取得し、放電深度の深い順に優先順位を付ける。そして、優先順位の高いバッテリーから順番に各バッテリーを個別に充電する。 Therefore, at the time of charging, the depth of discharge in each battery is acquired, and priorities are given in descending order of the depth of discharge. Then, the batteries are individually charged in order from the battery with the highest priority.
これにより、各バッテリーは、それぞれの放電深度に応じた容量の充電が個別に行われる。 Thereby, each battery is individually charged with a capacity corresponding to the depth of discharge.
加えて、放電深度の高いバッテリーの充電が先行して行われるため、満充電に近いものが先行して充電されてしまう場合と比較して、充電効率が高められる。 In addition, since charging of a battery having a high depth of discharge is performed in advance, the charging efficiency is improved compared to a case where a battery that is close to full charge is charged in advance.
また、請求項2の充電装置においては、充電時に大電流で充電を行う通常充電から該通常充電時より小さな小電流で充電を行う均等充電へ移行する充電装置であって、優先順位の高いバッテリーの前記通常充電を終了して前記均等充電へ移行する際に、次順位のバッテリーの前記通常充電を開始する充電開始手段を備えている。 The charging device according to claim 2 is a charging device that shifts from normal charging that charges with a large current during charging to equal charging that charges with a smaller current than that during normal charging, and has a high priority. And charging start means for starting the normal charging of the next-order battery when the normal charging is finished and the process shifts to the uniform charging.
すなわち、優先順位の高いバッテリーの通常充電を終了して均等充電へ移行する際には、次順位のバッテリーの通常充電が開始される。 That is, when the normal charging of the high priority battery is terminated and the process shifts to the equal charging, the normal charging of the next priority battery is started.
これにより、優先順位の高いバッテリーでは、小電流による均等充電が行われ、次順位のバッテリーでは、通常充電が行われる。 As a result, a battery with a higher priority is charged uniformly with a small current, and a battery with a higher priority is charged normally.
以上説明したように本発明の請求項1の充電装置にあっては、各バッテリーを個別に充電することで、放電深度に応じた容量の充電を行うことができる。このため、総ての充電が完了した際には、各バッテリーをそれぞれ満充電にすることができる。 As described above, in the charging device according to claim 1 of the present invention, it is possible to charge the battery according to the depth of discharge by charging each battery individually. For this reason, when all the charging is completed, each battery can be fully charged.
したがって、複数のバッテリーを並列又は直列充電する場合と比較して、各バッテリー間で発生する充電のバラツキを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent a variation in charging generated between the batteries as compared with the case where a plurality of batteries are charged in parallel or in series.
そして、放電深度が高く充電効率の良いバッテリーを先行して充電することができるため、充電効率の悪い満充電に近いバッテリーが先行して充電されてしまう場合と比較して、時間あたりの容量回復率を高めることができる。 And since the battery with high depth of discharge and good charging efficiency can be charged in advance, the capacity recovery per hour compared to the case where a battery near full charge with poor charging efficiency is charged in advance The rate can be increased.
また、請求項2の充電装置においては、優先順位の高いバッテリーの通常充電を終了して均等充電へ移行する際には、次順位のバッテリーの通常充電を開始するため、優先順位の高いバッテリーでの小電流による均等充電と、次順位のバッテリーでの大電流による通常充電とを同時に行うことができる。 Further, in the charging device according to claim 2, when the normal charging of the high priority battery is finished and the shift to the uniform charging is started, the normal charging of the next priority battery is started. It is possible to simultaneously perform equal charging with a small current and normal charging with a large current in the next rank battery.
これにより、均等充電が完了してから次順位のバッテリーの充電を開始する場合と比較して、効率的な充電を行うことができる。 Thereby, compared with the case where the charge of the battery of the next order is started after the equal charge is completed, the charge can be performed more efficiently.
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる充電装置1を示す図であり、該充電装置1は、電気自動車に設けられ駆動モータの電源であるバッテリーを充電する装置である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a charging device 1 according to the present embodiment. The charging device 1 is a device that is provided in an electric vehicle and charges a battery that is a power source of a drive motor.
この充電装置1は、充電電流を供給する充電器11と、充電を管理する充電コントローラ12とを備えている。前記充電器11は、充電時に大電流を出力可能な大電流用電源13と、該大電流用電源13より小さな小電流を出力する小電流用電源14とを備えており、前記大電流用電源13からの電源は、大電流電力線15を介して前記充電コントローラ12へ供給されるように構成されている。前記小電流用電源14からの電源は、小電流電力線16を介して前記充電コントローラ12へ供給されるように構成されている。
The charging device 1 includes a
また、前記充電器11は、制御部21を備えており、該制御部21は、マイコンを中心に構成されている。この制御部21は、当該充電器11に充電用のAC電源が供給されたことや、制動による電力が駆動モータに発生し回生電流が当該充電器11に供給されたこと等の充電開始条件を検出できるように構成されており、これらの充電開始条件を検出した際には、充電開始要求信号を信号線22を介して前記充電コントローラ12へ出力できるように構成されている。
Moreover, the said
該充電コントローラ12は、マイコンを中心に構成されたバッテリー監視部31を備えており、該バッテリー監視部31は、前記充電開始要求信号を入力できるように構成されている。また、前記バッテリー監視部31は、前記充電器11の大電流用電源13からの電源を第1〜第3大電流供給線32〜34のいずれかに選択的に供給するとともに、前記小電流用電源14からの電源を第1〜第3小電流供給線35〜37のいずれかに選択的に供給できるように構成されている。また、前記バッテリー監視部31は、前記各供給線32〜37を利用して各供給線32〜37に接続されたバッテリーの出力電圧を検出するなどして残容量を検出し、各バッテリーの放電深度を取得できるように構成されている。
The
前記第1大電流供給線32及び前記第1小電流供給線35は、バッテリーを内蔵した第1バッテリパック41が着脱自在に接続される第1コネクタ42,42に接続されており、前記第2大電流供給線33及び前記第2小電流供給線36は、バッテリーを内蔵した第2バッテリパック43が着脱自在に接続される第2コネクタ44,44に接続されている。また、前記第3大電流供給線34及び前記第3小電流供給線37は、バッテリーを内蔵した第3バッテリパック45が着脱自在に接続される第3コネクタ46,46に接続されており、前記各バッテリパック41,43,45内蔵のバッテリーを充電できるように構成されている。
The first large
以上の構成にかかる本実施の形態を、図2に示した充電コントローラ12の処理手順を示すフローチャートに従って説明する。
The present embodiment according to the above configuration will be described with reference to the flowchart showing the processing procedure of the
すなわち、充電器11からの充電開始要求信号を受けた際には(S1)、各供給線32〜37を利用して第1〜第3のバッテリパック41,43,45内蔵のバッテリーの放電深度を順に取得し(S2〜S4)、取得した放電深度に基づいて、放電深度の深いものから順番に優先順位を設定する(S5)。
That is, when a charge start request signal is received from the charger 11 (S1), the discharge depth of the battery built in the first to
具体的には、第1バッテリパック41のバッテリー残量が最も少なく、放電深度が一番深い場合には、第1バッテリパック41に対応する第1コネクタ42,42に優先順位「1」を割り当て、第2バッテリパック43のバッテリー残量が二番目に少なく、放電深度が二番目に深い場合には、第2バッテリパック43に対応する第2コネクタ44,44に優先順位「2」を割り当てる。また、第3バッテリパック45のバッテリー残量が最も多く、放電深度が一番浅い場合には、第3バッテリパック45に対応する第3コネクタ46,46に優先順位「3」を割り当てる。
Specifically, when the battery level of the
そして、マイコン内蔵のメモリに「1〜3」の範囲内で増減繰り返す領域「a」を確保し、この「a」に初期値である「1」設定した後、優先順位が「a」すなわち優先順位が「1」に設定された第1コネクタ42,42に前記充電器11からの大電流電力線15をリレー回路等で接続して、第1バッテリパック41内蔵のバッテリーを大電流で充電する通常充電を開始する(S6)。この通常充電を開始した際には、優先順位「a」つまり前記第1バッテリパック41のバッテリー電圧が所定値に達し、前記通常充電時より小さな小電流で充電を行う均等充電へ移行するか否かを判断し(S7)、前記所定値に達して前記均等充電へ移行する際には、優先順位「a」つまり前記第1バッテリパック41が接続された第1コネクタ42,42と前記大電流電力線15との回路を開いて前記通常充電を停止するとともに(S8)、前記大電流電力線15を、優先順位「a+1」つまり「2」が設定された第2バッテリパック43への第2コネクタ44,44に接続して、前記第2バッテリパック43内蔵のバッテリーの通常充電を開始する(S9)。
Then, an area “a” that repeats increasing and decreasing within the range of “1 to 3” is secured in the memory built in the microcomputer, and after setting “1” as an initial value to this “a”, the priority is “a”, that is, priority. Usually, the high-
これにより、優先順位が一番の第1バッテリパック41内蔵のバッテリーの通常充電を終了して前記均等充電へ移行する際に、優先順位が二番目の第2バッテリパック43内蔵のバッテリーの通常充電を開始する。
Thus, when the normal charging of the battery built in the
このとき、優先順位「a−1」つまり「3」(1の前の値である3)が設定された第3バッテリパック45への第3コネクタ46,46に前記小電流用電源14からの小電流を出力中であるか否かを判断し(S10)、第3バッテリパック45へ小電流を出力してい無い場合には、優先順位「a」つまり前記第1バッテリパック41が接続された第1コネクタ42,42と前記小電流電力線16とを接続して、前記第1コネクタ42,42に接続された前記第1バッテリパック41内蔵のバッテリーの前記均等充電を開始する(S11)。これにより、前記第1バッテリパック41内蔵のバッテリーを大電流で充電した前記通常充電から、該通常充電時より小さな小電流で充電する前記均等充電への移行が行われる。
At this time, the
そして、優先順位「a+1」つまり前記第2バッテリパック43のバッテリー電圧が所定値に達し、前記通常充電時より前記均等充電へ移行するか否かを判断し(S12)、前記所定値に達して前記均等充電へ移行する際には、優先順位「a+1」つまり前記第2バッテリパック43が接続された第2コネクタ44,44と前記大電流電力線15との回路を開いて前記通常充電を停止した後(S13)、ステップS14へ移行する。また、前記ステップS12の判断にて前記所定値に達しておらず前記均等充電へ移行しない場合には、充電完了か否かを判断し(S14)、充電が完了していない場合には、前記ステップS7へ戻る一方、充電が完了していた場合には、優先順位「a」つまり前記第1バッテリパック41が接続された第1コネクタ42,42と前記小電流電力線16との回路を開いて前記第1コネクタ42,42に接続された前記第1バッテリパック41内蔵のバッテリーの前記均等充電を停止する(S15)。そして、設定された各優先順位を繰り上げて(a=a+1)(S16)、前記ステップS7へ移行して各バッテリパック41,43,45内蔵のバッテリーの総てを順次充電する。
Then, it is determined whether or not the priority “a + 1”, that is, the battery voltage of the
このように、各バッテリパック41,43,45内蔵のバッテリーの放電深度を取得して放電深度の深い順に優先順位を付けるとともに、優先順位の高いバッテリーから順番に各バッテリーを個別に充電することで、放電深度に応じた容量分の充電を行うことができる。このため、総ての充電が完了した際には、各バッテリーをそれぞれ満充電にすることができる。
In this way, by obtaining the discharge depths of the batteries contained in the
したがって、放電バランスの不均一な複数のバッテリーを並列又は直列接続して充電する場合と比較して、各バッテリー間で発生する充電のバラツキを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent variation in charging between the batteries as compared with the case where a plurality of batteries having non-uniform discharge balance are charged in parallel or in series.
そして、放電深度が高く充電効率の良いバッテリーを先行して充電することができるため、充電効率の悪い満充電に近いバッテリーが先行して充電されてしまう場合と比較して、時間あたりの容量回復率を高めることができる。 And since the battery with high depth of discharge and good charging efficiency can be charged in advance, the capacity recovery per hour compared to the case where a battery near full charge with poor charging efficiency is charged in advance The rate can be increased.
また、優先順位の高いバッテリーの通常充電を終了して均等充電へ移行する際には、次順位のバッテリーの通常充電を開始するため、優先順位の高いバッテリーでの小電流による均等充電と、次順位のバッテリーでの大電流による通常充電とを同時進行することができる。 In addition, when the normal charging of the high priority battery is terminated and the process shifts to the uniform charging, the normal charging of the next priority battery is started. It is possible to proceed simultaneously with normal charging with a large current in the rank battery.
これにより、均等充電が完了してから次順位のバッテリーの充電を開始する場合と比較して、効率的な充電を行うことができる。 Thereby, compared with the case where the charge of the battery of the next order is started after the equal charge is completed, the charge can be performed more efficiently.
1 充電装置
12 充電コントローラ
41 第1バッテリパック
43 第2バッテリパック
44 第3バッテリパック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
各バッテリーの放電深度を取得する放電深度取得手段と、
放電深度の深い順に優先順位を付ける優先順位付与手段と、
優先順位の高いバッテリーから順番に各バッテリーを個別に充電する充電手段と、
を備えたことを特徴とする充電装置。 In a charging device for charging a plurality of batteries,
A depth-of-discharge acquisition means for acquiring the depth of discharge of each battery;
Priority giving means for assigning priorities in descending order of discharge depth;
Charging means for charging each battery individually in order from the battery with the highest priority,
A charging device comprising:
優先順位の高いバッテリーの前記通常充電を終了して前記均等充電へ移行する際に、次順位のバッテリーの前記通常充電を開始する充電開始手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の充電装置。
A charging device that shifts from normal charging that charges with a large current during charging to equal charging that charges with a smaller current than during normal charging,
2. The charging according to claim 1, further comprising charging start means for starting the normal charging of the next-order battery when the normal charging of the battery having a high priority is terminated and the process proceeds to the equal charging. apparatus.
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