JP6631174B2 - 充電制御装置 - Google Patents
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Description
本開示の一側面に係る充電制御装置は、N×M個(Nは2以上の整数、Mは1以上の整数)の複数の電池モジュールを含む電池部の接続状態を切り替え可能な切替部と、電池部の蓄電量に基づいて、接続状態を切り替えるように切替部を制御する制御部と、を備える。切替部は、接続状態を、全ての電池モジュールを直列に接続した第1状態と、直列に接続されたM個の電池モジュールをそれぞれ含むN個のグループを並列に接続した第2状態との間で切り替え可能である。制御部は、蓄電量が増加するに従い複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流が小さくなる第1充電方式において、蓄電量が第1接続切替値以上になると、切替部に、接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替えさせる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、第1実施形態に係る充電制御装置を含む給電システムの概略構成を示す図である。図1に示されるように、給電システム1は、充電装置2と、負荷装置3と、二次電池10と、を備えている。二次電池10は、電池部4と、充電制御装置5と、を備えている。給電システム1は、二次電池10(電池部4)の充電時には、充電装置2から電力を受けて二次電池10を充電し、二次電池10の放電時には二次電池10に蓄積されている電力を負荷装置3に供給するシステムである。電気自動車などの移動体の例では、負荷装置3は移動体を駆動するモータ及びインバータであり、充電装置2の一部は地上などの固定側に設置され、充電装置2の他の部分、二次電池10及び負荷装置3は移動体に搭載される。また、携帯機器の例では、負荷装置3は携帯機器自体であり、充電装置2の一部はたとえば机上に設置され、充電装置2の他の部分、二次電池10及び負荷装置3は携帯機器に搭載される。
図6は、第2実施形態に係る充電制御装置を含む給電システムの概略構成を示す図である。図6に示されるように、給電システム1Aは、給電システム1と比較して、二次電池10に代えて二次電池10Aを備える点において主に相違する。二次電池10Aは、二次電池10と比較して、電池部4及び充電制御装置5に代えて電池部4A及び充電制御装置5Aを備える点において相違する。
2 充電装置
3 負荷装置
4、4A 電池部
5、5A 充電制御装置
10、10A 二次電池
21 SOC推定部
22、22A 切替判定部
23、23A 指令値演算部
24 切替指令受信部
41、42、43、44 電池モジュール
51、51A 切替部
52、52A 電池コントローラ(制御部)
Cc 充電切替値
Cth1 接続切替値(第1接続切替値)
Cth2 接続切替値(第2接続切替値)
G1 グループ
G2 グループ
M 負極端子
P 正極端子
SW11、SW12、SW13、SW21、SW22、SW23、SW31、SW32、SW33 スイッチ
Claims (8)
- N×M個(Nは2以上の整数、Mは1以上の整数)の複数の電池モジュールを含む電池部の接続状態を切り替え可能な切替部と、
前記電池部の蓄電量に基づいて、前記接続状態を切り替えるように前記切替部を制御する制御部と、
を備え、
前記切替部は、前記接続状態を、全ての電池モジュールを直列に接続した第1状態と、直列に接続されたM個の電池モジュールをそれぞれ含むN個のグループを並列に接続した第2状態との間で切り替え可能であり、
前記制御部は、前記蓄電量が増加するに従い前記複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流が小さくなる第1充電方式において、前記蓄電量が第1接続切替値以上になると、前記切替部に、前記接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替えさせ、
前記制御部は、前記蓄電量及び前記接続状態に基づいて、前記電池部に供給される充電電流の電流値を指示する電流指令値を、前記充電電流を供給する充電装置に送信し、
前記制御部は、前記蓄電量が充電切替値よりも小さい場合に、前記複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流の電流値を一定とする第2充電方式で前記電池部を充電するように前記電流指令値を前記充電装置に送信し、前記蓄電量が前記充電切替値以上である場合に、前記第1充電方式で前記電池部を充電するように前記電流指令値を前記充電装置に送信し、
前記第1接続切替値は、前記接続状態が前記第1状態から前記第2状態に切り替えられた際の前記電池部のインピーダンスが、前記第2充電方式で前記電池部を充電する際の前記電池部のインピーダンスの範囲内となる蓄電量である、充電制御装置。 - N×M個(Nは2以上の整数、Mは1以上の整数)の複数の電池モジュールを含む電池部の接続状態を切り替え可能な切替部と、
前記電池部の蓄電量に基づいて、前記接続状態を切り替えるように前記切替部を制御する制御部と、
を備え、
前記切替部は、前記接続状態を、全ての電池モジュールを直列に接続した第1状態と、直列に接続されたM個の電池モジュールをそれぞれ含むN個のグループを並列に接続した第2状態との間で切り替え可能であり、
前記制御部は、前記蓄電量が増加するに従い前記複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流が小さくなる第1充電方式において、前記蓄電量が第1接続切替値以上になると、前記切替部に、前記接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替えさせ、
前記制御部は、前記蓄電量及び前記接続状態に基づいて、前記電池部に供給される充電電流の電流値を指示する電流指令値を、前記充電電流を供給する充電装置に送信し、
前記制御部は、前記接続状態が前記第1状態である場合に、前記電池部のインピーダンスを下げるための切替指令を前記充電装置から受信したことに応じて、前記接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替える、充電制御装置。 - N×M個(Nは2以上の整数、Mは1以上の整数)の複数の電池モジュールを含む電池部の接続状態を切り替え可能な切替部と、
前記電池部の蓄電量に基づいて、前記接続状態を切り替えるように前記切替部を制御する制御部と、
を備え、
前記切替部は、前記接続状態を、全ての電池モジュールを直列に接続した第1状態と、直列に接続されたM個の電池モジュールをそれぞれ含むN個のグループを並列に接続した第2状態との間で切り替え可能であり、
前記制御部は、前記蓄電量が増加するに従い前記複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流が小さくなる第1充電方式において、前記蓄電量が第1接続切替値以上になると、前記切替部に、前記接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替えさせ、
前記制御部は、前記蓄電量及び前記接続状態に基づいて、前記電池部に供給される充電電流の電流値を指示する電流指令値を、前記充電電流を供給する充電装置に送信し、
前記制御部は、前記蓄電量と1つの電池モジュールに対して供給すべき電流の電流値であるモジュール充電電流値とを対応付けた特性テーブルを備え、
前記制御部は、前記接続状態が前記第1状態である場合には、前記蓄電量に対応付けられたモジュール充電電流値を前記電流指令値として前記充電装置に送信し、前記接続状態が前記第2状態である場合には、前記蓄電量に対応付けられたモジュール充電電流値のN倍の値を前記電流指令値として前記充電装置に送信する、充電制御装置。 - 前記制御部は、前記蓄電量と1つの電池モジュールに対して供給すべき電流の電流値であるモジュール充電電流値とを対応付けた特性テーブルを備え、
前記制御部は、前記接続状態が前記第1状態である場合には、前記蓄電量に対応付けられたモジュール充電電流値を前記電流指令値として前記充電装置に送信し、前記接続状態が前記第2状態である場合には、前記蓄電量に対応付けられたモジュール充電電流値のN倍の値を前記電流指令値として前記充電装置に送信する、請求項1または請求項2に記載の充電制御装置。 - 前記制御部は、前記蓄電量が充電切替値よりも小さい場合に、前記複数の電池モジュールのそれぞれに供給される電流の電流値を一定とする第2充電方式で前記電池部を充電するように前記電流指令値を前記充電装置に送信し、前記蓄電量が前記充電切替値以上である場合に、前記第1充電方式で前記電池部を充電するように前記電流指令値を前記充電装置に送信する、請求項2または請求項3に記載の充電制御装置。
- 前記第1接続切替値は、前記第2状態での前記電流指令値が、前記第2充電方式における前記充電電流の電流値以下となる蓄電量である、請求項5に記載の充電制御装置。
- 前記制御部は、前記接続状態が前記第1状態である場合に、前記電池部のインピーダンスを下げるための切替指令を前記充電装置から受信したことに応じて、前記接続状態を前記第1状態から前記第2状態に切り替える、請求項1に記載の充電制御装置。
- 前記Mは、N1×M1(N1は2以上の整数、M1は1以上の整数)であり、
前記切替部は、前記接続状態を、直列に接続されたM1個の電池モジュールをそれぞれ含むN×N1個のグループを並列に接続した第3状態にさらに切り替え可能であり、
前記制御部は、前記第1充電方式で前記電池部が充電されている場合に、前記蓄電量が前記第1接続切替値よりも大きい第2接続切替値以上になったことに応じて、前記電池部の接続状態を前記第2状態から前記第3状態に切り替える、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の充電制御装置。
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