JP2006094662A - バッテリの充電制御装置 - Google Patents
バッテリの充電制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006094662A JP2006094662A JP2004278928A JP2004278928A JP2006094662A JP 2006094662 A JP2006094662 A JP 2006094662A JP 2004278928 A JP2004278928 A JP 2004278928A JP 2004278928 A JP2004278928 A JP 2004278928A JP 2006094662 A JP2006094662 A JP 2006094662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- control mode
- current
- charge control
- alternator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
【課題】メモリ使用量の増大やコストアップを招くことなく、バッテリの充電状態を適切に制御する。
【解決手段】バッテリ電流Ibを読み込み(S12)、バッテリ電流Ibがそのときの外気温に応じて設定されるSOC満足判定電流値ISOCを上回っていれば、バッテリ充電量が不足していると判定して充電制御モードを選択する(S14→S16)。一方、バッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOC以下であれば、バッテリ充電量を満足していると判定してフィードバック制御モードを選択する(S14→S15)。また、エンジン始動時や放電時間Tdが所定時間Ts1を超えた場合には、充電制御モードを選択する(S11→S16、S13→S16)。
【選択図】 図2
【解決手段】バッテリ電流Ibを読み込み(S12)、バッテリ電流Ibがそのときの外気温に応じて設定されるSOC満足判定電流値ISOCを上回っていれば、バッテリ充電量が不足していると判定して充電制御モードを選択する(S14→S16)。一方、バッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOC以下であれば、バッテリ充電量を満足していると判定してフィードバック制御モードを選択する(S14→S15)。また、エンジン始動時や放電時間Tdが所定時間Ts1を超えた場合には、充電制御モードを選択する(S11→S16、S13→S16)。
【選択図】 図2
Description
本発明は、バッテリの充電制御装置に関し、特に車両の搭載されるバッテリの充電状態を適切に制御する技術に関する。
燃費の向上を目的としてオルタネータの駆動負荷を低減させるために、バッテリの充電状態を監視しながら発電目標電圧を可変とする技術が知られている。このうち、特許文献1に記載の装置では、バッテリ充放電電流の積算値がゼロとなるように、バッテリに出力される調整電圧(すなわち、発電機の発電電圧)を制御するようにしている。
特開2003−209935号公報
上記従来の装置では、検出電流と充放電電流積算値の前回値とに応じて(今回の)バッテリの充放電電流積算値を算出し、この算出した充放電電流積算値に基づいてマップを参照して電圧補正量を求め、求めた電圧補正量と発電目標電圧の前回値とに応じて(今回の)発電目標電圧を設定することによって、充放電電流積算値がゼロとなるように調整電圧を制御している。
しかしながら、このような構成では、充放電電流積算値や充放電電流積算値に応じた電圧補正量を算出することが必要になるに加えて、これらの値の前回値を記憶しておく必要もあるため、プログラム実行時間やメモリ使用量の増加によってコントローラの負荷が大きくなってしまうという問題がある。
また、上記従来の装置では、エンジン停止期間中の自己放電等によってバッテリ残存容量(バッテリ充電量)SOCが低下していた場合には、その低下したバッテリ充電量SOCを維持してしまい低SOC状態に陥るおそれがあることから、これを防止するため、エンジン始動時においては、充放電電流積算値を所定量増加させることによって補充電を行うようにしている。
また、上記従来の装置では、エンジン停止期間中の自己放電等によってバッテリ残存容量(バッテリ充電量)SOCが低下していた場合には、その低下したバッテリ充電量SOCを維持してしまい低SOC状態に陥るおそれがあることから、これを防止するため、エンジン始動時においては、充放電電流積算値を所定量増加させることによって補充電を行うようにしている。
このため、(過充電等を防ぐには)エンジン始動初期のバッテリ充電量SOCを精度よく判定する必要があり、そのためにバッテリ温度センサ等の専用の部品を設けることとなり、コストアップの要因となってしまうという問題もある。
本発明は、このような問題に着目してなされたもので、メモリ使用量の増大やコストアップを招くことなく、バッテリの充電状態を適切に制御できる車両用バッテリの充電制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような問題に着目してなされたもので、メモリ使用量の増大やコストアップを招くことなく、バッテリの充電状態を適切に制御できる車両用バッテリの充電制御装置を提供することを目的とする。
このため、本発明に係るバッテリの充電制御装置は、バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段により検出した検出電流と目標電流との偏差に基づいて、該検出電流が前記目標電流となるようにオルタネータの発電電圧をフィードバック制御するフィードバック制御モードと、バッテリが充電状態となるようにオルタネータの発電電圧をフィードフォワード制御するバッテリ充電制御モードと、前記検出電流に応じて、前記フィードバック制御モード又は前記バッテリ充電制御モードのいずれか一方を選択する制御モード選択手段と、を備える。
本発明に係るバッテリの充電制御装置によると、バッテリ電流を監視することでバッテリの充電状態に応じた適切な充電制御を実施することができる。すなわち、バッテリ電流はバッテリ充電量と相関があるため、バッテリ電流を監視することでバッテリ充電量を把握することが可能であり、バッテリ電流によりバッテリ充電量が不足していると判定される場合には、バッテリを充電して速やかに所望のバッテリ充電量に回復させるとともに、バッテリ充電量が足りている(満足している)と判定される場合には、バッテリ電流を目標電流へと速やかに制御して、過剰な充電を防止できる。この結果、オルタネータの負荷を低減することができ、燃費を向上できる。
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、車両に搭載されたバッテリの充電制御装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係るバッテリの充電制御装置は、オルタネータ(ALT)1と、バッテリ2と、コントロールユニット(C/U)3とを備えている。オルタネータ1は、図示しないエンジンによって駆動されて発電し、車両電装部品等の電気負荷4に電力を供給するとともにバッテリ2を充電する。また、電気負荷4の駆動時には、必要に応じてバッテリ2からの放電電力が(例えば交流電力に変換されて)電気負荷4に供給される。
図1は、車両に搭載されたバッテリの充電制御装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係るバッテリの充電制御装置は、オルタネータ(ALT)1と、バッテリ2と、コントロールユニット(C/U)3とを備えている。オルタネータ1は、図示しないエンジンによって駆動されて発電し、車両電装部品等の電気負荷4に電力を供給するとともにバッテリ2を充電する。また、電気負荷4の駆動時には、必要に応じてバッテリ2からの放電電力が(例えば交流電力に変換されて)電気負荷4に供給される。
C/U3には、バッテリ2の充電電流及び放電電流を検出する電流検出手段としての電流センサ5、外気温を検出する外気温検出手段としての外気温センサ6等の各種センサからの検出信号が入力されており、C/U3は、これらの入力信号に基づいて以下のようにしてバッテリ2の充電制御を実施する。なお、前記電流センサ5は、バッテリ2が充電状態にあるとき(すなわち、充電電流)は「正」の値として検出し、バッテリ2が放電状態にあるとき(すなわち、放電電流)は「負」の値として検出するようになっている。
まず、本実施形態においては、(1)電流センサ5によって検出される(実際の)バッテリ電流Ibが所定の目標バッテリ電流Ibatとなるように、目標バッテリ電流Ibtと検出されたバッテリ電流Ibとの偏差Ierr(=Ibt−Ib)に基づいてオルタネータ2の発電電力をフィードバック制御する「フィードバック制御モード」と、(2)バッテリ2が充電状態となるようにオルタネータ2の発電電圧をフィードフォワード制御する「充電制御モード」と、の2つの制御モードを有している。なお、前記目標バッテリ電流Ibtは、例えば、使用するバッテリ等に応じて設定するようにすればよい。
そして、電流センサ5によって検出されるバッテリ電流Ibに応じて、前記「フィードバック制御モード」と前記「充電制御モード」とのいずれの制御モードを選択するかを判定する(図1中の制御モード判定部301、制御モード切換部302)。
ここで、「フィードバック制御モード」が選択された場合には、制御器303において前記偏差Ierrにフィードバック制御ゲインGpを乗算してフィードバック制御モード電圧分Vfbを算出し、このフィードバック制御モード電圧分Vfbに発電電圧指令基本分Vbrefを加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtする。一方、「充電制御モード」が選択された場合には、あらかじめ設定された充電制御モード電圧分Vcを前記発電電圧指令基本分Vbrefに加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtとする(図1中の加算部304)。
ここで、「フィードバック制御モード」が選択された場合には、制御器303において前記偏差Ierrにフィードバック制御ゲインGpを乗算してフィードバック制御モード電圧分Vfbを算出し、このフィードバック制御モード電圧分Vfbに発電電圧指令基本分Vbrefを加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtする。一方、「充電制御モード」が選択された場合には、あらかじめ設定された充電制御モード電圧分Vcを前記発電電圧指令基本分Vbrefに加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtとする(図1中の加算部304)。
そして、適切なバッテリ充電量SOCを保持しつつ過電圧を防止するため、設定(算出)された発電目標電圧Vbtが所定の範囲を超えた場合には、その上限値又は下限値に制限した上でオルタネータ2に出力する(図1中の上限/下限リミッタ305)。なお、後述する記載からも明らかなように、C/U3が本発明に係る制御モード選択手段、充放電状態判定手段としての機能を有している。
図2は、C/U3によって実行される上記バッテリ3の充電制御のメインルーチンを示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
図2において、S11では、エンジン始動時であるか否かを判定する。エンジン始動時であれば「充電制御モード」を選択すべくS16に進む。これは、エンジン停止期間中の自己放電等によりバッテリ充電量SOCが低下している可能性があるからである。一方、エンジン始動時以外であればS12に進む。
図2において、S11では、エンジン始動時であるか否かを判定する。エンジン始動時であれば「充電制御モード」を選択すべくS16に進む。これは、エンジン停止期間中の自己放電等によりバッテリ充電量SOCが低下している可能性があるからである。一方、エンジン始動時以外であればS12に進む。
S12では、電流センサ5によって検出されたバッテリ電流Ibを読み込む。なお、上述したように、このバッテリ電流Ibによってバッテリ3が充電状態にあるか放電状態にあるかを判定できる。
S13では、バッテリ2の放電継続時間Tdがあらかじめ設定した所定時間Ts1を超えたか否かを判定する。Td>Ts1であれば「充電制御モード」を選択すべくS16に進む。これは、放電状態の継続によりバッテリ充電量SOCが低下しているからである。一方、Td≦Ts1であればS14に進む。なお、前記所定時間Ts1は、各車両やバッテリに応じて適宜設定されるものであり、例えば、バッテリ2がフル充電状態にあるときに、電気負荷4のための平均的な放電を当該時間継続したならばバッテリ2が第1の所定の充電状態(例えば、バッテリ充電量SOC=75〜85%程度)を下回るであろうと予測される時間として設定すればよい。
S13では、バッテリ2の放電継続時間Tdがあらかじめ設定した所定時間Ts1を超えたか否かを判定する。Td>Ts1であれば「充電制御モード」を選択すべくS16に進む。これは、放電状態の継続によりバッテリ充電量SOCが低下しているからである。一方、Td≦Ts1であればS14に進む。なお、前記所定時間Ts1は、各車両やバッテリに応じて適宜設定されるものであり、例えば、バッテリ2がフル充電状態にあるときに、電気負荷4のための平均的な放電を当該時間継続したならばバッテリ2が第1の所定の充電状態(例えば、バッテリ充電量SOC=75〜85%程度)を下回るであろうと予測される時間として設定すればよい。
S14では、バッテリ2が第2の所定の充電状態(例えば、バッテリ充電量SOC=80%)を満足しているか否かを判定する(以下、ここで行われる判定を単に「SOC満足判定」という)。このSOC満足判定は、読み込んだバッテリ電流(充電電流)Ibと、そのときの外気温に応じて設定されるSOC満足判定電流値ISOC(バッテリ充電量SOC=80%のときのバッテリ電流に相当する)とを比較することにより行う。ここで、SOC満足判定電流値ISOCは、例えば、外気温センサ6によって検出される外気温度に基づいて図3に示すようなテーブルを検索することにより設定される。
なお、図3において、バッテリ電流Ibがそのときの外気温に応じたSOC満足判定電流値ISOCを超えている(Ib>ISOC)領域Aが、バッテリ2が第2の所定の充電状態を満足していない状態(SOC<80%で充電量が不足している状態)であり、バッテリ電流Ibが前記SOC満足判定電流値ISOC以下(Ib≦ISOC)の領域Bが、バッテリ2が第2の所定の充電状態を満足している(SOC≧80%)状態である。
そこで、かかるS14では、バッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOCを超えているか否かを判定することとし、Ib>ISOCであれば「充電制御モード」を選択すべくS16に進み、Ib≦ISOCであれば「フィードバック制御モード」を選択すべくS15に進む。なお、前記第1の所定の充電状態と前記第2の充電状態とは同一としてもよいし、異ならせるようにしてもよい。
S15では、「フィードバック制御モード」が実施される。具体的には、フィードバック制御モード電圧分Vfbを算出し、算出したフィードバック制御モード電圧分Vfbを発電電圧指令基本分Vbref(例えば、13.5[V])に加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtを算出する。かかる「フィードバック制御モード」における発電目標電圧Vbtの算出については後述する(図4参照)。
S16では、「充電制御モード」が実施される。具体的には、充電制御モード電圧分Vcを設定し、設定した充電制御モード電圧分Vcを発電電圧指令基本分Vbref(13.5[V])に加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbtを算出する。かかる「充電制御モード」における発電目標電圧Vbtの算出については後述する(図5参照)。
S17では、S15又はS16で算出された発電目標電圧Vbtがあらかじめ設定した上限値Vbu(例えば、14[V])を超えているか否かを判定する。Vbt>VbuであればS18に進んで、発電目標電圧Vbt=Vbu(=14[V])としてS21に進む。一方、Vbt≦VbuであればS19に進む。
S17では、S15又はS16で算出された発電目標電圧Vbtがあらかじめ設定した上限値Vbu(例えば、14[V])を超えているか否かを判定する。Vbt>VbuであればS18に進んで、発電目標電圧Vbt=Vbu(=14[V])としてS21に進む。一方、Vbt≦VbuであればS19に進む。
S19では、S15又はS16で算出された発電目標電圧Vbtがあらかじめ設定した下限値Vbl(例えば、13[V])を下回っているか否かを判定する。Vbt<VblであればS20に進んで、発電目標電圧Vbt=Vbl(=13[V])としてS21に進む。一方、Vbt≧VblであればそのままS21に進む。
前記S17〜S20により、算出された発電目標電圧Vbtはその上限値Vbuから下限値Vblの間の値に制限される。これは、上述したように、バッテリ3の充電状態を適切に保持するとともに、過電圧となるような事態をあらかじめ回避するためである。
前記S17〜S20により、算出された発電目標電圧Vbtはその上限値Vbuから下限値Vblの間の値に制限される。これは、上述したように、バッテリ3の充電状態を適切に保持するとともに、過電圧となるような事態をあらかじめ回避するためである。
S21では、発電目標電圧Vbtをオルタネータ2に出力し、オルタネータ2の発電電力を発電目標電圧Vbtへと制御する。これにより、「充電制御モード」が選択されているときには、オルタネータ1の発電電圧がフィードフォワードで制御されてバッテリ2の充電が行われることとなり、「フィードバック制御モード」が選択されているときには、オルタネータ1の発電電圧は、バッテリ電流Ibが目標バッテリ電流Ibtとなるようにフィードバック制御されることになる。
図4は、「フィードバック制御モード」が選択された場合におけるオルタネータ2の発電目標電圧Vbtの算出を示すフローチャートであり、図2のS15において実行されるものである。
図4において、S151では、「フィードバック制御モード」が選択(開始)されてからの経過時間Tfbがあらかじめ設定された所定時間Ts2を超えているか否かを判定する。Tfb>Ts2であればS152に進み、Tfb≦Ts2であればS153に進む。なお、前記所定時間Ts2は、使用するバッテリ等に応じて設定された一定の時間であってもよいが、周囲環境等に応じて可変設定するようにしてよい。
図4において、S151では、「フィードバック制御モード」が選択(開始)されてからの経過時間Tfbがあらかじめ設定された所定時間Ts2を超えているか否かを判定する。Tfb>Ts2であればS152に進み、Tfb≦Ts2であればS153に進む。なお、前記所定時間Ts2は、使用するバッテリ等に応じて設定された一定の時間であってもよいが、周囲環境等に応じて可変設定するようにしてよい。
S152では、目標バッテリ電流Ibtを0[A]に設定する。
S153では、目標バッテリ電流(バッテリ電流指令値)Ibtをa[A]に設定する。ここで、「a」は0より大きな値(充電側の値)であり、本実施形態では、Ibt=a=0.5[A]としている。
S154では、S152又はS153で設定した目標バッテリ電流Ibtと、読み込んだバッテリ電流値Ibとの偏差Ierr(=Ibt−Ib)を算出する。
S153では、目標バッテリ電流(バッテリ電流指令値)Ibtをa[A]に設定する。ここで、「a」は0より大きな値(充電側の値)であり、本実施形態では、Ibt=a=0.5[A]としている。
S154では、S152又はS153で設定した目標バッテリ電流Ibtと、読み込んだバッテリ電流値Ibとの偏差Ierr(=Ibt−Ib)を算出する。
S155では、算出した偏差Ierrにフィードバック制御ゲインGpを乗算してフィードバック制御モード電圧分Vfb(=Gp×Ierr)を算出する。
S156では、算出したフィードバック制御モード電圧分Vfbを発電電圧指令基本分Vbref(13.5[V])に加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbt(=Vfb+Vbref)とする。
S156では、算出したフィードバック制御モード電圧分Vfbを発電電圧指令基本分Vbref(13.5[V])に加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbt(=Vfb+Vbref)とする。
以上により、「フィードバック制御モード」の開始から所定時間Ts2が経過するまでの間は、目標バッテリ電流Ibtが0より大きな値「a(充電側の値)」に設定されるため、フィードバック制御によってバッテリ2を充電することとなり、所定時間Ts2の経過後は目標バッテリ電流Ibtが「0」に設定されて、フィードバック制御によってバッテリ充電量SOCが維持するようにオルタネータ2の発電電圧が制御されることになる。このようにしたのは、部品バラツキや部品特性の経時変化等によって、図2のS14におけるSOC満足判定にズレが生じた場合においても、フィードバック制御によって低SOC状態を維持してしまうことを確実に回避するためである。
図5は、前記充電制御モードにおけるオルタネータ2の発電目標電圧Vbtの算出を示すフローチャートであり、図2のS16において実行されるものである。
図5において、S161では、充電制御モード電圧分Vcをb[V]に設定する。ここで、「b」の値は0より大きな値であり、本実施形態では、Vc=b=0.5[V]としている。
図5において、S161では、充電制御モード電圧分Vcをb[V]に設定する。ここで、「b」の値は0より大きな値であり、本実施形態では、Vc=b=0.5[V]としている。
S162では、設定した充電制御モード電圧分Vcを発電電圧指令基本分Vbref(13.5[V])に加算してオルタネータ2の発電目標電圧Vbt(=Vc+Vbref)とする。
これにより、「充電制御モード」が選択されているときは、バッテリ2を充電するようにオルタネータ2の発電電圧がフィードフォワードで制御されることとなり(本実施形態では、目標発電電圧Vbtが上限値Vbu(=14[V])に設定されることとなる)、例えば、エンジン停止期間中の自己放電等によるバッテリ充電量SOCの低下(容量低下)やオルタネータ2の高負荷時の放電による容量低下を早期かつ速やかにに回復させることができる。
これにより、「充電制御モード」が選択されているときは、バッテリ2を充電するようにオルタネータ2の発電電圧がフィードフォワードで制御されることとなり(本実施形態では、目標発電電圧Vbtが上限値Vbu(=14[V])に設定されることとなる)、例えば、エンジン停止期間中の自己放電等によるバッテリ充電量SOCの低下(容量低下)やオルタネータ2の高負荷時の放電による容量低下を早期かつ速やかにに回復させることができる。
図6は、本実施形態に係るバッテリの充電制御のタイムチャートである。
エンジン停止中は、自己放電等によってバッテリ充電量SOCが低下してしまうことが多い。エンジンが始動されると(時刻t1)、その直後は電気負荷4の駆動等のため、一時的にバッテリ2から電力が放電される(放電電流が流れる)が、始動時には「充電制御モード」が選択され、発電電圧基本指令値Vbref(=13.5[V])に充電制御モード電圧分Vc(=0.5[V])が加算されてオルタネータ2の発電目標電圧Vbt(=14[V])が設定されるため(図2のS16、図5参照)、すぐにバッテリ2が充電状態となる(充電電流が流れる)。
エンジン停止中は、自己放電等によってバッテリ充電量SOCが低下してしまうことが多い。エンジンが始動されると(時刻t1)、その直後は電気負荷4の駆動等のため、一時的にバッテリ2から電力が放電される(放電電流が流れる)が、始動時には「充電制御モード」が選択され、発電電圧基本指令値Vbref(=13.5[V])に充電制御モード電圧分Vc(=0.5[V])が加算されてオルタネータ2の発電目標電圧Vbt(=14[V])が設定されるため(図2のS16、図5参照)、すぐにバッテリ2が充電状態となる(充電電流が流れる)。
そして、充電が進むにつれてバッテリ電流(充電電流検出値)Ibが徐々に低下していき、バッテリ電流Ibが外気温に応じて設定されるSOC満足判定電流値ISOC以下となると(すなわち、バッテリ2が第2の所定の状態(SOC=80%)を満足すると)、「フィードバック制御モード」が選択されて、制御モードが「充電制御モード(フィードフォワード制御)」から「フィードバック制御モード(フィードバック制御)」へと切り換わる(時刻t2)。
「フィードバック制御モード」では、その開始から所定時間Ts2が経過するまでの間(時刻t2〜t3)は、バッテリ電流Ibが第1の目標電流である「a(=0.5[A])」となるようにオルタネータ1の発電電圧Vbtが制御され、所定時間Ts2経過後(時刻t3〜)は、バッテリ電流Ibが第2の目標電流である0[V]となるようにオルタネータ1の発電電圧Vbtが制御される。これにより、所定時間Ts2が経過するまでの間はバッテリ2が充電状態となるが、その後はバッテリ充電量SOCを維持するようにオルタネータ1の発電電圧が制御されることになる。
ここで、電気負荷4の使用電力量が増大等してオルタネータ1が高負荷状態となると、必要電力を電気負荷4に供給するためにバッテリ2から電力が放電され、バッテリ2は充電状態から放電状態に切り換わり、バッテリ充電量SOCが低下し始める(時刻t4)。そして、この放電状態が所定時間Ts1以上継続すると「充電制御モード」が選択されて、制御モードが「フィードバック制御モード」から「充電制御モード」へと切り換わり、再びバッテリ充電状態となる(時刻t5)。その後、充電が進み、再びバッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOC以下となると(バッテリ2が第2の所定の状態(SOC=80%)を満足すると)、制御モードが「充電制御モード」から「フィードバック制御モード」へと切り換わることになる(時刻t6)。なお、ここでは、放電状態が所定時間Ts1以上継続した場合における「フィードバック制御モード」から「充電制御モード」への制御モードの切り換え例を示したが、「フィードバック制御モード」の実施中にバッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOCを超えてしまった場合も同様である。
以上説明した実施形態によると、電流センサ5により検出されたバッテリ電流Ibに応じて、「フィードバック制御モード」又は「充電制御モード」のいずれか一方を選択するので(図2のS14〜S16)、バッテリ電流を監視しておくだけで、バッテリ2の充電状態(バッテリ充電量SOC)に応じた適切なバッテリ充電制御を選択できる。ここで、「フィードバック制御モード」においては、バッテリ2の充電電流が所定の目標電流となるようにオルタネータ1の発電電圧が制御されるので、目標電流の設定によって低SOC状態を回避しながら過剰な充電電流の発生をも防止できるとともに、オルタネータ1の駆動負荷も低減されることになるので、燃費を向上できる。また、単純なフィードバック制御であるため、プログラムの実行時間を短くすることができ、メモリ使用量の増大を招くこともない。
また、検出されたバッテリ電流IbがSOC満足判定電流値ISOCを上回る場合には、「充電制御モード」が選択されて(図2のS14→S16)、バッテリ2が充電状態となるようにオルタネータ1の発電目標電圧が設定され(図4参照)、オルタネータ1の発電電圧がフィードフォワードで制御される。これにより、バッテリ2が所定の充電状態(例えば、SOC=80%)を満足していないときは、直ちにバッテリ2を充電してバッテリ2の充電量を速やかに回復させることが可能となる。なお、SOC満足判定電流値ISOCは、外気温に応じて設定されるようになっており(図3参照)、他の制御においても使用される外気温センサを利用できるので、専用のセンサ(バッテリ温度センサ等)を設ける必要がなくコスト面でも有利である。
また、バッテリ放電状態が所定時間Ts1継続した場合には、「充電制御モード」が選択されるので(図2のS13→S16)、オルタネータ高負荷時のバッテリ放電によるバッテリ充電量SOCの低下を速やかに回復させることができる。
また、エンジン始動時には、「充電制御モード」が選択されるので(図2のS11→S16)、エンジン停止期間中に自己放電などによってバッテリ充電量SOCが低下した場合であっても、エンジン始動後に速やかに回復させることができる。
また、エンジン始動時には、「充電制御モード」が選択されるので(図2のS11→S16)、エンジン停止期間中に自己放電などによってバッテリ充電量SOCが低下した場合であっても、エンジン始動後に速やかに回復させることができる。
また、本実施形態では、「フィードバック制御モード」における目標バッテリ電流Ibtを、その開始から所定時間Ts2が経過するまでと、該所定時間Ts2経過後とで異なる値とし、しかも所定時間Ts2が経過するまでの目標バッテリ電流Ibtをa(=0.5)[A]、所定時間Ts2経過後の目標バッテリ電流Ibtを0[A]にそれぞれ設定するので、「フィードバック制御モード」の開始から所定時間Ts2はバッテリ2を充電するように、所定時間Ts2経過後はそのときのバッテリ充電量SOCを維持するようにオルタネータ1の発電電圧が制御されることになる。これにより、「フィードバック制御モード」の選択条件であるSOC満足判定(図2のS14)にズレ等が生じた場合であっても、低SOC状態を持続してしまうことを確実に回避しつつ、過剰な充電が行われることをも防止してオルタネータ1の負荷を低減できる。
1…オルタネータ、2…バッテリ、3…コントロールユニット(C/U)、4…(電気)負荷、5…電流センサ、6…外気温センサ
Claims (7)
- オルタネータと、該オルタネータによって充電されるバッテリと、該バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、を有するバッテリの充電制御装置であって、
前記電流検出手段により検出した検出電流と目標電流との偏差に基づいて、前記検出電流が前記目標電流となるように前記オルタネータの発電電圧をフィードバック制御するフィードバック制御モードと、
前記バッテリが充電状態となるように前記オルタネータの発電電圧をフィードフォワード制御するバッテリ充電制御モードと、
前記検出電流に応じて、前記フィードバック制御モード又は前記バッテリ充電制御モードのいずれか一方を選択する制御モード選択手段と、
を備えることを特徴とするバッテリの充電制御装置。 - 前記制御モード選択手段は、前記検出電流が所定の判定電流を上回る場合には、前記充電制御モードを選択することを特徴とする請求項1記載のバッテリの充電制御装置。
- 外気温を検出する外気温検出手段を備え、
前記所定の判定電流は、前記外気温に応じて設定されることを特徴とする請求項2記載のバッテリの充電制御装置。 - 前記検出電流に基づいて前記バッテリが充電状態であるか放電状態であるかを判定する充放電状態判定手段を備え、
前記制御モード選択手段は、前記放電状態が所定時間以上継続した場合には、前記充電制御モードを選択することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のバッテリの充電制御装置。 - 前記オルタネータがエンジンにより駆動されて発電する構成において、
前記制御モード選択手段は、エンジン始動時には、前記充電制御モードを選択することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のバッテリの充電制御装置。 - 前記フィードバック制御モードは、その開始から所定時間が経過するまでの間の目標電流と、該所定時間経過後の目標電流とを異なる値に設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のバッテリの充電制御装置。
- 前記所定時間が経過するまでの間の目標電流は、前記バッテリが充電状態となるような値に設定されることを特徴とする請求項6記載のバッテリの充電制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004278928A JP2006094662A (ja) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | バッテリの充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004278928A JP2006094662A (ja) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | バッテリの充電制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006094662A true JP2006094662A (ja) | 2006-04-06 |
Family
ID=36235075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004278928A Pending JP2006094662A (ja) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | バッテリの充電制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006094662A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009014443A1 (de) | 2008-03-28 | 2009-10-08 | Suzuki Motor Corporation, Hamamatsu-Shi | Steuergerät für den Generator eines Fahrzeugs |
JP2011125210A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-23 | Toyota Motor Corp | 二次電池の充放電制御装置 |
JP2012210016A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両用発電制御装置 |
US8297390B2 (en) | 2007-04-06 | 2012-10-30 | Denso Corporation | Vehicular system capable of suitably controlling engine speed and gear ratio according to battery charge state |
JP2013106500A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | バッテリ充放電管理装置および方法 |
-
2004
- 2004-09-27 JP JP2004278928A patent/JP2006094662A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8297390B2 (en) | 2007-04-06 | 2012-10-30 | Denso Corporation | Vehicular system capable of suitably controlling engine speed and gear ratio according to battery charge state |
DE102009014443A1 (de) | 2008-03-28 | 2009-10-08 | Suzuki Motor Corporation, Hamamatsu-Shi | Steuergerät für den Generator eines Fahrzeugs |
JP2009240116A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Suzuki Motor Corp | 車両用発電機の制御装置 |
JP2011125210A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-23 | Toyota Motor Corp | 二次電池の充放電制御装置 |
US8704490B2 (en) | 2009-11-12 | 2014-04-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charge and discharge control apparatus and charge and discharge control method for secondary battery |
DE102010043801B4 (de) | 2009-11-12 | 2018-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lade- und Entladesteuerungsgerät sowie Lade- und Entladesteuerungsverfahren für eine Sekundärbatterie |
JP2012210016A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両用発電制御装置 |
JP2013106500A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | バッテリ充放電管理装置および方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4816128B2 (ja) | 車両用発電制御装置 | |
JP4292824B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
US20130057218A1 (en) | Device and method for controlling charge of assembled battery | |
JP2010259321A (ja) | バッテリー充電器およびバッテリーを充電する方法 | |
US20180345798A1 (en) | Vehicle | |
JP2019205316A (ja) | バッテリ放電制御装置 | |
JP2005065476A (ja) | 電池の充電方法 | |
US10498154B2 (en) | Electric power system | |
JP2007230513A (ja) | 発電制御装置、及びその方法 | |
CN110945696B (zh) | 电源系统及其控制方法 | |
JP2007135375A (ja) | Dc/dcコンバータの制御装置 | |
JP2006094662A (ja) | バッテリの充電制御装置 | |
JP4127078B2 (ja) | 車両用電源制御装置 | |
JPH06178405A (ja) | 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置 | |
JP2009131060A (ja) | 充放電回路の制御システム | |
JP2016213918A (ja) | 車両の充電制御装置 | |
JP2001298872A (ja) | 電力貯蔵システム | |
JP2005312224A (ja) | バッテリ充電装置 | |
JP6508161B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2004168126A (ja) | 車両用バッテリの容量検出制御装置 | |
JP7498625B2 (ja) | 車両用制御装置、プログラム、車両用制御方法 | |
JP7276268B2 (ja) | 蓄電池制御装置 | |
JP2017011944A (ja) | オルタネータの発電制御装置 | |
JP4049044B2 (ja) | 車両用発電機の電圧制御装置 | |
JP2004266951A (ja) | 車輌用電源システム |