JP2023124207A - Power supply control device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、バッテリ加温用ヒータへの電力供給を制御する電力供給制御装置に関する。 The present disclosure relates to a power supply control device that controls power supply to a battery warming heater.
従来、例えば車両において、バッテリが低温である場合に、ヒータを用いてバッテリを加温する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a vehicle, there is known a technique for warming a battery using a heater when the battery is at a low temperature (see, for example, Patent Document 1).
しかし、従来では、バッテリの加温に要する時間(以下、加温時間という)の点で改善の余地があった。 However, conventionally, there is room for improvement in terms of the time required to warm the battery (hereinafter referred to as "warming time").
本開示の一態様の目的は、バッテリの加温時間を短縮することができる電力供給制御装置を提供することである。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide a power supply control device capable of shortening the battery warming time.
本開示の一態様に係る電力供給制御装置は、バッテリを加温するヒータへの電力供給を制御する電力供給制御装置であって、検出された前記バッテリの温度が予め設定された温度未満である場合、前記バッテリの状態値を算出する算出部と、算出された前記状態値が予め設定された状態値以上である場合、前記バッテリへの充電に用いられる充電装置の電力、および、前記バッテリの電力の両方を用いて前記ヒータを動作させる制御部と、を有する。 A power supply control device according to an aspect of the present disclosure is a power supply control device that controls power supply to a heater that heats a battery, wherein the detected temperature of the battery is less than a preset temperature. a calculating unit for calculating the state value of the battery, and if the calculated state value is equal to or greater than a preset state value, the power of a charging device used to charge the battery and the power of the battery a controller that operates the heater using both electric power.
本開示によれば、バッテリの加温時間を短縮することができる。 According to the present disclosure, the battery warming time can be shortened.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
まず、図1を用いて、本実施の形態の電力供給制御装置100とその周辺の構成要素について説明する。図1は、電力供給制御装置100とその周辺の構成要素を概略的に示す図である。
First, with reference to FIG. 1, a power
バッテリ10、ヒータ20、バッテリセンサ30、および電力供給制御装置100は、例えば自動車(図示略)に搭載されている。なお、自動車としては、例えば、EV(Electric Vehicle)、HV(Hybrid Vehicle)、またはPHV(Plug-in Hybrid Vehicle)などが挙げられる。
The
一方、充電装置1は、自動車の外部(例えば、施設、家庭等)に設けられる。充電装置1としては、例えば、充電スタンド、充電用コンセントなどが挙げられる。図示は省略するが、充電装置1側の接続部と、自動車側の接続部とが電気的に接続されることにより、充電装置1から自動車へ電力の出力が可能な状態となる。また、充電装置1は、電力出力動作の開始(実行)/停止(非実行)を切り替えるコントローラを含む。このコントローラは、電力供給制御装置100の指示に基づいて、電力出力動作を開始したり、停止したりする。
On the other hand, the charging device 1 is provided outside the automobile (for example, in a facility, at home, etc.). Examples of the charging device 1 include a charging stand and a charging outlet. Although illustration is omitted, the connection portion on the charging device 1 side and the connection portion on the vehicle side are electrically connected, so that the charging device 1 can output electric power to the vehicle. The charging device 1 also includes a controller that switches start (execution)/stop (non-execution) of the power output operation. This controller starts and stops the power output operation based on instructions from the power
電力供給制御装置100は、充電装置1、ヒータ20、バッテリセンサ30のそれぞれと電気的に接続されている。
Power
図1において、バッテリセンサ30から電力供給制御装置100へ向かう点線の矢印は、バッテリセンサ30の検出結果を示す検出情報(詳細は後述)の出力を示している。また、図1において、電力供給制御装置100から充電装置1、ヒータ20のそれぞれへ向かう点線の矢印は、指示の出力を示している。
In FIG. 1 , the dotted arrow pointing from the
バッテリ10とヒータ20は、電力供給ライン(符号の図示略)を介して充電装置1に接続される。
The
バッテリ10は、充電装置1からの電力供給により充電される二次電池である。バッテリ10に蓄積された電力は、自動車に搭載された各種電動装置(例えば、図示しない走行用モータ、補機等や、図1のヒータ20)に用いられる。
The
ヒータ20は、バッテリ10を加温(加熱)する装置である。ヒータ20は、電力供給源であるバッテリ10および充電装置1のそれぞれと電気的に接続される。ヒータ20は、加温動作の開始(実行)/停止(非実行)を行うコントローラを含む。このコントローラは、電力供給制御装置100の指示に基づいて、加温動作を開始したり、停止したりする。
The
バッテリセンサ30は、バッテリ10の温度、電流、および電圧を検出するセンサである。バッテリセンサ30は、随時、検出された温度、電流、および電圧を示す検出情報を、電力供給制御装置100へ出力する。
電力供給制御装置100は、ヒータ20への電力供給を制御する装置である。
The power
図示は省略するが、電力供給制御装置100は、ハードウェアとして、例えば、CPU(Central Processing Unit)、コンピュータプログラムを格納したROM(Read Only Memory)、作業用メモリであるRAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を有する。
Although not shown, the power
以下に説明する電力供給制御装置100の各機能は、CPUがROMから読み出したコンピュータプログラムをRAMにて実行することにより実現される。電力供給制御装置100は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)によって実現されてもよい。その場合、1つのECUで全ての機能を実現してもよいし、複数のECUで各機能を分担してもよい。
Each function of the power
図1に示すように、電力供給制御装置100は、算出部110、判定部120、および制御部130を有する。
As shown in FIG. 1 , the power
算出部110は、バッテリセンサ30から取得した検出情報に示されるバッテリ10の電流および電圧に基づいて、バッテリ10の充電率(SOC:State Of Charge)を算出する。この算出方法は、公知の技術を適用できる。ここで算出されるバッテリ10の充電率は、バッテリの状態値の一例に相当する。
算出部110による充電率の算出は、後述する判定部120により、電力供給ラインに対する充電装置1の接続が検出され、かつ、バッテリセンサ30からの検出情報に示される温度が設定温度未満であると判定された場合に、実行される。
The calculation of the charging rate by the
判定部120は、電力供給ラインに充電装置1が接続されたことを検出する。この検出方法は、公知の技術を適用できる。例えば、判定部120は、自動車側の接続部に設けられた接点の状態に変化があった場合に、電力供給ラインに充電装置1が接続されたことを検出する。
The determination unit 120 detects that the charging device 1 is connected to the power supply line. A known technique can be applied to this detection method. For example, the
また、判定部120は、電力供給ラインに対する充電装置1の接続を検出した場合、バッテリセンサ30から取得した検出情報に示されるバッテリ10の温度(以下、検出温度という)が設定温度未満であるか否かを判定する。
Further, when the
設定温度は、予め設定された閾値であり、例えば、バッテリ10に対する加温が必要ないとされる温度の下限値である。設定温度は、予め実施された実験またはシミュレーション等の結果に基づいて、設定される。
The set temperature is a preset threshold value, for example, the lower limit of the temperature at which the
また、判定部120は、算出部110によりバッテリ10の充電率(以下、算出充電率という)が算出された場合、その算出充電率が設定充電率以上であるか否かを判定する。
Further, when the charging rate of battery 10 (hereinafter referred to as the calculated charging rate) is calculated by calculating
設定充電率は、予め定められた閾値であり、例えば、バッテリ10からの電力供給に適しているとされる充電率の下限値である。設定充電率は、予め実施された実験またはシミュレーション等の結果に基づいて、設定される。
The set charging rate is a predetermined threshold value, for example, the lower limit of the charging rate considered suitable for power supply from the
制御部130は、判定部120により検出温度が設定温度以上であると判定された場合、ヒータ20を動作させないように制御し、かつ、充電装置1の電力をバッテリ10へ供給する制御を行う。
When the
具体的には、制御部130は、充電装置1に電力出力動作の開始を指示し、ヒータ20に加温動作の停止を指示する。これにより、充電装置1からバッテリ10へ電力が供給され、バッテリ10の充電が実行される。一方で、ヒータ20は動作せず、ヒータ20による加温は実行されない。
Specifically,
また、制御部130は、判定部120により算出充電率が設定充電率以上であると判定された場合、充電装置1およびバッテリ10の両方の電力を用いてヒータ20を動作させる制御を実行する。
Further, when
具体的には、制御部130は、充電装置1に電力出力動作の開始を指示し、ヒータ20に加温動作の開始を指示する。これにより、ヒータ20は、充電装置1およびバッテリ10の両方から供給される電力を用いて動作する。よって、ヒータ20によるバッテリ10の加温が実行される。
Specifically,
また、制御部130は、判定部120により算出充電率が設定充電率未満であると判定された場合、充電装置1の電力のみを用いてヒータ20を動作させる制御を実行する。
Further, when
具体的には、算出部110は、ヒータ20(具体的には、コントローラ)からその消費電力を示す情報を取得し、その消費電力に基づいて、バッテリ10を充電せずにヒータ20を動作させることが可能な電力を算出する。そして、制御部130は、算出された電力を出力するように充電装置1に指示する。また、制御部130は、ヒータ20に加温動作の開始を指示する。これにより、ヒータ20は、充電装置1からの電力のみで動作する。よって、ヒータ20によるバッテリ10の加温が実行される。
Specifically, the
次に、電力供給制御装置100の動作について、図2を用いて説明する。図2は、電力供給制御装置100の動作例を示すフローチャートである。
Next, operation of the power
図2のフローは、例えば、判定部120によって、電力供給ラインに充電装置1が接続されたことが検出された場合に開始される。
The flow of FIG. 2 is started, for example, when the
まず、算出部110および判定部120は、バッテリセンサ30から検出情報を取得する(ステップS11)。
First, the
次に、判定部120は、検出情報に示されるバッテリ10の温度(すなわち、検出温度)が設定温度未満であるか否かを判定する(ステップS12)。
Next,
検出温度が設定温度未満ではない場合(ステップS12:NO)、フローは終了する。なお、図示は省略しているが、この場合では、上述したとおり、制御部130は、ヒータ20が動作しないように制御し、かつ、充電装置1の電力をバッテリ10へ供給する制御を行う。
If the detected temperature is not less than the set temperature (step S12: NO), the flow ends. Although not shown, in this case, as described above, the
一方、検出温度が設定温度未満である場合(ステップS12:YES)、算出部110は、検出情報に示されるバッテリ10の電流および電圧に基づいて、バッテリ10の充電率を算出する(ステップS13)。
On the other hand, if the detected temperature is less than the set temperature (step S12: YES),
次に、判定部120は、算出部110により算出されたバッテリ10の充電率(すなわち、算出充電率)が設定充電率以上であるか否かを判定する(ステップS14)。
Next, the
算出充電率が設定充電率以上である場合(ステップS14:YES)、制御部130は、充電装置1およびバッテリ10の両方の電力を用いてヒータ20を動作させる(ステップS15)。
If the calculated charging rate is equal to or higher than the set charging rate (step S14: YES),
一方、算出充電率が設定充電率以上ではない場合(ステップS14:NO)、制御部130は、充電装置1の電力のみを用いてヒータ20を動作させる(ステップS16)。
On the other hand, if the calculated charging rate is not equal to or higher than the set charging rate (step S14: NO),
以上説明したように、本実施の形態の電力供給制御装置100は、バッテリ10を加温するヒータ20への電力供給を制御する装置であって、検出されたバッテリ10の温度が予め設定された温度未満である場合、バッテリ10の充電率(状態値の一例)を算出し、算出された充電率が予め設定された充電率以上である場合、バッテリ10への充電に用いられる充電装置1の電力、および、バッテリ10の電力の両方を用いてヒータ20を動作させることを特徴とする。
As described above, the power
この特徴により、ヒータ20への供給電力が増えるため、バッテリ10の加温時間を短縮することができる。よって、バッテリ10の出力特性をより短時間で高めることができる。
This feature increases the amount of power supplied to the
また、本実施の形態の電力供給制御装置100は、算出された充電率が予め設定された充電率未満である場合、充電装置1の電力のみを用いてヒータ20を動作させることを特徴とする。
Further, the power
この特徴により、充電率が低い状態のバッテリ10の電力を使用することなく、バッテリ10を加温できるので、バッテリ10の電欠(電池切れ)を防止しつつ、バッテリ10の出力特性を高めることができる。
With this feature, the
なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。 It should be noted that the present disclosure is not limited to the description of the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure. Modifications will be described below.
[変形例1]
実施の形態において、算出部110は、充電装置1の電力およびバッテリ10の電力の両方を用いてヒータ20の動作を開始させた後に、バッテリセンサ30から新たに取得した検出情報に基づいて、バッテリ10の充電率を算出してもよい。そして、制御部130は、新たに算出された充電率が設定充電率未満である場合、充電装置1の電力のみを用いてヒータ20を動作させるように切り替えてもよい。
[Modification 1]
In the embodiment, after starting the operation of
[変形例2]
実施の形態では、バッテリ10の状態値として、バッテリ10の充電率を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、バッテリ10の状態値として、バッテリ10の放電可能電力を用いてもよい。
[Modification 2]
In the embodiment, the case where the charging rate of the
その場合、算出部110は、検出情報に示されるバッテリ10の電圧、電流、および温度に基づいて、放電可能電力を算出する。この算出方法は、公知の技術を適用できる。
In that case,
また、その場合、判定部120は、算出された放電可能電力(以下、算出放電可能電力という)が予め設定された放電可能電力(以下、設定放電可能電力という)以上であるか否かを判定する。
In this case,
そして、制御部130は、算出放電可能電力が設定放電可能電力以上である場合、充電装置1の電力およびバッテリ10の電力の両方を用いてヒータ20を動作させる制御を実行する。一方、算出放電可能電力が設定放電可能電力以上ではない場合、制御部130は、充電装置1の電力のみを用いてヒータ20を動作させる制御を実行する。
Then, when the calculated dischargeable power is equal to or higher than the set dischargeable power,
[変形例3]
実施の形態では、図1に示した充電装置1以外の構成要素、すなわち、バッテリ10、ヒータ20、バッテリセンサ30、および電力供給制御装置100が、自動車に搭載される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。それらの構成要素は、自動車以外の移動体(例えば、船舶、自律移動ロボット等)、または、定置式の装置などに搭載されてもよい。
[Modification 3]
In the embodiment, a case where components other than the charging device 1 shown in FIG. 1, that is, a
本開示の電力供給制御装置は、バッテリ加温用ヒータへの電力供給を制御する技術全般に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The power supply control device of the present disclosure is useful in general technology for controlling power supply to a heater for warming a battery.
1 充電装置
10 バッテリ
20 ヒータ
30 バッテリセンサ
100 電力供給制御装置
110 算出部
120 判定部
130 制御部
Reference Signs List 1
Claims (5)
検出された前記バッテリの温度が予め設定された温度未満である場合、前記バッテリの状態値を算出する算出部と、
算出された前記状態値が予め設定された状態値以上である場合、前記バッテリへの充電に用いられる充電装置の電力、および、前記バッテリの電力の両方を用いて前記ヒータを動作させる制御部と、を有する、
電力供給制御装置。 A power supply control device that controls power supply to a heater that heats a battery,
a calculating unit that calculates a state value of the battery when the detected temperature of the battery is lower than a preset temperature;
a control unit that operates the heater using both the power of a charging device used to charge the battery and the power of the battery when the calculated state value is equal to or greater than a preset state value; has
Power supply controller.
算出された前記状態値が前記予め設定された状態値未満である場合、前記充電装置の電力のみを用いて前記ヒータを動作させる、
請求項1に記載の電力供給制御装置。 The control unit
if the calculated state value is less than the preset state value, operating the heater using only the power of the charging device;
The power supply control device according to claim 1.
前記充電装置の電力および前記バッテリの電力の両方を用いて前記ヒータの動作を開始させた後に、前記バッテリの状態値を新たに算出し、
前記制御部は、
新たに算出された前記状態値が前記予め設定された状態値未満である場合、前記充電装置の電力のみを用いて前記ヒータを動作させるように切り替える、
請求項1または2に記載の電力供給制御装置。 The calculation unit
after starting the operation of the heater using both the power of the charging device and the power of the battery, newly calculating the state value of the battery;
The control unit
if the newly calculated state value is less than the preset state value, switching to operating the heater using only the power of the charging device;
The power supply control device according to claim 1 or 2.
前記バッテリの充電率または放電可能電力である、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電力供給制御装置。 The state value is
is the charging rate or dischargeable power of the battery;
The power supply control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の電力供給制御装置。 The battery, the heater, and the power supply control device are mounted on a vehicle,
The power supply control device according to any one of claims 1 to 4.
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Legal Events
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