JP2016005425A - 二次電池充放電制御装置および二次電池充放電制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によれば、簡易な構成により、二次電池を搭載した車両の燃費性能を改善することが可能となる。
このような構成によれば、燃費に影響を与える回生電気量の大きさに関する値に基づいて、充放電制御を適切に行うことができる。
このような構成によれば、燃費に影響を与える回生電流の大きさに関する値に基づいて、充放電制御を適切に行うことができる。
このような構成によれば、二次電池の受け入れ性に応じて変化する回生電流の変化率に関する値に基づいて充放電制御を適切に行うことができる。
このような構成によれば、下限値と上限値を適正に設定することにより、燃費性能を向上させることができる。
このような構成によれば、固定値を用いることができるので、処理を簡略化することができる。
このような構成によれば、下限値と上限値を可変値とすることで、走行状態等に応じた適切な充放電制御を行うことができる。
このような構成によれば、下限値を固定とすることで処理を簡略化するとともに、上限値を可変値とすることで、走行状態等に応じた適切な充放電制御を行うことができる。
このような構成によれば、二次電池の温度または劣化度に応じて、適切な充放電制御を行うことができる。
このような方法によれば、簡易な構成により、二次電池を搭載した車両の燃費性能を改善することが可能となる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る二次電池充放電制御装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池充放電制御装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13を主要な構成要素としており、二次電池14の状態を検出し、検出した状態に基づいて二次電池14の充放電制御を行う。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、二次電池14の状態を検出するとともに、検出した状態に基づいて充放電制御を行う。電圧センサ11は、二次電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、二次電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、二次電池14自体または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。
つぎに、図を参照して、本発明の実施形態の動作について説明する。本発明の実施形態では、過去の所定の期間内における回生電力に関するパラメータとして、例えば、回生電気量を求出し、求出した回生電気量に基づいて、その後の所定の期間内におけるSOCの制御範囲を設定する。図3は、二次電池14が搭載された車両のエンジン17が始動され、一定時間走行した後、エンジン17が停止されるまでの回生電流、回生電気量、および、SOCの時間的な変化を模式的に示す図である。図3(A)は、各時間における回生電流を模式的に示している。なお、図3(A)において、各矩形は回生電流を表しており、矩形の高さは電流を、矩形の幅は回生電流の流れる時間を示している。なお、図3(A)では、二次電池14の受け入れ性が高い状態を想定しているので、各矩形の高さは一定となっている。図3(B)は、図3(A)に示す各所定の期間τ内の回生電気量を模式的に示している。なお、図3(B)のハッチングが施されている矩形の高さは回生電気量を示し、また、矩形内の「多」、「中」、「少」は、各期間内における回生電気量をその値に応じて3つに分類した場合のカテゴリを示している。図3(C)は、SOCの時間的変化を示している。ここで、右上がりの「破線」はエンジン17の駆動による充電によってSOCが上昇したことを示し、右上がりの「実線」は回生電力による充電によってSOCが上昇したことを示し、右下がりの「実線」は負荷19への放電によってSOCが減少したことを示している。
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、図6に示すように、回生電気量に応じて、固定値(SOCmin1〜SOCmin3およびSOCmax1〜SOCmax3)を上限値と下限値にそれぞれ設定するようにしたが、例えば、図9に示すように、固定値ではなくQの値に応じて下限値と上限値を変化させるようにしてもよい。より詳細には、図9の例では、図6に比較して、ステップS32〜S34の処理がステップS61〜63に置換されている。ここで、ステップS61では、固定値C1からf(Q)を減算した値が下限値SOCminとして設定され、SOCminにg(Q)を加算した値が上限値SOCmaxに設定される。ステップS62では、固定値C2からh(Q)を減算した値が下限値SOCminとして設定され、SOCminにi(Q)を加算した値が上限値SOCmaxに設定される。ステップS63では、固定値C3からj(Q)を減算した値が下限値SOCminとして設定され、SOCminにk(Q)を加算した値が上限値SOCmaxに設定される。ここで、C1〜C3は、C1<C2<C3の関係を有する。また、f(Q),h(Q),j(Q)はQの値に応じてその値が増加する関数である。SOCの設定値が固定値であると、二次電池14の充電受入れ性が予想よりも高い場合、二次電池14から放電してしまう可能性がある。また、充電受入れ性が予想よりも低い場合、無駄に充放電を行う可能性がある。f(Q),h(Q),j(Q),g(Q),i(Q),k(Q)を用いることで回生時に得る電気量が多い場合にはSOCminをより低く、SOCmaxをより高く設定できる。また、回生時に得る電気量が少ない場合にはSOCminをより高く、SOCmaxをより低く設定できる。このため、上記の可能性を回避でき、燃費改善および二次電池14の寿命を延命できる期待が高まる。このように、回生電気量Qに応じて下限値と上限値を可変値とすることで、C1〜C3およびf(Q)〜k(Q)を適宜設定することで、例えば、二次電池14の種類に応じた最適な制御を行うことができる。
10 制御部(回生手段、算出手段、制御手段、補正手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d タイマ
10e 通信部
10f I/F
11 電圧センサ
12 電流センサ
13 温度センサ
14 二次電池
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
Claims (10)
- 車両に搭載される二次電池の充放電を制御する二次電池充放電制御装置において、
前記二次電池を充電するオルタネータと、
前記車両の減速時に前記オルタネータの発電電圧を調整することで、前記オルタネータから前記二次電池に対して回生電力を供給して充電する回生手段と、
所定の期間内における前記回生電力に関するパラメータを算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された過去の所定の期間内における前記パラメータの大小に基づいて、その後の所定の期間内における前記二次電池の充放電制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする二次電池充放電制御装置。 - 前記パラメータは、回生電気量の値であり、
前記制御手段は、前記回生電気量の値が大きい場合には小さい場合に比較して、前記二次電池のSOCが小さくなるように充放電制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の二次電池充放電制御装置。 - 前記パラメータは、回生電流の値であり、
前記制御手段は、前記回生電流の値が大きい場合には小さい場合に比較して、前記二次電池のSOCが小さくなるように充放電制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の二次電池充放電制御装置。 - 前記パラメータは、回生電流の変化率の値であり、
前記制御手段は、前記回生電流の変化率の値が大きい場合には小さい場合に比較して、前記二次電池のSOCが小さくなるように充放電制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の二次電池充放電制御装置。 - 前記制御手段は、前記パラメータの大小に応じた前記二次電池のSOCの下限値および上限値を設定し、これらの下限値および上限値によって定まる範囲内に前記SOCが収まるように充放電制御を行うことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の二次電池充放電制御装置。
- 前記下限値および前記上限値は、前記パラメータの大小に応じて予め定められた所定の値に設定されることを特徴とする請求項5に記載の二次電池充放電制御装置。
- 前記下限値は、前記パラメータを所定の関数に適用することで得られる値を、前記パラメータの大小に応じて予め定められた所定の値に加減算することで得られる値に設定され、
前記上限値は、前記パラメータを所定の関数に適用することで得られる値を、前記下限値に加算することで得られる値に設定される、
ことを特徴とする請求項5に記載の二次電池充放電制御装置。 - 前記下限値は、前記パラメータの大小に応じて予め定められた所定の値に設定され、
前記上限値は、前記パラメータを所定の関数に適用することで得られる値を、前記下限値に加算することで得られる値に設定される、
ことを特徴とする請求項5に記載の二次電池充放電制御装置。 - 前記二次電池の温度または劣化度に応じて前記下限値を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の二次電池充放電制御装置。
- 車両に搭載される二次電池のオルタネータによる充放電を制御する二次電池充放電制御方法において、
前記車両の減速時に前記オルタネータの発電電圧を調整することで、前記オルタネータから前記二次電池に対して回生電力を供給して充電する回生ステップと、
所定の期間内における前記回生電力に関するパラメータを算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された過去の所定の期間内における前記パラメータの大小に基づいて、その後の所定の期間内における前記二次電池の充放電制御を行う制御ステップと、
を有することを特徴とする二次電池充放電制御方法。
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