JP6158121B2 - 充電制御装置及び充電制御装置の制御方法 - Google Patents
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Description
このような状況下で、バッテリの残量不足の不安などを解消して、より利便性の高いシステムが望まれている。
例えば、電気自動車のバッテリ残量を考慮して、電気自動車の利用ユーザが希望時刻に指定場所に到着できるかを判断し、到着できない場合は公共交通機関による経路を含む代替経路を案内することが可能なナビゲーションを提供する手法が提案されている。
そして、情報取得部は、蓄電池の状態情報及び移動体の運行情報を取得する。
制御部は、状態情報及び運行情報に対応する所定の充電制御パターンにより蓄電池の充電を制御する。
ここで、充電制御パターンは、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記蓄電池に許容される最高電力で充電する高電力充電制御パターン、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記最高電力よりも低い電力で充電を行う第1低電力充電制御パターン、及び、前記最高電力より低く、前記第1低電力充電時の電力よりも高い電力で急速充電を行う第2低電力充電制御パターン、を含み、前記蓄電池の状態情報は、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の電圧を含んでいる。
これにより、制御部は、次の運行開始時刻までの時間が所定時間以上である場合に、蓄電池の状態情報に基づいて高電力充電制御パターンあるいは第1低電力充電制御パターンを充電制御パターンとして設定し、次の運行開始時刻までの時間が所定時間未満である場合に、第2低電力充電制御パターンを充電制御パターンとして設定し、蓄電池の温度が所定基準温度より低く、かつ、蓄電池の電圧が所定基準電圧より低い場合に、高電力充電制御パターンを充電制御パターンとして設定し、蓄電池の温度が所定基準温度以上、あるいは、蓄電池の電圧が所定基準電圧以上である場合に、第1低電力充電制御パターンを充電制御パターンとして設定する。
図1は、実施形態の充電制御装置を備えた充電システムの概要構成ブロック図である。
充電システム10は、大別すると蓄電池を搭載した電気自動車である電気バス11と、商用交流電源12からの電力供給を受けて電気バス11に蓄電電力を供給する充電制御装置として機能する充給電装置13と、通信ネットワーク14を介して充給電装置13を制御する情報収集中央装置15と、を備えている。
上記構成において、充給電装置13は、バスの営業所、車庫あるいはターミナル停留所等の電気バス11が充電のためにある程度の時間駐車可能な施設に設置されている。
電気バス11が充給電装置13の設置されている場所に到着し、所定の充電位置に駐車すると、コネクタ29及びコネクタ35が自動あるいは手動により接続される。
これと並行して、環境情報収集部37は、収集した直流電流検出信号Scdc及び直流電圧検出信号Svdcに基づく充給電状態情報を、情報通信部34を介して情報収集中央装置15に通知(送信)する。
これにより、充給電装置13の情報通信部は、送信された運行計画情報を受信し、制御部36に出力する。
ここで、運行計画を実行するのに十分であるとは、充電制御としては最適な制御ではないかも知れないが、当該電気バスが現在充電を行っている充給電装置13から次回の運行で次の充給電装置13に確実に到達できるための充電を行うという意味である。詳細については後述する。
この電気バス11の運行中、電気バス11の電流計23は、蓄電池21の入出力電流を検出し電流検出信号Scを車両情報収集記憶装置27に所定の検出タイミング毎に出力する。
また、第1温度計25は、蓄電池21の温度を検出し第1温度検出信号St1を所定の検出タイミング毎に車両情報収集記憶装置27に出力する。
これらの結果、車両情報収集記憶装置27は、入力された電流検出信号Sc、電圧検出信号Sv、第1温度検出信号St1及び第2温度検出信号St2に基づく電流データDi、電圧データDv、第1温度データDt1及び第2温度データDt2を時系列で記憶する。
これにより、制御部36は、情報通信部34は、通知された蓄電池21の蓄電状態を通信ネットワークを介して情報収集中央装置15に通知する。
図2は、充電制御パターンの説明図である。
上述したように、本実施形態においては、充電制御パターンとして、高電力充電制御パターンHPC、第1低電力充電制御パターンLPC1及び第2低電力充電制御パターンLPC2の3種類が存在している。
この第2低電力充電制御パターンLPC2においては、図2の中央部に示すように、高電力充電制御パターンHPCと第1低電力充電制御パターンLPC1の中間の電力量で充電が行われ、蓄電池21への充電時の負担が第1低電力充電制御パターンLPC1よりも高いものの、単位時間当たりの充電電力を高くすることができ、次の運行に必要な電力を短時間で充電することができるようになっている。
電気バス11の運行計画情報を受信した制御部36は、充電制御を開始し、当該電気バス11の次の運行開始時刻(予定時刻)までの時間が所定時間(本実施形態では、10分)以上であるか否かを判別する(ステップS11)。
具体的には、制御部36は、駆動制御部28から通知された蓄電池21の電圧、電流及び温度並びに蓄電池21の周囲温度に基づいて、蓄電池21のSOCを推定する等を行う。
上述したように、蓄電池21のSOCを推定するに際しては、電気バス11に運行状況がほぼ一定の場合には、過去の運行状況に基づいて、各充電地点(充給電装置13の設置地点=A、B、C、……)における蓄電池21のSOCは、ほぼ一定となるので、図4に示す充電地点における蓄電池のSOCの履歴情報テーブルを参照するようにすることも可能である。
これに伴い、電流計32は、交流直流変換部31が出力した直流電力の電流を検出し、直流電流検出信号Scdcを環境情報収集部37に出力する。
環境情報収集部37は、収集した直流電流検出信号Scdc及び直流電圧検出信号Svdcに基づく充給電状態情報を生成し、情報通信部34に出力する。
情報通信部34は、通信ネットワーク14を介して充給電状態情報を情報収集中央装置15に通知(送信)する。
これにより、環境情報収集部37は、収集した直流電流検出信号Scdc及び直流電圧検出信号Svdcに基づく充給電状態情報を生成し、情報通信部34に出力する。
情報通信部34は、通信ネットワーク14を介して充給電状態情報を情報収集中央装置15に通知(送信)する。
ステップS16の判別において、継続して充電が可能である場合には(ステップS16;Yes)、制御部36は、再び処理をステップS11に移行して、以下、同様の処理を行う。
一方、ステップS16の判別において、継続して充電が可能ではない場合には(ステップS16;No)、制御部36は、充電を終了する。
そして、制御部36は、充電終了後に、通信ネットワーク14を介して情報記憶部42における充電情報を更新するように通知を行う。
これにより、環境情報収集部37は、収集した直流電流検出信号Scdc及び直流電圧検出信号Svdcに基づく充給電状態情報を生成し、情報通信部34に出力する。
情報通信部34は、通信ネットワーク14を介して充給電状態情報を情報収集中央装置15に通知(送信)する。
そして、制御部36は、充電終了後に、通信ネットワーク14を介して情報記憶部42における充電情報を更新するように通知を行う。
電気バス11は、この日に、6回運行状態に移行している(=運行状態DR1〜DR6)。
そして、これらの運行状態DR1〜DR6の間に、5回充電状態に移行している(=充電状態CG1〜CG5)。
そして、第6回目の運行状態DR6の完了後は、電気バス11は、車庫に入れられて、蓄電池21は、充電は行われておらず、運行状態DR6の完了後の充電状態を維持している。
以上の説明のように、本実施形態によれば、運行状況などの外的要因及びバッテリの置かれた環境条件等も加味して、最適な充電管理を行うことができる。
以上の説明においては、次の運行開始時刻までの時間が所定時間以上ある場合には、高電力充電制御パターンHPCあるいは第1低電力充電制御パターンLPC1のいずれかの充電制御パターンを用いていたが、図6に示すように、次の運行開始時刻までの時間が所定時間以上ある場合には、高電力充電制御パターンHPCを採用し、次の運行開始時刻までの時間が所定時間未満である場合には、上述した第2低電力充電制御パターンLPC2を採用するように構成することも可能である。
これに伴い、電流計32は、交流直流変換部31が出力した直流電力の電流を検出し、直流電流検出信号Scdcを環境情報収集部37に出力する。
環境情報収集部37は、収集した直流電流検出信号Scdc及び直流電圧検出信号Svdcに基づく充給電状態情報を生成し、情報通信部34に出力する。
このような実施形態の変形例の構成を採ることにより、より制御を容易とすることができる。
11 電気バス
12 商用交流電源
13 充給電装置
14 通信ネットワーク
15 情報収集中央装置
21 蓄電池
22 送受電部
23 電流計
24 電圧計
25 第1温度計
26 第2温度計
26 第1温度計
27 駆動制御部
27 車両情報収集記憶装置
28 駆動制御部
31 交流直流変換部
32 電流計
33 電圧計
34 情報通信部
36 制御部
37 環境情報収集部
38 送受電部
41 情報収集制御部
42 情報記憶部
HPC 高電力充電制御パターン
LPC1 第1低電力充電制御パターン
LPC2 第2低電力充電制御パターン
Claims (4)
- 移動体の駆動用の電力を供給する蓄電池の充電制御を行う充電制御装置であって、
前記蓄電池の状態情報及び前記移動体の運行情報を取得する情報取得部と、
前記状態情報及び前記運行情報に対応する所定の充電制御パターンにより前記蓄電池の充電を制御する制御部と、を備え、
前記充電制御パターンは、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記蓄電池に許容される最高電力で充電する高電力充電制御パターン、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記最高電力よりも低い電力で充電を行う第1低電力充電制御パターン、及び、前記最高電力より低く、前記第1低電力充電時の電力よりも高い電力で急速充電を行う第2低電力充電制御パターン、を含み、
前記蓄電池の状態情報は、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の電圧を含み、
前記制御部は、次の運行開始時刻までの時間が所定時間以上である場合に、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記高電力充電制御パターンあるいは前記第1低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記次の運行開始時刻までの時間が所定時間未満である場合に、前記第2低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記蓄電池の温度が所定基準温度より低く、かつ、前記蓄電池の電圧が所定基準電圧より低い場合に、前記高電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記蓄電池の温度が所定基準温度以上、あるいは、前記蓄電池の電圧が所定基準電圧以上である場合に、前記第1低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定する、
充電制御装置。 - 前記制御部は、前記運行情報に基づいて、次の運行開始までの時間が所定時間以上あるか否かに基づいて、前記充電制御パターンを設定する、
請求項1記載の充電制御装置。 - 前記制御部は、前記運行情報及び充電場所に対応する前記蓄電池の充電状態の履歴に基づいて、充電電力量を算出する、
請求項1又は請求項2記載の充電制御装置。 - 移動体の駆動用の電力を供給する蓄電池の充電制御を行う充電制御装置で実行される充電制御装置の制御方法であって、
前記蓄電池の充電制御のパターンは、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記蓄電池に許容される最高電力で充電する高電力充電制御パターン、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記最高電力よりも低い電力で充電を行う第1低電力充電制御パターン、及び、前記最高電力より低く、前記第1低電力充電時の電力よりも高い電力で急速充電を行う第2低電力充電制御パターン、を含み、
前記蓄電池の状態情報は、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の電圧を含み、
前記蓄電池の状態情報及び前記移動体の運行情報を取得する過程と、
前記状態情報及び前記運行情報に対応する所定の充電制御パターンにより前記蓄電池の充電を制御する過程と、
を備え、
前記蓄電池の充電を制御する過程において、次の運行開始時刻までの時間が所定時間以上である場合に、前記蓄電池の状態情報に基づいて前記高電力充電制御パターンあるいは前記第1低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記次の運行開始時刻までの時間が所定時間未満である場合に、前記第2低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記蓄電池の温度が所定基準温度より低く、かつ、前記蓄電池の電圧が所定基準電圧より低い場合に、前記高電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定し、
前記蓄電池の温度が所定基準温度以上、あるいは、前記蓄電池の電圧が所定基準電圧以上である場合に、前記第1低電力充電制御パターンを前記充電制御パターンとして設定する、
充電制御装置の制御方法。
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