JP2020054044A - Charge control device and charge control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電制御装置及び充電制御方法に関する。 The present invention relates to a charge control device and a charge control method.
電気自動車には並列に接続された複数のバッテリが設けられており、外部に設置されている充電器からこれらのバッテリに対して充電が行われる(例えば、特許文献1を参照)。 An electric vehicle is provided with a plurality of batteries connected in parallel, and these batteries are charged from a charger installed outside (for example, see Patent Document 1).
ところで、複数のバッテリのそれぞれの劣化の速度が、バッテリの使用状態により異なる場合がある。並列に接続された複数のバッテリを同時に充電すると、劣化しているバッテリの電圧値が早く上昇してしまい、劣化しているバッテリに過充電されてしまうという問題がある。 By the way, the speed of deterioration of each of the plurality of batteries may be different depending on the use state of the batteries. When a plurality of batteries connected in parallel are charged at the same time, the voltage value of the deteriorated battery quickly increases, and there is a problem that the deteriorated battery is overcharged.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、バッテリに対する過充電を抑制することができる充電制御装置及び充電制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a charge control device and a charge control method capable of suppressing overcharging of a battery.
本発明の第1の態様に係る充電制御装置は、並列に接続された複数のバッテリと、前記複数のバッテリのそれぞれと前記複数のバッテリを充電する充電器との間に設けられ、複数のバッテリのそれぞれを前記充電器に電気的に接続させるか否かを切り替える複数の切替回路とを備えた車両に設けられる充電制御装置であって、前記複数のバッテリのそれぞれへの充電量を特定する充電量特定部と、前記複数のバッテリのそれぞれの電圧値を特定する電圧値特定部と、前記切替回路を制御することにより、前記複数のバッテリのいずれか1つを順番に前記充電器に電気的に接続させ、前記充電量特定部が特定する充電量に基づいて、前記複数のバッテリのそれぞれに所定電力量ずつ充電させ、前記電圧値特定部が特定した前記充電器に接続されている前記バッテリの電圧値と、前記充電器に接続されていない前記バッテリの電圧値との差が所定の閾値以上になると、前記切替回路を制御することにより、充電中の前記バッテリを前記充電器から切り離し、前記充電器に接続されていない前記バッテリのいずれか1つを前記充電器に電気的に接続させる充電制御部と、を備える。 A charging control device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of batteries connected in parallel, and a plurality of batteries provided between each of the plurality of batteries and a charger for charging the plurality of batteries. A plurality of switching circuits for switching whether or not each of the plurality of batteries is electrically connected to the charger. An amount specifying unit, a voltage value specifying unit that specifies a voltage value of each of the plurality of batteries, and controlling the switching circuit to electrically connect any one of the plurality of batteries to the charger in order. And based on the charge amount specified by the charge amount specifying unit, each of the plurality of batteries is charged by a predetermined amount of power, and connected to the charger specified by the voltage value specifying unit. When the difference between the voltage value of the battery and the voltage value of the battery not connected to the charger is equal to or greater than a predetermined threshold value, the switching circuit is controlled to control the charging of the battery. And a charging control unit that disconnects one of the batteries not connected to the charger and electrically connects the battery to the charger.
前記充電制御部は、前記複数のバッテリのそれぞれに所定電力量ずつ充電させる充電制御を繰り返してもよい。
前記充電制御部は、前記充電器の種別に基づいて前記所定電力量を変化させてもよい。
The charge control unit may repeat charge control for charging each of the plurality of batteries by a predetermined amount of power.
The charging control unit may change the predetermined power amount based on a type of the charger.
本発明の第2の態様に係る充電制御方法は、並列に接続された複数のバッテリと、前記複数のバッテリのそれぞれと前記複数のバッテリを充電する充電器との間に設けられ、複数のバッテリのそれぞれを前記充電器に電気的に接続させるか否かを切り替える複数の切替回路とを備えた車両に設けられるコンピュータが実行する、前記複数のバッテリのそれぞれへの充電量を特定するステップと、前記複数のバッテリのそれぞれの電圧値を特定するステップと、前記切替回路を制御することにより、前記複数のバッテリのいずれか1つを順番に前記充電器に電気的に接続させ、前記充電量を特定するステップにおいて特定された充電量に基づいて、前記複数のバッテリのそれぞれに所定電力量ずつ充電させ、前記電圧値を特定するステップにおいて特定された前記充電器に接続されている前記バッテリの電圧値と、前記充電器に接続されていない前記バッテリの電圧値との差が所定の閾値以上になると、前記切替回路を制御することにより、充電中の前記バッテリを前記充電器から切り離し、前記充電器に接続されていない前記バッテリのいずれか1つを前記充電器に電気的に接続させるステップと、を備える。 A charging control method according to a second aspect of the present invention includes a plurality of batteries connected in parallel, and a plurality of batteries provided between each of the plurality of batteries and a charger for charging the plurality of batteries. Executing a computer provided in a vehicle having a plurality of switching circuits that switch whether to electrically connect each of the plurality of the chargers, and specifying a charge amount for each of the plurality of batteries, Specifying the respective voltage values of the plurality of batteries, and controlling the switching circuit to electrically connect any one of the plurality of batteries to the charger in order, and In the step of causing the plurality of batteries to be charged by a predetermined amount of power based on the amount of charge specified in the specifying step, and the step of specifying the voltage value, Controlling the switching circuit when a difference between a voltage value of the battery connected to the charger specified in the above and a voltage value of the battery not connected to the charger becomes equal to or more than a predetermined threshold value. Disconnecting the battery being charged from the charger, and electrically connecting any one of the batteries not connected to the charger to the charger.
本発明によれば、バッテリに対する過充電を抑制することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exists an effect that overcharge with respect to a battery can be suppressed.
[車両用電力システムSの概要]
図1は、本実施形態に係る車両用電力システムSの構成を示す図である。車両用電力システムSは車両に実装され、車両に搭載されているモータ部5に電力を供給するために用いられる。限定はしないが、本実施形態に係る車両用電力システムSは、バスやトラック等の大型の電気自動車に好適に用いられる。
[Overview of Vehicle Power System S]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle power system S according to the present embodiment. The vehicle power system S is mounted on a vehicle and is used to supply power to a motor unit 5 mounted on the vehicle. Although not limited, the vehicle power system S according to the present embodiment is suitably used for large electric vehicles such as buses and trucks.
車両用電力システムSは、複数のバッテリ1(バッテリ1A〜1C)と、充電器20と接続される接続部2と、複数のリレー回路3(リレー回路3A〜3C)と、リレー回路4と、モータ部5と、充電制御装置10とを備える。
The vehicle power system S includes a plurality of batteries 1 (
複数のバッテリ1は、並列に接続されている。複数のリレー回路3のそれぞれは、バッテリ1と、接続部2に接続された充電器20との間に設けられている。図1に示す例では、リレー回路3Aは、バッテリ1Aと接続部2との間に設けられており、リレー回路3Bは、バッテリ1Bと接続部2との間に設けられており、リレー回路3Cは、バッテリ1Cと接続部2との間に設けられている。複数のリレー回路3は、充電制御装置10の制御に従って、バッテリ1を充電器20に電気的に接続させるか否かを切り替える。
The plurality of
リレー回路4は、バッテリ1とモータ部5との間に設けられている。リレー回路4は、充電制御装置10の制御に従って、バッテリ1とモータ部5とを電気的に接続させるか否かを切り替える。
モータ部5は、例えば、モータ制御部(不図示)やモータ(不図示)を備え、リレー回路4を介してバッテリ1から供給される電力により動作する。
The relay circuit 4 is provided between the
The motor unit 5 includes, for example, a motor control unit (not shown) and a motor (not shown), and operates by power supplied from the
充電制御装置10は、充電施設に設置されている充電器20が接続部2に接続され、複数のバッテリ1に充電を行う場合に、複数のリレー回路3を制御することにより、複数のバッテリ1のいずれか1つを順番に充電器20に接続させ、所定電力量ずつ充電させる。充電制御装置10は、充電器20に接続されているバッテリ1の充電中に、当該バッテリ1の電圧値と、充電器20に接続されていないバッテリ1の電圧値との差が所定の閾値以上になると、複数のリレー回路3を制御することにより、充電中のバッテリ1を充電器から切り離すとともに、充電器20に接続されていないバッテリのいずれか1つを充電器20に電気的に接続させる。
The
劣化しているバッテリ1を充電すると、劣化していないバッテリ1を充電する場合に比べて電圧値が早く上昇してしまう。これに対し、本実施形態に係る充電制御装置10は、所定電力量の充電が完了する前に電圧値が早期に上昇するバッテリ1に対する充電を停止し、他のバッテリ1への充電に切り替えるので、電圧値が早期に上昇するバッテリ1に対する過充電を抑制することができる。
When the degraded
[充電制御装置10の構成]
続いて、充電制御装置10の構成について説明する。図2は、充電制御装置10の構成を示す図である。充電制御装置10は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、図2に示すように、記憶部11と、制御部12とを備える。
[Configuration of Charge Control Device 10]
Next, the configuration of the
記憶部11は、例えば、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)である。記憶部11は、制御部12を機能させるための各種のプログラムを記憶する。
The
制御部12は、図示しないCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部12は、記憶部11に記憶されているプログラムを実行することにより、充電量特定部121、電圧値特定部122及び充電制御部123として機能する。
The
充電量特定部121は、複数のバッテリ1のそれぞれへの充電量を特定する。例えば、複数のバッテリ1に接続されている線路には電流計(不図示)が接続されている。充電量特定部121は、接続部2に充電器20が接続され、複数のバッテリ1のそれぞれへの充電が行われている場合に、当該電流計が測定した電流値に基づいて、複数のバッテリ1のそれぞれへの充電量を特定する。なお、本実施形態において充電量特定部121は、電流計が測定した電流値に基づいて充電量を特定することとしたが、これに限らず、他の手法により充電量を特定してもよい。
The charge
電圧値特定部122は、複数のバッテリ1のそれぞれの電圧値を特定する。例えば、複数のバッテリ1には電圧計(不図示)が接続されている。電圧値特定部122は、当該電圧計が測定した電圧値を取得することにより、複数のバッテリ1のそれぞれの電圧値を特定する。
Voltage
充電制御部123は、複数のバッテリ1のそれぞれへの充電を制御する。まず、充電制御部123は、接続部2に充電器20が接続されたことを示す情報を接続部2から取得すると、リレー回路4を制御し、充電器20及び複数のバッテリ1と、モータ部5とを切り離す。
The
続いて、充電制御部123は、リレー回路3を制御することにより、複数のバッテリ1のいずれか1つを順番に充電器20に電気的に接続させ、充電量特定部121が特定する充電量に基づいて、複数のバッテリ1のそれぞれに所定電力量ずつ充電させる。充電制御部123は、複数のバッテリ1のそれぞれに所定電力量ずつ充電させる充電制御を複数回繰り返すことにより、複数のバッテリ1の電圧値が所定の電圧値に達するまで充電を行う。
Subsequently, the
具体的には、充電制御部123は、電圧値特定部122が特定した複数のバッテリ1の電圧値に基づいて、最も電圧値が低いバッテリ1を特定する。充電制御部123は、複数のリレー回路3のそれぞれを制御し、最も電圧値が低いバッテリ1と接続部2とを電気的に接続させるとともに、他のバッテリ1と接続部2とを切り離す。続いて、充電制御部123は、接続部2を制御することにより、接続部2に接続されている充電器20から、接続部2に電気的に接続されているバッテリ1に所定電力量の電力を充電する。
Specifically, the
例えば、充電制御部123は、初めに充電するバッテリ1の電圧値が所定値上昇するまで充電を行う。充電制御部123は、当該バッテリ1の電圧値が所定値上昇するまでの間に、充電量特定部121が特定した当該バッテリ1への充電量を所定電力量とする。そして、充電制御部123は、以降に充電する対象のバッテリ1に、当該所定電力量の電力を充電する。
For example, the charging
ここで、充電制御部123は、取得した充電器20の種別を示す情報に基づいて所定電力量を変化させてもよい。この場合、充電制御部123は、接続部2から、当該接続部2に接続されている充電器20の種別を示す情報を取得する。充電器20の種別は、充電器20の充電速度を示しており、高速充電を示す種別、普通充電を示す種別が含まれる。充電制御部123は、取得した充電器20の種別を示す情報が示す充電速度が大きいほど、充電を開始したときに所定電力量を特定する場合に用いた所定値を高くすることにより、所定電力量を大きくする。
Here, the charging
例えば、高速充電が可能な充電器20により充電を行う場合、バッテリ1の電圧が短時間で上昇し、所定値を著しく超えてしまうことがある。これに対し、充電制御装置10は、充電器20の種別に応じて、充電を開始したときに所定電力量を特定する場合に用いた所定値を適切な値に設定することができる。
For example, when charging is performed by the
充電制御部123は、充電器20に電気的に接続されているバッテリ1に充電している場合に、電圧値特定部122が特定した当該バッテリ1の電圧値と、充電器20に電気的に接続されていないバッテリ1の電圧値のうち最も低い電圧値とを比較する。そして、充電制御部123は、充電器20に接続されているバッテリ1の電圧値と、充電器20に接続されていないバッテリ1の電圧値のうち、最も低い電圧値との差が所定の閾値以上になると、複数のリレー回路3を制御することにより、充電中のバッテリ1を充電器20から切り離す。ここで、所定の閾値は、充電制御部123が、充電を開始したときに所定電力量を特定する場合に用いた所定値よりも大きい値であるものとする。
When charging the
そして、充電制御部123は、充電器20に電気的に接続されていないバッテリ1のいずれか1つを、接続部2を介して充電器20に電気的に接続させる。例えば、充電制御部123は、充電器20に電気的に接続されていないバッテリ1のうち、最も低い電圧値のバッテリ1を、接続部2を介して充電器20に電気的に接続させる。その後、充電制御部123は、充電器20に電気的に接続されているバッテリ1に所定電力量の電力を充電する。
Then, the charging
充電制御部123は、複数のバッテリ1のそれぞれの電圧値が所定の電圧値に達すると充電を停止する。充電制御部123は、充電を停止した後、接続部2と充電器20との接続が解除されたことを示す情報を接続部2から取得すると、リレー回路3及びリレー回路4を制御し、複数のバッテリ1のそれぞれをモータ部5に電気的に接続させる。
The
[充電制御装置10における処理の流れ]
続いて、充電制御装置10における処理の流れについて説明する。図3は、本実施形態に係る充電制御装置10が複数のバッテリ1を充電するときの処理の流れを示すフローチャートである。
[Process Flow in Charge Control Device 10]
Subsequently, a flow of processing in the charging
まず、充電制御部123は、充電器20が接続部2に接続されたか否かを判定する(S1)。充電制御部123は、充電器20が接続部2に接続されたと判定すると、S2に処理を移し、充電器20が接続部2に接続されていないと判定すると、S1を再実行する。
First, the charging
続いて、充電制御部123は、接続部2に充電器20が接続されたと判定すると、リレー回路4を制御し、充電器20及び複数のバッテリ1と、モータ部5とを切り離す(S2)。
Subsequently, when determining that the
続いて、充電制御部123は、複数のリレー回路3を制御し、最も電圧値が低い1つのバッテリ1を、接続部2を介して充電器20に電気的に接続させる(S3)。
続いて、充電制御部123は、接続部2を制御することにより、充電器20に電気的に接続されているバッテリ1への充電を開始する(S4)。
Subsequently, the charging
Subsequently, the charging
続いて、充電制御部123は、充電器20に電気的に接続されているバッテリ1の電圧値と、充電器20に電気的に接続されていないバッテリ1の電圧値のうち最も低い電圧値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する(S5)。充電制御部123は、電圧値の差が所定の閾値以上であると判定すると、S7に処理を移し、電圧値の差が所定の閾値未満であると判定すると、S6に処理を移す。
Subsequently, the charging
続いて、充電制御部123は、充電量特定部121が特定した充電量に基づいて、充電器20に電気的に接続されているバッテリ1に所定電力量の充電が済んだか否かを判定する(S6)。充電制御部123は、所定電力量の充電が済んだと判定すると、S7に処理を移し、所定電力量の充電が済んでいないと判定すると、S5に処理を移す。
Subsequently, the
続いて、充電制御部123は、全てのバッテリ1の電圧値が所定の電圧値以上であるか否かを判定する(S7)。充電制御部123は、全てのバッテリ1の電圧値が所定の電圧値以上であると判定すると、S9に処理を移し、全てのバッテリ1の電圧値が所定の電圧値以上ではないと判定すると、S8に処理を移す。
Subsequently, the
S8において、充電制御部123は、接続部2と充電器20との接続が解除されたか否かを判定する。充電制御部123は、接続が解除されたと判定すると、S10に処理を移し、接続が解除されていないと判定すると、S3に処理を移す。
In S8, the charging
S9において、充電制御部123は、接続部2と充電器20との接続が解除されたか否かを判定する。充電制御部123は、接続が解除されたと判定すると、S10に処理を移し、接続が解除されていないと判定すると、S9を再実行する。
In S9, the charging
S10において、充電制御部123は、複数のリレー回路3と、リレー回路4とを制御することにより、複数のバッテリ1とモータ部5とを電気的に接続させる(S10)。
In S10, the charging
[本実施形態における効果]
以上説明したように、本実施形態に係る充電制御装置10は、複数のリレー回路3を制御することにより、複数のバッテリ1のいずれか1つを順番に充電器20に電気的に接続させ、複数のバッテリ1のそれぞれに所定電力量ずつ充電させ、充電器20に接続されているバッテリ1の電圧値と、充電器20に接続されていないバッテリ1の電圧値との差が所定の閾値以上になると、リレー回路3を制御することにより、充電中のバッテリ1を充電器20から切り離し、充電器20に接続されていないバッテリ1のいずれか1つを充電器20に電気的に接続させる。
[Effects in the present embodiment]
As described above, the charging
このようにすることで、充電制御装置10は、所定電力量の充電が完了する前に電圧値が早期に上昇するバッテリ1に対する充電を停止し、他のバッテリ1への充電に切り替えるので、電圧値が早期に上昇するバッテリ1に対する過充電を抑制することができる。
By doing so, the charging
また、充電制御装置10は、複数のバッテリ1のそれぞれに所定電力量ずつ充電させる充電制御を複数回繰り返すことにより、複数のバッテリ1の電圧値が所定の電圧値に達するまで充電を行う。このようにすることで、充電制御装置10は、充電途中で接続部2と充電器20との接続が解除された場合であっても、複数のバッテリ1のそれぞれの電圧差が所定の閾値未満とすることができる。
In addition, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。 As described above, the present invention has been described using the embodiment, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist. is there. For example, the specific embodiment of the dispersion / integration of the apparatus is not limited to the above embodiment, and all or a part of the apparatus may be functionally or physically dispersed / integrated in an arbitrary unit. Can be. Further, new embodiments that are generated by arbitrary combinations of the plurality of embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment caused by the combination has the effect of the original embodiment.
1 バッテリ
2 接続部
3 リレー回路
4 リレー回路
5 モータ部
10 充電制御装置
11 記憶部
12 制御部
121 充電量特定部
122 電圧値特定部
123 充電制御部
20 充電器
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記複数のバッテリのそれぞれへの充電量を特定する充電量特定部と、
前記複数のバッテリのそれぞれの電圧値を特定する電圧値特定部と、
前記切替回路を制御することにより、前記複数のバッテリのいずれか1つを順番に前記充電器に電気的に接続させ、前記充電量特定部が特定する充電量に基づいて、前記複数のバッテリのそれぞれに所定電力量ずつ充電させ、前記電圧値特定部が特定した前記充電器に接続されている前記バッテリの電圧値と、前記充電器に接続されていない前記バッテリの電圧値との差が所定の閾値以上になると、前記切替回路を制御することにより、充電中の前記バッテリを前記充電器から切り離し、前記充電器に接続されていない前記バッテリのいずれか1つを前記充電器に電気的に接続させる充電制御部と、
を備える充電制御装置。 A plurality of batteries connected in parallel, and a battery provided between each of the plurality of batteries and a charger for charging the plurality of batteries; and whether or not each of the plurality of batteries is electrically connected to the charger. A charge control device provided in a vehicle including a plurality of switching circuits that switch between
A charge amount specifying unit that specifies a charge amount for each of the plurality of batteries;
A voltage value specifying unit that specifies a voltage value of each of the plurality of batteries;
By controlling the switching circuit, one of the plurality of batteries is electrically connected to the charger in order, and based on the amount of charge specified by the charge amount specifying unit, the number of the plurality of batteries Each of them is charged by a predetermined amount of power, and the difference between the voltage value of the battery connected to the charger specified by the voltage value specifying unit and the voltage value of the battery not connected to the charger is determined by a predetermined amount. When the threshold value is equal to or greater than the threshold value, by controlling the switching circuit, the battery being charged is disconnected from the charger, and one of the batteries not connected to the charger is electrically connected to the charger. A charge control unit to be connected;
A charge control device comprising:
請求項1に記載の充電制御装置。 The charge control unit repeats charge control for charging each of the plurality of batteries by a predetermined amount of power,
The charge control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の充電制御装置。 The charging control unit changes the predetermined power amount based on a type of the charger,
The charging control device according to claim 1.
前記複数のバッテリのそれぞれへの充電量を特定するステップと、
前記複数のバッテリのそれぞれの電圧値を特定するステップと、
前記切替回路を制御することにより、前記複数のバッテリのいずれか1つを順番に前記充電器に電気的に接続させ、前記充電量を特定するステップにおいて特定された充電量に基づいて、前記複数のバッテリのそれぞれに所定電力量ずつ充電させ、前記電圧値を特定するステップにおいて特定された前記充電器に接続されている前記バッテリの電圧値と、前記充電器に接続されていない前記バッテリの電圧値との差が所定の閾値以上になると、前記切替回路を制御することにより、充電中の前記バッテリを前記充電器から切り離し、前記充電器に接続されていない前記バッテリのいずれか1つを前記充電器に電気的に接続させるステップと、
を備える充電制御方法。
A plurality of batteries connected in parallel, and a battery provided between each of the plurality of batteries and a charger for charging the plurality of batteries; and whether or not each of the plurality of batteries is electrically connected to the charger. A computer provided in a vehicle including a plurality of switching circuits for switching between the two is executed.
Identifying a charge amount for each of the plurality of batteries;
Identifying respective voltage values of the plurality of batteries;
By controlling the switching circuit, one of the plurality of batteries is electrically connected to the charger in order, and the plurality of batteries are determined based on the amount of charge specified in the step of specifying the amount of charge. Each of the batteries is charged by a predetermined amount of power, the voltage value of the battery connected to the charger specified in the step of specifying the voltage value, and the voltage of the battery not connected to the charger When the difference from the value is equal to or greater than a predetermined threshold, by controlling the switching circuit, the battery being charged is disconnected from the charger, and any one of the batteries not connected to the charger is disconnected from the battery. Electrically connecting to the charger;
A charge control method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018178901A JP2020054044A (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | Charge control device and charge control method |
Applications Claiming Priority (1)
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