JP2023141023A - 充電制御装置及び充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電器に並列接続される複数の単位電池を、安全、且つ、効率良く充電する充電制御装置及び充電制御方法を提供する。
【解決手段】充電器１から指示値に基づいて送出される充電電力で、充電器に並列接続される複数の電池パックＢＰ１～ＢＰｎを充電する充電制御装置１０であって、充電器に並列接続された複数の電池パックのそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得部３１と、取得された連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、充電器に並列接続された電池パックの個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出部３２と、算出された乗算値を、指示値として充電器に送信する送受信部４１と、を備える電池ＥＵ３０を有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、充電制御装置及び充電制御方法に関する。

電池を連続的に充電する連続充電制御を行う電力制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、電池残量（State Of Charge:ＳＯＣ）が閾値又はその近傍の値に到達した場合、連続充電動作を一時的に停止する充電制御装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１３－１３１４４９号公報 特開２０１２－２４４６６３号公報

ところで、充電器から指示値に基づいて送出される充電電力で、充電器に並列接続される複数の電池を充電する場合、電池に対する連続充電可能な充電電力値よりも指示値を高く設定すると、電池が過充電となって、安全に充電することができないおそれがある。

一方で、指示値を低く設定すると、電池を満充電するまでの充電時間が長くなるため、効率良く充電することができないという問題がある。

本開示の目的は、充電器に並列接続される複数の電池を、安全に且つ効率良く充電することが可能な充電制御装置及び充電制御方法を提供することである。

上記の目的を達成するため、本開示における充電制御装置は、
充電器から指示値に基づいて送出される充電電力で、前記充電器に並列接続される複数の電池を充電する充電制御装置であって、
前記充電器に並列接続された複数の電池のそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得部と、
取得された前記連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、前記充電器に並列接続された電池の個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出部と、
算出された前記乗算値を、前記指示値として前記充電器に送信する送信部と、
を備える。

本開示における充電制御方法は、
充電器から指示値に基づいて送出される充電電力で、前記充電器に並列接続される複数の電池を充電する充電制御方法であって、
前記充電器に並列接続された複数の電池のそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得ステップと、
取得された前記連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、前記充電器に並列接続された電池の個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出ステップと、
算出された前記乗算値を、前記指示値として前記充電器に送信する送信ステップと、
を備える。

本開示によれば、充電器に並列接続される複数の電池を、安全に且つ効率良く充電することができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る充電制御装置の構成を示す図である。 図２は、電池に対する連続充電可能な充電電力値の一例を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る充電制御方法の一例を示すフローチャートである。

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。
図１は、本開示の実施の形態に係る充電制御装置１０の構成を示す図である。図１に示すように、組電池ＢＵを構成する複数の電池パックＢＰを示す。組電池ＢＵは例えば車両に搭載される。

充電器１は地上側に設置される。充電器１には複数の電池パックＢＰが並列接続される。充電器１は、充電器ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を有する。充電器ＥＣＵ２は、所定の充電電力が電気経路３に送出されるように充電器１を制御する。電気経路３に送出された充電電力で、複数の電池パックＢＰが充電される。

充電制御装置１０は、監視部２０と、電池ＥＣＵ３０と制御ＥＣＵ４０とを備えている。

［監視部２０］
監視部２０は、複数の電池パックＢＰのそれぞれに設けられ、電池パックＢＰの温度や、電池パックＢＰに投入される充電電力を含む電池状態を監視する。

［電池ＥＣＵ３０］
電池ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して電池ＥＣＵ３０の所定機能を実行する。このとき、記憶部３３に格納されている各種データが参照される。記憶部３３は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。電池ＥＣＵ３０は、例えば、車両の各部を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に組み込まれても良く、制御ＥＣＵ４０と一体的に構成されてもよく、また、車両ＥＣＵや制御ＥＣＵ４０とは別個に設けられても良い。

電池パックＢＰに対しては、環境（温度や充電状態、劣化状態など）に応じて連続充電可能な充電電力値が推定される。

電池ＥＣＵ３０は、所定機能として取得部３１と算出部３２とを有する。取得部３１は、充電器１に並列接続された電池パックＢＰのそれぞれから連続充電可能な充電電力値を取得する。

図２を参照して具体的に説明する。図２は、電池パックＢＰに対する連続充電可能な充電電力値の一例を示す図である。取得部３１は、電池パックＢＰ１から連続充電可能な充電電力値「１０ｋｗ」を取得する。また、取得部３１は、電池パックＢＰ２から連続充電可能な充電電力値「５ｋｗ」を取得する。また、取得部３１は、電池パックＢＰｎ（ｎは、３以上の正の整数である）から連続充電可能な充電電力値「８ｋｗ」を取得する。

算出部３２は、取得された連続充電可能な充電電力値の中から最小値を選出する。具体的には、算出部３２は、取得された連続充電可能な充電電力値「１０ｋｗ」、「５ｋｗ」、…、「８ｋｗ」の中から最小値、ここでは、「５ｋｗ」を選出する。

算出部３２は、選出した最小値と充電器１に並列接続された電池パックＢＰの個数である接続数とを乗算した乗算値を算出する。具体的には、算出部３２は、選出した最小値「５ｋｗ」と接続数ｎとを乗算した乗算値「ｎ＊５ｋｗ」を算出する。例えば、接続数ｎが３である場合、乗算値は、「１５ｋｗ」となる。

電池ＥＣＵ３０は、乗算値を制御ＥＣＵ４０に送信する。例えば、接続数ｎが３である場合、電池ＥＣＵ３０は、乗算値「１５ｋｗ」を制御ＥＣＵ４０に送信する。

［制御ＥＣＵ４０］
制御ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して制御ＥＣＵ４０の所定機能を実行する。このとき、記憶部（不図示）に格納されている各種データが参照される。記憶部は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。制御ＥＣＵ４０は、例えば、車両の各部を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に組み込まれても良く、電池ＥＣＵ３０と一体的に構成されてもよく、また、車両ＥＣＵや電池ＥＣＵ３０とは別個に設けられても良い。

制御ＥＣＵ４０は、所定機能として送受信部４１を有する。送受信部４１は、乗算値を受信し、受信した乗算値を指示値として充電器１の充電器ＥＣＵ２に送信する。充電器ＥＣＵ２は、指示値に基づく充電電力が電気経路３に送出されるように充電器１を制御する。例えば、接続数ｎが３である場合、送受信部４１は、乗算値「１５ｋｗ」を指示値として充電器ＥＣＵ２に送信する。充電器ＥＣＵ２は、指示値「１５ｋｗ」に基づく充電電力が電気経路３に送出されるように充電器１を制御する。これにより、充電器１に並列接続された電池パックＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３のそれぞれは、５ｋｗの充電電力で充電される。５ｋｗは、電池パックＢＰ２を連続充電可能な充電電力値であるため、電池パックＢＰ２を安全に充電することができる。また、５ｋｗは、連続充電可能な充電電力値のうちの最小値であるため、電池パックＢＰ１，ＢＰ３も安全に充電することができる。また、乗算値は、安全性を確保した上での充電電力値であるため、組電池ＢＵを効率良く充電することが可能となる。

次に、本開示の実施の形態に係る充電制御方法の一例について図３を参照して説明する。図３は、本開示の実施の形態に係る充電制御方法の一例を示すフローチャートである。なお、本フローは、例えば、充電器に電池パックＢＰが接続され、ユーザーによる充電開始指示により開始され、その後所定時間毎に繰り返される。なお、図３に示す各ステップは、例えば、電池ＥＣＵ３０および制御ＥＣＵ４０のそれぞれの機能が行うものであるが、ここでは、電池ＥＣＵ３０および制御ＥＣＵ４０のそれぞれのＣＰＵが実行するものとして説明する。

先ず、ステップＳ１００において、ＣＰＵは、連続充電可能な充電電力値を取得する。

次に、ステップＳ１１０において、ＣＰＵは、取得された連続充電可能な充電電力値の中から最小値を選出し、選出した最小値と充電器１に並列接続された電池パックＢＰの個数である接続数とを乗算した乗算値を算出する。

次に、ステップＳ１２０において、ＣＰＵは、乗算値を指示値として充電器１に送信する。その後、本フローは終了する。

本開示の実施の形態に係る充電制御装置１０は、充電器１から指示値に基づいて送出される充電電力で、充電器１に並列接続される複数の電池パックＢＰ１，ＢＰ２，…ＢＰｎを充電する充電制御装置であって、充電器１に並列接続された複数の電池パックＢＰ１，ＢＰ２，…ＢＰｎのそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得部３１と、取得された連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、充電器に並列接続された電池パックＢＰ１，ＢＰ２，…ＢＰｎの個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出部３２と、算出された乗算値を、指示値として充電器１に送信する送受信部４１と、を備える。

上記構成により、最小値は、最小値に係る電池パックＢＰ２を連続充電可能な充電電力値であるため、電池パックＢＰ２を安全に充電できるばかりでなく、最小値は、連続充電可能な充電電力値のうちの最小値であるため、電池パックＢＰ２以外の電池パックＢＰ１やＢＰｎも安全に充電することができる。また、乗算値は、安全性を確保した上での充電電力値であるため、充電器１に並列接続される複数の電池パックＢＰを効率良く充電することが可能となる。

上記実施の形態に係る充電制御装置１０は、充電器１に電気経路３（ケーブル）を介して電池パックＢＰを接続した充電システムに適用されているが、本開示はこれに限らない。例えば、充電器１側の送電コイルと、車両側の受電コイルとにより、ワイヤレスで電力を伝送する非接触充電システムに適用してもよい。この場合、制御ＥＣＵ４０は、指示値を無線で充電器１側に送信する。なお、伝送された電力は車載整流器で直流に変換されてから電池パックＢＰに供給される。

上記実施の形態に係る充電制御装置１０において、取得部３１が連続充電可能な充電電力値を取得することができない場合がある。この場合、連続充電可能な充電電力値を取得することができない電池パックＢＰを、充電器１から切り離す。なお、電気経路３の分岐路３ａには、電池パックＢＰを充電器１から切り離すためのリレースイッチ（不図示）が設けられる。算出部３２は、切り離された電池パックＢＰを除いた残りの電池パックＢＰのそれぞれの連続充電可能な充電電力値から最小値を選出し、選出した最小値と残りの電池パックＢＰの個数である接続数とを乗算した乗算値を算出する。これにより、残りの電池パックＢＰを安全に且つ効率よく充電することが可能となる。

また、上記実施の形態に係る充電制御装置１０において、充電器１に接続された複数の電池パックＢＰのうちの一つ又は二以上が満充電になる場合がある。この場合、満充電になった電池パックＢＰを、充電器１から切り離してもよい。算出部３２は、切り離された電池パックＢＰを除いた残りの電池パックＢＰのそれぞれの連続充電可能な充電電力値から最小値を選出し、選出した最小値と残りの電池パックＢＰの個数である接続数とを乗算した乗算値を算出する。これにより、残りの電池パックＢＰを安全に且つ効率よく充電することが可能となる。

その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示は、充電器に並列接続される複数の電池パックを、安全に且つ効率良く充電することができることが要求される充電制御装置を搭載した車両に好適に利用される。

ＢＰ，ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰｎ 電池パック
ＢＵ 組電池
１ 充電器
２ 充電器ＥＣＵ
３ 電気経路
１０ 充電制御装置
２０ 監視部
３０ 電池ＥＣＵ
３１ 取得部
３２ 算出部
４０ 制御ＥＣＵ
４１ 送受信部

Claims (2)

1. 充電器から指示値に基づいて送出される充電電力で、前記充電器に並列接続される複数の電池を充電する充電制御装置であって、
   前記充電器に並列接続された複数の電池のそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得部と、
   取得された前記連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、前記充電器に並列接続された電池の個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出部と、
   算出された前記乗算値を、前記指示値として前記充電器に送信する送信部と、
   を備える、
   充電制御装置。
2. 充電器から指示値に基づいて送出される充電電力で、前記充電器に並列接続される複数の電池を充電する充電制御方法であって、
   前記充電器に並列接続された複数の電池のそれぞれに対する連続充電可能な充電電力値を取得する取得ステップと、
   取得された前記連続充電可能な充電電力値のうちの最小値に、前記充電器に並列接続された電池の個数である接続数を乗算した乗算値を算出する算出ステップと、
   算出された前記乗算値を、前記指示値として前記充電器に送信する送信ステップと、
   を備える、
   充電制御方法。