JP5822779B2 - Power storage system and charge / discharge control method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、電機自動車およびプラグインハイブリット自動車モータ駆動用電源として用いられる蓄電システムの家庭用電源、急速充電器、モータ回生の場合における充放電制御方法に関するものである。   The present invention relates to a household power source for a power storage system used as a power source for driving an electric vehicle and a plug-in hybrid vehicle motor, a quick charger, and a charge / discharge control method in the case of motor regeneration.

従来から、高出力蓄電池および高容量蓄電池を並列接続した電力回生システムは、瞬時の充放電を高出力蓄電池が受け持ち、長時間の充放電を高容量蓄電池が受け持つことにより、高容量蓄電池の劣化を防止して長寿命化するための技術として知られている。   Conventionally, a power regeneration system in which a high-power storage battery and a high-capacity storage battery are connected in parallel has a high-power storage battery responsible for instantaneous charge / discharge, and the high-capacity storage battery takes charge / discharge for a long time. It is known as a technique for preventing and extending the life.

また、ハイブリット自動車モータ駆動用電源システムの充電方法として、消費電力の変動に合わせて、高出力蓄電池から出力するとともに高容量蓄電池は一定出力とし、回生時には高出力蓄電池のみで受け持つことにより、高容量蓄電池の寿命を増加させる技術も提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   In addition, as a charging method for the power supply system for driving a hybrid automobile motor, the high-capacity storage battery outputs a fixed output according to fluctuations in power consumption, and the high-capacity storage battery has a constant output. A technique for increasing the life of a storage battery has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、高出力蓄電池および高容量蓄電池をDC/DCコンバータを介して接続し、高容量蓄電池は外部電源から、高出力蓄電池はモータ回生より充電可能とし、高出力蓄電池の充電深度が大きい場合には、高出力蓄電池から高容量蓄電池への充電を可能とした技術も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   When a high-power storage battery and a high-capacity storage battery are connected via a DC / DC converter, the high-capacity storage battery can be charged from an external power source, and the high-power storage battery can be charged from motor regeneration. A technique that enables charging from a high-output storage battery to a high-capacity storage battery has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

さらに、モータ駆動により高出力蓄電池の電圧が低下した場合に、DC/DCコンバータを昇圧状態にして、高容量蓄電池から高出力蓄電池へ充電を行い、DC/DCコンバータを昇圧停止状態にすることにより、高出力蓄電池から高容量蓄電池への充電を可能にした技術も提案されている(たとえば、特許文献3参照)。   Further, when the voltage of the high output storage battery is lowered by driving the motor, the DC / DC converter is set in a boosted state, the high capacity storage battery is charged to the high output storage battery, and the DC / DC converter is set in the boost stop state. A technology that enables charging from a high-output storage battery to a high-capacity storage battery has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特許文献3に記載の高容量蓄電池と高出力蓄電池との双方向充電は、モータ駆動時における高出力蓄電池の電圧低下による出力低下、および、低温時における蓄電システムの出力低下を防止することを目的としている。   The bidirectional charging of the high-capacity storage battery and the high-output storage battery described in Patent Document 3 aims to prevent a decrease in output due to a voltage drop of the high-output storage battery during motor driving and a decrease in output of the power storage system at low temperatures. It is said.

特開2008−202959号公報(図2)Japanese Patent Laying-Open No. 2008-202959 (FIG. 2) 特開2007−335157号公報(図1、図11)JP 2007-335157 A (FIGS. 1 and 11) 特開2006−121874号公報(図1)JP 2006-121874 A (FIG. 1)

従来の蓄電システムは、高出力蓄電池および高容量蓄電池を並列接続した場合でも、高出力蓄電池が満充電状態の場合には、モータ回生で発生した電流がすべて高容量蓄電池に流れるので、高容量蓄電池の寿命が短くなるという課題があった。
また、一般家庭用電源からではなく急速充電器を用いて外部電源から充電する場合も、高容量蓄電池に大電流が流れるので、同様に高容量蓄電池の寿命が短くなるという課題があった。
さらに、上記高容量蓄電池の寿命劣化を解消しようとすると、大電流充電時に、高出力蓄電池のみで充電を行わなければならいという課題があった。
Even when a high-power storage battery and a high-capacity storage battery are connected in parallel, the conventional power storage system has a high-capacity storage battery because all the current generated by motor regeneration flows to the high-capacity storage battery when the high-power storage battery is fully charged. There has been a problem that the life of the product becomes shorter.
In addition, when charging from an external power source using a quick charger rather than from a general household power source, a large current flows through the high-capacity storage battery, so that the life of the high-capacity storage battery is similarly reduced.
Furthermore, when it was going to eliminate the lifetime deterioration of the said high capacity | capacitance storage battery, there existed a subject that it had to charge only with a high output storage battery at the time of large current charge.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高容量蓄電池に対して大電流を印加させないように構成することにより、高容量蓄電池の長寿命化を実現した蓄電システムおよびその充放電制御方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a power storage system that realizes a long life of a high-capacity storage battery by being configured not to apply a large current to the high-capacity storage battery. And it aims at obtaining the charging / discharging control method.

この発明に係る蓄電システムおよびその充放電制御方法は、外部電源およびモータに対して並列に接続された高出力蓄電池および高容量蓄電池と、高出力蓄電池に取り付けられて高出力蓄電池に流れる電流を検出する電流検出装置と、モータから高容量蓄電池に対する充放電を制御するDC/DCコンバータと、外部電源から高出力蓄電池および高容量蓄電池への充電を制御するAC/DCコンバータと、AC/DCコンバータに取り付けられて外部電源の電圧を検出する電圧検出装置と、高容量蓄電池に直列接続されて所定条件下で高容量蓄電池を回路から切り離すためのスイッチと、電圧検出装置および電流検出装置の検出値を入力情報として、スイッチに対するON/OFF指令を生成するコントローラと、を備え、コントローラは、外部電源からの外部充電時に、電圧検出装置が所定電圧値以上を検出した場合、または、モータからの回生時に、電流検出装置が所定電流値以上を検出した場合には、スイッチに対するOFF指令を生成し、コントローラは、外部電源からの外部充電時において、電圧検出装置が所定電圧値未満を検出した場合には、スイッチに対するON指令を生成して、高出力蓄電池および高容量蓄電池の両方の蓄電池による充電を行うように回路を構成し、電圧検出装置が所定電圧値以上を検出した場合には、スイッチに対するOFF指令を生成して、高出力蓄電池のみによる充電を行うように回路を構成するものである。 A power storage system and a charge / discharge control method thereof according to the present invention detect a high-output storage battery and a high-capacity storage battery connected in parallel to an external power source and a motor, and a current that flows through the high-output storage battery attached to the high-output storage battery A current detecting device that performs charging, a DC / DC converter that controls charging / discharging from a motor to a high-capacity storage battery, an AC / DC converter that controls charging from an external power source to a high-power storage battery and a high-capacity storage battery, and an AC / DC converter A voltage detection device that detects the voltage of the external power supply attached, a switch that is connected in series to the high-capacity storage battery and disconnects the high-capacity storage battery from the circuit under predetermined conditions, and the detected values of the voltage detection device and the current detection device A controller that generates an ON / OFF command for the switch as input information. When external charging from parts supply, when the voltage detector detects the above predetermined voltage value, or, when regeneration from the motor, when the current detecting device detects more than a predetermined current value, generates a OFF command for the switch The controller generates an ON command for the switch when the voltage detection device detects less than a predetermined voltage value during external charging from the external power source, and uses both the high-power storage battery and the high-capacity storage battery. The circuit is configured to charge, and when the voltage detection device detects a predetermined voltage value or more, an OFF command for the switch is generated, and the circuit is configured to perform charging only with the high-power storage battery. is there.

この発明によれば、急速充電の場合には高出力蓄電池のみで充電を行うので充電時間の短縮が可能であり、また、高容量蓄電池においては、急速な充放電が行われないので長寿命化を実現することができる。   According to the present invention, in the case of rapid charging, charging is performed only with a high-power storage battery, so that the charging time can be shortened. In addition, rapid charging / discharging is not performed in a high-capacity storage battery, thereby extending the life. Can be realized.

この発明の実施の形態1に係る蓄電システムの充電制御回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the charge control circuit structure of the electrical storage system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る蓄電システムに対して外部電源から充電する際の充電制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charge control operation at the time of charging from the external power supply with respect to the electrical storage system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る蓄電システムに対してモータの力行/回生運転により充放電する際の充放電制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charging / discharging control operation | movement at the time of charging / discharging with respect to the electrical storage system which concerns on Embodiment 1 of this invention by the power running / regenerative operation of a motor. この発明の実施の形態1に係る蓄電システムの容量維持率(効果)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the capacity | capacitance maintenance factor (effect) of the electrical storage system which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る蓄電システムの充電時間(効果)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the charge time (effect) of the electrical storage system which concerns on Embodiment 1 of this invention.

実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る蓄電システムの充電制御回路構成を示すブロック図である。
図1において、蓄電システム1には、インバータ3を介してモータ2が接続されるとともに、交流の外部電源4が接続されている。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing a charge control circuit configuration of a power storage system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a motor 2 is connected to a power storage system 1 via an inverter 3, and an AC external power supply 4 is connected to the power storage system 1.

インバータ3は、蓄電システム1とモータ2との間の充放電を制御しており、モータ2の駆動時においては、蓄電システム1とモータ2との間を電気的に接続して、モータ2を駆動するとともに、蓄電システム1とモータ2との間で充放電を進行させる。一方、モータ2の停止時においては、蓄電システム1とモータ2とは絶縁された状態になる。   The inverter 3 controls charging / discharging between the power storage system 1 and the motor 2. When the motor 2 is driven, the motor 3 is electrically connected between the power storage system 1 and the motor 2. While driving, charging / discharging is advanced between the electrical storage system 1 and the motor 2. On the other hand, when the motor 2 is stopped, the power storage system 1 and the motor 2 are insulated.

蓄電システム1は、並列接続された高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cと、高出力蓄電池5pと高容量蓄電池5cとの間に挿入された双方向のDC/DCコンバータ6と、高容量蓄電池5cに直列接続されてON/OFF切替えを行うスイッチ7と、外部電源4と高容量蓄電池5cとの間に挿入されたAC/DCコンバータ8と、AC/DCコンバータ8に接続された電圧検出装置9と、高出力蓄電池5pに接続された電流検出装置10と、電圧検出装置9および電流検出装置10からの各検出値に応じてスイッチ7の切替え指令を生成するコントローラ11と、を備えている。   The power storage system 1 includes a high-output storage battery 5p and a high-capacity storage battery 5c connected in parallel, a bidirectional DC / DC converter 6 inserted between the high-output storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c, and a high-capacity storage battery 5c. Are connected in series to each other and switch ON / OFF, an AC / DC converter 8 inserted between the external power supply 4 and the high-capacity storage battery 5c, and a voltage detection device 9 connected to the AC / DC converter 8. And a current detection device 10 connected to the high-output storage battery 5p, and a controller 11 that generates a switching command for the switch 7 in accordance with each detection value from the voltage detection device 9 and the current detection device 10.

高出力蓄電池5pは、内部抵抗が小さい蓄電池からなり、大電流充放電が可能な構成を有している。
ここでは、高出力蓄電池5pとして、リチウムイオン2次電池が用いられており、負極材料にはハードカーボン(難黒鉛化炭素)が使用され、正極材料にはリチウム遷移金属酸化物(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2やLiMn2O4)が使用されている。
The high output storage battery 5p is composed of a storage battery having a small internal resistance, and has a configuration capable of charging and discharging a large current.
Here, a lithium ion secondary battery is used as the high-power storage battery 5p, hard carbon (non-graphitizable carbon) is used as the negative electrode material, and lithium transition metal oxide (LiNi1 / 3Mn1 /) is used as the positive electrode material. 3Co1 / 3O2 and LiMn2O4) are used.

また、高出力蓄電池5pのセル構造は、出力特性を向上させるために、正負電極が薄膜化されている。なお、高出力蓄電池5pの電圧は、350〜400[V]の範囲内が望ましい。   Moreover, in the cell structure of the high-output storage battery 5p, the positive and negative electrodes are thinned in order to improve the output characteristics. The voltage of the high-power storage battery 5p is preferably in the range of 350 to 400 [V].

高容量蓄電池5cは、大電流充放電には弱いが、蓄電容量が大きく長時間の使用が可能な構成を有している。
ここでは、高容量蓄電池5cとして、リチウムイオン2次電池が用いられており、負極材料にはグラファイト(黒鉛)が使用され、正極材料にはリチウム遷移金属酸化物(LiCoO2、LiNiO2)が使用されている。
The high-capacity storage battery 5c is weak against large current charging / discharging, but has a configuration that has a large storage capacity and can be used for a long time.
Here, a lithium ion secondary battery is used as the high-capacity storage battery 5c, graphite (graphite) is used as the negative electrode material, and lithium transition metal oxides (LiCoO2, LiNiO2) are used as the positive electrode material. Yes.

また、高容量蓄電池5cのセル構造は、蓄電容量を向上させるために、正負電極が厚膜化されている。なお、高容量蓄電池5cの電圧は、DC/DCコンバータ6で昇圧可能な電圧であることから、50〜300[V]の範囲内で自由に設定可能である。
外部電源4は、一般家庭用の100[V]電源、200[V]電源、および電気自動車用の急速充電器などからなる。
In the cell structure of the high-capacity storage battery 5c, the positive and negative electrodes are thickened in order to improve the storage capacity. The voltage of the high-capacity storage battery 5c is a voltage that can be boosted by the DC / DC converter 6, and can be freely set within a range of 50 to 300 [V].
The external power source 4 includes a 100 [V] power source for general households, a 200 [V] power source, and a quick charger for electric vehicles.

AC/DCコンバータ8は、外部電源4の電圧Voを受けて、昇圧後の電圧を高容量蓄電池5cに印加する。
DC/DCコンバータ6は、AC/DCコンバータ8で昇圧した電圧をさらに昇圧して高出力蓄電池5pに印加する。
The AC / DC converter 8 receives the voltage Vo of the external power source 4 and applies the boosted voltage to the high capacity storage battery 5c.
The DC / DC converter 6 further boosts the voltage boosted by the AC / DC converter 8 and applies it to the high-power storage battery 5p.

なお、DC/DCコンバータ6は、昇降圧手段であり、モータ2の力行運転時においては、高容量蓄電池5cの電圧を受けて、電圧を昇圧後にインバータ3を介してモータ2に印加し、モータ2の回生運転時においては、回生によってモータ2およびインバータ3から得られた電圧を、降圧して高容量蓄電池5cに印加する。   The DC / DC converter 6 is a step-up / step-down means. During powering operation of the motor 2, the voltage of the high-capacity storage battery 5c is received and applied to the motor 2 via the inverter 3 after boosting the voltage. During the regenerative operation of 2, the voltage obtained from the motor 2 and the inverter 3 by regeneration is stepped down and applied to the high-capacity storage battery 5c.

電圧検出装置9は、AC/DCコンバータ8を介して外部電源4の電圧Voを検出し、検出した電圧値をコントローラ11に入力する。
電流検出装置10は、高出力蓄電池5pに流れる電流を検出し、検出した電流値をコントローラ11に入力する。
The voltage detection device 9 detects the voltage Vo of the external power supply 4 via the AC / DC converter 8 and inputs the detected voltage value to the controller 11.
The current detection device 10 detects the current flowing through the high-power storage battery 5 p and inputs the detected current value to the controller 11.

コントローラ11は、電圧検出装置9および電流検出装置10から入力された電圧値および電流値に基づき、スイッチ7のON/OFFを制御する。
スイッチ7は、コントローラ11からの指令信号に応じて、高容量蓄電池5cのON/OFF切替えを行う。
The controller 11 controls ON / OFF of the switch 7 based on the voltage value and the current value input from the voltage detection device 9 and the current detection device 10.
The switch 7 performs ON / OFF switching of the high-capacity storage battery 5c in response to a command signal from the controller 11.

すなわち、スイッチ7がONの場合には、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cに対する充電が行われ、スイッチ7がOFFの場合には、高容量蓄電池5cが回路から切り離されるので、高出力蓄電池5pのみに対する充電が行われる。   That is, when the switch 7 is ON, the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c are charged. When the switch 7 is OFF, the high-capacity storage battery 5c is disconnected from the circuit. Only the battery is charged.

次に、図1とともに、図2を参照しながら、外部電源4から蓄電システム1への充電時の制御動作について説明する。
図2はこの発明の実施の形態1に係る蓄電システム1に対して外部電源4から充電する際の充電制御動作を示すフローチャートであり、主にコントローラ11の処理動作を示している。
Next, a control operation during charging from the external power supply 4 to the power storage system 1 will be described with reference to FIG. 2 together with FIG.
FIG. 2 is a flowchart showing a charging control operation when charging the power storage system 1 according to the first embodiment of the present invention from the external power supply 4, and mainly shows the processing operation of the controller 11.

図2において、まず、AC/DCコンバータ8に取り付けられた電圧検出装置9は、外部電源4の電圧Voを検出し、電圧Voの検出値をコントローラ11に入力する(ステップS101)。   In FIG. 2, first, the voltage detection device 9 attached to the AC / DC converter 8 detects the voltage Vo of the external power supply 4 and inputs the detected value of the voltage Vo to the controller 11 (step S101).

コントローラ11は、外部電源4の電圧Voが300[V](判定基準電圧)以上であるか否かを判定し(ステップS102)、Vo≧300[V](すなわち、YES)と判定されれば、スイッチ7をOFFにして(ステップS103)、高出力蓄電池5pのみで充電を行うようにする。   The controller 11 determines whether or not the voltage Vo of the external power supply 4 is equal to or higher than 300 [V] (determination reference voltage) (step S102), and if it is determined that Vo ≧ 300 [V] (that is, YES). Then, the switch 7 is turned OFF (step S103), and charging is performed only with the high-power storage battery 5p.

一方、ステップS102において、Vo<300[V](すなわち、NO)と判定されれば、コントローラ11は、スイッチ7をONにして(ステップS104)、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方で充電を行うようにする。   On the other hand, if it is determined in step S102 that Vo <300 [V] (that is, NO), the controller 11 turns on the switch 7 (step S104), and both the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c are used. Try to charge.

なお、ステップS102において、判定基準電圧を300[V]に設定した理由は、以下の通りである。
外部電源4からの充電には、充電時間の長い一般家庭用電源から充電される場合と、急速充電器から充電される場合との2通りがあるが、一般家庭用電源から充電される場合には、単層100[V]および単層200[V]から充電され、最大電圧は、285[V](=200[V]×√2)程度である。
The reason why the determination reference voltage is set to 300 [V] in step S102 is as follows.
There are two types of charging from the external power source 4; charging from a general household power source with a long charging time and charging from a quick charger. When charging from a general household power source Is charged from the single layer 100 [V] and the single layer 200 [V], and the maximum voltage is about 285 [V] (= 200 [V] × √2).

一方、充電時間の短い急速充放電装置からの充電を行う場合には、400[V]以上の高い電圧で充電が行われるので、このような場合(Vo≧300[V])に、高容量蓄電池5cへの急速充電が行われないように、スイッチ7をOFFする基準電圧を設定している。   On the other hand, when charging from a rapid charging / discharging device with a short charging time, charging is performed at a high voltage of 400 [V] or higher. In such a case (Vo ≧ 300 [V]), a high capacity is obtained. A reference voltage for turning off the switch 7 is set so that the quick charge to the storage battery 5c is not performed.

最後に、充電が完了したか否かを判定し(ステップS105)、充電が完了した(すなわち、YES)と判定されれば、図2に示した蓄電システム1の充電処理を終了する。
一方、充電が完了していない(すなわち、NO)と判定されれば、ステップS101に戻り、上記充電制御処理を繰り返し実行する(S105)。
Finally, it is determined whether or not charging is completed (step S105). If it is determined that charging is completed (that is, YES), the charging process of the power storage system 1 illustrated in FIG.
On the other hand, if it is determined that charging has not been completed (that is, NO), the process returns to step S101, and the charge control process is repeatedly executed (S105).

次に、図1とともに、図3を参照しながら、モータ2から蓄電システム1への充放電時の制御動作について説明する。
図3はこの発明の実施の形態1に係る蓄電システム1に対してモータ2の力行/回生運転により充放電する際の充放電制御動作を示すフローチャートであり、主にコントローラ11の処理動作を示している。
Next, a control operation during charging / discharging from the motor 2 to the power storage system 1 will be described with reference to FIG. 3 together with FIG. 1.
FIG. 3 is a flowchart showing a charge / discharge control operation when the power storage system 1 according to the first embodiment of the present invention is charged / discharged by the power running / regenerative operation of the motor 2, and mainly shows the processing operation of the controller 11. ing.

図3において、まず、高出力蓄電池5pに取り付けられた電流検出装置10は、高出力蓄電池5pに流れる電流Ipを検出し、電流Ipの検出値をコントローラ11に入力する(ステップS201)。
高出力蓄電池5pに流れる電流Ipは、蓄電システム1が充電状態か放電状態か(モータ2が回生運転か力行運転か)を示している。
In FIG. 3, first, the current detection device 10 attached to the high-power storage battery 5p detects the current Ip flowing through the high-power storage battery 5p, and inputs the detected value of the current Ip to the controller 11 (step S201).
The current Ip flowing through the high-power storage battery 5p indicates whether the power storage system 1 is in a charged state or a discharged state (whether the motor 2 is in a regenerative operation or a power running operation).

コントローラ11は、電流Ipに基づいて(後述する)、蓄電システム1が充電状態か否かを判定し(ステップS202)、放電状態である(すなわち、NO)と判定されれば、スイッチ7をONにして(ステップS203)、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の電源でモータ2の力行運転を行うようにする。   Based on the current Ip (described later), the controller 11 determines whether or not the power storage system 1 is in a charged state (step S202). If it is determined that it is in a discharged state (that is, NO), the switch 7 is turned on. (Step S203), the power running operation of the motor 2 is performed by the power sources of both the high-output storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c.

一方、ステップS202において、蓄電システム1が充電状態である(すなわち、YES)と判定されれば、コントローラ11は、続いて、高容量蓄電池5cに流れる電流Ic(後述する算出値)が規定値以上であるか否かを判定する(ステップS204)。   On the other hand, if it is determined in step S202 that the power storage system 1 is in a charged state (that is, YES), the controller 11 continues to have a current Ic (calculated value described later) flowing through the high-capacity storage battery 5c equal to or greater than a specified value. It is determined whether or not (step S204).

ステップS204において、Ic≧規定値(すなわち、YES)と判定されれば、スイッチ7をOFFにして(ステップS205)、高出力蓄電池5pのみに対して充電を行うようにする。   If it is determined in step S204 that Ic ≧ specified value (that is, YES), the switch 7 is turned off (step S205), and only the high-power storage battery 5p is charged.

一方、ステップS204において、Ic<規定値(すなわち、NO)と判定されれば、スイッチ7をONにして(ステップS206)、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の電源で充電を行うようにする。   On the other hand, if it is determined in step S204 that Ic <specified value (that is, NO), the switch 7 is turned on (step S206), and charging is performed with the power sources of both the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c. To.

最後に、ステップS203、S205、S206に続いて、高容量蓄電池5cに流れる電流Icが0であるか否かを判定し(ステップS207)、Ic=0(すなわち、YES)と判定されれば、図3の充放電処理を終了する。
一方、Ic≠0(すなわち、NO)と判定されれば、ステップS201に戻り、上記充放電制御処理を繰り返し実行する。
Finally, following steps S203, S205, and S206, it is determined whether or not the current Ic flowing through the high-capacity storage battery 5c is 0 (step S207), and if it is determined that Ic = 0 (that is, YES) The charging / discharging process of FIG. 3 is complete | finished.
On the other hand, if it is determined that Ic ≠ 0 (that is, NO), the process returns to step S201, and the charge / discharge control process is repeatedly executed.

なお、モータ2から蓄電システム1への充電時(モータ2の回生時)においては、DC/DCコンバータ6の降圧機能によって、高容量蓄電池5cに対する電圧を50〜300[V]に設定することができるので、蓄電システム1の構成に応じて、種々の制御方法が適用可能である。   When charging the power storage system 1 from the motor 2 (when regenerating the motor 2), the voltage to the high-capacity storage battery 5c can be set to 50 to 300 [V] by the step-down function of the DC / DC converter 6. Therefore, various control methods can be applied depending on the configuration of the power storage system 1.

次に、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cに対する充放電の模擬試験について、具体例をあげて説明する。
ここでは、高容量蓄電池5cとして、定格容量50[Ah](公称電圧3.6[V]、内部抵抗1[mΩ])のリチウムイオン電池を用い、高出力蓄電池5pとして、定格容量5[Ah](公称電圧3.6[V]、内部抵抗0.1[mΩ])のリチウムイオン電池を用いる。
Next, a charge / discharge simulation test for the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c will be described with a specific example.
Here, a lithium ion battery having a rated capacity of 50 [Ah] (nominal voltage 3.6 [V], internal resistance 1 [mΩ]) is used as the high-capacity storage battery 5c, and a rated capacity 5 [Ah] is used as the high-power storage battery 5p. ] (Nominal voltage 3.6 [V], internal resistance 0.1 [mΩ]) lithium ion battery is used.

高容量蓄電池5cの電圧範囲は、50〜300[V]の範囲で任意に設定可能なので、ここでは一例として200[V]とする。つまり、高容量蓄電池5cは、56セルが直列接続されている。   Since the voltage range of the high-capacity storage battery 5c can be arbitrarily set in the range of 50 to 300 [V], it is set to 200 [V] as an example here. That is, 56 cells of the high capacity storage battery 5c are connected in series.

一方、高出力蓄電池5pの電圧範囲は、350〜400[V]の範囲で任意に設定可能なので、ここでは一例として350[V]とする。つまり、高出力蓄電池5pは、98セルが直列接続されている。   On the other hand, the voltage range of the high-power storage battery 5p can be arbitrarily set in the range of 350 to 400 [V], and is set to 350 [V] as an example here. That is, 98 cells are connected in series to the high-output storage battery 5p.

外部電源4からの充電時には、前述(図2のステップS102〜S104)のように、Vo<300[V]の場合は、スイッチ7をONにして高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方に対して充電を行い、Vo≧300[V]の場合は、スイッチ7をOFFにする。   When charging from the external power source 4, as described above (steps S102 to S104 in FIG. 2), when Vo <300 [V], the switch 7 is turned on to turn on both the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c. On the other hand, charging is performed. When Vo ≧ 300 [V], the switch 7 is turned off.

また、モータ2の力行運転時には、前述(図3のステップS203)のように、スイッチ7をONにして高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方から電力供給を行い、モータ2の回生運転時は、前述(図3のステップS201、S204)のように、高出力蓄電池5pに流れる電流Ipを検出し、高容量蓄電池5cに流れる電流Icを算出する。   Further, during the power running operation of the motor 2, as described above (step S203 in FIG. 3), the switch 7 is turned on to supply power from both the high output storage battery 5p and the high capacity storage battery 5c, and during the regenerative operation of the motor 2. Detects the current Ip flowing through the high-power storage battery 5p and calculates the current Ic flowing through the high-capacity storage battery 5c as described above (steps S201 and S204 in FIG. 3).

モータ2の回生運転時に高容量蓄電池5cに流れ込む電流Ic(最大電流)は、高出力蓄電池5pの内部抵抗Rpと、高容量蓄電池5cの内部抵抗Rcと、モータ2の回生電流Imとを用いて、以下の式(1)のように表される。   The current Ic (maximum current) that flows into the high-capacity storage battery 5c during the regenerative operation of the motor 2 uses the internal resistance Rp of the high-power storage battery 5p, the internal resistance Rc of the high-capacity storage battery 5c, and the regenerative current Im of the motor 2. Is expressed as the following equation (1).

Figure 0005822779
Figure 0005822779

なお、自動車走行パターンであるJC08モード(燃費測定法)より算出した場合、モータ2の回生電流Imの最大値は60[A]なので、この値をモータ2の回生最大電流とした。   In addition, when calculated from the JC08 mode (fuel consumption measurement method) which is an automobile travel pattern, since the maximum value of the regenerative current Im of the motor 2 is 60 [A], this value is set as the maximum regenerative current of the motor 2.

上記構成の場合、高容量蓄電池5cに流れる電流Ip(最大の回生電流)は、式(1)に示すように9[A]となる。
高容量蓄電池5cに流れる電流Icが、充電レートで0.1[C](5[A])未満になる場合の条件は、式(1)の変換式(モータ2の回生電流Imを求める式)と、高出力蓄電池5pに流れる電流Ipと用いて、以下の式(2)のように表される。
In the case of the above configuration, the current Ip (maximum regenerative current) flowing through the high-capacity storage battery 5c is 9 [A] as shown in the equation (1).
The condition when the current Ic flowing through the high-capacity storage battery 5c is less than 0.1 [C] (5 [A]) at the charge rate is the conversion formula of Formula (1) (the formula for obtaining the regenerative current Im of the motor 2). ) And the current Ip flowing through the high-power storage battery 5p, it is expressed as the following formula (2).

Figure 0005822779
Figure 0005822779

式(2)から明らかなように、コントローラ11は、Ic<5[A]、すなわち、Ip≦28[A]の場合には、スイッチ7をONに制御し、Ic≧5[A]、すなわち、Ip>28[A]の場合には、スイッチ7をOFFに制御することが分かる。   As apparent from the equation (2), the controller 11 controls the switch 7 to be ON when Ic <5 [A], that is, Ip ≦ 28 [A], and Ic ≧ 5 [A], , Ip> 28 [A], it can be seen that the switch 7 is controlled to be OFF.

なお、スイッチ7のON/OFF指令に対応する電流Ipの検出値は、高容量蓄電池5cの定格容量に応じて変化させる必要がある。   Note that the detected value of the current Ip corresponding to the ON / OFF command of the switch 7 needs to be changed according to the rated capacity of the high-capacity storage battery 5c.

また、上記模擬試験では、スイッチ7のON/OFF指令となる基準値を、高容量蓄電池5cの充電レートで0.1[C]に設定したが、充電レートは、高容量蓄電池5cの性能に応じて任意に設定可能である。   Moreover, in the said simulation test, although the reference value used as ON / OFF instruction | command of the switch 7 was set to 0.1 [C] with the charge rate of the high capacity storage battery 5c, the charge rate depends on the performance of the high capacity storage battery 5c. It can be set arbitrarily depending on the situation.

次に、図4および図5を参照しながら、この発明の実施の形態1による作用効果について説明する。
図4、図5はこの発明の実施の形態1による寿命向上効果および充電時間短縮効果を示しており、図4は蓄電システム1の容量維持率(効果)を示す説明図、図5は蓄電システム1の充電時間(効果)を示す説明図である。
Next, the effects of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
4 and 5 show the effect of improving the life and the effect of shortening the charging time according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the capacity retention rate (effect) of the power storage system 1, and FIG. It is explanatory drawing which shows 1 charge time (effect).

図4、図5において、1点鎖線は、高容量蓄電池5cのみを用いた場合の容量維持率および充電時間を示しており、実線は、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方を用いた蓄電システム1の容量維持率および充電時間を示している。
図4、図5においては、高容量蓄電池5cのみで試験を行った場合の容量維持率および充電時間(1点鎖線)を、効果を明確化するための比較例として示している。
4 and 5, the alternate long and short dash line indicates the capacity maintenance rate and the charging time when only the high-capacity storage battery 5c is used, and the solid line indicates that both the high-output storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c are used. The capacity maintenance rate and the charging time of the power storage system 1 are shown.
4 and 5, the capacity maintenance rate and the charging time (one-dot chain line) when the test is performed only with the high-capacity storage battery 5c are shown as comparative examples for clarifying the effect.

図4において、比較例(1点鎖線)によれば、外部電源4およびモータ2の回生による充電時に、高容量蓄電池5cのみに対して大電流充電が行われてしまうので、充電後の容量維持率の低下が大きい。   In FIG. 4, according to the comparative example (one-dot chain line), large current charging is performed only on the high-capacity storage battery 5 c during charging by regeneration of the external power supply 4 and the motor 2. The rate decline is large.

一方、この発明の実施の形態1(実線)によれば、外部電源4およびモータ2の回生による充電時に、大電流充電の場合には高出力蓄電池5pのみで充電を行い、低電流充電の場合には、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両電源で充電を行うので、充電後の容量維持率の低下が小さい。   On the other hand, according to Embodiment 1 (solid line) of the present invention, when charging by regeneration of the external power source 4 and the motor 2, in the case of large current charging, charging is performed only with the high output storage battery 5p, and in the case of low current charging. Since charging is performed with both power sources of the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c, the decrease in the capacity maintenance rate after charging is small.

また、この発明の実施の形態1によれば、高容量蓄電池5cの容量劣化を抑制することができ、蓄電システム1の長寿命化が可能になる。
また、図5内の実線で示すように、高容量蓄電池5cのみの充電(1点鎖線)の場合と比べて急速充電が可能になる。さらに、外部電源4が急速充電器からの充電の場合には、高出力蓄電池5pのみで充電を行うことにより、比較例(1点鎖線)と比べて、さらなる急速充電が可能になる。
Moreover, according to Embodiment 1 of this invention, the capacity | capacitance deterioration of the high capacity | capacitance storage battery 5c can be suppressed, and the lifetime improvement of the electrical storage system 1 is attained.
In addition, as shown by the solid line in FIG. 5, rapid charging is possible as compared with the case of charging only the high-capacity storage battery 5c (one-dot chain line). Furthermore, when the external power supply 4 is charged from a quick charger, charging is performed only with the high-power storage battery 5p, thereby enabling further rapid charging as compared with the comparative example (one-dot chain line).

以上のように、この発明の実施の形態1(図1〜図5)に係る蓄電システム1は、外部電源4およびモータ2に対して並列に接続された高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cと、高出力蓄電池5pに取り付けられて高出力蓄電池5pに流れる電流Ipを検出する電流検出装置10と、モータ2から高容量蓄電池5cに対する充放電を制御するDC/DCコンバータ6と、外部電源4から高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cへの充電を制御するAC/DCコンバータ8と、AC/DCコンバータ8に取り付けられて外部電源4の電圧Voを検出する電圧検出装置9と、高容量蓄電池5cに直列接続されて所定条件下で高容量蓄電池5cを回路から切り離すためのスイッチ7と、電圧検出装置9および電流検出装置10の検出値を入力情報として、スイッチ7に対するON/OFF指令を生成するコントローラ11と、を備えている。   As described above, power storage system 1 according to Embodiment 1 (FIGS. 1 to 5) of the present invention includes high-power storage battery 5p and high-capacity storage battery 5c connected in parallel to external power supply 4 and motor 2. From the current detection device 10 that detects the current Ip that is attached to the high-output storage battery 5p and flows through the high-output storage battery 5p, the DC / DC converter 6 that controls charging / discharging from the motor 2 to the high-capacity storage battery 5c, and the external power supply 4 AC / DC converter 8 that controls charging to high-output storage battery 5p and high-capacity storage battery 5c, voltage detection device 9 that is attached to AC / DC converter 8 and detects voltage Vo of external power supply 4, and high-capacity storage battery 5c Is connected in series to the switch 7 for disconnecting the high-capacity storage battery 5c from the circuit under predetermined conditions, and the detection values of the voltage detection device 9 and the current detection device 10 are input. As broadcast, and a controller 11 for generating an ON / OFF command for the switch 7, the.

コントローラ11は、外部電源4からの外部充電時に、電圧検出装置9が所定電圧値以上を検出した場合、または、モータ2からの回生時に、電流検出装置10が所定電流値以上を検出した場合には、スイッチ7に対するOFF指令を生成する。   When the voltage detection device 9 detects a predetermined voltage value or more during external charging from the external power source 4 or when the current detection device 10 detects a predetermined current value or more during regeneration from the motor 2 Generates an OFF command for the switch 7.

すなわち、コントローラ11は、外部電源4からの外部充電時において、電圧検出装置9が所定電圧値未満を検出した場合には、スイッチ7に対するON指令を生成して、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の蓄電池による充電を行うように回路を構成し、電圧検出装置9が所定電圧値以上を検出した場合には、スイッチ7に対するOFF指令を生成して、高出力蓄電池5pのみによる充電を行うように回路を構成する。   That is, the controller 11 generates an ON command for the switch 7 when the voltage detection device 9 detects less than a predetermined voltage value during external charging from the external power supply 4, and the high output storage battery 5p and the high capacity storage battery. The circuit is configured to perform charging with both storage batteries 5c, and when the voltage detection device 9 detects a predetermined voltage value or more, it generates an OFF command for the switch 7 and charges only with the high-output storage battery 5p. Configure the circuit to do so.

また、コントローラ11は、モータ2からの回生時において、電流検出装置10が所定電流値未満を検出した場合には、スイッチ7に対するON指令を生成して、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の蓄電池による充電を行うように回路を構成し、電流検出装置10が所定電流値以上を検出した場合には、スイッチ7に対するOFF指令を生成して、高出力蓄電池5pのみによる充電を行うように回路を構成する。   Further, the controller 11 generates an ON command for the switch 7 when the current detection device 10 detects less than a predetermined current value during regeneration from the motor 2, and the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c The circuit is configured to perform charging by both storage batteries, and when the current detection device 10 detects a predetermined current value or more, an OFF command for the switch 7 is generated so that charging is performed only by the high-power storage battery 5p. Configure the circuit.

高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cは、リチウムイオン電池からなり、高出力蓄電池5pの電圧は、350〜450[V]の範囲内に設定され、高容量蓄電池5cの電圧は、50〜300[V]の範囲内に設定されている。   The high-output storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c are made of lithium ion batteries. The voltage of the high-output storage battery 5p is set within a range of 350 to 450 [V], and the voltage of the high-capacity storage battery 5c is 50 to 300 [ V].

さらに、この発明の実施の形態1(図1〜図5)に係る蓄電システム1の充放電制御方法は、外部電源4およびモータ2に対して並列に接続された高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cと、高出力蓄電池5pに流れる電流Ipを検出する電流検出装置10と、外部電源4の電圧Voを検出する電圧検出装置9と、高容量蓄電池5cに直列接続されたスイッチ7と、電圧検出装置9および電流検出装置10の各検出値に基づきスイッチ7をON/OFF制御するコントローラ11と、を用いている。   Furthermore, the charge / discharge control method of power storage system 1 according to Embodiment 1 (FIGS. 1 to 5) of the present invention is a high-power storage battery 5p and a high-capacity storage battery connected in parallel to external power supply 4 and motor 2. 5c, a current detection device 10 for detecting the current Ip flowing through the high-power storage battery 5p, a voltage detection device 9 for detecting the voltage Vo of the external power supply 4, a switch 7 connected in series to the high-capacity storage battery 5c, and voltage detection A controller 11 that performs ON / OFF control of the switch 7 based on the detection values of the device 9 and the current detection device 10 is used.

この発明の実施の形態1に係る蓄電システム1の充放電制御方法は、外部電源4からの外部充電時には、電圧検出装置9により外部電源4の電圧Voを検出するステップ(S101)と、電圧検出値を所定電圧値と比較するステップ(S102)と、電圧検出値が所定電圧値未満を示す場合に、スイッチ7をON制御して高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の蓄電池による充電を行うステップ(S104)と、電圧検出値が所定電圧値以上を示す場合に、スイッチ7をOFF制御して高出力蓄電池5pのみによる充電を行うステップ(S103)と、を備えている。   The charging / discharging control method for the power storage system 1 according to Embodiment 1 of the present invention includes a step (S101) of detecting the voltage Vo of the external power supply 4 by the voltage detection device 9 during external charging from the external power supply 4, and voltage detection. The step of comparing the value with a predetermined voltage value (S102), and when the detected voltage value indicates less than the predetermined voltage value, the switch 7 is turned on to charge both the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c by the storage battery. A step of performing (S104), and a step (S103) of performing charging with only the high-power storage battery 5p by controlling the switch 7 to be OFF when the detected voltage value is equal to or higher than a predetermined voltage value.

また、モータ2からの回生時には、電流検出装置10により高出力蓄電池5pの電流Ipを検出するステップ(S201)と、電流検出値を所定電流値と比較するステップ(S204)と、電流検出値が所定電流値未満を示す場合に、スイッチ7をON制御して高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cの両方の蓄電池による充電を行うステップ(S206)と、電流検出値が所定電流値以上を示す場合に、スイッチ7をOFF制御して高出力蓄電池5pのみによる充電を行うステップ(S205)と、を備えている。   Further, at the time of regeneration from the motor 2, a step (S201) of detecting the current Ip of the high-power storage battery 5p by the current detection device 10, a step (S204) of comparing the current detection value with a predetermined current value, and the current detection value When the current value is less than the predetermined current value, when the switch 7 is ON-controlled and charging is performed by both the high-power storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c (S206), and the current detection value indicates the predetermined current value or more And a step (S205) in which the switch 7 is controlled to be OFF and charging is performed only by the high-power storage battery 5p.

このように、外部充電時には、AC/DCコンバータ8に接続された電圧検出装置9により電圧Voを検出し、電圧検出値が高い急速充電器の場合は高出力蓄電池5pのみに充電し、電圧検出値が低い一般家庭用電源の場合は両方の蓄電池に充電する。
また、回生充電時には、高出力蓄電池5pに接続した電流検出装置10により、モータ2から生じた電流を検出し、電流検出値が大きい場合は高出力蓄電池5pのみに充電し、電流検出値が小さい場合は両方の蓄電池に充電する。
Thus, at the time of external charging, the voltage Vo is detected by the voltage detection device 9 connected to the AC / DC converter 8, and in the case of a quick charger with a high voltage detection value, only the high-output storage battery 5p is charged to detect the voltage. In the case of a general household power supply with a low value, both batteries are charged.
Further, during regenerative charging, the current detection device 10 connected to the high output storage battery 5p detects the current generated from the motor 2, and when the current detection value is large, only the high output storage battery 5p is charged and the current detection value is small. If so, charge both batteries.

この発明の実施の形態1によれば、高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cを用いた蓄電システム1において、外部充電時における外部電源4の電圧Voと、モータ回生充電時における高出力蓄電池5pの電流Ipと、に応じて充電可能な蓄電池を選択し、検出値が所定値以上を示す場合に、高容量蓄電池5cを回路から切り離すことにより、高容量蓄電池5cの充放電に伴う劣化を抑制して、蓄電システム1の長寿命化を実現することができる。   According to Embodiment 1 of the present invention, in power storage system 1 using high-output storage battery 5p and high-capacity storage battery 5c, voltage Vo of external power supply 4 during external charging and high-output storage battery 5p during motor regenerative charging When a storage battery that can be charged is selected according to the current Ip, and the detected value indicates a predetermined value or more, the high-capacity storage battery 5c is disconnected from the circuit to suppress deterioration associated with charging / discharging of the high-capacity storage battery 5c. Thus, the life of the power storage system 1 can be extended.

すなわち、高容量蓄電池5cを切り離すことにより、外部電源4(高出力電圧の急速充電器)からの急速充電時や、モータ2からの大電流供給による高容量蓄電池5cの劣化を防止するとともに、外部電源4(急速充電器)からの充電時には、高出力蓄電池5pのみで充電することにより、さらなる急速充電を可能にすることができる。   That is, by disconnecting the high-capacity storage battery 5c, it is possible to prevent deterioration of the high-capacity storage battery 5c at the time of quick charging from the external power source 4 (high output voltage quick charger) or due to a large current supply from the motor 2. At the time of charging from the power supply 4 (rapid charger), further rapid charging can be enabled by charging only with the high-power storage battery 5p.

また、高出力蓄電池5pと高容量蓄電池5cとの間にDC/DCコンバータ6を挿入することにより、高容量蓄電池5cの電圧を自由に設定することができ、高容量蓄電池5cのセル構成を自由に設計することできる。   Further, by inserting the DC / DC converter 6 between the high-output storage battery 5p and the high-capacity storage battery 5c, the voltage of the high-capacity storage battery 5c can be freely set, and the cell configuration of the high-capacity storage battery 5c can be freely set. Can be designed to.

したがって、図1のように、蓄電システム1内で容量値および抵抗値が異なる高出力蓄電池5pおよび高容量蓄電池5cを、DC/DCコンバータ6を介して並列接続した構成からなる蓄電システム1を、電気自動車やプラグインハイブリット自動車に適用した場合に、急速充電による蓄電システム1の寿命低下を防止することができる。   Therefore, as shown in FIG. 1, a power storage system 1 having a configuration in which a high-power storage battery 5p and a high-capacity storage battery 5c having different capacity values and resistance values in the power storage system 1 are connected in parallel via a DC / DC converter 6 When applied to an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle, it is possible to prevent a reduction in the life of the power storage system 1 due to rapid charging.

1 蓄電システム、2 モータ、3 インバータ、4 外部電源、5p 高出力蓄電池、5c 高容量蓄電池、6 DC/DCコンバータ、7 スイッチ、8 AC/DCコンバータ、9 電圧検出装置、10 電流検出装置、11 コントローラ、Ip 高出力蓄電池に流れる電流、Vo 外部電源の電圧。   1 power storage system, 2 motor, 3 inverter, 4 external power supply, 5p high power storage battery, 5c high capacity storage battery, 6 DC / DC converter, 7 switch, 8 AC / DC converter, 9 voltage detection device, 10 current detection device, 11 Controller, Ip Current flowing through the high-power storage battery, Vo external power supply voltage.

Claims (4)

外部電源およびモータに対して並列に接続された高出力蓄電池および高容量蓄電池と、
前記高出力蓄電池に取り付けられて前記高出力蓄電池に流れる電流を検出する電流検出装置と、
前記モータから前記高容量蓄電池に対する充放電を制御するDC/DCコンバータと、
前記外部電源から前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池への充電を制御するAC/DCコンバータと、
前記AC/DCコンバータに取り付けられて前記外部電源の電圧を検出する電圧検出装置と、
前記高容量蓄電池に直列接続されて所定条件下で前記高容量蓄電池を回路から切り離すためのスイッチと、
前記電圧検出装置および前記電流検出装置の検出値を入力情報として、前記スイッチに対するON/OFF指令を生成するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記外部電源からの外部充電時に、前記電圧検出装置が所定電圧値以上を検出した場合、または、前記モータからの回生時に、前記電流検出装置が所定電流値以上を検出した場合には、前記スイッチに対するOFF指令を生成し、
前記コントローラは、
前記外部電源からの外部充電時において、
前記電圧検出装置が前記所定電圧値未満を検出した場合には、前記スイッチに対するON指令を生成して、前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池の両方の蓄電池による充電を行うように回路を構成し、
前記電圧検出装置が前記所定電圧値以上を検出した場合には、前記スイッチに対するOFF指令を生成して、前記高出力蓄電池のみによる充電を行うように回路を構成する
ことを特徴とする蓄電システム。
A high-power storage battery and a high-capacity storage battery connected in parallel to an external power source and a motor;
A current detection device that is attached to the high-power storage battery and detects a current flowing through the high-power storage battery;
A DC / DC converter that controls charging and discharging from the motor to the high-capacity storage battery;
An AC / DC converter that controls charging from the external power source to the high-power storage battery and the high-capacity storage battery;
A voltage detection device attached to the AC / DC converter for detecting the voltage of the external power source;
A switch connected in series to the high-capacity storage battery to disconnect the high-capacity storage battery from the circuit under a predetermined condition;
A controller for generating an ON / OFF command for the switch, using detection values of the voltage detection device and the current detection device as input information,
The controller is
When the voltage detection device detects a predetermined voltage value or more during external charging from the external power source, or when the current detection device detects a predetermined current value or more during regeneration from the motor, the switch to generate the OFF command for,
The controller is
During external charging from the external power source,
When the voltage detection device detects less than the predetermined voltage value, the circuit is configured to generate an ON command for the switch and perform charging by both the high-power storage battery and the high-capacity storage battery. ,
An electrical storage system comprising: a circuit configured to generate an OFF command for the switch and perform charging only by the high-power storage battery when the voltage detection device detects the predetermined voltage value or more .
前記コントローラは、
前記モータからの回生時において、
前記電流検出装置が前記所定電流値未満を検出した場合には、前記スイッチに対するON指令を生成して、前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池の両方の蓄電池による充電を行うように回路を構成し、
前記電流検出装置が前記所定電流値以上を検出した場合には、前記スイッチに対するOFF指令を生成して、前記高出力蓄電池のみによる充電を行うように回路を構成することを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。
The controller is
During regeneration from the motor,
When the current detection device detects less than the predetermined current value, a circuit is configured to generate an ON command for the switch and perform charging by both the high-power storage battery and the high-capacity storage battery. ,
When the current detecting device detects more than the predetermined current value, according to claim 1 which generates an OFF command for said switch, characterized by a circuit to perform charging by only the high-output battery power storage system according to.
前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池は、リチウムイオン電池からなり、
前記高出力蓄電池の電圧は、350〜450[V]の範囲内に設定され、
前記高容量蓄電池の電圧は、50〜300[V]の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項に記載の蓄電システム。
The high-power storage battery and the high-capacity storage battery are composed of lithium ion batteries,
The voltage of the high power storage battery is set within a range of 350 to 450 [V],
The power storage system according to claim 1 or 2 , wherein the voltage of the high-capacity storage battery is set in a range of 50 to 300 [V].
外部電源およびモータに対して並列に接続された高出力蓄電池および高容量蓄電池と、
前記高出力蓄電池に流れる電流を検出する電流検出装置と、
前記外部電源の電圧を検出する電圧検出装置と、
前記高容量蓄電池に直列接続されたスイッチと、
前記電圧検出装置および前記電流検出装置の各検出値に基づき前記スイッチをON/OFF制御するコントローラと、
を用いた蓄電システムの充放電制御方法であって、
前記外部電源からの外部充電時には、
前記電圧検出装置により前記外部電源の電圧を検出するステップと、
前記電圧検出値を所定電圧値と比較するステップと、
前記電圧検出値が前記所定電圧値未満を示す場合に、前記スイッチをON制御して前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池の両方の蓄電池による充電を行うステップと、
前記電圧検出値が所定電圧値以上を示す場合に、前記スイッチをOFF制御して前記高出力蓄電池のみによる充電を行うステップと、を備え、
前記モータからの回生時には、
前記電流検出装置により前記高出力蓄電池の電流を検出するステップと、
前記電流検出値を所定電流値と比較するステップと、
前記電流検出値が前記所定電流値未満を示す場合に、前記スイッチをON制御して前記高出力蓄電池および前記高容量蓄電池の両方の蓄電池による充電を行うステップと、
前記電流検出値が前記所定電流値以上を示す場合に、前記スイッチをOFF制御して前記高出力蓄電池のみによる充電を行うステップと、
を備えたことを特徴とする蓄電システムの充放電制御方法。
A high-power storage battery and a high-capacity storage battery connected in parallel to an external power source and a motor;
A current detection device for detecting a current flowing through the high-power storage battery;
A voltage detection device for detecting the voltage of the external power supply;
A switch connected in series to the high-capacity storage battery;
A controller that controls ON / OFF of the switch based on each detection value of the voltage detection device and the current detection device;
A charge / discharge control method for a power storage system using
During external charging from the external power source,
Detecting the voltage of the external power supply by the voltage detection device;
Comparing the voltage detection value with a predetermined voltage value;
When the detected voltage value is less than the predetermined voltage value, the switch is turned on to charge the storage battery of both the high-power storage battery and the high-capacity storage battery; and
When the voltage detection value indicates a predetermined voltage value or more, the switch is turned off and charged only by the high-power storage battery, and
During regeneration from the motor,
Detecting the current of the high-power storage battery by the current detection device;
Comparing the current detection value with a predetermined current value;
When the detected current value is less than the predetermined current value, the switch is turned on to charge the battery by both the high-power storage battery and the high-capacity storage battery;
When the detected current value is equal to or greater than the predetermined current value, the switch is turned off to charge only with the high-power storage battery;
A charge / discharge control method for a power storage system, comprising:
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