JP2012010563A - 蓄電器制御回路及び蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各々が複数個の単電池111からなる単電池群112が複数直列接続されて組電池110を構成する。各単電池群に対して設けられた単電池制御手段121は、割り当てられた単電池群から給電されて動作すると共に、その単電池群の単電池の状態を監視及び制御する。組電池制御手段150は、複数の単電池制御手段からの情報をもとに単電池制御手段を制御する。組電池制御手段は、充電状態が所定の充電状態よりも高い単電池群が存在するとき、組電池の充放電停止時に、充電状態が高い単電池群を監視する単電池制御手段の動作を継続させることで、単電池を放電させて充電状態を低下させる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施例を、図1から図13に基づいて説明する。
最初に蓄電装置100の構成について説明する。蓄電装置100は、複数の単電池111から構成される組電池110、単電池111の状態を監視する単電池管理手段120、蓄電装置100に流れる電流を検知する電流検知手段130、組電池110の総電圧を検知する電圧検知手段140、及び組電池110の制御を行う組電池制御手段150を備える。組電池制御手段150は、単電池管理手段120から送信される単電池111の電池電圧や温度、電流検知手段130から送信される蓄電装置100に流れる電流値、電圧検知手段140から送信される組電池110の総電圧値が入力されており、入力された情報をもとに組電池110の状態検知などを行う。また、組電池制御手段150が行う処理の結果は、単電池管理手段120や車両制御手段200に送信される。
放電終了条件1を決定する第2の方法では、所定の放電量を確保するのに必要な時間を算出し、蓄電装置100の停止時に、算出した時間が経過するまでは通常の動作モードで動作させ、算出した時間が経過したら放電が終了として低消費電力モードに移行する。このため、本方法では、算出した時間が経過したかを判断するために、単電池制御手段121にタイマーなどの時間計測手段を設置する。
本発明の第2実施例について、図17及び図18に基づいて説明する。
図17に、本実施例におけるプラグインハイブリッド自動車の蓄電装置100の構成例を示す。本実施例では、2個の単電池111を電気的に並列に接続して並列単電池113とし、それを電気的に直列に8組接続し、組電池110が構成されているものとした。また、本実施例では並列単電池113を4個直列に接続して単電池群112a,112bが構成されている。
式(2-1)により算出された結果に基づいて、単電池群112のSOCminと並列単電池113のSOCとの差ΔSOC2を式(2-4)に従って求める。
本発明の第3実施例について図19から図27に基づいて説明する。なお、本実施例では、1個の単電池111に対して、1個の単電池制御手段121を対応させた構成となっており、1個の単電池111の状態を1個の単電池制御手段121が監視する。この点が実施例1とは異なっている。
本発明の第4実施例について、図28及び図29に基づいて説明する。図28は、本実施例におけるプラグインハイブリッド自動車の駆動系を含めた蓄電装置の構成例を示す図である。図29は、単電池制御手段121の回路構成図である。
本実施例における放電終了条件1を決定する第2の方法を説明する。まず、組電池110を構成する並列単電池113のOCV測定結果から、SOCとOCVの相関関係に基づいてSOCを推定し、上記検出結果と組電池110を構成する並列単電池113のSOCと目標とするSOC(目標SOC)との差ΔSOC3を式(3-1)に従って求める。求めたΔSOC3より、調整に必要な時間t3′を以下の式(3-2′)から求める。
本発明の第5実施例を図30に基づいて説明する。本実施例は、単電池111から電力を受けて動作すると共に、単電池111の状態を監視する単電池制御手段121を備えた蓄電装置100に対して適用可能である。
まず、ステップ500で組電池制御手段150から放電終了条件を受信したかどうかを判定する。
本発明の第6実施例について説明する。
本実施例では、単電池制御手段121の動作に必要な消費電流の個体差によるばらつきに着目する。単電池制御手段121はものによっては、消費電流が小さいものも、大きいものも存在する。単電池制御手段121は図2のように単電池群112若しくは図20のように単電池111からのエネルギー供給で動作を行うため、単電池制御手段121の消費電流の個体差が大きい場合には、その個体差によって単電池群112若しくは単電池111の電圧若しくはSOCばらつきが発生してしまう。
本発明の第7実施例について、図31から図33に基づいて説明する。
本実施例の蓄電装置100は、SOCのばらつきが大きい単電池111を監視する単電池制御手段121の消費電力が大きくなるように動作を変更させ、電圧若しくはSOCばらつきの解消を促進させる機能を有する。
110…組電池
111…単電池
112…単電池群
120…単電池管理手段
121…単電池制御手段
122…バイパス抵抗
123…バイパススイッチ
124…電圧検出回路
125…BSW駆動回路
126…電源回路
127…動作モード管理回路
128…制御回路
128′…消費電力変更回路
129…信号入出力回路
130…電流検知手段
140…電圧検知手段
150…組電池制御手段
160…信号通信手段
170…絶縁素子
200…車両制御手段
400…インバータ
410…モータジェネレータ
420…充電器
Claims (16)
- それぞれが複数個の蓄電器から構成され、直列接続されて蓄電部を構成する複数の蓄電器群のそれぞれから給電されて動作すると共に前記給電を受けている蓄電器群の個々の蓄電器の状態を監視及び制御する複数の蓄電器制御手段と、
前記複数の蓄電器制御手段からの情報をもとに前記複数の蓄電器制御手段を制御する蓄電部制御手段とを有し、
前記蓄電部制御手段は、充電状態が所定の充電状態よりも高い蓄電器群が存在するとき、前記蓄電部の充放電停止時に、前記充電状態の高い蓄電器群を監視する蓄電器制御手段の動作を継続させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電器制御回路。 - 直列接続されて蓄電部を構成する複数の蓄電器のそれぞれから給電されて動作すると共に前記給電を受けている蓄電器の状態を監視及び制御する複数の蓄電器制御手段と、
前記複数の蓄電器制御手段からの情報をもとに前記複数の蓄電器制御手段を制御する蓄電部制御手段とを有し、
前記蓄電部制御手段は、充電状態が所定の充電状態よりも高い蓄電器が存在するとき、前記蓄電部の充放電停止時に、前記充電状態の高い蓄電器を監視する蓄電器制御手段の動作を継続させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項1又は2に記載の蓄電器制御回路において、
前記蓄電部制御手段は、前記複数の蓄電器制御手段が監視する前記蓄電器の放電終了条件を決定し、前記複数の蓄電器制御手段に放電終了条件を送信したのち低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項3に記載の蓄電器制御回路において、
前記複数の蓄電器制御手段は、前記蓄電部制御手段から送信された前記放電終了条件に基づいて充電状態の調整を実施し、調整が終了した蓄電器制御手段から順番に低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項1に記載の蓄電器制御回路において、
前記蓄電器制御回路は、監視対象の蓄電器群を構成するそれぞれの蓄電器に並列に接続されたバイパス抵抗とバイパススイッチを有する電圧均等化回路を備え、
前記蓄電器群を構成する蓄電器の充電状態が所定の充電状態よりも高い場合、前記蓄電器制御手段は、前記充電状態が高い蓄電器を前記電圧均等化回路を利用して放電させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項1又は2に記載の蓄電器制御回路において、
前記蓄電部制御手段は、前記複数の蓄電器制御手段が監視する前記蓄電器の放電終了条件を決定し、
前記蓄電器制御手段は、前記蓄電部制御手段から送信された前記放電終了条件を受信し、受信した放電終了条件に基づいて充電状態の調整を実施するものであり、前記蓄電部の充放電停止後所定時間内に前記放電終了条件を受信しない場合、低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項3に記載の蓄電器制御回路において、
前記蓄電部制御手段は、予め記憶しておいた前記複数の蓄電器制御手段毎の消費電流値に基づいて、前記放電終了条件を決定することを特徴とする蓄電器制御回路。 - 請求項1又は2に記載の蓄電器制御回路において、
前記蓄電器制御手段の動作に必要な消費電流を増大させるモードを有し、前記蓄電器制御手段の動作継続時に前記モードに切り替えて前記充電状態の低下を促進させることを特徴とする蓄電器制御回路。 - それぞれが複数個の蓄電器から構成された複数の蓄電器群が直列接続された蓄電部と、
各蓄電器群に対してそれぞれ一つ設けられ、割り当てられた蓄電器群から給電されて動作すると共に当該蓄電器群の個々の蓄電器の状態を監視及び制御する複数の蓄電器制御手段と、
前記複数の蓄電器制御手段からの情報をもとに前記複数の蓄電器制御手段を制御する蓄電部制御手段とを有し、
前記蓄電部制御手段は、充電状態が所定の充電状態よりも高い蓄電器群が存在するとき、前記蓄電部の充放電停止時に、前記充電状態が高い蓄電器群を監視する蓄電器制御手段の動作を継続させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電装置。 - 複数の蓄電器を電気的に直列に接続して構成された蓄電部と、
各蓄電器に対してそれぞれ一つ設けられ、割り当てられた蓄電器から給電されて動作すると共に当該蓄電器の状態を監視及び制御する複数の蓄電器制御手段と、
前記複数の蓄電器制御手段からの情報をもとに前記複数の蓄電器制御手段を制御する蓄電部制御手段とを有し、
前記蓄電部制御手段は、充電状態が所定の充電状態よりも高い蓄電器が存在するとき、前記蓄電部の充放電停止時に、前記充電状態が高い蓄電器を監視する蓄電器制御手段の動作を継続させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9又10に記載の蓄電装置において、
前記蓄電部制御手段は、前記複数の蓄電器制御手段が監視する前記蓄電器の放電終了条件を決定し、前記複数の蓄電器制御手段に放電終了条件を送信したのち低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項11に記載の蓄電装置において、
前記複数の蓄電器制御手段は、前記蓄電部制御手段から送信された前記放電終了条件に基づいて充電状態の調整を実施し、調整が終了した蓄電器制御手段から順番に低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9に記載の蓄電装置において、
前記蓄電装置は、監視対象の蓄電器群を構成するそれぞれの蓄電器に並列に接続されたバイパス抵抗とバイパススイッチを有する電圧均等化回路を備え、
前記蓄電器群を構成する蓄電器の充電状態が所定の充電状態よりも高い場合、前記蓄電器制御手段は、前記充電状態が高い蓄電器を前記電圧均等化回路を利用して放電させることで充電状態を低下させることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9又は10に記載の蓄電装置において、
前記蓄電部制御手段は、前記複数の蓄電器制御手段が監視する前記蓄電器の放電終了条件を決定し、
前記蓄電器制御手段は、前記蓄電部制御手段から送信された前記放電終了条件を受信し、受信した放電終了条件に基づいて充電状態の調整を実施するものであり、前記蓄電部の充放電停止後所定時間内に前記放電終了条件を受信しない場合、低消費電力モードへ移行することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項11に記載の蓄電装置において、
前記蓄電部制御手段は、予め記憶しておいた前記複数の蓄電器制御手段毎の消費電流値に基づいて、前記放電終了条件を決定することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項9又は10に記載の蓄電装置において、
前記蓄電器制御手段の動作に必要な消費電流を増大させるモードを有し、前記蓄電器制御手段の動作継続時に前記モードに切り替えて前記充電状態の低下を促進させることを特徴とする蓄電装置。
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