JP2010148283A - 電気自動車用蓄電池制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電池の高温状態での性能劣化が緩和され、充電池の寿命低下を予防することが出来る電気自動車用の蓄電池制御装置を提供する。
【解決手段】本発明は、電気自動車に搭載される蓄電池の蓄電量を制御する蓄電池制御装置(10)であって、蓄電池の温度或いはその周囲の温度を検出する蓄電池温度検出手段(14)と、蓄電池に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段(12)と、電気自動車が所定の場所で停止しているとき、且つ、蓄電池の温度が所定値を超える高温状態になるとき、検出された蓄電量から蓄電池の性能が劣化しにくい蓄電量となるまで所定の電力を所定の電力装置に放電させ、それにより蓄電池の蓄電量を減少させる蓄電量減少制御手段(12)と、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、電気自動車に搭載される蓄電池の蓄電量を制御する蓄電池制御装置(10)であって、蓄電池の温度或いはその周囲の温度を検出する蓄電池温度検出手段(14)と、蓄電池に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段(12)と、電気自動車が所定の場所で停止しているとき、且つ、蓄電池の温度が所定値を超える高温状態になるとき、検出された蓄電量から蓄電池の性能が劣化しにくい蓄電量となるまで所定の電力を所定の電力装置に放電させ、それにより蓄電池の蓄電量を減少させる蓄電量減少制御手段(12)と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、電気自動車用蓄電池制御装置に係り、特に、電気自動車に搭載される蓄電池の蓄電量を制御する電気自動車用蓄電池制御装置に関する。
蓄電池と電動機(モーターなど)を原動機とする電気自動車は、燃料の製造や輸送などを含めた総合的なエネルギー効率で比較したとき、内燃機関を用いた自動車と比較して高効率である。また、電気自動車のエネルギー源には、太陽光や風力などの自然エネルギーを利用可能であるので、電気自動車は、移動体として非常に有力なものであり、それ故、その開発もいろいろ進められている。
そのような電気自動車に使用する蓄電池としては、軽量且つ蓄電容量に優れ、また、継ぎ足し充電(必要なときに随時充電しても容量が少なくなりにくい充電)が可能であるリチウムイオン蓄電池が、業界では、有望な蓄電池であると考えられている。
このようなリチウムイオン蓄電池は、充電状態において、高温な雰囲気にさらされると、非可逆的な蓄電容量の放電、即ち、性能の劣化を生じるものであることが知られている。例えば、夏季の直射日光下の屋外駐車といった、車両が極めて高温になる環境下での使用は、リチウムイオン蓄電池の性能の大幅な劣化と寿命の低下をもたらす。さらに、蓄電池は、溶剤などを含むことから、高いエネルギ状態(満充電)で高温状態の環境にさらされると、本質的に不安定となるということも問題となる。例えば、ガソリン車の感覚で電気自動車の蓄電池を満充電すると、バッテリ寿命が縮むのである。
このような問題は、日射が強く且つ気温が高い低緯度地域での運用で特に顕著となる。
これらのような問題点に対して、特許文献1に記載されているような、高温に耐性のある蓄電池が提案され、また、特許文献2に記載されているような、蓄電池の温度上昇を抑制する装置も提案されている。
これらのような問題点に対して、特許文献1に記載されているような、高温に耐性のある蓄電池が提案され、また、特許文献2に記載されているような、蓄電池の温度上昇を抑制する装置も提案されている。
ところが、上述した特許文献1及び特許文献2に記載の装置は、コストの大幅な上昇及び重量の大幅な増大という問題を有しており、このような問題は、言うまでもなく、自動車メーカーにとっては非常に深刻なものである。それは、蓄電池は、電気自動車において、他の装置などに比べて最もコストがかかるものであり、その仕様によっては一千万以上かかるものであるからである。仮に、特許文献1及び特許文献2に記載の装置が実現しても、これらの装置で得られる蓄電池の性能は、一年の大半で不必要なものであり、そのことだけのために特許文献1及び特許文献2に記載の装置などを製品化しても、ユーザーにとって、その価値は低く、また、過剰品質となる。
一方、本発明者は、電気自動車の蓄電池をフル充電しても、その電気代は現状でせいぜい百円から数百円しかかからないことに着目し、それであれば、蓄電池の蓄電容量を制御することにより、蓄電池の性能劣化を抑制することが出来るのではと考えた。
一方、本発明者は、電気自動車の蓄電池をフル充電しても、その電気代は現状でせいぜい百円から数百円しかかからないことに着目し、それであれば、蓄電池の蓄電容量を制御することにより、蓄電池の性能劣化を抑制することが出来るのではと考えた。
本発明は、上述した問題を解決するものであり、蓄電池の高温状態での性能劣化が緩和され、充電池の寿命低下を予防することが出来る電気自動車用の蓄電池制御装置を提供するものである。
上記の目的を達成するために本発明によれば、電気自動車に搭載される蓄電池の蓄電量を制御する蓄電池制御装置であって、蓄電池の温度或いはその周囲の温度を検出する蓄電池温度検出手段と、蓄電池に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、電気自動車が所定の場所で停止しているとき、且つ、蓄電池の温度が所定値を超える高温状態になるとき、検出された蓄電量から蓄電池の性能が劣化しにくい蓄電量となるまで所定の電力を所定の電力装置に放電させ、それにより蓄電池の蓄電量を減少させる蓄電量減少制御手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、電気自動車が所定の場所で停止しており、蓄電池の温度が高温状態になるとき、検出された蓄電量から蓄電池の性能が劣化しにくい蓄電量となるまで所定の電力を放電させて蓄電池の蓄電量を減少させるので、蓄電池の性能劣化を確実に抑制し、コストパフォーマンスの良い蓄電池を得ることが出来る。
また、本発明において、好ましくは、所定の電力装置は、蓄電池から放電される所定の電力を一時的に蓄電すると共に必要とされるときに蓄電池に再度充電させることが出来るようになっている。
このように構成された本発明においては、蓄電池の性能劣化を抑制しつつ、再充電により必要十分な電力を蓄電池に与えることが出来る。
このように構成された本発明においては、蓄電池の性能劣化を抑制しつつ、再充電により必要十分な電力を蓄電池に与えることが出来る。
また、本発明において、好ましくは、所定の電力装置は、電気自動車の車外で且つ電気自動車が停止する所定の場所に設けられた、電気自動車に搭載される蓄電池とは別個の蓄電池である。
このように構成された本発明においては、別個の蓄電池により、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットで、容易且つ確実に電力の充電及び放電を行うことが出来る。
このように構成された本発明においては、別個の蓄電池により、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットで、容易且つ確実に電力の充電及び放電を行うことが出来る。
また、本発明において、好ましくは、所定の電力装置は、蓄電池から放電される所定量の蓄電量を消費する蓄電量消費装置である。
このように構成された本発明においては、簡易に、蓄電池の蓄電量を減少させることが出来る。また、蓄電量消費装置が送風機である場合には、電気自動車及び電気自動車に搭載された蓄電池の温度を下げるために電力を使用することが出来、効率的である。
このように構成された本発明においては、簡易に、蓄電池の蓄電量を減少させることが出来る。また、蓄電量消費装置が送風機である場合には、電気自動車及び電気自動車に搭載された蓄電池の温度を下げるために電力を使用することが出来、効率的である。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量消費装置は、上記電気自動車の車外で且つ上記電気自動車が停止する上記所定の場所に設けられている
このように構成された本発明においては、所定の場所として、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットなどが考えられ、そのピットで容易且つ確実に電力の充電及び放電を行うことが出来る。
このように構成された本発明においては、所定の場所として、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットなどが考えられ、そのピットで容易且つ確実に電力の充電及び放電を行うことが出来る。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量消費装置は、電気自動車の内部に設けられている。
このように構成された本発明においては、例えば蓄電量消費装置としてエアコンなどを作動させることも可能である。
このように構成された本発明においては、例えば蓄電量消費装置としてエアコンなどを作動させることも可能である。
また、本発明において、好ましくは、所定の電力装置は、インフラとして整備されている電力系統への系統連系装置であり、蓄電量減少手段は、放電される所定の電力を商用電力として電力系統に放電させる系統連系をおこなうことで蓄電池の蓄電量を減少させる。
このように構成された本発明においては、放電する電力をインフラである電力系統に提供することが出来、電気自動車においては電気を売ることでコスト削減が可能であると共に、インフラ側においては電力を得やすくなるというメリットもある。
このように構成された本発明においては、放電する電力をインフラである電力系統に提供することが出来、電気自動車においては電気を売ることでコスト削減が可能であると共に、インフラ側においては電力を得やすくなるというメリットもある。
また、本発明において、好ましくは、系統連系装置は、電気自動車の車外で且つ電気自動車が停止する所定の場所に設けられ、電力系統から延びる電力ケーブルである系統連系導路を蓄電池に接続して上記蓄電池の所定の電力を上記電力系統に放電させる。
このように構成された本発明においては、所定の場所として、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットなどが考えられ、そのピットで、電力ケーブルを介して容易且つ確実に電力の放電が可能である。
このように構成された本発明においては、所定の場所として、充電スタンド、電気自動車の乗員の住宅の車庫、ディーラーの駐車場などの車両を止めておける場所或いは保管する場所であるピットなどが考えられ、そのピットで、電力ケーブルを介して容易且つ確実に電力の放電が可能である。
また、本発明において、好ましくは、系統連系装置は、電力系統から延びる電力ケーブルである系統連系導路を蓄電池に接続して蓄電池の所定の電力を電力系統に放電させる系統連系をおこなうことが可能であり、また、電力系統から電力ケーブルを介して蓄電池に所定の電力を充電させることが可能である。
このように構成された本発明においては、電力系統から電力ケーブルを延ばし、その電力ケーブルを介して、蓄電池から電力系統への放電(系統連系)と電力系統から蓄電池への充電を容易且つ確実に行うことが出来る。
このように構成された本発明においては、電力系統から電力ケーブルを延ばし、その電力ケーブルを介して、蓄電池から電力系統への放電(系統連系)と電力系統から蓄電池への充電を容易且つ確実に行うことが出来る。
また、本発明において、好ましくは、さらに、電気自動車の電装システムの維持に必要な最小量の蓄電量の電力を算出する電装システム維持蓄電量算出手段を有し、蓄電量減少制御手段は、算出された電装システムの維持に必要な最小量の蓄電量の電力が蓄電池に残留するように電気自動車の蓄電池の電力を放電させる。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、さらに、電気自動車に搭載された蓄電池に少なくとも次回の充電機会までの電力の予測消費量を算出する必要蓄電電力算出手段を有し、蓄電量減少制御手段は、算出された少なくとも次回の充電機会までの電力の予測消費量の電力が蓄電池に残留するように電気自動車の蓄電池の電力を放電させる。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量減少制御手段は、電気自動車の現在地から、所定の住宅或いは所定の場所までに電気自動車で必要とする電力が蓄電池に残留するように電気自動車の蓄電池の電力を放電させる。
このように構成された本発明においては、所定の住宅として電気自動車の乗員の住宅や訪問先の住宅、所定の場所として充電スタンドや種々のお店などまで移動するときに、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
このように構成された本発明においては、所定の住宅として電気自動車の乗員の住宅や訪問先の住宅、所定の場所として充電スタンドや種々のお店などまで移動するときに、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量減少制御手段は、蓄電池の温度をパラメータとして蓄電池に残留する電力を算出し、その電力が残留するように電気自動車の蓄電池の電力を放電させる。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量減少制御手段は、蓄電池の現時点での蓄電量をパラメータとして蓄電池に残留する電力を算出し、その電力が残留するように電気自動車の蓄電池の電力を放電させる。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
このように構成された本発明においては、電気自動車をより確実に安心して利用することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、放電する所定の電力は、蓄電池に残留させる蓄電量による劣化損失と、蓄電池から放電させることによる損失との両方の損失が少なくなるように設定される
このように構成された本発明においては、蓄電池の利用(放電、充電)をより効率良く行うことが出来る。
このように構成された本発明においては、蓄電池の利用(放電、充電)をより効率良く行うことが出来る。
また、本発明において、好ましくは、蓄電量減少制御手段により放電させる蓄電池の所定の電力が、外部通信手段により電気自動車の車外から設定可能になっている。
このように構成された本発明においては、外部通信手段からの種々の情報を利用して、蓄電池の利用(放電、充電)をより効率良く行うことが出来る。
このように構成された本発明においては、外部通信手段からの種々の情報を利用して、蓄電池の利用(放電、充電)をより効率良く行うことが出来る。
本発明の電気自動車用蓄電池制御装置によれば、蓄電池の高温状態での性能劣化が緩和され、充電池の寿命低下を予防することが出来る。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
先ず、図1乃至図3により、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図1は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図2は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図であり、図3は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。
先ず、図1乃至図3により、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図1は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図2は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図であり、図3は、本発明の第1実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。
先ず、図1に示す第1実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置10は、制御装置本体12を有する。この制御装置本体12は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル11を介して連結されている。これらの構成により、電力を、蓄電池Bから制御装置本体12に送り、或いは、電力を、制御装置本体12から蓄電池Bに送ることが出来る。
制御装置本体12は、地中に設置された蓄電池18に電力ケーブル17を介して連結されている。これらの構成により、電力を、制御装置本体12から蓄電池18に送り、或いは、電力を、蓄電池18から制御装置本体12に送ることが出来る。
そして、以上説明した構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル11を介して制御装置本体12に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体12から電力ケーブル17を介して蓄電池18に送り、最終的に蓄電池18で電力を蓄電することが出来る。
一方、電力を、蓄電池18から電力ケーブル17を介して制御装置本体12に送り、さらに、制御装置本体12から電力ケーブル11を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
蓄電池18は、特に高温となる外界の温度の影響を受けないように、地中或いは地下空間に設置される。なお、蓄電池18を、外界の温度の影響を受けないように屋内に設置しても良い。
一方、電力を、蓄電池18から電力ケーブル17を介して制御装置本体12に送り、さらに、制御装置本体12から電力ケーブル11を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
蓄電池18は、特に高温となる外界の温度の影響を受けないように、地中或いは地下空間に設置される。なお、蓄電池18を、外界の温度の影響を受けないように屋内に設置しても良い。
制御装置本体12には、周囲温度検出手段14及び外部通信手段16が接続されている。周囲温度検出手段14は、その周りの空気の温度を検出する。制御装置本体12では、その検出された温度を車両A内の蓄電池Bの温度とし、或いは、その検出された温度から蓄電池Bの温度を推定する。なお、蓄電池Bに温度センサを設けて、直接、蓄電池Bの温度を測定するようにしても良い。以下、「蓄電池Bの温度」には、蓄電池の温度或いはその周囲の温度のいずれかが含まれるものとする。
外部通信手段16は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体12は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
外部通信手段16は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体12は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
電気自動車用蓄電池制御装置10は、主に、充電スタンド、車両Aを止めておく自宅の車庫、ディーラーの駐車場、など、車両を止めておける場所或いは保管する場所に設けられるものである(以下、車両を止めておける場所或いは保管する場所をピットと言う)。また、第1実施形態では、制御装置本体12は、車外(車両Aの外界)に設置されている。
次に、図2に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)12は、蓄電池制御手段12aを有する。この蓄電池制御手段12aは、周囲温度検出手段14により温度を検出するための温度検出手段12bと、車両A内の蓄電池Bの蓄電量を検出する蓄電量検出手段12cと、蓄電池Bから電力を放電させる(制御装置本体12で蓄電池Bの電力を受ける)放電手段12dと、蓄電池Bに電力を充電する(制御装置本体12から蓄電池Bへ電力を送る)充電手段12eと、を有する。
さらに、図2に示すように、制御装置本体(車外の制御装置)12は、車外に設けられた蓄電電力貯蔵装置18を制御する蓄電池制御手段12fを有する。この蓄電池制御手段12fは、蓄電池18に電力を充電する(制御装置本体12から蓄電池18へ電力を送る)充電手段12gと、蓄電池18から電力を放電させる(制御装置本体12で蓄電池18の電力を受ける)放電手段12hと、を有する。
次に、図3により、電気自動車用蓄電池制御装置10の制御装置本体12による制御内容を説明する。
先ず、S1において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S2において、周囲温度検出手段14及び温度検出手段12bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S3において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S2において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS3においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述するS11、S12において放電させる蓄電量を求める。
先ず、S1において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S2において、周囲温度検出手段14及び温度検出手段12bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S3において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S2において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS3においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述するS11、S12において放電させる蓄電量を求める。
次に、S4において、制御装置本体12の蓄電量検出手段12cにより、蓄電池Bの蓄電量P1を検出する。このS4においては、蓄電池Bに蓄電されている蓄電量が、満充電か、空に近いのか、或いは、どの程度蓄電されているか、などの蓄電量を蓄電池Bの劣化のパラメータとし、そのパラメータに基づいて、後述するS11、S12において放電させる蓄電量を求める。
次に、S5において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
次に、S5において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
ここで、蓄電池Bが、例えばリチウムイオン蓄電池であれば、その蓄電量が多いほど、そして、高温になるほど、蓄電池の劣化が進み易くなる特性を有している。
これに対し、第1実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S1を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S2、S3を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS11、S12を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
これに対し、第1実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S1を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S2、S3を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS11、S12を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
S5で設定される最小限の値である蓄電量P2は、例えば、下記の(1)〜(6)のような設定をそれぞれ単独で、或いは、組み合わせて設定する。
(1)蓄電池Bが放電(S11、S12を参照)された後、再び充電(S14、S15参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S2及びS3で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S4で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段16、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
(1)蓄電池Bが放電(S11、S12を参照)された後、再び充電(S14、S15参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S2及びS3で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S4で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段16、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
次に、S6において、S4で検出した蓄電池Bの蓄電量P1と、S5で算出した蓄電池Bに残留させる蓄電量P2と、から、蓄電池Bから放電させる電力量(所定の蓄電量の電力)Pを算出する。算出式は、P=P1−P2、である。
次に、S7において、蓄電池Bに残留させる電力量P2の高温による劣化の損失量Y1を予測する。
次に、S8において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(S11、S12を参照)と、その電力量を蓄電池18で一時退避(S12を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(S14、S15を参照)と、による放電及び再充電による損失量Y2を予測する。
次に、S8において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(S11、S12を参照)と、その電力量を蓄電池18で一時退避(S12を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(S14、S15を参照)と、による放電及び再充電による損失量Y2を予測する。
次に、S9において、損失量Y2が損失量Y1より少ないか否かを判定する。損失量Y2が損失量Y1より多ければ(NOの場合)、充電及び放電(P、P’)の損失が、残留させる電力量P2における損失より大きいことになる。この場合、S10に進み、放電させる電力量Pの修正を行う。このS10では、先ずは、S6で算出された放電する電力量Pに対して放電させる電力量Pを小さくして、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。そして、S7〜S10を繰り返す場合は、S10において修正された放電量をさらに少なくなるように修正して、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。
S9において、損失量Y2が損失量Y1より少なくなっているとき(YESのとき)は、S11に進み、制御装置本体12の蓄電池制御手段12aの放電手段12d(図2参照)により、蓄電池Bから電力量Pを放電する。さらに、S12において、制御装置本体12の蓄電池制御手段12fの充電手段12h(図2参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pを蓄電池18に充電する。
以上のS1〜S12の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避が完了する。
以上のS1〜S12の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避が完了する。
次に、S13において、車両Aが、これからエンジンを始動させる状況にあるか否かを判定する。例えば、S13においては、運転者が車両Aのドアを開けることなどを感知して、エンジンがこれから始動されると推定する。このエンジン始動に際しては、蓄電池Bに必要な量の電力を保つのが良い。なお、エンジン始動後における蓄電池Bの充電時間は、例えばガソリンを満タンにするために必要な時間程度で済む。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S14において、制御装置本体12の放電手段12gにより、蓄電池18から電力量P’を放電する。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S14において、制御装置本体12の放電手段12gにより、蓄電池18から電力量P’を放電する。
次に、S15において、制御装置本体12の充電手段12eにより、蓄電池18から放電された電力量P’を蓄電池Bに充電する。なお、電力量P’は、蓄電池18に充電されたときの電力量Pに対し、損失した分だけ小さい電力量であることを意味する。
以上のS13〜S15の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
以上のS13〜S15の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
次に、図4及び図5により、本発明の第2実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図4は、本発明の第2実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図5は、本発明の第2実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図である。
図4及び図5に示す第2実施形態におけるシステム構成では、制御装置本体22が車両A内に設ける点で上述した第1実施形態と異なり、その他の点は、第1実施形態と同様であるので、ここでは、主に第1実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、電気自動車用蓄電池制御装置20の制御装置本体22は、上述した第1実施形態と異なり、車両A内に設けられ、その車両A内の電力ケーブルで蓄電池Bに連結されている。そして、第1実施形態と異なり、制御装置本体22、周囲温度検出手段24及び外部通信手段26が車両Aに取り付けられ、取り外し可能な電力ケーブル27が、制御装置本体22と車両Aの外部の蓄電池28とを連結するようになっている。制御装置本体22は、地中に設置された蓄電池28に、取り外し可能な電力ケーブル27を介して連結されている。
即ち、電気自動車用蓄電池制御装置20の制御装置本体22は、上述した第1実施形態と異なり、車両A内に設けられ、その車両A内の電力ケーブルで蓄電池Bに連結されている。そして、第1実施形態と異なり、制御装置本体22、周囲温度検出手段24及び外部通信手段26が車両Aに取り付けられ、取り外し可能な電力ケーブル27が、制御装置本体22と車両Aの外部の蓄電池28とを連結するようになっている。制御装置本体22は、地中に設置された蓄電池28に、取り外し可能な電力ケーブル27を介して連結されている。
これらの構成により、電力を、蓄電池Bから制御装置本体22に送り、さらに、制御装置本体22から電力ケーブル27を介して蓄電池28に送り、蓄電池28で電力を蓄電することが出来る。一方、電力を、蓄電池28から電力ケーブル27を介して制御装置本体22に送り、さらに、その送られた電力を制御装置本体22から蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。制御装置本体22には、第1実施形態と同様に、周囲温度検出手段24及び外部通信手段26が接続されている。
次に、図5に示すように、車内に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)22は、蓄電池制御手段22aを有する。この蓄電池制御手段22aは、第1実施形態において説明したように、温度検出手段22b、蓄電量検出手段22c、放電手段22d、及び、充電手段22eを有する。さらに、図4に示すように、制御装置本体(車外の制御装置)22は、車外に設けられた蓄電電力貯蔵装置(蓄電池)28を制御する蓄電池制御手段22fを有する。この蓄電池制御手段22fは、第1実施形態において説明したように、充電手段22g、及び、放電手段22hを有する。
この第2実施形態においては、上述した第1実施形態において図3で説明した処理内容と同様に、電気自動車用蓄電池制御装置20の制御装置本体22による制御が行われる。
次に、図6乃至図8により、本発明の第3実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図6は、本発明の第3実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図7は、本発明の第3実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図であり、図8は、本発明の第3実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。
先ず、図6に示す第3実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置30は、制御装置本体32を有する。この制御装置本体32は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル31を介して連結されている。これらの構成により、電力を、蓄電池Bから制御装置本体32に送ることが出来る。
制御装置本体32は、電力消費装置38に電力ケーブル37を介して連結されている。これらの構成により、電力を、制御装置本体32から電力消費装置38に送ることが出来る。
制御装置本体32は、電力消費装置38に電力ケーブル37を介して連結されている。これらの構成により、電力を、制御装置本体32から電力消費装置38に送ることが出来る。
そして、以上説明した構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル31を介して制御装置本体32に送り、さらに、その送られた電力を制御装置本体32から電力ケーブル37を介して電力消費装置38に送り、最終的に電力消費装置38で電力を蓄電することが出来る。
電力消費装置38は、第3実施形態では、送風機38であり、この送風機38により蓄電池Bの停止時における不要な電力を消費させることが出来ると共に、送風機38による送風を蓄電池Bに当てれば、蓄電池Bの温度上昇を抑制することが出来る。また、電力消費装置38は、車両A内に設けても良く、例えば、エアコンや車両停止時におけるナビゲーション操作などを使用して、電力を消費するようにしても良い。
制御装置本体32には、周囲温度検出手段34及び外部通信手段36が接続されている。周囲温度検出手段34は、その周りの空気の温度を検出する。制御装置本体32では、その検出された温度を車両A内の蓄電池Bの温度とし、或いは、その検出された温度から蓄電池Bの温度を推定する。なお、蓄電池Bに温度センサを設けて、直接、蓄電池Bの温度を測定するようにしても良い。以下、「蓄電池Bの温度」には、蓄電池の温度或いはその周囲の温度のいずれかが含まれるものとする。
外部通信手段36は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体32は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
電気自動車用蓄電池制御装置30は、主に、充電スタンド、充電スタンド、車両Aを止めておく自宅の車庫、ディーラーの駐車場、など、車両を止めておける場所或いは保管する場所に設けられるものである(以下、車両を止めておける場所或いは保管する場所をピットと言う)。また、第3実施形態では、制御装置本体32は、車外(車両Aの外界)に設置されている。
次に、図7に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)32は、蓄電池制御手段32aを有する。この蓄電池制御手段32aは、周囲温度検出手段34により温度を検出するための温度検出手段32bと、車両A内の蓄電池Bの蓄電量を検出する蓄電量検出手段32cと、蓄電池Bから電力を放電させる(制御装置本体32で蓄電池Bの電力を受ける)放電手段32dと、を有する。
さらに、図7に示すように、制御装置本体(車外の制御装置)32は、車外に設けられた蓄電電力消費装置38を制御する蓄電電力消費装置制御手段32iを有する。この蓄電電力消費装置制御手段32iは、制御装置本体32から電力消費装置38へ電力を送るための電力消費手段32jを有する。
次に、図8により、電気自動車用蓄電池制御装置30の制御装置本体32による制御内容を説明する。
先ず、S21において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S22において、周囲温度検出手段34及び温度検出手段32bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S23において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S22において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS23においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS31において放電させる蓄電量を求める。
先ず、S21において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S22において、周囲温度検出手段34及び温度検出手段32bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S23において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S22において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS23においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS31において放電させる蓄電量を求める。
次に、S24において、制御装置本体32の蓄電量検出手段32cにより、蓄電池Bの蓄電量P1を検出する。このS24においては、蓄電池Bに蓄電されている蓄電量が、満充電か、空に近いのか、或いは、どの程度蓄電されているか、などの蓄電量を蓄電池Bの劣化のパラメータとし、そのパラメータに基づいて、後述するS31において放電させる蓄電量を求める。
次に、S25において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
次に、S25において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
ここで、蓄電池Bが、例えばリチウムイオン蓄電池であれば、その蓄電量が多いほど、そして、高温になるほど、蓄電池の劣化が進み易くなる特性を有している。
これに対し、第3実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S21を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S22、S23を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS31を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
これに対し、第3実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S21を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S22、S23を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS31を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
S25で設定される最小限の値である蓄電量P2は、例えば、下記の(1)〜(6)のような設定をそれぞれ単独で、或いは、組み合わせて設定する。
(1)蓄電池Bが放電(S31、S32を参照)された後、再び充電(S34、S35参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S22及びS23で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S24で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段36、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
(1)蓄電池Bが放電(S31、S32を参照)された後、再び充電(S34、S35参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S22及びS23で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S24で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段36、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
次に、S26において、S24で検出した蓄電池Bの蓄電量P1と、S25で算出した蓄電池Bに残留させる蓄電量P2と、から、蓄電池Bから放電させる電力量(所定の蓄電量の電力)Pを算出する。算出式は、P=P1−P2、である。
次に、S27において、蓄電池Bに残留させる電力量P2の高温による劣化の損失量Y1を予測し、S28において、蓄電池Bから電力量Pを放電及び消費(S31、S32を参照)させたときの損失量Y2を予測する。
次に、S29において、損失量Y2が損失量Y1より少ないか否かを判定する。損失量Y2が損失量Y1より多ければ(NOの場合)、充電及び放電(P、P’)の損失が、残留させる電力量P2における損失より大きいことになる。この場合、S30に進み、放電させる電力量Pの修正を行う。このS30では、先ずは、S26で算出された放電する電力量Pに対して放電させる電力量Pを小さくして、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。そして、S27〜S30を繰り返す場合は、S30において修正された放電量をさらに少なくなるように修正して、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。
S29において、損失量Y2が損失量Y1より少なくなっているとき(YESのとき)は、S31に進み、制御装置本体32の蓄電池制御手段32aの放電手段32d(図7参照)により、蓄電池Bから電力量Pを放電する。さらに、S32において、制御装置本体32の蓄電電力消費装置制御手段32iの電力消費手段32j(図7参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pを電力消費装置38で消費させる。
以上のS21〜S32の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の放電処理が完了する。
以上のS21〜S32の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の放電処理が完了する。
なお、エンジンを始動させる際には、車両Aの外部に設置される他の蓄電池や電力の系統連系導路などから必要な量の電力を蓄電池Bに充電するようにしても良い。或いは、エンジン始動後に、車両Aの発電機から蓄電池Bに充電するようにしても良い。
次に、図9乃至図11により、本発明の第4実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図9は、本発明の第4実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図10は、本発明の第4実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図であり、図11は、本発明の第4実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。
先ず、図9に示す第4実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置40は、制御装置本体42を有する。この制御装置本体42は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル41を介して連結されている。これらの構成により、電力を、蓄電池Bから制御装置本体42に送り、或いは、電力を、制御装置本体42から蓄電池Bに送ることが出来る。
制御装置本体42は、系統連系導路(電力ケーブル)C、49を介して、電力系統(商用電源の送電線)Tに接続されるようになっている。この構成により、電力を、制御装置本体42から系統連系導路C、49を介して電力系統Tに送り、或いは、電力を、電力系統Tから、系統連系導路C、49を介して制御装置本体42に送ることが出来る。このように制御装置本体42から送られる電力は、蓄電池Bに給電させることが出来る。
そして、以上説明した構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル41を介して制御装置本体42に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体42から系統連系導路C、49を介して電力系統Tに送ることが出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、49を介して制御装置本体42に送り、さらに、制御装置本体42から電力ケーブル41を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、49を介して制御装置本体42に送り、さらに、制御装置本体42から電力ケーブル41を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
ここで、電力系統Tは、商用の電力系統の配電経路であり、蓄電池Bの電力を系統連系を通じて電力会社などに売電して、電気代を回収することが出来る。また、商用の系統連系であるので、電力会社から買電して、蓄電池Bに充電させることも出来る。
また、系統連系では、付近に系統連系を行う太陽光発電設備などがあれば、これを利用して、蓄電池Bの電力の有効活用(買電)を行うことが出来る。
また、系統連系では、付近に系統連系を行う太陽光発電設備などがあれば、これを利用して、蓄電池Bの電力の有効活用(買電)を行うことが出来る。
制御装置本体42には、周囲温度検出手段44及び外部通信手段46が接続されている。周囲温度検出手段44は、その周りの空気の温度を検出する。制御装置本体42では、その検出された温度を車両A内の蓄電池Bの温度とし、或いは、その検出された温度から蓄電池Bの温度を推定する。なお、蓄電池Bに温度センサを設けて、直接、蓄電池Bの温度を測定するようにしても良い。以下、「蓄電池Bの温度」には、蓄電池の温度或いはその周囲の温度のいずれかが含まれるものとする。
外部通信手段46は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体42は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
外部通信手段46は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体42は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
電気自動車用蓄電池制御装置40は、主に、充電スタンド、充電スタンド、車両Aを止めておく自宅の車庫、ディーラーの駐車場、など、車両を止めておける場所或いは保管する場所に設けられるものである(以下、車両を止めておける場所或いは保管する場所をピットと言う)。また、第4実施形態では、制御装置本体42は、車外(車両Aの外界)に設置されている。
次に、図10に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)42は、蓄電池制御手段42aを有する。この蓄電池制御手段42aは、周囲温度検出手段44により温度を検出するための温度検出手段42bと、車両A内の蓄電池Bの蓄電量を検出する蓄電量検出手段42cと、蓄電池Bから電力を放電させる(制御装置本体42で蓄電池Bの電力を受ける)放電手段42dと、蓄電池Bに電力を充電する(制御装置本体42から蓄電池Bへ電力を送る)充電手段42eと、を有する。
さらに、図10に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)42は、系統連系導路制御手段42iを有する。この系統連系導路制御手段42iは、蓄電池Bの電力を系統連系導路C、49を介して電力系統Tに排電する排電手段42jと、電力系統Tから系統連系導路C、49を介して蓄電池Bに電力を給電する給電手段42kと、を有する。
次に、図11により、電気自動車用蓄電池制御装置40の制御装置本体42による制御内容を説明する。
先ず、S41において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S42において、周囲温度検出手段44及び温度検出手段42bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S43において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S42において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS43においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS51、S52において放電させる蓄電量を求める。
先ず、S41において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S42において、周囲温度検出手段44及び温度検出手段42bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S43において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S42において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS43においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS51、S52において放電させる蓄電量を求める。
次に、S44において、制御装置本体42の蓄電量検出手段42cにより、蓄電池Bの蓄電量P1を検出する。このS44においては、蓄電池Bに蓄電されている蓄電量が、満充電か、空に近いのか、或いは、どの程度蓄電されているか、などの蓄電量を蓄電池Bの劣化のパラメータとし、そのパラメータに基づいて、後述するS51、S52において放電させる蓄電量を求める。
次に、S45において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
次に、S45において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
ここで、蓄電池Bが、例えばリチウムイオン蓄電池であれば、その蓄電量が多いほど、そして、高温になるほど、蓄電池の劣化が進み易くなる特性を有している。
これに対し、第4実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S41を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S42、S43を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS51、S52を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
これに対し、第4実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S41を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S42、S43を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS51、S52を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
S45で設定される最小限の値である蓄電量P2は、例えば、下記の(1)〜(6)のような設定をそれぞれ単独で、或いは、組み合わせて設定する。
(1)蓄電池Bが放電(S51、S52を参照)された後、再び充電(S54、S55を参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S42及びS43で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S44で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段46、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
(1)蓄電池Bが放電(S51、S52を参照)された後、再び充電(S54、S55を参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S42及びS43で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S44で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段46、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
次に、S46において、S44で検出した蓄電池Bの蓄電量P1と、S45で算出した蓄電池Bに残留させる蓄電量P2と、から、蓄電池Bから放電させる電力量(所定の蓄電量の電力)Pを算出する。算出式は、P=P1−P2、である。
次に、S47において、蓄電池Bに残留させる電力量P2の高温による劣化の損失量Y1を予測する。
次に、S48において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(S51、S52を参照)と、その電力量を蓄電池18で一時退避(S52を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(S54、S55を参照)と、による放電及び再充電による損失量Y2を予測する。
次に、S48において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(S51、S52を参照)と、その電力量を蓄電池18で一時退避(S52を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(S54、S55を参照)と、による放電及び再充電による損失量Y2を予測する。
次に、S49において、損失量Y2が損失量Y1より少ないか否かを判定する。損失量Y2が損失量Y1より多ければ(NOの場合)、充電及び放電(P、P’)の損失が、残留させる電力量P2における損失より大きいことになる。この場合、S50に進み、放電させる電力量Pの修正を行う。このS50では、先ずは、S46で算出された放電する電力量Pに対して放電させる電力量Pを小さくして、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。そして、S47〜S50を繰り返す場合は、S50において修正された放電量をさらに少なくなるように修正して、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。
S49において、損失量Y2が損失量Y1より少なくなっているとき(YESのとき)は、S51に進み、制御装置本体42の蓄電池制御手段42aの放電手段42d(図10参照)により、蓄電池Bから電力量Pを放電する。さらに、S52において、制御装置本体42の系統連系導路制御手段42iの排電手段42j(図10参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pを系統連系導路(電力ケーブル)C、49を介して電力系統Tに排電する。
以上のS41〜S52の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避が完了する。
以上のS41〜S52の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避が完了する。
次に、S53において、車両Aが、これからエンジンを始動させる状況にあるか否かを判定する。例えば、S53においては、運転者が車両Aのドアを開けることなどを感知して、エンジンがこれから始動されると推定する。このエンジン始動に際しては、蓄電池Bに必要な量の電力を保つのが良い。なお、エンジン始動後における蓄電池Bの充電時間は、例えばガソリンを満タンにするために必要な時間程度で済む。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S54において、制御装置本体42の系統連系導路制御手段42iの給電手段42kにより、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、49を介して制御装置本体42に給電する。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S54において、制御装置本体42の系統連系導路制御手段42iの給電手段42kにより、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、49を介して制御装置本体42に給電する。
次に、S55において、制御装置本体42の蓄電池制御手段42aの充電手段42eにより、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、49を介して制御装置本体42に給電された電力量P’を蓄電池Bに充電する。なお、基本的に、電力量P’は、蓄電池Bから放電させる電力量Pと同じであるが、電力系統Tから所定の料金を払って給電及び充電するものであり、放電及び排電により得る所定の料金とは異なることを意味する。
以上のS53〜S55の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
以上のS53〜S55の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
次に、図12及び図13により、本発明の第5実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図12は、本発明の第5実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図13は、本発明の第5実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図である。
図12及び図13に示す第5実施形態におけるシステム構成では、制御装置本体52が車両A内に設ける点で上述した第4実施形態と異なり、その他の点は、第4実施形態と同様であるので、ここでは、主に第1実施形態と異なる構成について説明する。
先ず、図12に示す第5実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置50の制御装置本体52は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル51を介して連結されている。制御装置本体52は、系統連系導路(電力ケーブル)C、59を介して、電力系統Tに接続されるようになっている。
先ず、図12に示す第5実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置50の制御装置本体52は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル51を介して連結されている。制御装置本体52は、系統連系導路(電力ケーブル)C、59を介して、電力系統Tに接続されるようになっている。
これらの構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル51を介して制御装置本体52に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体52から系統連系導路C、59を介して電力系統Tに送ることが出来る。一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、59を介して制御装置本体52に送り、さらに、制御装置本体52から電力ケーブル51を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。制御装置本体52には、周囲温度検出手段54及び外部通信手段56が接続されている。
次に、図13に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)52は、蓄電池制御手段52aを有する。この蓄電池制御手段52aは、第4実施形態と同様に、温度検出手段52b、蓄電量検出手段52c、放電手段52d、及び、充電手段52eを有する。さらに、図13に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)52は、系統連系導路制御手段52iを有する。この系統連系導路制御手段52iは、第4実施形態と同様に排電手段52j、及び、給電手段52kを有する。
この第5実施形態においては、上述した第4実施形態において図11で説明した処理内容と同様に、電気自動車用蓄電池制御装置50の制御装置本体52による制御が行われる。
この第5実施形態においては、上述した第4実施形態において図11で説明した処理内容と同様に、電気自動車用蓄電池制御装置50の制御装置本体52による制御が行われる。
次に、図14乃至図16により、本発明の第6実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図14は、本発明の第6実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図15は、本発明の第6実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図であり、図16は、本発明の第6実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。
先ず、図14に示す第6実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置60は、制御装置本体62を有する。この制御装置本体62は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル61を介して連結されている。これらの構成により、電力を、蓄電池Bから制御装置本体62に送り、或いは、電力を、制御装置本体62から蓄電池Bに送ることが出来る。
制御装置本体62は、地中に設置された蓄電池68に電力ケーブル67を介して連結されている。これらの構成により、電力を、制御装置本体62から蓄電池68に送り、或いは、電力を、蓄電池68から制御装置本体62に送ることが出来る。
そして、これらの構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル61を介して制御装置本体62に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体62から電力ケーブル67を介して蓄電池68に送り、最終的に蓄電池68で電力を蓄電することが出来る。
一方、電力を、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体62に送り、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
蓄電池68は、特に高温となる外界の温度の影響を受けないように、地中或いは地下空間に設置される。なお、蓄電池68を、外界の温度の影響を受けないように屋内に設置しても良い。
一方、電力を、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体62に送り、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
蓄電池68は、特に高温となる外界の温度の影響を受けないように、地中或いは地下空間に設置される。なお、蓄電池68を、外界の温度の影響を受けないように屋内に設置しても良い。
次に、制御装置本体62は、系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して、電力系統Tに接続されるようになっている。この構成により、電力を、制御装置本体62から系統連系導路C、69を介して電力系統Tに送り、或いは、電力を、電力系統Tから、系統連系導路C、69を介して制御装置本体62に送ることが出来る。このように制御装置本体62から送られる電力は、蓄電池Bに給電させることが出来る。
そして、これらの構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル61を介して制御装置本体62に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体62から系統連系導路C、69を介して電力系統Tに送ることが出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体62に送り、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体62に送り、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
ここで、電力系統Tは、商用の電力系統の配電経路であり、蓄電池Bの電力を商用の系統連系を通じて電力会社などに売電して、電気代を回収することが出来る。また、商用の系統連系であるので、電力会社から買電して、蓄電池Bに充電させることも出来る。
また、系統連系では、付近に系統連系を行う太陽光発電設備などがあれば、これを利用して、蓄電池Bの電力の有効活用(買電)を行うことが出来る。
また、系統連系では、付近に系統連系を行う太陽光発電設備などがあれば、これを利用して、蓄電池Bの電力の有効活用(買電)を行うことが出来る。
以上説明した構成により、電力は、蓄電池Bから電力ケーブル61を介して制御装置本体62に送られ、この送られた電力を、制御装置本体62から系統連系導路C、69を介して電力系統Tに送ることも、制御装置本体62から電力ケーブル67を介して蓄電池68に送り、最終的に蓄電池68で電力を蓄電することも出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体62に送ることも、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体62に送ることも出来、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体62に送ることも、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体62に送ることも出来、さらに、制御装置本体62から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
制御装置本体62には、周囲温度検出手段64及び外部通信手段66が接続されている。周囲温度検出手段64は、その周りの空気の温度を検出する。制御装置本体62では、その検出された温度を車両A内の蓄電池Bの温度とし、或いは、その検出された温度から蓄電池Bの温度を推定する。なお、蓄電池Bに温度センサを設けて、直接、蓄電池Bの温度を測定するようにしても良い。以下、「蓄電池Bの温度」には、蓄電池の温度或いはその周囲の温度のいずれかが含まれるものとする。
外部通信手段66は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体62は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
外部通信手段66は、メーカなどから発信される種々の情報や、インターネット、車両Aを止めておく後述するピットからの種々の情報を受信して、制御装置本体62は、それらの情報をもとに蓄電池Bの蓄電量を制御するようになっている。特に、今後の大気の温度を推定するために用いることが出来る天候情報や、今後の蓄電池Bの使用量を推定するために用いることが出来る渋滞情報などを得ることも出来る。
電気自動車用蓄電池制御装置60は、主に、充電スタンド、充電スタンド、車両Aを止めておく自宅の車庫、ディーラーの駐車場、など、車両を止めておける場所或いは保管する場所に設けられるものである(以下、車両を止めておける場所或いは保管する場所をピットと言う)。また、第6実施形態では、制御装置本体62は、車外(車両Aの外界)に設置されている。
次に、図15に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)62は、蓄電池制御手段62aを有する。この蓄電池制御手段62aは、周囲温度検出手段64により温度を検出するための温度検出手段62bと、車両A内の蓄電池Bの蓄電量を検出する蓄電量検出手段62cと、蓄電池Bから電力を放電させる(制御装置本体62で蓄電池Bの電力を受ける)放電手段62dと、蓄電池Bに電力を充電する(制御装置本体62から蓄電池Bへ電力を送る)充電手段62eと、を有する。
さらに、図15に示すように、制御装置本体(車外の制御装置)62は、車外に設けられた蓄電電力貯蔵装置68を制御する蓄電池制御手段62fを有する。この蓄電池制御手段62fは、蓄電池68に電力を充電する(制御装置本体62から蓄電池68へ電力を送る)充電手段62gと、蓄電池68から電力を放電させる(制御装置本体62で蓄電池68の電力を受ける)放電手段62hと、を有する。
さらに、図15に示すように、車外に設けられた制御装置本体(車外の制御装置)62は、系統連系導路制御手段62iを有する。この系統連系導路制御手段62iは、蓄電池Bの電力を系統連系導路C、69を介して電力系統Tに排電する排電手段62jと、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して蓄電池Bに電力を給電する給電手段62kと、を有する。
次に、図16により、電気自動車用蓄電池制御装置60の制御装置本体62による制御内容を説明する。
先ず、S61において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S62において、周囲温度検出手段64及び温度検出手段62bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S63において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S62において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS63においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS71〜S74において放電させる蓄電量を求める。
先ず、S61において、車両Aがピット内に止められているか否かを判定する。止められていない場合は、停止中及び走行中などで、下記のような制御は行わない。
次に、S62において、周囲温度検出手段64及び温度検出手段62bにより、蓄電池Bの温度、或いは、その周囲の温度を検出する。
次に、S63において、蓄電池Bの温度の時間に対する推移の予測を行う。例えば、蓄電池Bの温度がかなり下がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電は行わない。また、S62において、蓄電池Bがさほど高温ではないが、蓄電池Bの温度がかなり上がる傾向を有する場合などには、後述するように蓄電池Bからの放電を行う。このS63においては、蓄電池Bの劣化のパラメータとして所定の時間内の温度の時間積分などを求め、それを基に、後述する後述するS71〜S74において放電させる蓄電量を求める。
次に、S64において、制御装置本体62の蓄電量検出手段62cにより、蓄電池Bの蓄電量P1を検出する。このS64においては、蓄電池Bに蓄電されている蓄電量が、満充電か、空に近いのか、或いは、どの程度蓄電されているか、などの蓄電量を蓄電池Bの劣化のパラメータとし、そのパラメータに基づいて、後述するS71〜S74において放電させる蓄電量を求める。
次に、S65において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
次に、S65において、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を算出する。この蓄電力P2は、蓄電池Bの劣化を抑制するように最小限の値が設定される。
ここで、蓄電池Bが、例えばリチウムイオン蓄電池であれば、その蓄電量が多いほど、そして、高温になるほど、蓄電池の劣化が進み易くなる特性を有している。
これに対し、第6実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S61を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S62、S63を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS71〜S74を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
これに対し、第6実施形態では、車両Aがピット内で停止しており(S61を参照)、蓄電池Bの温度が高温の場合(S62、S63を参照)に、蓄電池Bに残留させる蓄電量P2を最小限にするために、蓄電池Bから所定の蓄電量を放電させる(後述するS71〜S74を参照)。これにより、蓄電池の劣化が進むのを抑制することが出来る。
S65で設定される最小限の値である蓄電量P2は、例えば、下記の(1)〜(6)のような設定をそれぞれ単独で、或いは、組み合わせて設定する。
(1)蓄電池Bが放電(S71、S72を参照)された後、再び充電(S74、S75参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S62及びS63で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S64で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段66、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
(1)蓄電池Bが放電(S71、S72を参照)された後、再び充電(S74、S75参照)されるまでの間に、車両Aで消費される予測推定電力を設定。
(2)車両Aがナビゲーションを備え、現在地から自宅まで帰るために必要な電力を設定。この場合、経路なども参照するのが良い。
(3)盗難予防警報装置や時計などの車両Aの電装システムの維持に必要な量を設定。
(4)S62及びS63で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての所定の時間内の温度の時間積分に基づいた設定。
(5)S64で検出される蓄電池Bの劣化のパラメータとしての蓄電量などに基づいて設定。
(6)外部通信手段66、車内のナビゲーションシステム、インターネットなどを介したサーバーなどから情報を得て、それを元に設定。
次に、S66において、S64で検出した蓄電池Bの蓄電量P1と、S65で算出した蓄電池Bに残留させる蓄電量P2と、から、蓄電池Bから放電させる電力量(所定の蓄電量の電力)Pを算出する。算出式は、P=P1−P2、である。
次に、S67において、蓄電池Bに残留させる電力量P2の高温による劣化の損失量Y1を予測する。
次に、S68において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(Pb、Pc)(S71〜S74を参照)と、電力を蓄電池18で一時退避(S73を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(Pb’)(S78を参照)、及び/又は、電力を系統連系導路C及び電力系統Tに排電(S74を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(Pc’)とによる放電、排電、再充電、給電による損失量Y2を予測する。
次に、S68において、蓄電池Bから放電させるときの電力量P(Pb、Pc)(S71〜S74を参照)と、電力を蓄電池18で一時退避(S73を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(Pb’)(S78を参照)、及び/又は、電力を系統連系導路C及び電力系統Tに排電(S74を参照)させた後、蓄電池Bに再充電するときの電力量P’(Pc’)とによる放電、排電、再充電、給電による損失量Y2を予測する。
次に、S69において、損失量Y2が損失量Y1より少ないか否かを判定する。損失量Y2が損失量Y1より多ければ(NOの場合)、充電及び放電(P(Pb、Pc)、P’(Pb’、Pc’))の損失が、残留させる電力量P2における損失より大きいことになる。この場合、S70に進み、放電させる電力量Pの修正を行う。このS70では、先ずは、S66で算出された放電する電力量Pに対して放電させる電力量Pを小さくして、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。そして、S67〜S70を繰り返す場合は、S70において修正された放電量をさらに少なくなるように修正して、損失量Y2が損失量Y1より少なくなるようにする。
S69において、損失量Y2が損失量Y1より少なくなっているとき(YESのとき)は、S71に進み、蓄電池68に放電する電力量と、系統連系C、Tに排電する電力量との割合を決定する。割合は、蓄電池68に放電する量をPb、系統連系C、Tに排電するときの量をPcとする。このような割合(Pb:Pc)の決定は、放電する全電力量の多さ、蓄電池68の容量、系統連系C、Tに排電したときの売価などによって定められる。どちらか一方が、0(ゼロ)である場合もありえる。
次に、S72に進み、制御装置本体62の蓄電池制御手段62aの放電手段62d(図15参照)により、蓄電池Bから電力量P(=Pb+Pc)を放電する。
次に、S73において、制御装置本体62の蓄電池制御手段(蓄電電力貯蔵制御手段)62fの充電手段62h(図15参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pbを電力ケーブル67を介して蓄電池58に充電し、さらに、S74において、制御装置本体62の系統連系導路制御手段62iの排電手段62j(図15参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pcを系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して電力系統Tに排電する。
以上のS61〜S72の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避、及び/又は、電力の排電が完了する。
次に、S73において、制御装置本体62の蓄電池制御手段(蓄電電力貯蔵制御手段)62fの充電手段62h(図15参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pbを電力ケーブル67を介して蓄電池58に充電し、さらに、S74において、制御装置本体62の系統連系導路制御手段62iの排電手段62j(図15参照)により、蓄電池Bから放電された電力量Pcを系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して電力系統Tに排電する。
以上のS61〜S72の各ステップにより、車両Aがピット内に停止している場合の車両A内の蓄電池Bの電力の一時退避、及び/又は、電力の排電が完了する。
次に、S75において、車両Aが、これからエンジンを始動させる状況にあるか否かを判定する。例えば、S75においては、運転者が車両Aのドアを開けることなどを感知して、エンジンがこれから始動されると推定する。このエンジン始動に際しては、蓄電池Bに必要な量の電力を保つのが良い。なお、エンジン始動後における蓄電池Bの充電時間は、例えばガソリンを満タンにするために必要な時間程度で済む。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S76において、制御装置本体62の蓄電池制御手段(蓄電電力貯蔵制御手段)62fの放電手段62g(図15参照)により、蓄電池68から電力量Pb’を放電させ、さらに、S77において、制御装置本体62の系統連系導路制御手段62iの給電手段62kにより、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して制御装置本体62に給電する。
そこで、エンジンが始動するとされる場合は、S76において、制御装置本体62の蓄電池制御手段(蓄電電力貯蔵制御手段)62fの放電手段62g(図15参照)により、蓄電池68から電力量Pb’を放電させ、さらに、S77において、制御装置本体62の系統連系導路制御手段62iの給電手段62kにより、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して制御装置本体62に給電する。
次に、S78において、制御装置本体62の蓄電池制御手段42aの充電手段42eにより、蓄電池68から送られる電力Pb’を蓄電池Bに充電し、S79において、電力系統Tから系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して制御装置本体62に給電された電力量Pc’を蓄電池Bに充電する。なお、基本的に、電力量Pb’は、蓄電池18に充電されたときの電力量Pbに対し、損失した分だけ小さい電力量であることを意味し、電力量Pc’は、蓄電池Bから放電させる電力量Pcと同じであるが、電力系統Tから所定の料金を払って給電及び充電するものであり、放電及び排電により得る所定の料金とは異なることを意味する。
以上のS75〜S79の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
以上のS75〜S79の各ステップにより、ピット内に停止している車両Aの蓄電池Bへの再充電が完了し、車両Aを始動させることが出来る。
次に、図17及び図18により、本発明の第7実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置を説明する。図17は、本発明の第7実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置のシステム構成を示す図であり、図18は、本発明の第7実施形態による電気自動車用蓄電池制御装置の制御装置本体の処理システムを示すブロック図である。
図17及び図18に示す第7実施形態におけるシステム構成では、制御装置本体72が車両A内に設ける点で上述した第6実施形態と異なり、その他の点は、第6実施形態と同様であるので、ここでは、主に第6実施形態と異なる構成について説明する。
図17に示す第7実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置70の制御装置本体72は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル61を介して連結されている。制御装置本体72は、地中に設置された蓄電池68に電力ケーブル67を介して連結されている。
図17に示す第7実施形態におけるシステム構成では、電気自動車用蓄電池制御装置70の制御装置本体72は、電気自動車の車両A内に搭載された蓄電池Bに電力ケーブル61を介して連結されている。制御装置本体72は、地中に設置された蓄電池68に電力ケーブル67を介して連結されている。
これらの構成により、電力を、蓄電池Bから電力ケーブル71を介して制御装置本体72に送り、さらに、この送られた電力を制御装置本体72から電力ケーブル77を介して蓄電池78に送り、最終的に蓄電池78で電力を蓄電することが出来る。一方、電力を、蓄電池78から電力ケーブル77を介して制御装置本体72に送り、さらに、制御装置本体72から電力ケーブル71を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
次に、制御装置本体72は、系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して、電力系統Tに接続されるようになっている。
次に、制御装置本体72は、系統連系導路(電力ケーブル)C、69を介して、電力系統Tに接続されるようになっている。
これらの構成により、電力は、蓄電池Bから電力ケーブル61を介して制御装置本体72に送られ、この送られた電力を、制御装置本体72から系統連系導路C、69を介して電力系統Tに送ることも、制御装置本体72から電力ケーブル67を介して蓄電池68に送り、最終的に蓄電池68で電力を蓄電することも出来る。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体72に送ることも、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体72に送ることも出来、さらに、制御装置本体72から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
制御装置本体72には、周囲温度検出手段64及び外部通信手段66が接続されている。
一方、電力を、電力系統Tから系統連系導路C、69を介して制御装置本体72に送ることも、蓄電池68から電力ケーブル67を介して制御装置本体72に送ることも出来、さらに、制御装置本体72から電力ケーブル61を介して蓄電池Bに送り、蓄電池Bで電力を蓄電することが出来る。
制御装置本体72には、周囲温度検出手段64及び外部通信手段66が接続されている。
次に、図18に示すように、車内に設けられた制御装置本体(車内の制御装置)72は、蓄電池制御手段72aを有する。この蓄電池制御手段72aは、第4実施形態と同様に、温度検出手段72b、蓄電量検出手段72c、放電手段72d、及び、充電手段72eと、を有する。
さらに、図15に示すように、制御装置本体(車内の制御装置)72は、車外に設けられた蓄電電力貯蔵装置68を制御する蓄電池制御手段72fを有し、また、車外の系統連系C、Tによる排電或いは給電を制御する系統連系導路制御手段72iを有する。この系統連系導路制御手段72iは、第6実施形態と同様に、排電手段72j、及び、給電手段72kを有する。
さらに、図15に示すように、制御装置本体(車内の制御装置)72は、車外に設けられた蓄電電力貯蔵装置68を制御する蓄電池制御手段72fを有し、また、車外の系統連系C、Tによる排電或いは給電を制御する系統連系導路制御手段72iを有する。この系統連系導路制御手段72iは、第6実施形態と同様に、排電手段72j、及び、給電手段72kを有する。
A 車両
B 車両A内の蓄電池
12、22、32、42、52、62、72 制御装置本体
18、28、68、78 車外の蓄電池
38 電力消費装置
C、T、49、59、 系統連系(導路、電線)
B 車両A内の蓄電池
12、22、32、42、52、62、72 制御装置本体
18、28、68、78 車外の蓄電池
38 電力消費装置
C、T、49、59、 系統連系(導路、電線)
Claims (16)
- 電気自動車に搭載される蓄電池の蓄電量を制御する蓄電池制御装置であって、
上記蓄電池の温度或いはその周囲の温度を検出する蓄電池温度検出手段と、
上記蓄電池に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
上記電気自動車が所定の場所で停止しているとき、且つ、上記蓄電池の温度が所定値を超える高温状態になるとき、上記検出された蓄電量から上記蓄電池の性能が劣化しにくい蓄電量となるまで所定の電力を所定の電力装置に放電させ、それにより上記蓄電池の蓄電量を減少させる蓄電量減少制御手段と、
を有することを特徴とする蓄電池制御装置。 - 上記所定の電力装置は、上記蓄電池から放電される上記所定の電力を一時的に蓄電すると共に必要とされるときに蓄電池に再度充電させることが出来るようになっている請求項1に記載の蓄電池制御装置。
- 上記所定の電力装置は、上記電気自動車の車外で且つ上記電気自動車が停止する上記所定の場所に設けられた、上記電気自動車に搭載される蓄電池とは別個の蓄電池である請求項1又は請求項2に記載の蓄電池制御装置。
- 上記所定の電力装置は、上記蓄電池から放電される上記所定量の蓄電量を消費する蓄電量消費装置である請求項1に記載の蓄電池制御装置。
- 上記蓄電量消費装置は、上記電気自動車の車外で且つ上記電気自動車が停止する上記所定の場所に設けられている請求項4に記載の蓄電池制御装置。
- 上記蓄電量消費装置は、上記電気自動車の内部に設けられている請求項4に記載の蓄電池制御装置。
- 上記所定の電力装置は、インフラとして整備されている電力系統への系統連系装置であり、
上記蓄電量減少手段は、上記放電される上記所定の電力を商用電力として上記電力系統に放電させる系統連系をおこなうことで上記蓄電池の蓄電量を減少させる請求項1に記載の蓄電池制御装置。 - 上記系統連系装置は、上記電気自動車の車外で且つ上記電気自動車が停止する上記所定の場所に設けられ、上記電力系統から延びる電力ケーブルである系統連系導路を上記蓄電池に接続して上記蓄電池の所定の電力を上記電力系統に放電させる請求項7に記載の蓄電池制御装置。
- 上記系統連系装置は、上記電力系統から延びる電力ケーブルである系統連系導路を上記蓄電池に接続して上記蓄電池の所定の電力を上記電力系統に放電させる系統連系をおこなうことが可能であり、また、上記電力系統から上記電力ケーブルを介して上記蓄電池に所定の電力を充電させることが可能である請求項7に記載の蓄電池制御装置。
- さらに、上記電気自動車の電装システムの維持に必要な最小量の蓄電量の電力を算出する電装システム維持蓄電量算出手段を有し、
上記蓄電量減少制御手段は、上記算出された電装システムの維持に必要な最小量の蓄電量の電力が上記蓄電池に残留するように上記電気自動車の蓄電池の電力を放電させる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。 - さらに、上記電気自動車に搭載された蓄電池に少なくとも次回の充電機会までの電力の予測消費量を算出する必要蓄電電力算出手段を有し、
上記蓄電量減少制御手段は、上記算出された少なくとも次回の充電機会までの電力の予測消費量の電力が上記蓄電池に残留するように上記電気自動車の蓄電池の電力を放電させる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。 - 上記蓄電量減少制御手段は、上記電気自動車の現在地から、所定の住宅或いは所定の場所までに電気自動車で必要とする電力が上記蓄電池に残留するように上記電気自動車の蓄電池の電力を放電させる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。
- 上記蓄電量減少制御手段は、上記蓄電池の温度をパラメータとして上記蓄電池に残留する電力を算出し、その電力が残留するように上記電気自動車の蓄電池の電力を放電させる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。
- 上記蓄電量減少制御手段は、上記蓄電池の現時点での蓄電量をパラメータとして上記蓄電池に残留する電力を算出し、その電力が残留するように上記電気自動車の蓄電池の電力を放電させる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。
- 上記放電する所定の電力は、蓄電池に残留させる蓄電量による劣化損失と、蓄電池から放電させることによる損失との両方の損失が少なくなるように設定される請求項1乃至14のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。
- 上記蓄電量減少制御手段により放電させる上記蓄電池の上記所定の電力が、外部通信手段により上記電気自動車の車外から設定可能になっている請求項1乃至15のいずれか1項に記載の蓄電池制御装置。
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