JP2021132439A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電スタンドから供給される電力が低下した場合であっても、高圧バッテリの蓄電量の低下が許容範囲内となる場合、充電停止制御を行わないようにすること。【解決手段】充電制御装置は、充電スタンドから供給される電力をモニタし、充電スタンドから供給される電力が所定の電力閾値以下である状態の継続時間をカウントし、継続時間が所定の時間閾値を超えた場合、高圧バッテリの充電停止制御を行う充電制御装置であって、所定の電力閾値は、高圧バッテリの蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定される。【選択図】図２

Description

本発明は、充電制御装置に関する。

例えば、下記特許文献１には、車載の蓄電装置に供給される充電電力が所定のしきい値よりも低下した場合に、充電器が異常である旨の診断を確定する技術が開示されている。

特許第５３２７２３５号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、故障以外の要因で電圧が低下した場合（例えば、Ｖ２Ｈ，Ｖ２Ｇでのゼロ電流待機中の場合、充電スタンドからの電力需給調整が行われている場合、等）であっても、故障と診断し、充電を停止してしまう虞がある。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、充電スタンドから供給される電力が低下した場合であっても、高圧バッテリの蓄電量の低下が許容範囲内となる場合、充電停止制御を行わないようにすることを目的とする。

本開示の一態様の充電制御装置は、充電スタンドから供給される電力をモニタし、充電スタンドから供給される電力が所定の電力閾値以下である状態の継続時間をカウントし、継続時間が所定の時間閾値を超えた場合、高圧バッテリの充電停止制御を行う充電制御装置であって、所定の電力閾値は、高圧バッテリの蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定される。

充電スタンドから供給される電力が低下した場合であっても、高圧バッテリの蓄電量の低下が許容範囲内となる場合、充電停止制御を行わないようにすることができる。

実施形態に係る充電制御システムのシステム構成を示す図 実施形態に係る充電制御装置による処理の手順を示すフローチャート

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る充電制御システムについて説明する。

（充電制御システム１０のシステム構成）
図１は、実施形態に係る充電制御システム１０のシステム構成を示す図である。図１に示す充電制御システム１０は、高圧バッテリ２０からインバータ（図示省略）を介して供給される電力によってモータを駆動し、当該モータ（図示省略）の駆動力による走行が可能な車両（例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車等）に搭載されるシステムである。充電制御システム１０は、車両の外部に設置された充電スタンド４０から供給される電力による、高圧バッテリ２０の充電が可能である。

図１に示すように、充電制御システム１０は、高圧バッテリ２０、インレット２１、ケーブル２２、電流センサ２３、電圧センサ２４、電池ＥＣＵ２５、リレースイッチ２６、バッテリバス２７、および充電制御ＥＣＵ３０を備える。

高圧バッテリ２０は、車両の各部へ電力を供給する。高圧バッテリ２０は、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の、充電可能な二次電池が用いられる。また、例えば、高圧バッテリ２０は、２００Ｖ以上の出力電圧を有するものが用いられる。

インレット２１は、充電スタンド４０が備えるコネクタ４１が接続されることにより、充電制御システム１０と充電スタンド４０とを電気的に接続し、充電スタンド４０から供給される電力を受電可能にする。充電スタンド４０から供給される電力は、インレット２１およびケーブル２２を介して、高圧バッテリ２０へ供給される。これにより、高圧バッテリ２０が充電される。

電流センサ２３は、高圧バッテリ２０に入出力される電流量を検出する。電圧センサ２４は、高圧バッテリ２０の電圧値を検出する。電流センサ２３によって検出される電流値、および、電圧センサ２４によって検出される電圧値は、充電制御ＥＣＵ３０へ供給される。

電池ＥＣＵ２５は、バッテリバス２７に接続されている。バッテリバス２７は、高圧バッテリ２０からの電力の供給経路である。電池ＥＣＵ２５は、高圧バッテリ２０の状態を監視する。例えば、電池ＥＣＵ２５は、高圧バッテリ２０の電圧値および電流量に基づいて、高圧バッテリ２０の充電率を表すＳＯＣ（State Of Charge）を算出することができる。

リレースイッチ２６は、ケーブル２２上に設けられている。リレースイッチ２６は、充電制御ＥＣＵ３０からの制御により、ＯＮとＯＦＦとの間で切り替わることができる。リレースイッチ２６がＯＮの場合、高圧バッテリ２０への電力供給経路が接続される。リレースイッチ２６がＯＦＦの場合、高圧バッテリ２０への電力供給経路が切断される。

充電制御ＥＣＵ３０は、「充電制御装置」の一例であり、高圧バッテリ２０の充電を制御する。例えば、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電の開始および終了を制御する。充電制御ＥＣＵ３０は、電圧センサ３１を備える。電圧センサ３１は、ケーブル２２に接続されており、充電スタンド４０から供給される電力の電圧値を検出する。

充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電が行われている間、充電スタンドから供給される電力の電圧値（すなわち、電圧センサ３１によって検出される電圧値）をモニタする。そして、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される電力の電圧値が所定の電圧閾値ｔｈ２以下となった場合、その状態の継続時間Ｔをカウントアップする。さらに、充電制御ＥＣＵ３０は、継続時間Ｔが所定の時間閾値ｔｈ３を超えた場合、高圧バッテリ２０の充電停止制御を行う。

ここで、本実施形態において、所定の電圧閾値ｔｈ２は、高圧バッテリ２０の蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定される。これにより、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される電力が低下した場合であっても、高圧バッテリ２０の蓄電量の低下が許容範囲内となる場合（例えば、Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home），Ｖ２Ｇ（Vehicle to Grid）でのゼロ電流待機中の場合、充電スタンド４０からの電力需給調整が行われている場合、等）、高圧バッテリ２０の充電停止制御を行わないようにすることができる。

（充電制御ＥＣＵ３０による処理の手順）
図２は、実施形態に係る充電制御ＥＣＵ３０による処理の手順を示すフローチャートである。

まず、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される電力による、高圧バッテリ２０の充電を開始する（ステップＳ２０１）。

次に、充電制御ＥＣＵ３０は、電圧センサ２４によって検出された高圧バッテリ２０の電圧値が、所定の電圧閾値ｔｈ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２において、電圧閾値ｔｈ１以下ではないと判断された場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電を継続し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

一方、ステップＳ２０２において、電圧閾値ｔｈ１以下であると判断された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される供給電力の電圧値（すなわち、電圧センサ３１によって検出された電圧値）が、所定の電圧閾値ｔｈ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。上記したとおり、所定の電圧閾値ｔｈ２は、高圧バッテリ２０の蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定されるものである。

ステップＳ２０３において、電圧閾値ｔｈ２以下ではないと判断された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電を継続し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

一方、ステップＳ２０３において、電圧閾値ｔｈ２以下であると判断された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される供給電力の電圧値が所定の電圧閾値ｔｈ２以下である状態の継続時間Ｔをカウントアップする（ステップＳ２０４）。

そして、充電制御ＥＣＵ３０は、継続時間Ｔが所定の時間閾値ｔｈ３以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５において、時間閾値ｔｈ３以上ではないと判断された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電を継続し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

一方、ステップＳ２０５において、時間閾値ｔｈ３以上であると判断された場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、充電制御ＥＣＵ３０は、以下に示す所定の付随処理１〜３の少なくともいずれか一つを実行する（ステップＳ２０６）。

＜付随処理１＞
付随処理１では、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から送信される充電スケジュールに基づいて、高圧バッテリ２０の充電を停止するか否かを判定する。例えば、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スケジュールに基づく待機時間中であり、且つ、当該待機時間が所定の時間閾値ｔｈ４以上である場合、高圧バッテリ２０の電圧が低下する虞がある（または許容できない）ため、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定する。反対に、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スケジュールに基づく待機時間中であり、且つ、当該待機時間が所定の時間閾値ｔｈ４未満である場合、高圧バッテリ２０の電圧が低下する虞がない（または許容できる）ため、高圧バッテリ２０の充電を停止しないと判定する。また、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スケジュールに基づく待機時間中でない場合も、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定する。

＜付随処理２＞
付随処理２では、充電制御ＥＣＵ３０は、端子温度が所定の温度閾値ｔｈ５以下であるか否かによって、高圧バッテリ２０の充電を停止するか否かを判定する。例えば、充電制御ＥＣＵ３０は、端子温度が所定の温度閾値ｔｈ５以下である場合、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定する。反対に、充電制御ＥＣＵ３０は、端子温度が所定の温度閾値ｔｈ５よりも大きい場合、高圧バッテリ２０の充電を停止しないと判定する。但し、充電制御ＥＣＵ３０は、端子温度が所定の温度閾値ｔｈ５よりも大きい場合であっても、その待機時間が長時間に及んだ場合には、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定してもよい。

＜付随処理３＞
付随処理３では、充電制御ＥＣＵ３０は、Ｖ２Ｈのゼロ電流待機中であるか否かによって、高圧バッテリ２０の充電を停止するか否かを判定する。例えば、充電制御ＥＣＵ３０は、Ｖ２Ｈのゼロ電流待機中ではない場合、高圧バッテリ２０の電圧が低下する虞がある（または許容できない）ため、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定する。反対に、充電制御ＥＣＵ３０は、Ｖ２Ｈのゼロ電流待機中である場合、高圧バッテリ２０の電圧が低下する虞がない（または許容できる）ため、高圧バッテリ２０の充電を停止しないと判定する。但し、充電制御ＥＣＵ３０は、Ｖ２Ｈのゼロ電流待機中であっても、その待機時間が長時間に及んだ場合には、高圧バッテリ２０の充電を停止すると判定してもよい。

続いて、充電制御ＥＣＵ３０は、ステップＳ２０６で実行された付随処理において、"高圧バッテリ２０の充電を停止する"と判定されたか否かを判断する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７において、"高圧バッテリ２０の充電を停止する"と判定されていない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電を継続し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２へ処理を戻す。

一方、ステップＳ２０７において、"高圧バッテリ２０の充電を停止する"と判定された場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、充電制御ＥＣＵ３０は、高圧バッテリ２０の充電を停止する（ステップＳ２０８）。例えば、充電制御ＥＣＵ３０は、ケーブル２２上に設けられているリレースイッチ２６（図１参照）をＯＦＦに切り替えることにより、高圧バッテリ２０の充電を停止する。その後、充電制御ＥＣＵ３０は、図２に示す一連の処理を終了する。

以上説明したように、実施形態に係る充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される電力をモニタし、充電スタンド４０から供給される電力が所定の電力閾値ｔｈ２以下である状態の継続時間Ｔをカウントし、継続時間Ｔが所定の時間閾値ｔｈ３を超えた場合、高圧バッテリ２０の充電停止制御を行う。但し、所定の電力閾値ｔｈ２は、高圧バッテリの蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定される。

これにより、充電制御ＥＣＵ３０は、充電スタンド４０から供給される電力が低下した場合であっても、高圧バッテリ２０の蓄電量の低下が許容範囲内となる場合（例えば、Ｖ２Ｈ，Ｖ２Ｇでのゼロ電流待機中の場合、充電スタンド４０からの電力需給調整が行われている場合、等）、高圧バッテリ２０の充電停止制御を行わないようにすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

１０ 充電制御システム
２０ 高圧バッテリ
２１ インレット
２２ ケーブル
２３ 電流センサ
２４ 電圧センサ
２５ 電池ＥＣＵ
２６ リレースイッチ
２７ バッテリバス
３０ 充電制御ＥＣＵ（充電制御装置）
３１ 電圧センサ
４０ 充電スタンド
４１ コネクタ

Claims (1)

1. 充電スタンドから供給される電力をモニタし、
   前記充電スタンドから供給される電力が所定の電力閾値以下である状態の継続時間をカウントし、
   前記継続時間が所定の時間閾値を超えた場合、高圧バッテリの充電停止制御を行う充電制御装置であって、
   前記所定の電力閾値は、前記高圧バッテリの蓄電量の低下の許容範囲内となるように設定される
   ことを特徴とする充電制御装置。

Images