JP2019073207A - 車両間通電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】故障車および救援車がブースタケーブルを介した通電の適合条件を満たしているか否かを判定することが可能な車両間通電システムの提供にある。【解決手段】故障車Aに搭載されている故障車バッテリおよび救援車Bに搭載されている救援車バッテリを接続するブースタケーブル16を用いて故障車の救援を行う車両間通電システムであって、ブースタケーブル16への通電と遮断を切り換えるスイッチ装置25を制御する制御装置を備え、制御装置は、ブースタケーブル16を介して前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続した状態にて予め設定した通電適合条件を満たすとき、ブースタケーブル16への通電を行うようにスイッチ装置25を制御する。【選択図】 図3
Description
この発明は、車両間通電システムに関する。
従来では、バッテリ上がりにより走行できなくなった車両(故障車)を救援するとき、ブースタケーブルを用いて別の車両(救援車)のバッテリと故障車のバッテリとを電気的に接続する。救援車のバッテリからブースタケーブルを介して故障車のバッテリに電力を供給することにより、救援車のバッテリが充電され、故障車は走行可能となる。救援車および故障車のバッテリがそれぞれ鉛バッテリの場合には、鉛バッテリ同士の接続を想定して製作されたブースタケーブルを用いればよい。
ところで、近年ではリチウムイオン電池によるバッテリ(以下「リチウムイオンバッテリ」と表記する)が自動車に搭載され始めている。従って、故障車および救援車がいずれもリチウムイオンバッテリを搭載している場合が考えられる。従来の鉛バッテリ同士の接続を想定したブースタケーブルを救援車のリチウムイオンバッテリと故障車のリチウムイオンバッテリを接続すると、ブースタケーブルの許容電流以上の大電流がブースタケーブルに流れるおそれがある。
車両間通電システムに関連する従来技術として、例えば、特許文献1には、車両用電源装置が開示されている。特許文献1に開示された車両用電源装置は、バッテリと、バッテリに接続される救援端子と、バッテリと救援端子とを繋ぐライン上に設けられるバッテリヒューズと、を備える。また、車両用電源装置は、バッテリヒューズに並列に接続されるスイッチング手段と、救援端子の使用時に取り外されるカバーの取り外しを検知する検知手段と、検知手段によりカバーの取り外しが検知される場合に、バッテリヒューズの両端が短絡されるようにスイッチング手段をオンするスイッチオン手段と、を備えている。そして、自車両のバッテリと他車両のバッテリとがブースタケーブルを介して接続されても、自車両のバッテリからブースタケーブルを介した外部への電力出力を、ブースタケーブルの一端を自車両のバッテリに接続する救援端子に接続させたうえで、バッテリヒューズを溶断させることがない。
しかしながら、従来では、ブースタケーブルを用いた救援車による故障車の救援において、ブースタケーブルを介した通電により故障車のバッテリに許容電流を越える電流(過電流)が流れるという問題があるほか、ブースタケーブルへの通電の可否を判定することができず、直ちに電流がブースタケーブルに流れてしまうという問題がある。故障車のバッテリに過電流が流れると、故障車のバッテリが損傷するおそれがある。ブースタケーブルに許容電流を越える大電流が流れると、ブースタケーブルが損傷するおそれがある。一方、特許文献1に開示された車両用電源装置では、カバーの取り外しが検知される場合に、バッテリヒューズの両端が短絡されるスイッチング手段を備えているに過ぎない。故障車および救援車がいずれもリチウムイオンバッテリを搭載している場合では、故障車の救援時において故障車のバッテリ又はブースタケーブルの損傷防止が望まれている。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、故障車および救援車がブースタケーブルを介した通電の適合条件を満たしているか否かを判定することが可能な車両間通電システムの提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、故障車に搭載されている故障車バッテリおよび救援車に搭載されている救援車バッテリを接続するブースタケーブルを用いて前記故障車の救援を行う車両間通電システムであって、前記ブースタケーブルへの通電と遮断を切り換えるスイッチ装置を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記ブースタケーブルを介して前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続した状態にて予め設定した通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御することを特徴とする。
本発明では、ブースタケーブルを介して故障車バッテリおよび救援車バッテリを接続した状態にて予め設定した通電適合条件を満たすとき、制御装置の制御によりスイッチ装置が通電するようにオンとなり、ブースタケーブルへの通電が行われる。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、故障車バッテリに過電流が流れることなく、あるいは、ブースタケーブルに大電流が流れることなく、故障車の救援を行うことができる。
また、上記の車両間通電システムにおいて、前記ブースタケーブルは、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能とする通信ケーブルを備え、前記制御装置は、故障車側バッテリ許容電流と救援車側バッテリ許容電流とを取得し、故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、前記推定ケーブル電流が、前記故障車側バッテリ許容電流および前記救援車側バッテリ許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御する構成としてもよい。
この場合、制御装置は、故障車側バッテリ許容電流および救援車側バッテリ許容電流を取得し、推定ケーブル電流を算出する。推定ケーブル電流が故障車側バッテリ許容電流および救援車側バッテリ許容電流を越えないという通電適合条件を満たすとき、制御装置は、ブースタケーブルへの通電を行うようにスイッチ装置を制御する。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、故障車バッテリおよび救援側バッテリに過電流が流れることはない。
また、上記の車両間通電システムにおいて、前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続する前記ブースタケーブルと、前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルと、を備え、前記制御装置は、前記複数の電線のうち、特定の電線の通電の有無に基づいて前記ブースタケーブルの許容電流を検出し、故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、前記推定ケーブル電流が、前記ブースタケーブルの許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御する構成としてもよい。
この場合、制御装置は、通信ケーブルの特定の電線の通電の有無に基づいてブースタケーブルの許容電流と通電適合条件とを比較してブースタケーブルの通電の適合性を判別することができる。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、ブースタケーブルに大電流が流れることはない。
この場合、制御装置は、通信ケーブルの特定の電線の通電の有無に基づいてブースタケーブルの許容電流と通電適合条件とを比較してブースタケーブルの通電の適合性を判別することができる。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、ブースタケーブルに大電流が流れることはない。
また、上記の車両間通電システムにおいて、前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続する前記ブースタケーブルと、前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルと、を備え、前記制御装置は、前記複数の電線のうち、特定の電線の電気抵抗値に基づいて前記ブースタケーブルの許容電流を検出し、故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、前記推定ケーブル電流が、前記ブースタケーブルの許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御する構成としてもよい。
この場合、制御装置は、通信ケーブルの特定の電線の電気抵抗値に基づいてブースタケーブルの許容電流を算出し、ブースタケーブルの許容電流と通電適合条件とを比較してブースタケーブルの通電の適合性を判別することができる。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、ブースタケーブルに大電流が流れることはない。
この場合、制御装置は、通信ケーブルの特定の電線の電気抵抗値に基づいてブースタケーブルの許容電流を算出し、ブースタケーブルの許容電流と通電適合条件とを比較してブースタケーブルの通電の適合性を判別することができる。従って、故障車バッテリおよび救援車バッテリにブースタケーブルを接続しても、ブースタケーブルに大電流が流れることはない。
また、上記の車両間通電システムにおいて、前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルを備え、前記複数の電線には、前記制御装置へ電力供給を可能とする電力線が含まれている構成としてもよい。
この場合、制御装置を駆動するための電力が不足している状態であっても、制御装置は通信ケーブルに含まれている電力線を介して電力の供給を受けてスイッチ装置を制御することができる。
この場合、制御装置を駆動するための電力が不足している状態であっても、制御装置は通信ケーブルに含まれている電力線を介して電力の供給を受けてスイッチ装置を制御することができる。
本発明によれば、故障車および救援車がブースタケーブルを介した通電の適合条件を満たしているか否かを判定することが可能な車両間通電システムを提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る車両間通電システムについて図面を参照して説明する。本実施形態の車両間通電システムは、バッテリ上がりした故障車と救援車とをブースタケーブルにより接続し、故障車へ電力を供給して救援するシステムである。故障車および救援車はいずれも内燃エンジン車である。
以下、第1の実施形態に係る車両間通電システムについて図面を参照して説明する。本実施形態の車両間通電システムは、バッテリ上がりした故障車と救援車とをブースタケーブルにより接続し、故障車へ電力を供給して救援するシステムである。故障車および救援車はいずれも内燃エンジン車である。
図1に示すように、故障車Aには故障車バッテリとしてのリチウムイオンバッテリ10が搭載されている。救援車Bには救援車バッテリとしてのリチウムイオンバッテリ11が搭載されている。故障車Aのリチウムイオンバッテリ10は、正極端子12および負極端子13を備えている。救援車Bのリチウムイオンバッテリ11は、正極端子14および負極端子15を備えている。
本実施形態の車両間通電システムでは、救援車Bから故障車Aへ電力を供給して救援するため、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11は、ブースタケーブル16により接続される。ブースタケーブル16は、正極ケーブル17および負極ケーブル18を有しているほか、通信のための通信ケーブル19を備えている。
正極ケーブル17は、通電可能な導線(図示せず)を中心に備えており、この導線は絶縁被覆材(図示せず)により被覆されている。正極ケーブル17の一方の接続端子17Aは、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の正極端子12に接続され、正極ケーブル17の他方の接続端子17Bは、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の正極端子14に接続される(図3を参照)。
負極ケーブル18は、通電可能な導線(図示せず)を中心に備えており、この導線は絶縁被覆材(図示せず)により被覆されている。負極ケーブル18の一方の接続端子18Aは、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の負極端子13に接続され、負極ケーブル18の他方の接続端子18Bは、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の負極端子15に接続される(図3を参照)。
通信ケーブル19は、9本の電線を備えており、故障車Aに搭載されている制御装置としてのECU(engine control unit)20と救援車Bに搭載されているECU21との間にて通信を可能とする。ECU20は故障車Aの各部を制御し、ECU21は救援車Bの各部を制御する。制御装置としてのECU20は通信ケーブル19を介してECU21と通信を行う。つまり、通信ケーブル19は故障車Aおよび救援車Bとの間にて通信可能なケーブルである。
通信ケーブル19は、通信ケーブル19の両端に設けられた接続端子22、23付近を除き、負極ケーブル18と一体化されている。図2(a)に示すように、接続端子22、23は1番ピンP1〜9番ピンP9を備える9ピンタイプの接続端子である。図2(b)に示すように、本実施形態では、ブースタケーブル16の許容電流に応じて1番ピンP1および8番ピンP8の通電パターンが規定されている。本実施形態のブースタケーブル16は、許容電流Ibのブースタケーブルであり、通信ケーブル19をECU20、21に接続すると、通信ケーブル19における1番ピンP1は通電して8番ピンP8は通電しない。ECU20は、1番ピンP1、8番ピンP8の通電パターンに基づいてブースタケーブル16の許容電流を判別する。なお、図2(b)では、許容電流はIaが最も高く、Ib、Ic、Idの順に低くなっている(Ia>Ib>Ic>Id)。
図3に示すように、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の正極端子14には、電装品やエアコンディショナーなどの負荷24と電気的に接続されている。正極端子14とリチウムイオンバッテリ10の間には、通電と遮断を切り換えるスイッチ装置25が設けられている。スイッチ装置25は、常オフのスイッチ部25Aと通電により励磁されるコイル部25Bと、を有している。スイッチ装置25はECU20の制御により通電と遮断を切り換える。ECU20が通電によりコイル部25Bを励磁すると、スイッチ部25Aがオンに切り換わる。ECU20にはコイル部25Bに通電するための電源20Aが備えられている。
故障車Aには、リチウムイオンバッテリ10の端子間電圧を検出する電圧センサ26が備えられている。電圧センサ26はECU20に接続されており、電圧センサ26により検出された電圧値を示す検出信号はECU20に伝達される。ECU20には、通信ケーブル19と接続可能な接続端子27を備えている。制御装置としてのECU20は、電圧センサ26から検出信号を受けてリチウムイオンバッテリ10の電圧を取得するほか、取得した電圧と図示しない電流センサから取得した電流とを用いてリチウムイオンバッテリ10の内部抵抗および電池容量を取得する。
一方、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の正極端子14には、電装品やエアコンディショナーなどの負荷31と電気的に接続されている。正極端子14とリチウムイオンバッテリ11の間には、通電と遮断を切り換えるスイッチ装置32が設けられている。スイッチ装置32は、常オフのスイッチ部32Aと通電により励磁されるコイル部32Bと、を有している。スイッチ装置32はECU21の制御により通電と遮断を切り換える。ECU21が通電によりコイル部32Bを励磁すると、スイッチ部32Aがオンに切り換わる。ECU21にはコイル部32Bに通電するための電源21Aが備えられている。
救援車Bには、リチウムイオンバッテリ11の端子間電圧を検出する電圧センサ35が備えられている。電圧センサ35はECU21に接続されており、電圧センサ35により検出された電圧値を示す検出信号はECU21に伝達される。ECU21には、通信ケーブル19と接続可能な接続端子36を備えている。ECU21は、電圧センサ35から検出信号を受けてリチウムイオンバッテリ11の電圧を取得するほか、取得した電圧と図示しない電流センサから取得した電流とを用いてリチウムイオンバッテリ11の内部抵抗および電池容量を取得する。ECU20は、通信ケーブル19を介してECU21から送信されるリチウムイオンバッテリ11の電圧と内部抵抗の情報を取得する。
本実施形態の車両間通電システムは、故障車Aに搭載されているリチウムイオンバッテリ10および救援車Bに搭載されているリチウムイオンバッテリ11を接続するブースタケーブル16を用いて故障車Aの救援を行う。本実施形態の車両間通電システムは、ブースタケーブル16への通電と遮断を切り換えるスイッチ装置25を制御するECU20を備える。ECU20は、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11が予め設定した通電適合条件および次に説明するブースタケーブル16の通電適合条件をそれぞれ満たすとき、ブースタケーブル16への通電を行うようにスイッチ装置25を制御し、ECU21を介してスイッチ装置32を制御する。
次に、ブースタケーブル16の通電適合条件について説明する。ブースタケーブル16の通電適合条件は、ブースタケーブル16を用いて故障車Aの救援を行う際に、ブースタケーブル16への通電を許可するための条件の一つである。リチウムイオンバッテリ10、11が通電適合条件を満たす場合には、ブースタケーブル16に通電され、リチウムイオンバッテリ10、11が通電適合条件を満たさない場合にはブースタケーブル16には通電されない。
故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の電圧を故障車側バッテリ電圧V1とし、リチウムイオンバッテリ10の内部抵抗を故障車側バッテリ抵抗R1とする。さらに、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の電圧を救援車側バッテリ電圧V2とし、リチウムイオンバッテリ11の内部抵抗を救援車側バッテリ抵抗R2とする。ブースタケーブル16をリチウムイオンバッテリ10、11に接続したときにブースタケーブル16に流れると推定される推定ケーブル電流Iは、次式により算出される。
I=|V1−V2|/(R1+R2)
ECU20は、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10において許容可能な電流である故障車側バッテリ許容電流I1を既知の値として取得している。ECU21は、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11において許容可能な電流である救援車側バッテリ許容電流I2を既知の値として取得している。ECU20は、通信ケーブル19を介してECU21から送信される救援車側バッテリ許容電流I2を取得する。
I=|V1−V2|/(R1+R2)
ECU20は、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10において許容可能な電流である故障車側バッテリ許容電流I1を既知の値として取得している。ECU21は、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11において許容可能な電流である救援車側バッテリ許容電流I2を既知の値として取得している。ECU20は、通信ケーブル19を介してECU21から送信される救援車側バッテリ許容電流I2を取得する。
本実施形態の通電適合条件は、ECU20が算出した推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2より小さいことである。つまり、通電適合条件は、以下のとおりである。
I<I1、かつ、I<I2
通電適合条件が満たされる場合には、ECU20は、スイッチ装置25をオンに制御するとともに、通信によりスイッチ装置32をオンに制御する指令をECU21に出す。
I<I1、かつ、I<I2
通電適合条件が満たされる場合には、ECU20は、スイッチ装置25をオンに制御するとともに、通信によりスイッチ装置32をオンに制御する指令をECU21に出す。
次に、本実施形態では、ECU20は、通電適合条件として、ブースタケーブル16の通電の適合性について判別する。ブースタケーブル16の適合性は、ブースタケーブル16の許容電流Ibと推定ケーブル電流Iとを比較することにより判別される。推定ケーブル電流Iが許容電流Ibより小さいとき、ECU20は、適合するブースタケーブル16であると判別する。推定ケーブル電流Iが許容電流Ib以上のとき、ECU20は、不適合のブースタケーブル16であると判別する。このように、本実施形態は、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2より小さいという通電適合条件だけでなく、推定ケーブル電流Iが許容電流Ibより小さいという通電適合条件が設定されている。
次に、本実施形態の車両間通電システムによる故障車Aの救援の手順について説明する。故障車Aはリチウムイオンバッテリ10がエンジンを始動できない状態にある。故障車A、救援車Bのいずれもエンジン停止の状態である。なお、故障車AのECU20の電源20Aは機能する状態にあるとする。
まず、図1に示すように、ブースタケーブル16のうち正極ケーブル17の一方の接続端子17Aを故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の正極端子12に接続する。次に、正極ケーブル17の他方の接続端子17Bを救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の正極端子14に接続する。
次に、負極ケーブル18の一方の接続端子18Aを故障車Aのリチウムイオンバッテリ10の負極端子13に接続し、負極ケーブル18の他方の接続端子18Bを救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の負極端子15に接続する。さらに、通信ケーブル19の一方の接続端子22を、故障車AのECU20と接続されている接続端子27に接続し、通信ケーブル19の他方の接続端子23を、救援車BのECU21と接続されている接続端子36に接続する。
ブースタケーブル16がリチウムイオンバッテリ10、11に接続されても、故障車A、救援車Bのいずれもエンジン停止の状態であり、スイッチ装置25、32はオフであり、ブースタケーブル16への通電は行われない。
通信ケーブル19が接続端子27、36に接続されることにより、故障車AのECU20は、救援車BのECU21と通信を行う。ECU20は、ECU21との通信により、救援車側バッテリ電圧V2、救援車側バッテリ抵抗R2、および救援車側バッテリ許容電流I2を取得する。また、ECU20は、電圧センサ35と図示しない電流センサとから故障車側バッテリ電圧V1および故障車側バッテリ抵抗R1を取得する。なお、ECU20は、故障車側バッテリ許容電流I1を既知の値として取得している。
次に、ECU20は、ブースタケーブル16を介してリチウムイオンバッテリ10とリチウムイオンバッテリ11とを接続した状態にて、通電適合条件を判別する。ECU20は、故障車側バッテリ電圧V1、救援車側バッテリ電圧V2、故障車側バッテリ抵抗R1および救援車側バッテリ抵抗R2に基づいて推定ケーブル電流Iを算出する。ECU20は、算出された推定ケーブル電流Iと、故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2と比較する。ECU20は、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2よりも小さいとき適合条件を満たすと判別し、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1以上または救援車側バッテリ許容電流I2以上のとき通電適合条件を満たさないと判別する。
次に、ECU20は、ブースタケーブル16の許容電流Ibと推定ケーブル電流Iを比較する。推定ケーブル電流Iが許容電流Ibより小さいとき、ECU20は、ブースタケーブル16を適合すると判別し、通電適合条件を満たすと判別する。推定ケーブル電流Iが許容電流Ib以上のとき、ECU20は、ブースタケーブル16を適合しないと判別し、通電適合条件を満たさないと判別する。
ECU20は、通電適合条件を満たすと判別すると、スイッチ装置25をオンに制御するほか、通信ケーブル19を介してECU21に対してスイッチ装置32をオンに制御するように指令を出す。スイッチ装置25、32がオンになると、救援車Bのリチウムイオンバッテリ11からブースタケーブル16を通じて故障車Aのリチウムイオンバッテリ10に電力が供給され、リチウムイオンバッテリ10は充電される。このとき、ブースタケーブル16には、推定ケーブル電流Iに相当する電流が流れる。
次に、救援車Bを始動し、救援車Bの始動後に故障車Aの始動を試みる。故障車Aが始動されたら、ブースタケーブル16をリチウムイオンバッテリ10、11から切り離す。
ところで、ECU20は、通電適合条件を満たさないとき、スイッチ装置25をオンに制御せず、オフを維持するほか、ECU21に対してスイッチ装置32をオンに制御する指令を出さない。従って、ブースタケーブル16は通電されず、リチウムイオンバッテリ10、11の間は通電が遮断されている状態となる。
本実施形態に係る車両間通電システムは、以下の作用効果を奏する。
(1)ブースタケーブル16により接続されている故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11が予め設定した通電適合条件およびブースタケーブル16の通電適合条件をそれぞれ満たすとき、制御装置としてのECU20の制御によりスイッチ装置25、32が通電するようにオンとなり、ブースタケーブル16への通電が行われる。従って、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11にブースタケーブル16を接続しても、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることがないほか、ブースタケーブル16に大電流が流れることなく、故障車Aの救援を行うことができる。
(1)ブースタケーブル16により接続されている故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11が予め設定した通電適合条件およびブースタケーブル16の通電適合条件をそれぞれ満たすとき、制御装置としてのECU20の制御によりスイッチ装置25、32が通電するようにオンとなり、ブースタケーブル16への通電が行われる。従って、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11にブースタケーブル16を接続しても、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることがないほか、ブースタケーブル16に大電流が流れることなく、故障車Aの救援を行うことができる。
(2)ECU20は、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11の推定ケーブル電流Iを算出する。推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2を越えないという通電適合条件を満たすとき、ECU20は、ブースタケーブル16への通電を行うようにスイッチ装置25、32を制御する。従って、リチウムイオンバッテリ10、11にブースタケーブル16を接続しても、ブースタケーブル16に故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2を越える大電流が流れることはなく、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることがない。
(3)ECU20は、通電適合条件として、通信ケーブル19における複数の電線のうち、特定の電線(1番ピン、8番ピン)の通電の有無に基づいてブースタケーブル16の適合性を判別する。このため、ECU20は、通信ケーブル19の特定の電線(1番ピン、8番ピン)の通電の有無に基づいてブースタケーブル16の許容電流Ibを求め、許容電流Ibと推定ケーブル電流Iとを比較してブースタケーブル16の通電の適合性を判別し、通電適合条件を判別することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る車両間通電システムについて説明する。本実施形態は制御装置がブースタケーブルに備えられている点で、第1の実施形態と異なる。本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
次に、第2の実施形態に係る車両間通電システムについて説明する。本実施形態は制御装置がブースタケーブルに備えられている点で、第1の実施形態と異なる。本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図4に示すように、ブースタケーブル40は、正極ケーブル17および負極ケーブル18を備えるほか、通信ケーブル41と、を備えている。通信ケーブル41は、制御装置としてのコントローラ42を備えている。コントローラ42は、通信ケーブル41を介して故障車AのECU20および救援車BのECU21と通信を行う。コントローラ42には、ECU20の電源20Aへ電力供給を可能とする電源42Aが備えられている。
通信ケーブル41は、第1の実施形態の通信ケーブル19と同様に、接続端子22、23を備えている。接続端子22、23は1番ピンP1から9番ピンP9を備える9ピンタイプの接続端子であり、1番ピンP1、8番ピンP8を除く2番ピンP2〜7番ピンP7および9番ピンP9のいずれかのピンを電力供給用としている。つまり、通信ケーブル41の9本の電線には、電力供給を可能とする電力線が含まれている。
コントローラ42は、ECU20との通信により電源20Aへ電力を供給するか否かを判断する。コントローラ42は、ECU20との通信により、リチウムイオンバッテリ10の電圧を取得するほか、通信によりリチウムイオンバッテリ10の内部抵抗および故障車側バッテリ許容電流I1を取得する。コントローラ42は、ECU21との通信により、リチウムイオンバッテリ11の電圧を取得するほか、通信によりリチウムイオンバッテリ11の内部抵抗および救援車側バッテリ許容電流I2を取得する。
本実施形態は、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2より小さいという通電適合条件だけでなく、推定ケーブル電流Iが許容電流Ibより小さいという通電適合条件が設定されている。本実施形態のコントローラ42は、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11が予め設定した通電適合条件およびブースタケーブル40の通電適合条件をそれぞれ満たすとき、ブースタケーブル40への通電を行うようにECU20介してスイッチ装置25を制御し、ECU21を介してスイッチ装置32を制御する。また、故障車AのECU20の電源20Aにおける電力が不足している場合には、コントローラ42は通信ケーブル41を介して電力を電源20Aに供給する。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、故障車Aのリチウムイオンバッテリ10および救援車Bのリチウムイオンバッテリ11にブースタケーブル40を接続しても、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることないほか、ブースタケーブル40に大電流が流れることなく、故障車Aの救援を行うことができる。また、故障車AのECU20の電源20Aが電力不足であっても、通信ケーブル41を介して電源20Aに電力を供給することができる。さらに、ブースタケーブル40に制御装置としてのコントローラ42が備られる場合でも、故障車Aの救援を行うことができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の実施形態では、通電適合条件としてのブースタケーブルの許容電流の判別は、1番ピンおよび8番ピンの通電パターンに基づいたが、これに限らない。例えば、ブースタケーブル16の通信ケーブル19に許容電流に応じた抵抗値が予め設けておき、図5に示すように、制御装置としてのECU20が、通信ケーブル19に設けられている9本の配線のうち、特定の電線S1、S2に通電して電線S1に設けた抵抗Rの電気抵抗値を検出し、検出された電気抵抗値に応じた許容電流を判別してもよい。この場合、通電によって通信ケーブル19の電線S1に設けた抵抗Rの電気抵抗値からブースタケーブル16の許容電流を判別し、通電適合条件を判別することができる。
○ 上記の第1の実施形態では、故障車Aが備えるECU20が制御装置に相当し、上記の第2の実施形態では、ブースタケーブル40が備えるコントローラ42が制御装置に相当したがこの限りではない。例えば、救援車Bが備えるECU21が制御装置に相当してもよく、あるいは、故障車AのECU20および救援車BのECU21が共に制御装置として機能するようにしてもよい。ECU21が制御装置に相当する場合、ECU21は、ECU20との通信により、故障車側バッテリ電圧V1、故障車側バッテリ抵抗R1および故障車側バッテリ許容電流I1を取得する。また、ECU20およびECU21が共に制御装置に相当する場合、ECU20は、ECU21との通信により、救援車側バッテリ電圧V2、救援車側バッテリ抵抗R2および救援車側バッテリ許容電流I2を取得し、ECU21は、ECU20との通信により、故障車側バッテリ電圧V1、故障車側バッテリ抵抗R1および故障車側バッテリ許容電流I1を取得する。
○ 上記の実施形態では、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2より小さいか否かを判別する通電適合条件と、推定ケーブル電流がブースタケーブル16の許容電流Ibより小さいか否かを判別するブースタケーブル16の通電適合条件の両方を判別したが、どちらか一方の通電適合条件のみの判別でもよい。この場合、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることない、または、ブースタケーブル16に大電流が流れることない効果が得られる。
○ 上記の実施形態では、通信ケーブル19は負極ケーブル18と一体化されていたが、正極ケーブル17と一体化されていてもよい。
○ 上記の実施形態では、推定ケーブル電流Iは、I=|V1−V2|/(R1+R2)により算出したが、ブースタケーブル16の抵抗R3を考慮し、I=|V1−V2|/(R1+R2+R3)により算出してもよい。この場合、ブースタケーブル16の抵抗R3を判別する方法として、例えば、図2(b)に示すように、通信ケーブル19に設けられている9本の配線のうちの所定ピンの通電パターンに基づいて抵抗R3を判別する方法や、図5に示すように、通信ケーブル19の所定の電線に設けた抵抗Rの電気抵抗値から抵抗R3を判別する方法が考えられる。
○ 上記の実施形態では、ECU20またはコントローラ42は、リチウムイオンバッテリ10、11の電池容量を取得したが、電池容量を取得しなくてもよい。
○ 上記の第1の実施形態では、故障車Aが備えるECU20が制御装置に相当し、上記の第2の実施形態では、ブースタケーブル40が備えるコントローラ42が制御装置に相当したがこの限りではない。例えば、救援車Bが備えるECU21が制御装置に相当してもよく、あるいは、故障車AのECU20および救援車BのECU21が共に制御装置として機能するようにしてもよい。ECU21が制御装置に相当する場合、ECU21は、ECU20との通信により、故障車側バッテリ電圧V1、故障車側バッテリ抵抗R1および故障車側バッテリ許容電流I1を取得する。また、ECU20およびECU21が共に制御装置に相当する場合、ECU20は、ECU21との通信により、救援車側バッテリ電圧V2、救援車側バッテリ抵抗R2および救援車側バッテリ許容電流I2を取得し、ECU21は、ECU20との通信により、故障車側バッテリ電圧V1、故障車側バッテリ抵抗R1および故障車側バッテリ許容電流I1を取得する。
○ 上記の実施形態では、推定ケーブル電流Iが故障車側バッテリ許容電流I1および救援車側バッテリ許容電流I2より小さいか否かを判別する通電適合条件と、推定ケーブル電流がブースタケーブル16の許容電流Ibより小さいか否かを判別するブースタケーブル16の通電適合条件の両方を判別したが、どちらか一方の通電適合条件のみの判別でもよい。この場合、リチウムイオンバッテリ10、11に過電流が流れることない、または、ブースタケーブル16に大電流が流れることない効果が得られる。
○ 上記の実施形態では、通信ケーブル19は負極ケーブル18と一体化されていたが、正極ケーブル17と一体化されていてもよい。
○ 上記の実施形態では、推定ケーブル電流Iは、I=|V1−V2|/(R1+R2)により算出したが、ブースタケーブル16の抵抗R3を考慮し、I=|V1−V2|/(R1+R2+R3)により算出してもよい。この場合、ブースタケーブル16の抵抗R3を判別する方法として、例えば、図2(b)に示すように、通信ケーブル19に設けられている9本の配線のうちの所定ピンの通電パターンに基づいて抵抗R3を判別する方法や、図5に示すように、通信ケーブル19の所定の電線に設けた抵抗Rの電気抵抗値から抵抗R3を判別する方法が考えられる。
○ 上記の実施形態では、ECU20またはコントローラ42は、リチウムイオンバッテリ10、11の電池容量を取得したが、電池容量を取得しなくてもよい。
10、11 リチウムイオンバッテリ
12、14 正極端子
13、15 負極端子
16、40 ブースタケーブル
17 正極ケーブル
18 負極ケーブル
19、41 通信ケーブル
20 ECU(制御装置としての)
20A 電源
21 ECU
25、32 スイッチ装置
42 コントローラ(制御装置としての)
A 故障車
B 救援車
Ia、Ib、Ic、Id 許容電流
S1、S2 電線
12、14 正極端子
13、15 負極端子
16、40 ブースタケーブル
17 正極ケーブル
18 負極ケーブル
19、41 通信ケーブル
20 ECU(制御装置としての)
20A 電源
21 ECU
25、32 スイッチ装置
42 コントローラ(制御装置としての)
A 故障車
B 救援車
Ia、Ib、Ic、Id 許容電流
S1、S2 電線
Claims (5)
- 故障車に搭載されている故障車バッテリおよび救援車に搭載されている救援車バッテリを接続するブースタケーブルを用いて前記故障車の救援を行う車両間通電システムであって、
前記ブースタケーブルへの通電と遮断を切り換えるスイッチ装置を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記ブースタケーブルを介して前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続した状態にて予め設定した通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御することを特徴とする車両間通電システム。 - 前記ブースタケーブルは、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能とする通信ケーブルを備え、
前記制御装置は、
故障車側バッテリ許容電流と救援車側バッテリ許容電流とを取得し、
故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、
前記推定ケーブル電流が、前記故障車側バッテリ許容電流および前記救援車側バッテリ許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御することを特徴とする請求項1記載の車両間通電システム。 - 前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続する前記ブースタケーブルと、
前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルと、を備え、
前記制御装置は、前記複数の電線のうち、特定の電線の通電の有無に基づいて前記ブースタケーブルの許容電流を検出し、
故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、
前記推定ケーブル電流が、前記ブースタケーブルの許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御することを特徴とする請求項1記載の車両間通電システム。 - 前記故障車バッテリおよび前記救援車バッテリを接続する前記ブースタケーブルと、
前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルと、を備え、
前記制御装置は、前記複数の電線のうち、特定の電線の電気抵抗値に基づいて前記ブースタケーブルの許容電流を検出し、
故障車側バッテリ電圧、故障車側バッテリ抵抗、救援車側バッテリ電圧および救援車側バッテリ抵抗に基づいて、前記ブースタケーブルの推定ケーブル電流を算出し、
前記推定ケーブル電流が、前記ブースタケーブルの許容電流を越えないとする前記通電適合条件を満たすとき、前記ブースタケーブルへの通電を行うように前記スイッチ装置を制御することを特徴とする請求項1記載の車両間通電システム。 - 前記ブースタケーブルに設けられ、前記故障車および前記救援車との間にて通信可能な複数の電線を有する通信ケーブルを備え、
前記複数の電線には、前記制御装置へ電力供給を可能とする電力線が含まれていることを特徴とする請求項1記載の車両間通電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017201680A JP2019073207A (ja) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 車両間通電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017201680A JP2019073207A (ja) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 車両間通電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019073207A true JP2019073207A (ja) | 2019-05-16 |
Family
ID=66543026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017201680A Pending JP2019073207A (ja) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 車両間通電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019073207A (ja) |
-
2017
- 2017-10-18 JP JP2017201680A patent/JP2019073207A/ja active Pending
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