JP2021061676A - Charge control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される電池の充電を制御する充電制御装置に関する。 The present invention relates to a charge control device that controls charging of a battery mounted on a vehicle.
充電制御装置として、電池の使用時間が増加するほど、電池の充電率(電池Bの満充電容量に対する現在の容量の割合[%])の制御範囲の上限値である満充電判定閾値を上昇させるものがある。この充電制御装置によれば、電池の使用時間の増加に伴う電池の劣化により電池の満充電容量が減少しても、車両の走行可能距離の変化を小さくすることできるため、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。関連する技術として、特許文献1がある。
As a charge control device, as the battery usage time increases, the full charge determination threshold value, which is the upper limit of the control range of the battery charge rate (the ratio of the current capacity to the full charge capacity of the battery B [%]), is increased. There is something. According to this charge control device, even if the full charge capacity of the battery decreases due to the deterioration of the battery due to the increase in the usage time of the battery, the change in the mileage of the vehicle can be reduced, which is convenient for the user. The decrease can be suppressed.
ところで、車両の使用形態が変わると、電池の単位使用時間あたりの電池の満充電容量の減少幅が変わる。例えば、車両が週末のみ使用される場合から車両が毎日使用される場合に変化すると、単位時間あたりの電池の充電回数が増えるため、電池の単位使用時間あたりの電池の満充電容量の減少幅が大きくなる。 By the way, when the usage pattern of the vehicle changes, the amount of decrease in the full charge capacity of the battery per unit usage time of the battery changes. For example, if the vehicle is used only on weekends and the vehicle is used every day, the number of times the battery is charged per unit time increases, so the amount of decrease in the full charge capacity of the battery per unit usage time of the battery increases. growing.
そのため、上記充電制御装置では、車両の使用形態が変化した場合、電池の使用時間の増加に伴って車両の走行可能距離が変化し、ユーザの利便性が低下するおそれがある。例えば、車両の使用形態が変化することにより、電池の単位使用時間あたりの電池の満充電容量の減少幅が、電池の単位使用時間あたりの満充電判定閾値の上昇幅より大きくなると、電池の使用時間の増加に伴って車両の走行可能距離が短くなり、ユーザが想定する走行可能距離を確保できなくなるおそれがある。 Therefore, in the above-mentioned charge control device, when the usage pattern of the vehicle changes, the mileage of the vehicle changes as the battery usage time increases, which may reduce the convenience of the user. For example, when the usage pattern of the vehicle changes and the decrease in the full charge capacity of the battery per unit usage time of the battery becomes larger than the increase in the full charge determination threshold per unit usage time of the battery, the battery is used. As the time increases, the mileage of the vehicle becomes shorter, and the mileage expected by the user may not be secured.
本発明の一側面に係る目的は、ユーザの利便性の低下を抑制することが可能な充電制御装置を提供することである。 An object of one aspect of the present invention is to provide a charge control device capable of suppressing a decrease in user convenience.
本発明に係る一つの形態である充電制御装置は、電池の使用量の増加に伴う満充電判定閾値の上昇の推移が車両の使用形態毎に記憶される記憶部と、車両の使用形態を判定する判定部と、記憶部に記憶される複数の推移のうち、判定部により判定される使用形態に対応する推移を選択する選択部と、選択部により選択される推移を参照して、電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求め、電池の充電量が、その求めた満充電判定閾値以上になるまで電池を充電する充電制御部とを備える。 The charge control device, which is one embodiment of the present invention, determines a storage unit that stores the transition of an increase in the full charge determination threshold value as the battery usage increases for each vehicle usage pattern, and a vehicle usage pattern. Of the plurality of transitions stored in the determination unit and the storage unit, the selection unit for selecting the transition corresponding to the usage pattern determined by the determination unit, and the transition selected by the selection unit are referred to. It is provided with a charge control unit that obtains a full charge determination threshold value corresponding to the usage amount and charges the battery until the charge amount of the battery becomes equal to or higher than the obtained full charge determination threshold value.
これにより、車両の使用形態に対応する最適な満充電判定閾値により電池を充電することができるため、車両の使用形態の変化に伴って車両の走行可能距離が変化することを抑制することができ、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。 As a result, the battery can be charged with the optimum full charge determination threshold value corresponding to the usage pattern of the vehicle, so that it is possible to suppress the change in the mileage of the vehicle due to the change in the usage pattern of the vehicle. , It is possible to suppress a decrease in user convenience.
また、車両の使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合に対応する第1の推移は、車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に対応する第2の推移に比べて、電池の単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅を大きくしてもよい。 In addition, the first transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is taxi or ride sharing is the unit usage of the battery as compared with the second transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is not taxi or ride sharing. The increase range of the full charge determination threshold value may be increased.
車両の使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合、車両の使用形態がタクシーまたはライドシェアでない場合に比べて、電池の単位使用量あたりの満充電容量の減少幅が大きくなる。そのため、車両の使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合、車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に比べて、電池の単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅を大きくすることにより、電池の使用量の増加に伴って車両の走行可能距離が短くなることを低減することができるため、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。 When the vehicle usage pattern is taxi or ride sharing, the amount of decrease in the full charge capacity per unit usage of the battery is larger than that when the vehicle usage pattern is not taxi or ride sharing. Therefore, when the usage pattern of the vehicle is taxi or ride sharing, the increase range of the full charge determination threshold per unit usage of the battery is increased as compared with the case where the usage pattern of the vehicle is not taxi or ride sharing. Since it is possible to reduce the shortening of the mileage of the vehicle as the amount of batteries used increases, it is possible to suppress a decrease in user convenience.
また、充電制御部は、車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合からタクシーまたはライドシェアである場合に切り替わると、第2の推移に示される満充電判定閾値を、第1の推移に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に減少させた後、第1の推移を参照して、電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求めるように構成してもよい。 Further, when the charge control unit switches from the case where the vehicle usage mode is not taxi or ride share to the case where the vehicle is taxi or ride share, the full charge determination threshold value shown in the second transition is shown in the first transition. After gradually reducing the threshold value until it matches the full charge determination threshold value, the full charge determination threshold value corresponding to the battery usage may be obtained with reference to the first transition.
これにより、車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合からタクシーまたはライドシェアである場合に切り替わっても、満充電判定閾値が徐々に減少するため、車両の走行可能距離が急峻に変化することを抑制することができ、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。 As a result, even if the vehicle usage pattern is switched from a taxi or rideshare to a taxi or rideshare, the full charge judgment threshold gradually decreases, so that the mileage of the vehicle changes sharply. It can be suppressed, and it is possible to reduce the user's feeling of discomfort.
また、車両の使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合に対応する第3の推移は、車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に対応する第4の推移に比べて、満充電判定閾値を大きくしてもよい。 In addition, the third transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is car sharing or rental car sets the full charge determination threshold value as compared with the fourth transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is not car sharing or rental car. It may be increased.
車両の使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合、ユーザが同じ車両を連続して使用することが比較的少ないため、車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に比べて、満充電判定閾値を大きくすることで電池の使用量の増加に伴って車両の走行可能距離が短くなっても、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。 When the vehicle usage pattern is car sharing or rental car, it is relatively rare for the user to use the same vehicle continuously, so the full charge judgment threshold is set as compared with the case where the vehicle usage pattern is not car sharing or rental car. By increasing the size, even if the mileage of the vehicle becomes shorter as the amount of battery used increases, it is possible to reduce the user's feeling of discomfort.
また、充電制御部は、車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合からカーシェアまたはレンタカーである場合に切り替わると、第4の推移に示される満充電判定閾値を、第3の推移に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に上昇させた後、第3の推移を参照して、電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求めるように構成してもよい。 Further, when the charge control unit switches from the case where the vehicle usage pattern is not car sharing or rent-a-car to the case where the vehicle is car-sharing or rent-a-car, the full charge determination threshold value shown in the fourth transition is shown in the third transition. After gradually increasing the threshold value until it matches the full charge determination threshold value, the full charge determination threshold value corresponding to the battery usage may be obtained with reference to the third transition.
これにより、車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合からカーシェアまたはレンタカーである場合に切り替わっても、満充電判定閾値が徐々に上昇するため、車両の走行可能距離が急峻に変化することを抑制することができ、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。 As a result, even if the vehicle usage pattern is switched from car-sharing or rent-a-car to car-sharing or rent-a-car, the full charge judgment threshold gradually increases, so that the mileage of the vehicle changes sharply. It can be suppressed, and it is possible to reduce the user's feeling of discomfort.
本発明によれば、車両に搭載される電池の充電を制御する充電制御装置において、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。 According to the present invention, in a charge control device that controls charging of a battery mounted on a vehicle, it is possible to suppress a decrease in user convenience.
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、実施形態の充電制御装置を含む電池パックの一例を示す図である。
Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a battery pack including the charge control device of the embodiment.
図1に示す電池パックBPは、プラグインハイブリッド車または電気自動車などの車両Veに搭載され、充電制御装置1(電池ECU(Electronic Control Unit))の他に、電池Bと、電流計2と、温度計3と、スイッチSW1、SW2と、監視ECU4とを備える。なお、車両Veとしては、プラグインハイブリッド車または電気自動車に限られず、例えば、電動フォークリフト等の産業車両であってもよい。
The battery pack BP shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle Ve such as a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle, and in addition to the charge control device 1 (battery ECU (Electronic Control Unit)), a battery B, a
車両Veは、電池パックBPの他に、車両Veの走行用のモータMと、モータMを駆動するインバータ回路Invと、インバータ回路Invの動作を制御するとともに車両Veの外部に設けられる充電器Chと通信を行う車両ECU5とを備える。 In addition to the battery pack BP, the vehicle Ve controls the operation of the motor M for traveling of the vehicle Ve, the inverter circuit Inv for driving the motor M, and the inverter circuit Inv, and the charger Ch provided outside the vehicle Ve. It is provided with a vehicle ECU 5 that communicates with the vehicle.
インバータ回路Invは、スイッチを備え、そのスイッチが繰り返しオン、オフすることにより、電池Bから供給される直流電力を交流電力に変換してモータMに供給する。また、インバータ回路Invは、スイッチが繰り返しオン、オフすることにより、モータMから供給される交流電力(回生電力)を直流電力に変換して電池Bに供給する。 The inverter circuit Inv includes a switch, and when the switch is repeatedly turned on and off, the DC power supplied from the battery B is converted into AC power and supplied to the motor M. Further, the inverter circuit Inv converts the AC power (regenerated power) supplied from the motor M into DC power and supplies it to the battery B by repeatedly turning the switch on and off.
車両ECU5は、インバータ回路Invのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を変化させることにより、電池Bからインバータ回路Invに供給される電力またはインバータ回路Invから電池Bに供給される電力を制御する。車両ECU5の機能を充電制御装置1の機能に含ませて充電制御装置1と車両ECU5とを統合し、その統合後の充電制御装置1を車両Veに設けてもよい。
The
電池Bは、1つ以上のリチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池により構成される。なお、電池Bの劣化の原因としては、充電または放電が繰り返されること、過充電状態または過放電状態で長時間放置されること、高温または低温の環境で長時間放置されることなどが挙げられ、電池Bの使用量が増加するほど劣化が進み、電池Bの満充電容量が減少するものとする。また、電池Bの満充電容量が減少すると、車両Veの走行可能距離が減少するものとする。なお、使用量は、電池Bの製造時から現在までの使用時間[年]、電池Bの製造時から現在までに電池Bへ流れた充電電流量[Ah]、電池Bの製造時から現在までに電池Bから流れた放電電流量[Ah]、または、電池Bの製造時から現在までの車両Veの走行距離[km]とする。 Battery B is composed of one or more secondary batteries such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The causes of deterioration of the battery B include repeated charging and discharging, being left in an overcharged or overdischarged state for a long time, and being left in a high or low temperature environment for a long time. As the amount of battery B used increases, the deterioration progresses, and the full charge capacity of battery B decreases. Further, when the full charge capacity of the battery B decreases, the mileage of the vehicle Ve is assumed to decrease. The usage amount is the usage time [year] from the time of manufacture of battery B to the present, the amount of charging current [Ah] flowing to battery B from the time of manufacture of battery B to the present, and the amount of charge from the time of manufacture of battery B to the present. Let it be the amount of discharge current [Ah] flowing from the battery B, or the mileage [km] of the vehicle Ve from the time of manufacture of the battery B to the present.
電流計2は、シャント抵抗などにより構成され、電池Bに流れる電流を検出し、その検出した電流を監視ECU4に送る。
The
温度計3は、サーミスタなどにより構成され、電池Bの温度を検出し、その検出した温度を監視ECU4に送る。
The
監視ECU4は、プロセッサや記憶部などを備えて構成され、電池Bの電圧を検出する。また、監視ECU4は、CAN(Controller Area Network)通信などを用いて、検出した電圧、電流計2により検出された電流、及び温度計3により検出された温度を充電制御装置1に送信する。
The monitoring ECU 4 is configured to include a processor, a storage unit, and the like, and detects the voltage of the battery B. Further, the monitoring ECU 4 transmits the detected voltage, the current detected by the
スイッチSW1、SW2は、それぞれ、半導体リレー(例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))または電磁式リレーなどにより構成される。スイッチSW1の一方端は電流計2を介して電池Bのマイナス端子に接続され、スイッチSW1の他方端はインバータ回路Invのマイナス入力端子に接続されている。スイッチSW2の一方端はスイッチSW1及び電流計2を介して電池Bのマイナス端子に接続され、スイッチSW2の他方端は充電器Chのマイナス出力端子に接続されている。なお、スイッチSW1の一方端が電池Bのプラス端子に接続され、スイッチSW1の他方端がインバータ回路Invのプラス入力端子に接続され、スイッチSW2の一方端がスイッチSW1を介して電池Bのプラス端子に接続され、スイッチSW2の他方端が充電器Chのプラス出力端子に接続されていてもよい。
The switches SW1 and SW2 are each composed of a semiconductor relay (for example, MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)) or an electromagnetic relay. One end of the switch SW1 is connected to the negative terminal of the battery B via the
スイッチSW1が導通し、スイッチSW2が遮断すると、電池Bからインバータ回路Invに電力を供給することが可能な状態になるとともに、インバータ回路Invから電池Bに電力を供給することが可能な状態になる。また、スイッチSW1、SW2が導通すると、充電器Chから充電ケーブルCaを介して電池Bに電力が供給することが可能な状態になる。このとき、充電器Chからインバータ回路Invに電力が供給されないものとする。インバータ回路Invまたは充電器Chから電池Bに電力が供給されると、電池Bが充電され電池Bの充電率または電圧が増加し、電池Bからインバータ回路Invに電力が供給されると、電池Bが放電され電池Bの充電率または電圧が減少する。なお、充電率は、電池Bの満充電容量に対する現在の容量の割合とする。 When the switch SW1 becomes conductive and the switch SW2 is cut off, the battery B can supply electric power to the inverter circuit Inv, and the inverter circuit Inv can supply electric power to the battery B. .. Further, when the switches SW1 and SW2 are electrically connected, power can be supplied from the charger Ch to the battery B via the charging cable Ca. At this time, it is assumed that power is not supplied from the charger Ch to the inverter circuit Inv. When power is supplied to the battery B from the inverter circuit Inv or the charger Ch, the battery B is charged and the charge rate or voltage of the battery B increases, and when power is supplied from the battery B to the inverter circuit Inv, the battery B is charged. Is discharged and the charge rate or voltage of the battery B decreases. The charging rate is the ratio of the current capacity to the fully charged capacity of the battery B.
充電制御装置1は、記憶部11と、プロセッサ12とを備える。
記憶部11は、RAM(Random Access Memory)またはROM(Read Only Memory)などにより構成される。また、記憶部11は、車両Veの複数種類の使用形態にそれぞれ対応する推移Dを記憶している。推移Dは、電池Bの使用量の増加に伴う満充電判定閾値の上昇の推移を示す情報であり、実験やシミュレーションなどにより予め求められているものとする。満充電判定閾値は、電池Bの充電量と比較される値であり、電池Bの充電量が満充電判定閾値以上になると、電池Bの充電が終了する。充電量は、電池Bの充電率[%]、または、電池Bに電流が流れていないときの電池Bの開回路電圧[V]とする。また、満充電判定閾値は、満充電とするときの電池Bの充電率[%]、または、満充電とするときの電池Bに電流が流れていないときの電池Bの開回路電圧[V]とする。
The
The storage unit 11 is composed of a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or the like. Further, the storage unit 11 stores the transition D corresponding to each of a plurality of types of usage modes of the vehicle Ve. The transition D is information indicating the transition of the increase in the full charge determination threshold value with the increase in the usage amount of the battery B, and is assumed to be obtained in advance by an experiment, a simulation, or the like. The full charge determination threshold value is a value to be compared with the charge amount of the battery B, and when the charge amount of the battery B becomes equal to or more than the full charge determination threshold value, the charging of the battery B is completed. The charge amount is the charge rate [%] of the battery B or the open circuit voltage [V] of the battery B when no current is flowing through the battery B. The full charge determination threshold is the charge rate [%] of the battery B when fully charged, or the open circuit voltage [V] of the battery B when no current is flowing through the battery B when fully charged. And.
なお、推移Dは、電池Bの充電制御処理毎に、計算により求められてもよい。例えば、プロセッサ12は、電池の劣化状態や使用量に基づいて、車両Veの複数種類の使用形態にそれぞれ対応する計算方法によって、今回の充電制御処理における満充電判定閾値を計算して求める。
The transition D may be calculated for each charge control process of the battery B. For example, the
図2(a)は、推移Dの一例を示す図である。なお、図2(a)に示す2次元座標の横軸は電池Bの使用量を示し、縦軸は満充電判定閾値を示している。また、図2(a)に示す推移D1(実線の曲線)は、車両Veの使用形態が一般車両である場合(タクシー、ライドシェア、カーシェア、及びレンタカーでない場合)に対応する、電池Bの使用量と満充電判定閾値との対応関係を示す情報とする。また、図2(a)に示す推移D2(破線の曲線)は、車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合に対応する、電池Bの使用量と満充電判定閾値との対応関係を示す情報とする。また、図2(a)に示す推移D3(一点鎖線からなる直線)は、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合に対応する、電池Bの使用量と満充電判定閾値との対応関係を示す情報とする。また、カーシェアとは、課金した複数のユーザが車両Veを共有して運転するサービスとする。 FIG. 2A is a diagram showing an example of transition D. The horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIG. 2A indicates the amount of battery B used, and the vertical axis indicates the full charge determination threshold value. Further, the transition D1 (solid line curve) shown in FIG. 2A corresponds to the case where the vehicle Ve is used as a general vehicle (when it is not a taxi, ride share, car share, or rental car), and the battery B is used. The information indicates the correspondence between the usage amount and the full charge determination threshold value. Further, the transition D2 (broken line curve) shown in FIG. 2A shows the correspondence between the usage amount of the battery B and the full charge determination threshold value, which corresponds to the case where the vehicle Ve is used in a taxi or a ride share. It is the information to be shown. Further, the transition D3 (straight line consisting of the alternate long and short dash line) shown in FIG. 2A corresponds to the correspondence between the usage amount of the battery B and the full charge determination threshold value, which corresponds to the case where the vehicle Ve is used as a car share or a rental car. Information indicating the relationship. Further, car sharing is a service in which a plurality of charged users share and drive a vehicle Ve.
図2(a)に示すように、推移D3の満充電判定閾値は、使用量の増加によらず一定値であるものとする。推移D1の満充電判定閾値は、使用量がゼロであるとき、推移D3の満充電判定閾値(一定値)より小さいものとする。推移D2の満充電判定閾値は、使用量がゼロであるとき、推移D1の満充電判定閾値より小さいものとする。また、推移D1、D2のそれぞれの満充電判定閾値は、電池Bの使用量が増加するほど一定値になるまで徐々に上昇するものとする。なお、使用量がゼロより大きいN1以上になると、推移D1、D2の満充電判定閾値はそれぞれ一定値になるものとする。推移D2の使用量がゼロからN1までの区間における満充電判定閾値は、推移D1の使用量がゼロからN1までの区間における満充電判定閾値より小さいものとする。また、一定値は、電池Bが最も劣化したときに満充電とする電池Bの充電率[%]または開回路電圧[V]とする。 As shown in FIG. 2A, the full charge determination threshold value of the transition D3 is assumed to be a constant value regardless of the increase in the usage amount. The full charge determination threshold value of the transition D1 is smaller than the full charge determination threshold value (constant value) of the transition D3 when the usage amount is zero. The full charge determination threshold value of the transition D2 is smaller than the full charge determination threshold value of the transition D1 when the usage amount is zero. Further, it is assumed that the full charge determination threshold value of each of the transitions D1 and D2 gradually increases as the usage amount of the battery B increases until it reaches a constant value. When the usage amount is N1 or more, which is larger than zero, the full charge determination threshold values of the transitions D1 and D2 are assumed to be constant values, respectively. The full charge determination threshold value in the section where the usage amount of the transition D2 is from zero to N1 is smaller than the full charge determination threshold value in the section where the usage amount of the transition D1 is zero to N1. Further, the constant value is the charge rate [%] or the open circuit voltage [V] of the battery B, which is fully charged when the battery B is most deteriorated.
すなわち、車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合に対応する推移D2(第1の推移)は、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に対応する推移D1(第2の推移)に比べて、電池Bの単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅が大きいものとする。また、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合に対応する推移D3(第3の推移)は、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に対応する推移D1(第4の推移)に比べて、満充電判定閾値が大きいものとする。また、推移D3は、推移D1、D2に比べて、電池Bの単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅が小さいものとする。 That is, the transition D2 (first transition) corresponding to the case where the usage pattern of the vehicle Ve is a taxi or a ride share is the transition D1 (second transition) corresponding to the case where the usage pattern of the vehicle Ve is not a taxi or a ride share. ), It is assumed that the increase range of the full charge determination threshold value per unit usage of the battery B is large. Further, the transition D3 (third transition) corresponding to the case where the vehicle Ve usage pattern is car sharing or rental car is the transition D1 (fourth transition) corresponding to the case where the vehicle Ve usage pattern is not car sharing or rental car. ), It is assumed that the full charge determination threshold value is larger. Further, it is assumed that the increase range of the full charge determination threshold value per unit usage of the battery B is smaller in the transition D3 than in the transitions D1 and D2.
また、図1に示すプロセッサ12は、スイッチSW1、SW2の動作を制御するとともに、CAN通信などにより監視ECU4及び車両ECU5と通信を行う。
Further, the
すなわち、プロセッサ12は、ユーザによるイグニッションスイッチの操作によりイグニッションオフからイグニッションオンに切り替わった旨を車両ECU5から受信すると、スイッチSW1を遮断状態から導通状態に切り替えるとともにスイッチSW2を遮断状態のままにし、監視ECU4から送信される電圧、電流、及び温度などを用いて電池Bの充電率を推定し、その推定した充電率に応じた出力電力指令値Woutまたは入力電力指令値Winを車両ECU5に送信する。
That is, when the
また、プロセッサ12は、ユーザによるイグニッションスイッチの操作によりイグニッションオンからイグニッションオフに切り替わった旨を車両ECU5から受信すると、スイッチSW1を導通状態から遮断状態に切り替えるとともにスイッチSW2を遮断状態のままにする。
Further, when the
また、プロセッサ12は、電池Bの充電量が第1の下限閾値以下になると、制限後の出力電力指令値Woutを車両ECU5に送信し、充電量が第1の上限閾値以上になると、制限後の入力電力指令値Winを車両ECU5に送信する。車両ECU5は、出力電力指令値Woutに応じた電力が電池Bからインバータ回路Invに供給されるようにインバータ回路Invの動作を制御するとともに、入力電力指令値Winに応じた電力がインバータ回路Invから電池Bに供給されるようにインバータ回路Invの動作を制御する。車両ECU5は、出力電力指令値Woutまたは入力電力指令値Winが制限されると、インバータ回路Invのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を小さくすることにより、電池Bからインバータ回路Invに供給される電力またはインバータ回路Invから電池Bに供給される電力を制限する。
Further, when the charge amount of the battery B becomes equal to or less than the first lower limit threshold value, the
また、プロセッサ12は、電池Bの充電量が第1の下限閾値より小さい第2の下限閾値以下になると、または、充電量が第1の上限閾値より大きい第2の上限閾値以上になると、スイッチSW1、SW2を遮断することにより、電池Bからインバータ回路Invに電力が供給されること、インバータ回路Invから電池Bに電力が供給されること、及び充電器Chから電池Bに電力が供給されることを禁止する。なお、第2の下限閾値は、電池Bが過放電状態になる直前の電池Bの充電率とし、第2の上限閾値は、電池Bが過充電状態になる直前の電池Bの充電率とする。これにより、電池Bが過充電状態または過放電状態になることを防止することができる。なお、第2の上限閾値>第1の上限閾値>満充電判定閾値とする。
Further, the
また、プロセッサ12は、スイッチSW1を導通させているとともにスイッチSW2を遮断させているとき、監視ECU4から送信される電圧が過電圧閾値以上になると、または、監視ECU4から送信される電流が過電流閾値以上になると、または、監視ECU4から送信される温度が過温度閾値以上になると、電池Bに異常が発生したと判断し、その旨を車両ECU5に送信する。車両ECU5は、電池Bに異常が発生した旨を受信すると、インバータ回路Invを停止させ、電池Bの充電及び放電を禁止する。
Further, when the
また、プロセッサ12は、判定部121と、選択部122と、充電制御部123とを備える。なお、プロセッサ12が記憶部11に記憶されているプログラムを実行することにより、判定部121、選択部122、及び充電制御部123が実現される。判定部121、選択部122、及び充電制御部123は、充電制御処理を実行する。
Further, the
図3は、充電制御処理の一例を示すフローチャートである。
まず、判定部121は、充電器Chと電池パックBPとが充電ケーブルCaにより接続されることやユーザによる充電開始指示がプロセッサ12に入力されることなどにより、充電制御処理の開始タイミングになると(ステップS1:Yes)、車両Veの使用形態を判定する(ステップS2)。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of charge control processing.
First, the determination unit 121 reaches the start timing of the charge control process when the charger Ch and the battery pack BP are connected by the charging cable Ca or the charging start instruction by the user is input to the processor 12 ( Step S1: Yes), the usage pattern of the vehicle Ve is determined (step S2).
例えば、判定部121は、1回以上前の充電制御処理から今回の充電制御処理までの期間において、電池Bまたは車両Veが下記(a)〜(f)の何れかの状態であると判定したとき、車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアであると判定する。
(a)電池Bが1日に1回充電され、かつ、充電1回あたりの電池Bの充電率の増加量が所定量以上であるとき。
(b)車両Veの起動後の待機時間が所定時間以上であるとき。
(c)車両Veの1日あたりの走行距離が所定距離以上であるとき。
(d)車両Veの1週間あたりの稼働日数が所定日数以上であるとき。
(e)車両Veの温度頻度分布の最も高い頻度における温度が所定温度以上であるとき。
(f)車両Veに搭載されるGPS(Global Positioning System)を用いて検出される車両Veの起動後の待機場所が毎回同じ場所であるとき。
For example, the determination unit 121 determines that the battery B or the vehicle Ve is in any of the following states (a) to (f) during the period from the charge control process one or more times before to the current charge control process. At that time, it is determined that the usage pattern of the vehicle Ve is a taxi or a ride share.
(A) When the battery B is charged once a day and the amount of increase in the charge rate of the battery B per charge is equal to or more than a predetermined amount.
(B) When the waiting time after starting the vehicle Ve is equal to or longer than the predetermined time.
(C) When the daily mileage of the vehicle Ve is equal to or greater than a predetermined distance.
(D) When the number of working days per week of the vehicle Ve is equal to or more than the predetermined number of days.
(E) When the temperature at the highest frequency of the temperature frequency distribution of the vehicle Ve is equal to or higher than the predetermined temperature.
(F) When the standby place after the start of the vehicle Ve detected by using the GPS (Global Positioning System) mounted on the vehicle Ve is the same place every time.
また、判定部121は、1回以上前の充電制御処理から今回の充電制御処理までの期間において、電池Bまたは車両Veが下記(g)〜(n)の何れかの状態であると判定したとき、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーであると判定する。
(g)電池Bが1日に2回以上充電されているとき。
(h)車両Veが一定時間で使用される頻度が所定頻度以上であるとき。
(i)車両Veが一定距離内を走行する頻度が所定頻度以上であるとき。
(j)電池Bの充電頻度が所定頻度以上であるとき。
(k)車両Veの温度頻度分布の最も高い頻度における温度が所定温度以下であるとき。
(l)車両Veに搭載されるGPSにより検出される車両Veの放置場所が毎回異なる場所であるとき。
(m)車両Veの発進時に電池Bからインバータ回路Invに流れる放電電流、もしくは車両Veのアクセル開度信号を用いて、車両Veの起動毎にアクセル開度が異なることが検出されたとき。
(n)車両Veの減速時にインバータ回路Invから電池Bに流れる充電電流、もしくは車両Veのブレーキ開度信号を用いて、ブレーキ開度が車両Veの起動毎に異なることが検出されたとき。
Further, the determination unit 121 determines that the battery B or the vehicle Ve is in any of the following states (g) to (n) during the period from the charge control process one or more times before to the current charge control process. At that time, it is determined that the usage pattern of the vehicle Ve is car sharing or rental car.
(G) When battery B is charged more than once a day.
(H) When the frequency with which the vehicle Ve is used for a certain period of time is equal to or higher than the predetermined frequency.
(I) When the frequency with which the vehicle Ve travels within a certain distance is equal to or higher than the predetermined frequency.
(J) When the charging frequency of the battery B is equal to or higher than the predetermined frequency.
(K) When the temperature at the highest frequency of the temperature frequency distribution of the vehicle Ve is equal to or lower than the predetermined temperature.
(L) When the place where the vehicle Ve is left unattended, which is detected by the GPS mounted on the vehicle Ve, is different every time.
(M) When it is detected that the accelerator opening differs each time the vehicle Ve is started by using the discharge current flowing from the battery B to the inverter circuit Inv when the vehicle Ve starts or the accelerator opening signal of the vehicle Ve.
(N) When it is detected that the brake opening differs each time the vehicle Ve is started by using the charging current flowing from the inverter circuit Inv to the battery B during deceleration of the vehicle Ve or the brake opening signal of the vehicle Ve.
次に、選択部122は、記憶部11に記憶されている複数の推移Dのうち、判定部121により判定された使用形態に対応する推移Dを選択する(ステップS3)。 Next, the selection unit 122 selects the transition D corresponding to the usage pattern determined by the determination unit 121 among the plurality of transitions D stored in the storage unit 11 (step S3).
次に、充電制御部123は、選択部122により選択された推移Dを参照して、電池Bの現在の使用量に対応する満充電判定閾値を求める(ステップS4)。
Next, the
そして、充電制御部123は、電池Bの充電を開始し(ステップS5)、電池Bの充電量が、ステップS4で求めた満充電判定閾値以上になると(ステップS6:Yes)、電池Bの充電を終了する(ステップS7)。このとき、充電制御部123は、電池Bが満充電状態である旨をユーザに対して報知するように構成してもよい。
Then, the
なお、充電制御部123は、1回以上前の充電制御処理において判定部121により判定された使用形態αと、今回の充電制御処理において判定部121により判定された使用形態βとが互いに異なる場合、今回以降の充電制御処理において、使用形態αに対応する推移Dに示される満充電判定閾値を、使用形態βに対応する推移Dに示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に変化させるように構成してもよい。
In the
例えば、充電制御部123は、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合からタクシーまたはライドシェアである場合に切り替わると、図2(b)に示す破線D2´のように、推移D1に示される満充電判定閾値を、推移D2に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に減少させた後、推移D2を参照して、電池Bの使用量に対応する満充電判定閾値を求めるように構成してもよい。これにより、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合からタクシーまたはライドシェアである場合に切り替わっても、満充電判定閾値が徐々に減少するため、車両Veの走行可能距離が急峻に変化することを抑制することができ、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。
For example, when the
また、充電制御部123は、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合からカーシェアまたはレンタカーである場合に切り替わると、図2(b)に示す破線D3´のように、推移D1に示される満充電判定閾値を、推移D3に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に上昇させた後、推移D3を参照して、電池Bの使用量に対応する満充電判定閾値を求めるように構成してもよい。これにより、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合からカーシェアまたはレンタカーである場合に切り替わっても、満充電判定閾値が徐々に上昇するため、車両Veの走行可能距離が急峻に変化することを抑制することができ、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。
Further, when the
実施形態の充電制御装置1では、車両Veの使用形態毎に記憶部11に記憶される複数の推移Dのうち、判定部121により判定される使用形態に対応する推移Dを選択し、その選択した推移Dを参照して、電池Bの使用量に対応する満充電判定閾値を求め、電池Bの充電量が、その求めた満充電判定閾値以上になるまで電池Bを充電する構成である。
In the
このように、電池Bの現在の劣化度合いにかかわらず、車両Veの使用形態に対応する推移Dに示される満充電判定閾値を用いて電池Bを充電する構成であるため、車両Veの使用形態に対応する最適な満充電判定閾値を用いて電池Bを充電することができる。これにより、車両Veの使用形態の変化に伴って車両Veの走行可能距離が変化することを抑制することができるため、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。 As described above, regardless of the current degree of deterioration of the battery B, the battery B is charged using the full charge determination threshold value shown in the transition D corresponding to the usage mode of the vehicle Ve. Therefore, the usage mode of the vehicle Ve The battery B can be charged using the optimum full charge determination threshold value corresponding to. As a result, it is possible to suppress a change in the travelable distance of the vehicle Ve with a change in the usage pattern of the vehicle Ve, so that it is possible to suppress a decrease in user convenience.
また、実施形態の充電制御装置1において、車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合に対応する推移D2は、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に対応する推移D1に比べて、電池Bの単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅を大きくしている。車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に比べて、単位時間あたりの電池の充電回数が増えるため、電池Bの単位使用量あたりの満充電容量の減少幅が大きくなる。そのため、車両Veの使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合、車両Veの使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に比べて、電池Bの単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅を大きくすることにより、電池Bの使用量の増加に伴って車両Veの走行可能距離が短くなることを低減することができるため、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。
Further, in the
また、実施形態の充電制御装置1において、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合に対応する推移D3は、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に対応する推移D1に比べて、満充電判定閾値を大きくしている。これにより、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に比べて、電池Bの使用初期において、満充電判定閾値が制限されないため、車両Veの走行可能距離を比較的長くすることができる。また、車両Veの使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合、ユーザが同じ車両Veを連続して使用することが比較的少ないため、車両Veの使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に比べて、満充電判定閾値を大きくすることで電池Bの使用量の増加に伴って車両Veの走行可能距離が短くなっても、ユーザが違和感を覚えることを低減することができる。
Further, in the
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。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 充電制御装置
2 電流計
3 温度計
4 監視ECU
5 車両ECU
Ve 車両
BP 電池パック
Inv インバータ回路
M モータ
Ch 充電器
Ca 充電ケーブル
SW1、SW2 スイッチ
1
5 Vehicle ECU
Ve Vehicle BP Battery Pack Inv Inverter Circuit M Motor Ch Charger Ca Charge Cable SW1, SW2 Switch
Claims (5)
前記車両の使用形態を判定する判定部と、
前記記憶部に記憶される複数の推移のうち、前記判定部により判定される使用形態に対応する推移を選択する選択部と、
前記選択部により選択される推移を参照して、前記電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求め、前記電池の充電量が、その求めた満充電判定閾値以上になるまで前記電池を充電する充電制御部と、
を備える充電制御装置。 A storage unit that stores the transition of the increase in the full charge judgment threshold value as the battery usage increases for each vehicle usage pattern, and
A determination unit that determines the usage pattern of the vehicle and
A selection unit that selects a transition corresponding to a usage pattern determined by the determination unit among a plurality of transitions stored in the storage unit, and a selection unit.
With reference to the transition selected by the selection unit, a full charge determination threshold value corresponding to the usage amount of the battery is obtained, and the battery is charged until the charge amount of the battery becomes equal to or more than the obtained full charge determination threshold value. Charge control unit and
Charge control device equipped with.
前記車両の使用形態がタクシーまたはライドシェアである場合に対応する第1の推移は、前記車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合に対応する第2の推移に比べて、前記電池の単位使用量あたりの満充電判定閾値の上昇幅が大きい
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 1.
The first transition corresponding to the case where the usage pattern of the vehicle is taxi or ride sharing is a unit use of the battery as compared with the second transition corresponding to the case where the usage pattern of the vehicle is not taxi or ride sharing. A charge control device characterized in that the increase range of the full charge determination threshold value per amount is large.
前記充電制御部は、前記車両の使用形態がタクシー及びライドシェアでない場合からタクシーまたはライドシェアである場合に切り替わると、前記第2の推移に示される満充電判定閾値を、前記第1の推移に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に減少させた後、前記第1の推移を参照して、前記電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求める
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 2.
When the charge control unit switches from the case where the usage mode of the vehicle is not taxi and ride share to the case where the vehicle is taxi or ride share, the full charge determination threshold value shown in the second transition is changed to the first transition. A charge control device, characterized in that, after gradually reducing the threshold value until it matches the indicated full charge determination threshold value, the full charge determination threshold value corresponding to the usage amount of the battery is obtained with reference to the first transition.
前記車両の使用形態がカーシェアまたはレンタカーである場合に対応する第3の推移は、前記車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合に対応する第4の推移に比べて、前記満充電判定閾値が大きい
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 1 or 2.
The third transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is car sharing or rental car is the full charge determination threshold value as compared with the fourth transition corresponding to the case where the vehicle usage pattern is not car sharing or rental car. A charge control device characterized by its large size.
前記充電制御部は、前記車両の使用形態がカーシェア及びレンタカーでない場合からカーシェアまたはレンタカーである場合に切り替わると、前記第4の推移に示される満充電判定閾値を、前記第3の推移に示される満充電判定閾値と一致するまで徐々に上昇させた後、前記第3の推移を参照して、前記電池の使用量に対応する満充電判定閾値を求める
ことを特徴とする充電制御装置。
The charge control device according to claim 4.
When the charge control unit switches from the case where the vehicle is not used for car sharing or rent-a-car to the case where it is car-sharing or rent-a-car, the full charge determination threshold value shown in the fourth transition is changed to the third transition. A charge control device, characterized in that, after gradually increasing the threshold value until it matches the indicated full charge determination threshold value, the full charge determination threshold value corresponding to the usage amount of the battery is obtained with reference to the third transition.
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