JP5911897B2 - Secondary battery charge control device and secondary battery charge control method - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池充電制御装置および二次電池状態検出方法に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery charge control device and a secondary battery state detection method.
近年、自動車の燃費向上のために、自動車の減速時にオルタネータの電圧を高く設定することで、自動車が有する運動エネルギを電気エネルギに変換(回生)して、バッテリ(二次電池)に蓄える技術が広く用いられている。 In recent years, there has been a technology for converting the kinetic energy of a car into electrical energy (regeneration) and storing it in a battery (secondary battery) by setting the alternator voltage high when the car decelerates in order to improve the fuel efficiency of the car. Widely used.
このような回生を効率よく行うためには、バッテリの充電状態が予め定めた設定値になるように制御する必要がある。そこで、特許文献1に開示された技術では、回生発電開始からt秒経過後の充電電流値Aと予め設定した閾値範囲の上下限値B1,B2を比較し、A>B1のときはバッテリ充電状態(SOC)が小さいと推定して放電量を回生発電で得られた充電量より少なくし、A<B2のときはバッテリ充電状態が大きいと推定して放電量を回生発電で得られた充電量より多くする制御を行うことで、バッテリを常時充電可能な状態にし、回生発電による燃費低減効果を確保することができる。
In order to perform such regeneration efficiently, it is necessary to control the state of charge of the battery to be a predetermined set value. Therefore, in the technique disclosed in
ところで、特許文献1に開示された技術では、バッテリの受け入れ性が悪いSOCの範囲で制御が行われる場合があり、その場合、バッテリの充電効率が低下することから、燃費低減効果が抑制されるという問題点がある。
By the way, in the technique disclosed in
本発明は、二次電池の充電効率を高めることが可能な二次電池充電制御装置および二次電池充電制御方法を提供することを目的としている。 An object of this invention is to provide the secondary battery charge control apparatus and secondary battery charge control method which can improve the charge efficiency of a secondary battery.
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載される二次電池の充電を制御する二次電池充電制御装置において、前記二次電池を充電するオルタネータと、前記二次電池の充電率を求出する求出手段と、前記オルタネータによって前記二次電池を充電する際に、定電流充電から定電圧充電に変化する変化点を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記変化点における充電率を前記求出手段から取得し、この充電率を下回るように、前記オルタネータによる前記二次電池の充電を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の充電効率を高めることが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a secondary battery charge control device that controls charging of a secondary battery mounted on a vehicle, an alternator that charges the secondary battery, and a charging rate of the secondary battery. A detecting means for detecting a change point from a constant current charge to a constant voltage charge when charging the secondary battery by the alternator; and the change detected by the detecting means. And a control means for controlling charging of the secondary battery by the alternator so as to obtain a charging rate at a point from the obtaining means and to fall below the charging rate.
According to such a configuration, the charging efficiency of the secondary battery can be increased.
また、本発明は、前記オルタネータは、前記車両の減速時において、前記二次電池に対して回生充電を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、回生時の充電効率を高めることが可能になる。
Further, the present invention is characterized in that the alternator performs regenerative charging on the secondary battery during deceleration of the vehicle.
According to such a structure, it becomes possible to improve the charging efficiency at the time of regeneration.
また、本発明は、前記制御手段は、前記変化点における充電率よりも小さい所定の充電率を下回るように制御を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、回生充電中に、充電率が変化点を超えてしまうことを防止できる。
Further, the present invention is characterized in that the control means performs control so as to fall below a predetermined charging rate smaller than the charging rate at the change point.
According to such a configuration, it is possible to prevent the charging rate from exceeding the changing point during regenerative charging.
また、本発明は、前記変化点の検出は、前記車両のエンジンを始動した後に実行し、前記制御手段は、検出された変化点に基づいて前記二次電池の充電制御を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、最新の変化点に基づいて制御を行うことができるので、制御をより正確に行うことができる。
Further, the present invention is characterized in that the detection of the change point is executed after starting the engine of the vehicle, and the control means performs charge control of the secondary battery based on the detected change point. To do.
According to such a configuration, since control can be performed based on the latest change point, control can be performed more accurately.
また、本発明は、車両に搭載される二次電池のオルタネータによる充電を制御する二次電池充電制御方法において、前記二次電池の充電率を求出する求出ステップと、前記オルタネータによって前記二次電池を充電する際に、一定の電流による充電である定電流充電から、一定の電圧による充電である定電圧充電に変化する変化点を検出する検出ステップと、前記検出ステップによって検出された前記変化点における充電率を前記求出ステップから取得し、この充電率を下回るように、前記オルタネータによる前記二次電池の充電を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、二次電池の充電効率を高めることが可能となる。
Further, the present invention provides a secondary battery charging control method for controlling charging of a secondary battery mounted on a vehicle by an alternator, a obtaining step for obtaining a charging rate of the secondary battery, and the alternator When charging the secondary battery, a detection step for detecting a change point from constant current charging that is charging with a constant current to constant voltage charging that is charging with a constant voltage, and the detection detected by the detection step And a control step of controlling charging of the secondary battery by the alternator so as to obtain a charging rate at a changing point from the obtaining step and to fall below the charging rate.
According to such a method, the charging efficiency of the secondary battery can be increased.
本発明によれば、二次電池の充電効率を高めることが可能な二次電池充電制御装置および二次電池状態検出方法を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the secondary battery charge control apparatus and secondary battery state detection method which can improve the charging efficiency of a secondary battery.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る二次電池充電制御装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池充電制御装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、二次電池14の状態を検出する。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、二次電池14の状態を検出する。電圧センサ11は、二次電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、二次電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、二次電池14自体または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部10によって半導体スイッチがオン/オフ制御されることにより二次電池14を間欠的に放電させる。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a secondary battery charge control device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the secondary battery
二次電池14は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷19に電力を供給する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池14を充電する。
The
エンジン17は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池14からの電力によって動作する。
The
図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、I/F(Interface)10eを有している。ここで、CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。ROM10bは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、プログラムbaを実行する際に生成されるデータや、後述するテーブルまたは数式等のパラメータ10caを格納する。通信部10dは、上位の装置であるECU(Electronic Control Unit)等との間で通信を行い、検出した情報を上位装置に通知する。I/F10eは、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路15に駆動電流を供給してこれを制御する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the
(B)実施形態の動作原理の説明
つぎに、図を参照して、実施形態の動作原理について説明する。図3は二次電池14のSOCと充電受け入れ性の関係を示す図である。この図3に示すように、二次電池14のSOCが0〜A1%の範囲は、充電受け入れ性は良いが、エンジン17の再始動不可のおそれがあるSOC範囲である。また、SOCがA1〜A2%の範囲は、充電受け入れ性は良く、エンジン17の再始動不可のおそれがないSOC範囲である。さらに、SOCがA2〜100%の範囲は、充電受け入れ性は悪いが、エンジンの再始動不可のおそれがないSOC範囲である。本実施形態では、図3のSOCがA1〜A2%の範囲となるように制御することで、回生発電時において、オルタネータ16が発生した電力を、効率よく二次電池14に充電することを可能とし、これによって、燃費性能を改善することができる。
(B) Description of Operation Principle of Embodiment Next, the operation principle of the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the SOC of the
つぎに、本発明の詳細な動作原理を、図4を参照して説明する。図4は、二次電池14のSOCと、二次電池14の充電電流との関係を示す図である。この図4において、間隔の長い破線は二次電池14の充電可能な最大電流を示し、間隔の短い破線は二次電池14に供給可能な最大電流を示している。より詳細には、間隔の短い破線で示す二次電池14に供給可能な最大電流は、オルタネータ16の容量と負荷電流によって定まるため、二次電池14のSOCがB3よりも小さい場合には一定の値(この図4の例ではIc)となる。一方、間隔の長い破線で示す二次電池14の充電可能な最大電流は、SOCが大きくなるにつれて減少する。このため、間隔の短い破線で示す二次電池14に供給可能な最大電流と、間隔の長い破線で示す二次電池14の充電可能な最大電流とが交わるポイントであるB3よりもSOCが大きくなった場合には、SOCの増加とともに、オルタネータ16から供給される電流は充電されなくなる。
Next, the detailed operation principle of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the SOC of the
そこで、本発明の実施形態では、二次電池14に供給可能な最大電流を示す間隔の短い破線と、二次電池14の充電可能な最大電流を示す間隔の長い破線とが交差するB3よりもマージン分だけ小さいB2をSOCの上限値とするとともに、B2より所定量低いSOCをB1と定義し、二次電池14のSOCがB1〜B2の範囲となるように制御を行うことで、回生発電の際の二次電池14の受け入れ性を向上させ、燃費の改善を図ることができる。なお、エンジン17の再始動が確保できるSOCよりも所定量高いSOCをB1とし、二次電池14のSOCがB1〜B2の範囲となるように制御を行うようにしてもよい。さらに、図4に示すB1が、図3に示すA1を下回る場合には、SOCの制御を停止し、二次電池14の交換を促すようにしてもよい。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the short dashed line indicating the maximum current that can be supplied to the
ところで、図4に示す、B3のポイントは、二次電池14の状態、経年変化、周辺の温度等によって異なる。このため、本発明の実施形態では、例えば、エンジン17を始動した際に、このB3となるポイントを検出し、検出したB3からB2を求める。そして、求めたB2に基づいて充電制御を行う。これについて、図5および図6を参照して説明する。
Incidentally, the point B3 shown in FIG. 4 differs depending on the state of the
図5は、二次電池14のSOCが図4に示すB3よりも少し小さい状態からB3を超える状態に変化した場合における、回生発電時の電流と電圧の関係を示している。図5の最上段に示すように、この例では、車両は走行と回生とを繰り返し実行している。時間t3よりも前の状態では、二次電池14のSOCはB3よりも小さい状態であるので、二次電池14はオルタネータ16によって定電流(Constant Current)による充電が実行される。すなわち、オルタネータ16から二次電池14へは一定の電流Icが流れ、二次電池14の電圧は充電の進行に応じて増加する。そして、時間t3よりも後になると、オルタネータ16から二次電池14に流れる電流はIcよりも小さくなるとともに、二次電池14の端子電圧は一定になることから、定電圧(Constant Voltage)充電に移行する。
FIG. 5 shows the relationship between the current and voltage during regenerative power generation when the SOC of the
図6は、定電流充電から定電圧充電に変化する場合の電圧と電流の時間的変化を示している。この図6に示すように、定電流充電の状態ではオルタネータ16から二次電池14に流れる電流は一定であることから電流の時間的変化ΔI≒0となり、二次電池14に印加される電圧の時間的変化ΔV>0となる。そして、定電流充電から定電圧充電に変化すると、二次電池14に印加される電圧は一定であることから電圧の時間的変化ΔV≒0となり、オルタネータ16から二次電池14に流れる電流の時間的変化ΔI<0となる。
FIG. 6 shows temporal changes in voltage and current when changing from constant current charging to constant voltage charging. As shown in FIG. 6, in the constant current charging state, the current flowing from the
本実施形態では、エンジン17が始動された場合には、まず、二次電池14のSOCが増加するように制御を行う。これによって、二次電池14のSOCが増加し、図4に示すB3を超えた場合には、定電流充電から定電圧充電に変化するので、この変化点を検出してB3とする。ここで、変化点を検出する方法としては、例えば、電圧Vと電流Iを所定の間隔(例えば、数ミリ秒〜数十ミリ秒間隔)で測定する。そして、測定した電圧Vと電流Iの時系列データを古い順にV3,V2,V1,V0およびI3,I2,I1,I0とした場合に、図7に示すように、電圧が単調増加から一定に変化するとともに、電流が一定から単調減少に変化するタイミングのSOCをB3に設定する。そして、変化点を特定した後は、このB3から数%(例えば1%)を減じて得た値をB2としてSOCの上限に設定するとともに、B2より所定量低いSOCをB1に設定し、二次電池14のSOCがこのB1〜B2の範囲内に収まるように充電制御を行う。なお、前述したように、エンジン17の再始動が確保できるSOCよりも所定量高いSOCをB1とし、二次電池14のSOCがB1〜B2の範囲となるように制御を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, when the
このような制御によれば、二次電池14は、図4に示すB2よりもSOCが低い状態に保たれることから、回生発電が行われた場合には、オルタネータ16から供給される電流が全て二次電池14に受け入れられて蓄積されることになる。この結果、回生充電時の充電効率を高めることで、自動車の運動エネルギを電気エネルギに変換して効率良く蓄えることができる。また、変化点のSOCであるB3ではなく、マージンを有するB2を上限として使用することで、例えば、回生充電中にB3を超えてしまうことで、電力が充電されずに浪費されることを防止できる。なお、マージン値としては、1回の回生充電でのSOCの増加は、車種や二次電池14の種類にもよるが、一般的には1%以内であるので、1%をマージン値とすることができる。もちろん、余裕をみて数%に設定してもよい。
According to such control, since the
つぎに、図8を参照して本発明の実施形態の動作をより具体的に説明する。図8において、実線は車速の時間的な変化を示している。この図の例では、時間T1において車両は加速を始め、時間T2で定速走行に移行し、時間T3から減速し、時間T4で停車している。一方、二点鎖線は従来技術により二次電池14に流れる充電電流を示し、一点鎖線は本実施形態により二次電池14に流れる充電電流を示している。これらを比較すると、従来技術では、二次電池14のSOCが図4に示すB3を超えた状態で運用される場合があり、その場合にはオルタネータ16から供給される電流を全て受け入れできないため、二点鎖線で示すように電流が時間の経過とともに減少する。それに対して、本実施形態では、二次電池14のSOCは図4に示すB2を超えない状態で運用されることから、一点鎖線で示すように、波形がクリップすることなく、最大の電流がオルタネータ16から二次電池14に流れる。このため、回生による充電を効率良く実行することができる。本実施形態により、減速時に二次電池14を効率良く充電することで、アイドリング時、加速時、および、定速走行時等における充電の頻度を低下させ、燃費を改善することができる。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to FIG. In FIG. 8, the solid line shows the temporal change of the vehicle speed. In the example of this figure, the vehicle starts to accelerate at time T1, shifts to constant speed travel at time T2, decelerates from time T3, and stops at time T4. On the other hand, a two-dot chain line indicates a charging current flowing through the
つぎに、図9および図10を参照して、本実施形態において実行される処理の一例について説明する。まず、図9はエンジン17の始動から停止までに実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
Next, an example of processing executed in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. First, FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of processing executed from the start to the stop of the
ステップS10では、CPU10aは、SOCmaxを前回算出してから所定時間以上が経過したか否かを判定し、所定時間以上が経過したと判定した場合(ステップS10:Yes)にはステップS13に進み、それ以外の場合(ステップS10:No)にはステップS11に進む。例えば、前回算出してから1日以上が経過している場合には、所定時間以上が経過していると判定してステップS13に進む。なお、この処理は、前回算出から所定時間以上が経過していない場合には、電池の状態が大幅には変化しないことから、前回測定したSOCmaxを再使用できるからである。
In step S10, the
ステップS11では、CPU10aは、前回算出したSOCmaxを使用すると判定する。この結果、前回のSOCmaxが図10の処理によって使用され、充電の制御がなされることになる。
In step S11, the
ステップS12では、CPU10aは、B2=SOCmax−mrg1によってB2を求めるとともに、B1=B2−mrg2によってB1を求める。なお、このB2は、図4に示すB2に対応し、また、mrg1は、図4に示すB3とB2の差分(=B3−B2)に対応する値である。mrg1としては、例えば、数%程度(好適には1%)とすることができる。なお、このようにマージンを設定するのは、マージンを持たせない場合には、回生充電中にB3を超えてしまって、定電圧充電に移行してしまうことを防止するためである。mrg1の具体的な値としては、一般的には1回の回生充電で増加するSOCは1%以内であるので、1%に設定すればよい。もちろん、余裕をみて数%に設定してもよい。また、B1としては、B2より所定量(=mrg2)低いSOCをB1に設定する。このmrg2としては、例えば、数%程度とすることができる。なお、B1をB2から求めるのではなく、エンジン17の再始動が確保できるSOCよりも所定量高いSOCをB1としてもよい。
In step S12, the
ステップS13では、CPU10aは、変数V0〜V3に格納されている電圧値を一つずつ移動させる。すなわち、3回前の処理で測定されて変数V2に格納されている電圧値を変数V3に移動し、2回前の処理で測定されて変数V1に格納されている電圧値を変数V2に移動し、1回前の処理で測定されて変数V0に格納されている電圧値を変数V1に移動する。
In step S13, the
ステップS14では、CPU10aは、変数I0〜I3に格納されている電流値を一つずつ移動させる。すなわち、3回前の処理で測定されて変数I2に格納されている電圧値を変数I3に移動し、2回前の処理で測定されて変数I1に格納されている電流値を変数I2に移動し、1回前の処理で測定されて変数I0に格納されている電流値を変数I1に移動する。
In step S14, the
ステップS15では、CPU10aは、変数SOC0〜SOC3に格納されているSOCの値を一つずつ移動させる。すなわち、3回前の処理で算出されて変数SOC2に格納されているSOCの値を変数SOC3に移動し、2回前の処理で算出されてSOC1に格納されているSOCの値を変数SOC2に移動し、1回前の処理で算出されて変数SOC0に格納されているSOCの値を変数SOC1に移動する。
In step S15, the
ステップS16では、CPU10aは、電圧センサ11および電流センサ12の出力を参照して最新の電圧値および電流値を取得してV0およびI0にそれぞれ格納するとともに、例えば、電流の積算によって求めた最新のSOCの値をSOC0に格納する。なお、SOCを算出する方法としては、例えば、エンジン17の停止時であって、二次電池14の状態が安定しているときに、放電回路15を用いて二次電池14をパルス放電させ、そのときの電圧および電流から計算される内部抵抗を用いてSOCを求めることができる。あるいは、二次電池14の電圧変動が安定したと判定されるときの電圧値(開回路電圧)からSOCを求めることができる。そして、エンジン17の始動後は、このSOCに対して二次電池14に流れる電流を積算することで、その時点のSOCを求めることができる。なお、SOCはこれ以外の方法によって算出するようにしてもよい。
In step S16, the
以上のステップS13〜S16の処理により、変数V0〜V3に図7に示す時系列の電圧値が格納され、変数I0〜I3に図7に示す時系列の電流値が格納され、変数SOC0〜SOC3に図7に示す電圧および電流に対応する時系列のSOCの値が格納される。 Through the processes in steps S13 to S16, the time series voltage values shown in FIG. 7 are stored in the variables V0 to V3, the time series current values shown in FIG. 7 are stored in the variables I0 to I3, and the variables SOC0 to SOC3. 7 stores time-series SOC values corresponding to the voltage and current shown in FIG.
ステップS17では、CPU10aは、最新の電圧V0がVchgよりも大きいかを判定し、大きい場合(ステップS17:Yes)にはステップS18に進み、それ以外の場合(ステップS17:No)には処理を終了する。ここで、Vchgは、回生充電が行われているか否かを判定するための閾値電圧であり、検出した電圧がVchgを超えている場合には、回生充電が行われていると判定する。なお、Vchgとしては、例えば、14Vを用いることができる。
In step S17, the
ステップS18では、CPU10aは、|V0−V1|<Vth1かつV2−V3>Vth2が満たされるか否かを判定し、これらの条件をともに満たす場合(ステップS18:Yes)にはステップS19に進み、それ以外の場合(ステップS18:No)には処理を終了する。ここで、1番目の条件である|V0−V1|<Vth1は、図7に示すようにV0≒V1であることを示し、2番目の条件であるV2−V3>Vth2は、図7に示すようにV2>V3であることを示すため、図7に示すt3のタイミングで、これらの2つの条件がともに満足されることになる。なお、閾値Vth1,Vth2に関しては、例えば、Vth1として0.01V、Vth2として0.05Vを用いることができる。なお、これらの閾値Vth1,Vth2は、サンプリング周期によって異なるので、サンプリング周期および環境等に応じて適切な値を用いることが望ましい。
In step S18, the
ステップS19では、CPU10aは、I0−I1<Ith1かつ|I2−I3|<Ith2であるか否かを判定し、これらの条件をともに満たす場合(ステップS19:Yes)にはステップS20に進み、それ以外の場合(ステップS19:No)には処理を終了する。ここで、1番目の条件であるI0−I1<Ith1は、図7に示すようにI0<I1であることを示し、2番目の条件である|I2−I3|<Ith2は、図7に示すようにI2≒I3であることを示すため、図7に示すt3のタイミングで、これらの2つの条件がともに満足されることになる。なお、閾値Ith1,Ith2に関しては、例えば、Ith1として−0.05A、Ith2として0.01Aを用いることができる。なお、これらの閾値Ith1,Ith2は、前述したように、サンプリング周期によって異なるので、サンプリング周期および環境等に応じて適切な値を用いることが望ましい。
In step S19, the
ステップS20では、CPU10aは、SOCmax=(SOC1+SOC2)/2によってSOCmaxを求める。なお、SOCmaxは、図4のB3に対応する値である。また、SOC1は図7に示すV1,I1を測定したタイミングで算出したSOCであり、SOC2は図7に示すV2,I2を測定したタイミングで算出したSOCである。このため、SOC1とSOC2の平均のSOCを求めることで、時間t3におけるSOCに相当する値を求めることができる。なお、平均値を求めるのではなく、SOCmax=SOC1またはSOCmax=SOC2としてもよい。そのような方法によれば、計算を簡略化することができる。
In step S20, the
ステップS21では、CPU10aは、ステップS12の場合と同様に、B2=SOCmax−mrg1によってB2を求めるとともに、B1=B2−mrg2によってB1を求める。なお、mrg1およびmrg2の値の求め方については、前述したステップS12の場合と同様である。
In step S21, the
以上の処理により、エンジン17の始動後において、定電流充電から定電圧充電への変化点であるt3を検出し、検出したt3前後のSOC2,SOC1からSOCmaxを求めるとともに、このSOCmaxに基づいてB2を算出することができる。
With the above processing, after
つぎに、図10を参照して、車両が走行中に実行される処理の一例について説明する。図10に示す処理が実行されると、以下のステップが実行される。 Next, an example of processing executed while the vehicle is traveling will be described with reference to FIG. When the process shown in FIG. 10 is executed, the following steps are executed.
ステップS30では、CPU10aは、二次電池14のその時点におけるSOCを算出する。なお、SOCを求める方法としては、前述したステップS16で説明した方法と同じ方法を用いることができる。
In step S30, the
ステップS31では、CPU10aは、ステップS30で算出したSOC>B1であるか否かを判定し、この条件を満たす場合(ステップS31:Yes)にはステップS32に進み、それ以外の場合(ステップS31:No)にはステップS33に進む。ここで、B1は、図9のステップS12またはステップS21で求めた値を用いることができる。
In step S31, the
ステップS32では、CPU10aは、ステップS30で算出したSOC<B2であるか否かを判定し、この条件を満たす場合(ステップS32:Yes)にはステップS33に進み、それ以外の場合(ステップS32:No)にはステップS34に進む。ここで、B2は、図9のステップS12またはステップS21で求めた値を用いることができる。
In step S32, the
ステップS33では、CPU10aは、オルタネータ16を制御して、発電を開始させるか、または、発電中である場合には発電を継続させる。これにより、二次電池14のSOCがB1より大きく、かつ、B2より小さい場合(B1<SOC<B2の場合)、または、SOCがB1以下である場合(B1≦SOCの場合)には、二次電池14の充電が開始または継続されることになる。
In step S33, the
ステップS34では、CPU10aは、オルタネータ16を制御して、発電を停止させる。これにより、二次電池14のSOCがB2以上の場合(B2≧SOCの場合)には、二次電池14の充電が停止されることになる。
In step S34, the
以上の処理によれば、SOCがB2未満である場合にはオルタネータ16による充電が開始または継続され、SOCがB2以上である場合にはオルタネータ16の発電が停止される。
According to the above processing, charging by the
(D)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図4に示すように、定電流充電から定電圧充電へ変化する変化点のSOCであるB3から所定のマージンmrg1を減じて得たB2に基づいて制御を行うようにしたが、もちろん、mrg1=0に設定する場合も本発明に含まれるものである。
(D) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, control is performed based on B2 obtained by subtracting a predetermined margin mrg1 from B3, which is the SOC at the transition point from constant current charging to constant voltage charging. However, of course, the case where mrg1 = 0 is also included in the present invention.
また、以上の実施形態では、SOCの下限値B1はB2からマージンmrg2を減じて求めるようにしたが、B1を固定値(例えば、60%)としてもよい。あるいは、温度センサ13によって検出される温度に応じて変更するようにしてもよい。例えば、エンジン17の始動が困難になる気温が低い場合にはB1の値を一時的に大きくするようにしてもよい。
In the above embodiment, the lower limit value B1 of the SOC is obtained by subtracting the margin mrg2 from B2, but B1 may be a fixed value (for example, 60%). Or you may make it change according to the temperature detected by the
また、B1とB2の差が小さくなった場合には、二次電池14の劣化が進行したと判定し、エンジン17の再始動を優先するために、B2以上に充電されるようにしてもよい。
Further, when the difference between B1 and B2 becomes small, it is determined that the deterioration of the
また、図9に示す処理では、図7に示す時間t3のタイミングでステップS20に進んでSOCmaxを求めるようにしたが、時間t3の検出を逃してしまう場合も想定される。そのような場合には、例えば、図11に示す処理によって、SOCmaxを求めることができる。なお、図11において図7と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図11では、図7に比較すると、ステップS50およびステップS51の処理が追加されている。これら以外は図7と同様であるので、以下では、ステップS50,S51を中心に説明する。ステップS18において、CPU10aが、|V0−V1|<Vth1かつV2−V3>Vth2が満たされるか否かを判定し、これらの条件をともに満たす場合(ステップS18:Yes)にはステップS19に進み、それ以外の場合(ステップS18:No)にはステップS50に進む。ステップS50では、CPU10aは、|V0−V1|<Vth1かつ|V2−V3|<Vth1であるか否かを判定し、これらの条件をともに満たす場合(ステップS50:Yes)にはステップS51に進み、それ以外の場合(ステップS50:No)には処理を終了する。例えば、時間t3のタイミングを逃してしまった場合、V1〜V3は図7に示すCV充電の期間の傾きがほぼ0の直線上に配置され、その場合、|V0−V1|<Vth1かつ|V2−V3|<Vth1が成立することからステップS51に進む。ステップS51では、CPU10aは、I0−I1<Ith1かつI2−I3<Ith1であるか否かを判定し、これらの条件をともに満たす場合(ステップS51:Yes)にはステップS20に進んでSOCmaxを算出し、それ以外の場合(ステップS51:No)には処理を終了する。例えば、時間t3のタイミングを逃してしまった場合、I1〜I3は図7に示すCV充電の期間の傾きがマイナスの直線上に配置され、その場合、I0−I1<Ith1かつI2−I3<Ith1が成立することからステップS20に進んで、SOCmaxが算出される。以上に説明したように、図11に示すフローチャートによれば、時間t3のタイミングの検出を逃してしまった場合であっても、SOCmaxを適切に算出することができる。
In the process shown in FIG. 9, the process proceeds to step S20 to obtain the SOCmax at the timing of time t3 shown in FIG. 7, but it may be assumed that the detection of time t3 is missed. In such a case, for example, the SOCmax can be obtained by the process shown in FIG. In FIG. 11, parts corresponding to those in FIG. In FIG. 11, compared with FIG. 7, the processes of step S50 and step S51 are added. Since other than this is the same as in FIG. 7, the following description will focus on steps S50 and S51. In step S18, the
1 二次電池充電制御装置
10 制御部(求出手段、制御手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e I/F
11 電圧センサ(検出手段)
12 電流センサ(検出手段)
13 温度センサ
14 二次電池
15 放電回路
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
DESCRIPTION OF
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d Communication unit 10e I / F
11 Voltage sensor (detection means)
12 Current sensor (detection means)
13
Claims (5)
前記二次電池を充電するオルタネータと、
前記二次電池の充電率を求出する求出手段と、
前記オルタネータによって前記二次電池を充電する際に、定電流充電から定電圧充電に変化する変化点を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記変化点における充電率を前記求出手段から取得し、この充電率を下回るように、前記オルタネータによる前記二次電池の充電を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする二次電池充電制御装置。 In a secondary battery charging control device that controls charging of a secondary battery mounted on a vehicle,
An alternator for charging the secondary battery;
Obtaining means for obtaining a charging rate of the secondary battery;
When charging the secondary battery by the alternator, detecting means for detecting a change point changing from constant current charging to constant voltage charging;
Control means for controlling charging of the secondary battery by the alternator so as to obtain a charging rate at the change point detected by the detecting means from the finding means and to be lower than the charging rate;
A secondary battery charge control device comprising:
前記制御手段は、検出された変化点に基づいて前記二次電池の充電制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の二次電池充電制御装置。 The change point is detected after the vehicle engine is started,
4. The secondary battery charge control device according to claim 1, wherein the control unit performs charge control of the secondary battery based on the detected change point. 5.
前記二次電池の充電率を求出する求出ステップと、
前記オルタネータによって前記二次電池を充電する際に、一定の電流による充電である定電流充電から、一定の電圧による充電である定電圧充電に変化する変化点を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによって検出された前記変化点における充電率を前記求出ステップから取得し、この充電率を下回るように、前記オルタネータによる前記二次電池の充電を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする二次電池充電制御方法。 In a secondary battery charging control method for controlling charging by an alternator of a secondary battery mounted on a vehicle,
A requesting step for determining a charging rate of the secondary battery;
When charging the secondary battery by the alternator, a detection step of detecting a change point that changes from constant current charging that is charging by a constant current to constant voltage charging that is charging by a constant voltage;
A control step of acquiring the charging rate at the change point detected by the detecting step from the obtaining step and controlling charging of the secondary battery by the alternator so as to be lower than the charging rate;
A secondary battery charge control method comprising:
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