JP2009022061A - Power system and vehicle equipped with the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power system capable of properly charging a power storage section according to a chargeable time of the power storage section, and to provide a vehicle equipped with the same. <P>SOLUTION: A necessary charging power calculating section 444 acquires the SOC of the power storage section from a battery ECU 40, and calculates necessary charging power ΔPch required for bringing the power storage section into a predetermined charged state on the basis of the SOC. A charging current determining section 445 determines a charging current on the basis of the chargeable time from a chargeable time calculating section 443 and the necessary charging power ΔPch from the necessary charging power calculating section 444. Further, this value is divided by a predetermined value of the charging voltage of the power storage section, thereby calculating a charging current necessary for charging the power storage section to a predetermined charged state at a corresponding chargeable time. The charging current determining section 445 outputs a pattern selection command for selecting one appropriate charging pattern to a charging pattern storing section 446 according to the calculated necessary charging current. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、充放電可能な蓄電部を備える電力システムおよびそれを搭載する車両に関し、特に外部電源からの電力により蓄電部を充電可能な構成に関する。   The present invention relates to a power system including a chargeable / dischargeable power storage unit and a vehicle equipped with the power system, and more particularly to a configuration capable of charging a power storage unit with power from an external power source.
近年、環境問題を考慮して、エンジンとモータとを効率的に組み合わせて走行するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両は、充放電可能に構成された蓄電部を搭載し、発進時や加速時などにモータへ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。   In recent years, in consideration of environmental problems, a hybrid vehicle that travels by efficiently combining an engine and a motor has been put into practical use. Such a hybrid vehicle has a power storage unit configured to be chargeable / dischargeable, and supplies power to the motor when starting or accelerating to generate driving force, while the vehicle is used when driving downhill or braking. Kinetic energy is recovered as electric power.
このようなハイブリッド車両において、搭載する蓄電部を商用電源などの外部電源からの電力により充電可能な構成が提案されている。このように外部電源により蓄電部を予め充電することにより、通勤や買い物などの比較的短距離の走行であれば、エンジンを停止状態に保ったまま走行することができるため、総合的な燃料消費効率を向上させることが可能となる。このような走行モードは、EV(Electric Vehicle)走行モードとも称される。   In such a hybrid vehicle, a configuration has been proposed in which a power storage unit to be mounted can be charged with electric power from an external power source such as a commercial power source. By charging the power storage unit in advance using an external power source in this way, it is possible to travel while the engine is stopped for relatively short distances such as commuting and shopping, so that comprehensive fuel consumption Efficiency can be improved. Such a travel mode is also referred to as an EV (Electric Vehicle) travel mode.
このような外部電源により蓄電部を充電可能な構成において、特開平08−214412号公報(特許文献1)には、充電後から乗車までの長時間の放置による自己放電が防止でき、かつ電池温度の低下を最小限度に抑制できる電気自動車用蓄電池充電制御装置が開示されている。この電気自動車用蓄電池充電制御装置は、充電が指示されたときにおける電気自動車用蓄電池の放電量と検出された電源電圧値と予め定められた充電電流値とに基づいて必要充電期間を演算する充電期間演算手段と、指定された乗車予定時刻と演算された必要充電期間とに基づいて指定された乗車予定時刻に充電を終了させるための充電開始時刻を演算する充電開始時刻演算手段とを備える。
特開平08−214412号公報
In a configuration in which the power storage unit can be charged by such an external power source, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-214414 (Patent Document 1) can prevent self-discharge due to leaving the battery for a long time after charging and the battery temperature. A storage battery charging control device for an electric vehicle that can suppress the decrease of the battery to a minimum is disclosed. The electric vehicle storage battery charge control device calculates the required charging period based on the amount of discharge of the electric vehicle storage battery when the charging is instructed, the detected power supply voltage value, and a predetermined charging current value. Period calculating means, and charging start time calculating means for calculating a charging start time for ending charging at a specified boarding scheduled time based on the specified scheduled boarding time and the calculated required charging period.
Japanese Patent Laid-Open No. 08-214414
上述の特開平08−214412号公報(特許文献1)に開示された電気自動車用蓄電池充電制御装置では、予め定められた充電電流値によって蓄電部(電気自動車用蓄電池)を充電するように構成されている。そのため、外部電源により蓄電部を充電できる期間が必要充電期間に比較して十分に確保できる場合には問題ないが、蓄電部を充電できる期間が十分に確保できない場合には蓄電部を十分に充電できなことになる。その結果、EV走行モードによる走行可能距離を十分に確保できないという問題が生じる。   The electric vehicle storage battery charging control device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-214414 (Patent Document 1) is configured to charge the power storage unit (electric vehicle storage battery) with a predetermined charging current value. ing. For this reason, there is no problem if the period during which the power storage unit can be charged by the external power supply can be sufficiently ensured compared to the required charging period, but the power storage unit is fully charged when the period during which the power storage unit can be charged cannot be sufficiently secured. It will not be possible. As a result, there arises a problem that a travelable distance in the EV travel mode cannot be secured sufficiently.
また、予め定められた充電電流値が過剰に大きくなると、蓄電部の劣化の観点から好ましくない。   Further, if the predetermined charging current value becomes excessively large, it is not preferable from the viewpoint of deterioration of the power storage unit.
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電部の充電可能時間に応じて蓄電部を適切に充電できる電力システムおよびそれを備える車両を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a power system that can appropriately charge a power storage unit according to a chargeable time of the power storage unit and a vehicle including the same. It is to be.
この発明のある局面に従えば、車両に搭載される電力システムであって、充放電可能な蓄電部と、外部電源からの電力を受けて蓄電部を充電するための充電部と、充電開始前に外部電源による蓄電部の充電可能時間を予め取得する充電可能時間取得手段と、充電開始前に蓄電部の充電状態を取得する充電状態取得手段と、蓄電部の充電可能時間と蓄電部の充電状態とに基づいて、充電部から蓄電部への充電電流を制御する制御手段とを備える。   According to an aspect of the present invention, there is provided a power system mounted on a vehicle, a chargeable / dischargeable power storage unit, a charging unit for receiving power from an external power source and charging the power storage unit, and before charging A chargeable time acquisition means for acquiring in advance a chargeable time of the power storage unit by an external power source, a charge state acquisition means for acquiring a charge state of the power storage unit before the start of charging, a chargeable time of the power storage unit, and a charge of the power storage unit Control means for controlling a charging current from the charging unit to the power storage unit based on the state.
この発明によれば、充電開始前に外部電源による蓄電部の充電可能時間を予め取得するとともに、充電開始前に蓄電部の充電状態を取得する。そして、この取得した充電可能時間と充電状態とに基づいて、充電部から蓄電部への充電電流を制御するので、蓄電部の充電可能時間に応じて蓄電部を適切に充電できる。   According to this invention, the chargeable time of the power storage unit by the external power supply is acquired in advance before the start of charging, and the charge state of the power storage unit is acquired before the start of charging. Then, since the charging current from the charging unit to the power storage unit is controlled based on the acquired chargeable time and the charged state, the power storage unit can be appropriately charged according to the chargeable time of the power storage unit.
好ましくは、制御手段は、蓄電部の充電状態に基づいて、蓄電部を所定の充電状態にするための必要充電電力を演算する必要充電電力演算手段と、必要充電電力を充電可能時間で割った値に基づいて充電電流を決定する充電電流決定手段とを含む。   Preferably, the control unit calculates the necessary charging power for calculating the necessary charging power for setting the power storage unit to a predetermined charging state based on the charging state of the power storage unit, and the necessary charging power is divided by the chargeable time. Charging current determining means for determining the charging current based on the value.
好ましくは、充電可能時間取得手段は、車両の始動予定時刻の設定を受入れる始動予定時刻設定手段と、現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、現在時刻から車両の始動予定時刻までの時間差を充電可能時間として演算する充電可能時間演算手段とを含む。   Preferably, the chargeable time acquisition means charges the scheduled start time setting means for accepting the setting of the scheduled start time of the vehicle, the current time acquisition means for acquiring the current time, and charges the time difference from the current time to the scheduled start time of the vehicle. Chargeable time calculating means for calculating as possible time.
さらに好ましくは、電力システムは、充電時に車両外部のコネクタ部と連結され、外部電源と充電部とを電気的に接続するコネクタ受入部をさらに備え、車両は、コネクタ受入部とコネクタ部との間の連結が外れた状態で始動可能にされる。   More preferably, the electric power system further includes a connector receiving portion that is connected to a connector portion outside the vehicle at the time of charging and electrically connects the external power source and the charging portion, and the vehicle is provided between the connector receiving portion and the connector portion. It is possible to start in a state where the connection of is disconnected.
また、さらに好ましくは、制御手段は、蓄電部が所定の充電状態まで充電されると充電部による蓄電部の充電を停止し、蓄電部に対する充電の停止後から車両の始動時刻までの期間が所定値を超える場合に、充電部による蓄電部の充電を再度実行する再充電手段をさらに備える。   More preferably, the control unit stops charging the power storage unit by the charging unit when the power storage unit is charged to a predetermined charging state, and a period from the stop of the charging to the power storage unit to the start time of the vehicle is predetermined. When the value is exceeded, the battery pack further includes recharging means for recharging the power storage unit by the charging unit.
好ましくは、制御手段は、蓄電部の充電状態に応じた最大許容電流を超えないように充電電流を制御する。   Preferably, the control means controls the charging current so as not to exceed a maximum allowable current according to a charging state of the power storage unit.
この発明の別の局面に従う車両は、上記の電力システムと、電力システムの蓄電部からの電力により駆動力を発生する電動機とを備える。   A vehicle according to another aspect of the present invention includes the above-described electric power system and an electric motor that generates a driving force by electric power from a power storage unit of the electric power system.
この発明によれば、蓄電部の充電可能時間に応じて蓄電部を適切に充電できる電力システムおよびそれを備える車両を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize an electric power system that can appropriately charge the power storage unit according to the chargeable time of the power storage unit and a vehicle including the same.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(全体構成)
図1は、この発明の実施の形態に従う電力システムを備える車両100に対して外部電源による充電を行なうための全体構成図である。
(overall structure)
FIG. 1 is an overall configuration diagram for charging vehicle 100 including an electric power system according to an embodiment of the present invention with an external power source.
図1を参照して、この発明の実施の形態に従う車両100は、代表的にハイブリッド車両であり、後述するように内燃機関(エンジン)とモータジェネレータとを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両100は、このモータジェネレータに電力を供給するための蓄電部を搭載する。この蓄電部は、車両100のシステム起動状態(以下、「IGオン状態」とも記す)において、内燃機関の作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両100のシステム停止中(以下、「IGオフ状態」とも記す)において、コネクタ部250を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、車両100の走行中における蓄電部の充電動作と区別するために、外部電源による蓄電部の充電を「外部充電」とも記す。   Referring to FIG. 1, a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention is typically a hybrid vehicle, and is equipped with an internal combustion engine (engine) and a motor generator as will be described later, and the driving force from each is optimized. Drive at a proper ratio. Furthermore, vehicle 100 is equipped with a power storage unit for supplying electric power to this motor generator. The power storage unit can be charged by receiving power generated by the operation of the internal combustion engine in a system start-up state of the vehicle 100 (hereinafter also referred to as “IG-on state”), and while the system of the vehicle 100 is stopped (hereinafter, “ In the “IG off state”, the battery can be charged by being electrically connected to an external power source via the connector portion 250. In the following description, the charging of the power storage unit by the external power supply is also referred to as “external charging” in order to distinguish from the charging operation of the power storage unit while the vehicle 100 is traveling.
コネクタ部250は、代表的に商用電源などの外部電源を車両100に供給するための連結機構を構成し、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線PSLを介して充電ステーション300と接続される。そして、コネクタ部250は、外部充電時に車両100と連結され、外部電源と車両100に搭載された充電部(図示しない)とを電気的に接続する。一方、車両100には、コネクタ部250と連結され、外部電源を受入れるためのコネクタ受入部(図示しない)が設けられる。   Connector unit 250 typically constitutes a coupling mechanism for supplying an external power source such as a commercial power source to vehicle 100, and is connected to charging station 300 via power line PSL formed of a cabtire cable or the like. And connector part 250 is connected with vehicle 100 at the time of external charging, and electrically connects an external power supply and a charging part (not shown) mounted on vehicle 100. On the other hand, vehicle 100 is provided with a connector receiving portion (not shown) that is connected to connector portion 250 and receives an external power supply.
充電ステーション300は、商用電源供給線PSを介して住宅302に供給される商用電源の一部をコネクタ部250へ供給する。充電ステーション300は、コネクタ部250の収納機構やコネクタ部250と繋がる電力線PSLの巻取機構(いずれも図示しない)を備えていてもよい。また、充電ステーション300には、使用者に対するセキュリティ機構や課金機構などを備えてもよい。さらに、充電ステーション300は、車両100との間で通信をするための機構を備えていてもよい。   The charging station 300 supplies a part of the commercial power supplied to the house 302 to the connector unit 250 via the commercial power supply line PS. The charging station 300 may include a housing mechanism for the connector portion 250 and a winding mechanism for the power line PSL connected to the connector portion 250 (both not shown). In addition, the charging station 300 may be provided with a security mechanism and a charging mechanism for the user. Furthermore, the charging station 300 may include a mechanism for communicating with the vehicle 100.
なお、コネクタ部250を介して車両100に供給される外部電源は、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅302の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。   The external power supplied to vehicle 100 via connector 250 may be power generated by a solar panel installed on the roof of house 302 or the like instead of or in addition to commercial power. .
(車両の概略構成)
図2は、この発明の実施の形態に従う電力システムを備える車両100の概略構成図である。
(Schematic configuration of the vehicle)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of vehicle 100 including the electric power system according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、車両100は、エンジン(ENG)18と、モータジェネレータMG1およびMG2とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構22を介して機械的に連結される。そして、車両100の走行状況に応じて、動力分割機構22を介して上記3者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、この結果として駆動輪24Fが駆動される。   Referring to FIG. 2, vehicle 100 includes an engine (ENG) 18 and motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 as drive power sources, which are mechanically coupled via power split mechanism 22. Then, according to the traveling state of the vehicle 100, the driving force is distributed and combined among the three persons via the power split mechanism 22, and as a result, the driving wheels 24F are driven.
車両100の走行時(すなわち、非外部充電時)において、動力分割機構22は、エンジン18の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第1モータジェネレータMG1側へ配分するとともに、残部を第2モータジェネレータMG2へ配分する。動力分割機構22から第1モータジェネレータMG1へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第2モータジェネレータMG2へ配分された駆動力は、第2モータジェネレータMG2で発生した駆動力と合成されて、駆動輪24Fの駆動に使用される。   During travel of vehicle 100 (that is, during non-external charging), power split mechanism 22 divides the driving force generated by the operation of engine 18 into two parts, distributes one of them to first motor generator MG1 side, and the remaining part. Is distributed to the second motor generator MG2. The driving force distributed from power split mechanism 22 to first motor generator MG1 is used for power generation operation, while the driving force distributed to second motor generator MG2 is combined with the driving force generated by second motor generator MG2. And used for driving the drive wheels 24F.
このとき、モータジェネレータMG1およびMG2にそれぞれ対応付けられたインバータ(INV1)8−1およびインバータ(INV2)8−2は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。主として、第1インバータ8−1は、HV−ECU(Hybrid Vehicle-Electronic Control Unit)42からのスイッチング指令PWM1に応じて、第1モータジェネレータMG1で発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線MPLおよび負母線MNLへ供給する。一方、第2インバータ8−2は、HV−ECU42からのスイッチング指令PWM2に応じて、正母線MPLおよび負母線MNLを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、第2モータジェネレータMG2へ供給する。   At this time, inverter (INV1) 8-1 and inverter (INV2) 8-2 respectively associated with motor generators MG1 and MG2 mutually convert DC power and AC power. Mainly, first inverter 8-1 converts AC power generated by first motor generator MG1 into DC power in accordance with switching command PWM1 from HV-ECU (Hybrid Vehicle-Electronic Control Unit) 42, and generates a positive bus. Supply to MPL and negative bus MNL. On the other hand, in response to switching command PWM2 from HV-ECU 42, second inverter 8-2 converts the DC power supplied via positive bus MPL and negative bus MNL into AC power and outputs second motor generator MG2. To supply.
蓄電部(BAT)4は、充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。蓄電部4とインバータ8−1,8−2との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能な昇降圧コンバータ(CONV)6が配置されており、蓄電部4の入出力電圧と、正母線MPLと負母線MNLとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。昇降圧コンバータ6における昇降圧動作は、HV−ECU42からのスイッチング指令PWCに従って制御される。   The power storage unit (BAT) 4 is a chargeable / dischargeable power storage element, and typically includes a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, or a power storage element such as an electric double layer capacitor. Between power storage unit 4 and inverters 8-1 and 8-2, a buck-boost converter (CONV) 6 that can convert a DC voltage to each other is disposed, and the input / output voltage of power storage unit 4 is The line voltage between the bus line MPL and the negative bus line MNL is boosted or lowered mutually. The step-up / step-down operation in the step-up / down converter 6 is controlled in accordance with a switching command PWC from the HV-ECU 42.
HV−ECU42は、代表的に、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体として構成された電子制御装置である。そして、HV−ECU42は、予めROMなどに格納されたプログラムをCPUがRAMに読み出して実行することによって、車両走行および外部充電に係る制御を実行する。HV−ECU42に入力される情報の一例として、図2には、正線PLに介挿された電流センサ10からの電池電流Ibat、正線PLと負線NLとの線間に配置された電圧センサ12からの電池電圧Vbat、正母線MPLに介挿された電流センサ14からの母線電流IDC、正母線MPLと負母線MNLとの線間に配置された電圧センサ16からの母線電圧VDCを例示する。   The HV-ECU 42 is typically an electronic control device mainly composed of a CPU (Central Processing Unit), a storage unit such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), and an input / output interface unit. It is. And HV-ECU42 performs control which concerns on vehicle driving | running | working and external charging, when CPU reads the program previously stored in ROM etc. to RAM, and executes it. As an example of information input to the HV-ECU 42, FIG. 2 shows a battery current Ibat from the current sensor 10 inserted in the positive line PL, a voltage arranged between the positive line PL and the negative line NL. The battery voltage Vbat from the sensor 12, the bus current IDC from the current sensor 14 inserted in the positive bus MPL, and the bus voltage VDC from the voltage sensor 16 disposed between the positive bus MPL and the negative bus MNL are illustrated. To do.
また、HV−ECU42は、ユーザによるパワースイッチ60の操作に応じて出力されるIGON信号およびIGOFF信号に応じて、車両100をそれぞれIGオン状態およびIGオフ状態に変化させる。   Further, HV-ECU 42 changes vehicle 100 to an IG on state and an IG off state, respectively, according to an IGON signal and an IGOFF signal that are output in response to an operation of power switch 60 by the user.
車両100は、HV−ECU42とデータ通信可能に構成された電池ECU40をさらに備える。電池ECU40は、蓄電部4の充放電を管理するための電子制御装置であり、主として、蓄電部4の充電状態(SOC:State Of Charge;以下、単に「SOC」とも称す)を逐次的に監視し、得られたSOCをHV−ECU42へ通知する。具体的には、電池ECU40は、電流センサ10からの電池電流Ibatと、電圧センサ12からの電池電圧Vbatと、蓄電部4に近接して配置された温度センサ11からの電池温度Tbatとに基づいてSOCを演算する。なお、SOCの演算方法は公知の技術を用いることができる。また、電池ECU40についても、代表的に、CPUと、RAMやROMなどの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体として構成される。   Vehicle 100 further includes a battery ECU 40 configured to be capable of data communication with HV-ECU 42. The battery ECU 40 is an electronic control device for managing the charging / discharging of the power storage unit 4, and mainly sequentially monitors the state of charge (SOC: State Of Charge; hereinafter simply referred to as “SOC”) of the power storage unit 4. Then, the obtained SOC is notified to the HV-ECU 42. Specifically, the battery ECU 40 is based on the battery current Ibat from the current sensor 10, the battery voltage Vbat from the voltage sensor 12, and the battery temperature Tbat from the temperature sensor 11 disposed close to the power storage unit 4. To calculate the SOC. A known technique can be used as the SOC calculation method. The battery ECU 40 is also typically configured mainly with a CPU, a storage unit such as a RAM or a ROM, and an input / output interface unit.
車両100は、蓄電部4を外部充電するための構成として、コネクタ受入部200と、充電部30と、充電ECU44とをさらに備える。蓄電部4に対して外部充電を行なう場合には、コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されることで、正充電線CPLおよび負充電線CNLを介して外部電源からの電力が充電部30へ供給される。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。   Vehicle 100 further includes a connector receiving unit 200, a charging unit 30, and a charging ECU 44 as a configuration for externally charging power storage unit 4. When external charging is performed on power storage unit 4, connector unit 250 is connected to connector receiving unit 200, so that electric power from an external power source is connected to charging unit 30 via positive charging line CPL and negative charging line CNL. Supplied to. In the present embodiment, a case where a single-phase AC commercial power supply is used as an external power supply is illustrated.
充電部30は、外部電源からの電力を受けて蓄電部4を充電するための装置であり、正線PLおよび負線NLと正充電線CPLおよび負充電線CNLとの間に配置される。具体的には、充電部30は、電流制御部30aと、電圧変換部30bとを含み、外部電源からの電力を蓄電部4の充電に適した電力に変換する。電圧変換部30bは、外部電源の供給電圧を蓄電部4の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、AC−ACスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部30aは、電圧変換部30bによる電力変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、充電ECU44からの充電電流指令Ichに従って、蓄電部4に供給する充電電流を制御する。電流制御部30aは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部30aおよび電圧変換部30bからなる構成に代えて、AC−DCスイッチングレギュレータなどによって充電部30を実現してもよい。 Charging unit 30 is a device for receiving power from an external power supply to charge power storage unit 4 and is arranged between positive line PL and negative line NL and positive charge line CPL and negative charge line CNL. Specifically, charging unit 30 includes a current control unit 30 a and a voltage conversion unit 30 b, and converts power from an external power source into power suitable for charging power storage unit 4. The voltage conversion unit 30b is a device for converting the supply voltage of the external power source into a voltage suitable for charging the power storage unit 4, and is typically a wound-type transformer having a predetermined transformation ratio or AC-AC switching. It consists of a regulator. The current control unit 30a rectifies the AC voltage after power conversion by the voltage conversion unit 30b to generate a DC voltage, and supplies a charging current to be supplied to the power storage unit 4 in accordance with the charging current command Ich * from the charging ECU 44. Control. The current control unit 30a typically includes a single-phase bridge circuit or the like. Note that the charging unit 30 may be realized by an AC-DC switching regulator or the like instead of the configuration including the current control unit 30a and the voltage conversion unit 30b.
充電ECU44は、HV−ECU42および電池ECU40とデータ通信可能に構成され、蓄電部4の外部充電についての制御を司る。特に、本実施の形態に従う充電ECU44は、外部充電時に充電部30から蓄電部4への充電電流を制御する。充電ECU44についても、代表的に、CPUと、RAMやROMなどの記憶部と、入出力インターフェイス部とを主体として構成される。   Charging ECU 44 is configured to be capable of data communication with HV-ECU 42 and battery ECU 40, and controls the external charging of power storage unit 4. In particular, charging ECU 44 according to the present embodiment controls a charging current from charging unit 30 to power storage unit 4 during external charging. The charge ECU 44 also typically includes a CPU, a storage unit such as a RAM or a ROM, and an input / output interface unit.
より具体的な外部充電に係る制御として、充電ECU44は、外部充電開始前に、外部電源による蓄電部4の充電可能時間を予め取得するとともに、蓄電部4のSOCを予め取得する。そして、充電ECU44は、蓄電部4の充電可能時間と蓄電部4のSOCとに基づいて、充電部30から蓄電部4への充電電流を制御する。   As a more specific control related to external charging, the charging ECU 44 acquires in advance the chargeable time of the power storage unit 4 by the external power source and the SOC of the power storage unit 4 before starting external charging. Then, charging ECU 44 controls the charging current from charging unit 30 to power storage unit 4 based on the chargeable time of power storage unit 4 and the SOC of power storage unit 4.
ここで、充電可能時間とはユーザが車両100の使用を開始するまでの間で外部充電が可能な時間を意味し、代表的に、現在時刻から車両100が次にIGオンされる予定の時刻(以下、始動予定時刻とも称す)までの時間差として演算できる。そこで、本実施の形態では、ユーザが、充電ECU44とデータ通信可能に構成されたナビゲーション装置64を操作して車両100の始動予定時刻を設定するとともに、充電ECU44がこのユーザによって設定された始動予定時刻を受入れる。また、ナビゲーション装置64は、アンテナ66を介してGPS(Global Positioning System)信号を受信して現在位置を取得するが、このGPS信号は現在時刻を示すデータを含んでいる。ナビゲーション装置64は現在時刻を計時する時計機能を含んで構成されており、この現在時刻を示すデータに基づいて当該時計機能を補正する。すなわち、ナビゲーション装置64は正確な現在時刻を計時しているので、充電ECU44はナビゲーション装置64から現在時刻を取得することができる。   Here, the chargeable time means a time during which external charging is possible until the user starts using the vehicle 100. Typically, the time when the vehicle 100 is scheduled to be turned on next from the current time. It can be calculated as a time difference until (hereinafter also referred to as scheduled start time). Therefore, in the present embodiment, the user operates the navigation device 64 configured to be capable of data communication with the charging ECU 44 to set the scheduled starting time of the vehicle 100, and the charging ECU 44 is set by the user. Accept time. In addition, the navigation device 64 receives a GPS (Global Positioning System) signal via the antenna 66 and acquires the current position. This GPS signal includes data indicating the current time. The navigation device 64 includes a clock function that counts the current time, and corrects the clock function based on the data indicating the current time. That is, since the navigation device 64 keeps an accurate current time, the charging ECU 44 can acquire the current time from the navigation device 64.
また、コネクタ受入部200は、コネクタ受入部200とコネクタ部250との連結状態を検出するための連結検出センサ200aを含んでおり、この連結検出センサ200aからの連結信号CONによって充電ECU44は、外部電源の供給の可否を検出する。   Further, the connector receiving unit 200 includes a connection detection sensor 200a for detecting the connection state between the connector receiving unit 200 and the connector unit 250, and the charging ECU 44 receives the connection signal CON from the connection detection sensor 200a. Detects whether power can be supplied.
なお、HV−ECU42は、充電ECU44から連結信号CONを受取り、コネクタ受入部200とコネクタ部250との間の連結状態を判断するとともに、両者の連結が外れた状態でのみIGオン状態となるように制限してもよい。このようにIGオン状態になるための条件を設定することで、コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結された状態で車両100を誤って走行させることを回避できる。   The HV-ECU 42 receives the connection signal CON from the charging ECU 44, determines the connection state between the connector receiving unit 200 and the connector unit 250, and enters the IG on state only when the connection between the two is disconnected. You may restrict to. By setting the conditions for turning on the IG in this way, it is possible to avoid the vehicle 100 from traveling erroneously in a state where the connector portion 250 is connected to the connector receiving portion 200.
図2に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、蓄電部4が「蓄電部」に相当し、充電部30が「充電部」に相当し、コネクタ受入部200が「コネクタ受入部」に相当し、モータジェネレータMG2が「電動機」に相当する。   Regarding the correspondence relationship between the embodiment of the present invention shown in FIG. 2 and the present invention, the power storage unit 4 corresponds to the “power storage unit”, the charging unit 30 corresponds to the “charging unit”, and the connector receiving unit 200 corresponds to “ Corresponding to “connector receiving part”, motor generator MG2 corresponds to “electric motor”.
(充電電流の制御)
次に、図3および図4を参照して、本実施の形態に従う電力システムにおける充電電流の制御について説明する。
(Charge current control)
Next, referring to FIG. 3 and FIG. 4, control of charging current in the power system according to the present embodiment will be described.
図3は、この発明の実施の形態に従う電力システムにおける外部充電の時間的な変化を示す図である。図3(a)および図3(b)は、充電電流が最適値に対して不足する場合を示しており、図3(c)および図3(d)は、充電電流が最適値である場合を示す。   FIG. 3 is a diagram showing temporal changes in external charging in the power system according to the embodiment of the present invention. 3A and 3B show the case where the charging current is insufficient with respect to the optimum value, and FIGS. 3C and 3D show the case where the charging current is the optimum value. Indicates.
図4は、この発明の実施の形態に従う電力システムにおける外部充電時の充電電流の決定方法について示す概念図である。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing a charging current determination method during external charging in the power system according to the embodiment of the present invention.
図3(a)および図3(b)を参照して、時刻t1に外部充電が開始され、時刻t2で外部充電が終了し、その後時刻t3に車両100がIGオン状態になる場合を考える。このとき、蓄電部4は、時刻t1から時刻t2までの期間において外部充電される。   Referring to FIGS. 3A and 3B, consider a case where external charging is started at time t1, external charging is ended at time t2, and then vehicle 100 is in the IG on state at time t3. At this time, power storage unit 4 is externally charged in a period from time t1 to time t2.
ここで、蓄電部4を外部充電する充電電流が最適値に対して不足する場合には、当然のことながら、蓄電部4のSOCは時刻t2で所定の最大値まで到達できない。すなわち、時刻t3で車両100がIGオン状態になった時点で、蓄電部4は満充電状態ではない。   Here, when the charging current for externally charging power storage unit 4 is insufficient with respect to the optimum value, naturally, the SOC of power storage unit 4 cannot reach the predetermined maximum value at time t2. That is, power storage unit 4 is not fully charged when vehicle 100 is in the IG-on state at time t3.
ここで、外部充電開始前に予め時刻t1から時刻t2までの期間(充電可能時間)を取得しておけば、蓄電部4を所定の充電状態(すなわち、満充電状態)にするために必要な必要充電電力に応じて、適切な充電電流を決定できる。   Here, if a period (chargeable time) from time t1 to time t2 is acquired in advance before the start of external charging, it is necessary to put the power storage unit 4 in a predetermined charged state (that is, a fully charged state). An appropriate charging current can be determined according to the required charging power.
この場合には、図3(c)および図3(d)に示すように、時刻t1から外部充電が開始され、車両100がIGオン状態になる直前の時刻t2で蓄電部4がほぼ満充電状態となるように、充電電流を適切に決定することができる。   In this case, as shown in FIGS. 3C and 3D, external charging is started from time t1, and power storage unit 4 is almost fully charged at time t2 immediately before vehicle 100 is turned on. The charging current can be appropriately determined so as to be in the state.
図4を参照して、たとえば充電可能時間がTch1,Tch2,Tch3であれば、それぞれ充電電流はIch1,Ich2,Ich3のように決定される。ここで、充電可能時間と充電電流との積は電荷量となるので、充電電圧が一定であれば、蓄電部4は充電可能時間と充電電流との積に比例した電力量で充電される。そのため、充電可能時間Tch1と充電電流Ich1との積である電荷量Q1、充電可能時間Tch2と充電電流Ich2との積である電荷量Q2、および充電可能時間Tch3と充電電流Ich3との積である電荷量Q3が互いに略同一となるように、充電電流をIch1,Ich2,Ich3を設定しておくことで、充電可能時間がTch1,Tch2,Tch3のうちいずれであっても蓄電部4を満充電状態まで充電することができる。このように、充電可能時間に応じて充電電流を設定することで、充電可能時間に応じて蓄電部4を適切に充電できる。   Referring to FIG. 4, for example, if the chargeable time is Tch1, Tch2, Tch3, the charging current is determined as Ich1, Ich2, Ich3, respectively. Here, since the product of the chargeable time and the charge current is a charge amount, if the charging voltage is constant, the power storage unit 4 is charged with an electric power proportional to the product of the chargeable time and the charge current. Therefore, the charge amount Q1 is the product of the chargeable time Tch1 and the charge current Ich1, the charge amount Q2 is the product of the chargeable time Tch2 and the charge current Ich2, and the product of the chargeable time Tch3 and the charge current Ich3. By setting charging currents Ich1, Ich2, and Ich3 so that the charge amounts Q3 are substantially the same, the power storage unit 4 is fully charged regardless of the chargeable time Tch1, Tch2, or Tch3. It can be charged to the state. Thus, by setting the charging current according to the chargeable time, the power storage unit 4 can be appropriately charged according to the chargeable time.
なお、充電可能時間に応じて充電電流を無段階に変更することも可能であるが、本実施の形態では、説明の便宜上、充電電流の値が互いに異なる複数の充電パターンから充電可能時間に応じて1つの充電パターンを選択する構成について例示する。   Although it is possible to change the charging current steplessly according to the chargeable time, in the present embodiment, for convenience of explanation, the charging current is determined from a plurality of charging patterns having different charging current values according to the chargeable time. A configuration for selecting one charging pattern will be described.
(制御構造)
次に、図5を参照して、本実施の形態に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造について説明する。
(Control structure)
Next, referring to FIG. 5, a control structure for realizing the charging operation in the power system according to the present embodiment will be described.
図5は、この発明の実施の形態に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造を示すブロック図である。なお、図5に示す機能ブロックは、代表的に充電ECU44が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。   FIG. 5 is a block diagram showing a control structure for realizing a charging operation in the power system according to the embodiment of the present invention. The function blocks shown in FIG. 5 are typically realized by the charge ECU 44 executing a program stored in advance, but some or all of the functions may be implemented as dedicated hardware.
図5を参照して、充電ECU44は、始動予定時刻設定部441と、現在時刻取得部442と、充電可能時間演算部443と、必要充電電力演算部444と、充電電流決定部445と、充電パターン格納部446とをその機能として含む。   Referring to FIG. 5, charging ECU 44 includes scheduled start time setting unit 441, current time acquisition unit 442, chargeable time calculation unit 443, required charging power calculation unit 444, charging current determination unit 445, charging The pattern storage unit 446 is included as its function.
始動予定時刻設定部441は、ナビゲーション装置64と双方向にデータ通信可能であり、ナビゲーション装置64に始動予定時刻を設定するための画面を表示するとともに、ユーザがナビゲーション装置64を操作して設定する始動予定時刻を受入れる。   The scheduled start time setting unit 441 is capable of bidirectional data communication with the navigation device 64, displays a screen for setting the scheduled start time on the navigation device 64, and is set by the user operating the navigation device 64. Accept the scheduled start time.
図6は、ナビゲーション装置64に表示される始動予定時刻の設定画面の一例である。
図6を参照して、ナビゲーション装置64には、一例として、次回の始動予定時刻を設定するモード、週単位で始動予定時刻を設定するモード、および期日単位で始動予定時刻を設定するモードの3つの設定方法が提供される。
FIG. 6 is an example of a setting screen for the scheduled start time displayed on the navigation device 64.
Referring to FIG. 6, navigation device 64 includes, as an example, three modes: a mode for setting the next scheduled start time, a mode for setting the scheduled start time in weeks, and a mode for setting the scheduled start time in due dates. Two setting methods are provided.
より具体的には、ユーザは、ナビゲーション装置64のカーソル操作部(図示しない)などを操作して画面上に表示されるカーソル260で所望の項目を選択する。たとえば、ユーザがラジオボタン260aを選択すると、入力設定枠210に入力された値が次回の始動予定時刻として有効化される。この次回の始動予定時刻は、最も直近に生じ得る1回の始動についてのみ有効である。ユーザはラジオボタン260aを選択後、対応する入力設定枠210に始動予定時刻、たとえば「7:00」を入力設定する。さらに、ユーザが決定ボタン250を選択すると、始動予定時刻の設定操作が完了する。   More specifically, the user operates a cursor operation unit (not shown) of the navigation device 64 and the like to select a desired item with the cursor 260 displayed on the screen. For example, when the user selects the radio button 260a, the value input in the input setting frame 210 is validated as the next scheduled start time. This next scheduled start time is valid only for the one start that can occur most recently. After selecting the radio button 260a, the user inputs and sets a scheduled start time, for example, “7:00” in the corresponding input setting frame 210. Furthermore, when the user selects the determination button 250, the operation for setting the scheduled start time is completed.
また、ユーザがラジオボタン260bを選択すると、週単位での始動予定時刻の設定が可能となる。この週単位での始動予定時刻の設定とは、代表的に、平日(月曜日から金曜日)における始動予定時刻の設定と、休日(土曜日、日曜日、祝日)における始動予定時刻の設定とを独立に行なうことを意味する。ユーザはラジオボタン260bを選択すると、入力設定枠220に平日の始動予定時刻、たとえば「7:00」を入力設定し、入力設定枠222に休日の始動予定時刻、たとえば「10:00」を入力設定する。さらに、ユーザが決定ボタン250を選択すると、始動予定時刻の設定操作が完了する。   Further, when the user selects the radio button 260b, it is possible to set the scheduled start time in units of weeks. The setting of the scheduled start time in units of weeks is typically performed by setting the scheduled start time on weekdays (Monday to Friday) and the scheduled start time on holidays (Saturday, Sunday, holidays) independently. Means that. When the user selects the radio button 260b, the scheduled input time for weekdays, for example, “7:00” is input and set in the input setting frame 220, and the scheduled start time for holidays, for example, “10:00” is input in the input setting frame 222. Set. Furthermore, when the user selects the determination button 250, the operation for setting the scheduled start time is completed.
また、ユーザがラジオボタン260cを選択すると、期日単位での始動予定時刻の設定が可能となる。この期日単位での始動予定時刻の設定とは、所定期間に対して一律に始動予定時刻の設定を行なうことを意味する。ユーザはラジオボタン260cを選択すると、入力設定枠230aに開始期日、たとえば「6月1日」を入力設定し、入力設定枠230bに終了期日、たとえば「6月10日」を入力設定する。同時に、ユーザは入力設定枠220に始動予定時刻、たとえば「7:00」を入力設定する。さらに、ユーザが決定ボタン250を選択すると、始動予定時刻の設定操作が完了する。   Further, when the user selects the radio button 260c, the scheduled start time can be set in units of due dates. The setting of the scheduled start time in units of dates means that the scheduled start time is uniformly set for a predetermined period. When the user selects the radio button 260c, the user inputs and sets a start date, for example, “June 1” in the input setting frame 230a, and inputs and sets an end date, for example, “June 10” in the input setting frame 230b. At the same time, the user inputs and sets a scheduled start time, for example, “7:00” in the input setting frame 220. Furthermore, when the user selects the determination button 250, the operation for setting the scheduled start time is completed.
なお、ユーザがキャンセルボタン252を選択すると、始動予定時刻の設定操作が取り消される。   When the user selects the cancel button 252, the operation for setting the scheduled start time is cancelled.
上述のような操作によって、始動予定時刻の設定が図5に示す始動予定時刻設定部441に与えられる。   By the operation as described above, the setting of the scheduled start time is given to the scheduled start time setting unit 441 shown in FIG.
再度、図5を参照して、始動予定時刻設定部441は、ナビゲーション装置64から始動予定時刻が与えられると、その始動予定時刻を充電可能時間演算部443へ出力する。   Referring again to FIG. 5, when scheduled start time is given from navigation device 64, scheduled start time setting unit 441 outputs the scheduled start time to chargeable time calculation unit 443.
現在時刻取得部442は、ナビゲーション装置64から現在時刻を取得し、その取得した現在時刻を充電可能時間演算部443へ出力する。上述したように、ナビゲーション装置64は時計機能を含んでいるので、現在時刻取得部442はこの時計機能が計時する現在時刻を取得する。   Current time acquisition unit 442 acquires the current time from navigation device 64, and outputs the acquired current time to chargeable time calculation unit 443. As described above, since the navigation device 64 includes the clock function, the current time acquisition unit 442 acquires the current time measured by the clock function.
充電可能時間演算部443は、始動予定時刻設定部441からの始動予定時刻と、現在時刻取得部442からの現在時刻との時間差を演算し、この時間差を充電可能時間として出力する。   The chargeable time calculation unit 443 calculates the time difference between the scheduled start time from the scheduled start time setting unit 441 and the current time from the current time acquisition unit 442, and outputs this time difference as the chargeable time.
一方、必要充電電力演算部444は、電池ECU40によって演算された蓄電部4のSOCを取得し、当該SOCに基づいて蓄電部4を所定の充電状態(たとえば、SOC=90%)にするために必要な必要充電電力ΔPchを演算する。より具体的には、必要充電電力演算部444は、蓄電部4についてSOCに対する充電電力量の関係を示す充放電特性(代表的に、特性マップ)を予め格納するとともに、当該充放電特性を参照して、電池ECU40から取得した現在のSOCに対応する充電電力量と、所定の充電状態における充電電力量とを演算する。さらに、必要充電電力演算部444は、演算した充電電力量の差を必要充電電力ΔPchと決定する。   On the other hand, required charging power calculation unit 444 acquires the SOC of power storage unit 4 calculated by battery ECU 40, and sets power storage unit 4 to a predetermined charged state (for example, SOC = 90%) based on the SOC. The necessary required charging power ΔPch is calculated. More specifically, the required charge power calculation unit 444 stores in advance charge / discharge characteristics (typically, a characteristic map) indicating the relationship of the charge power amount with respect to the SOC of the power storage unit 4 and refers to the charge / discharge characteristics. Then, the amount of charging power corresponding to the current SOC acquired from the battery ECU 40 and the amount of charging power in a predetermined charging state are calculated. Furthermore, the required charging power calculation unit 444 determines the calculated charging power amount difference as the required charging power ΔPch.
充電電流決定部445は、充電可能時間演算部443からの充電可能時間と、必要充電電力演算部444からの必要充電電力ΔPchとに基づいて充電電流を決定する。より具体的には、充電電流決定部445は、必要充電電力ΔPchを充電可能時間で割った値(電力:Wに相当)を演算し、さらにこの値を蓄電部4の充電電圧の規定値で割ることで、対応の充電可能時間において蓄電部4を所定の充電状態まで充電するために必要な充電電流を演算する。本実施の形態では、予め設定された複数の充電パターンから最適な1つの充電パターンが選択されるため、充電電流決定部445は、演算した必要な充電電流に応じて、適切な1つの充電パターンを選択するためのパターン選択指令を充電パターン格納部446へ出力する。   The charging current determination unit 445 determines the charging current based on the chargeable time from the chargeable time calculation unit 443 and the required charge power ΔPch from the required charge power calculation unit 444. More specifically, charging current determination unit 445 calculates a value (power: equivalent to W) obtained by dividing required charging power ΔPch by the chargeable time, and further calculates this value as a specified value for the charging voltage of power storage unit 4. By dividing, the charging current necessary for charging the power storage unit 4 to a predetermined charging state in the corresponding chargeable time is calculated. In the present embodiment, since one optimal charging pattern is selected from a plurality of preset charging patterns, the charging current determination unit 445 selects one appropriate charging pattern according to the calculated required charging current. Is output to the charge pattern storage unit 446.
図7は、図5に示す充電パターン格納部446に格納される充電パターンの一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a charging pattern stored in the charging pattern storage unit 446 illustrated in FIG.
図7を参照して、充電パターン格納部446は、一例として3つの充電パターン(パターン1〜3)を予め格納する。蓄電部4の過放電を防止するために、各充電パターンでは、蓄電部4のSOCが大きくなるほど充電電流を抑制するように規定されている。   Referring to FIG. 7, charging pattern storage unit 446 stores three charging patterns (patterns 1 to 3) in advance as an example. In order to prevent overdischarge of the power storage unit 4, each charging pattern is defined to suppress the charging current as the SOC of the power storage unit 4 increases.
パターン1は、蓄電部4を充電する際の最大許容電流を規定したものであり、蓄電部4に対する充電電流は、このパターン1に規定される充電電流を超えないように制限される。このパターン1は、蓄電部4を最小時間で所定の充電状態まで充電させる必要がある場合に選択される。   Pattern 1 defines the maximum allowable current for charging power storage unit 4, and the charging current for power storage unit 4 is limited so as not to exceed the charging current defined in pattern 1. This pattern 1 is selected when it is necessary to charge the power storage unit 4 to a predetermined charging state in a minimum time.
一方、パターン3は、蓄電部4の電気化学的な特性に基づいて、蓄電部4の劣化を抑制するために適した充電電流を規定したものである。このパターン3は、充電可能時間が十分長い場合に選択される。   On the other hand, the pattern 3 defines a charging current suitable for suppressing deterioration of the power storage unit 4 based on the electrochemical characteristics of the power storage unit 4. This pattern 3 is selected when the chargeable time is sufficiently long.
パターン2は、パターン1とパターン3との中間的な特性を有し、パターン3に比較してより短時間で蓄電部4を所定の充電状態まで充電することが可能である。なお、パターン2は、パターン3に比較して蓄電部4に対する劣化への影響はやや大きくなる。   The pattern 2 has an intermediate characteristic between the pattern 1 and the pattern 3 and can charge the power storage unit 4 to a predetermined charged state in a shorter time than the pattern 3. Note that pattern 2 has a slightly larger influence on the deterioration of power storage unit 4 than pattern 3.
図5および図7を参照して、充電電流決定部445は、演算した必要な充電電流が充電電流Ich3(図7)以下である場合にはパターン3を選択し、演算した必要な充電電流が充電電流Ich3を超えて充電電流Ich2(図7)以下である場合にはパターン2を選択し、演算した必要な充電電流が充電電流Ich2を超えている場合にはパターン1を選択する。   5 and 7, charging current determination unit 445 selects pattern 3 when the calculated required charging current is equal to or lower than charging current Ich3 (FIG. 7), and the calculated required charging current is When the charging current Ich3 exceeds the charging current Ich2 (FIG. 7), the pattern 2 is selected. When the calculated charging current exceeds the charging current Ich2, the pattern 1 is selected.
なお、演算した必要な充電電流が充電電流Ich1を超えている場合には、その充電可能時間の期間内では蓄電部4を所定の充電状態まで充電することはできないが、蓄電部4を保護しつつ最大限に充電が行なえるため、この状況においては最適な充電電流となる。すなわち、充電電流が最大許容電流以下に制限されるので、蓄電部4を過大な充電電流で充電することによる劣化進行を抑制できる。   If the calculated required charging current exceeds the charging current Ich1, the power storage unit 4 cannot be charged to a predetermined charging state within the chargeable time period, but the power storage unit 4 is protected. In this situation, the charging current is optimum because the maximum charging is possible. That is, since the charging current is limited to the maximum allowable current or less, the progress of deterioration due to charging of the power storage unit 4 with an excessive charging current can be suppressed.
充電パターン格納部446は、充電電流決定部445からのパターン選択指令に応じて選択した1つの充電パターンに従って、各時点の蓄電部4のSOCに対応する充電電流の値を充電電流指令Ichとして充電部30へ与える。 Charging pattern storage unit 446 uses charging current value corresponding to the SOC of power storage unit 4 at each time point as charging current command Ich * according to one charging pattern selected according to the pattern selection command from charging current determination unit 445. The charging unit 30 is given.
以上のような制御構造によって、本実施の形態に従う電力システムにおける充電動作が実現される。   Charging operation in the power system according to the present embodiment is realized by the control structure as described above.
図5に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、始動予定時刻設定部441が「始動予定時刻設定手段」に相当し、現在時刻取得部442が「現在時刻取得手段」に相当し、充電可能時間演算部443が「充電可能時間演算手段」に相当し、始動予定時刻設定部441、現在時刻取得部442および充電可能時間演算部443が「充電可能時間取得手段」に相当し、電池ECU40が「充電状態取得手段」に相当し、必要充電電力演算部444が「必要充電電力演算手段」に相当し、充電電流決定部445が「充電電流決定手段」に相当し、必要充電電力演算部444、充電電流決定部445および充電パターン格納部446が「制御手段」に相当する。   Regarding the correspondence between the embodiment of the present invention shown in FIG. 5 and the present invention, the scheduled start time setting unit 441 corresponds to “scheduled start time setting means”, and the current time acquisition unit 442 is “current time acquisition means”. The chargeable time calculation unit 443 corresponds to the “chargeable time calculation unit”, and the scheduled start time setting unit 441, the current time acquisition unit 442, and the chargeable time calculation unit 443 are used as the “chargeable time acquisition unit”. The battery ECU 40 corresponds to “charging state acquisition means”, the required charging power calculation unit 444 corresponds to “necessary charging power calculation means”, the charging current determination unit 445 corresponds to “charging current determination means”, The required charging power calculation unit 444, the charging current determination unit 445, and the charging pattern storage unit 446 correspond to “control means”.
以上の処理は、図8に示すような処理フローにまとめることができる。
(フローチャート)
図8は、この発明の実施の形態に従う充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図8は、車両100がIGオフ状態の期間において、所定周期で繰返し実行される。
The above processing can be summarized in a processing flow as shown in FIG.
(flowchart)
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the charging operation according to the embodiment of the present invention. Note that FIG. 8 is repeatedly executed at a predetermined cycle during a period in which the vehicle 100 is in the IG off state.
図5および図8を参照して、始動予定時刻設定部441として機能する充電ECU44は、ユーザ操作によってナビゲーション装置64から始動予定時刻が設定されたか否かを判断する(ステップS100)。始動予定時刻が設定されていない場合(ステップS100においてNOの場合)には、処理は最初に戻る。   Referring to FIGS. 5 and 8, charging ECU 44 functioning as scheduled start time setting unit 441 determines whether or not the scheduled start time is set from navigation device 64 by a user operation (step S100). If the scheduled start time is not set (NO in step S100), the process returns to the beginning.
これに対して、始動予定時刻が設定された場合(ステップS100においてYESの場合)には、現在時刻取得部442として機能する充電ECU44は、ナビゲーション装置64から現在時刻を取得する(ステップS102)。そして、充電可能時間演算部443として機能する充電ECU44は、ステップS100において設定された始動予定時刻と、ステップS102において取得した現在時刻との時間差から充電可能時間を演算する(ステップS104)。   On the other hand, when the scheduled start time is set (YES in step S100), charging ECU 44 functioning as current time acquisition unit 442 acquires the current time from navigation device 64 (step S102). Then, the charge ECU 44 functioning as the chargeable time calculation unit 443 calculates the chargeable time from the time difference between the scheduled start time set in step S100 and the current time acquired in step S102 (step S104).
また、必要充電電力演算部として機能する充電ECU44は、電池ECU40から蓄電部4のSOCを取得する(ステップS106)。そして、必要充電電力演算部444として機能する充電ECU44は、ステップS106において取得した蓄電部4のSOCに基づいて、蓄電部4を所定の充電状態にするために必要な必要充電電力を演算する(ステップS108)。   Moreover, charge ECU44 which functions as a required charge electric power calculating part acquires SOC of the electrical storage part 4 from battery ECU40 (step S106). Then, the charging ECU 44 functioning as the necessary charging power calculation unit 444 calculates the necessary charging power necessary for putting the power storage unit 4 into a predetermined charging state based on the SOC of the power storage unit 4 acquired in step S106 ( Step S108).
さらに、充電電流決定部445として機能する充電ECU44は、ステップS104において演算した充電可能時間と、ステップS108において演算した必要充電電力とに基づいて、蓄電部4を所定の充電状態まで充電するために必要な充電電流を演算する(ステップS110)。そして、充電電流決定部445として機能する充電ECU44は、ステップS110において演算した必要な充電電流に基づいて、1つの充電パターンを選択する(ステップS112)。   Further, charging ECU 44 functioning as charging current determination unit 445 uses the chargeable time calculated in step S104 and the required charging power calculated in step S108 to charge power storage unit 4 to a predetermined charging state. A necessary charging current is calculated (step S110). Then, the charge ECU 44 functioning as the charge current determination unit 445 selects one charge pattern based on the necessary charge current calculated in step S110 (step S112).
続いて、充電電流決定部445として機能する充電ECU44は、連結信号CONに基づいて、コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されているか否かを判断する(ステップS114)。   Subsequently, the charging ECU 44 functioning as the charging current determination unit 445 determines whether or not the connector unit 250 is connected to the connector receiving unit 200 based on the connection signal CON (step S114).
コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されていなければ、コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されるまで処理は中断する。ここで、中断期間が長くなり過ぎると充電可能時間に誤差が発生するので、中断期間が所定値(たとえば、5分)以上になると、処理は取り消される。言い換えれば、ユーザが始動予定時刻を設定してから所定時間内に外部充電を開始しない場合には、外部充電処理が取り消される。   If the connector part 250 is not connected to the connector receiving part 200, the process is suspended until the connector part 250 is connected to the connector receiving part 200. Here, if the interruption period becomes too long, an error occurs in the chargeable time. Therefore, when the interruption period exceeds a predetermined value (for example, 5 minutes), the process is canceled. In other words, when the user does not start external charging within a predetermined time after setting the scheduled start time, the external charging process is canceled.
具体的には、コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されていない場合(ステップS114においてNOの場合)には、充電電流決定部445として機能する充電ECU44は、ステップS112の処理完了後からの経過時間が所定値を超えているか否かを判断する(ステップS116)。ステップS112の処理完了後からの経過時間が所定値を超えていない場合(ステップS116においてNOの場合)には、処理はステップS114に戻る。これに対して、ステップS112の処理完了後からの経過時間が所定値を超えている場合(ステップS116においてYESの場合)には、これまでの処理が取り消されて最初の処理に戻る。   Specifically, when connector unit 250 is not connected to connector receiving unit 200 (NO in step S114), charging ECU 44 functioning as charging current determining unit 445 performs processing after the completion of processing in step S112. It is determined whether or not the elapsed time exceeds a predetermined value (step S116). If the elapsed time after the completion of the process in step S112 does not exceed the predetermined value (NO in step S116), the process returns to step S114. On the other hand, when the elapsed time after the completion of the process in step S112 exceeds a predetermined value (YES in step S116), the process so far is canceled and the process returns to the first process.
コネクタ部250がコネクタ受入部200に連結されている場合(ステップS114においてYESの場合)には、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44は、電池ECU40から蓄電部4のSOCを取得する(ステップS118)。そして、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44は、ステップS118において取得した蓄電部4のSOCが所定値(たとえば、90%)に到達しているか否かを判断する(ステップS120)。蓄電部4のSOCが所定値に到達していない場合(ステップS120においてNOの場合)には、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44は、ステップS112において選択した充電パターンに従って、ステップS118において取得したSOCに対応する充電電流の値を充電電流指令Ichとして充電部30へ与える(ステップS122)。そして、処理はステップS118に戻る。 When connector unit 250 is connected to connector receiving unit 200 (YES in step S114), charging ECU 44 functioning as charging pattern storage unit 446 acquires the SOC of power storage unit 4 from battery ECU 40 (step). S118). Then, charging ECU 44 functioning as charging pattern storage unit 446 determines whether or not the SOC of power storage unit 4 acquired in step S118 has reached a predetermined value (for example, 90%) (step S120). When the SOC of power storage unit 4 has not reached the predetermined value (NO in step S120), charging ECU 44 functioning as charging pattern storage unit 446 acquires in step S118 according to the charging pattern selected in step S112. The value of the charging current corresponding to the performed SOC is given to charging unit 30 as charging current command Ich * (step S122). Then, the process returns to step S118.
これに対して、蓄電部4のSOCが所定値に到達している場合(ステップS120においてYESの場合)には、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44は、充電電流指令Ichとしてゼロ値を充電部30へ与えて、充電部30による蓄電部4の充電を停止する(ステップS124)。そして、処理は最初に戻る。 On the other hand, when SOC of power storage unit 4 has reached a predetermined value (YES in step S120), charging ECU 44 functioning as charging pattern storage unit 446 has a zero value as charging current command Ich *. Is supplied to the charging unit 30, and charging of the power storage unit 4 by the charging unit 30 is stopped (step S124). Then, the process returns to the beginning.
この発明の実施の形態によれば、充電開始前に外部電源による蓄電部4の充電可能時間を予め取得するとともに、充電開始前に蓄電部4のSOCを取得する。そして、この取得した充電可能時間とSOCとに基づいて、充電部30から蓄電部4への充電電流を制御するので、蓄電部4の充電可能時間に応じて蓄電部4を適切に充電できる。これにより、外部充電終了時において蓄電部4をほぼ満充電状態にすることができるとともに、蓄電部4に対する充電電流が最大許容電流を超えないように制限されるので蓄電部4の劣化を抑制できる。   According to the embodiment of the present invention, the chargeable time of power storage unit 4 by the external power source is acquired in advance before the start of charging, and the SOC of power storage unit 4 is acquired before the start of charging. Since the charging current from charging unit 30 to power storage unit 4 is controlled based on the acquired chargeable time and SOC, power storage unit 4 can be appropriately charged according to the chargeable time of power storage unit 4. As a result, the power storage unit 4 can be almost fully charged at the end of external charging, and the charging current for the power storage unit 4 is limited so as not to exceed the maximum allowable current, so that deterioration of the power storage unit 4 can be suppressed. .
なお、上述の説明では、ユーザがナビゲーション装置64を操作して充電可能時間を設定する構成について例示したが、車両100と充電ステーション300(図1)との間をデータ通信可能に可能に構成するとともに、ユーザが住宅302側から充電可能時間を設定するようにしてもよい。   In the above description, the configuration in which the user operates the navigation device 64 to set the chargeable time is exemplified, but the vehicle 100 and the charging station 300 (FIG. 1) are configured to be capable of data communication. In addition, the user may set the chargeable time from the house 302 side.
さらに、ナビゲーション装置64は、車両100がIGオン状態にされた時刻の履歴を格納するとともに、ユーザが始動予定時刻を設定しない場合であっても、ナビゲーション装置64に格納された履歴に基づいて、平均的な始動予定時刻を自動的に設定するようにしてもよい。   Furthermore, the navigation device 64 stores the history of the time when the vehicle 100 is turned on, and even if the user does not set the scheduled start time, based on the history stored in the navigation device 64, The average scheduled start time may be automatically set.
[変形例]
上述した本実施の形態に従う電力システムにおける充電動作によれば、充電可能時間が十分に存在する場合には、図7に示すパターン3のような蓄電部4の劣化を抑制するために適した充電電流に従って充電動作が行なわれる。このような充電動作の後、車両100が始動されることなく長時間放置されると、蓄電部4からは自然放電が生じる。また、充電動作中および充電動作終了直後には、蓄電部4の内部抵抗による発熱によって蓄電部4は昇温状態にあるが、長時間放置されると蓄電部4は冷却状態になってしまう。そのため、寒冷地や冬季の早朝や深夜などにおいては蓄電部4の充放電能力が低減すると問題が生じ得る。
[Modification]
According to the charging operation in the electric power system according to the above-described embodiment, when there is sufficient chargeable time, charging suitable for suppressing deterioration of power storage unit 4 like pattern 3 shown in FIG. The charging operation is performed according to the current. After such a charging operation, when the vehicle 100 is left for a long time without being started, a spontaneous discharge is generated from the power storage unit 4. In addition, during the charging operation and immediately after the end of the charging operation, the power storage unit 4 is in a temperature rising state due to heat generated by the internal resistance of the power storage unit 4, but the power storage unit 4 is in a cooling state if left for a long time. Therefore, a problem may arise if the charge / discharge capacity of the power storage unit 4 is reduced in a cold region or early morning or late night in winter.
そこで、この発明の実施の形態の変形例として、蓄電部4に対する充電の終了後から車両100の始動時刻までの期間が長くなる場合には、蓄電部4を再充電する構成について説明する。このように蓄電部4を再充電することにより、蓄電部4の自然放電分を補充できるとともに、車両100の始動時に蓄電部4を昇温状態にすることもできる。   Therefore, as a modification of the embodiment of the present invention, a configuration in which power storage unit 4 is recharged when the period from the end of charging of power storage unit 4 to the start time of vehicle 100 becomes longer will be described. By recharging the power storage unit 4 in this way, the amount of natural discharge of the power storage unit 4 can be supplemented, and the power storage unit 4 can be brought to a temperature rising state when the vehicle 100 is started.
図9および図10を参照して、本実施の形態の変形例に従う電力システムにおける充電電流の制御の概略について説明する。   With reference to FIG. 9 and FIG. 10, an outline of charging current control in the power system according to the modification of the present embodiment will be described.
図9は、この発明の実施の形態の変形例に従う電力システムにおける外部充電に伴うSOCの時間的な変化を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a temporal change in the SOC accompanying external charging in the electric power system according to the modification of the embodiment of the present invention.
図10は、図9に対応する蓄電部4の電池温度の時間的な変化を示す図である。
なお、図9(a),図9(b),図10(a),図10(b)は、再充電動作を行なわない場合を示しており、図9(c),図9(d),図10(c),図10(d)は、再充電動作を行なう場合を示している。
FIG. 10 is a diagram showing a temporal change in the battery temperature of power storage unit 4 corresponding to FIG.
9 (a), 9 (b), 10 (a), and 10 (b) show a case where the recharging operation is not performed, and FIGS. 9 (c) and 9 (d). FIGS. 10C and 10D show a case where a recharging operation is performed.
図9(a)および図9(b)を参照して、外部充電が時刻t21で終了し、その後所定期間経過した時刻t23において車両100がIGオン状態になる場合を考える。時刻t21から時刻t23までの時間が長期間(たとえば、1週間)になると、蓄電部4からは自然放電が生じる。そのため、時刻t21において、蓄電部4のSOCは満充電状態の値からΔSOCだけ低下することになる。また、図10(a)および図10(b)を参照して、蓄電部4の外部充電中や外部充電の終了直後では、蓄電部4の電池温度は相対的に高い値に維持されるが、時刻t21では相対的に低い値まで低下する。   With reference to FIG. 9A and FIG. 9B, a case is considered in which external charging ends at time t21, and then vehicle 100 enters an IG-on state at time t23 when a predetermined period has elapsed thereafter. When the time from time t21 to time t23 becomes a long period (for example, one week), spontaneous discharge occurs from the power storage unit 4. Therefore, at time t21, the SOC of power storage unit 4 is reduced by ΔSOC from the fully charged state value. 10A and 10B, the battery temperature of power storage unit 4 is maintained at a relatively high value during external charging of power storage unit 4 or immediately after the end of external charging. At time t21, the value drops to a relatively low value.
そこで、本実施の形態の変形例に従う電力システムでは、蓄電部4に対する外部充電の終了後からの経過時間が所定値を超える場合に蓄電部4を再度充電して、始動予定時刻t23での蓄電部4の充電状態を満充電に近い状態にするとともに、蓄電部4の電池温度を相対的に高い温度まで昇温する。   Therefore, in the power system according to the modification of the present embodiment, when the elapsed time from the end of external charging to power storage unit 4 exceeds a predetermined value, power storage unit 4 is recharged to store power at scheduled start time t23. The charging state of the unit 4 is brought to a state close to full charging, and the battery temperature of the power storage unit 4 is raised to a relatively high temperature.
図9(c)および図9(d)を参照して、蓄電部4に対する外部充電の終了後からの経過時間が所定値を超えた時刻t22において、再充電動作が開始される。この再充電動作によって、時刻t23における蓄電部4の充電状態を満充電に近い状態にすることができる。また、図10(c)および図10(d)を参照して、このような再充電動作によって、時刻t23における蓄電部4の電池温度も相対的に高い値にすることができるので、時刻t23以降の車両100の走行時において、蓄電部4の充放電能力を最大限引き出すことができる。   Referring to FIGS. 9C and 9D, the recharging operation is started at time t22 when the elapsed time from the end of the external charging for power storage unit 4 exceeds a predetermined value. By this recharging operation, the state of charge of power storage unit 4 at time t23 can be brought to a state close to full charge. Also, referring to FIG. 10 (c) and FIG. 10 (d), the battery temperature of power storage unit 4 at time t23 can be set to a relatively high value by such a recharging operation, so that time t23 When the vehicle 100 subsequently travels, the charge / discharge capacity of the power storage unit 4 can be maximized.
(制御構造)
次に、図11を参照して、本実施の形態の変形例に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造について説明する。
(Control structure)
Next, referring to FIG. 11, a control structure for realizing a charging operation in the power system according to the modification of the present embodiment will be described.
図11は、この発明の実施の形態の変形例に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing a control structure for realizing a charging operation in the power system according to the modification of the embodiment of the present invention.
図11を参照して、本実施の形態の変形例に従う充電ECU44#は、始動予定時刻設定部441と、現在時刻取得部442と、充電可能時間演算部443と、必要充電電力演算部444と、充電電流決定部445と、充電パターン格納部446と、再充電部447とをその機能として含む。なお、再充電部447を除く他の機能ブロックは、図5において説明したものと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   Referring to FIG. 11, charge ECU 44 # according to the modification of the present embodiment includes scheduled start time setting unit 441, current time acquisition unit 442, chargeable time calculation unit 443, and required charge power calculation unit 444. The charging current determination unit 445, the charging pattern storage unit 446, and the recharging unit 447 are included as functions. Since the other functional blocks except for recharge unit 447 are the same as those described in FIG. 5, detailed description will not be repeated.
再充電部447は、蓄電部4に対する充電の停止後から車両100の始動時刻までの期間が所定値を超える場合に、充電部30による蓄電部4の充電を再度実行する。具体的には、再充電部447はタイマ447aを含み、タイマ447aは、充電パターン格納部446からの蓄電部4の充電終了の情報に応答して時間積算を開始する。そして、再充電部447は、このタイマ447aによって積算される時間が所定のしきい値を超過しているか否かに基づいて、再充電の必要の有無を判断する。そして、再充電部447は、蓄電部4に対して再充電が必要であると判断すると、始動予定時刻と現在時刻との時間差に基づいて再充電を開始するタイミングを決定する。すなわち、再充電部447は、始動予定時刻の直前に蓄電部4の外部充電が完了するように、再充電の開始タイミングを決定する。そして、再充電部447は、蓄電部4の再充電の開始タイミングになると、充電パターン格納部446に再充電指令を与える。   Recharging unit 447 performs charging of power storage unit 4 by charging unit 30 again when the period from the stop of charging power storage unit 4 to the start time of vehicle 100 exceeds a predetermined value. Specifically, the recharge unit 447 includes a timer 447a, and the timer 447a starts time integration in response to information on the end of charging of the power storage unit 4 from the charge pattern storage unit 446. Then, the recharging unit 447 determines whether or not recharging is necessary based on whether or not the time accumulated by the timer 447a exceeds a predetermined threshold value. When recharging unit 447 determines that recharging of power storage unit 4 is necessary, recharging unit 447 determines the timing for starting recharging based on the time difference between the scheduled start time and the current time. That is, recharging unit 447 determines the recharging start timing so that external charging of power storage unit 4 is completed immediately before the scheduled start time. Then, the recharge unit 447 gives a recharge command to the charge pattern storage unit 446 at the recharge start timing of the power storage unit 4.
この再充電指令に応答して、充電パターン格納部446は、所定の充電電流指令Ichを充電部30へ与える。なお、この場合の充電電流指令Ichは、蓄電部4の劣化を抑制するために適した充電電流(図7に示すパターン3における充電電流Ich3に相当)が好ましい。 In response to this recharge command, charge pattern storage unit 446 provides a predetermined charge current command Ich * to charging unit 30. Note that the charging current command Ich * in this case is preferably a charging current suitable for suppressing deterioration of the power storage unit 4 (corresponding to the charging current Ich3 in the pattern 3 shown in FIG. 7).
以上の再充電に係る処理は、図12に示すような処理フローにまとめることができる。
(フローチャート)
図12は、この発明の実施の形態の変形例に従う再充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図12は、車両100がIGオフ状態の期間において、所定周期で繰返し実行される。
The above processes related to recharging can be summarized in a process flow as shown in FIG.
(flowchart)
FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of the recharging operation according to the modification of the embodiment of the present invention. Note that FIG. 12 is repeatedly executed at a predetermined cycle during a period in which the vehicle 100 is in the IG off state.
図11および図12を参照して、再充電部447として機能する充電ECU44#は、蓄電部4が外部充電中から外部充電終了に変化したか否かを判断する(ステップS200)。蓄電部4が外部充電中から外部充電終了に変化していない場合(ステップS200においてNOの場合)には、処理は最初に戻る。   Referring to FIGS. 11 and 12, charging ECU 44 # functioning as recharging unit 447 determines whether or not power storage unit 4 has changed from external charging to external charging termination (step S200). If power storage unit 4 has not changed from external charging to external charging termination (NO in step S200), the process returns to the beginning.
これに対して、蓄電部4が外部充電中から外部充電終了に変化した場合(ステップS200においてYESの場合)には、再充電部447として機能する充電ECU44#は、時間積算を開始する(ステップS202)。そして、再充電部447として機能する充電ECU44#は、積算した時間が所定のしきい値を超過しているか否かを判断する(ステップS204)。積算した時間が所定のしきい値を超過していない場合(ステップS204においてNOの場合)には、処理はステップS204を繰返す。   In contrast, when power storage unit 4 changes from during external charging to the end of external charging (in the case of YES in step S200), charging ECU 44 # functioning as recharging unit 447 starts time integration (step). S202). Then, charging ECU 44 # functioning as recharging unit 447 determines whether or not the accumulated time exceeds a predetermined threshold value (step S204). If the accumulated time does not exceed the predetermined threshold (NO in step S204), the process repeats step S204.
これに対して、積算した時間が所定のしきい値を超過している場合(ステップS204においてYESの場合)には、再充電部447として機能する充電ECU44#は、始動予定時刻設定部441から始動予定時刻を取得して、再充電の開始タイミングを決定する(ステップS206)。さらに、再充電部447として機能する充電ECU44#は、現在時刻取得部442から現在時刻を取得して、現在時刻がステップS206で決定した再充電の開始タイミングに到達したか否かを判断する(ステップS208)。現在時刻がステップS206で決定した再充電の開始タイミングに到達していない場合(ステップS208においてNOの場合)には、処理はステップS208を繰返す。   On the other hand, when the accumulated time exceeds a predetermined threshold value (in the case of YES in step S204), charging ECU 44 # functioning as recharging unit 447 starts from scheduled start time setting unit 441. The scheduled start time is acquired, and the recharge start timing is determined (step S206). Further, the charging ECU 44 # functioning as the recharging unit 447 acquires the current time from the current time acquiring unit 442, and determines whether or not the current time has reached the recharging start timing determined in step S206 ( Step S208). If the current time has not reached the recharge start timing determined in step S206 (NO in step S208), the process repeats step S208.
現在時刻がステップS206で決定した再充電の開始タイミングに到達した場合(ステップS208においてYESの場合)には、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44#は、所定の充電電流指令Ichを充電部30へ与える(ステップS210)。 When the current time has reached the recharge start timing determined in step S206 (YES in step S208), charge ECU 44 # functioning as charge pattern storage unit 446 charges predetermined charge current command Ich * . To the unit 30 (step S210).
さらに、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44#は、電池ECU40から蓄電部4のSOCを取得する(ステップS212)。そして、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44#は、ステップS212において取得した蓄電部4のSOCが所定値(たとえば、90%)に到達しているか否かを判断する(ステップS214)。蓄電部4のSOCが所定値に到達していない場合(ステップS214においてNOの場合)には、処理はステップS210〜214を繰返す。   Furthermore, charge ECU 44 # functioning as charge pattern storage unit 446 acquires the SOC of power storage unit 4 from battery ECU 40 (step S212). Charging ECU 44 # functioning as charging pattern storage unit 446 determines whether or not the SOC of power storage unit 4 acquired in step S212 has reached a predetermined value (for example, 90%) (step S214). If the SOC of power storage unit 4 has not reached the predetermined value (NO in step S214), the process repeats steps S210 to 214.
これに対して、蓄電部4のSOCが所定値に到達している場合(ステップS214においてYESの場合)には、充電パターン格納部446として機能する充電ECU44#は、充電電流指令Ichとしてゼロ値を充電部30へ与えて、充電部30による蓄電部4の充電を停止する(ステップS216)。そして、処理は最初に戻る。 In contrast, when the SOC of power storage unit 4 has reached a predetermined value (YES in step S214), charging ECU 44 # functioning as charging pattern storage unit 446 has zero as charging current command Ich *. A value is given to charging unit 30, and charging of power storage unit 4 by charging unit 30 is stopped (step S216). Then, the process returns to the beginning.
この発明の実施の形態の変形例によれば、蓄電部の外部充電が終了した後から車両100が始動されることなく長時間放置された場合であっても、車両100の始動時において、蓄電部4をほぼ満充電の状態にすることができるとともに、車両100の始動時から蓄電部4の充放電能力を最大限利用することができる。   According to the modification of the embodiment of the present invention, even when the vehicle 100 is left for a long time without starting after the external charging of the power storage unit is completed, The unit 4 can be almost fully charged, and the charge / discharge capability of the power storage unit 4 can be utilized to the maximum when the vehicle 100 is started.
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、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.
この発明の実施の形態に従う電力システムを備える車両に対して外部電源による充電を行なうための全体構成図である。1 is an overall configuration diagram for charging a vehicle including an electric power system according to an embodiment of the present invention with an external power source. FIG. この発明の実施の形態に従う電力システムを備える車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle including an electric power system according to an embodiment of the present invention. この発明の実施の形態に従う電力システムにおける外部充電の時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the external charge in the electric power system according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う電力システムにおける外部充電時の充電電流の決定方法について示す概念図である。It is a conceptual diagram shown about the determination method of the charging current at the time of the external charge in the electric power system according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure for implement | achieving charging operation in the electric power system according to embodiment of this invention. ナビゲーション装置に表示される始動予定時刻の設定画面の一例である。It is an example of the setting screen of the scheduled start time displayed on a navigation apparatus. 図5に示す充電パターン格納部に格納される充電パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the charge pattern stored in the charge pattern storage part shown in FIG. この発明の実施の形態に従う充電動作の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the charging operation according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態の変形例に従う電力システムにおける外部充電に伴うSOCの時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of SOC accompanying the external charge in the electric power system according to the modification of embodiment of this invention. 図9に対応する蓄電部の電池温度の時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the battery temperature of the electrical storage part corresponding to FIG. この発明の実施の形態の変形例に従う電力システムにおける充電動作を実現するための制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure for implement | achieving the charging operation in the electric power system according to the modification of embodiment of this invention. この発明の実施の形態の変形例に従う再充電動作の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the recharge operation | movement according to the modification of embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
4 蓄電部(BAT)、6 昇降圧コンバータ(CONV)、8−1,8−2 インバータ(INV1,INV2)、10,14 電流センサ、11 温度センサ、12,16 電圧センサ、18 エンジン(ENG)、22 動力分割機構、24F 駆動輪、30 充電部、30a 電流制御部、30b 電圧変換部、40 電池ECU、42 HV−ECU、44,44# 充電ECU、60 パワースイッチ、64 ナビゲーション装置、66 アンテナ、100 車両、200 コネクタ受入部、200a 連結検出センサ、300 充電ステーション、302 住宅、441 始動予定時刻設定部、442 現在時刻取得部、443 充電可能時間演算部、444 必要充電電力演算部、445 充電電流決定部、446 充電パターン格納部、447 再充電部、447a タイマ、CNL 負充電線、CPL 正充電線、MG1,MG2 モータジェネレータ、MNL 負母線、MPL 正母線、NL 負線、PL 正線、PS 商用電源供給線、PSL 電力線。   4 Power Storage Unit (BAT), 6 Buck-Boost Converter (CONV), 8-1, 8-2 Inverter (INV1, INV2), 10, 14 Current Sensor, 11 Temperature Sensor, 12, 16 Voltage Sensor, 18 Engine (ENG) , 22 Power split mechanism, 24F drive wheel, 30 charging unit, 30a current control unit, 30b voltage conversion unit, 40 battery ECU, 42 HV-ECU, 44, 44 # charging ECU, 60 power switch, 64 navigation device, 66 antenna , 100 vehicle, 200 connector receiving unit, 200a connection detection sensor, 300 charging station, 302 housing, 441 scheduled start time setting unit, 442 current time acquisition unit, 443 chargeable time calculation unit, 444 required charging power calculation unit, 445 charging Current determination unit, 446 charging pattern storage unit, 447 Recharge unit, 447a timer, CNL negative charge line, CPL positive charge line, MG1, MG2 motor generator, MNL negative bus line, MPL positive bus line, NL negative line, PL positive line, PS commercial power supply line, PSL power line.

Claims (7)

  1. 車両に搭載される電力システムであって、
    充放電可能な蓄電部と、
    外部電源からの電力を受けて前記蓄電部を充電するための充電部と、
    充電開始前に前記外部電源による前記蓄電部の充電可能時間を予め取得する充電可能時間取得手段と、
    充電開始前に前記蓄電部の充電状態を取得する充電状態取得手段と、
    前記蓄電部の充電可能時間と前記蓄電部の充電状態とに基づいて、前記充電部から前記蓄電部への充電電流を制御する制御手段とを備える、電力システム。
    An electric power system mounted on a vehicle,
    A chargeable / dischargeable power storage unit;
    A charging unit for receiving power from an external power source and charging the power storage unit;
    Chargeable time acquisition means for acquiring in advance the chargeable time of the power storage unit by the external power supply before the start of charging;
    Charging state acquisition means for acquiring a charging state of the power storage unit before starting charging;
    A power system comprising: control means for controlling a charging current from the charging unit to the power storage unit based on a chargeable time of the power storage unit and a charged state of the power storage unit.
  2. 前記制御手段は、
    前記蓄電部の充電状態に基づいて、前記蓄電部を所定の充電状態にするための必要充電電力を演算する必要充電電力演算手段と、
    前記必要充電電力を前記充電可能時間で割った値に基づいて前記充電電流を決定する充電電流決定手段とを含む、請求項1に記載の電力システム。
    The control means includes
    Based on the state of charge of the power storage unit, required charge power calculating means for calculating the required charge power for bringing the power storage unit into a predetermined charge state;
    2. The power system according to claim 1, further comprising a charging current determination unit that determines the charging current based on a value obtained by dividing the required charging power by the chargeable time.
  3. 前記充電可能時間取得手段は、
    前記車両の始動予定時刻の設定を受入れる始動予定時刻設定手段と、
    現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、
    前記現在時刻から前記車両の始動予定時刻までの時間差を前記充電可能時間として演算する充電可能時間演算手段とを含む、請求項1または2に記載の電力システム。
    The chargeable time acquisition means includes
    A scheduled start time setting means for accepting the setting of the scheduled start time of the vehicle;
    Current time acquisition means for acquiring the current time;
    The power system according to claim 1, further comprising chargeable time calculation means for calculating a time difference from the current time to the scheduled start time of the vehicle as the chargeable time.
  4. 充電時に車両外部のコネクタ部と連結され、前記外部電源と前記充電部とを電気的に接続するコネクタ受入部をさらに備え、
    前記車両は、前記コネクタ受入部と前記コネクタ部との間の連結が外れた状態で始動可能にされる、請求項3に記載の電力システム。
    A connector receiving portion that is connected to a connector portion outside the vehicle at the time of charging and electrically connects the external power source and the charging portion;
    The electric power system according to claim 3, wherein the vehicle is enabled to start in a state where the connection between the connector receiving portion and the connector portion is disconnected.
  5. 前記制御手段は、前記蓄電部が所定の充電状態まで充電されると前記充電部による前記蓄電部の充電を停止し、
    前記蓄電部に対する充電の停止後から前記車両の始動時刻までの期間が所定値を超える場合に、前記充電部による前記蓄電部の充電を再度実行する再充電手段をさらに備える、請求項3または4記載の電力システム。
    The control means stops the charging of the power storage unit by the charging unit when the power storage unit is charged to a predetermined charging state,
    5. The apparatus according to claim 3, further comprising a recharging unit configured to perform charging of the power storage unit by the charging unit again when a period from a stop of charging to the power storage unit to a start time of the vehicle exceeds a predetermined value. The described power system.
  6. 前記制御手段は、前記蓄電部の充電状態に応じた最大許容電流を超えないように前記充電電流を制御する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力システム。   The power system according to claim 1, wherein the control unit controls the charging current so as not to exceed a maximum allowable current according to a charging state of the power storage unit.
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力システムと、
    前記電力システムの前記蓄電部からの電力により駆動力を発生する電動機とを備える、車両。
    The power system according to any one of claims 1 to 6,
    A vehicle comprising: an electric motor that generates a driving force by electric power from the power storage unit of the electric power system.
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