JP4152376B2 - Regenerative control system and regenerative control device used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、二輪車等に用いられる回生制御システムに関し、特に、負荷からの回生電力にて二次電池を充電する回生制御システムに関する。また、本発明は、該回生制御システムに用いられる回生制御機器に関する。 The present invention relates to a regenerative control system used for a motorcycle or the like, and more particularly to a regenerative control system that charges a secondary battery with regenerative power from a load. Moreover, this invention relates to the regeneration control apparatus used for this regeneration control system.
リチウムイオン電池(LiB)は、エネルギ密度が高く、セル当たりの出力電圧が高い等の利点を有することから、様々な機器に利用されている。リチウムイオン電池は、過放電、過充電或いは過電流となると劣化したり破損したりするため、リチウムイオン電池が過放電、過充電或いは過電流とならないように、保護する保護回路が必要である。 Lithium ion batteries (LiB) have advantages such as high energy density and high output voltage per cell, and are therefore used in various devices. Since a lithium ion battery deteriorates or breaks when it is overdischarged, overcharged, or overcurrent, a protection circuit that protects the lithiumion battery from overdischarge, overcharge, or overcurrent is required.
所謂バッテリパック等の電池ユニットには、そのような保護回路が内蔵されることも多い。内蔵される保護回路は、リチウムイオン電池の電圧が下限電圧(例えば2.5V)を下回らないように(過放電とならないように)、且つリチウムイオン電池の電圧が上限電圧(例えば4.2V)を上回らないように(過充電とならないように)、且つリチウムイオン電池の放電電流や充電電流が上限電流(例えば、5アンペア)を超えないように(過電流とならないように)、リチウムイオン電池の充放電を制御する。このため、上記保護回路には、リチウムイオン電池の電圧を検出するための電圧センサとリチウムイオン電池に流れる電流を検出するための電流センサが、少なくとも備えられている。 Such a protection circuit is often built in a battery unit such as a so-called battery pack. The built-in protection circuit prevents the voltage of the lithium ion battery from falling below the lower limit voltage (for example, 2.5 V) (so as not to cause overdischarge), and the voltage of the lithium ion battery to the upper limit voltage (for example, 4.2 V). Lithium ion battery so that the discharge current and charge current of the lithium ion battery do not exceed the upper limit current (for example, 5 amperes) (so as not to become overcurrent). Controls charging and discharging of For this reason, the protection circuit includes at least a voltage sensor for detecting the voltage of the lithium ion battery and a current sensor for detecting a current flowing through the lithium ion battery.
図12に、このような保護回路を備えた電池ユニット(バッテリパック)101と、該電池ユニット101を着脱可能な放電/回生制御機器102(回生制御機器102)と、から成る従来の放電/回生制御システム(回生制御システム)について説明する。
FIG. 12 shows a conventional discharge / regeneration comprising a battery unit (battery pack) 101 having such a protection circuit and a discharge / regeneration control device 102 (regeneration control device 102) to which the
電池ユニット101は、単一(1つのセル)のリチウムイオン電池から成る二次電池111と、該二次電池111に流れる電流を検出するための第1の電流検出器112と、該二次電池111の電圧を検出するための第1の電圧検出器113と、マイクロコンピュータ等からなり、第1の電流検出器112の検出結果と第1の電圧検出器113の検出結果に基づいて、二次電池111が過放電、過充電または過放電とならないように二次電池111の充放電を制御する電池側制御部114と、二次電池111の両極に接続される一対の入出力端子(115a、115b)と、から概略構成される。
The
放電/回生制御機器102は、電池ユニット101側の入出力端子115aと接続されるべき入出力端子121a及び電池ユニット101側の入出力端子115bと接続されるべき入出力端子121bから構成される一対の入出力端子(121a、122b)と、入出力端子121a(または入出力端子121b)に流れる電流を検出するための第2の電流検出器122と、後述するインバータ125の負荷であり、自動車のタイヤ等を回転させるためのモータ124と、モータ124を駆動するためのインバータ125と、インバータ125に加わる電圧を検出する第2の電圧検出器123と、インバータ125を制御する放電/回生制御部126と、から概略構成される。
The discharge /
インバータ125は、モータ124の駆動時には二次電池111の放電電力をモータ124の駆動力に変換(順変換)し、モータ124からの電力回生時にはモータ124の駆動力を二次電池111の充電電力に逆変換する。放電/回生制御部126は、第2の電流検出器122の検出結果及び第2の電圧検出器123の検出結果に基づいてインバータ125に制御信号を供給することにより、その順変換(モータ124の駆動)と逆変換(モータ124からの電力回生)とを制御する。
The
電池ユニット101は、図示されない充電器に接続することが可能なように構成され、電池ユニット101を該充電器に接続すると、二次電池111が充電されるようになっている。
The
図13は、充電器にて二次電池111を充電した場合の、充電電流を示す図である。図13において、横軸は時間であり、縦軸は充電器による充電電流である。この充電は、充電電流が予め定められた上限電流IL(例えば、5アンペア)を超えないという条件の下で、二次電池111の両極間の電圧と所定の充電制御電圧値との差が小さくなるように(ゼロに近づくように)行われる。尚、この時の二次電池111の両極間の電圧は、第1の電圧検出器113又は充電器に備えられた一対の入出力端子(115a、115b)間の電圧を検出する電圧検出器(不図示)によって検出される。
FIG. 13 is a diagram illustrating a charging current when the
従って、図13に示す如く、充電の初期においては、二次電池111は定電流で充電(上限電流ILで充電)され、その後、定電圧(上記充電制御電圧値)にて充電される。この充電制御電圧値は、二次電池111が過充電とならないという条件の下でできるだけ高い値とされる。二次電池111を最大限に充電するためのである。リチウムイオン電池において、上記充電制御電圧値は、例えば4.2Vである。
Therefore, as shown in FIG. 13, in the initial charge, the
上記充電制御電圧値にて充電を続けると充電電流が次第に減少し、予め定められた充電停止電流IFまで下降すると、充電を停止する。これにより、二次電池111は、ほぼ理想的な容量まで充電される。
When the charging current continues to charge at the charge control voltage value is gradually reduced, lowered to stop charging current I F to a predetermined, to stop charging. Thereby, the
また、下記特許文献1には、電池と、負荷の駆動時には電池の放電電力を負荷の駆動力に変換するとともに、負荷からの電力回生時には負荷の駆動力を電池の充電電力に逆変換する電力変換手段と、電池の両端電圧を検出する電圧検出手段と、電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、負荷駆動時に電圧検出手段と電流検出手段とによりそれぞれ電池の放電電圧と放電電流とを測定し、その測定結果に基づいて電力回生時の許容回生電力を推定し、電力回生時の電池の充電電力を許容回生電力以下に制御する制御手段とを備えた回生充電制御装置が開示されている。
また、下記特許文献2には、移動体の動力源である非水電解液二次電池をモータからの回生電力により回生充電するに際し、充電の上限電圧となる充電制御電圧を一時的に非水電解液二次電池の過充電領域まで高めるという技術が開示されている。
Further, in
図12の放電/回生制御システムにおいて、電力回生は、充電電流が上限電流ILを超えないという条件の下で、第2の電圧検出器123による検出電圧値と所定の充電制御電圧値との差が小さくなるように、放電/回生制御部126がインバータ125を制御することにより行われる。しかしながら、第1の電圧検出器113による検出電圧値と第2の電圧検出器123による検出電圧値との間には検出誤差に起因する差異があるため、電力回生時の充電制御電圧値を充電器による充電と同じく4.2Vに設定すると、過充電の恐れがある。
In the discharge / regeneration control system of Figure 12, power regeneration, under the condition that the charging current does not exceed the upper limit current I L, the detected voltage value and a predetermined charge control voltage value by the
従って、この過充電を防止するために、電力回生時の充電制御電圧値を充電器による充電制御電圧値より低く設定せざるを得なかった(例えば、4.0V)。このため、図14の符号61の充電電流曲線に示す如く、充電器による充電よりも充電容量が小さい状態で充電が終了することになり、回生効率の低下、充電可能範囲の縮小を招いていた。尚、図14は、電力回生にて二次電池111を充電した場合の充電電流を示す図である。図14において、横軸は時間であり、縦軸は電力回生による充電電流である。
Therefore, in order to prevent this overcharge, the charge control voltage value during power regeneration has to be set lower than the charge control voltage value by the charger (for example, 4.0 V). For this reason, as shown in the charging current curve of
また、上記特許文献1、2に記載の技術は、上記のような検出誤差に起因する回生効率の低下等の問題を解決するものではない。
In addition, the techniques described in
そこで本発明は、二次電池の安全性を確保しつつ、回生効率を向上させることのできる回生制御システムを提供することを目的とする。また、本発明は、その回生制御システムに用いられる回生制御機器を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the regeneration control system which can improve regeneration efficiency, ensuring the safety | security of a secondary battery. Moreover, an object of this invention is to provide the regeneration control apparatus used for the regeneration control system.
上記目的を実現するために、本発明に係る回生制御システムは、電池ユニットと、回生制御機器とからなり、前記電池ユニットは、二次電池と、該二次電池の電圧を検出するための第1の電圧検出手段と、前記二次電池の両極に接続された一対のユニット側入出力端子と、を備え、回生制御機器は、前記一対のユニット側入出力端子に接続されるべき一対の入出力端子と、前記一対の入出力端子に接続され、負荷からの電力回生の時に前記負荷の駆動力を前記二次電池の充電電力に変換する電力変換手段と、前記電力変換手段に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出手段と、前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて前記電力変換手段による前記電力回生の制御を行う制御手段と、を備えた回生制御システムにおいて、前記制御手段は、前記第1の電圧検出手段の検出結果と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に対する補正量を算出し、該補正量を用いて前記第2の電圧検出手段の検出電圧値を補正した補正電圧値に基づいて前記電力回生の制御を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a regenerative control system according to the present invention includes a battery unit and a regenerative control device, and the battery unit detects a secondary battery and a voltage for detecting the voltage of the secondary battery. And a pair of unit side input / output terminals connected to both electrodes of the secondary battery, and the regenerative control device includes a pair of input terminals to be connected to the pair of unit side input / output terminals. An output terminal, a power conversion means connected to the pair of input / output terminals, for converting the driving force of the load into the charging power of the secondary battery during power regeneration from the load, and a voltage applied to the power conversion means A regeneration control system comprising: a second voltage detection means for detecting; and a control means for controlling the power regeneration by the power conversion means based on a detection result of the second voltage detection means. Control hand Calculates a correction amount for the detection voltage value of the second voltage detection means based on the detection result of the first voltage detection means and the detection result of the second voltage detection means, and uses the correction amount. Then, the power regeneration is controlled based on a corrected voltage value obtained by correcting the detected voltage value of the second voltage detecting means.
上記回生制御システムにおいては、第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて電力回生の制御が行われるが、第2の電圧検出手段の検出電圧値は第1の電圧検出手段の検出結果に応じて補正される。そして、その補正後の補正電圧値に基づいて実際の電力回生の制御が行われるため、第2の電圧検出手段の検出誤差を考慮する必要性が緩和される。これにより、二次電池の安全性を確保しつつ、電力回生における二次電池への充電電圧を比較的高く設定することができ、回生効率の向上、充電可能範囲の拡大が図られる。 In the regenerative control system, power regeneration control is performed based on the detection result of the second voltage detection means. The detection voltage value of the second voltage detection means depends on the detection result of the first voltage detection means. Corrected. Since the actual power regeneration control is performed based on the corrected voltage value after the correction, the necessity of considering the detection error of the second voltage detection means is eased. Thereby, while ensuring the safety of the secondary battery, the charging voltage to the secondary battery in the power regeneration can be set relatively high, so that the regeneration efficiency can be improved and the chargeable range can be expanded.
また、例えば、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける前記第1の電圧検出手段の検出結果と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記補正量を算出するようにするとよい。 For example, the control means calculates the correction amount based on the detection result of the first voltage detection means and the detection result of the second voltage detection means at a predetermined timing when there is no load. Good.
これにより、上記補正量は、電池ユニット側のユニット側入出力端子と回生制御機器側の入出力端子との間の配線抵抗等の影響を受けない。従って、両端子間の配線抵抗が異なる様々な移動体等に、汎用的に上記回生制御システムを適用できる。 Thus, the correction amount is not affected by the wiring resistance between the unit side input / output terminal on the battery unit side and the input / output terminal on the regeneration control device side. Therefore, the regenerative control system can be applied universally to various moving bodies having different wiring resistances between both terminals.
尚、「無負荷」とは、電力変換手段が負荷を駆動しておらず、電力回生も行われていない状態をいう。 “No load” refers to a state in which the power conversion means does not drive a load and no power regeneration is performed.
また、具体的には、例えば、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、各セルの合計電圧値は、前記第1の電圧検出手段の検出結果によって得られ、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける前記合計電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出する。 Specifically, for example, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the total voltage value of each cell is the first voltage detecting unit. The control means calculates the correction amount based on a difference value between the total voltage value at a predetermined timing at no load and the detected voltage value of the second voltage detection means. .
また、例えば、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、各セルの合計電圧値は、前記第1の電圧検出手段の検出結果によって得られ、前記制御手段は、前記合計電圧値が互いに異なる無負荷時の複数のタイミングの夫々において、前記合計電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値とを取得し、取得したそれらの値に基づいて、前記補正量を前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に応じて変化する量として算出するようにしてもよい。 In addition, for example, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the total voltage value of each cell is obtained by the detection result of the first voltage detection means. The control means acquires the total voltage value and the detection voltage value of the second voltage detection means at each of a plurality of timings when the total voltage value is different from each other, and acquires the acquired voltage values. Based on the value, the correction amount may be calculated as an amount that changes according to the detection voltage value of the second voltage detection means.
また、例えば、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、前記第1の電圧検出手段は、各セルの電圧値を個別に検出可能であり、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出するようにしてもよい。 Further, for example, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the first voltage detection unit can individually detect the voltage value of each cell. And the control means is based on a difference value between a voltage value obtained by multiplying the maximum voltage value of the voltage value of each cell at a predetermined timing at no load by the n and a detection voltage value of the second voltage detection means. Then, the correction amount may be calculated.
二次電池を、n個のセルを直列接続することにより構成した場合、各セルの電圧値に比較的大きなバラつきが生じる場合もありえるが、上記のように構成することにより、各セルが過充電となる可能性が減少し、二次電池の劣化等に対する安全性が向上する。 When a secondary battery is configured by connecting n cells in series, there may be a relatively large variation in the voltage value of each cell. By configuring as described above, each cell is overcharged. And the safety against deterioration of the secondary battery is improved.
また、例えば、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、前記第1の電圧検出手段は、各セルの電圧値を個別に検出可能であり、前記制御手段は、各セルの合計電圧値が互いに異なる無負荷時の複数のタイミングの夫々において、各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値とを取得し、取得したそれらの値に基づいて、前記補正量を前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に応じて変化する量として算出するようにしてもよい。 Further, for example, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the first voltage detection unit can individually detect the voltage value of each cell. The control means includes a voltage value obtained by multiplying the maximum voltage value of the voltage value of each cell by the n and the second voltage at each of a plurality of timings when the total voltage value of each cell is different from each other. The detection voltage value of the detection unit may be acquired, and the correction amount may be calculated as an amount that varies according to the detection voltage value of the second voltage detection unit based on the acquired value.
二次電池を、n個のセルを直列接続することにより構成した場合、各セルの電圧値に比較的大きなバラつきが生じる場合もありえるが、上記のように構成することにより、各セルが過充電となる可能性が減少し、二次電池の劣化等に対する安全性が向上する。 When a secondary battery is configured by connecting n cells in series, there may be a relatively large variation in the voltage value of each cell. By configuring as described above, each cell is overcharged. And the safety against deterioration of the secondary battery is improved.
また、例えば、前記制御手段は、電力回生時において、前記補正電圧値と所定の第1の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御すればよい。 Further, for example, the control means may control the power conversion means so that a difference between the correction voltage value and a predetermined first charge control voltage value becomes small during power regeneration.
また、例えば、前記回生制御システムは、前記二次電池の残量を推定する残量推定手段を更に備えており、前記制御手段は、電力回生時において、前記残量が所定の第1の基準容量より小さい場合、前記補正電圧値と所定の第1の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御する一方、前記残量が所定の第1の基準容量より大きい場合、前記補正電圧値と前記第1の充電制御電圧値より小さな所定の第2の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御すればよい。 In addition, for example, the regeneration control system further includes a remaining amount estimating unit that estimates a remaining amount of the secondary battery, and the control unit has a first reference with a predetermined remaining amount during power regeneration. When the capacity is smaller than the capacity, the power conversion means is controlled so that the difference between the correction voltage value and the predetermined first charging control voltage value is small, while the remaining amount is larger than the predetermined first reference capacity. The power conversion means may be controlled so that the difference between the correction voltage value and a predetermined second charge control voltage value smaller than the first charge control voltage value becomes small.
残量が第1の基準容量に達した時点で、電力回生に係る充電制御電圧値を第1の充電制御電圧値から第2の充電制御電圧値に低下させることにより、電力回生による二次電池の劣化等の危険性をより低減することができる。 When the remaining amount reaches the first reference capacity, the secondary battery by power regeneration is reduced by reducing the charge control voltage value related to power regeneration from the first charge control voltage value to the second charge control voltage value. The risk of deterioration and the like can be further reduced.
また、これに加えて、例えば、前記制御手段は、電力回生により前記残量が前記第1の基準容量より小さい状態から大きい状態に移行する際、前記補正電圧値と第1の充電制御電圧値との差を小さくする制御を行う状態から前記補正電圧値と第2の充電制御電圧値との差を小さくする制御を行う状態へ徐々に移行するように、前記電力変換手段を制御すればよい。 In addition to this, for example, when the control unit shifts from a state where the remaining amount is smaller than the first reference capacity to a larger state due to power regeneration, the correction voltage value and the first charge control voltage value The power conversion means may be controlled so as to gradually shift from a state in which control is performed to reduce the difference between the correction voltage value and a state in which control is performed to reduce the difference between the correction voltage value and the second charge control voltage value. .
上記回生制御システムを移動体に適用した場合において、移動体におけるブレーキ力は、回生電流(電力回生時における二次電池への充電電流)の量に応じて変化するが、上記のように構成することにより、回生電流の変化は滑らかになる。従って、上記回生制御システムを適用した移動体の乗り心地が向上する。 When the regenerative control system is applied to a moving body, the braking force in the moving body changes according to the amount of regenerative current (charging current to the secondary battery during power regeneration), but is configured as described above. As a result, the regenerative current changes smoothly. Therefore, the riding comfort of the moving body to which the regeneration control system is applied is improved.
また、例えば、前記回生制御システムは、前記二次電池の残量を推定する残量推定手段を更に備えており、第1の基準容量<第2の基準容量、且つ第1の充電制御電圧値>第2の充電制御電圧値>第3の充電制御電圧値、とすると、前記制御手段は、電力回生時において、前記残量<第1の基準容量、が成立する場合、前記補正電圧値と第1の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御し、第1の基準容量<前記残量<第2の基準容量、が成立する場合、前記補正電圧値と第2の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御し、前記残量>第2の基準容量、が成立する場合、前記補正電圧値と第3の充電制御電圧値との差が小さくなるように前記電力変換手段を制御すればよい。 Further, for example, the regeneration control system further includes remaining amount estimating means for estimating the remaining amount of the secondary battery, wherein the first reference capacity <the second reference capacity and the first charge control voltage value. > Second charge control voltage value> third charge control voltage value, the control means determines that when the remaining amount <first reference capacity is satisfied during power regeneration, the correction voltage value When the power conversion means is controlled so as to reduce the difference from the first charge control voltage value, and the first reference capacity <the remaining amount <the second reference capacity, the correction voltage value When the power conversion unit is controlled so that the difference between the charge control voltage value of 2 and the remaining charge> second reference capacity is satisfied, the correction voltage value and the third charge control voltage value are What is necessary is just to control the said power conversion means so that the difference of may become small.
上記のように、充電制御電圧値を段階的に低下させることで回生電流の変化が滑らかになる。従って、上記回生制御システムを移動体に適用した場合、移動体の乗り心地が向上する。 As described above, the change in the regenerative current becomes smooth by decreasing the charge control voltage value stepwise. Therefore, when the regenerative control system is applied to a moving body, the riding comfort of the moving body is improved.
また、例えば、前記制御手段は、電力回生による前記二次電池への充電電流が所定の上限電流を超えないという条件の下で、電力回生時における前記電力変換手段の制御を行うようにするとよい。 In addition, for example, the control unit may control the power conversion unit during power regeneration under a condition that a charging current to the secondary battery by power regeneration does not exceed a predetermined upper limit current. .
また、例えば、前記回生制御システムは、前記二次電池の入出力電流を検出するための電流検出手段を更に備えており、前記残量推定手段は、無負荷時における前記第1の電圧検出手段の検出結果に基づいて初期残量を推定した後、前記初期残量と前記電流検出手段の検出結果に基づいて任意の時点における前記残量を推定する。 Further, for example, the regenerative control system further includes a current detection unit for detecting an input / output current of the secondary battery, and the remaining amount estimation unit is the first voltage detection unit when there is no load. After the initial remaining amount is estimated based on the detection result, the remaining amount at an arbitrary time is estimated based on the initial remaining amount and the detection result of the current detection means.
また、例えば、前記回生制御システムは、前記二次電池の残量を計測するための残量計を更に備えており、前記残量推定手段は、無負荷時における前記第1の電圧検出手段の検出結果に基づいて初期残量を推定した後、前記初期残量と前記残量計の計測結果に基づいて任意の時点における前記残量を推定する。 Further, for example, the regeneration control system further includes a fuel gauge for measuring the remaining amount of the secondary battery, and the remaining amount estimating means includes the first voltage detecting means at the time of no load. After estimating the initial remaining amount based on the detection result, the remaining amount at an arbitrary time is estimated based on the initial remaining amount and the measurement result of the remaining amount meter.
また、上記目的を実現するために、本発明に係る回生制御機器は、二次電池を備えた電池ユニットを接続可能な回生制御機器であり、前記電池ユニット側の入出力端子を介して前記二次電池の両極に接続されるべき一対の入出力端子と、前記一対の入出力端子に接続され、負荷からの電力回生の時に前記負荷の駆動力を前記二次電池の充電電力に変換する電力変換手段と、前記電力変換手段に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出手段と、前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて前記電力変換手段による前記電力回生の制御を行う制御手段と、を備えた回生制御機器において、前記制御手段は、前記電池ユニットから伝送される前記二次電池の電圧に関する情報と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に対する補正量を算出し、該補正量を用いて前記第2の電圧検出手段の検出電圧値を補正した補正電圧値に基づいて前記電力回生の制御を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a regenerative control device according to the present invention is a regenerative control device to which a battery unit including a secondary battery can be connected, and the second regenerative control device is connected to the second battery via an input / output terminal on the battery unit side. A pair of input / output terminals to be connected to both electrodes of the secondary battery, and an electric power connected to the pair of input / output terminals to convert the driving force of the load to the charging power of the secondary battery at the time of power regeneration from the load A conversion unit; a second voltage detection unit for detecting a voltage applied to the power conversion unit; and a control for controlling the power regeneration by the power conversion unit based on a detection result of the second voltage detection unit. In the regenerative control device, the control means, based on the information on the voltage of the secondary battery transmitted from the battery unit and the detection result of the second voltage detection means, Voltage A correction amount for the detection voltage value of the output means is calculated, and the power regeneration is controlled based on the correction voltage value obtained by correcting the detection voltage value of the second voltage detection means using the correction amount. To do.
また、例えば、上記回生制御機器において、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける前記二次電池の電圧に関する前記情報と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記補正量を算出するようにしてもよい。 In addition, for example, in the regenerative control device, the control unit is configured to adjust the correction amount based on the information on the voltage of the secondary battery at a predetermined timing when there is no load and a detection result of the second voltage detection unit. May be calculated.
また、例えば、上記回生制御機器において、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、前記二次電池の電圧に関する前記情報とは、各セルの合計電圧値に関する情報であり、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける前記合計電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出する。 In addition, for example, in the regenerative control device, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the information regarding the voltage of the secondary battery is each cell. And the control means calculates the correction amount based on a difference value between the total voltage value at a predetermined timing at no load and a detected voltage value of the second voltage detecting means. calculate.
また、例えば、上記回生制御機器において、前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、前記二次電池の電圧に関する前記情報とは、各セルの電圧値に基づく情報であり、前記制御手段は、無負荷時の所定のタイミングにおける各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出する。 In addition, for example, in the regenerative control device, the secondary battery is configured by connecting n (n is an integer of 2 or more) cells in series, and the information regarding the voltage of the secondary battery is each cell. The control means is a voltage value obtained by multiplying the maximum voltage value of the voltage value of each cell at a predetermined timing when there is no load by the n and a detection voltage of the second voltage detection means. The correction amount is calculated based on a difference value from the value.
本発明に係る回生制御システム又は回生制御機器によれば、二次電池の安全性を確保しつつ、回生効率を向上させることのできる。 According to the regeneration control system or the regeneration control device according to the present invention, it is possible to improve the regeneration efficiency while securing the safety of the secondary battery.
以下、本発明の実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。図1は、本発明を適用した放電/回生制御システムのブロック構成図を示している。この放電/回生制御システムは、自動車(電気自動車)やモータ等によって駆動する二輪車(所謂オートバイや電動自転車)などの移動体の他、回生電力により二次電池を充電する装置であれば、どのような装置にでも適用可能である。また、電力回生の機能について着目すれば、図1の放電/回生制御システムは、回生制御システムとも呼べる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a discharge / regeneration control system to which the present invention is applied. This discharge / regenerative control system can be any device that charges a secondary battery with regenerative power in addition to a moving body such as a motor vehicle (electric vehicle) or a motorcycle (so-called motorcycle or electric bicycle) driven by a motor or the like. It is applicable to any device. If attention is paid to the function of power regeneration, the discharge / regeneration control system of FIG. 1 can also be called a regeneration control system.
(図1;全体構成)
図1における放電/回生制御システム(回生制御システム)は、電池ユニット1と放電/回生制御機器2とから構成されている。また、電力回生の機能について着目すれば、図1の放電/回生制御機器2は、回生制御機器2とも呼べる。
(Fig. 1: Overall configuration)
The discharge / regeneration control system (regeneration control system) in FIG. 1 includes a
電池ユニット1は、リチウムイオン電池(LiB)から成る二次電池11と、該二次電池11に流れる電流を検出するための第1の電流検出器12と、該二次電池11の電圧を検出するための第1の電圧検出器13と、マイクロコンピュータ等からなり、第1の電流検出器12の検出結果と第1の電圧検出器13の検出結果に基づいて、二次電池11が過放電、過充電または過電流とならないように二次電池11の充放電を制御する電池側制御部14と、二次電池11の正極(正電圧出力側)11aに第1の電流検出器12を介して接続されるユニット側入出力端子15a(以下、単に「入出力端子15a」という)及び二次電池11の負極(負電圧出力側)11bに接続されるユニット側入出力端子15b(以下、単に「入出力端子15b」という)から成る一対のユニット側入出力端子(15a、15b)と、から概略構成される。
The
二次電池11は、n個(nは2以上の整数)のリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成されている。但し、単一のリチウムイオン電池のセルから成る二次電池であっても、また、複数のリチウムイオン電池のセルを並列接続して構成される二次電池であっても、本発明は適用可能である。尚、二次電池11は、リチウムイオン電池から構成されるものに限定されない。即ち、充電電圧の電圧値を制御する必要のある二次電池の全てに対して、本発明は適用可能である。
The
また、二次電池11の正極11aとは、直列接続されたセルの内、最も高い電位を有するセルの正極を指し、二次電池11の負極11bとは、直列接続されたセルの内、最も低い電位を有するセルの負極を指す。また、この正極11aと負極11bを、あわせて二次電池11の両極と呼ぶ。
Moreover, the
第1の電流検出器12は、例えば二次電池11の正極11aと入出力端子15aとの間に直列に接続された抵抗体(不図示)から構成されている。その抵抗体の電圧降下の値に基づく信号を電池側制御部14に供給することにより、電池側制御部14は、二次電池11に流れる電流の電流値を認識する。
The first
第1の電圧検出器13は、二次電池11を構成する各セルの電圧値を個別に検出することが可能となっている。例えば、第1の電圧検出器13では、各セルの両極間の電圧を分圧抵抗(不図示)で分圧し、その分圧したアナログ電圧をA/D変換器(不図示)にてデジタル信号に変換する。そして、そのデジタル信号を電池側制御部14に供給する。これにより、電池側制御部14は、二次電池11を構成する各セルの電圧値を認識する。
The
電池側制御部14は、二次電池11が過放電とならないように、過放電となる直前に二次電池11の放電を停止させる。過放電とは、二次電池の各セルの電圧が、定められた下限電圧(例えば2.5V)を下回るような放電をいう。また、二次電池11が過充電とならないように、過充電となる直前に二次電池11への充電を停止させる。過充電とは、二次電池11の各セルの電圧が、定められた上限電圧(例えば4.2V)を超えるような充電をいう。例えば、過放電または過充電になる直前に、電池側制御部14は、二次電池11に直列に接続された図示されないスイッチ素子(例えば、電界効果トランジスタ)を制御して、二次電池11からの放電又は二次電池11への充電を遮断する。
The battery-
また、電池側制御部14は、二次電池11が過電流とならないように、即ち、二次電池11の放電電流や充電電流が予め設定された上限電流IL(例えば、5アンペア)を超えないように、放電電流や充電電流の大きさに制限を加える。尚、説明の簡略化上、放電電流の上限電流と充電電流の上限電流とが一致しているものとして説明しているが、放電電流の上限電流と充電電流の上限電流は、一致しない場合もある。また、上限電流ILの値は、二次電池11の構成によって変動する。
Further, the battery-
電池ユニット1は、図示されない充電器に接続することが可能なように構成され、電池ユニット11を該充電器に接続すると、二次電池11が充電されるようになっている。即ち、一対の入出力端子(15a、15b)を充電器の充電電流出力用の端子に接続することにより、二次電池11は充電可能である。充電器による充電は、図13に示すものと同様である。
The
また、電池ユニット1は、放電/回生制御機器2にも接続することが可能となっている。換言すれば、放電/回生制御機器2は、電池ユニット1を着脱可能に構成されている。図1は、電池ユニット1が放電/回生制御機器2に接続されている状態を示しており、以下、特に記載のない限り、電池ユニット1が放電/回生制御機器2に接続されている状態を説明する。また、電池ユニット1を放電/回生制御機器2に接続した際、電池ユニット1側の電池側制御部14と放電/回生制御機器2側の放電/回生制御部26は通信可能となる。通信する情報、及びその情報に基づく動作については、後述する。
The
放電/回生制御機器2(回生制御機器2)は、電池ユニット1側の入出力端子15aと接続されるべき入出力端子21a及び電池ユニット1側の入出力端子15bと接続されるべき入出力端子21bから構成される一対の入出力端子(21a、21b)と、入出力端子21a(または入出力端子21b)に流れる電流を検出するための第2の電流検出器22と、後述するインバータ25の負荷であり、自動車のタイヤ等を回転させるためのモータ24と、モータ24を駆動するためのインバータ25と、インバータ25に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出器23と、マイクロコンピュータ等からなり、電池側制御部14から伝送される情報、第2の電流検出器22の検出結果及び第2の電圧検出器23の検出結果に基づいて、インバータ25を制御する放電/回生制御部26と、から概略構成される。
The discharge / regeneration control device 2 (regeneration control device 2) includes an input /
入出力端子21aは、電池ユニット1側の入出力端子15aに直接接続されていても良いし、配線を介して接続されていてもよい。同様に、入出力端子21bは、電池ユニット1側の入出力端子15bに直接接続されていても良いし、配線を介して接続されていてもよい。
The input /
第2の電流検出器22は、例えば入出力端子21aとインバータ25との間に直列に接続された抵抗体(不図示)から構成されている。その抵抗体の電圧降下の値に基づく信号を放電/回生制御部26に供給することにより、放電/回生制御部26は、入出力端子21a(または入出力端子21b)に流れる電流の電流値を認識する。この電流値は、インバータ25に流れる電流の電流値に等しい。
The second
インバータ25の正電圧側端子25aは、第2の電流検出器22を介して入出力端子21aに接続され、インバータ25の負電圧側端子25bは、入出力端子21bに接続されている。
The positive
第2の電圧検出器23では、例えば、インバータ25に加わる電圧、即ち、正電圧側端子25aと負電圧側端子25bとの間に加わる電圧を分圧抵抗(不図示)で分圧し、その分圧したアナログ電圧をA/D変換器(不図示)にてデジタル信号に変換する。そして、そのデジタル信号を放電/回生制御部26に供給する。これにより、放電/回生制御部26は、インバータ25に加わる電圧を認識する。
In the
尚、本発明の本質を捉える上では、一対の入出力端子(21a、21b)とインバータ25とを接続する配線や第2の電流検出器22における電圧降下を無視して考えることができる。従って、一対の入出力端子(21a、21b)間の電圧値は、インバータ25に加わる電圧値に等しく、第2の電圧検出器23の「インバータ25に加わる電圧を検出する」という機能は、「一対の入出力端子(21a、21b)間に加わる電圧を検出する」という機能と同義である。また、第2の電圧検出器23を、一対の入出力端子(21a、21b)と第2の電流検出器22との間に設けるようにしても構わない。
In grasping the essence of the present invention, the voltage drop in the wiring connecting the pair of input / output terminals (21a, 21b) and the
(図2;インバータの詳細)
図2に、インバータ25の構成の詳細を示すと共に、モータ24と、インバータ25と、放電/回生制御部26との接続関係の詳細を示す。図2において、図1と同一の部分には、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
(Figure 2: Details of the inverter)
FIG. 2 shows details of the configuration of the
インバータ25は、6つのNチャンネル(N形半導体)のMOSトランジスタ(絶縁ゲート型の電界効果トランジスタ)Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5及びTr6から構成されている。MOSトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6には、それぞれ寄生ダイオードD1、D2、D3、D4、D5、D6が付加している。各MOSトランジスタのソース側からドレイン側に向かう方向が、各寄生ダイオードの順方向となっている。
The
MOSトランジスタTr1、Tr3、Tr5の夫々のドレインは、インバータ25の正電圧側端子25aに共通接続されていると共に、正電圧側端子25a、第2の電流検出器22を介して入出力端子21aに共通接続されている。MOSトランジスタTr2、Tr4、Tr6の夫々のソースは、インバータ25の負電圧側端子25bに共通接続されていると共に、負電圧側端子25bを介して入出力端子21bに共通接続されている。
The drains of the MOS transistors Tr1, Tr3, Tr5 are commonly connected to the positive
モータ24は、例えば、永久磁石を回転子(不図示)に、電機子巻線を固定子(不図示)に設けた三相永久磁石同期モータである。U相の電機子巻線Luの一端は、MOSトランジスタTr1のソースとMOSトランジスタTr2のドレインに共通接続されており、W相の電機子巻線Lwの一端は、MOSトランジスタTr3のソースとMOSトランジスタTr4のドレインに共通接続されており、V相の電機子巻線Lvの一端は、MOSトランジスタTr5のソースとMOSトランジスタTr6のドレインに共通接続されている。3つの電機子巻線Lu、Lv、Lwの各他端は、共通接続されている。
The
MOSトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5及びTr6の各ゲートは、別個に放電/回生制御部26に接続されている。
The gates of the MOS transistors Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5, and Tr6 are connected to the discharge /
モータ24の駆動時において、放電/回生制御部26は、MOSトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5及びTr6の各ゲートに制御信号を供給することにより、電機子巻線Lu、Lv、Lwに三相交流電圧を供給し、モータ24の駆動制御を行う。つまり、モータ24の駆動時において、二次電池11の放電電力はインバータ25に供給され、モータ24の駆動力に変換される。
When the
一方、モータ24からの電力回生時においては、モータ24の回転エネルギ(駆動力)がインバータ25を介して電気エネルギに変換され、二次電池11が充電されると共に、モータ24に(モータ24にて駆動される移動体等に)回生ブレーキがかかる。つまり、モータ24からの電力回生時において、モータ24の駆動力は二次電池11の充電電力に逆変換される。
On the other hand, at the time of power regeneration from the
このように、インバータ25は、モータ24の駆動時には二次電池11の放電電力をモータ24の駆動力に変換(順変換)し、モータ24からの電力回生時にはモータ24の駆動力を二次電池11の充電電力に逆変換する電力変換手段として機能する。電力変換手段としてのインバータ25は一例であって、上記のような順変換と逆変換が可能なものであれば、どのような回路構成を採用しても良い。
Thus, the
放電/回生制御部26は、電池側制御部14から与えられた情報並びに第2の電流検出器22の検出結果及び第2の電圧検出器23の検出結果に基づいて、インバータ25を構成するMOSトランジスタTr1〜Tr6を制御することにより、電力回生の制御を行う。
The discharge /
モータ電圧が二次電池11の両極間電圧よりも低い場合、放電/回生制御部26は、モータ電圧を昇圧して電力回生を行う。例えば、U相、V相、W相の内、W相での電圧が一番高く、U相での電圧が一番低い時には、図3に示す如く、電機子巻線Lw、Lu、MOSトランジスタTr1、寄生ダイオードD2、D3によって、昇圧チョッパが構成され、放電/回生制御部26がMOSトランジスタTr1のオン/オフをスイッチングすることにより昇圧動作が行われて二次電池11が充電される。
When the motor voltage is lower than the voltage between both electrodes of the
図3において、MOSトランジスタTr1がオンの時には、寄生ダイオードD3及びMOSトランジスタTr1のドレイン−ソース間を介して電機子巻線Lw及びLuに電流が流れて、電機子巻線Lw及びLuにエネルギが蓄えられ、MOSトランジスタTr1がオフの時には、その蓄えられたエネルギが寄生ダイオードD3及びD2を介して二次電池11に供給される。
In FIG. 3, when the MOS transistor Tr1 is on, current flows through the armature windings Lw and Lu via the parasitic diode D3 and the drain-source of the MOS transistor Tr1, and energy is supplied to the armature windings Lw and Lu. When the MOS transistor Tr1 is stored, the stored energy is supplied to the
W相での電圧が一番高く、U相での電圧が一番低い場合の電力回生時において、一対の入出力端子(21a、21b)間の電圧(インバータ25に加わる電圧)は、トランジスタTr1のオン期間のデューティ比を制御することにより、制御される。 During power regeneration when the voltage in the W phase is the highest and the voltage in the U phase is the lowest, the voltage between the pair of input / output terminals (21a, 21b) (the voltage applied to the inverter 25) is the transistor Tr1. It is controlled by controlling the duty ratio of the ON period.
V相での電圧が一番高く、U相での電圧が一番低い時、U相での電圧が一番高く、W相での電圧が一番低い時に関しても、同様に昇圧チョッパが構成され、電力回生制御が行われる。従って、放電/回生制御部26は、第2の電圧検出器23の検出結果を参照しつつ、MOSトランジスタTr1〜Tr6のオン/オフを制御することにより、電力回生時における一対の入出力端子(21a、21b)間の電圧(インバータ25に加わる電圧)を任意の電圧に調整することができる。
The boost chopper is similarly configured when the voltage in the V phase is the highest, the voltage in the U phase is the lowest, the voltage in the U phase is the highest, and the voltage in the W phase is the lowest. Then, power regeneration control is performed. Accordingly, the discharge /
(補正量ΔVの算出法)
この電力回生の制御を、どのような電圧値に基づいて行うかにつき、更に詳細に説明する。放電/回生制御部26は、第1の電圧検出器13の検出結果に基づく情報を電池側制御部14から通信にて取得する。そして、「第1の電圧検出器13の検出結果によって得られる電圧値」(以下、「電圧値V1」又は「V1」と称する)及び第2の電圧検出器23により検出されたインバータ25に加わる電圧値(以下、「検出電圧値V2」又は「V2」と称する)を用いて、検出電圧値V2に対する補正量(以下、「補正量ΔV」又は「ΔV」と称する)を算出する。そして、算出された補正量ΔVを用いて検出電圧値V2を補正した電圧値(以下、「補正電圧値Vq」または「Vq」と称する)に基づいて、インバータ25を制御する。即ち、該補正電圧値Vqに基づいて電力回生の制御を行う。
(Calculation method of correction amount ΔV)
A more detailed description will be given of what voltage value is used to control the power regeneration. The discharge /
電圧値V1は、例えば、二次電池11を構成する各セルの電圧値の合計値(合計電圧値)である。これは、二次電池11の両極間(正極11aと負極11bの間)の電圧に等しい。
The voltage value V <b> 1 is, for example, a total value (total voltage value) of voltage values of cells constituting the
補正量ΔVを算出するために必要な情報は無負荷時に取得される。「無負荷」とは、インバータ25がモータ24を駆動しておらず、且つモータ24からの電力回生も行われていない状態をいう。従って、無負荷時において、インバータ25には電流が流れていない。また、二次電池11の放電電力が全てインバータ25及びモータ24で消費されるとすれば、無負荷時において、二次電池11に流れる電流はゼロである。
Information necessary for calculating the correction amount ΔV is acquired when there is no load. “No load” means a state in which the
以下に、補正電圧値Vを算出するために必要な値である補正量ΔVの具体的な算出法について詳細に説明する。補正量ΔVの算出法には、以下に説明する第1の補正量算出法及び第2の補正量算出法の何れかを採用可能である。 Hereinafter, a specific method for calculating the correction amount ΔV, which is a value necessary for calculating the correction voltage value V, will be described in detail. As a calculation method of the correction amount ΔV, any one of a first correction amount calculation method and a second correction amount calculation method described below can be adopted.
((図4;第1の補正量算出法))
第1の補正量算出法を説明する。第1の補正量算出法は、無負荷時の予め定められたタイミングTaにおいて、第1の電圧検出器13が二次電池11の電圧を検出すると共に、第2の電圧検出器23がインバータ25に加わる電圧を検出する。尚、完全に同時に双方の電圧が検出される必要はなく、一定の期間内に検出されればよい。従って、タイミングTaとは、ある一定の幅を持った期間(例えば、数ナノ秒〜数百ミリ秒)と考えられるべきである。これは、後述するタイミングTb、Tc、Tdにおいても、同様である。
((FIG. 4; first correction amount calculation method))
A first correction amount calculation method will be described. The first correction amount calculation method is such that the
タイミングTaにおける第1の電圧検出器13の検出結果から電圧値V1(例えば、各セルの合計電圧値)が算出されるが、このタイミングTaにおける電圧値V1を、「V1a」と称する。また、タイミングTaにおける第2の電圧検出器23の検出電圧値V2を、「V2a」と称する。
The voltage value V1 (for example, the total voltage value of each cell) is calculated from the detection result of the
この場合、放電/回生制御部26は、補正量ΔVを、下記式(1)によって算出する。つまり、補正量ΔVの大きさを、無負荷時のタイミングTaにおける電圧値V1(即ち、V1a)と検出電圧値V2(即ち、V2a)との差分値とする。
ΔV=V1a−V2a ・・・(1)
In this case, the discharge /
ΔV = V1 a −V2 a (1)
上記式(1)にて補正量ΔVが算出された後、電力回生時の任意のタイミングにおいて、補正電圧値Vqは、下記式(2)によって表される。下記式(2)中のV2は、電力回生時において次々と検出される検出電圧値V2であり、刻一刻と変化する(変化しうる)が、ΔV=V1a−V2aの値は、一定値である。
Vq=V2+ΔV=V2+V1a−V2a ・・・(2)
After the correction amount ΔV is calculated by the above equation (1), the correction voltage value Vq is expressed by the following equation (2) at an arbitrary timing during power regeneration. V2 in the following formula (2) is a detection voltage value V2 that is detected one after another during power regeneration, and changes (can change) every moment, but the value of ΔV = V1 a −V2 a is constant. Value.
Vq = V2 + ΔV = V2 + V1 a -V2 a ··· (2)
但し、タイミングTa以後の無負荷時の他のタイミングTbにおいて、第1の電圧検出器13が二次電池11の電圧を検出すると共に、第2の電圧検出器23がインバータ25に加わる電圧を検出し、そのタイミングTbにおける電圧値V1(V1bと称する)と検出電圧値V2(V2bと称する)を用いて、補正量ΔVの値を、下記式(3)の算出値で更新しても構わない(しなくても構わない)。
ΔV=V1b−V2b ・・・(3)
However, the
ΔV = V1 b −V2 b (3)
この更新後、補正電圧値Vqは、(V2+V1b−V2b)で表される。尚、このような補正値ΔVの値の更新を、任意の複数回繰り返しても構わない。例えば、補正値ΔVの値の更新を無負荷の状態が訪れるたびに行っても構わない。補正値ΔVの値の更新に必要な第1の電圧検出器13の検出結果は、その都度、通信にて電池側制御部14から放電/回生制御部26に伝達される。
After this update, the correction voltage value Vq is represented by (V2 + V1 b −V2 b ). Note that such updating of the correction value ΔV may be repeated a plurality of times. For example, the value of the correction value ΔV may be updated every time a no-load state comes. The detection result of the
上記の第1の補正量算出法を採用した場合において、検出電圧値V2が補正される様子を図4に示す。図4は、検出電圧値V2を横軸にとった場合の、電圧値V1(符号50に示す)と検出電圧値V2(符号51に示す)を表している。検出電圧値V2は、補正量ΔVだけ補正され、電圧値V1に近づくことになる。 FIG. 4 shows how the detected voltage value V2 is corrected when the first correction amount calculation method is employed. FIG. 4 shows the voltage value V1 (shown by reference numeral 50) and the detection voltage value V2 (shown by reference numeral 51) when the detection voltage value V2 is taken on the horizontal axis. The detected voltage value V2 is corrected by the correction amount ΔV and approaches the voltage value V1.
また、補正量ΔVを算出するために必要な情報は無負荷時に取得されるため、電池ユニット1側のユニット側入出力端子(15a、15b)と、放電/回生制御機器2側の入出力端子(21a、21b)との間の配線抵抗を無視することができる。
In addition, since the information necessary for calculating the correction amount ΔV is acquired when there is no load, the unit input / output terminals (15a, 15b) on the
電池ユニット1を、汎用的に用いる場合、組み込むシステムによって上記配線抵抗は変化する。例えば、電池ユニット1と放電/回生制御機器2を近接して配置すれば、上記配線抵抗は比較的小さくなる(例えば、数十ミリオーム)。本来、電池ユニット1と放電/回生制御機器2を近接して配置することが、エネルギ効率的には好ましい。しかしながら、例えば、放電/回生制御機器2は二輪車の前輪付近に配置されるが、スペースの制約上、電池ユニット1は二輪車の後輪部分にしか配置できない場合もある。この場合、上記配線抵抗は比較的大きくなってしまう(例えば、数百ミリ〜数オーム)。
When the
しかし、上述したように、上記補正量ΔVは上記配線抵抗の影響を受けない。これは、電池ユニット1が極めて汎用性が高いことを意味しており、また、放電/回生制御機器2が、そのような汎用的に用いられる電池ユニットを利用可能となることを意味している。
However, as described above, the correction amount ΔV is not affected by the wiring resistance. This means that the
以下に、無負荷時の具体例(a)〜(e)を列挙する。
(a)電池ユニット1と放電/回生制御機器2とを接続していない状態から接続している状態に遷移した直後。通常、接続直後は、モータ24は停止しており、無負荷状態となっている。
(b)放電/回生制御機器2に、放電/回生制御機器2の各部位の動作をオン/オフするための電源スイッチ(不図示)が備えられている場合において、電源スイッチをオンとして放電/回生制御機器2の各部位の動作をオンとした直後。通常、電源スイッチのオン直後は、モータ24は停止しており、無負荷状態となっている。
(c)本実施形態に係る放電/回生制御システムを移動体(自転車等)に組み込み、モータ24の回転によってその移動体を移動させる場合において、移動体が赤信号などで停止している時、又は惰性走行時。例えば、所謂オートバイにおいて、スロットルをオフとしているときは、惰性走行時となりうる。
(d)放電/回生制御部26が、MOSトランジスタTr1〜Tr6を全てオフとしている時。例えば、電力回生が可能な状態となった時に、直ちにMOSトランジスタTr1等をスイッチングしてモータ電圧を昇圧し電力回生を行うのではなく、MOSトランジスタTr1〜Tr6の全てを、一定期間(例えば、数マイクロ秒〜数ミリ秒)オフに維持する。そして、この一定期間内に補正量ΔVを算出するために必要な情報を取得してから、MOSトランジスタTr1等をスイッチングして実際に電力回生を行うようにする。上記一定期間においては、モータ24は駆動も電力回生もしていない訳であるから、無負荷となっている。
(e)電池ユニット1と放電/回生制御機器2を接続し、移動体等に組み込んだ時。これは、本実施形態に係る放電/回生制御システムの製造時、又は工場出荷時に相当する。
Specific examples (a) to (e) at no load are listed below.
(A) Immediately after transition from the state where the
(B) When the discharge /
(C) In the case where the discharge / regeneration control system according to the present embodiment is incorporated in a moving body (such as a bicycle) and the moving body is moved by the rotation of the
(D) When the discharge /
(E) When the
((図5;第2の補正量算出法))
次に、第2の補正量算出法を、図5を参照しながら説明する。図5は、検出電圧値V2を横軸にとった場合の、電圧値V1の推定直線(符号52に示す)と検出電圧値V2(符号53に示す)を表している。符号53で表される直線は、直線「V2=V2」を表しているに過ぎない。
((FIG. 5; second correction amount calculation method))
Next, the second correction amount calculation method will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an estimated straight line (indicated by reference numeral 52) and a detected voltage value V2 (indicated by reference numeral 53) of the voltage value V1 when the detected voltage value V2 is taken on the horizontal axis. The straight line represented by
第2の補正量算出法においては、まず、無負荷時の予め定められたタイミングTcにおいて、第1の電圧検出器13が二次電池11の電圧を検出すると共に、第2の電圧検出器23がインバータ25に加わる電圧を検出する。タイミングTcにおける第1の電圧検出器13の検出結果から電圧値V1(例えば、各セルの合計電圧値)が算出されるが、このタイミングTcにおける電圧値V1を、「V1c」と称する。また、タイミングTcにおける第2の電圧検出器23の検出電圧値V2を、「V2c」と称する。
In the second correction amount calculation method, first, the
次に、タイミングTcと異なる無負荷時の他のタイミングTdにおいて、第1の電圧検出器13が二次電池11の電圧を検出すると共に、第2の電圧検出器23がインバータ25に加わる電圧を検出する。タイミングTdにおける第1の電圧検出器13の検出結果から電圧値V1(例えば、各セルの合計電圧値)が算出されるが、このタイミングTdにおける電圧値V1を、「V1d」と称する。また、タイミングTdにおける第2の電圧検出器23の検出電圧値V2を、「V2d」と称する。
Next, at another timing Td when no load is different from the timing Tc, the
但し、タイミングTcとタイミングTdの間には、一定電力以上の放電または電力回生が生じているものとする(即ち、タイミングTdとして、そのようなタイミングを採用する)。従って、V1cとV1dは、相違している。 However, it is assumed that discharge or power regeneration of a certain power or more occurs between the timing Tc and the timing Td (that is, such timing is adopted as the timing Td). Therefore, V1 c and V1 d are different.
ここで、図5において、符号52で表される推定直線V1=p・V2+q、を考える。この推定直線が、2つの点(V1、V2)=(V1c ,V2c)、(V1d ,V2d)を通るとすると、p及びqは、それぞれ下式(4)及び(5)にて表され、双方の値が放電/回生制御部26で算出される。
Here, in FIG. 5, an estimated straight line V1 = p · V2 + q represented by
p=(V1c−V1d)/(V2c−V2d) ・・・(4)
q=V1c−V2c(V1c−V1d)/(V2c−V2d) ・・・(5)
p = (V1 c -V1 d) / (V2 c -V2 d) ··· (4)
q = V1 c -V2 c (V1 c -V1 d) / (V2 c -V2 d) ··· (5)
そして、放電/回生制御部26は、補正量ΔVを、下記式(6)によって算出する。補正量ΔVは、V1c、V2c、V1d、及びV2dとV2によって表される。つまり、補正量ΔVは、V2の関数となり、V2に応じて変化する。
ΔV=(p・V2+q)−V2=(p−1)V2+q ・・・(6)
Then, the discharge /
ΔV = (p · V2 + q) −V2 = (p−1) V2 + q (6)
上記式(6)にて補正量ΔVが算出された後、電力回生時の任意のタイミングにおいて、補正電圧値Vqは、下記式(7)によって表される。下記式(7)中のV2は、電力回生時において次々と検出される検出電圧値V2であり、刻一刻と変化する(変化しうる)が、p及びqの値は上記式(4)及び(5)で表される、一定値である。
Vq=V2+ΔV=p・V2+q ・・・(7)
After the correction amount ΔV is calculated by the above equation (6), the correction voltage value Vq is expressed by the following equation (7) at an arbitrary timing during power regeneration. V2 in the following formula (7) is a detection voltage value V2 that is detected one after another during power regeneration, and changes (can change) every moment, but the values of p and q are the above formula (4) and It is a constant value represented by (5).
Vq = V2 + ΔV = p · V2 + q (7)
符号52で表される直線の傾きと符号53で表される直線の傾きが異なる場合に、この第2の補正量算出法は有効である。
This second correction amount calculation method is effective when the slope of the straight line represented by
また、上記式(1)、式(3)、式(6)を、夫々下記式(1a)、式(3a)、式(6a)に変形してもよい。この変形に伴い、(V2+ΔV)で表される補正電圧値Vqも変化する。下記式(1a)、式(3a)及び式(6a)におけるαは、正または負の任意の値を取りうる。
ΔV=V1a−V2a+α ・・・(1a)
ΔV=V1b−V2b+α ・・・(3a)
ΔV=(p−1)V2+q+α ・・・(6a)
Moreover, you may deform | transform the said Formula (1), Formula (3), and Formula (6) into following formula (1a), Formula (3a), and Formula (6a), respectively. Along with this deformation, the correction voltage value Vq represented by (V2 + ΔV) also changes. In the following formula (1a), formula (3a), and formula (6a), α can take any positive or negative value.
ΔV = V1 a −V2 a + α (1a)
ΔV = V1 b −V2 b + α (3a)
ΔV = (p−1) V2 + q + α (6a)
値αを、正の適切な値(例えば、0.2。単位はボルト。)とすることにより、電力回生時において発生する二次電池11とインバータ25間の配線抵抗や二次電池11の内部抵抗による電圧降下をキャンセルすることができる。また、値αを、負の値(例えば、0.05。単位はボルト。)とすることにより、二次電池11の充電電圧は低くなり、安全性が向上する。
By setting the value α to a positive appropriate value (for example, 0.2. The unit is volts), the wiring resistance between the
((電圧値V1の変形))
電圧値V1を、二次電池11を構成する各セルの電圧値の合計値(合計電圧値)とする例を挙げたが、二次電池11の各セルの電圧値の内の最大電圧値にn(二次電池11を構成するセルの個数)を乗じた電圧値を、電圧値V1としても構わない。
((Modification of voltage value V1))
The example in which the voltage value V1 is the total value (total voltage value) of the voltage values of the cells constituting the
例えば、二次電池11が、3つのセルからなり、無負荷時において検出された夫々のセルの電圧が3.7V、4.1V、3.9Vである場合、電圧値V1は、V1=4.1×3=12.3Vとなる。
For example, when the
各セルの上限電圧を4.2Vとし、各セルの電圧値が全て等しいと仮定した場合、各セルの合計電圧値が12.6Vとなるまで充電できるのであるが、V1が3つのセルの合計電圧値の11.7V(=3.7+4.1+3.9)であるとして補正量ΔVを算出し、合計電圧値が12.6Vになるまで電力回生を行うと、電力回生前に4.1Vとなっているセルの安全性が必ずしも十分と言えない。 Assuming that the upper limit voltage of each cell is 4.2 V and the voltage values of each cell are all equal, charging can be performed until the total voltage value of each cell reaches 12.6 V, but V1 is the sum of the three cells. When the correction amount ΔV is calculated assuming that the voltage value is 11.7V (= 3.7 + 4.1 + 3.9) and power regeneration is performed until the total voltage value reaches 12.6V, 4.1V is obtained before power regeneration. The cell safety is not necessarily sufficient.
このような各セルの電圧に比較的大きなバラつきが生じることが想定される場合には、電圧値V1を二次電池11の各セルの電圧値の内の最大電圧値にn(二次電池11を構成するセルの個数)を乗じた電圧値とすればよい。これにより、電力回生による二次電池11の劣化等に対する安全性が向上する。
When it is assumed that a relatively large variation occurs in the voltage of each cell, the voltage value V1 is set to the maximum voltage value among the voltage values of each cell of the secondary battery 11 (the secondary battery 11). The voltage value may be multiplied by the number of cells constituting the above. Thereby, the safety | security with respect to degradation etc. of the
(補正電圧値を用いた電力回生制御について)
次に、上記の如く算出される補正電圧値Vqを用いた電力回生の制御について説明する。電力回生の制御手法については、大きく分けて第1の電力回生制御手法と第2の電力回生制御手法の2つがあり、何れかを採用可能である。
(About power regeneration control using corrected voltage values)
Next, power regeneration control using the correction voltage value Vq calculated as described above will be described. Regarding the power regeneration control method, there are roughly two methods, a first power regeneration control method and a second power regeneration control method, and either of them can be adopted.
((図6;第1の電力回生制御手法))
まず、第1の電力回生制御手法について、図6を参照して説明する。図6は、第1の電力回生制御手法を用いた場合の充電電流を示す図である。図6において、横軸は時間であり、縦軸は電力回生による充電電流である。
((FIG. 6; first power regeneration control method))
First, the first power regeneration control method will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a charging current when the first power regeneration control method is used. In FIG. 6, the horizontal axis is time, and the vertical axis is charging current by power regeneration.
放電/回生制御部26は、充電電流が予め定められた上限電流IL(例えば、5アンペア)を超えないという条件の下で、補正電圧値Vqと予め定められた第1の充電制御電圧値との差が小さくなるように(ゼロに近づくように)、インバータ25を制御する。これによって電力回生による二次電池11の充電が行われる。
The discharge /
第1の充電制御電圧値は、二次電池11を構成するセルの数や二次電池11の種類に応じて決定される。二次電池11が3つのリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成される場合、第1の充電制御電圧値を、例えば、4.2V(1つのセル当たりの上限電圧)×3=12.6Vとする。
The first charge control voltage value is determined according to the number of cells constituting the
また、放電/回生制御部26は、補正量ΔVを算出するための情報を電力回生の開始前に既に取得している。
In addition, the discharge /
まず、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqが第1の充電制御電圧値と一致するように、インバータ25を制御する(図3のような昇圧チョッパを構成する)。この際、充電電流が上限電流ILを超えないならば、補正電圧値Vqは第1の充電制御電圧値と一致するように維持されて定電圧による電力回生が行われる。
First, the discharge /
充電電流が上限電流ILに達した場合は、充電電流が上限電流ILと一致する状態で(即ち、定電流で)電力回生が行われるように、インバータ25は制御される。定電流で電力回生が行われている期間において、補正電圧値Vqは第1の充電制御電圧値以下となっている。尚、放電/回生制御部26は、第2の電流検出器22で検出される検出電流値を電力回生による充電電流とみなす。
If the charging current has reached the upper limit current I L, in the state in which the charging current is coincident with the upper limit current I L (i.e., constant current) such that the power regeneration is performed,
図6は、充電の初期において、定電流で充電される例を示している。電力回生による充電が進行し、二次電池11の残量が増加してくると、補正電圧値Vqを第1の充電制御電圧値と等しくしても、充電電流が上限電圧ILに達しなくなる。この状態に至ると、曲線71の如く、補正電圧値Vqを第1の充電制御電圧値に保った電力回生、即ち定電圧による電力回生が行われる。
FIG. 6 shows an example in which charging is performed at a constant current in the initial stage of charging. When charging by power regeneration proceeds and the remaining amount of the
更に、電力回生による充電を続けると充電電流が次第に減少する。そして、充電電流が予め定められた充電停止電流IFまで下降すると、電力回生による充電を停止する。 Furthermore, when charging by power regeneration is continued, the charging current gradually decreases. When lowered to the charging stop current I F which charging current is predetermined to stop charging by power regeneration.
図12に示す従来構成例においては、第1の電圧検出器113の検出電圧値と第2の電圧検出器123の検出電圧値との差異を考慮する必要があり、過充電を防止するべく、電力回生による充電制御電圧値を比較的低く設定する必要があった。その結果、充電電流は曲線72(図6参照)のようになり、回生効率の低下、充電可能範囲の縮小を招いていた。
In the conventional configuration example shown in FIG. 12, it is necessary to consider the difference between the detection voltage value of the
しかしながら、本実施形態に係る放電/回生制御システムにおいては、第1の電圧検出器13の検出結果と第2の電圧検出器23の検出結果に基づいて、第2の電圧検出器23の検出電圧値V2に対する補正量ΔVが算出され、該補正量ΔVを用いて検出電圧値V2が補正される。つまり、第1の電圧検出器13の検出電圧値と第2の電圧検出器23の検出電圧値との差異をキャンセルする方向に検出電圧値V2が補正され、補正後の補正電圧値Vqに基づいて、放電/回生制御部26がインバータ25を制御することにより、電力回生が行われる。このため、第1の充電制御電圧値を比較的高く設定することができ、回生効率の向上、充電可能範囲の拡大が図られる。
However, in the discharge / regeneration control system according to the present embodiment, the detection voltage of the
((図7、図8;第2の電力回生制御手法))
次に、第2の電力回生制御手法について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、第2の電力回生制御手法を用いた場合の充電電流を示す図である。図7において、横軸は時間であり、縦軸は電力回生による充電電流である。図8は、第2の電力回生制御手法の動作を示すフローチャートである。
((FIGS. 7 and 8; second power regeneration control method))
Next, the second power regeneration control method will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating a charging current when the second power regeneration control method is used. In FIG. 7, the horizontal axis is time, and the vertical axis is charging current by power regeneration. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the second power regeneration control method.
放電/回生制御部26は、補正量ΔVを算出するための情報を電力回生の開始前に既に取得している。また、二次電池11が3つのリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成されているものとして、且つ各セルの上限電圧が4.2Vであるとして、第2の電力回生制御手法の説明を行う。
The discharge /
まず、電力回生を行う直前に、無負荷時における二次電池11の両極間電圧(開放電圧)を取得する(ステップS1)。この開放電圧は、第1の電圧検出器13の検出結果に基づいて算出した二次電池11の各セルの合計電圧値である。このステップS1の処理は、上述した「無負荷時の具体例(c)または(d)」に示す時点で行われる。
First, immediately before power regeneration, the voltage between both electrodes (open voltage) of the
そして、上記開放電圧より、ステップS1における二次電池11の残量(初期残量)を推定する(ステップS2)。このステップS1における二次電池11の残量とは、(ステップS1における二次電池11が出力可能な容量)/(二次電池11を構成する各セルが満充電となっている場合に出力可能な容量)で表される。例えば、放電/回生制御機器2に、開放電圧から残量を推定するためのテーブルデータを記憶するメモリ(不図示)を設けておき、放電/回生制御部26が、そのメモリの記憶データを参照することにより残量を推定する。例えば、ステップS1で算出された上記開放電圧が、11.2Vなら残量は50%といった具合に推定する。尚、ステップS1で算出された上記開放電圧が、4.2V×3=12.6Vなら、残量は100%である。
Then, the remaining amount (initial remaining amount) of the
ステップS2を終えて移行するステップS3において、放電/回生制御部26は、ステップS2で推定された残量(初期残量)が予め定められた第1の基準容量より大きいか否かを判定する。この第1の基準容量は任意の値に設定可能であるが、満充電に近い容量とするのが望ましい。例えば、90〜95%の残量と第1の基準容量とが等しくなる程度に設定する。
In step S3, which is shifted to after step S2, the discharge /
初期残量が第1の基準容量より大きい場合は、後述するステップS9に移行するが(ステップS3のY)、小さい場合はステップS4に移行し、残量増加量を表す変数kをゼロに初期化する。 If the initial remaining capacity is larger than the first reference capacity, the process proceeds to step S9 described later (Y in step S3), but if smaller, the process proceeds to step S4, and the variable k indicating the remaining amount increase is initialized to zero. Turn into.
続いて、ステップS5にて、電力回生に係る充電制御電圧値を第1の充電制御電圧値とした上で、ステップS6にて、電力回生を行う(開始する)。即ち、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqが充電制御電圧値(即ち、第1の充電制御電圧値)と一致するように、インバータ25の制御を行う(図3のような昇圧チョッパを構成する)。この際、充電電流が上限電流ILを超えないならば、補正電圧値Vqは第1の充電制御電圧値と一致するように維持されて定電圧による電力回生が行われるが、充電電流が上限電流ILに達した場合は、充電電流が上限電流ILと一致する状態で(即ち、定電流で)電力回生が行われる。つまり、放電/回生制御部26は、充電電流が上限電流ILを超えないという条件の下で、補正電圧値Vqと充電制御電圧値(即ち、第1の充電制御電圧値)との差が小さくなるように(ゼロに近づくように)、インバータ25を制御する。尚、定電流で電力回生が行われている期間において、補正電圧値Vqは第1の充電制御電圧値以下となっている。
Subsequently, in step S5, the charge control voltage value related to power regeneration is set to the first charge control voltage value, and then power regeneration is performed (started) in step S6. That is, the discharge /
第1の充電制御電圧値は、二次電池11を構成するセルの数や二次電池11の種類に応じて決定される。二次電池11が3つのリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成される場合、第1の充電制御電圧値を、例えば、4.2V(1つのセル当たりの上限電圧)×3=12.6Vとする。尚、放電/回生制御部26は、第2の電流検出器22で検出される検出電流値を電力回生による充電電流とみなす。図7は、充電の初期において、定電流で充電される例を示している。
The first charge control voltage value is determined according to the number of cells constituting the
電力回生が開始されると、ステップS7において、電力回生による残量の増加量が演算される。残量の増加量と二次電池11に対する充電電流の量とは相関関係があるため、放電/回生制御部26が第2の電流検出器22の検出結果を所定のタイミングで次々と取得することにより、放電/回生制御部26はステップS6からステップS7に至る間の残量の増加量を演算可能である。また、ステップS7において演算された残量の増加量は、同時に変数kに加算される。
When power regeneration is started, an increase in the remaining amount due to power regeneration is calculated in step S7. Since the amount of increase in the remaining amount and the amount of charging current for the
また、電池側制御部14が第1の電流検出器12の検出結果を所定のタイミングで次々と取得し、その検出結果(または検出結果に基づく情報)を放電/回生制御部26に伝送するようにしてもよい。また更に、電池ユニット1に二次電池11の残量を計測するための残量計(不図示)を備えるようにし、その残量計の計測結果を電池側制御部14を介して放電/回生制御部26に伝送するようにしてもよい。これらの手法によっても、残量の増加量を演算可能である。上記残量計は、例えば、二次電池11の正極11aと入出力端子15aとを結ぶ線路に直列に配置される。残量計の構成は、周知のものと同様であるため、詳細な構成の説明は省略するが、例えば、その残量計は、一定間隔(例えば100ミリ秒)をおいて次々と、自身を通過した電流量(この電流量は、二次電池11に流れる電流量に等しい)に関する情報を電池側制御部14に伝えるようになっている。
Further, the battery-
ステップS7の処理の移行するステップS8において、ステップS2で推定された初期残量とステップS7で演算された変数kの値(残量増加量)との和が、上記第1の基準容量より大きくなっているか否かが判定される。その和が、上記第1の基準容量以下である場合は(ステップS8のN)、前述したステップS6に戻って、充電制御電圧値を第1の充電制御電圧値とした電力回生が継続されるが、その和が、上記第1の基準容量より大きい場合は(ステップS8のY)、後述するステップS9に移行する。 In step S8 where the process of step S7 shifts, the sum of the initial remaining amount estimated in step S2 and the value of the variable k (remaining amount increase) calculated in step S7 is larger than the first reference capacity. It is determined whether or not. If the sum is equal to or less than the first reference capacity (N in Step S8), the process returns to Step S6 described above, and power regeneration is continued with the charge control voltage value as the first charge control voltage value. However, when the sum is larger than the first reference capacity (Y in step S8), the process proceeds to step S9 described later.
ステップS9では、電力回生に係る充電制御電圧値が第2の充電制御電圧値とされる。第2の充電制御電圧値は、第1の充電制御電圧値と同様、二次電池11を構成するセルの数や二次電池11の種類に応じて決定されるが、第1の充電制御電圧値より低く設定される。二次電池11が3つのリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成される場合、第2の充電制御電圧値を、例えば、4.0V×3=12.0Vとする。
In step S9, the charge control voltage value related to power regeneration is set as the second charge control voltage value. Similar to the first charge control voltage value, the second charge control voltage value is determined according to the number of cells constituting the
ステップS9の処理の後、電力回生が継続される(ステップS10)。即ち、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqと充電制御電圧値(即ち、第2の充電制御電圧値)との差が小さくなるように(ゼロに近づくように)、インバータ25を制御する(図3のような昇圧チョッパを構成する)。このため、電力回生による充電電流の曲線は(図7参照)、第1の充電制御電圧値に対応する曲線74(セル当たり4.2V)から、第2の充電制御電圧値に対応する曲線75(セル当たり4.0V)のように変化する。尚、ステップS8の判定結果が肯定(ステップS8のY)となる時点においては、二次電池11への充電は定電圧充電になっている(換言すれば、そのように第1の基準容量及び第1の充電制御電圧値は設定されている)。
After the process of step S9, power regeneration is continued (step S10). That is, the discharge /
ステップS10に続くステップS11において、ステップS7の処理と同様、電力回生による残量の増加量が演算され、増加量が変数kに加算される。続いて、ステップS12において、ステップS2で推定された初期残量とステップS11で演算された変数kの値(残量増加量)との和が、予め定められた充電停止容量に達したかが判定される。その和が、上記充電停止容量未満である場合は(ステップS12のN)、前述したステップS10に戻って、充電制御電圧値を第2の充電制御電圧値とした電力回生が継続されるが、その和が、上記第充電停止容量に達している場合は(ステップS12のY)、電力回生を終了する。 In step S11 subsequent to step S10, the increase amount of the remaining amount due to power regeneration is calculated, and the increase amount is added to the variable k, as in the process of step S7. Subsequently, in step S12, it is determined whether the sum of the initial remaining amount estimated in step S2 and the value of the variable k (remaining amount increase) calculated in step S11 has reached a predetermined charge stop capacity. The When the sum is less than the charge stop capacity (N in Step S12), the process returns to Step S10 described above, and power regeneration is continued with the charge control voltage value as the second charge control voltage value. When the sum reaches the first charge stop capacity (Y in step S12), the power regeneration is terminated.
また、ステップS11及びS12の処理に代え、充電電流が充電停止電流IFに達するまで下降するという条件の成立を以って、電力回生による充電を停止するようにしてもよい。尚、上記説明から理解されるように、放電/回生制御部26は、又は、電池側制御部14及び放電/回生制御部26は、二次電池11の残量を推定する残量推定手段としての機能を有する。
Further, instead of the process of the steps S11 and S12, drives out establishment of the condition that descends until the charging current reaches a charging stop current I F, may be stopped charging by power regeneration. As understood from the above description, the discharge /
上述のように、電力回生に係る充電制御電圧値を、例えば満充電に近い段階で低下させることにより、電力回生の安全性が高まり、電力回生による二次電池11の劣化や破損の危険性をより低減することができる。充電電流に上限電流ILを設け、定電圧で電力回生を行っているとはいえ、パルス状の大きな電流が二次電池11に流入しうることや、上限電圧付近で充電(安全性に対してマージンの少ない充電)をすることによる二次電池11の負担を考慮すれば、第1の電力回生制御手法より第2の電力回生制御手法を採用する方が望ましい。
As described above, by reducing the charge control voltage value related to power regeneration, for example, at a stage close to full charge, the safety of power regeneration is enhanced, and the risk of deterioration or damage of the
((図9、図10;第2の電力回生制御手法の変形手法1))
また、第2の電力回生制御手法を以下のように変形することもできる。この変形した手法(以下、「変形手法1」という)を、図9及び図10を参照して説明する。図9は、変形手法1を用いた場合の充電電流を示す図である。図9において、横軸は時間であり、縦軸は電力回生による充電電流である。図10は、変形手法1の動作を説明するためのフローチャートである。
((FIG. 9, FIG. 10; modified
Further, the second power regeneration control method can be modified as follows. This modified method (hereinafter referred to as “
変形手法1の動作は、ステップS1〜S11及びステップS20〜S24から成る。この動作は、図8に示す第2の電力回生制御手法の動作に類似しており、ステップS3の判定結果が肯定(初期残量>第1の基準容量が成立)の場合に、ステップS9ではなく後述するステップS20に移行する点以外、変形手法1におけるステップS1〜S11(図8)の動作は、変形しない第2の電力回生制御手法の動作と同一である。図10は、変形手法1による変形部分周辺の動作のみを図示している。但し、第2の充電制御電圧値(<第1の充電制御電圧値)は、後述する第3の充電制御電圧値を設ける関係上、例えば4.1V×3=12.3Vとする。
The operation of the
変形手法1においては、ステップS1〜S10を介してS11を経た後、又はステップS3での判定結果が肯定となった後、ステップS20に移行する。ステップS20においては、ステップS2で推定された初期残量とステップS11で演算された変数kの値(残量増加量)との和が、上記第1の基準容量より大きな所定の第2の基準容量より大きくなっているかが判定される。その和が、第2の基準容量以下である場合は(ステップS20のN)、前述したステップS9を介してステップS10に移行し、充電制御電圧値を第2の充電制御電圧値とした電力回生が行われるが、その和が、上記第2の基準容量に達している場合は(ステップS20のY)、ステップS21に移行する。
In the
ステップS21では、電力回生に係る充電制御電圧値が第3の充電制御電圧値とされる。第3の充電制御電圧値は、第1、第2の充電制御電圧値と同様、二次電池11を構成するセルの数や二次電池11の種類に応じて決定されるが、第2の充電制御電圧値より低く設定される。二次電池11が3つのリチウムイオン電池のセルを直列接続して構成される場合、第3の充電制御電圧値を、例えば、4.0V×3=12.0Vとする(上述したように、変形手法1における第2の充電制御電圧値は、例えば、4.1V×3=12.3Vとされる)。
In step S21, the charge control voltage value related to power regeneration is set as the third charge control voltage value. Similar to the first and second charge control voltage values, the third charge control voltage value is determined according to the number of cells constituting the
ステップS21の処理の後、電力回生が継続される(ステップS22)。即ち、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqと充電制御電圧値(即ち、第3の充電制御電圧値)との差が小さくなるように(ゼロに近づくように)、インバータ25を制御する(図3のような昇圧チョッパを構成する)。このため、電力回生による充電電流の曲線は(図9参照)、第2の充電制御電圧値に対応する曲線77から、第3の充電制御電圧値に対応する曲線78のように変化する。尚、曲線76は、第1の充電制御電圧値に対応する充電電流の曲線である。
After the process of step S21, power regeneration is continued (step S22). That is, the discharge /
ステップS22に続くステップS23において、ステップS7の処理と同様、電力回生による残量の増加量が演算され、増加量が変数kに加算される。続いて、ステップS24において、ステップS2で推定された初期残量とステップS23で演算された変数kの値(残量増加量)との和が、予め定められた充電停止容量に達したかが判定される。その和が、上記充電停止容量未満である場合は(ステップS24のN)、前述したステップS22に戻って、充電制御電圧値を第3の充電制御電圧値とした電力回生が継続されるが、その和が、上記第充電停止容量に達している場合は(ステップS24のY)、電力回生を終了する。 In step S23 following step S22, the increase amount of the remaining amount due to power regeneration is calculated, and the increase amount is added to the variable k, as in the process of step S7. Subsequently, in step S24, it is determined whether the sum of the initial remaining amount estimated in step S2 and the value of the variable k (remaining amount increase) calculated in step S23 has reached a predetermined charge stop capacity. The When the sum is less than the charge stop capacity (N in Step S24), the process returns to Step S22 described above, and power regeneration is continued with the charge control voltage value as the third charge control voltage value. When the sum reaches the first charge stop capacity (Y in step S24), the power regeneration is terminated.
また、ステップS23及びS24の処理に代え、充電電流が充電停止電流IFに達するまで下降するという条件の成立を以って、電力回生による充電を停止するようにしてもよい。 Further, instead of the process of the steps S23 and S24, drives out establishment of the condition that descends until the charging current reaches a charging stop current I F, may be stopped charging by power regeneration.
この変形手法1によっても、電力回生に係る充電制御電圧値は、例えば満充電に近い段階で低くなるので、変形しない第2の電力回生制御手法と同様の効果が得られる。また、移動体におけるブレーキ力は、回生電流(電力回生時における二次電池11への充電電流)の量に応じて変化するが、充電制御電圧値を段階的に低下させることで回生電流の変化が滑らかになるため、本実施形態に係る放電/回生制御システムを適用した移動体の乗り心地が向上する。
Also by this
充電制御電圧値を、3段階(第1、第2、第3の充電制御電圧値)に変化させる例を示したが、勿論、任意の複数の段階に変化させても構わない。 Although the example in which the charge control voltage value is changed in three stages (first, second, and third charge control voltage values) has been shown, of course, the charge control voltage value may be changed in any plurality of stages.
((図11;第2の電力回生制御手法の変形手法2))
また、第2の電力回生制御手法を以下のように変形することもできる。この変形した手法(以下、「変形手法2」という)を、図11を参照して説明する。図11は、変形手法2を用いた場合の充電電流を示す図である。図11において、横軸は時間であり、縦軸は電力回生による充電電流である。変形手法2における動作は、変形しない第2の電力回生制御手法の動作(即ち、図8に示す動作)と類似しており、相違する部分だけを、図8を参照しながら説明する。
((FIG. 11:
Further, the second power regeneration control method can be modified as follows. This modified method (hereinafter referred to as “
変形しない第2の電力回生制御手法において、ステップS8の判定結果が肯定(ステップS8のY)となってステップS9に移行した際、充電制御電圧値が第1の充電制御電圧値から第2の充電制御電圧値に変更される。すると、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqと第1の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第1の充電制御電圧値に維持する)状態から、補正電圧値Vqと第2の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第2の充電制御電圧値に維持する)状態へ、速やかに移行させる。
In the second power regeneration control method that does not deform, when the determination result in step S8 is affirmative (Y in step S8) and the process proceeds to step S9, the charge control voltage value is changed from the first charge control voltage value to the second value. The charge control voltage value is changed. Then, the discharge /
図3のような昇圧チョッパの動作を例にして考えた場合、MOSトランジスタTr1をオンするデューティ比を、例えば、50%から30%に速やかに移行させるのである。この移行は、例えば、数マイクロ秒〜数ミリ秒の間に行われる。 When the operation of the step-up chopper as shown in FIG. 3 is considered as an example, the duty ratio for turning on the MOS transistor Tr1 is quickly shifted from 50% to 30%, for example. This transition is performed between several microseconds to several milliseconds, for example.
変形手法2においても、ステップS8の判定結果が肯定(ステップS8のY)となってステップS9に移行すると、充電制御電圧値が第1の充電制御電圧値から第2の充電制御電圧値に変更される。しかし、この変更の際、放電/回生制御部26は、補正電圧値Vqと第1の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第1の充電制御電圧値に維持する)状態から、補正電圧値Vqと第2の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第2の充電制御電圧値に維持する)状態へ、徐々に移行させる。
Also in the
この移行を徐々に行わせるためには、例えば、図3のような昇圧チョッパの動作を例にして考えた場合、MOSトランジスタTr1をオンとするデューティ比の単位時間当たりの変化量に制限(上限)を与えれば良い。例えば、100ミリ秒当たりの変化量の上限を2%とすれば、デューティ比は徐々に減少し、デューティ比が50%から30%に減少するまでに最低1秒かかる。 In order to make this transition gradually, for example, when the operation of the step-up chopper as shown in FIG. 3 is considered as an example, the duty ratio for turning on the MOS transistor Tr1 is limited to the amount of change per unit time (upper limit). ). For example, if the upper limit of the amount of change per 100 milliseconds is 2%, the duty ratio gradually decreases, and it takes at least 1 second for the duty ratio to decrease from 50% to 30%.
このような制御を行うことにより、電力回生による充電電流は、図11に示す如く滑らかに変化する。尚、この変形手法2は、上記の変形手法1と組み合わせることも可能である。例えば、変形手法1において、充電制御電圧値が第2の充電制御電圧値から第3の充電制御電圧値に変更される際、補正電圧値Vqと第2の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第2の充電制御電圧値に維持する)状態から、補正電圧値Vqと第3の充電制御電圧値との差を小さくする(補正電圧値Vqを第3の充電制御電圧値に維持する)状態へ、徐々に移行するようにしてもよい。
By performing such control, the charging current due to power regeneration changes smoothly as shown in FIG. This
この変形手法2によっても、電力回生に係る充電制御電圧値は、例えば満充電に近い段階で低くなるので、変形しない第2の電力回生制御手法と同様の効果が得られる。また、移動体におけるブレーキ力は、回生電流(電力回生時における二次電池11への充電電流)の量に応じて変化するが、上記のような状態の移行が行われるようにすることにより、回生電流の変化が滑らかになるため、本実施形態に係る放電/回生制御システムを適用した移動体の乗り心地が向上する。
Also with this
<<その他、変形等>>
また、一度図8や図10に示す動作を最後まで、或いは途中まで行った後、再度電力回生を行う場合は、ステップS1及びS2を省略することができる(もちろん省略せず、ステップS1から行っても構わない)。この場合、例えば、前回の電力回生時のステップS2において推定した初期残量と、前回の電力回生時における最終的な変数k(残量増加量)の値と、前回の電力回生終了時点から今回の電力回生開始時点までの電流積算値(二次電池11に流れた電流の積算値)に対応する残量変化量との和を、今回の電力回生時における初期残量として用いればよい。
<< Other, deformation, etc. >>
Further, when the power regeneration is performed again after the operation shown in FIG. 8 or FIG. 10 has been performed to the end or halfway, steps S1 and S2 can be omitted (of course, not omitted and performed from step S1. It does not matter.) In this case, for example, the initial remaining amount estimated in step S2 at the previous power regeneration, the value of the final variable k (remaining amount increase) at the previous power regeneration, and the current power regeneration end time this time The sum of the amount of change in the remaining amount corresponding to the current integrated value (the integrated value of the current flowing through the secondary battery 11) up to the time point of starting the power regeneration may be used as the initial remaining amount at the time of the current power regeneration.
第1の電流検出器12の検出結果を次々と得ることにより、または第2の電流検出器22の検出結果を次々と得ることにより、放電/回生制御部26が上記電流積算値を算出する。この際、例えば、二次電池11から流れ出す電流の向きを正、二次電池11に流れ込む電流の向きを負として電流積算すればよい。また、電池ユニット1に上記残量計が備えられている場合は、電流積算を行って上記残量変化量を得る代わりに、残量計の計測結果に基づいて上記残量変化量を得ても良い。
By obtaining the detection results of the first
(第1の電圧検出器の検出結果をそのまま利用)
また、上述してきたような補正電圧値Vqを用いた電力回生制御を行うのではなく、第1の電圧検出器13の検出結果を次々と、電池側制御部14を介して放電/回生制御部26に伝送し、その次々と送られてくる第1の電圧検出器13の検出結果に基づいて(第2の電圧検出器23の検出結果を用いることなく)電力回生制御を行う方式も考えられる。この方式によっても、第1の電圧検出器13と第2の電圧検出器23との間に存在する検出誤差の相違の影響を排除することができるからである。
(Use the detection result of the first voltage detector as it is)
In addition, the power regeneration control using the correction voltage value Vq as described above is not performed, but the detection results of the
しかしながら、そのような方式には、いくつかの問題点がある。そのため、上述してきたような補正電圧値Vqを用いる電力回生制御の方が望ましい。 However, such a system has several problems. Therefore, power regeneration control using the correction voltage value Vq as described above is more desirable.
第1に、放電/回生制御部26に対する割り込み要求が頻繁に発生し、他の動作に割り当てる時間が減少してしまう。電力回生時において、二次電池11の安全性を確保するべく二次電池11に加わる電圧を所望の電圧に維持するためには、二次電池11に加わる電圧を、例えば数マイクロ秒〜数ミリ秒ごとに取得し、その取得した電圧に基づいてインバータ25を逐次制御する必要がある。上記方式を採用した場合において、このような必要性に応えるためには、第1の電圧検出器13により数マイクロ秒〜数ミリ秒ごとに二次電池11に加わる電圧を取得し、その取得した値を数マイクロ秒〜数ミリ秒ごとに電池側制御部14を介して放電/回生制御部26に伝送する必要がある。そして、その伝送が行われる度に、放電/回生制御部26は伝送に関わる処理を実行する必要がある。つまり、放電/回生制御部26は、数マイクロ秒〜数ミリ秒ごとに電池側制御部14からの割り込み要求に応答する必要が生じてしまうため、上記のような問題が発生する。
First, interrupt requests to the discharge /
第2に、高速に情報を伝送する必要があるとノイズに弱くなる。既に例示したように、放電/回生制御機器2は二輪車の前輪付近に配置されるが、スペースの制約上、電池ユニット1は二輪車の後輪部分にしか配置できない場合もある。このような場合には、特にノイズに弱くなるという問題が顕著となりうる。
Second, if information needs to be transmitted at high speed, it is vulnerable to noise. As already illustrated, the discharge /
第3に、高速に情報を伝送する必要があると高速のマイクロコンピュータ等を用いる必要が生じ、コスト増加及び消費電力の増大を招く。また、電池ユニット1と放電/回生制御機器2とを接続する配線数は、なるだけ少なくすることが望ましいのであるから、伝送速度を低減することだけを目的として、電圧データをパラレル伝送することは採用しがたい。
Third, if it is necessary to transmit information at a high speed, it is necessary to use a high-speed microcomputer or the like, which causes an increase in cost and power consumption. Also, since it is desirable to reduce the number of wires connecting the
本発明は、自動車(電気自動車)やモータ等によって駆動する二輪車(所謂オートバイや電動自転車)などの移動体の他、回生電力により二次電池を充電する装置であれば、どのような装置にでも適用可能である。 The present invention can be applied to any device as long as it is a device that charges a secondary battery with regenerative power in addition to a moving body such as an automobile (electric vehicle) or a motorcycle (so-called motorcycle or electric bicycle) driven by a motor or the like. Applicable.
1 電池ユニット
2 放電/回生制御機器(回生制御機器)
11 二次電池
11a 正極
11b 負極
12 第1の電流検出器
13 第1の電圧検出器
14 電池側制御部
15a、15b 入出力端子(ユニット側入出力端子)
21a、21b 入出力端子
22 第2の電流検出器
23 第2の電圧検出器
24 モータ
25 インバータ
25a 正電圧側端子
25b 負電圧側端子
26 放電/回生制御部
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6 MOSトランジスタ
D1、D2、D3、D4、D5、D6 寄生ダイオード
Lu、Lv、Lw 電機子巻線
1
DESCRIPTION OF
21a, 21b Input /
Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5, Tr6 MOS transistors D1, D2, D3, D4, D5, D6 Parasitic diodes Lu, Lv, Lw Armature winding
Claims (3)
前記電池ユニットは、
二次電池と、該二次電池の電圧を検出するための第1の電圧検出手段と、前記二次電池の両極に接続された一対のユニット側入出力端子と、を備え、
回生制御機器は、
前記一対のユニット側入出力端子に接続されるべき一対の入出力端子と、
前記一対の入出力端子に接続され、負荷からの電力回生の時に前記負荷の駆動力を前記二次電池の充電電力に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出手段と、
前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて前記電力変換手段による前記電力回生の制御を行う制御手段と、を備えた回生制御システムにおいて、
前記制御手段は、前記二次電池及び前記電力変換装置に流れる電流がゼロである無負荷時の所定のタイミングにおける前記第1の電圧検出手段の検出結果と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に対する補正量を算出し、該補正量を用いて前記第2の電圧検出手段の検出電圧値を補正した補正電圧値に基づいて前記電力回生の制御を行い、
前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、
前記第1の電圧検出手段は、各セルの電圧値を個別に検出可能であり、
前記制御手段は、前記無負荷時の所定のタイミングにおける各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出する
ことを特徴とする回生制御システム。 It consists of a battery unit and regenerative control equipment,
The battery unit is
A secondary battery, first voltage detection means for detecting the voltage of the secondary battery, and a pair of unit side input / output terminals connected to both electrodes of the secondary battery,
Regenerative control equipment
A pair of input / output terminals to be connected to the pair of unit side input / output terminals;
Power conversion means connected to the pair of input / output terminals and for converting the driving force of the load into the charging power of the secondary battery at the time of power regeneration from the load;
Second voltage detection means for detecting a voltage applied to the power conversion means;
A regenerative control system comprising: a control unit that controls the power regeneration by the power conversion unit based on a detection result of the second voltage detection unit;
The control means includes a detection result of the first voltage detection means and a detection result of the second voltage detection means at a predetermined timing when there is no load in which a current flowing through the secondary battery and the power converter is zero. The correction amount for the detection voltage value of the second voltage detection unit is calculated based on the correction voltage value, and the power based on the correction voltage value obtained by correcting the detection voltage value of the second voltage detection unit using the correction amount. It has line control of the regeneration,
The secondary battery is composed of n (n is an integer of 2 or more) cells connected in series,
The first voltage detection means can individually detect the voltage value of each cell;
The control means is based on a difference value between a voltage value obtained by multiplying the maximum voltage value of the voltage value of each cell at the predetermined timing at the time of no load by the n and a detection voltage value of the second voltage detection means. A regenerative control system characterized in that the correction amount is calculated .
前記電池ユニットは、
二次電池と、該二次電池の電圧を検出するための第1の電圧検出手段と、前記二次電池の両極に接続された一対のユニット側入出力端子と、を備え、
回生制御機器は、
前記一対のユニット側入出力端子に接続されるべき一対の入出力端子と、
前記一対の入出力端子に接続され、負荷からの電力回生の時に前記負荷の駆動力を前記二次電池の充電電力に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出手段と、
前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて前記電力変換手段による前記電力回生の制御を行う制御手段と、を備えた回生制御システムにおいて、
前記制御手段は、前記二次電池及び前記電力変換装置に流れる電流がゼロである無負荷時の所定のタイミングにおける前記第1の電圧検出手段の検出結果と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に対する補正量を算出し、該補正量を用いて前記第2の電圧検出手段の検出電圧値を補正した補正電圧値に基づいて前記電力回生の制御を行い、
前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、
前記第1の電圧検出手段は、各セルの電圧値を個別に検出可能であり、
前記制御手段は、各セルの合計電圧値が互いに異なる前記無負荷時の複数のタイミングの夫々において、各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値とを取得し、取得したそれらの値に基づいて、前記補正量を前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に応じて変化する量として算出することを特徴とする回生制御システム。 It consists of a battery unit and regenerative control equipment,
The battery unit is
A secondary battery, first voltage detection means for detecting the voltage of the secondary battery, and a pair of unit side input / output terminals connected to both electrodes of the secondary battery,
Regenerative control equipment
A pair of input / output terminals to be connected to the pair of unit side input / output terminals;
Power conversion means connected to the pair of input / output terminals and for converting the driving force of the load into the charging power of the secondary battery at the time of power regeneration from the load;
Second voltage detection means for detecting a voltage applied to the power conversion means;
A regenerative control system comprising: a control unit that controls the power regeneration by the power conversion unit based on a detection result of the second voltage detection unit;
The control means includes a detection result of the first voltage detection means and a detection result of the second voltage detection means at a predetermined timing when there is no load in which a current flowing through the secondary battery and the power converter is zero. The correction amount for the detection voltage value of the second voltage detection unit is calculated based on the correction voltage value, and the power based on the correction voltage value obtained by correcting the detection voltage value of the second voltage detection unit using the correction amount. Control regeneration,
The secondary battery is composed of n (n is an integer of 2 or more) cells connected in series,
The first voltage detection means can individually detect the voltage value of each cell;
Wherein, in each of the plurality of timing in different said no-load the total voltage value of each cell to each other, the voltage value and the second voltage detection multiplied by the n to the maximum voltage value of the voltage value of each cell The detection voltage value of the means is acquired, and the correction amount is calculated as an amount that changes according to the detection voltage value of the second voltage detection means based on the acquired value. system.
前記電池ユニット側の入出力端子を介して前記二次電池の両極に接続されるべき一対の入出力端子と、
前記一対の入出力端子に接続され、負荷からの電力回生の時に前記負荷の駆動力を前記二次電池の充電電力に変換する電力変換手段と、
前記電力変換手段に加わる電圧を検出するための第2の電圧検出手段と、
前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて前記電力変換手段による前記電力回生の制御を行う制御手段と、を備えた回生制御機器において、
前記制御手段は、前記電池ユニットから伝送される前記二次電池及び前記電力変換装置に流れる電流がゼロである無負荷時の所定のタイミングにおける前記二次電池の電圧に関する情報と前記第2の電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電圧検出手段の検出電圧値に対する補正量を算出し、該補正量を用いて前記第2の電圧検出手段の検出電圧値を補正した補正電圧値に基づいて前記電力回生の制御を行い、
前記二次電池は、n個(nは2以上の整数)のセルを直列接続して構成され、
前記二次電池の電圧に関する前記情報とは、各セルの電圧値に基づく情報であり、
前記制御手段は、前記無負荷時の所定のタイミングにおける各セルの電圧値の最大電圧値に前記nを乗じた電圧値と前記第2の電圧検出手段の検出電圧値との差分値に基づいて、前記補正量を算出する
ことを特徴とする回生制御機器。
A regenerative control device that can connect a battery unit with a secondary battery.
A pair of input / output terminals to be connected to both electrodes of the secondary battery via the input / output terminals on the battery unit side;
Power conversion means connected to the pair of input / output terminals and for converting the driving force of the load into the charging power of the secondary battery at the time of power regeneration from the load;
Second voltage detection means for detecting a voltage applied to the power conversion means;
In a regenerative control device comprising: control means for controlling the power regeneration by the power conversion means based on the detection result of the second voltage detection means,
The control means includes the second voltage and the information about the voltage of the secondary battery at a predetermined timing when there is no load when the current flowing through the secondary battery and the power conversion device transmitted from the battery unit is zero. A correction voltage value obtained by calculating a correction amount for the detection voltage value of the second voltage detection unit based on the detection result of the detection unit, and correcting the detection voltage value of the second voltage detection unit using the correction amount. There line control of the power regeneration based on,
The secondary battery is composed of n (n is an integer of 2 or more) cells connected in series,
The information on the voltage of the secondary battery is information based on the voltage value of each cell,
The control means is based on a difference value between a voltage value obtained by multiplying the maximum voltage value of the voltage value of each cell at the predetermined timing at the time of no load by the n and a detection voltage value of the second voltage detection means. A regenerative control device that calculates the correction amount .
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