JP2017093085A - Charger and charging control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電装置及び充電制御方法に関する。 The present invention relates to a charging device and a charging control method.
充電装置により蓄電装置内の二次電池が充電されている最中に停電が発生した場合、充電装置及び蓄電装置は、例えば、以下の説明のように動作する。
充電装置及び蓄電装置が鉛蓄電池に対応する装置である場合、停電が発生すると、充電装置は蓄電装置内の鉛蓄電池から電力の供給を受ける。この結果、充電装置の制御電源は維持され、充電装置は、蓄電装置に対する充電が停電により中断したことを記憶し続ける。停電が復旧すると、充電装置は蓄電装置に対する充電を再開する。
When a power failure occurs while the secondary battery in the power storage device is being charged by the charging device, the charging device and the power storage device operate as described below, for example.
In the case where the charging device and the power storage device are devices corresponding to the lead storage battery, when a power failure occurs, the charging device receives supply of power from the lead storage battery in the power storage device. As a result, the control power supply of the charging device is maintained, and the charging device continues to memorize that charging of the power storage device has been interrupted due to a power failure. When the power failure is restored, the charging device resumes charging the power storage device.
一方、充電装置及び蓄電装置がリチウムイオン電池に対応する装置である場合、停電が発生すると、蓄電装置は充電装置からの充電処理を停止し、充電経路上の充電リレーはオフにされる。このため、充電装置は、蓄電装置内のリチウムイオン電池から電力の供給を受けることができない。この結果、充電装置の制御電源は維持されず、充電装置は、停電により停止し、蓄電装置に対する充電が停電により中断したことを記憶し続けられない。停電が復旧すると、充電装置は、起動し、蓄電装置に対する充電を新たに試みる。 On the other hand, when the charging device and the power storage device are devices corresponding to the lithium ion battery, when a power failure occurs, the power storage device stops the charging process from the charging device, and the charging relay on the charging path is turned off. For this reason, the charging device cannot receive power from the lithium ion battery in the power storage device. As a result, the control power supply of the charging device is not maintained, the charging device stops due to a power failure, and cannot continue to memorize that charging of the power storage device is interrupted due to the power failure. When the power failure is restored, the charging device starts up and tries to charge the power storage device anew.
なお、関連する技術として、特許文献1及び2に記載の技術が知られている。
In addition, the technique of
しかしながら、充電装置が蓄電装置に対する充電を停電復旧後に新たに試みた時に、充電装置からの充電処理を停電発生により停止するための充電停止処理を蓄電装置が完了していない可能性がある。蓄電装置が充電停止処理を完了しておらず、充電を開始するための通信を充電装置から受け付けられる状態にない場合、充電装置は蓄電装置に対する充電を開始できない。 However, when the charging device newly attempts to charge the power storage device after recovery from the power failure, there is a possibility that the power storage device has not completed the charge stop process for stopping the charging process from the charging device due to the occurrence of a power failure. If the power storage device has not completed the charging stop process and communication for starting charging is not accepted from the charging device, the charging device cannot start charging the power storage device.
本発明の一側面に係る目的は、充電装置と接続した蓄電装置に対する充電を停電復旧後に確実に開始できる充電装置を提供することである。 The objective which concerns on one side of this invention is to provide the charging device which can start reliably with respect to the electrical storage apparatus connected with the charging device after a power failure recovery.
本発明に係る一つの形態である充電装置は、停電の発生時に充電装置からの充電処理を蓄電装置が停止するためにかかる所定時間が、前記充電装置が前記停電の復旧後に起動してから経過した場合に、前記蓄電装置との通信を開始する充電制御ユニットを含む。 The charging device according to one aspect of the present invention is such that a predetermined time required for the power storage device to stop the charging process from the charging device when a power failure occurs has elapsed since the charging device was started after the power failure was restored. A charge control unit that starts communication with the power storage device.
一実施形態に従った充電装置によれば、充電装置と接続した蓄電装置に対する充電を停電復旧後に確実に開始できる。 According to the charging device according to the embodiment, charging of the power storage device connected to the charging device can be reliably started after the power failure is restored.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態に従った充電装置の構成例、並びに該充電装置、交流電源、及び蓄電装置の接続例を示す図である。図1に示す構成例では、充電装置1は、電源ユニット11、充電制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)12、第1の遮断器13、第2の遮断器14、及び充電装置側接続コネクタ15を含む。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a charging device according to the embodiment and a connection example of the charging device, an AC power supply, and a power storage device. In the configuration example shown in FIG. 1, the charging device 1 includes a
電源ユニット11は、充電制御ユニット12の指示に従って、交流電源2から入力された交流電力を所定の直流電力に変換し、変換された直流電力を電力線Lpを通じて蓄電装置3内の電池31へ出力する。なお、図1には、1つの電源ユニット11が示されているが、充電装置1には複数の電源ユニット11が含まれてもよい。
The
充電制御ユニット12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)といったプロセッサ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はPLD(Programmable Logic Device)である。充電制御ユニット12は、充電装置1全体の動作を制御する。充電制御ユニット12は、タイマ121、判定部122、通信部123、及び検出部124を含む。
The
タイマ121は、充電装置1の起動後に時間計測を開始する。判定部122は、タイマ121により計測された時間が所定時間を経過したか否かを判定する。また、判定部122は、充電装置1が蓄電装置3と接続されたか否かを判定する。
The
通信部123は、蓄電装置3内の電池制御ユニット(ECU)32と通信線Lcを通じて通信し、充電装置1により蓄電装置3を充電するための制御信号を送受信する。検出部124は、出力した検出信号を検出信号線Ldを介して受け取ることで、充電装置1が蓄電装置3と接続されたことを検出する。検出信号線Ldは、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されることで検出部124の信号出力端から信号入力端まで繋がる。
第1の遮断器13は、手動又は充電制御ユニット12の制御によりオン又はオフされると、交流電源2から電源ユニット11に入力する交流電力を通過又は遮断する。第2の遮断器14は、手動又は充電制御ユニット12の制御によりオン又はオフされると、交流電源2から充電制御ユニット12に入力する交流電力を通過又は遮断する。
When the
前述したように、充電装置1及び蓄電装置3は、充電装置側接続コネクタ15と蓄電装置側接続コネクタ35とが接続されることにより接続される。また、蓄電装置3は、例えば、電気自動車、ハイブリット自動車、又は電動リフト等の負荷(図示せず)に搭載及び接続される。
As described above, the charging device 1 and the
蓄電装置3に含まれる電池31は、例えば、リチウムイオン電池である。なお、図1には、電池31として1つの電池セルが示されているが、電池31は複数の電池セルから構成されてもよい。電池31は、電池制御ユニット32の制御によって充放電される。
The
電池制御ユニット32は、例えば、CPUといったプロセッサ、FPGA、又はPLDである。電池制御ユニット32は、蓄電装置3全体の動作を制御する。例えば、電池制御ユニット32は、スイッチ33をオンにし、電流センサ34により測定された電流値を監視しながら、充電装置1から入力された直流電力により電池31に充電されるように制御する。スイッチ33は、電源ユニット11と電池31との間の充電経路上に設けられ、充電装置1からの入力電流を通過又は遮断する。スイッチ33は、例えば、機械式リレー又は半導体リレーである。電流センサ34は、電源ユニット11から電池31に入力される電流の値を測定する。
The
実施形態に従った充電装置が実行する充電制御方法の一例を図2を更に参照しながら説明する。図2は、実施形態に従った充電制御方法の処理フローの一例を示す図である。
充電装置1に接続された蓄電装置3に対する充電中に(S1)、交流電源2の異常や交流電源2と充電装置1との間の電源ケーブルの損傷等により停電が発生すると(S2)、充電装置1は停止する(S3)。充電装置1が停止すると、蓄電装置3は、例えば、以下の説明のように充電停止処理を実行する。
An example of a charging control method executed by the charging device according to the embodiment will be described with further reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the charge control method according to the embodiment.
If a power failure occurs during charging of the
電池制御ユニット32は、電池31の充電に必要な制御信号を通信部123から所定時間受信しないことで、充電装置1との通信途絶を確認する。電池制御ユニット32は、電源ユニット11から電池31に入力される電流が0に低下したことを電流センサ34の測定値から確認した後、スイッチ33をオフにする。電池制御ユニット32は、溶着等が生じずにスイッチ33がオフされたことを確認する。
The
上述のように、充電装置1からの充電処理を停止するために蓄電装置3は様々な処理を実行し、充電停止処理には時間がかかる。仮に、充電停止処理にかかる時間よりも停電時間が短い場合、停電が復旧しても、蓄電装置3は、充電停止処理を完了しておらず、充電を開始するための通信を充電装置1から受け付けられる状態にない。このため、充電装置1が蓄電装置3に対する充電動作を停電復旧後即時に開始すると、蓄電装置3に対する充電は通信異常により開始できない可能性がある。そこで、停電の発生時に充電装置1からの充電処理を蓄電装置3が停止するためにかかる所定時間が、充電装置1が停電の復旧後に起動してから経過した場合に、蓄電装置3に対する充電動作を開始するように充電装置1は構成される。
As described above, the
具体的には、停電が復旧すると(S4)、充電装置1は起動し(S5)、タイマ121は時間計測を開始する(S6)。判定部122は、タイマ121による計測時間が所定時間を経過したか否かを判定する(S7)。
Specifically, when the power failure is restored (S4), the charging device 1 is activated (S5), and the
所定時間は、通信途絶確認時間、スイッチオフ時間、及びスイッチオフ確認時間を少なくとも含み、含有されるそれらの時間の合計時間である。通信途絶確認時間とは、充電装置1との通信途絶を蓄電装置3が確認するための時間を指す。スイッチオフ時間とは、充電装置1からの入力電流を通過又は遮断するスイッチ33を蓄電装置3がオフするための時間を指す。スイッチオフ確認時間とは、スイッチ33がオフされたことを蓄電装置3が確認するための時間を指す。なお、所定時間は、電流低下確認時間を含んでもよい。電流低下確認時間とは、電流センサ34の測定値から電源ユニット11から電池31に入力される電流が0に低下したことを蓄電装置3が確認するための時間を指す。
The predetermined time includes at least a communication interruption confirmation time, a switch-off time, and a switch-off confirmation time, and is a total time of those contained. The communication interruption confirmation time refers to a time for the
タイマ121による計測時間が所定時間を経過したと判定した場合(S7で“YES”)、判定部122は、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されているか否かを検出部124による検出結果を基に判定する(S8)。すなわち、判定部122は、充電装置1が蓄電装置3と接続されたか否かを判定する。
When it is determined that the measurement time by the
充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されていないと判定した場合(S8で“NO”)、充電制御ユニット12は、充電装置1が蓄電装置3と接続されるまで充電を待機する(S9)。
When it is determined that the charging device
一方、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されていると判定した場合(S8で“YES”)、通信部123は、充電を開始するための通信を蓄電装置3と開始する(S10)。そして、充電制御ユニット12は、蓄電装置3に対する充電を開始する(S11)。
On the other hand, when it is determined that the charging device
このように、実施形態に従った充電制御方法では、停電の発生時に充電装置からの充電処理を蓄電装置が停止するためにかかる所定時間が、充電装置が停電の復旧後起動してから経過した場合に、充電装置は蓄電装置との通信を開始する。したがって、仮に、蓄電装置に対する充電中に停電が発生したとしても、充電装置と接続した蓄電装置に対する充電を停電復旧による充電装置の起動後に確実に開始できる。 Thus, in the charge control method according to the embodiment, the predetermined time required for the power storage device to stop the charging process from the charging device when a power failure occurs has elapsed since the charging device was started after the power failure was restored. In this case, the charging device starts communication with the power storage device. Therefore, even if a power failure occurs during charging of the power storage device, charging of the power storage device connected to the charging device can be surely started after the charging device is activated by the power failure recovery.
また、実施形態に従った充電制御方法では、充電装置側接続コネクタが蓄電装置側接続コネクタと接続されているか否かを判定し、かつ、所定時間が経過した場合に、充電装置は待機状態に移行するか蓄電装置との通信を開始する。具体的には、図2に示した一例では、判定部122は、所定時間が経過した後に(S7で“YES”)、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されているか否かを判定する(S8)。例えば、充電装置側接続コネクタ15と蓄電装置側接続コネクタ35との接続を検出部124が検出しなかったとしても、判定部122は、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されているか否かを所定時間が経過するまで判定しない。そして、所定時間経過後の判定結果に従って、充電制御ユニット12は充電を待機し(S9)、又は通信部123は蓄電装置との通信を開始する(S10)。したがって、実施形態に従った充電制御方法によれば、停電復旧前から継続して或いは停電復旧後新たに充電装置と接続された蓄電装置に対する充電を、充電装置の起動後に確実に開始できる。
Further, in the charge control method according to the embodiment, it is determined whether or not the charging device side connection connector is connected to the power storage device side connection connector, and when the predetermined time has elapsed, the charging device enters a standby state. Transition or start communication with the power storage device. Specifically, in the example illustrated in FIG. 2, the
なお、実施形態によっては、所定時間が経過したか否かの判定(S7)と、充電装置側接続コネクタが蓄電装置側接続コネクタと接続されているか否かの判定(S8)との順序は、以下の説明のように逆であってもよい。すなわち、判定部122は、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されているか否かをまず判定する。充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されていないと判定した場合、判定部122は、タイマ121による計測時間が所定時間を経過したか否かを次に判定する。計測時間が所定時間を経過したと判定した場合、充電制御ユニット12は、充電装置1が蓄電装置3と接続されるまで充電を待機する(S9)。一方、充電装置側接続コネクタ15が蓄電装置側接続コネクタ35と接続されていると判定した場合、判定部122は、タイマ121による計測時間が所定時間を経過したか否かを次に判定する。計測時間が所定時間を経過したと判定した場合、通信部123は、充電を開始するための通信を蓄電装置3と開始する(S10)。このような処理フローによっても、充電装置は所定時間経過後に待機状態に移行するか蓄電装置との通信を開始するため、停電復旧前から継続して或いは停電復旧後新たに充電装置と接続された蓄電装置に対する充電を、充電装置の起動後に確実に開始できる。
Note that, depending on the embodiment, the order of the determination whether the predetermined time has passed (S7) and the determination whether the charging device side connection connector is connected to the power storage device side connection connector (S8) is as follows: The reverse may be used as described below. That is, the
また、蓄電装置3に対する充電中に発生した停電が復旧したケースにおける充電制御方法を図2を参照しながら上述した。しかしながら、例えば、充電装置1の電源が投入されたケース、すなわち、第1の遮断器13及び第2の遮断器14が手動によりオンにされ、充電装置1が初期的に起動したケースにおいても、実施形態に従った充電制御方法は実行可能である。そうしたケースでは、図2のS1〜S4の処理は省略され、実施形態に従った充電制御方法はS5の処理から開始される。したがって、実施形態に従った充電制御方法によれば、充電装置は、充電装置と接続した蓄電装置に対する充電を、電源投入による充電装置の起動後に確実に開始できる。
Moreover, the charge control method in the case where the power failure that occurred during the charging of the
さらに、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 充電装置
11 電源ユニット
12 充電制御ユニット
121 タイマ
122 判定部
123 通信部
124 検出部
13 第1の遮断器
14 第2の遮断器
15 充電装置側接続コネクタ
2 交流電源
3 蓄電装置
31 電池
32 電池制御ユニット
33 スイッチ
34 電流センサ
35 蓄電装置側接続コネクタ
Lp 電力線
Lc 通信線
Ld 検出信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
を含む、充電装置。 Communication with the power storage device is started when a predetermined time required for the power storage device to stop the charging process from the charging device when a power failure occurs has elapsed since the charging device started up after the recovery from the power failure. A charging device including a charging control unit.
前記所定時間は、前記充電装置との通信途絶を前記蓄電装置が確認する通信途絶確認時間と、前記充電装置からの入力電流を通過又は遮断するスイッチを前記蓄電装置がオフするスイッチオフ時間と、前記スイッチがオフされたことを前記蓄電装置が確認するスイッチオフ確認時間とを少なくとも含む、
充電装置。 The charging device according to claim 1,
The predetermined time includes a communication interruption confirmation time when the power storage device confirms communication interruption with the charging device, a switch-off time when the power storage device turns off a switch that passes or blocks an input current from the charging device, and At least a switch-off confirmation time for the power storage device to confirm that the switch is turned off,
Charging device.
前記充電制御ユニットは、
前記充電装置側の接続コネクタが前記蓄電装置側の接続コネクタと接続されていると判定し、かつ、前記所定時間が経過した場合に、前記蓄電装置との通信を開始する、
充電装置。 The charging device according to claim 1 or 2,
The charge control unit includes:
It is determined that the connection connector on the charging device side is connected to the connection connector on the power storage device side, and when the predetermined time has elapsed, communication with the power storage device is started.
Charging device.
を含む、充電装置が実行する充電制御方法。 Communication with the power storage device is started when a predetermined time required for the power storage device to stop the charging process from the charging device when a power failure occurs has elapsed since the charging device started up after the recovery from the power failure. The charge control method which a charging device performs including this.
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Cited By (1)
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CN109552104A (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-02 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | A kind of charge control method, device, equipment, medium and charging pile |
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2015
- 2015-11-06 JP JP2015218327A patent/JP2017093085A/en active Pending
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