JP3975937B2

JP3975937B2 - Battery charge control device and charge control method

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Publication number: JP3975937B2
Application number: JP2003038159A
Authority: JP
Inventors: 稔加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP2004248465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電制御に関し、特に、車両に搭載された二次電池の充電制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃費向上、排気ガスのクリーン化を目的として、電気自動車、ハイブリッド自動車などの新しい駆動機構を有する車両の開発が進められている。このような車両において、車両を制動するときには、制動油等の非圧縮性流体を用いた流体圧制動が広く用いられており、さらに、回生制動も使用できる。回生制動は、制動エネルギを車両駆動用のモータにて電力に変換して車両に搭載された二次電池等に回収する制動方法であり、二次電池の充電頻度を低くする（充電１回あたりの走行可能距離を長くする）というエネルギ効率向上の作用を有しているため、このような車両の制動に際しては回生制動力をできるだけ大きくすることが望ましい。
【０００３】
特開平１１−４１７１１号公報（特許文献１）は、電池の電圧を計測するセンサの精度や組電池内のセル電圧分布によらず、回生可能パワーを精度良く算出する演算方法を開示する。特許文献１に開示された演算方法は、駆動モータへの負荷を電力に変換してモータ駆動用電池を回生充電する電気自動車の回生可能パワー演算方法に適用される。電池は、複数のセルからなる組電池である。この演算方法は、放電中の電圧値および電流値に基づいて電池の回生可能パワーを算出ステップと、この算出ステップを実行するにあたって、満充電状態における電池の放電電圧計測値に基づいて回生可能パワー演算時の上限電圧値を設定する設定ステップとを含む。特に、設定ステップは、上限電圧値を満充電状態における組電池の放電電圧計測値に設定するステップを含む。
【０００４】
特許文献１に開示された演算方法によると、上限電圧値に電池特性の変化や電圧計測誤差が含まれるようにしたので、回生可能パワー演算値への電池特性の変化や電圧計測誤差の影響を低減することができる。その結果、回生可能パワー演算値が精度良く算出され、電池の充電を効率良く行なうことができる。特に、上限電圧値を満充電状態における組電池の放電電圧計測値に設定すると、組電池を構成するセル間の電圧ばらつきの影響を低減できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−４１７１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された演算方法は、電池特性の変化や電圧計測の誤差が含まれていても、それらを考慮して最大限の回生発電で充電を行なおうとするが、実際に充電を行なう際に、回生時の電池電圧と充電電圧との電位差が小さい場合、充電電流が小さくなる。このため、回生による充電電力量が少なくなる。このような充電方法では、アイドリングストップシステムを採用した車両においては、アイドリングストップ中に電池の充電量が減少して、燃費向上の効果が発現しにくい。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電できる、電池の充電制御装置および充電制御方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る充電制御装置は、車両の走行中に回生発電された電力により充電される電池を制御する。この充電制御装置は、電池の電圧を計測するための計測手段と、計測された電池の電圧に基づいて、電池の充電電圧を設定するための設定手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、設定手段は、計測手段により計測された電池の電圧に基づいて、充電電圧を、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータに設定する。このとき、たとえば、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値（このしきい値を通常時の充電指示電圧とすることができる）よりも低いと電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定し、計測された電池の電圧がしきい値よりも高いと電池の充電電圧をしきい値電圧に設定する。このようにすると、電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、電池の電圧と充電電圧との電位差を大きくして充電電流を大きくして充電電力量を多くする。電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止する。その結果、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電できる電池の充電制御装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る充電制御装置は、第１の発明の構成に加えて、電池の充電電圧のしきい値電圧を記憶するための記憶手段をさらに含む。設定手段は、計測された電池の電圧としきい値電圧とに基づいて、電池の充電電圧を設定するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、計測された電池の電圧と、記憶されたしきい値とに基づいて、電池の充電電圧を設定する。電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、充電電力量を多くして、電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止することができる。
【００１２】
第３の発明に係る充電制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、設定手段は、計測された電池の電圧がしきい値電圧よりも低いと、電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定するための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値よりも低いと電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定する。電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、電池の電圧と充電電圧との電位差を大きくして充電電流を大きくして充電電力量を多くすることができる。
【００１４】
第４の発明に係る充電制御装置においては、第２または３の発明の構成に加えて、設定手段は、計測された電池の電圧がしきい値電圧よりも高いと、電池の充電電圧をしきい値電圧に設定するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値よりも高いと電池の充電電圧をしきい値電圧に設定する。電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止することができる。
【００１６】
第５の発明に係る充電制御装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、設定手段により設定された充電電圧になるように、回生発電された電力の電圧を調整するための調整手段をさらに含む。
【００１７】
第５の発明によると、たとえば、調整手段の１つであるＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、設定手段により設定された充電電圧になるように回生発電された電力の電圧を調整する。
【００１８】
第６の発明に係る充電制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、電池は、リチウムイオン電池である。
【００１９】
第６の発明によると、リチウムイオン電池に対して、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電する充電制御装置を提供することができる。
【００２０】
第７の発明に係る充電制御装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、計測手段による電池の電圧の計測のタイミングを制御するための制御手段をさらに含む。
【００２１】
第７の発明によると、計測された電池の電圧が微小時間に変動することによる指示電圧のハンチングを避けるようなタイミングで、電池の電圧を計測できるので、ハンチングがなくなる。
【００２２】
第８の発明に係る充電制御方法は、車両の走行中に回生発電された電力により充電される電池を制御する。この充電制御方法は、電池の電圧を計測する計測ステップと、計測された電池の電圧に基づいて、電池の充電電圧を設定する設定ステップとを含む。
【００２３】
第８の発明によると、設定ステップにて、計測ステップにて計測された電池の電圧に基づいて、充電電圧を、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータに設定する。このとき、たとえば、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値よりも低いと電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定し、計測された電池の電圧がしきい値よりも高いと電池の充電電圧をしきい値電圧に設定する。このようにすると、電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、電池の電圧と充電電圧との電位差を大きくして充電電流を大きくして充電電力量を多くする。電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止する。その結果、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電できる電池の充電制御方法を提供することができる。
【００２４】
第９の発明に係る充電制御方法は、第８の発明の構成に加えて、電池の充電電圧のしきい値電圧を予め準備する準備ステップをさらに含む。設定ステップは、計測された電池の電圧としきい値電圧とに基づいて、電池の充電電圧を設定するステップを含む。
【００２５】
第９の発明によると、計測された電池の電圧と、予め準備されたしきい値とに基づいて、電池の充電電圧を設定する。電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、充電電力量を多くして、電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止することができる。
【００２６】
第１０の発明に係る充電制御方法においては、第９の発明の構成に加えて、設定ステップは、計測された電池の電圧がしきい値電圧よりも低いと、電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定するステップを含む。
【００２７】
第１０の発明によると、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値よりも低いと電池の充電電圧をしきい値電圧よりも高く設定する。電池の電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて設定して、電池の電圧と充電電圧との電位差を大きくして充電電流を大きくして充電電力量を多くすることができる。
【００２８】
第１１の発明に係る充電制御方法においては、第９または１０の発明の構成に加えて、設定ステップは、計測された電池の電圧がしきい値電圧よりも高いと、電池の充電電圧をしきい値電圧に設定するステップを含む。
【００２９】
第１１の発明によると、計測された電池の電圧が予め定められたしきい値よりも高いと電池の充電電圧をしきい値電圧に設定する。電池の電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止することができる。
【００３０】
第１２の発明に係る充電制御方法は、第８〜１１のいずれかの発明の構成に加えて、設定ステップにて設定された充電電圧になるように、回生発電された電力の電圧を調整する調整ステップをさらに含む。
【００３１】
第１２の発明によると、たとえば、調整ステップを実現する装置の１つであるＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、設定ステップにて設定された充電電圧になるように回生発電された電力の電圧を調整する。
【００３２】
第１３の発明に係る充電制御方法においては、第８〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、電池は、リチウムイオン電池である。
【００３３】
第１３の発明によると、リチウムイオン電池に対して、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電する充電制御方法を提供することができる。
【００３４】
第１４の発明に係る充電制御方法は、第８〜１３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、計測ステップにおける電池の電圧の計測のタイミングを制御する制御ステップをさらに含む。
【００３５】
第１４の発明によると、計測された電池の電圧が微小時間に変動することによる指示電圧のハンチングを避けるようなタイミングで、電池の電圧を計測できるので、ハンチングがなくなる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下において、充電制御される二次電池をリチウムイオン電池として説明するが、本発明は二次電池の種類を問わない。本発明に係る充電制御装置により制御される電池は、他の種類の二次電池であってもよい。
【００３７】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるエコラン（エコノミーランニング）ＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含む車両の制御ブロック図について説明する。
【００３８】
図１に示すように、この車両は、赤信号の交差点などで車両が停止するとエンジンを自動的に停止させるアイドルストップ機能を実現するエコランＥＣＵ２０００と、ブレーキを制御するＡＢＳ（Antilock Braking System）＿ＥＣＵ２２００と、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ２３００とを含む。
【００３９】
さらに、この車両は、通常時に電力が使用される、公称電圧１２Ｖの鉛蓄電池１１００と、専らアイドルストップ期間に電力が使用される、公称電圧１４．４Ｖのリチウムイオン電池１０００と、リチウムイオン電池１０００を制御する電池ＥＣＵ２１００と、リチウムイオン電池１０００からの電力を降圧して鉛蓄電池１１００に供給するとともに、鉛蓄電池１１００からの電力を昇圧してリチウムイオン電池１０００に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０とを含む。
【００４０】
さらに、この車両は、エンジンをクランキングする始動装置であるスタータ１３００と、エンジンの回転力により電力を発電するオルタネータ１２００と、スタータ１３００に供給する電力を鉛蓄電池１１００およびリチウムイオン電池１０００のいずれかから供給されるようにスタータ１３００の電源を切り替えるスタータ電源切り替えリレー１７００と、暖房用電動ウォータポンプ１８００とを含む。
【００４１】
鉛蓄電池１１００には、鉛蓄電池１１００の温度を検知する温度センサと、鉛蓄電池１１００の充放電電流を検知する電流センサとが設けられる。リチウムイオン電池１０００は、リチウムイオン電池１０００の温度を検知する温度センサと、リチウムイオン電池の充放電電流を検知する電流センサ１０２０と、リチウムイオン電池の電圧を検知する電圧センサ１０３０と、リチウムイオン電池リレー１０１０とを含む。
【００４２】
エコランＥＣＵ２０００は、電池ＥＣＵ２１００、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２００およびエンジンＥＣＵ２３００に接続される。エンジンＥＣＵ２３００は、エコランＥＣＵ２０００から受信した信号に基づいて、エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカットを実現する。エコランＥＣＵ２０００は、アイドルストップ条件の成立やエンジン再始動条件の成立などに基づいて、スタータ電源切り替えリレー１７００を切り替えて、スタータ１３００に鉛蓄電池１１００およびリチウムイオン電池１０００のいずれかから、電力を供給させる。
【００４３】
この車両は、運転者がイグニッションスイッチ１６００を、スタート位置まで回すと、鉛蓄電池１１００からの電力がスタータ電源切り替えリレー１７００を介してスタータ１３００に供給され、スタータ１３００がエンジンを始動する。通常走行時においては、オルタネータ１２００からの発電電力が、鉛蓄電池１１００および車両の補機１４００（エアコンディショナのコンプレッサなど）に供給される。また、リチウムイオン電池１０００のＳＯＣ（State Of Charge）が低い場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０を介してリチウムイオン電池１０００の充電を行なう。
【００４４】
回生発電時には、エンジンＥＣＵ２３００が車両の減速中を検知してかつその他の条件が成立すると、フューエルカットを行なうとともに、オルタネータ１２００の発電電圧を高めることにより回生発電を行なう。このとき発電された電力により、リチウムイオン電池１０００が充電される。
【００４５】
エコランＥＣＵ２０００は、このリチウムイオン電池１０００の充電電圧を制御する。エコランＥＣＵ２０００は、電池ＥＣＵ２１００から受信したリチウムイオン電池１０００の電池電圧に基づいて、リチウムイオン電池１０００の充電電圧を決定する。エコランＥＣＵ２０００は、決定された充電電圧をリチウムイオン電池１０００側に出力するようにＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０を制御する。
【００４６】
アイドルストップ時においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０を介してリチウムイオン電池１０００から車両の補機１４００やＣＶＴ電動オイルポンプ１５００などに電力が供給される。アイドルストップ中は、登坂路などにおける後退抑制のため、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２２００によりホイールシリンダの油圧が保持される。エンジン再始動時には、シフトレバーがＤポジションにある場合には、ブレーキペダルをリリースするのと同時にエンジンが再始動する。このエンジンの再始動時には、リチウムイオン電池１０００の電力がスタータ１３００に供給され、スタータ１３００によりエンジンのクランキングが行なわれる。エンジンＥＣＵ２３００がアクセルペダルセンサ２３０２から受信したアクセルの開度信号に基づいて、エンジンの吸入空気量を制御する。
【００４７】
この車両においては、エコランＥＣＵ２０００により、イグニッションスイッチによるエンジンの初回始動時においては、鉛蓄電池１１００からスタータ１３００に電力が供給されるように、アイドルストップ後のエンジン再始動時にはリチウムイオン電池１０００からスタータ１３００に電力が供給されるように制御される。またエコランＥＣＵ２０００により、回生発電中のリチウムイオン電池１０００の充電電圧を、リチウムイオン電池１０００の電圧に基づいて設定するように制御される。
【００４８】
図２を参照して、エコランＥＣＵ２０００で実行される充電電圧設定処理を実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００４９】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エコランＥＣＵ２０００は、回生発電が可能か否かを判断する。この判断は、アクセルペダルの開度、ブレーキ圧などに基づいて行なわれる。すなわち、アクセルペダルの開度が小さくてフューエルカットされていて加速要求がなく、ブレーキ圧がかかっていて減速要求があると、回生発電が可能であると判断される。回生発電が可能であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１４０へ移される。
【００５０】
Ｓ１１０にて、エコランＥＣＵ２０００は、リチウムイオン電池１０００の電圧（電池電圧）を検知する。エコランＥＣＵ１０００は、電池ＥＣＵ２１００が電圧センサ１０３０を用いて検知した電圧値を、電池ＥＣＵ２１００から受信することにより、リチウムイオン電池１０００の電圧（電池電圧）を検知する。
【００５１】
Ｓ１２０にて、エコランＥＣＵ２０００は、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が、目標ＳＯＣ電圧（通常時の充電指示電圧）以上であるか否かを判断する。目標ＳＯＣ電圧は、リチウムイオン電池１０００の目標ＳＯＣを決定した場合に決定される電圧である。たとえば４つのセル（１セルあたりの公称電圧が３．６Ｖ）を４個直列に接続したリチウムイオン電池１０００（公称電圧１４．４Ｖ）の場合、目標ＳＯＣを８０％とすると、目標ＳＯＣ電圧は約１５．６Ｖになる。リチウムイオン電池１０００の電池電圧が、目標ＳＯＣ電圧以上であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１３０へ移される。
【００５２】
Ｓ１３０にて、エコランＥＣＵ２０００は、指示電圧を（目標ＳＯＣ電圧＋α：αは正の値）に設定する。Ｓ１４０にて、エコランＥＣＵ２０００は、指示電圧を目標ＳＯＣ電圧に設定する。
【００５３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本発明の実施の形態に係るエコランＥＣＵ２０００の動作について説明する。
【００５４】
車両が長い下り坂を走行中に、アクセルペダルが踏まれないで、ブレーキペダルが踏まれるなどすると、回生発電が可能であると判断される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。エコランＥＣＵ２０００は、電池ＥＣＵ２１００から受信することにより検知したリチウムイオン電池１０００の電池電圧と、予め記憶しておいた目標ＳＯＣ電圧とを比較する（Ｓ１２０）。
【００５５】
リチウムイオン電池１０００の電池電圧が、目標ＳＯＣ電圧より低いと（Ｓ１２０にてＮＯ）、エコランＥＣＵ２０００は、指示電圧を（目標ＳＯＣ電圧＋α）に設定する（Ｓ１３０）。この設定された指示電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０のリチウムイオン電池１０００側に出力するように、エコランＥＣＵ２０００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０を制御する。
【００５６】
図３に示すように、リチウムイオン電池２０００の電池電圧（実電圧）が目標ＳＯＣ電圧よりも低いときに、充電の指示電圧を目標ＳＯＣ電圧よりもαだけ高く設定すると、電池電圧と充電電圧との電位差が大きくなり、リチウムイオン電池１０００の充電電流が大きくなる。このとき、図３に示すように充電電流がリチウムイオン電池２０００に流れて充電される。すなわち、目標ＳＯＣ電圧よりもαだけ高く充電電圧を高くしない場合には、電池電圧（実電圧）および電流は点線のようになり、リチウムイオン電池２０００の電圧（実電圧）と充電電圧（α加算しない電圧）との電位差が小さく、充電電流（電流）が大きくならないので、十分にリチウムイオン電池２０００を充電できない。
【００５７】
目標ＳＯＣ電圧よりもαだけ高く充電電圧を高く設定して、リチウムイオン電池２０００が充電されるに従い、電池電圧が上昇する。リチウムイオン電池１０００の電池電圧が、目標ＳＯＣ電圧に上昇すると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、エコランＥＣＵ２０００は、指示電圧を目標ＳＯＣ電圧に設定する（Ｓ１４０）。この設定された指示電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０のリチウムイオン電池１０００側に出力するように、エコランＥＣＵ２０００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０５０を制御する。
【００５８】
図３に示すように、リチウムイオン電池２０００の電池電圧（実電圧）が目標ＳＯＣ電圧以上になると、充電の指示電圧を目標ＳＯＣ電圧（通常の充電指示電圧）に設定する。このように充電の指示電圧を通常の充電指示電圧に戻すので、図３の一点鎖線に示すような過充電の状態にならない。
【００５９】
以上のようにして、本実施の形態に係るエコランＥＣＵによると、検知したリチウムイオン電池の電圧に基づいて、充電電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータに設定する。このとき、電池電圧が通常時の充電指示電圧よりも低いと、充電電圧を通常時の充電指示電圧よりもαだけ高く設定し、電池電圧が通常時の充電指示電圧以上であると、通常時の充電指示電圧に設定する。このようにして、電池電圧が低い時には、充電電圧を通常時よりもさらに上げて、電池電圧と充電電圧との電位差を大きくして充電電流を大きくして充電電力量を多くし、電池電圧が高い時には、通常時と同じ充電電圧に設定して過充電を防止する。その結果、過充電を防止しつつ、回生発電された電力を十分に充電できるようになる。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエコランＥＣＵについて説明する。本実施の形態に係るエコランＥＣＵは、前述の第１の実施の形態に係るエコランＥＣＵとは、異なるプログラムを実行する。それ以外の制御ブロック図は、前述の第１の実施の形態の制御ブロック図と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６１】
本実施の形態に係るエコランＥＣＵ２０００は、以下のようなハンチング現象を防止する。指示電圧が（目標ＳＯＣ電圧＋α）に設定された状態で充電されると、リチウムイオン電池１０００が充電されるに従いリチウムイオン電池１０００の電池電圧が上昇する。リチウムイオン電池１０００の電池電圧が目標ＳＯＣ電圧以上まで上昇すると、指示電圧は目標ＳＯＣ電圧まで下げて設定される。このとき、指示電圧が目標ＳＯＣ電圧に下げて設定されると同時に、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が、目標ＳＯＣ電圧未満まで下がるので、指示電圧が（目標ＳＯＣ電圧＋α）に再び設定される。指示電圧が（目標ＳＯＣ電圧＋α）に再び設定されると同時に、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が目標ＳＯＣ電圧以上にまで上昇するので、指示電圧が目標ＳＯＣ電圧に再び設定される。このような動作を繰返すハンチング現象が発生する可能性がある。本実施の形態に係るエコランＥＣＵ２０００は、このようなハンチング現象を回避すべく、図２に示したフローチャートとは異なるフローチャートにより表わされる充電電圧設定処理を実行する。
【００６２】
図４を参照して、エコランＥＣＵ２０００で実行される充電電圧設定処理を実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図４に示すフローチャートの中でＳ１０２〜Ｓ１０８以外の処理については前述の図２に示したフローチャートと同じ処理である。したがって、それらの処理についての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００６３】
Ｓ１００にて、エコランＥＣＵ２０００は、回生発電が可能か否かを判断する。回生発電が可能であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４へ移される。
【００６４】
Ｓ１０２にて、エコランＥＣＵ２０００は、ＥＣＵに内蔵された減算タイマがタイムアップしたか否かを判断する。この減算タイマは、初期値が設定されたタイマ値から、たとえば０．１秒ずつ減算して、タイマ値が０になるとタイムアップする。減算タイマがタイムアップしていると、すなわちタイマ値が０であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６へ移される。
【００６５】
Ｓ１０４にて、エコランＥＣＵ２０００は、この減算タイマのタイマ値を０にクリアする。Ｓ１０６にて、エコランＥＣＵ２０００は、この減算タイマの現在値を、たとえば０．１秒だけデクリメントする。Ｓ１０８にて、エコランＥＣＵ２０００は、この減算タイマのタイマ値に初期値を設定する。Ｓ１０４〜Ｓ１０８の処理後、処理はＳ１４０へ移される。
【００６６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本発明の実施の形態に係るエコランＥＣＵ２０００の動作について説明する。
【００６７】
回生発電が可能であると判断され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ減算タイマがタイムアップしていると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が検知される（Ｓ１１０）。回生発電が可能であると判断されても（Ｓ１００にてＹＥＳ）、減算タイマがタイムアップしていないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、減算タイマがタイムアップするまで、リチウムイオン電池１０００の電池電圧は検知されない。すなわち、この減算タイマは、リチウムイオン電池１０００の電池電圧を検知するタイミングを遅らせるディレータイマとして作用する。
【００６８】
したがって、指示電圧を目標ＳＯＣ電圧に設定するにしても、指示電圧を（目標ＳＯＣ電圧＋α）に設定するにしても、回生発電が可能であると判断されてから、減算タイマがタイムアップするまで待つことになる。
【００６９】
指示電圧が（目標ＳＯＣ電圧＋α）に設定された状態で充電されると、リチウムイオン電池１０００が充電されるに従いリチウムイオン電池１０００の電池電圧が上昇する。リチウムイオン電池１０００の電池電圧が目標ＳＯＣ電圧以上まで上昇すると、指示電圧は目標ＳＯＣ電圧まで下げて設定される。このとき、指示電圧が目標ＳＯＣ電圧に下げて設定されてから減算タイマに設定された時間が経過した後に、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が検知される。減算タイマに設定された時間が経過するまでは、リチウムイオン電池１０００の電池電圧が検知されない。
【００７０】
減算タイマに設定された時間が経過してリチウムイオン電池１０００の電池電圧が検知されたときには、目標ＳＯＣ電圧未満まで下がった状態から目標ＳＯＣ電圧以上に上昇しているので、指示電圧が（目標ＳＯＣ電圧＋α）に再び設定されることがない。したがって、本実施の形態に係るエコランＥＣＵ２０００は、ハンチング現象が発生する可能性をなくすようにできる。
【００７１】
以上のようにして、本実施の形態に係るエコランＥＣＵによると、電池電圧を検知する前にディレータイマを設けたので、ハンチング動作を回避することができる。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるエコランＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図３】この車両の回生発電時のタイミングチャートを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエコランＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０００リチウムイオン電池、１０１０リチウムイオン電池リレー、１０２０電流計、１０３０電圧計、１０５０ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１００鉛蓄電池、１２００オルタネータ、１３００スタータ、１４００補機、１５００ＣＶＴ電動ポンプ、１６００イグニッションスイッチ、１７００スタータ電源切り替えリレー、１８００暖房用電動ウォータポンプ、１９００スタータ用リレー、２０００エコランＥＣＵ、２１００電池ＥＣＵ、２２００ＡＢＳ＿ＥＣＵ、２３００エンジンＥＣＵ、２３０２アクセルペダルセンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to charge control of a secondary battery, and more particularly, to charge control of a secondary battery mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Development of vehicles having new drive mechanisms such as electric vehicles and hybrid vehicles has been promoted for the purpose of improving fuel consumption and cleaning exhaust gas. In such a vehicle, when braking the vehicle, fluid pressure braking using an incompressible fluid such as braking oil is widely used, and regenerative braking can also be used. Regenerative braking is a braking method in which braking energy is converted into electric power by a motor for driving the vehicle and collected in a secondary battery or the like mounted on the vehicle, and the charging frequency of the secondary battery is lowered (per charge) Therefore, it is desirable to increase the regenerative braking force as much as possible when braking such a vehicle.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-41711 (Patent Document 1) discloses a calculation method for accurately calculating the regenerative power regardless of the accuracy of a sensor for measuring the voltage of a battery or the cell voltage distribution in the assembled battery. The calculation method disclosed in Patent Document 1 is applied to a regenerative power calculation method for an electric vehicle that converts a load on a drive motor into electric power and regeneratively charges a motor drive battery. The battery is an assembled battery composed of a plurality of cells. This calculation method includes a step of calculating the regenerative power of the battery based on the voltage value and the current value during discharging, and the regenerative power based on the measured value of the discharge voltage of the battery in a fully charged state when executing this calculation step. And a setting step for setting an upper limit voltage value at the time of calculation. In particular, the setting step includes a step of setting the upper limit voltage value to a discharge voltage measurement value of the assembled battery in the fully charged state.
[0004]
According to the calculation method disclosed in Patent Document 1, since the battery voltage change and voltage measurement error are included in the upper limit voltage value, the influence of the battery characteristic change and voltage measurement error on the regenerative power calculation value is affected. Can be reduced. As a result, the regenerative power calculation value is accurately calculated, and the battery can be charged efficiently. In particular, when the upper limit voltage value is set to the measured value of the discharge voltage of the assembled battery in the fully charged state, the influence of voltage variations between cells constituting the assembled battery can be reduced.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 11-41711 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the calculation method disclosed in Patent Document 1 tries to perform charging with the maximum regenerative power generation in consideration of changes in battery characteristics and errors in voltage measurement, When charging, if the potential difference between the battery voltage and the charging voltage during regeneration is small, the charging current is small. For this reason, the amount of electric power charged by regeneration is reduced. In such a charging method, in a vehicle that employs an idling stop system, the amount of charge of the battery is reduced during idling stop, and the effect of improving fuel efficiency is hardly exhibited.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery charge control device and a charge control method capable of sufficiently charging regeneratively generated power while preventing overcharging. Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A charge control device according to a first aspect of the invention controls a battery that is charged by electric power that is regeneratively generated while the vehicle is running. The charging control device includes a measuring unit for measuring the battery voltage and a setting unit for setting the charging voltage of the battery based on the measured battery voltage.
[0009]
According to the first invention, the setting means sets the charging voltage to, for example, a DC / DC converter based on the battery voltage measured by the measuring means. At this time, for example, if the measured battery voltage is lower than a predetermined threshold value (this threshold value can be used as a normal charging instruction voltage), the battery charging voltage is set to the threshold voltage. If the measured battery voltage is higher than the threshold value, the battery charging voltage is set to the threshold voltage. In this way, when the battery voltage is low, the charging voltage is set higher than usual, and the potential difference between the battery voltage and the charging voltage is increased to increase the charging current and increase the amount of charging power. To do. When the battery voltage is high, overcharge is prevented by setting the same charging voltage as normal. As a result, it is possible to provide a battery charge control device that can sufficiently charge regenerated power while preventing overcharging.
[0010]
The charging control apparatus according to the second invention further includes storage means for storing a threshold voltage of the charging voltage of the battery in addition to the configuration of the first invention. The setting means includes means for setting the battery charging voltage based on the measured battery voltage and threshold voltage.
[0011]
According to the second aspect of the invention, the battery charging voltage is set based on the measured battery voltage and the stored threshold value. When the battery voltage is low, set the charging voltage further higher than normal, increase the amount of charging power, and when the battery voltage is high, set the same charging voltage as normal to prevent overcharging can do.
[0012]
In the charging control device according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, the setting means sets the battery charging voltage to the threshold value when the measured battery voltage is lower than the threshold voltage. Means for setting higher than the voltage.
[0013]
According to the third invention, when the measured battery voltage is lower than a predetermined threshold, the battery charging voltage is set higher than the threshold voltage. When the battery voltage is low, the charging voltage can be set higher than normal, and the potential difference between the battery voltage and the charging voltage can be increased to increase the charging current and increase the amount of charging power.
[0014]
In the charging control device according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second or third aspect of the invention, the setting means calculates the charging voltage of the battery when the measured battery voltage is higher than the threshold voltage. Means for setting the threshold voltage.
[0015]
According to the fourth aspect of the invention, when the measured battery voltage is higher than a predetermined threshold value, the battery charging voltage is set to the threshold voltage. When the battery voltage is high, overcharging can be prevented by setting the same charging voltage as during normal operation.
[0016]
In addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the charge control device according to the fifth invention is for adjusting the voltage of the regeneratively generated power so as to be the charging voltage set by the setting means. The adjusting means is further included.
[0017]
According to the fifth aspect of the invention, for example, using a DC / DC converter that is one of the adjusting means, the voltage of the regeneratively generated power is adjusted so as to be the charging voltage set by the setting means.
[0018]
In the charging control apparatus according to the sixth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions, the battery is a lithium ion battery.
[0019]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide a charge control device that sufficiently charges regenerated power while preventing overcharging of a lithium ion battery.
[0020]
The charging control apparatus according to the seventh aspect of the invention further includes a control means for controlling the timing of measuring the battery voltage by the measuring means in addition to the configuration of any one of the first to sixth aspects of the invention.
[0021]
According to the seventh aspect of the invention, since the battery voltage can be measured at a timing that avoids the hunting of the instruction voltage due to the measured voltage of the battery changing in a minute time, hunting is eliminated.
[0022]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a charge control method for controlling a battery that is charged by electric power regenerated during travel of a vehicle. This charge control method includes a measurement step of measuring the battery voltage, and a setting step of setting the battery charge voltage based on the measured battery voltage.
[0023]
According to the eighth invention, in the setting step, the charging voltage is set to, for example, a DC / DC converter based on the battery voltage measured in the measuring step. At this time, for example, if the measured battery voltage is lower than a predetermined threshold value, the battery charging voltage is set higher than the threshold voltage, and the measured battery voltage is higher than the threshold value. If it is high, the battery charging voltage is set to the threshold voltage. In this way, when the battery voltage is low, the charging voltage is set higher than usual, and the potential difference between the battery voltage and the charging voltage is increased to increase the charging current and increase the amount of charging power. To do. When the battery voltage is high, overcharge is prevented by setting the same charging voltage as normal. As a result, it is possible to provide a battery charge control method that can sufficiently charge the regenerated power while preventing overcharging.
[0024]
The charging control method according to the ninth aspect of the invention further includes a preparation step for preparing in advance the threshold voltage of the battery charging voltage in addition to the configuration of the eighth aspect of the invention. The setting step includes a step of setting a battery charging voltage based on the measured battery voltage and threshold voltage.
[0025]
According to the ninth aspect of the invention, the battery charging voltage is set based on the measured battery voltage and the threshold value prepared in advance. When the battery voltage is low, set the charging voltage further higher than normal, increase the amount of charging power, and when the battery voltage is high, set the same charging voltage as normal to prevent overcharging can do.
[0026]
In the charging control method according to the tenth invention, in addition to the configuration of the ninth invention, the setting step sets the battery charging voltage to a threshold value when the measured battery voltage is lower than the threshold voltage. A step of setting higher than the voltage is included.
[0027]
According to the tenth invention, when the measured battery voltage is lower than a predetermined threshold value, the battery charging voltage is set higher than the threshold voltage. When the battery voltage is low, the charging voltage can be set higher than normal, and the potential difference between the battery voltage and the charging voltage can be increased to increase the charging current and increase the amount of charging power.
[0028]
In the charging control method according to the eleventh invention, in addition to the configuration of the ninth or tenth invention, the setting step sets the charging voltage of the battery when the measured battery voltage is higher than the threshold voltage. Setting the threshold voltage.
[0029]
According to the eleventh aspect, when the measured battery voltage is higher than a predetermined threshold value, the battery charging voltage is set to the threshold voltage. When the battery voltage is high, overcharging can be prevented by setting the same charging voltage as during normal operation.
[0030]
In addition to the configuration of any of the eighth to eleventh inventions, the charge control method according to the twelfth invention adjusts the voltage of the regeneratively generated power so as to be the charge voltage set in the setting step. An adjustment step is further included.
[0031]
According to the twelfth invention, for example, by using a DC / DC converter that is one of the devices that realize the adjustment step, the voltage of the regeneratively generated power is adjusted so as to be the charging voltage set in the setting step. To do.
[0032]
In the charge control method according to the thirteenth invention, in addition to the configuration of any of the eighth to twelfth inventions, the battery is a lithium ion battery.
[0033]
According to the thirteenth invention, it is possible to provide a charge control method for sufficiently charging the regenerated power while preventing overcharging of the lithium ion battery.
[0034]
The charging control method according to the fourteenth aspect of the present invention further includes a control step of controlling the measurement timing of the battery voltage in the measurement step, in addition to the configuration of any of the eighth to thirteenth aspects.
[0035]
According to the fourteenth aspect, since the battery voltage can be measured at such a timing as to avoid the hunting of the instruction voltage due to the measured battery voltage changing in a minute time, hunting is eliminated.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated. In the following description, the secondary battery whose charge is controlled will be described as a lithium ion battery, but the present invention is not limited to the type of secondary battery. The battery controlled by the charge control device according to the present invention may be another type of secondary battery.
[0037]
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, a control block diagram of a vehicle including an eco-run (economy running) ECU (Electronic Control Unit) which is a control device according to a first embodiment of the present invention will be described.
[0038]
As shown in FIG. 1, this vehicle has an eco-run ECU 2000 that realizes an idle stop function that automatically stops the engine when the vehicle stops at an intersection of red lights, etc., and an ABS (Antilock Braking System) _ECU 2200 that controls the brake. And an engine ECU 2300 for controlling the engine.
[0039]
Further, this vehicle includes a lead-acid battery 1100 having a nominal voltage of 12V, in which power is normally used, a lithium ion battery 1000 having a nominal voltage of 14.4V, in which power is exclusively used during an idle stop period, and a lithium ion battery 1000. A battery ECU 2100 for controlling the power, and a DC / DC converter 1050 that steps down the power from the lithium ion battery 1000 and supplies it to the lead storage battery 1100 and boosts the power from the lead storage battery 1100 and supplies it to the lithium ion battery 1000. Including.
[0040]
Further, this vehicle includes a starter 1300 that is a starting device for cranking the engine, an alternator 1200 that generates electric power by the rotational force of the engine, and any one of the lead storage battery 1100 and the lithium ion battery 1000 that supplies electric power to the starter 1300. A starter power supply switching relay 1700 for switching the power supply of the starter 1300 so as to be supplied from the power supply, and a heating electric water pump 1800.
[0041]
The lead storage battery 1100 is provided with a temperature sensor that detects the temperature of the lead storage battery 1100 and a current sensor that detects the charge / discharge current of the lead storage battery 1100. The lithium ion battery 1000 includes a temperature sensor that detects the temperature of the lithium ion battery 1000, a current sensor 1020 that detects charge / discharge current of the lithium ion battery, a voltage sensor 1030 that detects the voltage of the lithium ion battery, and a lithium ion battery. Relay 1010.
[0042]
Eco-run ECU 2000 is connected to battery ECU 2100, ABS_ECU 2200, and engine ECU 2300. Engine ECU 2300 realizes fuel cut to stop fuel supply to the engine based on a signal received from eco-run ECU 2000. The eco-run ECU 2000 switches the starter power supply switching relay 1700 based on the establishment of the idle stop condition or the establishment of the engine restart condition, and causes the starter 1300 to supply power from either the lead storage battery 1100 or the lithium ion battery 1000. .
[0043]
In this vehicle, when the driver turns the ignition switch 1600 to the start position, power from the lead storage battery 1100 is supplied to the starter 1300 via the starter power supply switching relay 1700, and the starter 1300 starts the engine. During normal traveling, the generated power from the alternator 1200 is supplied to the lead storage battery 1100 and the vehicle auxiliary device 1400 (such as a compressor of an air conditioner). When the lithium ion battery 1000 has a low SOC (State Of Charge), the lithium ion battery 1000 is charged via the DC / DC converter 1050.
[0044]
During regenerative power generation, when engine ECU 2300 detects that the vehicle is decelerating and other conditions are met, fuel cut is performed and regenerative power generation is performed by increasing the power generation voltage of alternator 1200. The lithium ion battery 1000 is charged with the power generated at this time.
[0045]
The eco-run ECU 2000 controls the charging voltage of the lithium ion battery 1000. Eco-run ECU 2000 determines the charging voltage of lithium ion battery 1000 based on the battery voltage of lithium ion battery 1000 received from battery ECU 2100. The eco-run ECU 2000 controls the DC / DC converter 1050 so as to output the determined charging voltage to the lithium ion battery 1000 side.
[0046]
At the time of idling stop, electric power is supplied from the lithium ion battery 1000 to the vehicle auxiliary machine 1400, the CVT electric oil pump 1500, and the like via the DC / DC converter 1050. During idle stop, the ABS_ECU 2200 maintains the hydraulic pressure of the wheel cylinder in order to suppress the backward movement on the uphill road. When the engine is restarted, if the shift lever is in the D position, the engine restarts simultaneously with releasing the brake pedal. When the engine is restarted, the electric power of the lithium ion battery 1000 is supplied to the starter 1300, and the starter 1300 performs cranking of the engine. Engine ECU 2300 controls the intake air amount of the engine based on the accelerator opening signal received from accelerator pedal sensor 2302.
[0047]
In this vehicle, the eco-run ECU 2000 causes the starter 1300 to start from the lithium ion battery 1000 when the engine is restarted after the idle stop so that power is supplied from the lead storage battery 1100 to the starter 1300 when the engine is first started by the ignition switch. It is controlled so that power is supplied to. Further, the eco-run ECU 2000 is controlled to set the charging voltage of the lithium ion battery 1000 during regenerative power generation based on the voltage of the lithium ion battery 1000.
[0048]
With reference to FIG. 2, a control structure of a program for executing a charging voltage setting process executed by eco-run ECU 2000 will be described.
[0049]
In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100, eco-run ECU 2000 determines whether or not regenerative power generation is possible. This determination is made based on the accelerator pedal opening, the brake pressure, and the like. That is, it is determined that regenerative power generation is possible when the accelerator pedal opening is small and the fuel is cut and there is no acceleration request, and the brake pressure is applied and there is a deceleration request. If regenerative power generation is possible (YES in S100), the process proceeds to S110. If not (NO in S100), the process proceeds to S140.
[0050]
In S110, eco-run ECU 2000 detects the voltage (battery voltage) of lithium ion battery 1000. The eco-run ECU 1000 receives the voltage value detected by the battery ECU 2100 using the voltage sensor 1030 from the battery ECU 2100, thereby detecting the voltage (battery voltage) of the lithium ion battery 1000.
[0051]
In S120, eco-run ECU 2000 determines whether or not the battery voltage of lithium ion battery 1000 is equal to or higher than a target SOC voltage (normal charging instruction voltage). The target SOC voltage is a voltage that is determined when the target SOC of the lithium ion battery 1000 is determined. For example, in the case of a lithium ion battery 1000 (nominal voltage 14.4V) in which four cells (nominal voltage per cell is 3.6V) connected in series, assuming that the target SOC is 80%, the target SOC voltage is about It becomes 15.6V. If the battery voltage of lithium ion battery 1000 is equal to or higher than the target SOC voltage (YES in S120), the process proceeds to S140. If not (NO in S120), the process proceeds to S130.
[0052]
In S130, eco-run ECU 2000 sets the instruction voltage to (target SOC voltage + α: α is a positive value). In S140, eco-run ECU 2000 sets the instruction voltage to the target SOC voltage.
[0053]
An operation of eco-run ECU 2000 according to the embodiment of the present invention based on the above-described structure and flowchart will be described.
[0054]
If the accelerator pedal is not depressed and the brake pedal is depressed while the vehicle is traveling on a long downhill, it is determined that regenerative power generation is possible (YES in S100). The eco-run ECU 2000 compares the battery voltage of the lithium ion battery 1000 detected by reception from the battery ECU 2100 with the target SOC voltage stored in advance (S120).
[0055]
When the battery voltage of lithium ion battery 1000 is lower than the target SOC voltage (NO in S120), eco-run ECU 2000 sets the instruction voltage to (target SOC voltage + α) (S130). The eco-run ECU 2000 controls the DC / DC converter 1050 so that the set instruction voltage is output to the lithium ion battery 1000 side of the DC / DC converter 1050.
[0056]
As shown in FIG. 3, when the battery voltage (actual voltage) of the lithium ion battery 2000 is lower than the target SOC voltage, if the charging instruction voltage is set higher by α than the target SOC voltage, And the charging current of the lithium ion battery 1000 increases. At this time, as shown in FIG. 3, the charging current flows through the lithium ion battery 2000 and is charged. That is, when the charging voltage is not increased higher by α than the target SOC voltage, the battery voltage (actual voltage) and current are as shown by dotted lines, and the voltage (actual voltage) of lithium ion battery 2000 and the charging voltage (α addition) Voltage) and the charging current (current) does not increase, so that the lithium ion battery 2000 cannot be charged sufficiently.
[0057]
The battery voltage rises as the charging voltage is set higher by α than the target SOC voltage and the lithium ion battery 2000 is charged. When the battery voltage of lithium ion battery 1000 rises to the target SOC voltage (YES in S120), eco-run ECU 2000 sets the instruction voltage to the target SOC voltage (S140). The eco-run ECU 2000 controls the DC / DC converter 1050 so that the set instruction voltage is output to the lithium ion battery 1000 side of the DC / DC converter 1050.
[0058]
As shown in FIG. 3, when the battery voltage (actual voltage) of lithium ion battery 2000 becomes equal to or higher than the target SOC voltage, the charging instruction voltage is set to the target SOC voltage (normal charging instruction voltage). Since the charging instruction voltage is returned to the normal charging instruction voltage in this way, the overcharge state as shown by the one-dot chain line in FIG. 3 does not occur.
[0059]
As described above, according to the eco-run ECU according to the present embodiment, the charging voltage is set in the DC / DC converter based on the detected voltage of the lithium ion battery. At this time, if the battery voltage is lower than the normal charging instruction voltage, the charging voltage is set higher by α than the normal charging instruction voltage, and if the battery voltage is higher than the normal charging instruction voltage, Set to the charging instruction voltage. In this way, when the battery voltage is low, the charging voltage is further increased than normal, the potential difference between the battery voltage and the charging voltage is increased, the charging current is increased, the charging power is increased, and the battery voltage is increased. When it is high, overcharge is prevented by setting the same charging voltage as normal. As a result, the regenerated power can be sufficiently charged while preventing overcharging.
[0060]
<Second Embodiment>
Hereinafter, an eco-run ECU, which is a control device according to a second embodiment of the present invention, will be described. The eco-run ECU according to the present embodiment executes a different program from the eco-run ECU according to the first embodiment described above. The other control block diagram is the same as the control block diagram of the first embodiment described above. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
[0061]
The eco-run ECU 2000 according to the present embodiment prevents the following hunting phenomenon. When the battery is charged with the instruction voltage set to (target SOC voltage + α), the battery voltage of the lithium ion battery 1000 increases as the lithium ion battery 1000 is charged. When the battery voltage of the lithium ion battery 1000 rises to the target SOC voltage or higher, the instruction voltage is set to be lowered to the target SOC voltage. At this time, the instruction voltage is set to the target SOC voltage and at the same time, the battery voltage of the lithium ion battery 1000 is lowered to less than the target SOC voltage, so the instruction voltage is set again to (target SOC voltage + α). At the same time as the command voltage is set again to (target SOC voltage + α), the battery voltage of the lithium ion battery 1000 rises to the target SOC voltage or higher, so the command voltage is set again to the target SOC voltage. A hunting phenomenon that repeats such an operation may occur. The eco-run ECU 2000 according to the present embodiment executes a charging voltage setting process represented by a flowchart different from the flowchart shown in FIG. 2 in order to avoid such a hunting phenomenon.
[0062]
With reference to FIG. 4, a control structure of a program for executing a charging voltage setting process executed by eco-run ECU 2000 will be described. In the flowchart shown in FIG. 4, the processes other than S102 to S108 are the same as those in the flowchart shown in FIG. Therefore, detailed description of these processes will not be repeated here.
[0063]
In S100, eco-run ECU 2000 determines whether or not regenerative power generation is possible. If regenerative power generation is possible (YES in S100), the process proceeds to S102. If not (NO in S100), the process proceeds to S104.
[0064]
In S102, eco-run ECU 2000 determines whether or not the subtraction timer built in the ECU has expired. This subtraction timer subtracts 0.1 seconds, for example, from the timer value for which the initial value is set, and times up when the timer value becomes 0. If the subtraction timer has expired, that is, if the timer value is 0 (YES in S102), the process proceeds to S110. If not (NO in S102), the process proceeds to S106.
[0065]
In S104, eco-run ECU 2000 clears the timer value of this subtraction timer to zero. In S106, eco-run ECU 2000 decrements the current value of the subtraction timer, for example, by 0.1 second. In S108, eco-run ECU 2000 sets an initial value to the timer value of this subtraction timer. After the processes of S104 to S108, the process proceeds to S140.
[0066]
An operation of eco-run ECU 2000 according to the embodiment of the present invention based on the above-described structure and flowchart will be described.
[0067]
If it is determined that regenerative power generation is possible (YES in S100) and the subtraction timer is up (YES in S102), the battery voltage of lithium ion battery 1000 is detected (S110). Even if it is determined that regenerative power generation is possible (YES in S100), if the subtraction timer has not expired (NO in S102), the battery voltage of lithium-ion battery 1000 will remain until the subtraction timer expires. Not detected. That is, this subtraction timer acts as a delay timer that delays the timing for detecting the battery voltage of the lithium ion battery 1000.
[0068]
Therefore, even if the command voltage is set to the target SOC voltage or the command voltage is set to (target SOC voltage + α), it is determined that regenerative power generation is possible until the subtraction timer times out. I will wait.
[0069]
When the battery is charged with the instruction voltage set to (target SOC voltage + α), the battery voltage of the lithium ion battery 1000 increases as the lithium ion battery 1000 is charged. When the battery voltage of the lithium ion battery 1000 rises to the target SOC voltage or higher, the instruction voltage is set to be lowered to the target SOC voltage. At this time, the battery voltage of the lithium ion battery 1000 is detected after the time set in the subtraction timer has elapsed since the instruction voltage was set to the target SOC voltage. Until the time set in the subtraction timer elapses, the battery voltage of the lithium ion battery 1000 is not detected.
[0070]
When the battery voltage of the lithium ion battery 1000 is detected after the time set in the subtraction timer has elapsed, the instruction voltage is increased to the target SOC voltage from the state where it has decreased to less than the target SOC voltage. Voltage + α) is not set again. Therefore, the eco-run ECU 2000 according to the present embodiment can eliminate the possibility of the occurrence of the hunting phenomenon.
[0071]
As described above, according to the eco-run ECU according to the present embodiment, since the delay timer is provided before the battery voltage is detected, the hunting operation can be avoided.
[0072]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a vehicle equipped with a control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control structure of a program executed by an eco-run ECU which is a control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart during regenerative power generation of the vehicle.
FIG. 4 is a flowchart showing a control structure of a program executed by an eco-run ECU which is a control device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1000 Lithium Ion Battery, 1010 Lithium Ion Battery Relay, 1020 Ammeter, 1030 Voltmeter, 1050 DC / DC Converter, 1100 Lead Storage Battery, 1200 Alternator, 1300 Starter, 1400 Auxiliary Machine, 1500 CVT Electric Pump, 1600 Ignition Switch, 1700 Starter Power supply switching relay, 1800 heating electric water pump, 1900 starter relay, 2000 eco-run ECU, 2100 battery ECU, 2200 ABS_ECU, 2300 engine ECU, 2302 accelerator pedal sensor.

Claims

A charging control device for a first battery that is charged by electric power regenerated by an alternator using the rotational force of an engine during traveling of a vehicle,
The electric power generated by the alternator charges the second battery without going through the voltage adjustment mechanism,
The alternator and the second battery supply power to an electric device mounted on the vehicle without going through a voltage adjustment mechanism,
Measuring means for measuring the voltage of the first battery;
A DC / DC converter which is a voltage adjustment mechanism for adjusting the voltage of the electric power regenerated by the alternator;
Based on the voltage of the first battery wherein measured, the charging voltage of the first battery output is a voltage from the DC / DC converter, such that a potential difference between the voltage of the first battery is larger A battery charge control device including setting means for setting.

The charge control device further includes storage means for storing a threshold voltage of a charge voltage of the first battery,
The setting means, wherein on the basis of the threshold voltage and the voltage of the first battery which is measured, for setting the charging voltage of the first battery, which is the output voltage from the DC / DC converter The charging control device according to claim 1, comprising means.

When the measured voltage of the first battery is lower than the threshold voltage, the setting means sets the charging voltage of the first battery, which is an output voltage from the DC / DC converter, to the threshold value. The charge control device according to claim 2, comprising means for setting the voltage higher than the voltage.

When the measured voltage of the first battery is higher than the threshold voltage, the setting means sets the charging voltage of the first battery, which is an output voltage from the DC / DC converter, to the threshold value. 4. A charge control device according to claim 2 or 3, comprising means for setting the voltage.

The vehicle is equipped with a lithium ion battery as at least the first battery ,
The charge control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the charge control device controls charging of a lithium ion battery that is charged by electric power regenerated by the alternator.

The vehicle includes a lithium ion battery as the first battery and a lead storage battery as the second battery ,
The lead-acid battery supplies power to start the engine when an ignition switch is operated to a starter,
The charge control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lithium ion battery supplies power for starting the engine to the starter when restarting after idling stop.

The charge control device according to claim 1, further comprising a control unit for controlling a timing of measuring the voltage of the first battery by the measurement unit.

A charge control method for a first battery that is charged by electric power regenerated by an alternator using the rotational force of an engine during traveling of a vehicle,
The electric power generated by the alternator charges the second battery without going through the voltage adjustment mechanism,
The alternator and the second battery supply power to an electric device mounted on the vehicle without going through a voltage adjustment mechanism,
A measuring step for measuring the voltage of the first battery;
An adjustment step of adjusting the voltage of the power regenerated by the alternator using a DC / DC converter;
Based on the voltage of the first battery wherein measured, the charging voltage of the first battery output is a voltage from the DC / DC converter, such that a potential difference between the voltage of the first battery is larger A battery charge control method including a setting step for setting.

The charge control method further includes a preparation step of preparing in advance a threshold voltage of a charge voltage of the first battery,
Said setting step, based on the voltage and the threshold voltage of the first battery wherein measured, the step of setting the charging voltage of the first battery output is a voltage from the DC / DC converter The charge control method according to claim 8, further comprising:

In the setting step, when the measured voltage of the first battery is lower than the threshold voltage, the charging voltage of the first battery, which is an output voltage from the DC / DC converter, is set to the threshold value. The charge control method according to claim 9, comprising a step of setting the voltage higher than the voltage.

In the setting step, when the measured voltage of the first battery is higher than the threshold voltage, the charging voltage of the first battery, which is an output voltage from the DC / DC converter, is set to the threshold value. The charge control method according to claim 9 or 10, comprising a step of setting the voltage.

The vehicle is equipped with a lithium ion battery as at least the first battery ,
The said charge control method is a charge control method in any one of Claims 8-11 which controls charge of the lithium ion battery charged with the electric power regenerated by the said alternator.

The vehicle includes a lithium ion battery as the first battery and a lead storage battery as the second battery ,
The lead-acid battery supplies power to start the engine when an ignition switch is operated to a starter,
The charge control method according to any one of claims 8 to 11, wherein the lithium ion battery supplies power for starting the engine to the starter when restarting after idling stop.

The charge control method according to any one of claims 8 to 13, wherein the charge control method further includes a control step of controlling a measurement timing of the voltage of the first battery in the measurement step.