JP5908360B2 - In-vehicle charging controller - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリと、車両の外部の電源装置からの電力を前記バッテリに充電する充電手段と、太陽光発電手段とを備える車両に適用される車載充電制御装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle charging control apparatus applied to a vehicle including a battery, a charging unit that charges the battery with power from a power supply device outside the vehicle, and a solar power generation unit.
たとえば下記特許文献1に見られるように、太陽光パネルを搭載した車両において、太陽光パネルの発電電力と外部の電源装置の電力との双方をバッテリに充電可能としたものが提案されている。
For example, as can be seen in
ところで、外部の電源装置の電力を充電する機能を搭載するものにあっては、指定された電力量の充電を行なうように充電計画を作成し、充電完了時刻までに充電を完了させる処理を自動で行なうものも提案されている。ただし、充電計画の作成後、太陽光パネルの発電電力が利用可能となる場合、作成された充電計画が太陽光パネルの発電電力を想定していないために、充電計画が適切なものとならないおそれがある。 By the way, for those equipped with a function to charge the power of the external power supply, create a charging plan to charge the specified amount of power, and automatically complete the charging by the charging completion time Something to do is also proposed. However, if the generated power of the solar panel becomes available after the charging plan is created, the charging plan may not be appropriate because the generated charging plan does not assume the generated power of the solar panel. There is.
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、バッテリと、車両の外部の電源装置からの電力を前記バッテリに充電する充電手段と、太陽光発電手段とを備える車両に適用される新たな車載充電制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the course of solving the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to include a battery, charging means for charging the battery with power from a power supply device outside the vehicle, and solar power generation means. It is providing the new vehicle-mounted charge control apparatus applied to a vehicle.
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.
第1の発明は、バッテリ(Bm)と、車両の外部の電源装置からの電力を前記バッテリに充電する充電手段(20)と、太陽光発電手段(40)とを備える車両に適用され、前記バッテリの充電完了時刻を設定する設定手段(S12)と、前記外部の電源装置からの電力によって前記バッテリを充電する充電処理の計画であって且つ、前記設定された充電完了時刻までに充電を完了させる計画を作成する計画作成手段(S18)と、前記作成された計画に基づき前記充電処理を行なう充電処理手段(S32,S34,S36)と、を備え、前記計画作成手段は、前記太陽光発電手段による発電電力が前記バッテリに充電される場合、前記作成された計画を更新する更新手段(S28)を備えることを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a battery (Bm), a charging means for charging the power from an external power supply of the vehicle to said battery (20), is applied to a vehicle and a solar power unit (40), wherein A setting means (S12) for setting a charging completion time of the battery, and a charging processing plan for charging the battery with electric power from the external power supply device, and the charging is completed by the set charging completion time Plan creation means (S18) for creating a plan to be performed, and charge processing means (S32, S34, S36) for performing the charging process based on the created plan, wherein the plan creation means includes the solar power generation An update means (S28) for updating the created plan when the power generated by the means is charged to the battery is provided.
計画作成手段による計画の作成後に太陽光発電手段による発電電力がバッテリに充電される場合、上記充電処理の開始時におけるバッテリの充電率が計画の作成時に想定していた値からずれる。この点、上記発明では、こうした状況下、作成された計画を更新することで、太陽光発電手段の発電電力がバッテリに充電された場合、その電力量を除いたものを外部の電源装置によって充電するように計画することができ、ひいては充電計画を適切なものとすることができる。 When the power generated by the solar power generation means is charged to the battery after the plan is created by the plan creation means, the charging rate of the battery at the start of the charging process deviates from the value assumed when the plan is created. In this regard, in the above-described invention, when the generated power of the solar power generation means is charged to the battery by updating the created plan under such circumstances, the power amount excluding the amount of power is charged by the external power supply device. So that the charging plan can be made appropriate.
なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。 In addition, about the expansion of the concept regarding the following typical embodiment concerning this invention, it describes in the column of "other embodiment" after typical embodiment.
以下、本発明にかかる車載充電制御装置を、外部電源の電力を車両内に充電可能な装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an in-vehicle charging control device according to the present invention is applied to a device capable of charging electric power of an external power source in a vehicle will be described with reference to the drawings.
以下では、まず「システムの概要説明」をした後、「太陽光パネルによる主機バッテリの充電処理」について説明する。 In the following, first, “system overview” will be described, and then “main battery charging process by solar panel” will be described.
「システムの概要説明」
図1に示す回転機(モータジェネレータ10)は、車載主機であり、図示しない駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ10は、パワーコントロールユニット12に接続されている。詳しくは、パワーコントロールユニット12は、インバータ12aおよびこれを駆動する駆動制御部12bを備えており、モータジェネレータ10は、インバータ12aに接続されている。そして、インバータ12aは、システムメインリレーSMRを介して主機バッテリBmに接続されている。
"Overview of the system"
A rotating machine (motor generator 10) shown in FIG. 1 is an on-vehicle main machine, and is mechanically coupled to drive wheels (not shown). The
主機バッテリBmは、車体に対して絶縁されている。詳しくは、主機バッテリBmの正極電位および負極電位の中央値が車体電位とされている。これは、たとえば主機バッテリBmの正極および負極間に一対の抵抗体を接続し、それら抵抗体の接続点を車体に接続することで実現することができる。ここで、抵抗体は、主機バッテリBmと車体との絶縁要求に応じた抵抗値に設定される。主機バッテリBmは、電池セルの直列接続体としての組電池である。ここで、電池セルとして、本実施形態では、リチウムイオン2次電池を想定している。 Main machine battery Bm is insulated from the vehicle body. Specifically, the median value of the positive electrode potential and the negative electrode potential of main battery Bm is the vehicle body potential. This can be realized, for example, by connecting a pair of resistors between the positive electrode and the negative electrode of the main battery Bm and connecting the connection points of these resistors to the vehicle body. Here, the resistance body is set to a resistance value according to the insulation requirement between the main engine battery Bm and the vehicle body. Main battery Bm is an assembled battery as a series connection body of battery cells. Here, in this embodiment, a lithium ion secondary battery is assumed as the battery cell.
主機バッテリBmの状態(各電池セルの状態)は、電池ECU14によって監視、および調整される。すなわち、電池ECU14では、電池セルの過充電、過放電の有無を監視するとともに、過充電、過放電に至らないように、電池セルの充電率(SOC)を均等化する処理を行なう。これは、リチウムイオン2次電池が、過充電、過放電によって信頼性の低下を招く懸念があるためになされるものである。なお、充電率とは、満充電電荷量に対する実際の電荷量の比率のことである。 The state of the main battery Bm (the state of each battery cell) is monitored and adjusted by the battery ECU 14. That is, the battery ECU 14 monitors whether or not the battery cells are overcharged or overdischarged, and performs a process of equalizing the battery cell charge rate (SOC) so as not to overcharge or overdischarge. This is done because there is a concern that the lithium ion secondary battery may deteriorate reliability due to overcharge and overdischarge. The charging rate is the ratio of the actual charge amount to the full charge amount.
主機バッテリBmは、システムメインリレーSMRを介してコンバータユニット50に接続されている。詳しくは、コンバータユニット50は、DCDCコンバータ50aおよび駆動制御部50bを備えており、主機バッテリBmは、DCDCコンバータ50aの1次側に接続されている。DCDCコンバータ50aの2次側には、補機バッテリBaが接続されている。補機バッテリBaは、その満充電時における充電エネルギ量(最大蓄電量)が主機バッテリBmと比較して小さいものである。また、補機バッテリBaは、その基準電位(負極電位)が車体電位とされている。なお、補機バッテリBaとしては、たとえば鉛蓄電池を用いればよい。
Main machine battery Bm is connected to
主機バッテリBmの正極および負極は、チャージリレーCHRを介して、外部の系統電源(電源装置16)からの電力を主機バッテリBmに充電するための充電ユニット20に接続される。充電ユニット20は、メイン充電回路20aおよびサブ充電回路20bを備えている。メイン充電回路20aは、電源装置16からの電力を、チャージリレーCHRを介して主機バッテリBmに充電するためのものである。一方、サブ充電回路20bは、電源装置16からの電力を、補機バッテリBaに充電するためのものである。なお、本実施形態では、電源装置16として、住宅に備えられるものを想定している。
The positive and negative electrodes of main battery Bm are connected to
本実施形態では、太陽光パネル40を備えている。太陽光パネル40は、太陽光パネル用電子制御装置(SECU30)に接続されている。SECU30は、太陽光パネル40の出力電圧Vsを降圧して補機バッテリBaに供給する降圧コンバータ34と、補機バッテリBaの電圧を昇圧して主機バッテリBmに供給する昇圧コンバータ32と、降圧コンバータ34を電子操作する駆動制御部38と、を備えている。
In the present embodiment, a
本実施形態では、さらに、SECU30やパワーコントロールユニット12よりも、ユーザの指示に対してより上流に位置する上位の電子制御装置(UECU60)を備えている。UECU60は、車体電位を基準電位とし、補機バッテリBaを電源とするものである。ここで、補機バッテリBaの電力の投入は、第1電源スイッチ62によってなされる。第1電源スイッチ62は、ユーザの操作によってオン状態となり得るものである。ただし、一旦起動されると、SECU30自身によって、オン状態を維持可能なものである。さらに、ユーザによるオン操作がなされない車両の駐車時等においても、図示しないタイマによって周期的にオン状態としうるものである。
In the present embodiment, a higher-level electronic control device (UCEU 60) is further provided upstream of the SECU 30 and the
UECU60は、第2電源スイッチ64を電子操作する機能を有する。第2電源スイッチ64は、電池ECU14や、充電ユニット20に対する補機バッテリBaの電力の供給および遮断を切り替えるものである。図では、電池ECU14や、充電ユニット20に、第2電源スイッチ64を介して補機バッテリBaの電力が供給可能なことが図示されている。
The UECU 60 has a function of electronically operating the
なお、電池ECU14については、実際にはその低圧系(車体を基準電位とする系)に属する部分に第2電源スイッチ64を介して補機バッテリBaの電力が供給される。すなわち、電池ECU14は、主機バッテリBmに接続される部分である高圧系を構成する部分と、低圧系を構成する部分とを備える。ここで、高圧系を構成する部分については、主機バッテリBmを電源とすればよい。この場合、第2電源スイッチ64によって補機バッテリBaの電力の供給が遮断されたとしても、高圧系を構成する部分については主機バッテリBmによる電力の供給がなされうる。もっとも、高圧系を構成する部分についても、たとえば低圧系からの電力を絶縁コンバータを介して供給するなどすることも可能である。
It should be noted that the battery ECU 14 is actually supplied with power from the auxiliary battery Ba via the
UECU60は、上記パワーコントロールユニット12(駆動制御部12b)やコンバータユニット50(駆動制御部50b)のための電源スイッチである第3電源スイッチを電子操作する機能をも有するが、このスイッチについては、その記載を省略した。
The
上記SECU30の駆動制御部38には、ソーラ用電源スイッチ37を介して補機バッテリBaの電力が供給される。ソーラ用電源スイッチ37は、コンパレータ36によって、太陽光パネル40の出力電圧Vsが基準電圧Vref以上であると判断される場合に、オン操作される。これは、太陽光パネル40の発電電力がある程度以上となる場合に限って、駆動制御部38に電源を投入するための設定である。
The power of the auxiliary battery Ba is supplied to the drive control unit 38 of the
駆動制御部38に電源が投入されると、降圧コンバータ34が駆動され、太陽光パネル40の発電電力が補機バッテリBaに充電される。これに対し、UECU60では、上述したタイマによって第1電源スイッチ62が周期的にオン状態となることで、補機バッテリBaへの上記発電電力の充電量を検出し、これが所定量以上となることで、ソーラリレーSLRを閉操作し、昇圧コンバータ32に操作信号SC1を出力してこれを操作することで、補機バッテリBaに充電された上記発電電力を主機バッテリBmに充電する。なお、補機バッテリBaへの上記発電電力の充電量の検出処理は、太陽光パネル40の発電電力Pspの積算処理とすればよい。ここで、太陽光パネル40の発電電力Pspは、先の図1に示した電流センサ70によって検出される太陽光パネル40の出力電流Isと、太陽光パネル40の出力電圧Vsとの積として算出すればよい。図には、この処理が駆動制御部38によって行われ、その算出結果がUECU60に出力されることを例示した。
When the drive control unit 38 is turned on, the step-down converter 34 is driven, and the power generated by the
「太陽光パネルによる主機バッテリの充電処理」
本実施形態では、ユーザによる充電要求に応じて、充電完了時刻を設定し、充電完了時刻までに充電を完了させる処理を行う。以下では、まず図2を用いて、こうした処理の一環としての充電計画の作成処理について説明する。
“Charging the main battery with solar panels”
In the present embodiment, a charging completion time is set in response to a charging request from the user, and processing for completing charging by the charging completion time is performed. In the following, a charging plan creation process as part of such a process will be described with reference to FIG.
図2は、充電計画の作成処理の手順である。この処理は、UECU60によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。
FIG. 2 shows the procedure of the charging plan creation process. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS10において、充電要求があるか否かを判断する。この処理は、図示しないユーザインターフェースを介して、ユーザから、車両の駐車時において希望時刻までに主機バッテリBmに充電しておく旨指示されたか否かを判断する処理となる。そしてステップS10において肯定判断される場合、ステップS12において、上記希望時刻に基づき、充電完了時刻tfを設定する。ここで、充電完了時刻tfは、基本的には希望時刻となる。これは、主機バッテリBmとして、リチウムイオン2次電池のように満充電状態で放置されることで劣化が促進されやすいものを用いる場合に特に有効な設定である。なお、ステップS12の処理は、本実施形態において、設定手段を構成する。 In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not there is a charge request. This process is a process of determining whether or not the user has instructed to charge the main battery Bm by the desired time when the vehicle is parked via a user interface (not shown). If an affirmative determination is made in step S10, a charging completion time tf is set based on the desired time in step S12. Here, the charging completion time tf is basically a desired time. This is a particularly effective setting when a main battery Bm that is easily deteriorated by being left in a fully charged state like a lithium ion secondary battery is used. In addition, the process of step S12 comprises a setting means in this embodiment.
ステップS12の処理が完了すると、ステップS14に移行する。ステップS14においては、主機バッテリBmの充電率(SOC(Bm))の値を取得する。本実施形態では、電池ECU14に主機バッテリBmの充電率を算出する機能が搭載されることを想定しているため、この処理は、電池ECU14から主機バッテリBmの充電率の最新の算出値を取得する処理となる。 When the process of step S12 is completed, the process proceeds to step S14. In step S14, the value of the charging rate (SOC (Bm)) of main battery Bm is acquired. In this embodiment, since it is assumed that the battery ECU 14 has a function for calculating the charging rate of the main battery Bm, this process obtains the latest calculated value of the charging rate of the main battery Bm from the battery ECU 14. It becomes processing to do.
続くステップS16においては、主機バッテリBmの充電率を、要求充電率SOC(Bm)*まで充電するのに要する所要時間Tcを算出する。本実施形態では、要求充電率を満充電率とし、電源装置16の出力電力の最大値Psysmax、充電効率η、および主機バッテリBmの満充電量Ahを用いて、所要時間Tcを以下の式(c1)にて算出する。
In the subsequent step S16, a required time Tc required to charge the main battery Bm to the required charge rate SOC (Bm) * is calculated. In the present embodiment, the required charge rate is set to the full charge rate, and the required time Tc is expressed by the following equation using the maximum value Psysmax of the output power of the
Tc=Ah{SOC(Bm)*−SOC(Bm)}/Psysmax・η …(c1)
上記の式(c1)において最大値Psysmaxを用いたのは、電源装置16が住宅に備えられる一般的なものであるが故に、最大値Psysmaxが小さい(たとえば「3kW」)ためである。このため、主機バッテリBmの充電時において、主機バッテリBmを構成する電池セルの端子電圧を上限電圧以下とする旨の要求や、電池セルの充放電電流を許容範囲に納める旨の要求等によって、メイン充電回路20aの出力電力Pbmの大きさが可変とされることは略ない。なお、本実施形態では、充電率ηは、メイン充電回路20aの電力変換効率である。なお、この処理は、本実施形態において、所要時間算出手段を構成する。
Tc = Ah {SOC (Bm) *-SOC (Bm)} / Psysmax · η (c1)
The reason why the maximum value Psysmax is used in the above formula (c1) is that the maximum value Psysmax is small (for example, “3 kW”) because the
続くステップS18においては、充電完了時刻tfよりも所要時間Tcだけ早い時間として、充電開始時刻tsを設定する。この処理は、本実施形態において計画作成手段を構成する。 In the subsequent step S18, the charging start time ts is set as a time earlier by the required time Tc than the charging completion time tf. This process constitutes a plan creation means in the present embodiment.
なお、ステップS18の処理が完了する場合や、ステップS10において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。 When the process of step S18 is completed or when a negative determination is made in step S10, this series of processes is temporarily ended.
続いて、主機バッテリBmの充電処理の手順を示す。この処理は、UECU60によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
Next, a procedure for charging the main battery Bm will be described. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS20において、駐車中であるか否かを判断する。そして、ステップS20において肯定判断される場合、ステップS22において、先の図2の処理によって充電開始時刻tsが設定され、充電開始時刻tsとなるまで待機している状態であるか否かを判断する。そして、ステップS22において肯定判断される場合、ステップS24において太陽光パネル40への充電が実施されているか否かを判断する。すなわち、コンパレータ36の出力電圧に応じてソーラ用電源スイッチ37がオン状態とされ、降圧コンバータ34や昇圧コンバータ32が駆動されることで主機バッテリBmが充電されたか否かを判断する。この処理は、太陽光パネル40の発電電力に起因して、現在の主機バッテリBmの充電率が、先の図2のステップS14の処理において取得された充電率からずれる事態が生じたか否かを判断するためのものである。
In this series of processes, first, in step S20, it is determined whether or not the vehicle is parked. If an affirmative determination is made in step S20, it is determined in step S22 whether or not the charging start time ts is set by the processing of FIG. 2 and is in a standby state until the charging start time ts is reached. . And when affirmation determination is carried out in step S22, it is judged whether charge to the
ステップS24において肯定判断される場合、ステップS26において、主機バッテリBmの最新の充電率を取得する。続くステップS28においては、ステップS26において取得された充電率を用いて先の図2のステップS14〜S18の処理を再実行することにより、充電開始時刻tsを更新する。この処理は、本実施形態において、更新手段を構成する。 When an affirmative determination is made in step S24, the latest charging rate of main battery Bm is acquired in step S26. In subsequent step S28, the charging start time ts is updated by re-execution of the processing in steps S14 to S18 of FIG. 2 using the charging rate acquired in step S26. This process constitutes an updating unit in the present embodiment.
続くステップS30においては、現在の時刻tが充電開始時刻ts以降のタイミングか否かを判断する。この処理は、電源装置16の電力を主機バッテリBmに充電する処理の実行条件が成立したか否かを判断するためのものである。そしてステップS30において肯定判断される場合、ステップS32において、上記充電する処理を開始する。
In the subsequent step S30, it is determined whether or not the current time t is a timing after the charging start time ts. This process is for determining whether or not an execution condition for the process of charging the power of the
この際、ステップS34において、メイン充電回路20aの出力電力Pbmを、電源装置16の出力電力の最大値Psysmaxから太陽光パネル40の発電電力Pspを減算した値に設定する。この処理は、主機バッテリBmの充電エネルギに対する太陽光パネル40の発電電力Pspの割合を極力大きくするための設定である。すなわち、先の図2に示した処理によれば、メイン充電回路20aの出力電力Pbmを最大値とした場合に、充電完了時刻tfに充電が完了するように充電開始時刻tsが設定された。このため、太陽光パネル40の発電電力Pspが主機バッテリBmに充電される場合には、実際の充電完了時刻tfが先の図2のステップS12の処理で設定されたものよりも早まり、ひいては、それ以降、太陽光パネル40の発電電力Pspを主機バッテリBmに充電することができなくなる。このため、先の図2のステップS12の処理で設定された充電完了時刻tfにおいて実際に充電が完了するように、メイン充電回路20aの出力電力を都度変更する。
At this time, in step S34, the output power Pbm of the main charging circuit 20a is set to a value obtained by subtracting the generated power Psp of the
なお、先の図2のステップS16の処理では、メイン充電回路20aの充電効率ηを用いていることに鑑みれば、メイン充電回路20aの出力電力Pbmは、実際には、最大値Psysmaxに充電効率ηを乗算した値から発電電力Pspを減算したものとすることが望ましい。ちなみに、ステップS34の処理は、本実施形態において、充電処理手段を構成する。 In view of the fact that the charging efficiency η of the main charging circuit 20a is used in the process of step S16 in FIG. 2, the output power Pbm of the main charging circuit 20a is actually charged to the maximum value Psysmax. It is desirable that the generated power Psp is subtracted from the value multiplied by η. Incidentally, the process of step S34 constitutes a charge processing means in the present embodiment.
この処理は、主機バッテリBmの充電率が要求充電率SOC*となるまで実行される(ステップS36)。 This process is executed until the charging rate of main battery Bm reaches required charging rate SOC * (step S36).
これに対し、ステップS22,S24,S30の処理において否定判断される場合、ステップS38において、UECU60をスリープさせる。
On the other hand, when a negative determination is made in the processing of steps S22, S24, and S30, the
なお、ステップS20において否定判断される場合や、ステップS36,S38の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。 When a negative determination is made at step S20 or when the processes at steps S36 and S38 are completed, this series of processes is temporarily terminated.
図4に、本実施形態の効果を示す。詳しくは、図4(a)は、太陽光パネル40の発電電力Pspがゼロである場合における主機バッテリBmの充電電力Pbcの推移を示す。また、図4(b)は、先の図3のステップS28,S30の処理を行わず、且つ主機バッテリBmの充電に際してのメイン充電回路20aの出力電力Pbmを最大値に維持した場合を示す。また、図4(c)は、本実施形態の場合を示す。
FIG. 4 shows the effect of this embodiment. Specifically, FIG. 4A shows the transition of the charging power Pbc of the main battery Bm when the generated power Psp of the
図示されるように、本実施形態では、主機バッテリBmの充電に際して太陽光パネル40の発電電力Pspを極力利用することができ、ひいてはメイン充電回路20aを用いた主機バッテリBmの充電電力総量を低減することができる。これに対し、比較例では、太陽光パネル40の発電電力Pspを有効に利用できず、また、充電完了時刻が早まる。
As shown in the figure, in the present embodiment, the generated power Psp of the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)太陽光パネル40の発電電力Pspが主機バッテリBmに充電される場合、充電開始時刻tsを更新した。これにより、太陽光パネル40の発電電力Pspに応じて電源装置16から充電される充電量を低減した場合の充電開始時刻tsを設定することができ、ひいては充電開始時刻tsを適切なものとすることができる。
(1) When the generated power Psp of the
(2)メイン充電回路20aの出力電力Pbmを、電源装置16の出力電力の最大値から太陽光パネル40の都度の発電電力Pspを減算した値に設定した。これにより、メイン充電回路20aによる充電期間における発電電力Pspをも最大限に活用することができる。
(2) The output power Pbm of the main charging circuit 20a is set to a value obtained by subtracting the generated power Psp of each
(3)主機バッテリBmの充電率を要求充電率SOC*とするうえでの所要時間Tcを算出し、充電完了時刻tfから所要時間Tcを減算することで、充電開始時刻tsを算出した。これにより、主機バッテリBmの充電率を充電完了時刻tfに要求充電率SOC*に到達させることができる。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(3) The required time Tc for calculating the charging rate of the main battery Bm as the required charging rate SOC * is calculated, and the charging start time ts is calculated by subtracting the required time Tc from the charging completion time tf. Thus, the charging rate of main battery Bm can be made to reach the required charging rate SOC * at charging completion time tf.
<Other embodiments>
The above embodiment may be modified as follows.
「所要時間算出手段(S16)について」
上記実施形態では、現在の充電率と要求充電率(SOC*)との差に満充電量Ahを乗算したものを、要求充電率まで充電するために必要な充電量としたがこれに限らない。たとえば、電源装置16の電力の充電処理期間における車載電子機器の消費電力をさらに加えてもよい。こうした設定は、電源装置16の電力の充電時における車載電子機器の消費電力が大きくなる場合に有効である。すなわち、この場合、たとえ消費電力が直接的には補機バッテリBaによって賄われるとしても、補機バッテリBaの放電電力を補償する上で、主機バッテリBm(メイン充電回路20a)側から補機バッテリBaへと電力を供給する要求が生じやすい。ちなみに、車載電子機器の消費電力が大きくなりやすい構成としては、たとえば第2電源スイッチ64によって電源が投入される部材を増加させたり、サブ充電回路20bを削除し、電源装置16の電力の充電中にDCDCコンバータ50aによって補機バッテリBa側に電力を供給すべく第3電源スイッチをオン操作したりものが考えられる。
“Required time calculation means (S16)”
In the above embodiment, the difference between the current charge rate and the required charge rate (SOC *) multiplied by the full charge amount Ah is set as the charge amount necessary for charging up to the required charge rate. However, the present invention is not limited to this. . For example, the power consumption of the in-vehicle electronic device during the charging process of the power of the
上記実施形態では、住宅内の電源装置16の出力電力の最大値Psysmaxが小さいことから、最大値Psysmaxで主機バッテリBmを充電しても、主機バッテリBmの充電電力の上限値以上とならないとして、所要時間Tcを算出したが、これに限らない。主機バッテリBmの充電電力の上限値や、端子電圧の上限値、充電電流の上限値を上回るおそれがある場合、これら上限値を守る場合の所要時間Tcを算出することが望ましい。これは、ステップS16の処理における「Psysmax」を、上記上限値以下となる充電電力の最大値に置き換えることで実現することができる。
In the above embodiment, since the maximum value Psysmax of the output power of the
上記実施形態では、主機バッテリBmのみに充電する場合の所要時間Tcを算出したが、これに限らない。たとえば主機バッテリBmと補機バッテリBaとの双方に充電するものとしてもよい。この場合、双方の充電率を目標値とする所要時間Tcを算出すればよい。 In the above embodiment, the required time Tc for charging only the main battery Bm is calculated, but the present invention is not limited to this. For example, both the main battery Bm and the auxiliary battery Ba may be charged. In this case, the required time Tc with both charging rates as target values may be calculated.
「計画作成手段(S18)について」
充電開始から終了までの期間にわたって連続して充電を行なう計画に限らない。たとえば、深夜における電気料金が安く、これを極力利用したい場合等にあっては、深夜に充電率が目標値の9割に達するまで充電しておき、その後開始時刻において目標値となるように再度充電してもよい。この場合であっても、9割充電した後において先の図3に示した処理の要領で、再度の充電開始時刻を更新することは有効である。
"About plan creation means (S18)"
It is not restricted to the plan which charges continuously over the period from a charge start to completion | finish. For example, if the electricity charge at midnight is cheap and you want to use it as much as possible, charge until the charging rate reaches 90% of the target value at midnight, and then again to reach the target value at the start time You may charge. Even in this case, after charging 90%, it is effective to update the charge start time again in the manner of the process shown in FIG.
「更新手段について」
上記実施形態では、太陽光パネル40の発電電力Pspの充電後の新たな充電率を入力として充電開始時刻tsを更新したが、これに限らない。たとえば、太陽光パネル40から主機バッテリBmに供給された電力量を入力とし、これに基づき充電開始時刻tsを補正する処理を行ってもよい。
"About update means"
In the above-described embodiment, the charging start time ts is updated using the new charging rate after charging the generated power Psp of the
「充電処理手段について」
上記実施形態では、太陽光パネル40の発電電力Pspを損失なく主機バッテリBmに充電可能とみなす近似を用いたが、これに限らない。たとえば、降圧コンバータ34の電力変換効率ηbcや、昇圧コンバータ32の電力変換効率ηbsを加味してもよい。この場合、先の図3のステップS34の処理において、発電電力Pspに代えて、「ηbc・ηbs・Psp」を用いればよい。
“About the charging process”
In the above embodiment, the approximation that the main battery Bm can be charged without loss using the generated power Psp of the
たとえば、太陽光パネル40による発電電力Pspが利用可能な期間であって且つ、電源装置16による充電がなされる期間が短い場合、メイン充電回路20aの出力電力Pbmを最大値Psysmaxから発電電力Pspを減算した値とすることなく、最大値Psysmaxとしたとしても、実際の充電完了時刻と、充電完了時刻tfとのずれは無視できる程度となる。
For example, when the generated power Psp from the
「要求充電率について」
満充電率に限らない。これよりもある程度低い充電率とする場合には、充電完了時刻tfをユーザの希望時刻とする動機が薄れる。この場合であっても、たとえば系統電源のコストとしてダイナミックプライシングが採用される場合等にあっては、太陽光パネル40による発電がなされうる時間帯に電源装置16の電力を充電する処理を行うことが有効なこともありうる。そしてこの場合には、上記実施形態の要領で、充電計画を更新することが有効である。
“Required charging rate”
It is not limited to the full charge rate. When the charging rate is set to be somewhat lower than this, the motivation for setting the charging completion time tf to the user's desired time is reduced. Even in this case, for example, when dynamic pricing is adopted as the cost of the system power supply, the process of charging the power of the
「充電手段について」
充電ユニット20としては、メイン充電回路20aおよびサブ充電回路20bを備えるものに限らず、たとえばメイン充電回路20aのみを備えるものであってもよい。この場合、外部の電源装置16の電力を補機バッテリBaに充電するためには、コンバータユニット50を利用する。
"About charging means"
The charging
「そのほか」
主機バッテリBmが車体に対して絶縁されたものに限らない。たとえば大電流を出力可能とするかわりに端子電圧を低下させることで、負極電位を車体電位としてもよい。
"others"
The main battery Bm is not limited to being insulated from the vehicle body. For example, the negative electrode potential may be used as the vehicle body potential by reducing the terminal voltage instead of enabling a large current to be output.
Bm…主機バッテリ、20a…メイン充電回路(充電手段の一実施形態)、60…UECU(車載充電制御装置の一実施形態)。 Bm ... main unit battery, 20a ... main charging circuit (one embodiment of charging means), 60 ... UECU (one embodiment of in-vehicle charging control device).
Claims (2)
前記バッテリの充電完了時刻を設定する設定手段(S12)と、
前記外部の電源装置からの電力によって前記バッテリを充電する充電処理の計画であって且つ、前記設定された充電完了時刻までに充電を完了させる計画を作成する計画作成手段(S18)と、
前記作成された計画に基づき前記充電処理を行なう充電処理手段(S32,S34,S36)と、
を備え、
前記計画作成手段は、前記太陽光発電手段による発電電力が前記バッテリに充電される場合、前記作成された計画を更新する更新手段(S28)を備え、
前記充電処理手段は、前記外部の電源装置から前記バッテリに供給される電力が、前記作成された計画において設定した充電電力から前記太陽光発電手段による現在の供給電力を減算した値となるように前記充電手段を操作する
ことを特徴とする車載充電制御装置。 Applied to a vehicle comprising a battery (Bm), charging means (20) for charging the battery with power from a power supply device outside the vehicle, and solar power generation means (40),
Setting means (S12) for setting the charging completion time of the battery;
A plan creation means (S18) for creating a plan for charging the battery with electric power from the external power supply apparatus and completing the charging by the set charging completion time;
Charging processing means (S32, S34, S36) for performing the charging processing based on the created plan;
With
The plan creation means includes update means (S28) for updating the created plan when the power generated by the solar power generation means is charged to the battery .
The charging processing means is configured such that the power supplied to the battery from the external power supply device is a value obtained by subtracting the current power supplied by the solar power generation means from the charging power set in the created plan. An in-vehicle charging control device that operates the charging means .
前記バッテリを規定の充電率まで充電するために必要な電力量を、前記充電手段から前記バッテリへの充電電力としての可能な最大値の電力によって充電する所要時間を算出する所要時間算出手段を備え、
前記バッテリの充電開始タイミングを前記充電完了時刻よりも前記所要時間だけ先立つタイミングとして且つ、前記充電手段による充電電力を前記可能な最大値としつつ、前記バッテリを充電する計画を作成することを特徴とする請求項1記載の車載充電制御装置。 The plan creation means includes:
A required time calculating means for calculating a required time for charging the amount of electric power necessary for charging the battery to a specified charging rate with the maximum possible power as the charging power from the charging means to the battery; ,
The charging start timing of the battery is set to a timing that precedes the charging completion time by the required time, and a plan for charging the battery is created while charging power by the charging unit is set to the maximum possible value. The in-vehicle charging control device according to claim 1 .
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