JP6953997B2 - Charge control system and charge control method - Google Patents

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Description

本発明は、ソーラーパネルを用いた充電制御システム及び当該システムで実行される充電制御方法に関する。 The present invention relates to a charge control system using a solar panel and a charge control method executed in the system.

例えば、特許文献1に、ソーラーパネルの発電電力をまず一時蓄電用バッテリーであるソーラーバッテリーへ充電し、その後ソーラーバッテリーに蓄電した電力を用いてメインバッテリーを充電する処理を行うことによって、充電効率を向上させたシステムが開示されている。 For example, in Patent Document 1, charging efficiency is improved by first charging the solar battery, which is a temporary storage battery, with the generated power of the solar panel, and then charging the main battery using the power stored in the solar battery. An improved system is disclosed.

特開2014−007937号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-007937

上記特許文献1に記載されたシステムでは、ソーラーバッテリーの蓄電量(SOC)の変化に応じて、ソーラーバッテリーへの充電とソーラーバッテリーからの放電とを単純に切り替えている。このため、ソーラーパネルの発電電力が大きいときには、システムにおける発電電力の利用効率が低下してしまう場合がある。 In the system described in Patent Document 1, the charging of the solar battery and the discharging from the solar battery are simply switched according to the change in the stored amount (SOC) of the solar battery. Therefore, when the generated power of the solar panel is large, the utilization efficiency of the generated power in the system may decrease.

また、ソーラーバッテリーの充電と放電とを交互に行う処理は、ソーラーバッテリー自体やソーラーパネルとメインバッテリーとを接続するリレー回路の耐久性及び寿命に影響を及ぼす。このため、むやみにバッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を増加させることは、システム上好ましくない。 Further, the process of alternately charging and discharging the solar battery affects the durability and life of the solar battery itself and the relay circuit connecting the solar panel and the main battery. For this reason, it is not preferable in the system to increase the number of processes in which the battery is charged and discharged alternately.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソーラーパネルの発電電力の利用効率低下を抑制しつつ、バッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を低減できる、充電制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a charge control system capable of reducing the number of processes of alternately charging and discharging a battery while suppressing a decrease in utilization efficiency of generated power of a solar panel. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、太陽光で発電するソーラーパネルと、充放電可能な第1バッテリーと、充放電可能な第2バッテリーと、ソーラーパネル、第1バッテリー、及び第2バッテリーと接続され、ソーラーパネルの発電電力を第1バッテリーに充電する処理と第1バッテリーに蓄積された電力を第2バッテリーに間接充電する処理とを第1バッテリーの蓄電量に応じて繰り返し行う第1モード、及びソーラーパネルの発電電力を第2バッテリーに直接充電する第2モードを、少なくともソーラーパネルの発電電力に基づいて切り替える制御部と、を備える、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention includes a solar panel that generates electricity by sunlight, a first battery that can be charged and discharged, a second battery that can be charged and discharged, a solar panel, a first battery, and the like. The process of charging the first battery with the power generated by the solar panel connected to the second battery and the process of indirectly charging the second battery with the power stored in the first battery are repeated according to the amount of electricity stored in the first battery. It is characterized by including a control unit that switches between the first mode to be performed and the second mode for directly charging the generated power of the solar panel to the second battery based on at least the generated power of the solar panel.

上記一態様の制御では、少なくともソーラーパネルの発電電力に基づいて、第1モードと第2モードとを切り替える。これにより、発電電力の利用効率が低いままバッテリー充電が行われてしまうことを防ぐことができる。また、第2モードを実行するので、第1モードによる第1バッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができる。 In the control of the above aspect, the first mode and the second mode are switched at least based on the generated power of the solar panel. As a result, it is possible to prevent the battery from being charged while the utilization efficiency of the generated power is low. Further, since the second mode is executed, the number of times of the process of alternately charging and discharging the first battery in the first mode can be reduced.

この一態様において、制御部は、ソーラーパネルの発電電力がその発電電力の利用効率が相対的に高くなるモードが切り替わる第1閾値を跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミングでモードを切り替えることができる。 In this aspect, when the generated power of the solar panel changes across the first threshold value at which the mode in which the utilization efficiency of the generated power becomes relatively high is switched, the control unit switches the mode at a timing different from that time. Can be done.

上記制御では、ソーラーパネルの発電電力が第1閾値を跨いで変化しても直ぐにモードを切り替えないので、ソーラーパネルの発電電力の瞬間的な変動によって、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうこと(制御チャタリング)を回避することができる。 In the above control, even if the generated power of the solar panel changes across the first threshold value, the mode is not immediately switched. Therefore, the first mode and the second mode are frequently switched due to the momentary fluctuation of the generated power of the solar panel. It is possible to avoid switching (control chattering).

この一態様において、制御部は、第2モードを実行中に、ソーラーパネルの発電電力が第1閾値よりも小さい第2閾値以下になれば、第1モードに切り替えてもよい。 In this aspect, the control unit may switch to the first mode while the second mode is being executed, if the generated power of the solar panel becomes equal to or less than the second threshold value smaller than the first threshold value.

上記制御では、第2閾値を、充電制御システムにおけるソーラーパネルの発電電力利用効率の低下が許容される下限の電力値に設定しておくことで、第2モードを継続して実行することができる。これにより、第1モードによる第1バッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができる。 In the above control, the second mode can be continuously executed by setting the second threshold value to the lower limit power value at which the decrease in the power generation efficiency of the solar panel in the charge control system is allowed. .. This makes it possible to reduce the number of processes for alternately charging and discharging the first battery in the first mode.

このとき、制御部は、ソーラーパネルの発電電力が第1閾値から第2閾値の間にあって第2モードを実行中に、所定の期間における第1閾値を超えた累積発電電力量が、第1閾値を超えない累積発電電力量よりも低下すれば、第1モードに切り替えるようにしてもよい。 At this time, the control unit determines that the cumulative power generation amount exceeding the first threshold value in a predetermined period is the first threshold value while the power generation power of the solar panel is between the first threshold value and the second threshold value and the second mode is being executed. If the cumulative power generation amount does not exceed the above, the mode may be switched to the first mode.

上記制御では、ソーラーパネルの発電電力が下限の電力値に達しなくても、累積発電電力量に基づいてソーラーパネルの発電電力利用効率が著しく低下したと判断されれば、第2モードから第1モードへ充電モードを切り替えることができる。これにより、第1モードによる第1バッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができると共に、発電電力利用効率が低いまま第2モードによる充電処理が行われることを防止できる。 In the above control, even if the generated power of the solar panel does not reach the lower limit power value, if it is determined that the power generation efficiency of the solar panel has significantly decreased based on the cumulative generated power amount, the second mode to the first You can switch the charging mode to mode. As a result, it is possible to reduce the number of processes for alternately charging and discharging the first battery in the first mode, and it is possible to prevent the charging process in the second mode from being performed while the power generation efficiency is low.

また、上記一態様において、制御部は、第1モードを実行中にソーラーパネルの発電電力が第1閾値を超えた場合、モードを切り替えてから所定時間が経過すれば第2モードに切り替えるようにしてもよい。 Further, in the above aspect, when the generated power of the solar panel exceeds the first threshold value while the first mode is being executed, the control unit switches to the second mode when a predetermined time elapses after switching the mode. You may.

上記制御によれば、ソーラーパネルの発電電力が、第1閾値を超えても所定時間が経過するまでは、第1モードを継続して実行することができる。これにより、ソーラーパネルの発電電力の瞬間的な変動によって、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうことを回避することができる。 According to the above control, even if the generated power of the solar panel exceeds the first threshold value, the first mode can be continuously executed until a predetermined time elapses. As a result, it is possible to prevent the first mode and the second mode from being frequently switched due to the momentary fluctuation of the generated power of the solar panel.

また、上記一態様において、制御部は、第2モードに切り替えた場合、ソーラーパネルの発電電力が第1閾値よりも大きい第3閾値を超えていれば、ソーラーパネルの発電電力のうち少なくとも第3閾値の電力分を第2バッテリーに直接充電し、かつ、直接充電しない残りの余剰電力を第1バッテリーに充電してもよい。 Further, in the above aspect, when the control unit switches to the second mode, if the generated power of the solar panel exceeds the third threshold value larger than the first threshold value, at least the third of the generated power of the solar panel. The second battery may be charged directly with the threshold amount of power, and the remaining surplus power that is not directly charged may be charged with the first battery.

上記制御によれば、例えば、第2バッテリーが充電のために最低限必要とする所定の電力値を設定しているような場合、ソーラーパネルの発電電力が所定の電力値(=第3閾値)を上回るときには、第2モードを実行しつつ所定の電力値(第3閾値)を超えた余剰電力分を第1バッテリーに充電する。これにより、余剰電力を廃棄するなど、発電電力の無駄が生じなくなる。 According to the above control, for example, when the second battery sets the minimum required power value for charging, the generated power of the solar panel is the predetermined power value (= third threshold value). When the amount exceeds, the first battery is charged with the surplus power amount exceeding the predetermined power value (third threshold value) while executing the second mode. As a result, there is no waste of generated power such as discarding surplus power.

このとき、制御部は、ソーラーパネルの発電電力が第3閾値を超えていても第1バッテリーの蓄電量が所定の上限値まで上昇した場合には、余剰電力による第1バッテリーの充電を行わないようにすることができる。この制御によって、第1バッテリーが上限値を超えて充電され、過充電状態になってしまうことを回避できる。 At this time, the control unit does not charge the first battery with the surplus power when the stored power of the first battery rises to a predetermined upper limit value even if the generated power of the solar panel exceeds the third threshold value. Can be done. By this control, it is possible to prevent the first battery from being charged beyond the upper limit value and becoming overcharged.

また、上記一態様において、制御部は、第2モードに切り替えた場合、ソーラーパネルの発電電力が第3閾値を超えていなければ、ソーラーパネルの発電電力の全てを第2バッテリーに直接充電し、かつ、第3閾値に満たない不足している電力分を第1バッテリーから第2バッテリーへ充電してもよい。 Further, in the above aspect, when the control unit switches to the second mode, if the generated power of the solar panel does not exceed the third threshold value, the control unit directly charges the second battery with all the generated power of the solar panel. In addition, the second battery may be charged with the insufficient electric power that is less than the third threshold value.

上記制御によれば、例えば、第2バッテリーが充電のために最低限必要とする所定の電力値を設定しているような場合、ソーラーパネルの発電電力が所定の電力値(=第3閾値)を下回るときには、この所定の電力値(第3閾値)に満たない不足電力分を第1バッテリーから持ち出して第2バッテリーに充電することで、第2モードの実行を継続する。これにより、第2モードから直ぐに第1モードに切り替えられしまうことを防ぐことができ、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうことを回避することができる。 According to the above control, for example, when the second battery sets a predetermined minimum power value required for charging, the generated power of the solar panel is a predetermined power value (= third threshold value). When the value falls below the above value, the shortage of power less than the predetermined power value (third threshold value) is taken out from the first battery and charged to the second battery to continue the execution of the second mode. As a result, it is possible to prevent the second mode from being immediately switched to the first mode, and it is possible to prevent the first mode and the second mode from being frequently switched.

このとき、制御部は、ソーラーパネルの発電電力が第3閾値を超えていなくても第1バッテリーの蓄電量が所定の下限値まで低下した場合には、第1モードに切り替えることができる。この制御によって、第1バッテリーが下限値を下回って放電され、過放電状態になってしまうことを回避できる。 At this time, the control unit can switch to the first mode when the amount of electricity stored in the first battery drops to a predetermined lower limit even if the generated power of the solar panel does not exceed the third threshold value. By this control, it is possible to prevent the first battery from being discharged below the lower limit value and becoming an over-discharged state.

また、上述した充電制御システムの制御部が行うそれぞれの処理は、一連の処理手順を与える充電制御方法として捉えることができる。この方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態でコンピュータに導入されてもよい。 Further, each process performed by the control unit of the charge control system described above can be regarded as a charge control method for giving a series of processing procedures. This method is provided in the form of a program that causes a computer to perform a series of processing procedures. The program may be installed in a computer in the form of being recorded on a computer-readable recording medium.

以上述べたように、本発明の充電制御システムによれば、ソーラーパネルの発電電力の利用効率低下を抑制しつつ、バッテリーの充電と放電とを交互に行う処理の回数を低減することができる。 As described above, according to the charge control system of the present invention, it is possible to reduce the number of processes in which the battery is charged and discharged alternately while suppressing the decrease in the utilization efficiency of the generated power of the solar panel.

本発明の一実施形態に係る充電制御システムの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the charge control system which concerns on one Embodiment of this invention. ソーラーパネルの発電電力とシステムの利用効率との関係を示す図Diagram showing the relationship between the power generated by solar panels and the efficiency of system utilization 充電制御部が実行する第1の充電制御の処理手順を説明するフローチャートA flowchart illustrating a first charge control processing procedure executed by the charge control unit. 第1の充電制御におけるモード切り替えタイミングを示す図The figure which shows the mode switching timing in the 1st charge control 第2モードの充電処理における発電電力の変動例を示す図The figure which shows the fluctuation example of the generated power in the charge processing of the 2nd mode 充電制御部が実行する第2の充電制御の処理手順を説明するフローチャートA flowchart illustrating a second charge control processing procedure executed by the charge control unit. 第2の充電制御におけるモード切り替えタイミングを示す図The figure which shows the mode switching timing in the 2nd charge control 第2モードの充電処理における発電電力の変動例を示す図The figure which shows the fluctuation example of the generated power in the charge processing of the 2nd mode

[概要]
本発明のソーラーパネルを用いた充電制御システム及び充電制御方法は、ソーラーパネルの発電電力の大きさに基づいて、システムにおける発電電力の利用効率が相対的に高くなる方の充電モードに切り替えてバッテリーへの充電を実施する。これにより、発電電力の利用効率が低いままバッテリー充電が行われてしまうことを防ぐことができる。
[Overview]
In the charge control system and charge control method using the solar panel of the present invention, the battery is switched to the charge mode in which the utilization efficiency of the generated power in the system is relatively high based on the magnitude of the generated power of the solar panel. Charge the battery. As a result, it is possible to prevent the battery from being charged while the utilization efficiency of the generated power is low.

[システムの構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る充電制御システム1の構成例を示す図である。図1に例示した本充電制御システム1は、ソーラーパネル11と、ソーラーバッテリー12と、駆動用バッテリー13と、充電制御部14と、バッテリー監視部15とを、備えている。図1においては、電力が流れる配線を実線で示し、電力以外の制御信号などが流れる配線を破線で示している。
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a charge control system 1 according to an embodiment of the present invention. The main charge control system 1 illustrated in FIG. 1 includes a solar panel 11, a solar battery 12, a drive battery 13, a charge control unit 14, and a battery monitoring unit 15. In FIG. 1, the wiring through which electric power flows is shown by a solid line, and the wiring through which control signals other than electric power flow is shown by a broken line.

ソーラーパネル11は、太陽光の照射を受けて発電を行う、例えば太陽電池モジュールである。ソーラーパネル11で発電される電力の量は、日射強度に依存する。ソーラーパネル11で発電された電力は、充電制御部14に出力される。このソーラーパネル11は、例えば車両のルーフなどに設置することができる。 The solar panel 11 is, for example, a solar cell module that generates electricity by being irradiated with sunlight. The amount of power generated by the solar panel 11 depends on the intensity of solar radiation. The electric power generated by the solar panel 11 is output to the charge control unit 14. The solar panel 11 can be installed, for example, on the roof of a vehicle.

ソーラーバッテリー12は、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。このソーラーバッテリー12は、ソーラーパネル11の発電電力によって充電可能に、また自らが蓄えている電力を駆動用バッテリー13へ放電可能に、充電制御部14と接続されている。ソーラーバッテリー12は、請求項における「第1バッテリー」に相当する。 The solar battery 12 is a chargeable and dischargeable power storage element such as a lead storage battery or a nickel hydrogen battery. The solar battery 12 is connected to the charge control unit 14 so that it can be charged by the electric power generated by the solar panel 11 and can discharge the electric power stored by itself to the drive battery 13. The solar battery 12 corresponds to the "first battery" in the claims.

駆動用バッテリー13は、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。この駆動用バッテリー13は、ソーラーパネル11の発電電力によって充電可能に、またソーラーバッテリー12の蓄電電力によって充電可能に、充電制御部14と接続されている。駆動用バッテリー13は、図示しない車両を駆動させるための所定の機器と接続されており、当該機器の動作に必要な電源電力を供給する。駆動用バッテリー13は、請求項における「第2バッテリー」に相当する。 The drive battery 13 is a power storage element configured to be rechargeable, such as a lead storage battery or a nickel hydrogen battery. The drive battery 13 is connected to the charge control unit 14 so as to be rechargeable by the generated power of the solar panel 11 and rechargeable by the stored power of the solar battery 12. The drive battery 13 is connected to a predetermined device for driving a vehicle (not shown), and supplies power required for the operation of the device. The drive battery 13 corresponds to the "second battery" in the claims.

バッテリー監視部15は、駆動用バッテリー13の蓄電量(SOC)を監視できるように構成されており、監視の結果を充電制御部14などに通知することを行う。このバッテリー監視部15は、後述する充電制御部14の制御によって駆動用バッテリー13への充電が行われている間だけ、所定のバッテリーから電源が供給され、駆動用バッテリー13の蓄電量(SOC)を監視することができる。 The battery monitoring unit 15 is configured to be able to monitor the stored amount (SOC) of the drive battery 13, and notifies the charge control unit 14 and the like of the monitoring result. The battery monitoring unit 15 is supplied with power from a predetermined battery only while the drive battery 13 is being charged under the control of the charge control unit 14, which will be described later, and the storage amount (SOC) of the drive battery 13 is supplied. Can be monitored.

充電制御部14は、ソーラーパネル11、ソーラーバッテリー12、駆動用バッテリー13、及びバッテリー監視部15と、接続されている。この充電制御部14は、ソーラーバッテリー12の蓄電量(SOC)を監視しており、ソーラーパネル11から入力される発電電力Xの大きさ及びソーラーバッテリー12の蓄電量に基づいて、その発電電力Xを用いた各バッテリーへの充電を制御できるように構成されている。具体的には、少なくともソーラーパネル11の発電電力Xに基づいて、その発電電力Xの利用効率が向上するように第1モードと第2モードとを切り替える。 The charge control unit 14 is connected to the solar panel 11, the solar battery 12, the drive battery 13, and the battery monitoring unit 15. The charge control unit 14 monitors the stored amount (SOC) of the solar battery 12, and based on the magnitude of the generated power X input from the solar panel 11 and the stored amount of the solar battery 12, the generated power X It is configured to be able to control the charging of each battery using. Specifically, the first mode and the second mode are switched so as to improve the utilization efficiency of the generated power X based on at least the generated power X of the solar panel 11.

第1モードによる充電処理とは、ソーラーパネル11の発電電力Xをソーラーバッテリー12に充電する処理Aと、ソーラーパネル11の発電電力Xとソーラーバッテリー12に蓄積された電力とを駆動用バッテリー13に充電する処理Bとを、ソーラーバッテリー12の蓄電量に応じて繰り返し行う処理である。具体的には、ソーラーバッテリー12の蓄電量が所定の上限値に達するまで処理Aが行われ、その後ソーラーバッテリー12の蓄電量が所定の下限値に達するまで処理Bが行われることが、繰り返し実行される。すなわち、この第1モードによる充電処理は、ソーラーパネル11の発電電力Xを、ソーラーバッテリー12を介して駆動用バッテリー13へ間接的に充電する処理である。 The charging process in the first mode is the process A of charging the generated power X of the solar panel 11 to the solar battery 12, and the generated power X of the solar panel 11 and the power stored in the solar battery 12 into the driving battery 13. This is a process in which the charging process B is repeated according to the amount of electricity stored in the solar battery 12. Specifically, the process A is performed until the stored amount of the solar battery 12 reaches a predetermined upper limit value, and then the process B is performed until the stored amount of the solar battery 12 reaches a predetermined lower limit value. Will be done. That is, the charging process in this first mode is a process of indirectly charging the generated power X of the solar panel 11 to the drive battery 13 via the solar battery 12.

一方、第2モードによる充電処理とは、ソーラーパネル11の発電電力Xの全部又は一部を駆動用バッテリー13に直接的に充電する処理である。 On the other hand, the charging process in the second mode is a process of directly charging the drive battery 13 with all or part of the generated power X of the solar panel 11.

充電制御システム1におけるソーラーパネル11の発電電力Xの利用効率は、図2に示すように、所定の閾値α(請求項における「第1閾値」に対応)のポイントにおいて、第1モードによる充電処理と第2モードによる充電処理とで高低関係が切り替わる。従って、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値α以下であれば、第2モードよりも第1モードで充電処理した方が相対的に発電電力利用効率は高くなり、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値αを超えれば、第1モードよりも第2モードで充電処理した方が相対的に発電電力利用効率は高くなる。 As shown in FIG. 2, the utilization efficiency of the generated power X of the solar panel 11 in the charge control system 1 is the charge processing by the first mode at the point of the predetermined threshold value α (corresponding to the “first threshold value” in the claims). The high-low relationship is switched between and the charging process in the second mode. Therefore, if the generated power X of the solar panel 11 is equal to or less than the threshold value α, the power generation efficiency is relatively higher when the charging process is performed in the first mode than in the second mode, and the generated power X of the solar panel 11 is increased. If the threshold value α is exceeded, the power generation efficiency will be relatively higher when the charging process is performed in the second mode than in the first mode.

なお、この閾値αは、充電制御システム1に用いられるDCDCコンバータ(図示せず)による電力消費、充電制御部14とソーラーバッテリー12とを接続する配線による電力損失(配線損失)、ソーラーバッテリー12の充放電効率に基づく電力損失(充放電損失)、及びバッテリー監視部15を作動させるための電源供給による電力損失(電源損失)などに基づいて、求めることが可能である。 The threshold value α is the power consumption by the DCDC converter (not shown) used in the charge control system 1, the power loss (wiring loss) due to the wiring connecting the charge control unit 14 and the solar battery 12, and the solar battery 12. It can be obtained based on the power loss (charge / discharge loss) based on the charge / discharge efficiency, the power loss (power loss) due to the power supply for operating the battery monitoring unit 15, and the like.

この充電制御部14は、例えば、ソーラーECU(Electronic Control Unit)14a及びリレー回路14bを含んで構成される。ソーラーECU14aは、所定の電力変換機能を有しており、ソーラーパネル11の発電電力を所定の電圧に変換(昇圧/降圧)してソーラーバッテリー12の蓄電することが可能であり、またソーラーバッテリー12に蓄電された電力を所定の電圧に変換(昇圧/降圧)して駆動用バッテリー13に放出することが可能である。また、ソーラーECU14aは、第1モードにおける処理Aを行っている間は、リレー回路14bを作動させて、充電制御部14と駆動用バッテリー13との接続を遮断する。なお、リレー回路14bが作動している間は、バッテリー監視部15への電源供給が停止される。 The charge control unit 14 includes, for example, a solar ECU (Electronic Control Unit) 14a and a relay circuit 14b. The solar ECU 14a has a predetermined power conversion function, and can convert (boost / step down) the generated power of the solar panel 11 into a predetermined voltage to store the solar battery 12 and store the solar battery 12. It is possible to convert (boost / step down) the electric power stored in the solar panel into a predetermined voltage and release it to the drive battery 13. Further, the solar ECU 14a operates the relay circuit 14b while performing the process A in the first mode to cut off the connection between the charge control unit 14 and the drive battery 13. While the relay circuit 14b is operating, the power supply to the battery monitoring unit 15 is stopped.

[システムが実行する制御]
次に、図3乃至図8をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る充電制御システム1が実行する充電制御を説明する。
[Controls executed by the system]
Next, the charge control executed by the charge control system 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

<第1の充電制御>
図3は、充電制御システム1の充電制御部14が実行する第1の充電制御の処理手順を説明するフローチャートである。図4は、第1の充電制御における第1モードと第2モードとの間の切り替えタイミングを示す図である。図5は、第2モードの充電処理における発電電力Xの変動例を示す図である。
<First charge control>
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure of the first charge control executed by the charge control unit 14 of the charge control system 1. FIG. 4 is a diagram showing a switching timing between the first mode and the second mode in the first charge control. FIG. 5 is a diagram showing an example of fluctuation of the generated power X in the charging process of the second mode.

図3に示した第1の充電制御は、例えば電源オンなどによって充電制御システム1が稼働すると開始され、例えば電源オフなどによって充電制御システム1が停止するまで繰り返し実行される。 The first charge control shown in FIG. 3 is started when the charge control system 1 is operated by, for example, turning on the power, and is repeatedly executed until the charge control system 1 is stopped by, for example, turning off the power.

ステップS301:今実行されている充電モードが、第1モードであるのか第2モードであるのかが判断される。なお、充電制御システム1が稼働した直後の充電モードは、例えば、第1モード及び第2モードのいずれかを予めデフォルトとして設定しておいてもよいし、稼働直後のソーラーパネル11の発電電力Xに基づいて決定されてもよい。充電モードが第1モードである場合、ステップS302に処理が進む。充電モードが第2モードである場合、ステップS306に処理が進む。 Step S301: It is determined whether the charging mode currently being executed is the first mode or the second mode. As the charging mode immediately after the charge control system 1 is operated, for example, either the first mode or the second mode may be set as the default in advance, or the generated power X of the solar panel 11 immediately after the operation may be set. It may be determined based on. When the charging mode is the first mode, the process proceeds to step S302. When the charging mode is the second mode, the process proceeds to step S306.

ステップS302:ソーラーパネル11の発電電力Xが、その利用効率が第1モードよりも第2モードの方が相対的に高くなる閾値αを越えたか否かが判断される。発電電力Xが閾値αを超えた場合(S302、Yes)、ステップS303に処理が進む。一方、発電電力Xが閾値αを超えない場合(S302、No)、ステップS302の処理が再び判断される。 Step S302: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 exceeds the threshold value α whose utilization efficiency is relatively higher in the second mode than in the first mode. When the generated power X exceeds the threshold value α (S302, Yes), the process proceeds to step S303. On the other hand, when the generated power X does not exceed the threshold value α (S302, No), the process of step S302 is determined again.

ステップS303:前回に第1モードから第2モードへ切り替えてから経過した時間T2が所定時間T1に達したか否かが判断される。この判断は、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値αを跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミング(T2≧T1)でモードを切り替えるために行われる。所定時間T1は、例えば、ソーラーパネル11の発電電力Xに基づいて決定される、第1モードで実行される発電電力Xをソーラーバッテリー12に充電する処理とソーラーバッテリー12に蓄積された電力を駆動用バッテリー13に充電する処理とに必要な時間に設定することができる。 Step S303: It is determined whether or not the time T2 elapsed since the previous switching from the first mode to the second mode has reached the predetermined time T1. This determination is made to switch the mode at a timing (T2 ≧ T1) different from that when the generated power X of the solar panel 11 changes across the threshold value α. The predetermined time T1 drives, for example, a process of charging the solar battery 12 with the generated power X executed in the first mode and driving the power stored in the solar battery 12, which is determined based on the generated power X of the solar panel 11. The time required for the process of charging the solar panel 13 can be set.

経過時間T2が所定時間T1に達した場合(S303、Yes)、ステップS304に処理が進む(図4の処理(1))。一方、経過時間T2が所定時間T1に達していない場合(S303、No)、ステップS302に処理が戻る。 When the elapsed time T2 reaches the predetermined time T1 (S303, Yes), the process proceeds to step S304 (process (1) in FIG. 4). On the other hand, when the elapsed time T2 has not reached the predetermined time T1 (S303, No), the process returns to step S302.

ステップS304:充電モードが第1モードから第2モードへ切り替えられる。これにより、第2モードによる充電処理が実行される。第1の充電制御では、ソーラーパネル11の発電電力Xの全部が駆動用バッテリー13に直接的に充電される。充電モードが切り替えられると、ステップS305に処理が進む。 Step S304: The charging mode is switched from the first mode to the second mode. As a result, the charging process in the second mode is executed. In the first charge control, all of the generated power X of the solar panel 11 is directly charged to the drive battery 13. When the charging mode is switched, the process proceeds to step S305.

ステップS305:これまでの経過時間T2がリセットされて、経過時間T2の計時が新たに開始される。計時が新たに開始されると、充電モードを判断するステップS301に処理が戻る。 Step S305: The elapsed time T2 so far is reset, and the time counting of the elapsed time T2 is newly started. When the timekeeping is newly started, the process returns to step S301 for determining the charging mode.

ステップS306:累積発電電力量S1及びS2の累積が開始される。この累積発電電力量S1は、図5に示すように、ソーラーパネル11の発電電力Xのうち、閾値αを超えた電力分を所定の期間だけ累積的に積分した量である。また、累積発電電力量S2は、図5に示すように、ソーラーパネル11の発電電力Xのうち、閾値α以下の電力分を所定の期間だけ累積的に積分した量である。累積発電電力量の累積が開始されると、ステップS307に処理が進む。 Step S306: Accumulation of cumulative power generation amounts S1 and S2 is started. As shown in FIG. 5, the cumulative power generation amount S1 is the amount of the power generation power X of the solar panel 11 that exceeds the threshold value α and is cumulatively integrated for a predetermined period. Further, as shown in FIG. 5, the cumulative power generation amount S2 is an amount obtained by cumulatively integrating the power portion of the power generation power X of the solar panel 11 that is equal to or less than the threshold value α for a predetermined period. When the accumulation of the cumulative power generation amount is started, the process proceeds to step S307.

ステップS307:ソーラーパネル11の発電電力Xが、その利用効率が第2モードよりも第1モードの方が相対的に高くなる閾値α以下になったか否かが判断される。発電電力Xが閾値α以下になった場合(S307、Yes)、ステップS308に処理が進む。一方、発電電力Xが閾値α以下になっていない場合(S307、No)、ステップS307の処理が再び判断される。 Step S307: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 is equal to or less than the threshold value α whose utilization efficiency is relatively higher in the first mode than in the second mode. When the generated power X becomes equal to or less than the threshold value α (S307, Yes), the process proceeds to step S308. On the other hand, when the generated power X is not equal to or less than the threshold value α (S307, No), the process of step S307 is determined again.

ステップS308:ソーラーパネル11の発電電力Xが、閾値αよりも小さい所定の閾値β(請求項における「第2閾値」に対応)を超えているか否かが判断される。この判断は、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値αを跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミング(X≦β)でモードを切り替えるために行われる。閾値βは、充電制御システム1においてソーラーパネル11の発電電力Xを利用する効率が著しく低下すると判断されるポイントに設定することができる。例えば、ソーラーパネル11の発電電力Xよりもバッテリー監視部15で消費される電力の方が多ければ、発電電力Xを駆動用バッテリー13に充電する利点がないため、このバッテリー監視部15で消費される電力を閾値βと設定してもよい。 Step S308: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 exceeds a predetermined threshold value β (corresponding to the “second threshold value” in the claims) smaller than the threshold value α. This determination is made to switch the mode at a timing (X ≦ β) different from that when the generated power X of the solar panel 11 changes across the threshold value α. The threshold value β can be set at a point where it is determined that the efficiency of using the generated power X of the solar panel 11 in the charge control system 1 is significantly reduced. For example, if the battery monitoring unit 15 consumes more power than the generated power X of the solar panel 11, there is no advantage in charging the driving battery 13 with the generated power X, so that the battery monitoring unit 15 consumes the power. Power may be set as the threshold β.

発電電力Xが閾値βを超えている場合(S308、Yes)、ステップS309に処理が進む(図4の処理(2))。一方、発電電力Xが閾値βを超えていない場合(S308、No)、ステップS310に処理が進む。 When the generated power X exceeds the threshold value β (S308, Yes), the process proceeds to step S309 (process (2) in FIG. 4). On the other hand, when the generated power X does not exceed the threshold value β (S308, No), the process proceeds to step S310.

ステップS309:累積発電電力量S2が累積発電電力量S1を越えたか否かが判断される。この判断も、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値αを跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミング(S2>S1)でモードを切り替えるために行われる。この累積発電電力量S1と累積発電電力量S2とを比較することで、第2モードによる充電処理において利用効率が低下したことを検出することが可能となる。 Step S309: It is determined whether or not the cumulative power generation amount S2 exceeds the cumulative power generation amount S1. This determination is also made to switch the mode at a timing (S2> S1) different from that when the generated power X of the solar panel 11 changes across the threshold value α. By comparing the cumulative power generation amount S1 and the cumulative power generation amount S2, it is possible to detect that the utilization efficiency has decreased in the charging process in the second mode.

累積発電電力量S2が累積発電電力量S1を越えた場合(S309、Yes)、ステップS310に処理が進む(図4の処理(3))。一方、累積発電電力量S2が累積発電電力量S1を越えていない場合(S309、No)、ステップS307に処理が戻る。 When the cumulative power generation amount S2 exceeds the cumulative power generation amount S1 (S309, Yes), the process proceeds to step S310 (process (3) in FIG. 4). On the other hand, when the cumulative power generation amount S2 does not exceed the cumulative power generation amount S1 (S309, No), the process returns to step S307.

ステップS310:充電モードが第2モードから第1モードへ切り替えられる。これにより、第1モードによる充電処理が実行される。第1の充電制御では、ソーラーパネル11の発電電力Xをソーラーバッテリー12に充電する処理Aと、ソーラーパネル11の発電電力Xとソーラーバッテリー12に蓄積された電力とを駆動用バッテリー13に充電する処理Bとが、ソーラーバッテリー12の蓄電量に応じて繰り返し行われる。充電モードが切り替えられると、ステップS311に処理が進む。 Step S310: The charging mode is switched from the second mode to the first mode. As a result, the charging process in the first mode is executed. In the first charge control, the drive battery 13 is charged with the process A of charging the generated power X of the solar panel 11 to the solar battery 12, and the generated power X of the solar panel 11 and the power stored in the solar battery 12. Process B is repeated according to the amount of electricity stored in the solar battery 12. When the charging mode is switched, the process proceeds to step S311.

ステップS311:累積発電電力量S1及びS2がリセットされる。累積発電電力量がリセットされると、充電モードを判断するステップS301に処理が戻る。 Step S311: Cumulative generated power amounts S1 and S2 are reset. When the cumulative power generation amount is reset, the process returns to step S301 for determining the charging mode.

<第2の充電制御>
図6は、充電制御システム1の充電制御部14が実行する第2の充電制御の処理手順を説明するフローチャートである。図7は、第2の充電制御における第1モードと第2モードとの間の切り替えタイミングを示す図である。図8は、第2モードの充電処理における発電電力Xの変動例を示す図である。
<Second charge control>
FIG. 6 is a flowchart illustrating a second charge control processing procedure executed by the charge control unit 14 of the charge control system 1. FIG. 7 is a diagram showing a switching timing between the first mode and the second mode in the second charge control. FIG. 8 is a diagram showing an example of fluctuation of the generated power X in the charging process of the second mode.

図6に示す第2の充電制御は、上述した図3に示す第1の充電制御と比べて、ステップS601〜S607の処理が異なる。以下、この異なる処理を中心に、第2の充電制御を説明する。 The second charge control shown in FIG. 6 is different from the first charge control shown in FIG. 3 described above in the processes of steps S601 to S607. Hereinafter, the second charge control will be described with a focus on this different process.

ステップS301:今実行されている充電モードが、第1モードであるのか第2モードであるのかが判断される。充電モードが第1モードである場合、ステップS601に処理が進む。充電モードが第2モードである場合、ステップS306に処理が進む。 Step S301: It is determined whether the charging mode currently being executed is the first mode or the second mode. When the charging mode is the first mode, the process proceeds to step S601. When the charging mode is the second mode, the process proceeds to step S306.

ステップS601:ソーラーパネル11の発電電力Xが、閾値αよりも大きい所定の閾値γ(請求項における「第3閾値」に対応)を超えているか否かが判断される。この判断は、ソーラーパネル11の発電電力Xが、駆動用バッテリー13において予め設定されている充電に最低限必要な電力値である充電許可電力値を満足するか否かを判断するために行われる。よって、閾値γは、この充電許可電力値に設定することができる。 Step S601: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 exceeds a predetermined threshold value γ (corresponding to the “third threshold value” in the claims) larger than the threshold value α. This determination is made to determine whether or not the generated power X of the solar panel 11 satisfies the charge permitted power value, which is the minimum power value required for charging in the drive battery 13. .. Therefore, the threshold value γ can be set to this charge permitted power value.

発電電力Xが閾値γを超えた場合(S601、Yes)、ステップS303に処理が進む。一方、発電電力Xが閾値γを超えない場合(S601、No)、ステップS601の処理が再び判断される。 When the generated power X exceeds the threshold value γ (S601, Yes), the process proceeds to step S303. On the other hand, when the generated power X does not exceed the threshold value γ (S601, No), the process of step S601 is determined again.

ステップS303:前回に第1モードから第2モードへ切り替えてから経過した時間T2が所定時間T1に達したか否かが判断される。経過時間T2が所定時間T1に達した場合(S303、Yes)、ステップS602に処理が進む。一方、経過時間T2が所定時間T1に達していない場合(S303、No)、ステップS601に処理が戻る。 Step S303: It is determined whether or not the time T2 elapsed since the previous switching from the first mode to the second mode has reached the predetermined time T1. When the elapsed time T2 reaches the predetermined time T1 (S303, Yes), the process proceeds to step S602. On the other hand, when the elapsed time T2 has not reached the predetermined time T1 (S303, No), the process returns to step S601.

ステップS602:充電モードが第1モードから第2モードへ切り替えられる。これにより、第2モードによる充電処理が実行される。第2の充電制御では、ソーラーパネル11の発電電力Xの一部である閾値γまでの電力分が、駆動用バッテリー13に直接的に充電される。充電モードが切り替えられると、ステップS305に処理が進む。 Step S602: The charging mode is switched from the first mode to the second mode. As a result, the charging process in the second mode is executed. In the second charge control, the electric power up to the threshold value γ, which is a part of the generated electric power X of the solar panel 11, is directly charged to the drive battery 13. When the charging mode is switched, the process proceeds to step S305.

ステップS306:累積発電電力量S1及びS2の累積が開始される。累積発電電力量の累積が開始されると、ステップS603に処理が進む。 Step S306: Accumulation of cumulative power generation amounts S1 and S2 is started. When the accumulation of the cumulative power generation amount is started, the process proceeds to step S603.

ステップS603:ソーラーパネル11の発電電力Xが、閾値γ以下か否かが判断される。この判断も、ソーラーパネル11の発電電力Xが、駆動用バッテリー13において予め設定されている充電に最低限必要な充電許可電力値を満足するか否かを判断するために行われる。発電電力Xが閾値γ以下である場合(S603、Yes)、ステップS604に処理が進む(図7の範囲(4))。一方、発電電力Xが閾値γを超える場合(S603、No)、ステップS605に処理が進む(図7の範囲(5))。 Step S603: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 is equal to or less than the threshold value γ. This determination is also made to determine whether or not the generated power X of the solar panel 11 satisfies the minimum charge permitted power value required for charging preset in the drive battery 13. When the generated power X is equal to or less than the threshold value γ (S603, Yes), the process proceeds to step S604 (range (4) in FIG. 7). On the other hand, when the generated power X exceeds the threshold value γ (S603, No), the process proceeds to step S605 (range (5) in FIG. 7).

ステップS604:ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが、所定の下限値Lを超えるか否かが判断される。この判断は、ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが過放電状態に至ってしまうことを回避するために行われる。よって、下限値Lは、過放電状態となる蓄電量に基づいて設定される。蓄電量SBSOCが下限値Lを超える場合(S604、Yes)、ステップS307に処理が進む。一方、蓄電量SBSOCが下限値L以下である場合(S604、No)、ステップS310に処理が進む。 Step S604: It is determined whether or not the stored amount SB SOC of the solar battery 12 exceeds the predetermined lower limit value L. This determination is made in order to prevent the stored amount SB SOC of the solar battery 12 from reaching an over-discharged state. Therefore, the lower limit value L is set based on the amount of electricity stored in the over-discharged state. When the stored amount SB SOC exceeds the lower limit value L (S604, Yes), the process proceeds to step S307. On the other hand, when the stored amount SB SOC is equal to or less than the lower limit value L (S604, No), the process proceeds to step S310.

ステップS307:ソーラーパネル11の発電電力Xが、閾値α以下になったか否かが判断される。発電電力Xが閾値α以下になった場合(S307、Yes)、ステップS308に処理が進む。一方、発電電力Xが閾値αを超えている場合(S307、No)、ステップS607に処理が進む。 Step S307: It is determined whether or not the generated power X of the solar panel 11 is equal to or less than the threshold value α. When the generated power X becomes equal to or less than the threshold value α (S307, Yes), the process proceeds to step S308. On the other hand, when the generated power X exceeds the threshold value α (S307, No), the process proceeds to step S607.

ステップS605:ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが、所定の上限値H未満か否かが判断される。この判断は、ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが過充電状態に至ってしまうことを回避するために行われる。よって、上限値Hは、過充電状態となる蓄電量に基づいて設定される。蓄電量SBSOCが上限値H未満である場合(S605、Yes)、ステップS606に処理が進む。一方、蓄電量SBSOCが上限値H以上である場合(S605、No)、ステップS603に処理が戻る。 Step S605: It is determined whether or not the stored amount SB SOC of the solar battery 12 is less than a predetermined upper limit value H. This determination is made in order to prevent the stored amount SB SOC of the solar battery 12 from reaching an overcharged state. Therefore, the upper limit value H is set based on the amount of electricity stored in the overcharged state. When the stored amount SB SOC is less than the upper limit value H (S605, Yes), the process proceeds to step S606. On the other hand, when the stored amount SB SOC is equal to or higher than the upper limit value H (S605, No), the process returns to step S603.

ステップS606:ソーラーパネル11の発電電力Xのうち、閾値γを超える電力分、すなわち駆動用バッテリー13に直接充電されない残りの余剰電力を、ソーラーバッテリー12に蓄電する処理(余剰分蓄電)が実施される。図8に示すように、発電電力Xが閾値γを超えている「余剰」期間は、余剰電力がソーラーバッテリー12に蓄電されて蓄電量SBSOCが上昇する。余剰分蓄電が実施されると、ステップS603に処理が戻る。 Step S606: Of the generated power X of the solar panel 11, the power exceeding the threshold value γ, that is, the remaining surplus power that is not directly charged to the drive battery 13 is stored in the solar battery 12 (surplus power storage). NS. As shown in FIG. 8, during the “surplus” period in which the generated power X exceeds the threshold value γ, the surplus power is stored in the solar battery 12 and the stored amount SB SOC increases. When the surplus electricity is stored, the process returns to step S603.

ステップS607:閾値γの電力分を満足するために、ソーラーパネル11の発電電力Xで不足している電力分を、ソーラーバッテリー12から放電して駆動用バッテリー13へ充電する処理(不足分充電)が実施される。図8に示すように、発電電力Xが閾値γを下回っている「不足」期間は、ソーラーバッテリー12から駆動用バッテリー13へ電力が持ち出されて蓄電量SBSOCが下降する。不足分充電が実施されると、ステップS603に処理が戻る。 Step S607: A process of discharging the insufficient electric power in the generated electric power X of the solar panel 11 from the solar battery 12 and charging the drive battery 13 in order to satisfy the electric power portion of the threshold value γ (insufficient charge). Is carried out. As shown in FIG. 8, during the “insufficient” period in which the generated power X is below the threshold value γ, power is taken out from the solar battery 12 to the drive battery 13 and the stored amount SB SOC decreases. When the insufficient charge is performed, the process returns to step S603.

<充電制御の変形例>
なお、上記ステップS307、S308、S309、及びS603においては、瞬間的な発電電力Xの変動に伴って充電モードの瞬間的な切り替えが生じないように、所定時間(例えば1分間)の経過を待ってから判断を行うようにしてもよい。
<Modification example of charge control>
In steps S307, S308, S309, and S603, the elapse of a predetermined time (for example, 1 minute) is awaited so that the charging mode is not momentarily switched due to the momentary fluctuation of the generated power X. You may make a decision after that.

また、上記ステップS302、S307、S308、S601、及びS603で比較判断するソーラーパネル11の発電電力Xの大きさは、新たに別途設ける日射強度取得手段で取得するソーラーパネル11が受ける日射強度から求めてもよい。また、上記ステップS302で比較判断する閾値αとステップS307で比較判断する閾値αとを、異なる値に設定してもよい。 Further, the magnitude of the generated power X of the solar panel 11 to be compared and determined in steps S302, S307, S308, S601, and S603 is obtained from the solar radiation intensity received by the solar panel 11 newly provided by the separately provided solar radiation intensity acquisition means. You may. Further, the threshold value α for comparison and judgment in step S302 and the threshold value α for comparison and judgment in step S307 may be set to different values.

また、上記ステップS305で行う経過時間T2のリセット及び再計時の開始は、上記ステップS310で第1モードに切り替えた後に実施してもよい。また、上記ステップS303で行う比較判断では、充電モードの切り替えが経過した時間T2に代えて、充電モードを切り替えた回数を判断基準に用いてもよい。 Further, the reset of the elapsed time T2 and the start of recounting performed in step S305 may be performed after switching to the first mode in step S310. Further, in the comparative determination performed in step S303, the number of times the charging mode is switched may be used as the determination criterion instead of the time T2 at which the charging mode switching has elapsed.

また、上記ステップS308で行う比較判断では、閾値βに代えて、ソーラーパネル11の発電電力Xのある一定時間内の変動量を判断基準に用いてもよい。また、上記ステップS308で行う比較判断では、閾値βに代えて、新たに別途設ける補機バッテリー入出力電流取得手段で取得する補機バッテリーの入出力電流(電力)を判断基準に用いてもよい。 Further, in the comparative determination performed in step S308, instead of the threshold value β, the amount of fluctuation of the generated power X of the solar panel 11 within a certain period of time may be used as the determination criterion. Further, in the comparative determination performed in step S308, instead of the threshold value β, the input / output current (power) of the auxiliary battery acquired by the newly provided auxiliary battery input / output current acquisition means may be used as the determination criterion. ..

また、上記ステップS306及びS309で行う比較判断では、ソーラーパネル11の発電電力Xのうち閾値αを超えた又は以下の電力分を所定の期間だけ累積的に積分した量に代えて、閾値αを超えた又は以下となった期間を累積的に加算した時間を判断基準に用いてもよい。 Further, in the comparative determination performed in steps S306 and S309, the threshold value α is set instead of the amount of the power generation power X of the solar panel 11 that exceeds or is equal to or less than the threshold value and is cumulatively integrated for a predetermined period. The time obtained by accumulating the period exceeding or decreasing may be used as a criterion.

さらには、上記ステップS303、S308、及びS309での比較判断を行わずに、上記ステップS302又はS307で閾値αを超えた又は以下となったことを判断した時点で、あるいは、上記ステップS601で閾値γを超えたことを判断した時点で、直ちに充電モードを切り替えてもよい(上記ステップS304、S602、又はS310)。 Further, at the time when it is determined in step S302 or S307 that the threshold value α has been exceeded or has been exceeded or equal to or less than the threshold value α without performing the comparative determination in steps S303, S308, and S309, or in step S601. When it is determined that the threshold value has been exceeded, the charging mode may be switched immediately (steps S304, S602, or S310 described above).

[本実施形態における作用・効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係る充電制御システム1及びその充電制御方法によれば、少なくともソーラーパネル11の発電電力Xの大きさに基づいて、例えばその発電電力Xの利用効率が向上するように第1モードと第2モードとを切り替える。これにより、発電電力Xの利用効率が低いまま駆動用バッテリー13への充電が行われてしまうことを防ぐことができる。また、第2モードを実行するので、第1モードによるソーラーバッテリー12の充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができる。
[Action / effect in this embodiment]
As described above, according to the charge control system 1 and the charge control method thereof according to the embodiment of the present invention, for example, the utilization efficiency of the generated power X is based on at least the magnitude of the generated power X of the solar panel 11. Switch between the first mode and the second mode to improve. As a result, it is possible to prevent the drive battery 13 from being charged while the utilization efficiency of the generated power X is low. Further, since the second mode is executed, the number of times of processing in which the solar battery 12 is alternately charged and discharged by the first mode can be reduced.

また、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値αを跨いで変化しても直ぐにモードを切り替えないので、ソーラーパネル11の発電電力Xの瞬間的な変動によって、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうこと(制御チャタリング)を回避することができる。 Further, since the mode is not immediately switched even if the generated power X of the solar panel 11 changes across the threshold value α, the first mode and the second mode are frequently performed due to the momentary fluctuation of the generated power X of the solar panel 11. It is possible to avoid switching to (control chattering).

また、閾値βとして充電制御システム1におけるソーラーパネル11の発電電力利用効率の低下が許容される下限の電力値を設定しておけば、利用効率の低下が許される範囲で第2モードを継続して実行することができる。これにより、第1モードによるソーラーバッテリー12の充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができる。 Further, if the lower limit power value at which the decrease in the power generation power utilization efficiency of the solar panel 11 in the charge control system 1 is allowed is set as the threshold value β, the second mode is continued within the range where the decrease in the utilization efficiency is allowed. Can be executed. This makes it possible to reduce the number of processes in which the solar battery 12 is alternately charged and discharged in the first mode.

また、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値βに達しなくても、累積発電電力量S1及びS2に基づいてソーラーパネル11の発電電力利用効率が著しく低下したと判断されれば、第2モードから第1モードへ充電モードを切り替えることができる。これにより、第1モードによるソーラーバッテリー12の充電と放電とを交互に行う処理の回数を減らすことができると共に、発電電力Xの利用効率が低いまま第2モードによる充電処理が行われることを防止できる。 Further, even if the generated power X of the solar panel 11 does not reach the threshold value β, if it is determined that the power generation efficiency of the solar panel 11 is significantly reduced based on the cumulative generated power amounts S1 and S2, the second mode is started. The charging mode can be switched to the first mode. As a result, the number of processes for alternately charging and discharging the solar battery 12 in the first mode can be reduced, and it is possible to prevent the charging process in the second mode from being performed while the utilization efficiency of the generated power X is low. can.

また、ソーラーパネル11の発電電力Xが、閾値αを超えても所定時間T2が経過するまでは、第1モードを継続して実行することができる。これにより、ソーラーパネル11の発電電力Xの瞬間的な変動によって、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうことを回避することができる。 Further, even if the generated power X of the solar panel 11 exceeds the threshold value α, the first mode can be continuously executed until the predetermined time T2 elapses. As a result, it is possible to prevent the first mode and the second mode from being frequently switched due to the momentary fluctuation of the generated power X of the solar panel 11.

また、第2モードに切り替えた場合、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値γを超えていれば、発電電力Xのうち少なくとも閾値γの電力分を駆動用バッテリー13に直接充電し、かつ、直接充電しない残りの余剰電力をソーラーバッテリー12に充電することができる。これにより、例えば、駆動用バッテリー13が充電のために最低限必要とする充電許可電力値(閾値γ)を予め設定しているような場合において、ソーラーパネル11の発電電力Xのうち閾値γを上回る余剰電力分を、廃棄などすることなくソーラーバッテリー12に無駄なく充電することができる。 Further, when the mode is switched to the second mode, if the generated power X of the solar panel 11 exceeds the threshold value γ, at least the power portion of the generated power X having the threshold value γ is directly charged to the drive battery 13 and directly. The remaining uncharged surplus power can be charged to the solar battery 12. As a result, for example, when the drive battery 13 presets the minimum charge permission power value (threshold γ) required for charging, the threshold γ of the generated power X of the solar panel 11 is set. The surplus electric power that exceeds the amount can be charged to the solar battery 12 without waste without wasting it.

このとき、ソーラーバッテリー12が過充電状態になってしまうことを回避するため、ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが所定の上限値Hまで上昇した場合には、余剰電力の充電を行わないようにすることが好ましい。 At this time, in order to prevent the solar battery 12 from being overcharged, when the stored amount SB SOC of the solar battery 12 rises to a predetermined upper limit value H, the surplus power should not be charged. It is preferable to do so.

また、第2モードに切り替えた場合、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値γを超えていなければ、発電電力Xの全部を駆動用バッテリー13に直接充電し、かつ、閾値γに満たない不足電力分をソーラーバッテリー12から駆動用バッテリー13へ充電することができる。これにより、例えば、駆動用バッテリー13が充電許可電力値(閾値γ)を予め設定しているような場合において、ソーラーパネル11の発電電力Xが閾値γに満たない不足電力分をソーラーバッテリー12から持ち出して駆動用バッテリー13に充電することで第2モードを継続して実行できるので、第1モードと第2モードとが頻繁に切り替わってしまうことを回避することができる。 Further, when the mode is switched to the second mode, if the generated power X of the solar panel 11 does not exceed the threshold value γ, the entire generated power X is directly charged to the drive battery 13, and the insufficient power is less than the threshold value γ. Minutes can be charged from the solar battery 12 to the drive battery 13. As a result, for example, when the drive battery 13 has a charge permission power value (threshold γ) set in advance, the insufficient power portion in which the generated power X of the solar panel 11 is less than the threshold γ is reduced from the solar battery 12. Since the second mode can be continuously executed by taking it out and charging the drive battery 13, it is possible to avoid frequent switching between the first mode and the second mode.

このとき、ソーラーバッテリー12が過放電状態になってしまうことを回避するため、ソーラーバッテリー12の蓄電量SBSOCが所定の下限値Lまで低下した場合には、第1モードに切り替えることが好ましい。 At this time, in order to prevent the solar battery 12 from being over-discharged, it is preferable to switch to the first mode when the stored amount SB SOC of the solar battery 12 drops to a predetermined lower limit value L.

本発明は、例えば車両などの、ソーラーパネルの発電電力を利用する充電制御システムに利用可能である。 The present invention can be used in a charge control system that utilizes the generated power of a solar panel, for example, a vehicle.

1 充電制御システム
11 ソーラーパネル
12 ソーラーバッテリー
13 駆動用バッテリー
14 充電制御部
14a ソーラーECU
14b リレー回路
15 バッテリー監視部
1 Charge control system 11 Solar panel 12 Solar battery 13 Drive battery 14 Charge control unit 14a Solar ECU
14b Relay circuit 15 Battery monitoring unit

Claims (7)

太陽光で発電するソーラーパネルと、
充放電可能な第1バッテリーと、
充放電可能な第2バッテリーと、
前記ソーラーパネル、前記第1バッテリー、及び前記第2バッテリーと接続され、前記ソーラーパネルの発電電力を前記第1バッテリーに充電する処理と前記第1バッテリーに蓄積された電力を前記第2バッテリーに間接充電する処理とを前記第1バッテリーの蓄電量に応じて繰り返し行う第1モード、及び前記ソーラーパネルの発電電力を前記第2バッテリーに直接充電する第2モードを、少なくとも前記ソーラーパネルの発電電力に基づいて切り替える制御部と、を備え
前記制御部は、
前記ソーラーパネルの発電電力が当該発電電力の利用効率が相対的に高くなるモードが切り替わる第1閾値を跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミングでモードを切り替えることができ、
前記第2モードを実行中に、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下になれば、前記第1モードに切り替え、
前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値から前記第2閾値の間にあって前記第2モードを実行中に、所定の期間における前記第1閾値を超えた累積発電電力量が前記第1閾値を超えない累積発電電力量よりも低下すれば、前記第1モードに切り替える、
充電制御システム。
Solar panels that generate electricity with sunlight and
The first battery that can be charged and discharged and
A second battery that can be charged and discharged,
A process of charging the first battery with the generated power of the solar panel connected to the solar panel, the first battery, and the second battery, and indirectly charging the power stored in the first battery to the second battery. The first mode in which the charging process is repeated according to the amount of electricity stored in the first battery, and the second mode in which the generated power of the solar panel is directly charged to the second battery are set to at least the generated power of the solar panel. Equipped with a control unit that switches based on
The control unit
When the generated power of the solar panel changes across the first threshold value at which the mode in which the utilization efficiency of the generated power becomes relatively high is switched, the mode can be switched at a timing different from that time.
If the generated power of the solar panel becomes equal to or less than the second threshold value smaller than the first threshold value during the execution of the second mode, the mode is switched to the first mode.
While the generated power of the solar panel is between the first threshold value and the second threshold value and the second mode is being executed, the cumulative generated power amount exceeding the first threshold value in a predetermined period exceeds the first threshold value. If it is lower than the cumulative power generation amount, the mode is switched to the first mode.
Charge control system.
前記制御部は、前記第1モードを実行中に、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値を超えた場合、モードを切り替えてから所定時間が経過すれば前記第2モードに切り替える、
請求項に記載の充電制御システム。
When the generated power of the solar panel exceeds the first threshold value while the first mode is being executed, the control unit switches to the second mode if a predetermined time elapses after switching the mode.
The charge control system according to claim 1.
前記制御部は、前記第2モードに切り替えた場合、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値よりも大きい第3閾値を超えていれば、前記ソーラーパネルの発電電力のうち少なくとも当該第3閾値の電力分を前記第2バッテリーに直接充電し、かつ、当該直接充電しない残りの余剰電力を前記第1バッテリーに充電する、
請求項に記載の充電制御システム。
When the control unit switches to the second mode, if the generated power of the solar panel exceeds a third threshold value larger than the first threshold value, at least the third threshold value of the generated power of the solar panel is exceeded. The second battery is directly charged, and the remaining surplus power that is not directly charged is charged to the first battery.
The charge control system according to claim 2.
前記制御部は、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第3閾値を超えていても前記第1バッテリーの蓄電量が所定の上限値まで上昇すれば、前記余剰電力による前記第1バッテリーの充電を行わない、
請求項に記載の充電制御システム。
Even if the generated power of the solar panel exceeds the third threshold value, the control unit charges the first battery with the surplus power if the stored amount of the first battery rises to a predetermined upper limit value. No,
The charge control system according to claim 3.
前記制御部は、前記第2モードに切り替えた場合、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値よりも大きい第3閾値を超えていなければ、前記ソーラーパネルの発電電力の全部を前記第2バッテリーに直接充電し、かつ、前記第3閾値に満たない不足している電力分を前記第1バッテリーから前記第2バッテリーへ充電する、
請求項に記載の充電制御システム。
When the control unit switches to the second mode, if the generated power of the solar panel does not exceed the third threshold value larger than the first threshold value, the entire generated power of the solar panel is used as the second battery. The first battery charges the second battery with the insufficient electric power that does not meet the third threshold value.
The charge control system according to claim 2.
前記制御部は、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第3閾値を超えていなくても前記第1バッテリーの蓄電量が所定の下限値まで低下すれば、前記第1モードに切り替える、
請求項に記載の充電制御システム。
The control unit switches to the first mode if the amount of electricity stored in the first battery drops to a predetermined lower limit even if the generated power of the solar panel does not exceed the third threshold value.
The charge control system according to claim 5.
太陽光で発電するソーラーパネルの発電電力に基づいてバッテリーへの充電を制御する制御装置が実行する充電制御方法であって、
前記ソーラーパネルの発電電力を充放電可能な第1バッテリーに充電する処理と、前記第1バッテリーに蓄積された電力を充放電可能な第2バッテリーに間接充電する処理とを、前記第1バッテリーの蓄電量に応じて繰り返し行う第1モード、及び前記ソーラーパネルの発電電力を前記第2バッテリーに直接充電する第2モードを有し、
少なくとも前記ソーラーパネルの発電電力に基づいて前記第1モードと前記第2モードとを切り替えるステップを備え
前記ステップでは、
前記ソーラーパネルの発電電力が当該発電電力の利用効率が相対的に高くなるモードが切り替わる第1閾値を跨いで変化したとき、そのときと異なるタイミングでモードを切り替えることができ、
前記第2モードを実行中に、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下になれば、前記第1モードに切り替え、
前記ソーラーパネルの発電電力が前記第1閾値から前記第2閾値の間にあって前記第2モードを実行中に、所定の期間における前記第1閾値を超えた累積発電電力量が前記第1閾値を超えない累積発電電力量よりも低下すれば、前記第1モードに切り替える、
充電制御方法。
It is a charge control method executed by a control device that controls charging of the battery based on the generated power of the solar panel that generates electricity with sunlight.
The process of charging the first battery capable of charging and discharging the generated power of the solar panel and the process of indirectly charging the second battery capable of charging and discharging the power stored in the first battery are performed by the first battery. It has a first mode that repeats according to the amount of electricity stored, and a second mode that directly charges the second battery with the generated power of the solar panel.
A step of switching between the first mode and the second mode based on at least the generated power of the solar panel is provided .
In the above step
When the generated power of the solar panel changes across the first threshold value at which the mode in which the utilization efficiency of the generated power becomes relatively high is switched, the mode can be switched at a timing different from that time.
If the generated power of the solar panel becomes equal to or less than the second threshold value smaller than the first threshold value during the execution of the second mode, the mode is switched to the first mode.
While the generated power of the solar panel is between the first threshold value and the second threshold value and the second mode is being executed, the cumulative generated power amount exceeding the first threshold value in a predetermined period exceeds the first threshold value. If it is lower than the cumulative power generation amount, the mode is switched to the first mode.
Charge control method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103444050B (en) * 2011-03-25 2016-08-10 京瓷株式会社 Electric power management system and electric power management method
JP5673633B2 (en) * 2012-06-01 2015-02-18 株式会社デンソー In-vehicle charging controller
JP5977658B2 (en) * 2012-12-06 2016-08-24 株式会社デンソー Charge control device
DE112013007089T5 (en) * 2013-05-17 2016-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge control device using a vehicle-side solar cell
JP6427826B2 (en) * 2015-02-27 2018-11-28 三菱重工業株式会社 Control device, control method and program
JP6142024B1 (en) * 2016-02-16 2017-06-07 株式会社フジクラ Power storage system and power storage method

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