JP2011259671A - Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device - Google Patents

Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device Download PDF

Info

Publication number
JP2011259671A
JP2011259671A JP2010134227A JP2010134227A JP2011259671A JP 2011259671 A JP2011259671 A JP 2011259671A JP 2010134227 A JP2010134227 A JP 2010134227A JP 2010134227 A JP2010134227 A JP 2010134227A JP 2011259671 A JP2011259671 A JP 2011259671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
power storage
storage device
vehicle
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010134227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kashiwagi
篤 柏木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010134227A priority Critical patent/JP2011259671A/en
Publication of JP2011259671A publication Critical patent/JP2011259671A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle charging system and method that allow further extension of a life of a battery device.SOLUTION: The vehicle charging system configured for charging an on-vehicle battery MB using a commercial power source 8 includes: a charger 42 for charging the battery MB; and a control device 30 for controlling the charger 42 on the basis of charge completion clock time set by a user. The control device 30 calculates an evaluation value (accumulation value S) indicating a degree of deterioration of the battery MB on the basis of a temperature history of the battery MB or a drive history of the vehicle and controls the battery 42 so as to set a charging current IC applied to the battery MB on the basis of the charge completion clock time and the evaluation value.

Description

この発明は、車両の充電システムおよび車両の蓄電装置の充電方法に関し、特に外部電源から車載の蓄電装置を充電できるように構成された車両の充電システムおよび車両の蓄電装置の充電方法に関する。   The present invention relates to a vehicle charging system and a method for charging a vehicle power storage device, and more particularly to a vehicle charging system and a vehicle power storage device charging method configured to be able to charge an in-vehicle power storage device from an external power source.

近年、環境問題が注目され社会全体として二酸化炭素の排出量の低減が必要となっている。このため、自動車においても、バッテリおよびモータを搭載し外部から充電が可能に構成された電気自動車やハイブリッド自動車が注目を浴びている。   In recent years, environmental problems have attracted attention, and it is necessary to reduce carbon dioxide emissions as a whole society. For this reason, even in automobiles, electric cars and hybrid cars equipped with a battery and a motor and configured to be externally rechargeable are attracting attention.

特開2009−65727号公報(特許文献1)は、外部からの車載バッテリの充電開始時刻または終了時刻をセットするタイマを備え、ユーザが設定した時刻に充電が実行されるように充電制御を行なう充電装置が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2009-65727 (Patent Document 1) includes a timer that sets a charging start time or an end time of an in-vehicle battery from the outside, and performs charging control so that charging is executed at a time set by a user. A charging device is disclosed.

特開2009−65727号公報JP 2009-65727 A 特開2009−254221号公報JP 2009-254221 A 特開2004−193003号公報JP 2004-193003 A 特開2009−27801号公報JP 2009-27801 A 特開2009−152136号公報JP 2009-152136 A

特開2009−65727号公報に開示された技術は、充電開始時刻と充電終了時刻とを設定してそれらを基準に充電制御することはできるが、充電実行中の充電電流の細かな制御については言及されていない。バッテリの劣化を抑制するためにさらなる改善の余地がある。   The technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-65727 can set the charging start time and the charging end time and perform charge control based on them, but for detailed control of the charging current during charging execution Not mentioned. There is room for further improvement in order to suppress battery degradation.

この発明の目的は、蓄電装置の寿命をさらに延ばすことが可能となる車両の充電システムおよび車両の蓄電装置の充電方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a vehicle charging system and a vehicle power storage device charging method that can further extend the life of the power storage device.

この発明は、要約すると、外部電源から車載の蓄電装置を充電できるように構成された車両の充電システムであって、蓄電装置を充電する充電器と、ユーザにより設定された充電終了時刻に基づいて充電器を制御する制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置の温度履歴または車両の走行履歴に基づいて蓄電装置の劣化度を示す評価値を算出し、充電終了時刻および評価値に基づいて蓄電装置への充電電流を設定するように充電器を制御する。   In summary, the present invention provides a vehicle charging system configured to be able to charge an in-vehicle power storage device from an external power source, based on a charger that charges the power storage device and a charging end time set by a user. And a control device for controlling the charger. The control device calculates an evaluation value indicating the degree of deterioration of the power storage device based on the temperature history of the power storage device or the travel history of the vehicle, and sets the charging current to the power storage device based on the charging end time and the evaluation value. Control the charger.

好ましくは、評価値は、蓄電装置の温度に関する値と単位時間との積を積算して求められる値である。   Preferably, the evaluation value is a value obtained by integrating the product of the value related to the temperature of the power storage device and the unit time.

好ましくは、制御装置は、評価値に基づいて定められる充電電流によって蓄電装置へ充電するのに必要な充電必要時間と現在の時刻から充電終了時刻までの充電可能時間とを比較して、充電必要時間の方が充電可能時間よりも長い場合には、ユーザに対して蓄電装置の充電状態を高くすることを優先するか蓄電装置の寿命を維持することを優先するかの問合せを行ない、問合せに対する回答に基づいて蓄電装置を充電する電流を決定する。   Preferably, the control device needs to charge by comparing the required charging time required to charge the power storage device with the charging current determined based on the evaluation value and the chargeable time from the current time to the charging end time. If the time is longer than the chargeable time, the user is inquired whether to prioritize increasing the state of charge of the power storage device or maintaining the life of the power storage device. Based on the answer, the current for charging the power storage device is determined.

この発明は、他の局面に従うと、外部電源から車載の蓄電装置を充電できるように構成された車両の蓄電装置の充電方法である。車両は、蓄電装置を充電する充電器と、ユーザにより設定された充電終了時刻に基づいて充電器を制御する制御装置とを備える。充電方法は、蓄電装置の温度履歴または車両の走行履歴に基づいて蓄電装置の劣化度を示す評価値を制御装置が算出するステップと、充電終了時刻および評価値に基づいて蓄電装置への充電電流を設定するように制御装置が充電器を制御するステップとを備える。   According to another aspect of the present invention, there is provided a charging method for a vehicle power storage device configured to be able to charge an in-vehicle power storage device from an external power source. The vehicle includes a charger that charges the power storage device and a control device that controls the charger based on a charging end time set by the user. In the charging method, the control device calculates an evaluation value indicating the degree of deterioration of the power storage device based on the temperature history of the power storage device or the traveling history of the vehicle, and the charging current to the power storage device based on the charging end time and the evaluation value The controller controls the charger so as to set.

好ましくは、評価値は、蓄電装置の温度に関する値と単位時間との積を積算して求められる値である。   Preferably, the evaluation value is a value obtained by integrating the product of the value related to the temperature of the power storage device and the unit time.

好ましくは、充電方法は、評価値に基づいて定められる充電電流によって蓄電装置へ充電するのに必要な充電必要時間と現在の時刻から充電終了時刻までの充電可能時間とを制御装置が比較するステップと、充電必要時間の方が充電可能時間よりも長い場合には、ユーザに対して蓄電装置の充電状態を高くすることを優先するか蓄電装置の寿命を維持することを優先するかの問合せを制御装置が行なうステップと、問合せに対する回答に基づいて蓄電装置を充電する電流を制御装置が決定するステップとをさらに備える。   Preferably, in the charging method, the control device compares a required charging time required for charging the power storage device with a charging current determined based on the evaluation value and a chargeable time from the current time to the charging end time. If the required charging time is longer than the chargeable time, the user is inquired whether to prioritize increasing the state of charge of the power storage device or maintaining the life of the power storage device. The method further includes a step performed by the control device and a step of the control device determining a current for charging the power storage device based on an answer to the inquiry.

本発明によれば、車両外部から充電を行なう際に、ユーザの要望を損なわない範囲でバッテリの寿命を延ばすことが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when charging from the vehicle exterior, it becomes possible to extend the lifetime of a battery in the range which does not impair a user's request.

車両の電源システムが搭載された車両1の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a vehicle 1 on which a vehicle power supply system is mounted. 図1のインバータ14および22の詳細な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of the inverters 14 and 22 of FIG. 図1の電圧コンバータ12の詳細な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of the voltage converter 12 of FIG. 制御装置30としてコンピュータ100を用いた場合の一般的な構成を示した図である。2 is a diagram illustrating a general configuration when a computer 100 is used as a control device 30. FIG. 制御装置30で実行される充電に関する制御を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for illustrating control related to charging executed by control device 30. ステップS3で使用される内部データについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the internal data used by step S3. 積算値Sとバッテリの充電可能容量の変化の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the integration value S and the change of the chargeable capacity | capacitance of a battery. 積算値Sと充電時の発熱量Qと充電時の最大電流との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the integrated value S, the emitted-heat amount Q at the time of charge, and the maximum electric current at the time of charge. 積算値Sと最大電流Iとの関係を示したマップの一例である。3 is an example of a map showing a relationship between an integrated value S and a maximum current I.

以下、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、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、車両の電源システムが搭載された車両1の構成を示す回路図である。
図1を参照して、車両1は、蓄電装置であるバッテリMBと、電圧コンバータ12と、平滑用コンデンサC1,CHと、電圧センサ10,13,21と、エアコン40と、DC/DCコンバータ6と、補機7と、インバータ14,22と、エンジン4と、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割機構3と、車輪2と、制御装置30とを含む。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a vehicle 1 equipped with a vehicle power supply system.
Referring to FIG. 1, vehicle 1 includes a battery MB as a power storage device, a voltage converter 12, smoothing capacitors C1, CH, voltage sensors 10, 13, 21, an air conditioner 40, and a DC / DC converter 6. And auxiliary machine 7, inverters 14 and 22, engine 4, motor generators MG 1 and MG 2, power split mechanism 3, wheels 2, and control device 30.

本実施の形態に示される車両の電源システムは、モータジェネレータMG2を駆動するインバータ14に給電を行なう正極母線PL2をさらに備える。電圧コンバータ12は、バッテリMBと正極母線PL2との間に設けられ、電圧変換を行なう電圧変換器である。エアコン40とDC/DCコンバータ6は、正極母線PL1Aおよび負極母線SL2に接続される。補機7には、DC/DCコンバータ6から、たとえば14Vの直流電圧が電源電圧として供給される。   The power supply system for the vehicle shown in the present embodiment further includes a positive electrode bus PL2 that supplies power to inverter 14 that drives motor generator MG2. Voltage converter 12 is a voltage converter that is provided between battery MB and positive electrode bus PL2 and performs voltage conversion. Air conditioner 40 and DC / DC converter 6 are connected to positive electrode bus PL1A and negative electrode bus SL2. For example, a DC voltage of 14 V is supplied as a power supply voltage from the DC / DC converter 6 to the auxiliary machine 7.

平滑用コンデンサC1は、正極母線PL1と負極母線SL2間に接続される。電圧センサ21は、平滑用コンデンサC1の両端間の電圧VLを検出して制御装置30に対して出力する。電圧コンバータ12は、平滑用コンデンサC1の端子間電圧を昇圧する。   Smoothing capacitor C1 is connected between positive electrode bus PL1 and negative electrode bus SL2. The voltage sensor 21 detects the voltage VL across the smoothing capacitor C <b> 1 and outputs it to the control device 30. The voltage converter 12 boosts the voltage across the terminals of the smoothing capacitor C1.

平滑用コンデンサCHは、電圧コンバータ12によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ13は、平滑用コンデンサCHの端子間電圧VHを検知して制御装置30に出力する。   Smoothing capacitor CH smoothes the voltage boosted by voltage converter 12. The voltage sensor 13 detects the inter-terminal voltage VH of the smoothing capacitor CH and outputs it to the control device 30.

インバータ14は、電圧コンバータ12から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータMG1に出力する。インバータ22は、電圧コンバータ12から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータMG2に出力する。   Inverter 14 converts the DC voltage applied from voltage converter 12 into a three-phase AC voltage and outputs the same to motor generator MG1. Inverter 22 converts the DC voltage applied from voltage converter 12 into a three-phase AC voltage and outputs the same to motor generator MG2.

動力分割機構3は、エンジン4とモータジェネレータMG1,MG2に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、3つの回転軸のうち2つの回転軸の回転が定まれば、他の1つの回転軸の回転は強制的に定まる。この3つの回転軸がエンジン4、モータジェネレータMG1,MG2の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータMG2の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪2に結合されている。また動力分割機構3の内部にモータジェネレータMG2の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。   Power split device 3 is a mechanism that is coupled to engine 4 and motor generators MG1 and MG2 and distributes power between them. For example, as the power split mechanism, a planetary gear mechanism having three rotating shafts of a sun gear, a planetary carrier, and a ring gear can be used. In the planetary gear mechanism, if rotation of two of the three rotation shafts is determined, rotation of the other one rotation shaft is forcibly determined. These three rotation shafts are connected to the rotation shafts of engine 4 and motor generators MG1, MG2, respectively. The rotating shaft of motor generator MG2 is coupled to wheel 2 by a reduction gear and a differential gear (not shown). Further, a reduction gear for the rotation shaft of motor generator MG2 may be further incorporated in power split device 3.

車両1は、さらに、バッテリMBの正極と正極母線PL1との間に接続されるシステムメインリレーSMRBと、バッテリMBの負極(負極母線SL1)とノードN2との間に接続されるシステムメインリレーSMRGとを含む。   Vehicle 1 further includes system main relay SMRB connected between positive electrode of battery MB and positive electrode bus PL1, and system main relay SMRG connected between negative electrode of battery MB (negative electrode bus SL1) and node N2. Including.

システムメインリレーSMRB,SMRGは、制御装置30から与えられる制御信号にそれぞれ応じて導通/非導通状態が制御される。   System main relays SMRB and SMRG are controlled to be in a conductive / non-conductive state in accordance with a control signal supplied from control device 30.

電圧センサ10は、バッテリMBの端子間の電圧VBを測定する。電圧センサ10とともにバッテリMBの充電状態を監視するために、バッテリMBに流れる電流IBを検出する電流センサ11が設けられている。バッテリMBとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。負極母線SL2は、後に説明するように電圧コンバータ12の中を通ってインバータ14および22側に延びている。   The voltage sensor 10 measures the voltage VB between the terminals of the battery MB. In order to monitor the state of charge of the battery MB together with the voltage sensor 10, a current sensor 11 for detecting a current IB flowing through the battery MB is provided. As the battery MB, for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery, or a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor can be used. The negative electrode bus SL2 extends through the voltage converter 12 toward the inverters 14 and 22 as will be described later.

インバータ14は、正極母線PL2と負極母線SL2に接続されている。インバータ14は、電圧コンバータ12から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン4を始動させるために、モータジェネレータMG1を駆動する。また、インバータ14は、エンジン4から伝達される動力によってモータジェネレータMG1で発電された電力を電圧コンバータ12に戻す。このとき電圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。   Inverter 14 is connected to positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2. Inverter 14 receives the boosted voltage from voltage converter 12 and drives motor generator MG1 to start engine 4, for example. Inverter 14 returns the electric power generated by motor generator MG 1 by the power transmitted from engine 4 to voltage converter 12. At this time, the voltage converter 12 is controlled by the control device 30 so as to operate as a step-down circuit.

電流センサ24は、モータジェネレータMG1に流れる電流をモータ電流値MCRT1として検出し、モータ電流値MCRT1を制御装置30へ出力する。   Current sensor 24 detects the current flowing through motor generator MG1 as motor current value MCRT1, and outputs motor current value MCRT1 to control device 30.

インバータ22は、インバータ14と並列的に、正極母線PL2と負極母線SL2に接続されている。インバータ22は車輪2を駆動するモータジェネレータMG2に対して電圧コンバータ12の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ22は、回生制動に伴い、モータジェネレータMG2において発電された電力を電圧コンバータ12に戻す。このとき電圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。   Inverter 22 is connected in parallel with inverter 14 to positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2. Inverter 22 converts the DC voltage output from voltage converter 12 into a three-phase AC voltage and outputs it to motor generator MG2 driving wheel 2. Inverter 22 returns the electric power generated in motor generator MG2 to voltage converter 12 in accordance with regenerative braking. At this time, the voltage converter 12 is controlled by the control device 30 so as to operate as a step-down circuit.

電流センサ25は、モータジェネレータMG2に流れる電流をモータ電流値MCRT2として検出し、モータ電流値MCRT2を制御装置30へ出力する。   Current sensor 25 detects the current flowing through motor generator MG2 as motor current value MCRT2, and outputs motor current value MCRT2 to control device 30.

制御装置30は、モータジェネレータMG1,MG2の各トルク指令値および回転速度と、電流IBおよび電圧VB,VL,VHの各値と、モータ電流値MCRT1,MCRT2と、起動信号IGONとを受ける。そして制御装置30は、電圧コンバータ12に対して昇圧指示を行なう制御信号PWU,降圧指示を行なう制御信号PWDおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。   Control device 30 receives torque command values and rotational speeds of motor generators MG1 and MG2, current values of current IB and voltages VB, VL and VH, motor current values MCRT1 and MCRT2, and an activation signal IGON. Control device 30 outputs a control signal PWU for instructing voltage converter 12, a control signal PWD for instructing step-down, and a shutdown signal for instructing prohibition of operation.

さらに、制御装置30は、インバータ14に対して電圧コンバータ12の出力である直流電圧を、モータジェネレータMG1を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号PWMI1と、モータジェネレータMG1で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ12側に戻す回生指示を行なう制御信号PWMC1とを出力する。   Further, control device 30 generates a control signal PWMI1 for instructing inverter 14 to convert a DC voltage, which is an output of voltage converter 12, into an AC voltage for driving motor generator MG1, and motor generator MG1 generates electric power. A control signal PWMC1 for performing a regeneration instruction for converting the AC voltage thus converted into a DC voltage and returning it to the voltage converter 12 side is output.

同様に制御装置30は、インバータ22に対してモータジェネレータMG2を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なう制御信号PWMI2と、モータジェネレータMG2で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ12側に戻す回生指示を行なう制御信号PWMC2とを出力する。   Similarly, control device 30 converts control signal PWMI2 for instructing inverter 22 to drive to convert DC voltage into AC voltage for driving motor generator MG2, and AC voltage generated by motor generator MG2 to DC voltage. A control signal PWMC2 for instructing regeneration to be converted and returned to the voltage converter 12 side is output.

車両1は、さらに、充電時のリレーCHRB,CHRGと、充電器42と、コネクタ44とを含む。コネクタ44は、CCID(Charging Circuit Interrupt Device)リレー46を介して商用電源8に接続される。商用電源8は、たとえば交流100Vの電源である。   Vehicle 1 further includes relays CHRB and CHRG for charging, charger 42 and connector 44. The connector 44 is connected to the commercial power supply 8 via a CCID (Charging Circuit Interrupt Device) relay 46. The commercial power source 8 is, for example, an AC 100V power source.

制御装置30は、充電器42に充電電流ICおよび充電電圧VCを指示する。充電器42は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリに与える。なお、外部充電可能とするために、他にも、モータジェネレータMG1,MG2のステータコイルの中性点を交流電源に接続する方式などを用いても良い。   Control device 30 instructs charger 42 on charging current IC and charging voltage VC. The charger 42 converts alternating current into direct current, regulates the voltage, and applies the voltage to the battery. In addition, in order to enable external charging, other methods such as connecting the neutral point of the stator coils of motor generators MG1 and MG2 to an AC power source may be used.

図2は、図1のインバータ14および22の詳細な構成を示す回路図である。
図1、図2を参照して、インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。U相アーム15,V相アーム16,およびW相アーム17は、正極母線PL2と負極母線SL2との間に並列に接続される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of inverters 14 and 22 in FIG.
Referring to FIGS. 1 and 2, inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17 are connected in parallel between positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2.

U相アーム15は、正極母線PL2と負極母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q3,Q4と、IGBT素子Q3,Q4とそれぞれ並列に接続されるダイオードD3,D4とを含む。ダイオードD3のカソードはIGBT素子Q3のコレクタと接続され、ダイオードD3のアノードはIGBT素子Q3のエミッタと接続される。ダイオードD4のカソードはIGBT素子Q4のコレクタと接続され、ダイオードD4のアノードはIGBT素子Q4のエミッタと接続される。   U-phase arm 15 includes IGBT elements Q3 and Q4 connected in series between positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2, and diodes D3 and D4 connected in parallel with IGBT elements Q3 and Q4, respectively. The cathode of diode D3 is connected to the collector of IGBT element Q3, and the anode of diode D3 is connected to the emitter of IGBT element Q3. The cathode of diode D4 is connected to the collector of IGBT element Q4, and the anode of diode D4 is connected to the emitter of IGBT element Q4.

V相アーム16は、正極母線PL2と負極母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q5,Q6と、IGBT素子Q5,Q6とそれぞれ並列に接続されるダイオードD5,D6とを含む。ダイオードD5のカソードはIGBT素子Q5のコレクタと接続され、ダイオードD5のアノードはIGBT素子Q5のエミッタと接続される。ダイオードD6のカソードはIGBT素子Q6のコレクタと接続され、ダイオードD6のアノードはIGBT素子Q6のエミッタと接続される。   V-phase arm 16 includes IGBT elements Q5 and Q6 connected in series between positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2, and diodes D5 and D6 connected in parallel with IGBT elements Q5 and Q6, respectively. The cathode of diode D5 is connected to the collector of IGBT element Q5, and the anode of diode D5 is connected to the emitter of IGBT element Q5. The cathode of diode D6 is connected to the collector of IGBT element Q6, and the anode of diode D6 is connected to the emitter of IGBT element Q6.

W相アーム17は、正極母線PL2と負極母線SL2との間に直列接続されたIGBT素子Q7,Q8と、IGBT素子Q7,Q8とそれぞれ並列に接続されるダイオードD7,D8とを含む。ダイオードD7のカソードはIGBT素子Q7のコレクタと接続され、ダイオードD7のアノードはIGBT素子Q7のエミッタと接続される。ダイオードD8のカソードはIGBT素子Q8のコレクタと接続され、ダイオードD8のアノードはIGBT素子Q8のエミッタと接続される。   W-phase arm 17 includes IGBT elements Q7, Q8 connected in series between positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2, and diodes D7, D8 connected in parallel with IGBT elements Q7, Q8, respectively. The cathode of diode D7 is connected to the collector of IGBT element Q7, and the anode of diode D7 is connected to the emitter of IGBT element Q7. The cathode of diode D8 is connected to the collector of IGBT element Q8, and the anode of diode D8 is connected to the emitter of IGBT element Q8.

各相アームの中間点は、モータジェネレータMG1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータMG1は、三相の永久磁石同期モータであり、U,V,W相の3つのコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、U相コイルの他方端がIGBT素子Q3,Q4の接続ノードから引出されたラインLUに接続される。またV相コイルの他方端がIGBT素子Q5,Q6の接続ノードから引出されたラインLVに接続される。またW相コイルの他方端がIGBT素子Q7,Q8の接続ノードから引出されたラインLWに接続される。   An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of motor generator MG1. That is, motor generator MG1 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and one end of each of three coils of U, V, and W phases is connected to a neutral point. The other end of the U-phase coil is connected to a line LU drawn from the connection node of IGBT elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to a line LV drawn from the connection node of IGBT elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to a line LW drawn from the connection node of IGBT elements Q7 and Q8.

なお、図1のインバータ22についても、モータジェネレータMG2に接続される点が異なるが、内部の回路構成についてはインバータ14と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図2には、インバータに制御信号PWMI,PWMCが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図1に示されるように、別々の制御信号PWMI1,PWMC1と制御信号PWMI2,PWMC2がそれぞれインバータ14,22に入力される。   1 also differs in that it is connected to motor generator MG2, but the internal circuit configuration is the same as that of inverter 14, and therefore detailed description thereof will not be repeated. FIG. 2 shows that the control signals PWMI and PWMC are given to the inverter, but this is for avoiding complicated description. As shown in FIG. 1, separate control signals PWMI1 are used. , PWMC1 and control signals PWMI2 and PWMC2 are input to inverters 14 and 22, respectively.

図3は、図1の電圧コンバータ12の詳細な構成を示す回路図である。
図1、図3を参照して、電圧コンバータ12は、一方端が正極母線PL1に接続されるリアクトルL1と、正極母線PL2と負極母線SL2との間に直列に接続されるIGBT素子Q1,Q2と、IGBT素子Q1,Q2にそれぞれ並列に接続されるダイオードD1,D2とを含む。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the voltage converter 12 of FIG.
1 and 3, voltage converter 12 includes a reactor L1 having one end connected to positive electrode bus PL1, and IGBT elements Q1, Q2 connected in series between positive electrode bus PL2 and negative electrode bus SL2. And diodes D1, D2 connected in parallel to IGBT elements Q1, Q2, respectively.

リアクトルL1の他方端はIGBT素子Q1のエミッタおよびIGBT素子Q2のコレクタに接続される。ダイオードD1のカソードはIGBT素子Q1のコレクタと接続され、ダイオードD1のアノードはIGBT素子Q1のエミッタと接続される。ダイオードD2のカソードはIGBT素子Q2のコレクタと接続され、ダイオードD2のアノードはIGBT素子Q2のエミッタと接続される。   Reactor L1 has the other end connected to the emitter of IGBT element Q1 and the collector of IGBT element Q2. The cathode of diode D1 is connected to the collector of IGBT element Q1, and the anode of diode D1 is connected to the emitter of IGBT element Q1. The cathode of diode D2 is connected to the collector of IGBT element Q2, and the anode of diode D2 is connected to the emitter of IGBT element Q2.

図4は、制御装置30としてコンピュータ100を用いた場合の一般的な構成を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing a general configuration when the computer 100 is used as the control device 30.

図4を参照して、コンピュータ100は、CPU180と、A/D変換器181と、ROM182と、RAM183と、インターフェース部184とを含む。   Referring to FIG. 4, computer 100 includes a CPU 180, an A / D converter 181, a ROM 182, a RAM 183, and an interface unit 184.

A/D変換器181は、各種センサの出力等のアナログ信号AINをディジタル信号に変換してCPU180に出力する。またCPU180はデータバスやアドレスバス等のバス186でROM182と、RAM183と、インターフェース部184とに接続されデータ授受を行なう。   The A / D converter 181 converts analog signals AIN such as outputs from various sensors into digital signals and outputs them to the CPU 180. The CPU 180 is connected to the ROM 182, the RAM 183, and the interface unit 184 via a bus 186 such as a data bus or an address bus to exchange data.

ROM182は、例えばCPU180で実行されるプログラムや参照されるマップ等のデータが格納されている。RAM183は、例えばCPU180がデータ処理を行なう場合の作業領域であり、各種変数等のデータを一時的に記憶する。   The ROM 182 stores data such as a program executed by the CPU 180 and a map to be referred to. The RAM 183 is a work area when the CPU 180 performs data processing, for example, and temporarily stores data such as various variables.

インターフェース部184は、例えば他のECU(Electric Control Unit)との通信を行なったり、ROM182として電気的に書換可能なフラッシュメモリ等を使用した場合の書換データの入力などを行なったり、メモリカードやCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からのデータ信号SIGの読込みを行なったりする。   The interface unit 184 communicates with, for example, another ECU (Electric Control Unit), inputs rewrite data when an electrically rewritable flash memory or the like is used as the ROM 182, or performs a memory card or CD -Reading the data signal SIG from a computer-readable recording medium such as a ROM.

なお、CPU180は、入出力ポートからデータ入力信号DINやデータ出力信号DOUTを授受する。   Note that the CPU 180 transmits and receives a data input signal DIN and a data output signal DOUT from the input / output port.

制御装置30は、このような構成に限られるものでなく、複数のCPUを含んで実現されるものであっても良い。たとえば、制御装置30は、ハイブリッド制御部、バッテリ制御部、エンジン制御部を含み、これらの各々が図4のような構成を有するものであっても良い。   The control device 30 is not limited to such a configuration, and may be realized including a plurality of CPUs. For example, the control device 30 may include a hybrid control unit, a battery control unit, and an engine control unit, each of which has a configuration as shown in FIG.

このような外部から充電を行なう車両において、充電終了時刻として車両を始動させる予定時刻を設定して、それを標的として充電することが考えられる。たとえば、夜間の就寝中にバッテリを充電しておく場合である。このようなユーザがタイマを利用する状況では、充電に供することが可能な時間には余裕がある場合が多い。しかし、このような場合にも、一律な充電電流で充電を行なうのでは、充電に供することが可能な時間のすべてを有効に活用できているとはいえない。   In such a vehicle that is charged from the outside, it is conceivable to set a scheduled time for starting the vehicle as the charging end time and charge the vehicle as a target. For example, it is a case where the battery is charged while sleeping at night. In such a situation where a user uses a timer, there is often a margin in the time available for charging. However, even in such a case, if charging is performed with a uniform charging current, it cannot be said that all of the time available for charging can be used effectively.

また、直ぐに車両を使用しない場合には予備充電として、満充電に達しない状態で充電を一旦中断し、使用直前に満充電まで充電するような方法も考えられる。この方法は二次電池の劣化防止として有効である。しかし、突発的に車両を使用しなければならない場合、満充電に達しないまま車両を使用することになり、走行可能な距離が減少してしまう。   In addition, when the vehicle is not used immediately, as a preliminary charge, a method in which the charge is temporarily stopped in a state where the vehicle does not reach the full charge and the battery is charged to the full charge immediately before use can be considered. This method is effective for preventing deterioration of the secondary battery. However, when the vehicle must be used suddenly, the vehicle is used without reaching full charge, and the distance that can be traveled decreases.

そこで、本実施の形態で開示される充電システムは、電池の使用開始からの電池セル温度とその温度が継続した時間との積を累積し、電池劣化の指標である積算値Sとして制御装置内部のメモリに格納する。なお時間との積をとる電池セル温度は、温度そのものの値でなくても、幅を持たせてランク分けしたような数値でも良い。   Therefore, the charging system disclosed in the present embodiment accumulates the product of the battery cell temperature from the start of use of the battery and the time during which the temperature continues, and the integrated value S that is an indicator of battery deterioration is accumulated inside the control device. Store in memory. Note that the battery cell temperature taking the product of time may not be a value of the temperature itself, but may be a numerical value that is ranked with a width.

そうすることにより、走行距離や走行時間といった間接的な値ではなく、電池セル温度を使用することで、電池の劣化度合いの判断をより正確に行なうことができる。   By doing so, it is possible to more accurately determine the degree of deterioration of the battery by using the battery cell temperature rather than the indirect values such as the travel distance and the travel time.

さらに、本実施の形態で開示される充電システムは、走行距離(または走行時間)に応じて、電池劣化の促進(内部抵抗の増大)が抑えられる電流値をマップに格納し、これに基づいて最適な電流値を決定する。   Furthermore, the charging system disclosed in the present embodiment stores a current value that suppresses the promotion of battery deterioration (increase in internal resistance) in a map according to the travel distance (or travel time), and based on this Determine the optimal current value.

この電流値は、充電による電池の劣化を防止しつつ、充電時の熱損失も最小に抑えるような条件を満たす電流値である。この電流値は、充電時点でのバッテリの劣化度合いにより変化するため、走行距離(または走行時間)を指標としてマップとして格納しておく。   This current value is a current value that satisfies the condition that minimizes heat loss during charging while preventing deterioration of the battery due to charging. Since this current value changes depending on the degree of deterioration of the battery at the time of charging, it is stored as a map using the travel distance (or travel time) as an index.

また、本実施の形態で開示される車両の充電システムは、上記の電流値と必要電力量、充電終了時刻より、充電開始時刻を計算し、その時刻に充電を開始する。これにより、ユーザの希望時刻に満充電になるので、予定時刻にただちに車両を使用することができる。そして、充電システムはさらに、ユーザの希望する充電終了時刻までの時間が充電必要時間より短い場合、満充電にしたいか否かをユーザに問い合わせる。そして満充電にするためには時間が不足する場合には、電池寿命を優先させて満充電の手前で充電完了とするか、電池寿命を短くする恐れがある旨注意を発したうえで、電流を増加させ満充電まで充電するかをユーザに選択させる。   Further, the vehicle charging system disclosed in the present embodiment calculates a charging start time from the current value, the required electric energy, and the charging end time, and starts charging at that time. As a result, the battery is fully charged at the user's desired time, so that the vehicle can be used immediately at the scheduled time. The charging system further inquires of the user whether or not he / she wants to fully charge when the time until the charging end time desired by the user is shorter than the required charging time. If there is not enough time to fully charge the battery, prioritize battery life and complete the charge before full charge, or issue a warning that there is a risk of shortening the battery life. The user is allowed to select whether to charge up to full charge.

以下、具体的な制御の詳細について説明する。
図5は、制御装置30で実行される充電に関する制御を説明するためのフローチャートである。
Hereinafter, specific details of the control will be described.
FIG. 5 is a flowchart for illustrating control related to charging executed by the control device 30.

図1、図5を参照して、まずステップS1において、制御装置30は、運転者等の作業者からの入力に基づいて、車両の始動時刻を充電終了時刻として予約する設定を行なう。   Referring to FIGS. 1 and 5, first, in step S <b> 1, control device 30 performs a setting for reserving the vehicle start time as the charge end time based on an input from an operator such as a driver.

続いて、ステップS2において、制御装置30は、車両のバッテリMBの現在の充電状態(以下SOC:State Of Charge)と充電完了目標のSOCとに基づいて、充電必要電力量を計算する。   Subsequently, in step S2, control device 30 calculates the required amount of charge based on the current state of charge (hereinafter referred to as SOC: State of Charge) of battery MB of vehicle and the SOC of the charge completion target.

さらに、ステップS3において、制御装置30は、バッテリ使用開始からの電池温度とその温度に達している時間を積算しておいた内部データに基づいて、バッテリの劣化度(充電可能容量)を判定する。   Further, in step S3, control device 30 determines the degree of battery deterioration (chargeable capacity) based on internal data obtained by integrating the battery temperature from the start of battery use and the time for reaching the temperature. .

図6は、ステップS3で使用される内部データについて説明するための図である。
図6を参照して、縦軸にはバッテリ温度Tが示され、横軸には、バッテリの使用開始からの合計時間が示されている。バッテリの使用開始からの合計時間とは、新品のバッテリが車両に搭載されてからの合計時間である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the internal data used in step S3.
Referring to FIG. 6, the vertical axis indicates battery temperature T, and the horizontal axis indicates the total time from the start of battery use. The total time from the start of use of the battery is the total time after a new battery is mounted on the vehicle.

温度T0は、バッテリの標準的な使用温度であり、温度T0で充放電を行なうとバッテリの劣化が小さい。温度T0よりも高い温度でバッテリの充放電を行なうとバッテリの劣化が進む傾向が大きくなる。そこで、温度T0と現在のバッテリ温度Tとの差(T−T0)に単位時間Δtをかけたものを積算して、積算値S=Σ(T−T0)×Δtを求めておく。   The temperature T0 is a standard operating temperature of the battery. When charging / discharging is performed at the temperature T0, the deterioration of the battery is small. When the battery is charged / discharged at a temperature higher than the temperature T0, the tendency of the battery to deteriorate increases. Therefore, the difference between the temperature T0 and the current battery temperature T (T−T0) multiplied by the unit time Δt is integrated to obtain an integrated value S = Σ (T−T0) × Δt.

この積算値はバッテリから充放電を行なった時間だけを考慮するものでもよいし、駐車時などのすべての時間を考慮するものでもよい。   This integrated value may consider only the time when charging / discharging from the battery, or may consider all times such as parking.

図7は、積算値Sとバッテリの充電可能容量の変化の関係を説明するための図である。
図7を参照して、縦軸にはバッテリの劣化度合いによって変動する充電可能容量が示され、横軸には図6で説明した積算値Sが示されている。
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the integrated value S and the change in the chargeable capacity of the battery.
Referring to FIG. 7, the vertical axis represents the chargeable capacity that varies depending on the degree of deterioration of the battery, and the horizontal axis represents the integrated value S described in FIG.

積算値S=S1の場合は充電可能容量はD1である。そして積算値SがS2まで増加するとバッテリの劣化が進み充電可能容量はD1からD2に減少する。   When the integrated value S = S1, the chargeable capacity is D1. When the integrated value S increases to S2, the battery deteriorates and the chargeable capacity decreases from D1 to D2.

再び図5を参照して、ステップS3においてバッテリの劣化度合い(充電可能容量)に応じて電池劣化の促進が抑えられる最大電流を判断する。   Referring to FIG. 5 again, in step S3, the maximum current that can suppress the promotion of battery deterioration is determined according to the degree of battery deterioration (chargeable capacity).

なお、ステップS3,S4の処理は、あらかじめ積算値Sと最大電流との関係を規定したマップを用意しておき、このマップに基づいて定めるようにしてもよい。   In addition, the process of steps S3 and S4 may prepare beforehand the map which prescribed | regulated the relationship between the integrated value S and the maximum electric current, and you may make it define based on this map.

図8は、積算値Sと充電時の発熱量Qと充電時の最大電流との関係を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the integrated value S, the heat generation amount Q during charging, and the maximum current during charging.

図8に示すように積算値S=S1の場合には充電電流Iと発熱量Qとの間には破線で示すような関係がある。そして、バッテリの劣化に影響を与える発熱量のしきい値Qtとこの破線のラインの交点における充電電流I1を、充電電流の最大電流(上限電流)とする。この最大電流I1は電池寿命を見込んだ最大電流である。   As shown in FIG. 8, when the integrated value S = S1, there is a relationship as indicated by a broken line between the charging current I and the calorific value Q. The charging current I1 at the intersection of the calorific value threshold Qt that affects the deterioration of the battery and this broken line is defined as the maximum charging current (upper limit current). This maximum current I1 is the maximum current that allows for battery life.

そして時間が経過して積算値S=S2に増加した場合、バッテリの内部抵抗が増加し、充電電流と発熱量Qとの関係は、実線で示すように左にシフトする。すると最大電流はI2となる。このように最大電流は電池劣化度により変化するので、この積算値Sと最大電流Iとの関係をマップとして格納しておく。   When the time has elapsed and the integrated value S increases to S2, the internal resistance of the battery increases, and the relationship between the charging current and the heat generation amount Q shifts to the left as shown by the solid line. Then, the maximum current becomes I2. Thus, since the maximum current varies depending on the degree of battery deterioration, the relationship between the integrated value S and the maximum current I is stored as a map.

図9は、積算値Sと最大電流Iとの関係を示したマップの一例である。
図9を参照して、縦軸には充電時の最大電流(上限電流)Iが示され、横軸には積算値Sが示される。バッテリが新しいうちは内部抵抗が低いので充電時に同じ電流を流しても発熱は少ない。このため、バッテリ充電時に許容できる上限電流は大きくすることができる。
FIG. 9 is an example of a map showing the relationship between the integrated value S and the maximum current I.
Referring to FIG. 9, the vertical axis represents the maximum current (upper limit current) I during charging, and the horizontal axis represents the integrated value S. While the battery is new, the internal resistance is low, so even if the same current is supplied during charging, heat generation is small. For this reason, the upper limit current allowable at the time of battery charging can be increased.

しかし積算値Sが増加するにつれて、バッテリの内部抵抗が増加し、発熱量も増える傾向があるので、最大電流(上限電流)Iを低くして充電時のバッテリの温度上昇を防ぐようにする。なお内部抵抗の増加は積算値Sがある程度増大するとあまり変化しなくなるので、最大電流(上限電流)Iもあまり変化させなくてもよくなる。   However, as the integrated value S increases, the internal resistance of the battery increases and the amount of heat generation also tends to increase. Therefore, the maximum current (upper limit current) I is lowered to prevent the battery temperature from increasing during charging. The increase in the internal resistance does not change so much when the integrated value S increases to some extent, so that the maximum current (upper limit current) I does not need to be changed so much.

なお、本実施の形態では、バッテリの劣化度合いを表わす評価値の一例として積算値Sを示したが、バッテリの劣化度合いを表わす評価値として他の値を用いてもよい。たとえば、積算値Sに代えて車両の走行距離の積算値と最大電流Iとの関係をマップとしておき、このマップに基づいて充電電流の最大電流(上限電流)Iを決定するようにしても良い。   In the present embodiment, integrated value S is shown as an example of an evaluation value representing the degree of battery deterioration, but other values may be used as an evaluation value representing the degree of battery deterioration. For example, instead of the integrated value S, the relationship between the integrated value of the travel distance of the vehicle and the maximum current I may be set as a map, and the maximum current (upper limit current) I of the charging current may be determined based on this map. .

再び、図1、図5を参照して、ステップS4において充電電流の最大電流(上限電流)が決定されると、ステップS5に処理が進む。ステップS5では、制御装置30は、最大電流Iで充電した場合の充電必要時間の計算を行なう。   Referring to FIGS. 1 and 5 again, when the maximum charging current (upper limit current) is determined in step S4, the process proceeds to step S5. In step S5, control device 30 calculates the required charging time when charging is performed with maximum current I.

続いて、ステップS6において、制御装置30は、現在時刻からステップS1で入力された充電終了時刻までの時間がステップS5で計算した充電必要時間より大きいか否かを判断する。ステップS6で現在時刻から充電終了時刻までの時間が充電必要時間より大きいと判断された場合には、ステップS7に処理が進み、そうでない場合にはステップS9に処理が進む。   Subsequently, in step S6, the control device 30 determines whether or not the time from the current time to the charging end time input in step S1 is greater than the required charging time calculated in step S5. If it is determined in step S6 that the time from the current time to the charging end time is greater than the required charging time, the process proceeds to step S7, and if not, the process proceeds to step S9.

ステップS7では充電開始時刻が設定される。そして、ステップS8において充電開始時刻まで待機し、現在時刻が充電開始時刻となった時に充電が開始される。   In step S7, the charging start time is set. In step S8, the process waits until the charging start time, and charging starts when the current time becomes the charging start time.

一方、現在時刻から充電終了時刻までの時間が充電必要時間に不足している場合、ステップS9では、制御装置30がユーザにバッテリを満充電にしたいか否かを問い合わせを行なう。ただし、満充電にするためには最大電流を超えてバッテリに充電を行なう必要があるため、バッテリ寿命を標準的な使用をした場合よりも短くする恐れがある。したがって、バッテリの寿命が標準よりも短くなるというようなことがユーザに分かる表示を問い合わせ時に行なっておくことが望ましい。   On the other hand, when the time from the current time to the charging end time is insufficient in the required charging time, in step S9, the control device 30 inquires whether or not the user wants to fully charge the battery. However, in order to fully charge the battery, it is necessary to charge the battery exceeding the maximum current, so there is a possibility that the battery life may be shorter than that in the case of standard use. Therefore, it is desirable to display at the time of inquiry that the user can know that the battery life is shorter than the standard.

ステップS9において、ユーザが満充電にすることを希望した場合にはステップS10に処理が進む。ステップS10では制御装置30は、充電必要時間で満充電にする充電を終えるための電流を計算する。ただし、この場合の電流であっても過剰な発熱などが発生しないような安全を前提とした電流値を上限としておく。そしてステップS11では、制御装置30は、ステップS10で計算した電流値で充電を開始させる。   In step S9, when the user desires to fully charge, the process proceeds to step S10. In step S <b> 10, the control device 30 calculates a current for completing the charging to be fully charged in the required charging time. However, the current value based on the premise of safety so that excessive heat generation does not occur even with the current in this case is set as the upper limit. In step S11, the control device 30 starts charging at the current value calculated in step S10.

一方、ステップS9においてユーザがバッテリ寿命を標準よりも短縮してまでも満充電にすることを希望しなかった場合には、ステップS12において直ちに最大電流で充電が開始される。この最大電流は、ステップS4で決定されていた最大電流である。   On the other hand, if the user does not wish to fully charge the battery life even after the battery life is shortened from the standard in step S9, charging is immediately started at the maximum current in step S12. This maximum current is the maximum current determined in step S4.

ステップS8,S11,S12のいずれかにおいて充電が開始されたのちには、ステップS13において充電終了時刻が到来したが否かが判断される。ステップS13においてまだ充電終了時刻が到来していない場合には充電が継続される。ステップS13において充電終了時刻が到来した場合にはステップS14に処理が進み充電が終了する。   After charging is started in any of steps S8, S11, and S12, it is determined in step S13 whether or not the charging end time has come. If the charging end time has not yet arrived in step S13, charging is continued. If the charging end time has come in step S13, the process proceeds to step S14 and charging is completed.

最後に、本実施の形態について再び図1等を参照して総括する。本実施の形態に開示される充電システムは、商用電源8から車載のバッテリMBを充電できるように構成された車両の充電システムであって、バッテリMBを充電する充電器42と、ユーザにより設定された充電終了時刻に基づいて充電器42を制御する制御装置30とを備える。制御装置30は、バッテリMBの温度履歴または車両の走行履歴に基づいてバッテリMBの劣化度を示す評価値(積算値S)を算出し、充電終了時刻および評価値に基づいてバッテリMBへの充電電流ICを設定するように充電器42を制御する。   Finally, the present embodiment will be summarized with reference to FIG. 1 again. The charging system disclosed in the present embodiment is a vehicle charging system configured to be able to charge an in-vehicle battery MB from a commercial power supply 8, and is set by a charger 42 for charging the battery MB and a user. And a control device 30 that controls the charger 42 based on the charging end time. Control device 30 calculates an evaluation value (integrated value S) indicating the degree of deterioration of battery MB based on the temperature history of battery MB or the travel history of the vehicle, and charges battery MB based on the charging end time and the evaluation value. The charger 42 is controlled to set the current IC.

好ましくは、評価値は、バッテリMBの温度に関する値(T−T0)と単位時間Δtとの積を積算して求められる値Σ(T−T0)×Δtである。   Preferably, the evaluation value is a value Σ (T−T0) × Δt obtained by integrating the product of the value (T−T0) related to the temperature of the battery MB and the unit time Δt.

好ましくは、図5で説明したように、制御装置30は、評価値に基づいて定められる充電電流ICによってバッテリMBへ充電するのに必要な充電必要時間と現在の時刻から充電終了時刻までの充電可能時間とを比較して、充電必要時間の方が充電可能時間よりも長い場合には(ステップS6でNO)、ユーザに対してバッテリMBの充電状態を高くすることを優先するかバッテリMBの寿命を維持することを優先するかの問合せを行ない(ステップS9)、問合せに対する回答に基づいてバッテリMBを充電する電流を決定する(ステップS10〜S11)。   Preferably, as described with reference to FIG. 5, control device 30 requires a charging time required for charging battery MB with a charging current IC determined based on the evaluation value, and charging from the current time to the charging end time. If the time required for charging is longer than the time available for charging (NO in step S6), priority is given to the user to increase the charging state of the battery MB or the battery MB An inquiry is made as to whether to give priority to maintaining the life (step S9), and a current for charging the battery MB is determined based on an answer to the inquiry (steps S10 to S11).

以上説明したように、本実施の形態では、充電システムは、電池の使用期間の長さに基づいて、充電する電流値を増減させる。したがって、充電可能な時間に余裕があるにもかかわらず一定の電流で充電するような場合よりも、発熱量を抑制するように電流を減じることも可能であり、バッテリ寿命を延ばせる可能性が高まる。すなわち、長期間使用により劣化し内部抵抗が増大したバッテリを一定電流で充電しバッテリ温度が上昇し電池の劣化がさらに促進されてしまうといった事態を避けることができる。   As described above, in the present embodiment, the charging system increases or decreases the current value to be charged based on the length of the battery usage period. Therefore, it is possible to reduce the current so as to suppress the amount of heat generated, and the possibility of extending the battery life is increased, compared with the case where charging is performed with a constant current even though there is a time for charging. . That is, it is possible to avoid a situation in which a battery whose internal resistance has been deteriorated due to long-term use is charged with a constant current, the battery temperature rises and the deterioration of the battery is further accelerated.

また、ユーザにバッテリの寿命の維持を優先するか、走行距離を優先するか問合せをすることで、ユーザの意図に沿った充電を行なうことができる。   In addition, by inquiring the user whether to prioritize maintenance of the battery life or prioritize the travel distance, charging can be performed in accordance with the user's intention.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 車両、2 車輪、3 動力分割機構、4 エンジン、6 DC/DCコンバータ、7 補機、8 商用電源、10,13,21 電圧センサ、12 電圧コンバータ、14,22 インバータ、24,25 電流センサ、30 制御装置、40 エアコン、42 充電器、44 コネクタ、46,CHRB,CHRG リレー、100 コンピュータ、180 CPU、181 A/D変換器、182 ROM、183 RAM、184 インターフェース部、186 バス、C1,CH 平滑用コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、L1 リアクトル、LU,LV,LW ライン、MB バッテリ、MG1,MG2 モータジェネレータ、PL1,PL1A,PL2 正極母線、Q1〜Q8 IGBT素子、SL1,SL2 負極母線、SMRB,SMRG システムメインリレー。   1 vehicle, 2 wheels, 3 power split mechanism, 4 engine, 6 DC / DC converter, 7 auxiliary machine, 8 commercial power supply, 10, 13, 21 voltage sensor, 12 voltage converter, 14, 22 inverter, 24, 25 current sensor , 30 control device, 40 air conditioner, 42 charger, 44 connector, 46, CHRB, CHRG relay, 100 computer, 180 CPU, 181 A / D converter, 182 ROM, 183 RAM, 184 interface unit, 186 bus, C1, CH smoothing capacitor, D1-D8 diode, L1 reactor, LU, LV, LW line, MB battery, MG1, MG2 motor generator, PL1, PL1A, PL2 positive bus, Q1-Q8 IGBT element, SL1, SL2 negative bus, SMRB , SMRG System main relay.

Claims (6)

外部電源から車載の蓄電装置を充電できるように構成された車両の充電システムであって、
前記蓄電装置を充電する充電器と、
ユーザにより設定された充電終了時刻に基づいて前記充電器を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置の温度履歴または車両の走行履歴に基づいて前記蓄電装置の劣化度を示す評価値を算出し、前記充電終了時刻および前記評価値に基づいて前記蓄電装置への充電電流を設定するように前記充電器を制御する、車両の充電システム。
A vehicle charging system configured to charge an in-vehicle power storage device from an external power source,
A charger for charging the power storage device;
A control device for controlling the charger based on the charging end time set by the user,
The control device calculates an evaluation value indicating a degree of deterioration of the power storage device based on a temperature history of the power storage device or a travel history of the vehicle, and charges the power storage device based on the charging end time and the evaluation value. A vehicle charging system that controls the charger to set an electric current.
前記評価値は、前記蓄電装置の温度に関する値と単位時間との積を積算して求められる値である、請求項1に記載の車両の充電システム。   The vehicle evaluation system according to claim 1, wherein the evaluation value is a value obtained by integrating a product of a value related to a temperature of the power storage device and a unit time. 前記制御装置は、前記評価値に基づいて定められる充電電流によって前記蓄電装置へ充電するのに必要な充電必要時間と現在の時刻から前記充電終了時刻までの充電可能時間とを比較して、前記充電必要時間の方が前記充電可能時間よりも長い場合には、ユーザに対して前記蓄電装置の充電状態を高くすることを優先するか前記蓄電装置の寿命を維持することを優先するかの問合せを行ない、問合せに対する回答に基づいて前記蓄電装置を充電する電流を決定する、請求項1または2に記載の車両の充電システム。   The control device compares a charge required time required to charge the power storage device with a charging current determined based on the evaluation value and a chargeable time from the current time to the charge end time, If the required charging time is longer than the chargeable time, an inquiry is made as to whether to give priority to the user to increase the state of charge of the power storage device or to maintain the life of the power storage device The vehicle charging system according to claim 1, wherein a current for charging the power storage device is determined based on an answer to the inquiry. 外部電源から車載の蓄電装置を充電できるように構成された車両の蓄電装置の充電方法であって、
前記車両は、前記蓄電装置を充電する充電器と、ユーザにより設定された充電終了時刻に基づいて前記充電器を制御する制御装置とを備え、
前記充電方法は、
前記蓄電装置の温度履歴または車両の走行履歴に基づいて前記蓄電装置の劣化度を示す評価値を前記制御装置が算出するステップと、
前記充電終了時刻および前記評価値に基づいて前記蓄電装置への充電電流を設定するように前記制御装置が前記充電器を制御するステップとを備える、車両の蓄電装置の充電方法。
A vehicle power storage device charging method configured to be able to charge an in-vehicle power storage device from an external power source,
The vehicle includes a charger that charges the power storage device, and a control device that controls the charger based on a charging end time set by a user,
The charging method is:
The control device calculating an evaluation value indicating a degree of deterioration of the power storage device based on a temperature history of the power storage device or a travel history of the vehicle;
And a control device that controls the charger so that a charging current to the power storage device is set based on the charging end time and the evaluation value.
前記評価値は、前記蓄電装置の温度に関する値と単位時間との積を積算して求められる値である、請求項4に記載の車両の蓄電装置の充電方法。   The method for charging a power storage device of a vehicle according to claim 4, wherein the evaluation value is a value obtained by integrating a product of a value related to a temperature of the power storage device and a unit time. 前記充電方法は、前記評価値に基づいて定められる充電電流によって前記蓄電装置へ充電するのに必要な充電必要時間と現在の時刻から前記充電終了時刻までの充電可能時間とを前記制御装置が比較するステップと、
前記充電必要時間の方が前記充電可能時間よりも長い場合には、ユーザに対して前記蓄電装置の充電状態を高くすることを優先するか前記蓄電装置の寿命を維持することを優先するかの問合せを前記制御装置が行なうステップと、
問合せに対する回答に基づいて前記蓄電装置を充電する電流を前記制御装置が決定するステップとをさらに備える、請求項4または5に記載の車両の蓄電装置の充電方法。
In the charging method, the control device compares a required charging time required to charge the power storage device with a charging current determined based on the evaluation value and a chargeable time from the current time to the charging end time. And steps to
If the required charging time is longer than the chargeable time, whether to give priority to the user to increase the state of charge of the power storage device or to maintain the life of the power storage device The controller makes the inquiry;
6. The method of charging a power storage device for a vehicle according to claim 4, further comprising the step of the control device determining a current for charging the power storage device based on an answer to the inquiry.
JP2010134227A 2010-06-11 2010-06-11 Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device Withdrawn JP2011259671A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010134227A JP2011259671A (en) 2010-06-11 2010-06-11 Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010134227A JP2011259671A (en) 2010-06-11 2010-06-11 Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011259671A true JP2011259671A (en) 2011-12-22

Family

ID=45475206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010134227A Withdrawn JP2011259671A (en) 2010-06-11 2010-06-11 Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011259671A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015142492A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 本田技研工業株式会社 Electric vehicle and method of suppressing deterioration of battery of the same
JP2016163532A (en) * 2015-03-05 2016-09-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Battery management device, battery system and hybrid vehicle control system
JP2020072490A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015142492A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 本田技研工業株式会社 Electric vehicle and method of suppressing deterioration of battery of the same
JP2016163532A (en) * 2015-03-05 2016-09-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Battery management device, battery system and hybrid vehicle control system
JP2020072490A (en) * 2018-10-29 2020-05-07 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
JP7070332B2 (en) 2018-10-29 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4793237B2 (en) Secondary battery charge / discharge control device and vehicle equipped with the same
JP5141772B2 (en) Electric vehicle power supply system and control method thereof
JP4544273B2 (en) VEHICLE POWER SUPPLY DEVICE AND CHARGING STATE ESTIMATION METHOD FOR POWER STORAGE DEVICE IN VEHICLE POWER SUPPLY DEVICE
JP5024454B2 (en) Electric vehicle power supply system and control method thereof
JP4888600B2 (en) Electric vehicle power supply system, electric vehicle, and electric vehicle control method
JP5099230B2 (en) Electric vehicle power supply system and control method thereof
JP4798305B2 (en) Electric vehicle power supply system and control method thereof
JP4840197B2 (en) VEHICLE POWER DEVICE AND VEHICLE POWER DEVICE CONTROL METHOD
JP4874874B2 (en) Vehicle power supply
JP5152408B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5099229B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5029784B2 (en) Electric vehicle and control method of electric vehicle
JP5716694B2 (en) Electric vehicle
JP2010098844A (en) Power supply system of vehicle
EP2058894A1 (en) Power supply device and vehicle
JP2009027774A (en) Vehicle
JP5320988B2 (en) Power supply system and power balance control method thereof
JP2011072067A (en) Power supply system for vehicle and electric vehicle equipped with the same
JP5411825B2 (en) Vehicle power supply
JP2007274785A (en) Power system for vehicle drive
JP5229120B2 (en) Electric vehicle power supply system and electric vehicle
JP4877047B2 (en) Hybrid vehicle
JP2011259671A (en) Vehicle charging system and method for charging vehicle battery device
JP5155916B2 (en) Electric vehicle
JP2010115050A (en) Power supply system for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130903