JP2018007479A - 電源制御装置、及び電源システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池ユニットUは、複数のリチウムイオン蓄電池12,13と、各蓄電池12,13に通じる電気経路に設けられた複数のスイッチ21〜25を含み、蓄電池12,13について並列状態と直列状態とを切り替える切替部と、を備える。リチウムイオン蓄電池12は、直列状態で低電圧系の電気負荷14に接続され、リチウムイオン蓄電池13は、直列状態で高電圧系の電気負荷15,16に接続される。制御部30は、各リチウムイオン蓄電池12,13のSOCをそれぞれ取得する容量取得部と、並列状態である場合に、各蓄電池12,13のSOCに基づいて、各蓄電池12,13で所望量のSOC差が生じるように、各蓄電池12,13の電気経路に存在している抵抗可変部の抵抗値を調整して蓄電池12,13ごとに充放電電流を制御する電流制御部と、を備える。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行する車両において当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源装置を具体化するものとしている。また、本電源システムは、蓄電装置として、鉛蓄電池を有してなる第1蓄電装置と、複数のリチウムイオン蓄電池を有してなる第2蓄電装置とを備える、いわゆる2電源システムとなっている。
以下に、第2実施形態について上述の第1実施形態と相違点を中心に説明する。本実施形態では、3つのリチウムイオン蓄電池を具備する構成としており、その3つのリチウムイオン蓄電池について直並列の切り替えが可能となっている。なお、4つ以上のリチウムイオン蓄電池を具備する構成も可能である。
次に、第3実施形態について上述の第1実施形態と相違点を中心に説明する。本実施形態では、図1のシステムを用いた事例を説明する。上記実施形態では、電池ユニットUの各蓄電手段において積極的にSOC差を設けることとしているが、反面、SOC差が過剰に大きいと、蓄電手段間における容量自己調整による過電流の発生が懸念される。容量自己調整電流は、リチウムイオン蓄電池12,13間のSOC差と経路抵抗値とに応じて流れる電流であり、例えば「I=蓄電池間の出力電圧差×経路抵抗値」として定義される。この場合、蓄電池間において大きな電流が流れ、通電経路上のスイッチや蓄電池に悪影響が及ぶことが懸念される。
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
Claims (21)
- 複数の蓄電手段(12,13)と、
前記各蓄電手段に通じる電気経路に設けられた複数のスイッチ手段(21〜25)を含み、前記複数の蓄電手段について互いに並列接続された並列状態と互いに直列接続された直列状態とを切り替える切替部と、
を備え、前記複数の蓄電手段は、前記直列状態で低電圧系の低電圧負荷(14)に正極側が接続される第1蓄電手段(12)と、前記直列状態で高電圧系の高電圧負荷(15,16)に正極側が接続される第2蓄電手段(13)とを含んでいる電源システムに適用される電源制御装置(30)であって、
前記複数の蓄電手段の電気残容量をそれぞれ取得する容量取得部と、
前記複数の蓄電手段が並列状態である場合に、前記容量取得部により取得した各蓄電手段の電気残容量に基づいて、前記第1蓄電手段の電気残容量と前記第2蓄電手段の電気残容量との差が所望量になるように、前記各蓄電手段に通じる電気経路に存在している抵抗可変部の抵抗値を調整して前記蓄電手段ごとに充放電電流を制御する電流制御部と、
を備える電源制御装置。 - 前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列状態である場合に、前記第1蓄電手段の電気残容量が前記第2蓄電手段の電気残容量よりも大きくなるように、前記抵抗可変部の抵抗値を調整する請求項1に記載の電源制御装置。
- 前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列状態であり、かつ前記低電圧負荷への電力供給が行われる場合に、前記第1蓄電手段の通電経路における抵抗値を、前記第2蓄電手段の通電経路における抵抗値よりも相対的に大きくして、前記各蓄電手段の放電電流を制御する請求項2に記載の電源制御装置。
- 前記複数の蓄電手段に対して発電電力を供給する発電手段(16)を備える電源システムに適用され、
前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列状態であり、かつ前記発電手段の発電が行われる場合に、前記第2蓄電手段の通電経路における抵抗値を、前記第1蓄電手段の通電経路における抵抗値よりも相対的に大きくして、前記各蓄電手段の充電電流を制御する請求項2又は3に記載の電源制御装置。 - 前記低電圧負荷の駆動状態に基づいて、前記第1蓄電手段の電気残容量と前記第2蓄電手段の電気残容量との差の目標値を設定する目標設定部を備え、
前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列状態である場合に、前記第1蓄電手段の電気残容量と前記第2蓄電手段の電気残容量との差が前記目標値になるように、前記抵抗可変部の抵抗値を調整して前記蓄電手段ごとに充放電電流を制御する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列接続された状態において、前記抵抗可変部の抵抗値を大きくする側に変更することによって、前記蓄電手段の充放電電流を制御する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電源制御装置。
- 前記複数の蓄電手段の充放電電流をそれぞれ取得する電流取得部を備え、
前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段に流れる各充放電電流に基づいて、前記抵抗可変部の抵抗値を設定する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記複数の蓄電手段の全てが、充電状態及び放電状態のうちいずれか同じ状態になっていることを判定する状態判定部を備え、
前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段の全てが充電状態及び放電状態のいずれかであると判定されたことを条件に、前記抵抗可変部の抵抗値の調整を実施する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記複数の蓄電手段の状態を示すパラメータとして、前記並列状態又は前記直列状態での前記複数の蓄電手段の間の経路を含む通電経路に流れる電流の大きさに相関を持つ蓄電状態パラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記蓄電状態パラメータに基づいて、前記並列状態での前記通電経路において前記複数の蓄電手段の間に存在している前記抵抗可変部(22)の抵抗値、又は前記直列状態での前記通電経路において前記複数の蓄電手段の間に存在している前記抵抗可変部(25)の抵抗値を調整する抵抗制御部と、
を備える請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記切替部は、切り替え要求に応じて、前記複数の蓄電手段を直列状態と並列状態とで切り替えるものであり、
前記抵抗制御部は、前記切り替え要求により前記複数の蓄電手段が直列状態から並列状態に切り替えられた後に、前記蓄電状態パラメータに基づく抵抗値調整を実施する請求項9に記載の電源制御装置。 - 前記切替部は、切り替え要求に応じて、前記複数の蓄電手段を直列状態と並列状態とで切り替えるものであり、
前記抵抗制御部は、前記切り替え要求により前記複数の蓄電手段が並列状態から直列状態に切り替えられた後に、前記蓄電状態パラメータに基づく抵抗値調整を実施する請求項9又は10に記載の電源制御装置。 - 前記パラメータ取得部は、前記蓄電状態パラメータとして、前記複数の蓄電手段の少なくともいずれかにおいて充放電電流、端子電圧、電気残容量の少なくとも1つを取得し、
前記抵抗制御部は、前記パラメータ取得部による取得結果に基づいて抵抗値調整を実施する請求項9乃至11のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記パラメータ取得部は、前記蓄電状態パラメータとして、前記複数の蓄電手段の少なくともいずれかの温度を取得し、
前記抵抗制御部は、前記パラメータ取得部による取得結果に基づいて抵抗値調整を実施する請求項9乃至12のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記抵抗可変部は、半導体スイッチング素子により構成されており、
前記電流制御部は、前記半導体スイッチング素子のオン状態での抵抗値を調整するものである請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列状態である場合に、前記スイッチ手段を前記抵抗可変部として用い、そのスイッチ手段の抵抗値を調整して前記蓄電手段ごとに充放電電流を制御する請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電源制御装置。
- 前記スイッチ手段は、半導体スイッチング素子により構成されており、
前記電流制御部は、前記半導体スイッチング素子のオン状態での抵抗値を調整するものである請求項15に記載の電源制御装置。 - 前記電流制御部は、デジタルアナログ制御又はPWM制御により前記半導体スイッチング素子の抵抗値を調整する請求項14又は16に記載の電源制御装置。
- 前記複数の蓄電手段における前記電気残容量の差分が所定範囲に入っているか否かを判定する判定部と、
前記複数の蓄電手段における前記電気残容量の差分が所定範囲に入っていると判定された場合に、前記複数の蓄電手段を前記並列状態から前記直列状態に移行させることを許可する切替制御部と、
を備える請求項1乃至17のいずれか1項に記載の電源制御装置。 - 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の電源制御装置と、
前記複数の蓄電手段と、
前記切替部と、
を備える電源システム。 - 前記第1蓄電手段及び前記第2蓄電手段は、蓄電可能な最大蓄電量が相違するものである請求項19に記載の電源システム。
- 前記電流制御部は、前記複数の蓄電手段が並列接続された状態である場合に、前記第1蓄電手段の電気残容量が前記第2蓄電手段の電気残容量よりも大きくなるように、前記抵抗可変部の抵抗値を調整し、
前記第1蓄電手段において蓄電可能な最大蓄電量が、前記第2蓄電手段において蓄電可能な最大蓄電量よりも多いものとなっている請求項19に記載の電源システム。
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---|---|---|---|---|
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JPH07143684A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用電源電圧切換装置 |
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WO2013002120A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 古河電気工業株式会社 | 電源装置および電力供給方法 |
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