JP7360599B2 - 移動体の電源システムの制御方法、移動体の電源システム - Google Patents
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Description
しかしながら、もう一方の蓄電装置が異常になった時点で電流を遮断すると、2つの蓄電装置とも遮断された状態となり、車両への電力供給が途絶える。
従来は全ての蓄電装置(上述した例では2つの蓄電装置)が異常になった場合の制御について十分に検討されていなかった。
この方法では、電流遮断により蓄電装置の安全性を確保する従来の発想を逆にして、全ての蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの電流遮断装置を通電状態にする。少なくとも1つの電流遮断装置を通電状態することで、異常後も、少なくとも1つの蓄電装置は移動体に接続された状態になることから、いずれの蓄電装置も移動体に接続されない場合に比べ、移動体の急な負荷変動に伴う電力供給に備えることが出来る。
この方法では、充電が継続した場合、過充電でない蓄電装置によって受け入れることが出来る。過充電でない蓄電装置によって受け入れることで、過充電の蓄電装置で、充電電流を受ける場合に比べて、蓄電装置が電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が長くなるため、移動体が安全に停止できるまでの時間を確保することが出来る。
この方法では、最後に異常になった蓄電装置の異常が過充電である場合は、最後に異常になった蓄電装置を含む少なくとも2つの蓄電装置の電流遮断装置を通電状態にすることで、過充電後に充電が継続した場合、充電電流を少なくとも2つの蓄電装置で分担して受け入れることが出来る。充電電流を少なくとも2つの蓄電装置で分担して受け入れることで、最後に異常(過充電)になった1つの蓄電装置だけで、充電電流を受ける場合に比べて、各蓄電装置の電圧上昇が遅くなる。そのため、最後に異常(過充電)になった蓄電装置が電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が長くなるため、移動体が安全に停止できるまでの時間を確保することが出来る。
この方法では、少なくとも2つの電流遮断装置を通電状態にすることで、過充電後に充電が継続した場合、充電電流を少なくとも2つの蓄電装置で分担して受け入れることが出来る。充電電流を少なくとも2つの蓄電装置で分担して受け入れることで、1つの蓄電装置だけで、充電電流を受ける場合に比べて、各蓄電装置の電圧上昇が遅くなる。そのため、各蓄電装置が電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が長くなるため、移動体が安全に停止できるまでの時間を確保することが出来る。
(8)電源システムの制御方法は、全ての前記蓄電装置が過充電になった場合、最後に過充電に至った前記蓄電装置以外の前記蓄電装置の前記電流遮断装置を遮断状態から通電状態に切り換え、最後に過充電に至った前記蓄電装置の前記電流遮断装置は通電状態を維持するステップを含んでもよい。
1.車両の電源システム30の説明
図1に示すように、車両10はエンジン駆動車であり、セルモータ等のエンジン始動装置21、電源システム30を備えている。車両10は移動体の一例である。図1は省略してあるが、車両10には、エンジン始動装置21以外に、車両発電機であるオルタネータ23、電気負荷25が搭載されている。電気負荷25は、定格12Vであり、エアコン、オーディオ、カーナビゲーションなどを例示することができる。
電源システム30は、第1蓄電装置50Aと、第2蓄電装置50Bと、車両ECU(電子制御装置:Electronic Control Unit)31と、DC-DCコンバータ35を含んで構成されている。車両ECU31は制御部の一例である。第1蓄電装置50A及び第2蓄電装置50Bは蓄電装置の一例である。
第1管理装置100Aは、第1蓄電装置50Aの状態を監視し、第1蓄電装置50Aに、過充電や過放電などの異常が発生した場合、第1電流遮断装置53Aを遮断状態にして電流を遮断する。電流を遮断することで、第1蓄電装置50Aの安全性を確保することが出来る。
この方法では、第1蓄電装置50Aと第2蓄電装置50Bの双方が過充電である場合、第1電流遮断装置53Aと第2電流遮断装置53Bを通電状態にする。これにより、過充電後も、第1蓄電装置50Aと第2蓄電装置50Bは、車両10との接続を維持するから、車両10の急な負荷変動に伴う電力供給に備えることが出来る。
実施形態1は、第1蓄電装置50Aと第2蓄電装置50Bから車両ECU31に対して蓄電装置50A、50Bの状態に関する情報を送った。車両ECU31にて、2つの蓄電装置50A、50Bの状態を把握し、第1電流遮断装置53A、第2電流遮断装置53Bを遮断状態にするか、通電状態にするかを決定した。
実施形態3の電源システム200は、図9に示すように、第1蓄電装置50Aと、第2蓄電装置50Bと、車両ECU31と、DC-DCコンバータ35を含んで構成されている。第1蓄電装置50Aと第2蓄電装置50Bが、車両ECU31と通信機能を有さない点が、実施形態1、2と相違している。
実施形態4は、過充電後に、各蓄電装置50A、50Bが充電する充電電気量Q[C]に制限を設けている。充電電気量Q[C]は、充電電流I[A]と充電時間t[S]から求めることが出来る。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
このため、一方の蓄電装置50が二次電池62の異常であり、他方の蓄電装置50が管理装置100の異常である場合は、二次電池62の異常である蓄電装置50の電流遮断装置53を遮断状態にし、管理装置100の異常である蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にしてもよい。このようにすると、二次電池62の異常である蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にする場合に比べ、蓄電装置50が完全に使用不能になる可能性を低減できる。
過充電後、充電が継続した場合、過充電である蓄電装置50はそれ以外の異常である蓄電装置50に比べて電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が短い。このため、一方の蓄電装置50が過充電であり、他方の蓄電装置50が過充電以外の異常(過放電、温度異常、管理装置100の異常など)である場合は、過充電である蓄電装置50の電流遮断装置53を遮断状態にし、それ以外の異常である蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にしてもよい。このようにすると、充電が継続した場合、過充電でない蓄電装置50によって受け入れることが出来る。過充電でない蓄電装置50によって受け入れることで、過充電である蓄電装置50で、充電電流を受ける場合に比べて、蓄電装置50が電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が長くなるため、車両10が安全に停止できるまでの時間を確保することが出来る。
このようにすると、過充電後に充電が継続した場合、充電電流を少なくとも2つの蓄電装置50で分担して受け入れることが出来る。充電電流を少なくとも2つの蓄電装置50で分担して受け入れることで、最後に異常(過充電)になった蓄電装置50だけで、充電電流を受ける場合に比べて、各蓄電装置50の電圧上昇が遅くなる。そのため、最後に異常(過充電)になった蓄電装置50が電池性能を失う電圧に到達するまでの時間が長くなるため、車両10が安全に停止できるまでの時間を確保することが出来る。
最後に異常になった蓄電装置50の異常が過充電以外である場合は、例えば最後に異常になった1つの蓄電装置50の電流遮断装置53だけを通電状態にしてもよい。これにより、車両10の急な負荷変動に伴う電力供給に備えることが出来る。あるいは、最後に異常になった蓄電装置50の異常が過充電以外である場合も、最後に異常になった1つの蓄電装置50を含む2以上の電流遮断装置53を通電状態にしてもよい。
蓄電装置50が3つ以上ある場合も、全ての蓄電装置50が異常になった場合は全ての蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にしてもよいし、少なくとも1つの蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にしてもよい。少なくとも1つの蓄電装置50の電流遮断装置53を通電状態にする場合は、通電状態にする蓄電装置50を異常の種類に基づいて決定してもよい。
21...エンジン始動装置(移動体負荷)
23...オルタネータ
25...電気負荷(移動体負荷)
30...電源システム
31...車両ECU(制御部)
35...DC-DCコンバータ
50A、50B...第1蓄電装置(蓄電装置)、第2蓄電装置(蓄電装置)
53A、53B...第1電流遮断装置(電流遮断装置)、第2電流遮断装置(電流遮断装置)
54...電流センサ(管理部)
62...二次電池(蓄電素子)
60A、60B...第1組電池、第2組電池
100A、100B...第1管理装置(管理部)、第2管理装置(管理部)
115...温度センサ(管理部)
Claims (13)
- 移動体の電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置とを備えており、
当該制御方法は、
各前記蓄電装置の異常を検出するステップと、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にするステップと、を含み、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、いずれの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にするかを各前記蓄電装置の異常の種類に基づいて決定する、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
一部の前記蓄電装置が異常である場合、異常になった前記蓄電装置の前記電流遮断装置は遮断状態にし、異常になっていない前記蓄電装置の前記電流遮断装置は通電状態に維持するステップを含む、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
各前記蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を管理する管理部とを備えており、
前記異常の種類には前記蓄電素子の異常と前記管理部の異常とがあり、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、前記蓄電素子の異常である前記蓄電装置の前記電流遮断装置を遮断状態にし、前記管理部の異常である前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にする、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
前記異常は過充電を含み、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、過充電である前記蓄電装置の前記電流遮断装置を遮断状態にし、過充電以外の異常である前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にする、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
前記異常は過充電を含み、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、最後に異常になった前記蓄電装置の異常が過充電である場合は、最後に異常になった前記蓄電装置を含む少なくとも2つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にする、移動体の電源システムの制御方法。 - 移動体の電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置とを備えており、
当該制御方法は、
各前記蓄電装置の異常を検出するステップと、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にするステップと、を含み、
前記異常は過充電であり、
全ての前記蓄電装置が過充電である場合、少なくとも2つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にする、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項6に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
全ての前記蓄電装置が過充電になった場合、最後に過充電に至った前記蓄電装置以外の前記蓄電装置の前記電流遮断装置を遮断状態から通電状態に切り換え、最後に過充電に至った前記蓄電装置の前記電流遮断装置は通電状態を維持するステップを含む、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、前記移動体に停車を要求する警告ステップを含む、移動体の電源システムの制御方法。 - 請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の移動体の電源システムの制御方法であって、
前記移動体の停車後、エンジンが停止した場合、全ての前記蓄電装置の前記電流遮断装置を遮断状態にして全ての前記蓄電装置の使用を禁止するステップを含む、移動体の電源システムの制御方法。 - 移動体の電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置とを備えており、
当該制御方法は、
各前記蓄電装置の異常を検出するステップと、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にするステップと、を含み、
全ての前記蓄電装置が異常になって少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にした後、前記電流遮断装置を通電状態にした前記蓄電装置のうちいずれかの前記蓄電装置の充電電気量が限界電気量を超えた場合、対応する前記電流遮断装置を遮断状態にすることにより、限界電気量を超えた前記蓄電装置の電流を遮断するステップを含む、移動体の電源システムの制御方法。 - 移動体の電源システムであって、
移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、
前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にし、
全ての前記蓄電装置が異常である場合、いずれの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にするかを各前記蓄電装置の異常の種類に基づいて決定する、移動体の電源システム。 - 移動体の電源システムであって、
移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、
前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にし、
前記異常は過充電であり、
全ての前記蓄電装置が過充電である場合、少なくとも2つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にする、移動体の電源システム。 - 移動体の電源システムであって、
移動体負荷に対して接続された複数の蓄電装置であって互いに並列に接続されている複数の蓄電装置と、
前記蓄電装置毎に設けられており、当該蓄電装置の電流を遮断する電流遮断装置と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、全ての前記蓄電装置が異常である場合、少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にし、
全ての前記蓄電装置が異常になって少なくとも1つの前記蓄電装置の前記電流遮断装置を通電状態にした後、前記電流遮断装置を通電状態にした前記蓄電装置のうちいずれかの前記蓄電装置の充電電気量が限界電気量を超えた場合、対応する前記電流遮断装置を遮断状態にすることにより、限界電気量を超えた前記蓄電装置の電流を遮断する、移動体の電源システム。
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JP2016086506A (ja) | 2014-10-24 | 2016-05-19 | 株式会社豊田自動織機 | 電池監視装置及び方法 |
JP2017200272A (ja) | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 株式会社Gsユアサ | 電力管理システム、電池管理装置、バッテリ装置および車両の電力管理方法 |
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JP2017200272A (ja) | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 株式会社Gsユアサ | 電力管理システム、電池管理装置、バッテリ装置および車両の電力管理方法 |
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