JP7438844B2 - Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program - Google Patents
Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7438844B2 JP7438844B2 JP2020079675A JP2020079675A JP7438844B2 JP 7438844 B2 JP7438844 B2 JP 7438844B2 JP 2020079675 A JP2020079675 A JP 2020079675A JP 2020079675 A JP2020079675 A JP 2020079675A JP 7438844 B2 JP7438844 B2 JP 7438844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- power
- charging
- external device
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 84
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 95
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 85
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 60
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 37
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
本発明は、マルチバッテリ装置、マルチバッテリシステム、マルチバッテリ制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a multi-battery device, a multi-battery system, a multi-battery control method, and a program.
従来から、低容量であるが高出力である二次電池(以下、「出力型バッテリ」という)と、低出力であるが高容量である二次電池(以下、「容量型バッテリ」という)というような異なる2種類の二次電池(バッテリ)を組み合わせたバッテリシステムが実用化されている。従来のバッテリシステムは、例えば、自然エネルギーを利用した発電システムなどにおいて発電した電力を蓄電する蓄電装置として実現されている。このようなバッテリシステムにおいて、出力型バッテリと容量型バッテリとを連携させる方法に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1~3参照)。 Conventionally, there have been two types of secondary batteries: low capacity but high output secondary batteries (hereinafter referred to as "output type batteries") and low output but high capacity secondary batteries (hereinafter referred to as "capacity type batteries"). A battery system that combines two different types of secondary batteries (batteries) has been put into practical use. A conventional battery system is realized, for example, as a power storage device that stores power generated in a power generation system using natural energy. In such a battery system, techniques related to a method of linking an output type battery and a capacity type battery have been disclosed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
近年では、このようなバッテリシステムを、例えば、EV(Electric Vehicle:電気自動車)やHEV(Hybrid Electric Vehicle:ハイブリッド電気自動車)など、少なくとも、バッテリ(二次電池)により供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する車両への搭載が検討されている。この場合、例えば、出力型バッテリを、車両に着脱することができる構成にした着脱式バッテリとして使用し、容量型バッテリを、車両に着脱することができない構成の据付式バッテリとして使用することが考えられる。 In recent years, such battery systems have been used in vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and HEVs (Hybrid Electric Vehicles) that are driven by at least electric power supplied by batteries (secondary batteries). Installation in vehicles that run using electric motors is being considered. In this case, for example, it is possible to use the output type battery as a removable battery that can be attached to and removed from the vehicle, and the capacity type battery as a stationary battery that cannot be attached to or removed from the vehicle. It will be done.
しかしながら、従来の技術では、出力型バッテリと容量型バッテリとを組み合わせたバッテリシステムを好適に制御することに関しての十分な検討がなされていない。 However, in the conventional technology, sufficient consideration has not been made regarding suitable control of a battery system that combines an output type battery and a capacity type battery.
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、出力型バッテリと容量型バッテリとを組み合わせたバッテリシステムを好適に制御することができるマルチバッテリ装置、マルチバッテリシステム、マルチバッテリ制御方法、およびプログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made based on the above-mentioned problem recognition, and provides a multi-battery device, a multi-battery system, and a multi-battery control method that can suitably control a battery system that combines an output type battery and a capacity type battery. , and programs.
この発明に係るマルチバッテリ装置、マルチバッテリシステム、マルチバッテリ制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係るマルチバッテリ装置は、第1バッテリと、前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリと、前記第1バッテリの状態を検出する第1センサと、前記第2バッテリの状態を検出する第2センサと、前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える制御部と、を備えるマルチバッテリ装置である。
A multi-battery device, a multi-battery system, a multi-battery control method, and a program according to the present invention employ the following configuration.
(1): A multi-battery device according to one aspect of the present invention includes a first battery, a second battery having a higher capacity and lower output than the first battery, and a first battery that detects the state of the first battery. a second sensor for detecting a state of the second battery; and an external device from each of the first battery and the second battery depending on the state of the first battery and the state of the second battery. The multi-battery device includes a control unit that switches between supplying power to the first battery and charging the first battery and the second battery with power supplied from an external device.
(2):上記(1)の態様において、前記制御部は、前記第2バッテリにおける放電制限ラインと充電制限ラインとを取得し、前記第2センサの出力に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させるものである。 (2): In the aspect of (1) above, the control unit obtains a discharge limit line and a charge limit line in the second battery, and the control unit obtains a discharge limit line and a charge limit line in the second battery, and Calculate the actual power that is the amount of discharge or charge per unit time, and if the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switch the battery that supplies power to the external device from the second battery to the first battery. , charging the second battery with power supplied from an external device, and switching the battery supplying power to the external device from the first battery to the second battery when the actual power is not less than the charging limit line; , the first battery is charged with power supplied from an external device.
(3):上記(1)の態様において、前記第2センサは、電圧値、電流値、および温度を検出し、前記制御部は、前記電圧値および前記電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、前記充電率および前記温度に基づいて前記第2バッテリの放電制限ラインと充電制限ラインとを算出し、前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させるものである。 (3): In the aspect of (1) above, the second sensor detects a voltage value, a current value, and a temperature, and the control unit detects the second sensor based on the voltage value and the current value. Calculate the actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the battery, calculate the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value, and calculate the charging rate of the second battery based on the charging rate and the temperature. calculating a discharge limit line and a charge limit line of a second battery, and when the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery; charging the second battery with power supplied from an external device, and when the actual power is not less than the charging limit line, switching the battery that supplies power to the external device from the first battery to the second battery; The first battery is charged with power supplied from an external device.
(4):上記(1)の態様において、前記第2センサは、電圧値および電流値を検出し、前記制御部は、前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、前記充電率が第1閾値から第2閾値までの間の範囲内である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリとし、前記充電率が前記第1閾値以下である場合に、外部装置から供給された電力を前記第2バッテリに充電させ、前記充電率が前記第1閾値を超える場合に、外部装置から供給された電力を前記第1バッテリに充電させるものである。 (4): In the aspect of (1) above, the second sensor detects a voltage value and a current value, and the control unit controls the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value. and when the charging rate is within a range between a first threshold value and a second threshold value, the battery that supplies power to the external device is set as the second battery, and the charging rate is less than or equal to the first threshold value. In this case, the second battery is charged with power supplied from an external device, and when the charging rate exceeds the first threshold, the first battery is charged with power supplied from the external device. .
(5):上記(4)の態様において、前記制御部は、前記電圧値が第3閾値から第4閾値までの間の範囲内である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリとし、前記電圧値が前記第3閾値以下である場合に、外部装置から供給された電力を前記第2バッテリに充電させ、前記電圧値が前記第3閾値を超える場合に、外部装置から供給された電力を前記第1バッテリに充電させるものである。 (5): In the aspect of (4) above, when the voltage value is within a range from a third threshold value to a fourth threshold value, the control unit causes the battery to supply power to an external device to a battery; when the voltage value is below the third threshold, the second battery is charged with power supplied from an external device; and when the voltage value exceeds the third threshold, the second battery is supplied with power from the external device; The first battery is charged with the generated power.
(6):上記(1)の態様において、前記第2センサは、温度を検出し、前記制御部は、前記温度が第5閾値以下である場合に、前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせるものである。 (6): In the aspect of (1) above, the second sensor detects temperature, and when the temperature is less than or equal to a fifth threshold, the control unit controls whether the second battery and the first battery are connected to each other. This allows charging and discharging to occur between the two.
(7):上記(6)の態様において、前記制御部は、前記温度が前記第5閾値以下であり、且つ前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせたことによる前記第2バッテリの温度上昇が基準値以下である場合に、少なくとも前記第2バッテリを保温させるヒーターを作動させるものである。 (7): In the aspect of (6) above, the control unit may cause the temperature to be equal to or lower than the fifth threshold, and to cause charging and discharging to occur between the second battery and the first battery. When the temperature rise of the second battery is below a reference value, a heater for keeping at least the second battery warm is activated.
(8):上記(6)または(7)の態様において、前記第1センサは、温度を検出し、前記制御部は、前記第1バッテリの温度が第6閾値以下である場合に、前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせるものである。 (8): In the aspect of (6) or (7) above, the first sensor detects temperature, and when the temperature of the first battery is equal to or lower than a sixth threshold, the first sensor detects the temperature. The second battery is charged and discharged between the second battery and the first battery.
(9):上記(1)の態様において、前記第2センサは、電圧値および電流値を検出し、前記制御部は、前記電圧値および前記電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、前記充電率が目標の充電率の範囲内で、前記実電力が第7閾値未満となるように、前記第2バッテリへの外部装置から供給された電力の充電、或いは前記第2バッテリからの外部装置への電力供給を制御するものである。 (9): In the aspect of (1) above, the second sensor detects a voltage value and a current value, and the control unit detects a unit of the second battery based on the voltage value and the current value. Calculate the actual power that is the amount of discharge or charge per hour, calculate the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value, and if the charging rate is within a target charging rate, Charging of the second battery with power supplied from an external device or power supply from the second battery to the external device is controlled so that the actual power is less than a seventh threshold.
(10):上記(9)の態様において、前記制御部は、前記充電率が目標の充電率の範囲内ではない場合において、前記目標の充電率を高くする場合でも、前記実電力を前記第7閾値未満に維持させるものである。 (10): In the aspect of (9) above, when the charging rate is not within the range of the target charging rate, the control unit may adjust the actual power to the target charging rate even when increasing the target charging rate. 7 threshold.
(11):上記(1)の態様において、前記第1センサは、充電時と放電時とにおける電圧値および電流値を検出し、前記制御部は、前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第1バッテリの充電時電力と放電時電力とを算出し、前記充電時電力と前記放電時電力とに基づいて前記第1バッテリの劣化量を算出し、算出した前記劣化量が第8閾値以下である場合に、前記第1バッテリの交換を提案するものである。 (11): In the aspect of (1) above, the first sensor detects a voltage value and a current value during charging and discharging, and the control unit detects the voltage value and the current value based on the voltage value and the current value. Calculate the charging power and discharging power of a first battery, calculate the amount of deterioration of the first battery based on the charging power and the discharging power, and the calculated deterioration amount is equal to or lower than an eighth threshold. In this case, it is proposed that the first battery be replaced.
(12):この発明の一態様に係るマルチバッテリシステムは、上記(1)から(11)のうちいずれか一態様の複数のマルチバッテリ装置と、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備えるバッテリの状態を管理するバッテリ管理サーバ装置と、を備え、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える前記第2センサは、対応する前記第2バッテリの電圧値および電流値を検出し、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える制御部は、対応する前記電圧値および前記電流値に基づいて対応する前記第2バッテリの充電率を算出し、算出した前記充電率の情報を前記バッテリ管理サーバ装置に送信し、前記バッテリ管理サーバ装置は、それぞれの前記第2バッテリの前記充電率に基づいて、異なるマルチバッテリ装置の間で前記第2バッテリの電力を伝送させる、マルチバッテリシステムである。 (12): A multi-battery system according to one aspect of the present invention includes a plurality of multi-battery devices according to any one of (1) to (11) above, and a state of a battery included in each of the multi-battery devices. and a battery management server device for managing the battery, wherein the second sensor included in each of the multi-battery devices detects the voltage value and current value of the corresponding second battery, and controls the battery management server device provided in each of the multi-battery devices. The unit calculates a charging rate of the corresponding second battery based on the corresponding voltage value and the current value, transmits information on the calculated charging rate to the battery management server device, and transmits information on the calculated charging rate to the battery management server device. is a multi-battery system in which power of the second battery is transferred between different multi-battery devices based on the charging rate of each of the second batteries.
(13):この発明の一態様に係るマルチバッテリシステムは、上記(1)から(11)のうちいずれか一態様の複数のマルチバッテリ装置と、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備えるバッテリの状態を管理するバッテリ管理サーバ装置と、を備え、それぞれの前記マルチバッテリ装置は、複数の前記第1バッテリと、複数の前記第2バッテリとを備え、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える前記第1センサは、対応する前記第1バッテリの充電時と放電時とにおける電圧値および電流値を検出し、それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える制御部は、対応する前記電圧値および前記電流値に基づいて対応する前記第1バッテリの充電時電力と放電時電力とを算出し、前記充電時電力と前記放電時電力とに基づいて前記第1バッテリの劣化量を算出し、算出した前記劣化量の情報を前記バッテリ管理サーバ装置に送信し、前記バッテリ管理サーバ装置は、それぞれの前記第1バッテリの前記劣化量に基づいて、前記第1バッテリの交換を提案する、マルチバッテリシステムである。 (13): A multi-battery system according to one aspect of the present invention includes a plurality of multi-battery devices according to any one of (1) to (11) above, and a state of a battery included in each of the multi-battery devices. a battery management server device for managing the battery, each of the multi-battery devices includes a plurality of the first batteries and a plurality of the second batteries, and the first sensor of each of the multi-battery devices includes: , detects the voltage value and current value of the corresponding first battery during charging and discharging, and the control unit included in each of the multi-battery devices takes a corresponding action based on the corresponding voltage value and current value. The charging power and the discharging power of the first battery are calculated, the deterioration amount of the first battery is calculated based on the charging power and the discharging power, and information on the calculated deterioration amount is used as the In a multi-battery system, the information is transmitted to a battery management server device, and the battery management server device proposes replacement of the first battery based on the amount of deterioration of each of the first batteries.
(14):上記(13)の態様において、前記バッテリ管理サーバ装置は、前記第1バッテリの交換を提案するマルチバッテリ装置において交換可能な他の前記第1バッテリの在庫がない場合、異なるマルチバッテリ装置において在庫となっている他の前記第1バッテリへの交換を提案するものである。 (14): In the aspect of (13) above, if the multi-battery device proposing replacement of the first battery does not have another replaceable first battery in stock, the battery management server device This is a proposal to replace the first battery with another one that is in stock in the device.
(15):上記(14)の態様において、前記バッテリ管理サーバ装置は、全ての前記マルチバッテリ装置において交換可能な他の前記第1バッテリの在庫がない場合、前記第1バッテリの交換を提案するマルチバッテリ装置が備えるいずれかの前記第2バッテリを前記第1バッテリとして動作させる提案をするものである。 (15): In the aspect of (14) above, the battery management server device proposes replacement of the first battery if there is no other replaceable first battery in stock in all the multi-battery devices. The present invention proposes that any of the second batteries included in the multi-battery device operate as the first battery.
(16):この発明の一態様に係るマルチバッテリ制御方法は、コンピュータが、第1バッテリの状態を第1センサにより検出し、前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出し、前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える、マルチバッテリ制御方法である。 (16): In the multi-battery control method according to one aspect of the present invention, the computer detects the state of a first battery using a first sensor, and selects a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery. the state is detected by a second sensor, and depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from each of the first battery and the second battery to the external device, and the external device This is a multi-battery control method that switches between charging the first battery and the second battery with power supplied from the battery.
(17):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、第1バッテリの状態を第1センサにより検出させ、前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出させ、前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替えさせる、プログラムである。 (17): The program according to one aspect of the present invention causes a computer to detect the state of a first battery using a first sensor, and detects the state of a second battery having a higher capacity and lower output than the first battery. 2 sensors, and depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied to the external device from each of the first battery and the second battery, and power is supplied from the external device. The program switches between charging the first battery and the second battery with electric power.
上述した(1)~(17)の態様によれば、出力型バッテリと容量型バッテリとを組み合わせたバッテリシステムを好適に制御することができる。 According to the above-mentioned aspects (1) to (17), it is possible to suitably control a battery system that combines an output type battery and a capacity type battery.
<第1実施形態>
以下、図面を参照し、本発明のマルチバッテリ装置、マルチバッテリシステム、マルチバッテリ制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の説明においては、本発明のマルチバッテリ装置が電気自動車(EV)(以下、単に、「車両」という)に採用されている場合の一例について説明する。
<First embodiment>
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a multi-battery device, a multi-battery system, a multi-battery control method, and a program according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, an example in which the multi-battery device of the present invention is employed in an electric vehicle (EV) (hereinafter simply referred to as "vehicle") will be described.
[マルチバッテリ装置が採用された車両の構成]
図1は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置が採用された車両の構成の一例を示す図である。車両10は、走行用のマルチバッテリ(複数の二次電池)から供給される電力によって駆動される電動機(電動モータ)によって走行するBEV(Battery Electric Vehicle:電気自動車)である。車両10は、例えば、四輪の車両のみならず、鞍乗り型の二輪の車両や、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)の車両、さらには、アシスト式の自転車などであってもよい。車両10は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなど、燃料をエネルギー源とする内燃機関の稼働によって供給される電力、或いはマルチバッテリから供給される電力によって駆動される電動モータによって走行するハイブリッド電気自動車(HEV)であってもよい。
[Configuration of vehicle in which multi-battery device is adopted]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a vehicle in which a multi-battery device according to a first embodiment is adopted. The
車両10は、例えば、モータ12と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ20と、PCU(Power Control Unit)30と、マルチバッテリ40と、通信装置50と、表示装置を含むHMI(Human Machine Interface)60と、充電口70と、接続回路72と、を備える。
The
モータ12は、例えば、三相交流電動機である。モータ12の回転子(ロータ)は、駆動輪14に連結される。モータ12は、マルチバッテリ40が備える蓄電部であるそれぞれのバッテリ(不図示)から供給される電力によって駆動され、回転の動力を駆動輪14に伝達させる。モータ12は、車両10の減速時に車両10の運動エネルギーを用いて回生ブレーキとして動作して発電する。
The
ブレーキ装置16は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置16は、ブレーキペダル(不図示)に対する車両10の利用者(運転者)による操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてもよい。ブレーキ装置16は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
The
車両センサ20は、例えば、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、アクセルペダルに取り付けられ、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出し、検出した操作量をアクセル開度としてPCU30が備える制御部36に出力する。車速センサは、例えば、車両10の各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両10の速度(車速)を導出し、制御部36およびHMI60に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出し、検出した操作量をブレーキ踏量として制御部36に出力する。
The
PCU30は、例えば、変換器32と、VCU(Voltage Control Unit)34と、制御部36と、を備える。図1においては、これらの構成要素をPCU30として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、車両10におけるこれらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
The
変換器32は、例えば、AC-DC変換器である。変換器32の直流側端子は、直流リンクDLに接続されている。直流リンクDLには、VCU34を介してマルチバッテリ40が接続されている。変換器32は、モータ12により発電された交流を直流に変換して直流リンクDLに出力する。
VCU34は、例えば、DC―DCコンバータである。VCU34は、マルチバッテリ40から供給される電力を昇圧して直流リンクDLに出力する。
The
制御部36は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・VCU制御部と、を備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、およびバッテリ・VCU制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータECU(Electronic Control Unit)、ブレーキECU、バッテリECUといった制御装置に置き換えられてもよい。
The
制御部36や、制御部36が備えるモータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・VCU制御部とは、それぞれ、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。これらの構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のLSIによって実現されてもよい。プログラムは、予め車両10が備えるHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROMなどの着脱可能な記憶媒体(非一過性の記憶媒体)に格納されており、記憶媒体が車両10が備えるドライブ装置に装着されることで車両10が備えるHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
The
制御部36のモータ制御部は、車両センサ20が備えるアクセル開度センサからの出力に基づいて、モータ12の駆動を制御する。制御部36のブレーキ制御部は、車両センサ20が備えるブレーキ踏量センサからの出力に基づいて、ブレーキ装置16を制御する。制御部36のバッテリ・VCU制御部は、マルチバッテリ40が備えるバッテリセンサ(不図示)からの出力に基づいて、例えば、マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリ(不図示)のSOC(State Of Charge;以下「バッテリ充電率」ともいう)を算出し、VCU34やHMI60に出力する。制御部36は、車両センサ20により出力された車速の情報をHMI60に出力してもよい。VCU34は、バッテリ・VCU制御部からの指示に応じて、直流リンクDLの電圧を上昇させる。
The motor control unit of the
マルチバッテリ40は、例えば、低容量ではあるが高出力のバッテリ(以下、「出力型バッテリ」という)と、出力型バッテリよりも低出力ではあるが高容量のバッテリ(以下、「容量型バッテリ」という)とを備える。マルチバッテリ40が備える出力型バッテリは、例えば、カセット式のバッテリパックなど、車両10に対して容易に着脱可能な構成である。一方、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリは、車両10に対する着脱が容易ではない据付式の構成である。マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリは、例えば、リチウムイオン電池など、充電と放電とを繰り返すことができる二次電池である。マルチバッテリ40が備える二次電池としては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池、ナトリウムイオン電池などの他、電気二重層キャパシタなどのキャパシタ、または二次電池とキャパシタとを組み合わせた複合電池なども考えられる。本発明においては、マルチバッテリ40が備える二次電池の構成に関しては特に規定しない。マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリは、車両10の外部の充電器90から導入される電力を蓄え、蓄えた電力を、車両10を走行させるために放電する。マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリは、車両10の減速時に回生ブレーキとして動作しているモータ12により発電された電力を蓄え、蓄えた電力を車両10における次の走行(例えば、加速)のために放電することもできる。
The multi-battery 40 includes, for example, a battery with a low capacity but high output (hereinafter referred to as an "output type battery"), and a battery with a lower output than the output type battery but with a higher capacity (hereinafter referred to as a "capacity type battery"). ). The output type battery included in the multi-battery 40 has a configuration that can be easily attached to and detached from the
車両10では、マルチバッテリ40と制御部36とを合わせた構成が、特許請求の範囲における「マルチバッテリ装置」の一例である。
In the
[マルチバッテリ装置の構成]
図2は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置の構成と使用環境の一例を示す図である。マルチバッテリ装置100は、例えば、マルチバッテリ40と、制御部36と、を備える。マルチバッテリ40は、例えば、出力型バッテリ420と、バッテリセンサ422と、容量型バッテリ440と、バッテリセンサ442と、切り替え部460と、を備える。切り替え部460は、例えば、スイッチ462と、スイッチ464と、スイッチ466と、スイッチ468と、を備える。
[Multi-battery device configuration]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration and usage environment of the multi-battery device according to the first embodiment. The
図2には、マルチバッテリ装置100に蓄えさせる電力を供給する外部装置である接続回路72と、マルチバッテリ装置100が蓄えた電力を供給する外部装置であるVCU34とのそれぞれも併せて示している。車両10では、モータ12が回生ブレーキとして動作して発電をする場合、VCU34は、マルチバッテリ装置100に蓄えさせる電力を供給する外部装置でもある。
FIG. 2 also shows a
出力型バッテリ420は、特許請求の範囲における「第1バッテリ」の一例であり、容量型バッテリ440は、特許請求の範囲における「第2バッテリ」の一例である。
The
バッテリセンサ422は、出力型バッテリ420の電圧や、電流、温度などの物理量を検出する。バッテリセンサ442は、容量型バッテリ440の電圧や、電流、温度などの物理量を検出する。バッテリセンサ422とバッテリセンサ442とのそれぞれは、例えば、電圧センサ、電流センサ、温度センサを備える。それぞれのバッテリセンサは、電圧センサによって対応するバッテリを構成する二次電池(以下、単に「バッテリ」という)の電圧を検出し、電流センサによって対応するバッテリの電流を検出し、温度センサによって対応するバッテリの温度を検出する。それぞれのバッテリセンサは、検出した対応するバッテリの電圧値、電流値、温度などの情報を制御部36に出力する。それぞれのバッテリセンサは、例えば、検出するバッテリの複数箇所の温度を検出するために、複数の温度センサ(例えば、四つの温度センサ)を備えることも考えられる。この場合、それぞれのバッテリセンサは、複数の温度センサによって検出したそれぞれの温度の情報を制御部36に出力してもよいし、複数の温度センサによって検出したそれぞれの温度の中で最大の温度を、検出したバッテリの温度の情報として制御部36に出力してもよい。
The
バッテリセンサ422は、特許請求の範囲における「第1センサ」の一例であり、バッテリセンサ442は、特許請求の範囲における「第2センサ」の一例である。
The
制御部36は、バッテリセンサ422により出力された出力型バッテリ420の電圧値、電流値、温度などの情報に基づいて、出力型バッテリ420の状態を算出する。制御部36は、バッテリセンサ442により出力された容量型バッテリ440の電圧値、電流値、温度などの情報に基づいて、容量型バッテリ440の状態を算出する。バッテリの状態とは、例えば、単位時間あたりの放電量または充電量(以下、「実電力」という)や、SOC(バッテリ充電率)、充電時の電力(充電時電力)、放電時の電力(放電時電力)などである。制御部36が算出するバッテリの状態には、それぞれのバッテリの劣化の度合いを表す劣化量などを含んでもよい。
The
制御部36は、算出した出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれの状態とに応じて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれからの外部装置への電力の供給と、外部装置から供給された電力の出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれへの充電とを切り替える。言い換えれば、制御部36は、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれのバッテリの状態に応じて、それぞれのバッテリにおける放電と充電とを制御する。そして、制御部36は、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれと、電力を供給する外部装置や電力の供給を受ける外部装置との接続を切り替えるための切り替え信号を、切り替え部460に出力する。
The
制御部36におけるこれらの処理は、例えば、バッテリ・VCU制御部が行う。
These processes in the
切り替え部460は、制御部36により出力された切り替え信号に応じて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれと、外部装置との接続を切り替える。スイッチ462は、出力型バッテリ420と接続回路72との間の経路を接続または切断し、スイッチ464は、容量型バッテリ440と接続回路72との間の経路を接続または切断する。スイッチ466は、出力型バッテリ420とVCU34との間の経路を接続または切断し、スイッチ468は、容量型バッテリ440とVCU34との間の経路を接続または切断する。
The
図2においては、切り替え部460が複数のスイッチを備える構成を示しているが、この構成はあくまで一例である。切り替え部460の構成は、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれに電力を供給する外部装置(ここでは、接続回路72)と、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれから電力の供給を受ける外部装置(ここでは、VCU34)とを切り替えることができる構成であれば、いかなる構成であってもよい。切り替え部460は、例えば、電磁接触器(コンタクタ)やコンバータなど(スイッチを含めてもよい)によって、それぞれのバッテリと外部装置との接続を切り替える構成であってもよい。
Although FIG. 2 shows a configuration in which the
図1に戻り、通信装置50は、セルラー網やWi-Fi網を接続するための無線モジュールを含む。通信装置50は、Bluetooth(登録商標)など利用するための無線モジュールを含んでもよい。通信装置50は、無線モジュールにおける通信によって、制御部36が算出したそれぞれのバッテリの状態を表す情報を、例えば、車両10に搭載されたマルチバッテリ40の状態を管理するネットワーク(不図示)上の後述するサーバ装置(以下、「バッテリ管理サーバ装置」という)などとの間で送受信してもよい。さらに、通信装置50は、無線モジュールにおける通信によって、車両10に係る種々の情報を、例えば、車両10の走行状態を管理するネットワーク(不図示)上のサーバ装置などとの間で送受信してもよい。
Returning to FIG. 1, the
HMI60は、例えば、運転者などの車両10の利用者に対して各種情報を提示すると共に、利用者による入力操作を受け付ける。HMI60が車両10の利用者に対して提示する情報には、例えば、制御部36が算出したそれぞれのバッテリの状態を含んでもよい。HMI60は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)などの表示装置と、入力された操作を検知する入力装置とが組み合わされた、いわゆる、タッチパネルである。HMI60は、表示装置以外の各種表示部や、スピーカ、ブザー、入力装置以外のスイッチや、キーなどを含んでもよい。HMI60は、表示装置や入力装置を、例えば、車載用ナビゲーション装置などの表示装置や入力装置と共有してもよい。
The
充電口70は、マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリを充電するための機構である。充電口70は、車両10の車体外部に向けて設けられている。充電口70は、充電ケーブル92を介して充電器90に接続される。充電ケーブル92は、第1プラグ94と、第2プラグ96と、を備える。第1プラグ94は、充電器90に接続され、第2プラグ96は、充電口70に接続される。充電器90から供給される電気は、充電ケーブル92を介して充電口70に入力(供給)される。
The charging
充電ケーブル92は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両10と充電器90の間の通信を仲介する。したがって、第1プラグ94と第2プラグ96とのそれぞれには、電力ケーブルを接続する電力コネクタと信号ケーブルを接続する信号コネクタとが設けられている。
Charging
接続回路72は、充電口70とマルチバッテリ40との間に設けられる。接続回路72は、充電口70を介して充電器90から導入される電流、例えば直流電流を、マルチバッテリ40に供給するための電流として伝達する。接続回路72は、例えば、直流電流をマルチバッテリ40に対して出力し、マルチバッテリ40が備えるそれぞれのバッテリに蓄えさせる(充電する)電力を供給する。
マルチバッテリ装置100では、制御部36が、マルチバッテリ40が備える出力型バッテリ420および容量型バッテリ440の状態に応じて、それぞれのバッテリからの放電と、それぞれのバッテリへの充電とを切り替える(制御する)。
In the
[バッテリの放電と充電との切り替え処理の第1例]
次に、マルチバッテリ装置100においてそれぞれのバッテリの放電と充電とを切り替える際の処理の流れの一例について説明する。図3は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100においてバッテリの放電と充電とを切り替える際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下の説明においては、図3に示したフローチャートの処理を開始する時点で、容量型バッテリ440が、VCU34に電力供給をしている状態であるものとする。
[First example of switching process between battery discharging and charging]
Next, an example of a process flow when switching between discharging and charging each battery in the
まず、制御部36は、容量型バッテリ440の放電制限ラインを取得する(ステップS100)。放電制限ラインは、容量型バッテリ440に蓄えられている電力の放電(ここでは、VCU34に電力供給をするための放電)をする場合において事前に設けられている放電の制限値に基づく閾値である。容量型バッテリ440における放電の制限値は、例えば、容量型バッテリ440の耐久性を高める(つまり劣化を抑える)ために設定されている。放電制限ラインは、放電の制限値に対して所定の余裕(マージン)を持った値である。
First, the
次に、制御部36は、容量型バッテリ440の充電制限ラインを取得する(ステップS102)。充電制限ラインは、容量型バッテリ440に電力の充電(ここでは、VCU34から供給された、回生ブレーキとして動作したモータ12が発電した電力の充電)をする場合において事前に設けられている充電の制限値に基づく閾値である。容量型バッテリ440における充電の制限値は、放電の制限値と同様に、例えば、容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ために設定されている。充電制限ラインは、放電制限ラインと同様に、充電の制限値に対して所定の余裕(マージン)を持った値である。
Next, the
次に、制御部36は、容量型バッテリ440の実電力(ここでは、単位時間あたりの放電量)を算出する(ステップS104)。このとき、制御部36は、バッテリセンサ442から容量型バッテリ440の電圧値および電流値を取得し、取得した電圧値と電流値とに基づいて、容量型バッテリ440の実電力を算出する。本発明は、主に出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電との切り替えの制御に着目したものであるため、電圧値と電流値とに基づいた実電力の算出方法に関するさらに詳細な説明については省略する。
Next, the
次に、制御部36は、容量型バッテリ440が放電中であるか否かを確認する(ステップS106)。ステップS106において容量型バッテリ440が放電中であることを確認した場合、制御部36は、算出した実電力が放電制限ライン以上であるか否かを判定する(ステップS110)。言い換えれば、ステップS110の処理において、制御部36は、容量型バッテリ440に蓄えられている電力量が放電制限ラインよりも少なくなっているか否かを判定する。ステップS110において実電力が放電制限ライン以上ではないと判定した場合、制御部36は、処理をステップS100(ステップS104であってもよい)に戻して、引き続き容量型バッテリ440の実電力を監視する。
Next, the
一方、ステップS110において実電力が放電制限ライン以上であると判定した場合、制御部36は、VCU34に電力供給するバッテリを、容量型バッテリ440から出力型バッテリ420に切り替える(ステップS112)。その後、制御部36は、VCU34を介して供給されたモータ12が発電した電力は、容量型バッテリ440に充電させるようにする(ステップS114)。つまり、ステップS114の処理において、制御部36は、VCU34から供給された電力の容量型バッテリ440への充電を継続させる。より具体的には、制御部36は、ステップS112およびステップS114の処理において、VCU34に電力供給するバッテリを出力型バッテリ420とし、VCU34を介して供給された電力を充電するバッテリを容量型バッテリ440とする切り替え信号を、切り替え部460に出力する。
On the other hand, if it is determined in step S110 that the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, the
以降、制御部36は、処理をステップS100(ステップS104であってもよい)に戻して、引き続き容量型バッテリ440の実電力を監視し、それぞれのバッテリの放電と充電との切り替えの制御をする。
Thereafter, the
一方、ステップS106において容量型バッテリ440が放電中ではない(つまり、充電中である)ことを確認した場合、制御部36は、算出した実電力が充電制限ライン未満であるか否かを判定する(ステップS120)。言い換えれば、ステップS120の処理において、制御部36は、容量型バッテリ440に蓄えられている電力量が充電制限ラインに達していないか否かを判定する。ステップS120において実電力が充電制限ライン未満であると判定した場合、制御部36は、処理をステップS100(ステップS104であってもよい)に戻して、引き続き容量型バッテリ440の実電力を監視する。
On the other hand, if it is confirmed in step S106 that the
一方、ステップS120において実電力が充電制限ライン未満ではないと判定した場合、制御部36は、VCU34に電力供給するバッテリを、出力型バッテリ420から容量型バッテリ440に切り替える(ステップS122)。その後、制御部36は、VCU34を介して供給されたモータ12が発電した電力を、出力型バッテリ420に充電させるようにする(ステップS124)。つまり、容量型バッテリ440に蓄えられている電力量が充電制限ラインに達している場合、制御部36は、ステップS122およびステップS124の処理において、容量型バッテリ440にはこれ以上電力を充電させないようにする。より具体的には、制御部36は、ステップS122およびステップS124の処理において、VCU34に電力供給するバッテリを容量型バッテリ440とし、VCU34を介して供給された電力を充電するバッテリを出力型バッテリ420とする切り替え信号を、切り替え部460に出力する。
On the other hand, if it is determined in step S120 that the actual power is not below the charging limit line, the
以降、制御部36は、処理をステップS100(ステップS104であってもよい)に戻して、引き続き容量型バッテリ440の実電力を監視し、それぞれのバッテリの放電と充電との切り替えの制御をする。
Thereafter, the
このような処理によってマルチバッテリ装置100では、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える(制御する)。これにより、マルチバッテリ装置100では、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ことができる。
Through such processing, the
[バッテリの放電と充電との切り替え処理の第2例]
図3に示したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第1例では、制御部36が、事前に設けられた容量型バッテリ440の放電と充電との制限値に基づく放電制限ラインと充電制限ラインとを取得する場合について説明した。しかし、放電制限ラインや充電制限ラインは、バッテリセンサ442により出力された物理量に基づいて求めることもできる。より具体的には、制御部36は、バッテリセンサ442から容量型バッテリ440の電圧値、電流値、および温度を取得し、取得した電圧値と電流値とに基づいて、SOC(バッテリ充電率)を算出する。そして、制御部36は、算出したSOCと取得した温度とに基づいて、容量型バッテリ440の放電制限ラインや充電制限ラインを算出する。本発明は、主に出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電との切り替えの制御に着目したものであるため、電圧値と電流値とに基づいたSOCの算出方法に関するさらに詳細な説明については省略する。
[Second example of switching process between battery discharging and charging]
In the first example of the process of switching between discharging and charging the battery shown in FIG. The case of acquiring the line was explained. However, the discharge limit line and the charge limit line can also be determined based on the physical quantity output by the
ここで、算出したSOCとバッテリセンサ442から取得した温度とに基づいて放電制限ラインや充電制限ラインを求める場合の一例について説明する。図4は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100において放電制限ラインおよび充電制限ラインを求める方法の一例を示す図である。図4には、横軸を温度Tとし縦軸を電力Pとしたグラフ上にSOCを表す(プロットする)ことにより、温度Tと電力PとSOCとの関係の一例を示している。図4に示したグラフは、使用温度が-10℃~40℃までの容量型バッテリ440を、SOC(バッテリ充電率)が30%~70%の間で使用する場合の一例である。
Here, an example will be described in which the discharge limit line and the charge limit line are determined based on the calculated SOC and the temperature acquired from the
制御部36は、図4に示したグラフに基づいて、容量型バッテリ440の放電制限ラインと充電制限ラインとを求める。例えば、制御部36は、バッテリセンサ442により出力された容量型バッテリ440の現在の温度tと、SOC=30%とが交わる点に対応する電力Pを、放電制限ラインとして求める。例えば、制御部36は、バッテリセンサ442により出力された容量型バッテリ440の現在の温度tと、SOC=70%とが交わる点に対応する電力Pを、充電制限ラインとして求める。
The
制御部36における放電制限ラインと充電制限ラインとを求める方法は、上述した方法に限定されない。例えば、制御部36は、図4に示したようなグラフを表す温度Tと電力PとSOCとの関係式に基づいて、放電制限ラインと充電制限ラインとのそれぞれを求めてもよい。例えば、制御部36は、図4に示したようなグラフや、温度Tと電力PとSOCとの関係を表すテーブルに基づいて、放電制限ラインと充電制限ラインとのそれぞれを求めてもよい。
The method of determining the discharge limit line and charge limit line in the
制御部36は、算出したSOCと取得した温度とに基づいて算出した容量型バッテリ440の放電制限ラインと充電制限ラインとを、図3に示したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第1例においてステップS100およびステップS102の処理で取得する放電制限ラインと充電制限ラインとして、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える(制御する)。この場合の処理の流れは、図3に示したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第1例におけるステップS100を放電制限ラインを算出する処理に代え、ステップS102を充電制限ラインを算出する処理に代えることにより容易に理解することができる。従って、制御部36がバッテリセンサ442により出力された物理量に基づいて放電制限ラインや充電制限ラインを算出する場合における処理の流れに関する詳細な説明は省略する。
The
このような処理によってもマルチバッテリ装置100では、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替え、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ことができる。
Through such processing, the
[バッテリの放電と充電との切り替え処理の第3例]
図3に示したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第1例、および図4を用いて説明したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第2例では、制御部36が、容量型バッテリ440の放電制限ラインや充電制限ラインに基づいて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える場合について説明した。しかし、制御部36は、放電制限ラインや充電制限ラインを用いずに、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替えることもできる。より具体的には、制御部36は、バッテリセンサ442から出力された容量型バッテリ440の電圧値と電流値とに基づいて算出したSOC(バッテリ充電率)や、バッテリセンサ442から出力された容量型バッテリ440の電圧値を用いて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替えることもできる。
[Third example of switching process between battery discharging and charging]
In the first example of the process of switching between battery discharging and charging shown in FIG. 3 and the second example of the process of switching between battery discharging and charging described using FIG. The case where discharging and charging of the
ここで、制御部36が、算出したSOCや取得した電圧値を用いて出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える場合の一例について説明する。図5は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100においてバッテリの放電と充電とを切り替える別の方法を説明する図である。図5には、横軸を電圧値Vとし縦軸をSOCとしたグラフにより、電圧値VとSOCとの関係の一例を示している。図5に示したグラフは、容量型バッテリ440を、SOC(バッテリ充電率)が30%~70%の間、または電圧値v1~v2までの間で使用する場合の一例である。
Here, an example will be described in which the
制御部36は、例えば、算出したSOCが70%~30%までの間の範囲内である場合に、VCU34に電力供給するバッテリを容量型バッテリ440とする。そして、制御部36は、例えば、算出したSOCが70%以下である場合に、VCU34を介して供給されたモータ12が発電した電力を容量型バッテリ440に充電させ、算出したSOCが70%を超える場合に、VCU34を介して供給された電力を出力型バッテリ420に充電させるようにする。
For example, when the calculated SOC is within the range of 70% to 30%, the
制御部36は、例えば、取得した電圧値Vが電圧値v2~v1までの間の範囲内である場合に、VCU34に電力供給するバッテリを容量型バッテリ440とする。そして、制御部36は、例えば、電圧値Vが電圧値v2以下である場合に、VCU34を介して供給されたモータ12が発電した電力を容量型バッテリ440に充電させ、電圧値Vが電圧値v2を超える場合に、VCU34を介して供給された電力を出力型バッテリ420に充電させるようにする。
For example, when the obtained voltage value V is within the range of voltage values v2 to v1, the
SOC=70%は、特許請求の範囲における「第1閾値」の一例であり、SOC=30%は、特許請求の範囲における「第2閾値」の一例である。電圧値v2は、特許請求の範囲における「第3閾値」の一例であり、電圧値v1は、特許請求の範囲における「第4閾値」の一例である。 SOC=70% is an example of a "first threshold" in the claims, and SOC=30% is an example of the "second threshold" in the claims. The voltage value v2 is an example of the "third threshold" in the claims, and the voltage value v1 is an example of the "fourth threshold" in the claims.
このような処理によってもマルチバッテリ装置100では、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替え、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ことができる。
Through such processing, the
上述した放電制限ラインや充電制限ラインを用いずに出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える処理では、SOCに対して70%と30%との二つの閾値を用い、電圧値Vに対して電圧値v1と電圧値v2との二つの閾値を用いる場合について説明した。しかし、放電制限ラインや充電制限ラインを用いずにそれぞれのバッテリにおける放電と充電とを切り替える処理で用いる閾値は、上述した四つに限定されない。例えば、制御部36は、SOCと電圧値Vとにおいてそれぞれ一つの閾値を用いて、それぞれのバッテリにおける放電と充電とを切り替えてもよい。
In the process of switching between discharging and charging in the
例えば、制御部36は、SOCが70%以下である場合に、VCU34に電力供給するバッテリと、VCU34を介して供給された電力を充電させるバッテリとを容量型バッテリ440とし、算出したSOCが70%を超える場合に、VCU34に電力供給するバッテリと、VCU34を介して供給された電力を充電させるバッテリとを電力を出力型バッテリ420としてもよい。
For example, when the SOC is 70% or less, the
例えば、制御部36は、電圧値Vが電圧値v2以下である場合に、VCU34に電力供給するバッテリと、VCU34を介して供給された電力を充電させるバッテリとを容量型バッテリ440とし、電圧値Vが電圧値v2を超える場合に、VCU34に電力供給するバッテリと、VCU34を介して供給された電力を充電させるバッテリとを電力を出力型バッテリ420としてもよい。
For example, when the voltage value V is less than or equal to the voltage value v2, the
制御部36が、放電制限ラインや充電制限ラインを用いずに出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える場合の処理の流れは、図3に示したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第1例や、上述した説明に基づいて容易に理解することができる。従って、制御部36が放電制限ラインや充電制限ラインを用いずに出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える場合の処理の流れに関する詳細な説明は省略する。
The process flow when the
[バッテリの温度を制御する処理の一例]
上述したマルチバッテリ装置100における処理の一例では、制御部36が、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電とを切り替える処理について説明した。ところで、バッテリは、温度がある程度上昇していた方が、蓄えた電力をより効率よく放電させることができる。このため、マルチバッテリ装置100では、制御部36が、それぞれのバッテリの放電と充電との切り替えの他に、それぞれのバッテリの温度を制御する。
[Example of processing to control battery temperature]
In the example of the process in the
次に、マルチバッテリ装置100においてそれぞれのバッテリの温度を制御する際の処理の流れの一例について説明する。図6は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100においてバッテリの温度を制御する際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, an example of a process flow when controlling the temperature of each battery in the
まず、制御部36は、容量型バッテリ440の温度を取得する(ステップS200)。ここで、バッテリセンサ442が、容量型バッテリ440の温度を検出する温度センサを複数(例えば、四つ)備えている場合、制御部36は、それぞれの温度センサが検出した容量型バッテリ440の複数の温度を取得し、取得した複数の温度の中で最大の温度を、容量型バッテリ440の温度としてもよい。
First, the
次に、制御部36は、取得した容量型バッテリ440の温度が所定の温度の閾値以下であるか否かを確認する(ステップS202)。所定の温度の閾値は、例えば、バッテリに蓄えられている電力の放電(ここでは、容量型バッテリ440に蓄えられている電力をVCU34に供給をするための放電)をする場合において、電力を効率よく放電することができる温度である。所定の温度の閾値は、特許請求の範囲における「第5閾値」の一例である。
Next, the
ステップS202において容量型バッテリ440の温度が所定の温度の閾値以下ではないことを確認した場合、制御部36は、処理をステップS200に戻して、引き続き容量型バッテリ440の温度を監視する。
If it is confirmed in step S202 that the temperature of the
一方、ステップS202において容量型バッテリ440の温度が所定の温度の閾値以下であることを確認した場合、制御部36は、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で電力の充放電を行わせる(ステップS204)。このとき、電力を放電させるバッテリと電力を充電させるバッテリとは、特に定めない。例えば、制御部36は、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420とのそれぞれの現在のSOC(バッテリ充電率)を算出し、SOCが高い方のバッテリを電力を放電させるバッテリとし、SOCが低い方のバッテリを電力を充電させる方のバッテリとしてもよい。さらに、制御部36は、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間の充放電によってSOCが逆転した場合には、電力を放電させるバッテリと電力を充電させるバッテリとを反対(逆)にしてもよい。
On the other hand, if it is confirmed in step S202 that the temperature of the
ところで、例えば、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との両方が満充電(例えば、SOCが70%)である場合も考えられる。この場合、制御部36は、容量型バッテリ440に蓄えられている電力を、例えば、ブレーキ装置16が備える電動モータや、ブレーキ装置16の機械的な機構部分に放電させるなど、電力を破棄するように制御してもよい。逆に、例えば、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との両方が空の状態(例えば、SOCが30%)である場合も考えられる。この場合、制御部36は、例えば、車両10の利用者に対して充電器90による容量型バッテリ440への充電を要求するようにしてもよいし、車両10がハイブリッド電気自動車である場合には、エンジンを稼働させて容量型バッテリ440を充電させるようにしてもよい。
By the way, for example, a case may be considered in which both the
その後、制御部36は、ステップS204における容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で所定の充放電を行ったか否かを判定する(ステップS206)。例えば、制御部36は、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で充放電を行っている時間が所定の時間以上経過したか否かを判定する。ステップS206において容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で所定の充放電を行っていないと判定した場合、制御部36は、所定の充放電が行われるまで引き続き監視する。
After that, the
一方、ステップS206において容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で所定の充放電を行ったと判定した場合、制御部36は、容量型バッテリ440の温度を取得する(ステップS208)。次に、制御部36は、取得した容量型バッテリ440の温度に基づいて、容量型バッテリ440の温度上昇が基準値以下であるか否かを確認する(ステップS210)。言い換えれば、ステップS210の処理において、制御部36は、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間の充放電によって容量型バッテリ440が基準値を超える温度上昇をするか否かを確認する。基準値は、例えば、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で充放電を所定の時間行った場合に想定される、容量型バッテリ440の温度である。基準値は、例えば、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間の充放電によって流れる電流の電流値と、容量型バッテリ440の内部抵抗の抵抗値とに基づいて定めることができる。
On the other hand, if it is determined in step S206 that predetermined charging and discharging have been performed between the
ステップS210において容量型バッテリ440の温度上昇が基準値以下ではないと判定した場合、制御部36は、処理をステップS200(ステップS202であってもよい)に戻して、容量型バッテリ440の温度が所定の温度の閾値を超えるまで、引き続き容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間で電力の充放電を行わせる。
If it is determined in step S210 that the temperature rise of the
一方、ステップS210において容量型バッテリ440の温度上昇が基準値以下であると判定した場合、制御部36は、容量型バッテリ440の異常対応の処理を行う(ステップS212)。容量型バッテリ440の異常対応の処理とは、例えば、容量型バッテリ440に接続された電磁接触器(コンタクタ)を切り離すなど、容量型バッテリ440を出力型バッテリ420、つまり、マルチバッテリ装置100から切り離すような処理が含まれてもよい。これは、容量型バッテリ440と出力型バッテリ420との間の充放電によって、容量型バッテリ440が基準値を超える温度上昇をしない場合には、例えば、容量型バッテリ440が故障していることも考えられ、出力型バッテリ420やマルチバッテリ装置100が備える構成要素に悪影響を与えてしまうことも考えられるからである。
On the other hand, if it is determined in step S210 that the temperature rise of the
ここで、マルチバッテリ装置100では、例えば、容量型バッテリ440や出力型バッテリ420の保温や加熱を行うためのヒーターを備える構成も考えられる。この構成のマルチバッテリ装置100では、ステップS210において容量型バッテリ440の温度上昇が基準値以下であると判定した場合に、まず、制御部36が、ヒーターを作動させて容量型バッテリ440の保温を所定の時間行い、それでも容量型バッテリ440の温度上昇が基準値以下であると判定した場合に、ステップS212における容量型バッテリ440の異常対応の処理を行うようにしてもよい。
Here, the
このような処理によってマルチバッテリ装置100では、容量型バッテリ440の温度の制御を行う。これにより、マルチバッテリ装置100では、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリ440の温度を上昇させて、蓄えた電力をより効率よく放電させることができる状態にすることができる。これは、例えば、長い時間停車させていたことによりバッテリの温度が低温になっている状態の車両10を走行させる場合などにおいて、有効であると考えられる。
Through such processing, the
ところで、マルチバッテリ装置100では、同様の考え方に基づいて、出力型バッテリ420の温度の制御を行うこともできる。この場合に制御部36において実行される処理の流れは、図6に示した処理の流れと同様である。ただし、ステップS202において制御部36が確認する出力型バッテリ420に対応する所定の温度の閾値は、容量型バッテリ440に対応する所定の温度の閾値と同じ閾値であってもよし、異なる閾値であってもよい。出力型バッテリ420に対応する所定の温度の閾値は、特許請求の範囲における「第6閾値」の一例である。
By the way, in the
[バッテリの実電力を制御する処理の一例]
バッテリの耐久性を高める(劣化を抑える)ためには、上述したバッテリの放電と充電との切り替え処理において説明したように、例えば、放電制限ラインと充電制限ラインとの間で放電や充電をさせることが有効である。さらに、バッテリの耐久性を高める(劣化を抑える)ためには、バッテリを放電させる際の放電量や、バッテリを充電させる際の充電量、つまり、実電力を所定の電力量以内に制御することも有効である。このため、マルチバッテリ装置100では、制御部36が、容量型バッテリ440を放電または充電させる際に、容量型バッテリ440の放電量や充電量を制御して、容量型バッテリ440の耐久性をさらに高める(劣化をさらに抑える)ようにする。
[Example of processing to control the actual power of the battery]
In order to increase the durability of the battery (suppress its deterioration), as explained in the process of switching between discharging and charging the battery above, for example, discharging and charging should be performed between the discharge limit line and the charge limit line. This is effective. Furthermore, in order to increase the durability of the battery (suppress its deterioration), it is necessary to control the amount of discharge when discharging the battery and the amount of charge when charging the battery, that is, the actual power, within a predetermined amount of power. is also valid. Therefore, in the
次に、マルチバッテリ装置100において容量型バッテリ440の実電力を制御する際の処理の流れの一例について説明する。図7は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100においてバッテリの実電力を制御する際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, an example of a process flow when controlling the actual power of the
まず、制御部36は、容量型バッテリ440の電圧値および電流値を取得する(ステップS300)。そして、制御部36は、取得した電圧値と電流値とに基づいて、容量型バッテリ440のSOC(バッテリ充電率)と実電力とを算出する(ステップS302)。
First, the
次に、制御部36は、算出したSOCが目標のSOC(以下、「目標SOC」という)の範囲内で、算出した実電力が所定値未満であるか否かを判定する(ステップS304)。目標SOCの範囲は、例えば、容量型バッテリ440を耐久性を高めた(劣化を抑えた)状態で使用するためのSOCの範囲である。例えば、目標SOCの範囲は、図4を用いて説明したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第2例、または図5を用いて説明したバッテリの放電と充電とを切り替える処理の第3例における、SOCが70%~30%までの間の範囲である。目標SOCは、例えば、SOC=50%や、SOC=50%を中心とした所定の値の範囲(例えば、±10%など)などとして規定されてもよい。実電力に対する所定値は、例えば、耐久性を高めた(劣化を抑えた)状態で容量型バッテリ440から放電させるための単位時間あたりの放電量や、容量型バッテリ440に充電させるための単位時間あたりの充電量の閾値である。実電力に対する所定値は、容量型バッテリ440からの放電や容量型バッテリ440への充電が急速にならないような閾値(例えば、3kW/secなど)が設定される。実電力に対する所定値は、特許請求の範囲における「第7閾値」の一例である。
Next, the
ステップS302において算出したSOCが目標SOCの範囲内で、算出した実電力が所定値未満であると判定した場合、制御部36は、処理をステップS300に戻して、引き続き容量型バッテリ440の電圧値および電流値を監視する。
If it is determined that the SOC calculated in step S302 is within the range of the target SOC and the calculated actual power is less than the predetermined value, the
一方、ステップS302において算出したSOCが目標SOCの範囲内で、算出した実電力が所定値未満ではないと判定した場合、制御部36は、容量型バッテリ440における実電力が所定値未満となるように、容量型バッテリ440の実電力を制御する(ステップS306)。より具体的には、容量型バッテリ440が蓄えている電力をVCU34に電力供給する場合、制御部36は、容量型バッテリ440からVCU34への電力の放電量が所定値未満となるように制御する。容量型バッテリ440がVCU34から供給された電力を充電する場合、制御部36は、容量型バッテリ440におけるVCU34から供給された電力の充電量が所定値未満となるように制御する。このとき、VCU34により供給が要求された電力量や、VCU34により供給された電力量が所定値以上であることも考えられる。この場合、制御部36は、容量型バッテリ440における放電量や充電量が所定値未満である状態を維持するように制御し、VCU34からの要求を満足させる(差分を補わせる)ために、出力型バッテリ420における放電量や充電量を制御する。このとき、制御部36は、出力型バッテリ420における放電量や充電量を多くすることができる場合には、容量型バッテリ440における放電量や充電量を、所定値に対してより多くの余裕を持たせる(例えば、2kW/secなどにする)ように制御してもよい。
On the other hand, if it is determined in step S302 that the calculated SOC is within the range of the target SOC and the calculated actual power is not less than the predetermined value, the
ここで、容量型バッテリ440からVCU34に電力供給をさせる場合、或いはVCU34により供給された電力を容量型バッテリ440に充電させる場合、SOCを高くすることも考えられる。例えば、VCU34から供給された電力が大きい(つまり、回生ブレーキとして動作したモータ12による発電量が多い)場合、SOCを高くすることも考えられる。このような場合でも、制御部36は、容量型バッテリ440における放電量、或いは容量型バッテリ440における充電量が所定値未満である状態を維持するように制御する。
Here, when supplying power from the
このような処理によってマルチバッテリ装置100では、容量型バッテリ440における放電量や充電量(実電力)を制御する。これにより、マルチバッテリ装置100では、マルチバッテリ40が備える容量型バッテリ440の耐久性をさらに高める(劣化をさらに抑える)ことができる。言い換えれば、マルチバッテリ装置100では、容量型バッテリ440の長寿命化を実現させることができる。
Through such processing, the
[バッテリの劣化を管理する処理の一例]
マルチバッテリ装置100では、容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ように、出力型バッテリ420および容量型バッテリ440の状態に応じて、それぞれのバッテリからの放電と、それぞれのバッテリへの充電とを制御している。逆に言えば、マルチバッテリ装置100では、出力型バッテリ420の耐久性を高める(劣化を抑える)ための制御は、容量型バッテリ440よりも重要視していない。これは、マルチバッテリ装置100では、出力型バッテリは、マルチバッテリ40、つまり、車両10に対して容易に着脱可能な構成であり、容量型バッテリは、車両10に対する着脱が容易ではない構成であるためである。このため、マルチバッテリ装置100では、制御部36が、出力型バッテリ420の劣化の状態を判定し、例えば、車両10の利用者に対して出力型バッテリ420の交換を提案する。
[Example of processing to manage battery deterioration]
In the
次に、マルチバッテリ装置100において出力型バッテリ420の劣化の状態を判定して交換を提案する際の処理の流れの一例について説明する。図8は、第1実施形態に係るマルチバッテリ装置100においてバッテリの劣化の状態を判定する際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, an example of a process flow when determining the state of deterioration of the
まず、制御部36は、出力型バッテリ420に電力を充電するとき(充電時)と出力型バッテリ420に蓄えられている電力を放電するとき(放電時)とにおける電圧値および電流値を取得する(ステップS400)。このとき、制御部36は、バッテリセンサ422により出力された電圧値と電流値とを所定の時間間隔で取得する。そして、制御部36は、取得した電圧値と電流値とに基づいて、出力型バッテリ420の充電時の電力(以下、「充電時電力」という)と、放電時の電力(以下、「放電時電力」という)とを算出する(ステップS402)。このとき、制御部36は、所定の時間間隔で取得した電圧値と電流値とに基づいて、出力型バッテリ420の充電時電力と放電時電力とを所定の時間間隔で算出する。
First, the
次に、制御部36は、算出した充電時電力および放電時電力に基づいて、出力型バッテリ420の劣化状態を表す劣化量を算出する(ステップS404)。より具体的には、所定の時間間隔で算出した充電時電力および放電時電力に基づくOCV(Open Circuit Voltage:開回路電圧)と、CCV(Closed Circuit Voltage:閉回路電圧)との関係から逆算して求められる出力型バッテリ420の内部抵抗に基づいて、劣化量を算出する。
Next, the
制御部36における出力型バッテリ420の劣化量の算出方法は、上述した方法に限定されるものではない。例えば、制御部36は、ステップS400の処理において所定の時間間隔で取得した電圧値と電流値とに基づいて、出力型バッテリ420の内部抵抗の変化を表すI-V特性やP-V特性を求め、求めたI-V特性やP-V特性から出力型バッテリ420の劣化量を算出してもよい。本発明は、主に出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とにおける放電と充電との切り替えの制御に着目したものであるため、電圧値と電流値とに基づいたバッテリの劣化量の算出方法に関するさらに詳細な説明については省略する。
The method of calculating the amount of deterioration of the
次に、制御部36は、算出した劣化量が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS406)。劣化量に対する所定値は、例えば、車両10の走行に支障をきたすことがない性能(電力量など)が十分に確保されているか否かを判定するために、出力型バッテリ420に対して設定された閾値(例えば、出力型バッテリ420の内部抵抗値など)である。劣化量に対する所定値は、例えば、出力型バッテリ420の交換に要すると想定される期間の間、引き続き出力型バッテリ420を使用することができるように、実際に車両10の走行に支障をきたす出力型バッテリ420の劣化量に対して所定の余裕(マージン)を持った閾値であってもよい。劣化量に対する所定値は、特許請求の範囲における「第8閾値」の一例である。
Next, the
ステップS406において算出した劣化量が所定値以下ではないと判定した場合、制御部36は、処理をステップS400に戻して、引き続き出力型バッテリ420の充電時と放電時とにおける電圧値および電流値を監視する。
If it is determined that the amount of deterioration calculated in step S406 is not less than the predetermined value, the
一方、ステップS406において算出した劣化量が所定値以下であると判定した場合、制御部36は、出力型バッテリ420が劣化していると判断して、例えば、車両10の利用者に対して出力型バッテリ420の交換を提案する(ステップS408)。このとき、制御部36は、例えば、HMI60に出力型バッテリ420の交換を提案する情報を出力し、出力型バッテリ420の交換を促す画面をHMI60が備える表示装置に表示させてもよいし、出力型バッテリ420の交換を促す音(アラームなど)をHMI60が備えるスピーカやブザーに発音させてもよい。
On the other hand, if it is determined that the amount of deterioration calculated in step S406 is less than or equal to the predetermined value, the
このような処理によってマルチバッテリ装置100では、出力型バッテリ420の劣化量を算出し、算出した劣化量に基づいて出力型バッテリ420の交換を提案する。これにより、マルチバッテリ装置100では、マルチバッテリ40が備える出力型バッテリ420が、例えば、車両10の走行に支障をきたすまで劣化してしまう前に交換されるようにすることができる。言い換えれば、マルチバッテリ装置100では、マルチバッテリ装置100が採用された車両10において、出力型バッテリ420の保守(メンテナンス)が最適に行われるようにすることができる。
Through such processing, the
上記に述べたとおり、第1実施形態のマルチバッテリ装置100によれば、マルチバッテリ40が備えるバッテリセンサ422が出力型バッテリ420の物理量を検出し、バッテリセンサ442が容量型バッテリ440の物理量を検出する。そして、第1実施形態のマルチバッテリ装置100によれば、制御部36が、バッテリセンサ422とバッテリセンサ442とのそれぞれから取得した物理量に基づいて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれを好適に制御する。より具体的には、第1実施形態のマルチバッテリ装置100では、制御部36が、容量型バッテリ440の耐久性を高めたり(劣化を抑えたり)、それぞれのバッテリに蓄えた電力をより効率よく放電させることができる状態にしたり、出力型バッテリ420の劣化を管理して交換を提案したりする。これにより、第1実施形態のマルチバッテリ装置100が採用された車両10では、マルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのバッテリを好適に利用することができる。
As described above, according to the
第1実施形態において、マルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440は、出力型バッテリ420と同様の構成のバッテリ(例えば、リチウムイオン電池などの二次電池)である場合について説明した。しかし、マルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440は、出力型バッテリ420と異なる構成のバッテリであってもよい。例えば、容量型バッテリ440は、燃料電池であってもよい。この場合、容量型バッテリ440が燃料電池であるマルチバッテリ装置100が採用された車両10は、燃料電池から供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する電動車両、いわゆる、FCV(Fuel Cell Vehicle:燃料電池自動車)である。この場合におけるマルチバッテリ装置100の構成、動作、処理、およびそれぞれの値の算出方法などは、上述した容量型バッテリ440がバッテリ(二次電池)であるマルチバッテリ装置100の構成、動作、処理、およびそれぞれの値の算出方法と等価なものになるようにすればよい。例えば、上述したSOCは、燃料電池から電力を供給するために消費される燃料(例えば、水素など)の残量に置き換えるようにすればよい。例えば、上述した容量型バッテリ440への電力の充電量は、電力を利用した水の電気分解による燃料(例えば、水素など)の生成量に置き換えるようにすればよい。
In the first embodiment, a case has been described in which the
以上説明した第1実施形態のマルチバッテリ装置100によれば、出力型バッテリ420と、出力型バッテリ420よりも高容量かつ低出力である容量型バッテリ440と、出力型バッテリ420の状態(物理量)を検出するバッテリセンサ422と、容量型バッテリ440の状態(物理量)を検出するバッテリセンサ442と、出力型バッテリ420の状態および容量型バッテリ440の状態に応じて、出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれからの外部装置(ここでは、VCU34)への電力供給と、外部装置(ここでは、VCU34、接続回路72であってもよい)から供給された電力の出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれへの充電とを切り替える制御部36と、を備えることにより、それぞれのバッテリの放電や充電を好適に制御することができる。これにより、第1実施形態のマルチバッテリ装置100が採用された車両10では、マルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのバッテリを好適に利用して走行をすることができる。
According to the
<第2実施形態>
以下、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、本発明のマルチバッテリ装置100が車両10(EV:電気自動車)に採用されている場合の一例について説明した。しかしながら、本発明のマルチバッテリ装置100は、車両10以外にも、電力を蓄えて利用する種々のシステムに採用することができる。以下の説明においては、本発明のマルチバッテリ装置100が、自然エネルギーを利用した発電システムに採用されている場合の一例について説明する。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described below. In the first embodiment, an example has been described in which the
[マルチバッテリ装置が採用された発電システムの構成]
次に、マルチバッテリ装置100とサーバ装置とを含むマルチバッテリシステムの一例について説明する。図9は、第2実施形態に係るマルチバッテリシステムの構成と使用環境の一例を示す図である。マルチバッテリシステム500は、例えば、複数のマルチバッテリ装置100-1~100-jと、バッテリ管理サーバ装置600と、を備える。
[Configuration of power generation system using multi-battery device]
Next, an example of a multi-battery system including the
図9には、マルチバッテリシステム500における外部装置である発電装置800と、出力系統900とのそれぞれも併せて示している。
FIG. 9 also shows a
発電装置800は、自然エネルギーを利用した発電装置である。発電装置800は、例えば、太陽光発電の太陽電池や、風力発電の風車などである。発電装置800は、発電した電力をマルチバッテリシステム500が備えるマルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれに供給して蓄えさせる。発電装置800は、発電した電力を直接、出力系統900に供給してもよい。
The
出力系統900は、マルチバッテリシステム500が備えるマルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれが蓄えた電力の供給、または発電装置800から直接の電力の供給を受けて消費する種々の装置や機器である。出力系統900は、例えば、電力事業者など、発電装置800を運用する運用者と契約した契約者の家庭に設置された電気機器である。
The
マルチバッテリシステム500において、マルチバッテリ装置100-1~100-jと、バッテリ管理サーバ装置600とは、ネットワークNWを介して互いに通信する。ネットワークNWは、例えば、インターネット、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)、プロバイダ装置、無線基地局などを含む無線通信の通信網である。
In the
マルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれは、第1実施形態のマルチバッテリ装置100と同様のマルチバッテリ装置である。マルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれは、出力型バッテリと容量型バッテリとを複数備えている。ここで、マルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれを代表して、マルチバッテリ装置100-1の構成ついて説明する。
Each of the multi-battery devices 100-1 to 100-j is a multi-battery device similar to the
以下の説明においては、マルチバッテリシステム500が備えるマルチバッテリ装置100-1~100-jのそれぞれ、およびそれぞれのマルチバッテリ装置100-1~100-jが備える構成要素を区別しない場合には、それぞれの構成要素の符号における末尾の「-(ハイフン)」とハイフン以下の符号を省略する。
In the following description, when the multi-battery devices 100-1 to 100-j included in the
マルチバッテリ装置100-1は、例えば、マルチバッテリ40-1と、制御部36-1と、を備える。マルチバッテリ40-1は、例えば、複数の出力型バッテリ420-1~420-mと、バッテリセンサ422と、複数の容量型バッテリ440-1~440-nと、バッテリセンサ442と、を備える。マルチバッテリ40-1には、第1実施形態のマルチバッテリ40が備える切り替え部460と同様に、出力型バッテリ420-1~420-mと容量型バッテリ440-1~440-nとのそれぞれと、外部装置との接続を切り替える構成要素である切り替え部も備えているが、図9においては省略している。
The multi-battery device 100-1 includes, for example, a multi-battery 40-1 and a control unit 36-1. The multi-battery 40-1 includes, for example, a plurality of output type batteries 420-1 to 420-m, a
出力型バッテリ420-1~420-mのそれぞれは、第1実施形態の出力型バッテリ420と同様のバッテリである。出力型バッテリ420-1~420-mのそれぞれは、蓄えた電力を、例えば、車両10の走行のために利用するには支障があるが、車両10の走行以外の目的であれば十分に利用することができるバッテリであってもよい。つまり、出力型バッテリ420-1~420-mのそれぞれは、車両10への利用には適さないほど劣化しているため回収された容量型バッテリ440が、マルチバッテリシステム500において再利用(二次利用)されたバッテリであってもよい。容量型バッテリ440-1~440-nのそれぞれは、第1実施形態の容量型バッテリ440と同様のバッテリである。
Each of output type batteries 420-1 to 420-m is a battery similar to
バッテリセンサ422は、第1実施形態のバッテリセンサ422と同様のバッテリセンサである。ただし、マルチバッテリ40-1では、複数の出力型バッテリ420を備えているため、バッテリセンサ422は、それぞれの出力型バッテリ420の物理量を検出する。バッテリセンサ422は、それぞれの出力型バッテリ420に対応する複数のバッテリセンサで構成されてもよい。バッテリセンサ442は、第1実施形態のバッテリセンサ442と同様のバッテリセンサである。ただし、マルチバッテリ40-1では、複数の容量型バッテリ440を備えているため、バッテリセンサ442は、それぞれの容量型バッテリ440の物理量を検出する。バッテリセンサ442は、それぞれの容量型バッテリ440に対応する複数のバッテリセンサで構成されてもよい。
The
制御部36-1は、第1実施形態のマルチバッテリ装置100が備える制御部36と同様の制御部である。ただし、マルチバッテリシステム500では、制御部36-1が、ネットワークNWを介してバッテリ管理サーバ装置600との間で情報の送受信を行う。このため、制御部36-1は、ネットワークNWを介してバッテリ管理サーバ装置600と通信をするための通信部(不図示)を備える。
The control unit 36-1 is a control unit similar to the
バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36との間で通信をし、通信した情報に基づいて、それぞれのマルチバッテリ40が備える出力型バッテリ420と容量型バッテリ440との状態を管理する。バッテリ管理サーバ装置600は、管理した出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とのそれぞれの状態に基づいて、異なるマルチバッテリ装置100の間での電力のやり取りを指示する(制御する)。つまり、バッテリ管理サーバ装置600は、異なるマルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのマルチバッテリ40に対する電力の放電や充電を制御する。
The battery
[マルチバッテリシステムの処理の一例]
次に、マルチバッテリシステム500において異なるマルチバッテリ装置100の間での電力のやり取りをする際の処理の流れの一例について説明する。図10は、第2実施形態に係るマルチバッテリシステム500において異なるマルチバッテリ装置100の間での電力のやり取りをする際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
[Example of multi-battery system processing]
Next, an example of a process flow when power is exchanged between different
まず、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36は、対応するそれぞれの容量型バッテリ440の電圧値および電流値を取得する(ステップS500)。そして、それぞれの制御部36は、取得した電圧値と電流値とに基づいて、対応するそれぞれの容量型バッテリ440のSOC(バッテリ充電率)を算出する(ステップS502)。
First, the
それぞれの制御部36は、算出した対応するそれぞれの容量型バッテリ440のSOCの情報を、ネットワークNWを介してバッテリ管理サーバ装置600に送信する(ステップS504)。
Each
バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36により送信されたSOCの情報に基づいて、全てのマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440が満充電の状態であるか否かを確認する(ステップS506)。つまり、バッテリ管理サーバ装置600は、マルチバッテリシステム500が備える全ての容量型バッテリ440が満充電の状態であるか否かを確認する。容量型バッテリ440が満充電の状態とは、例えば、SOCが70%である。
The battery
ステップS506において全ての容量型バッテリ440が満充電の状態であることを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、発電装置800が発電した電力を、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420に充電させるように指示する(ステップS510)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、発電装置800が発電した電力を出力型バッテリ420に充電させること表す指示信号を、ネットワークNWを介してそれぞれの制御部36に送信する。これにより、それぞれの制御部36は、発電装置800が発電して供給された電力を、対応するそれぞれの出力型バッテリ420に充電させるようにする。
If it is confirmed in step S506 that all capacity type
ステップS506において全ての容量型バッテリ440が満充電の状態であることを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、ステップS510の処理において、発電装置800が発電した電力を出力系統900に直接供給するようにしてもよい。この場合、バッテリ管理サーバ装置600は、発電した電力を出力系統900に直接供給することを表す指示信号を、ネットワークNWを介してそれぞれの制御部36に送信する。これにより、それぞれの制御部36は、発電装置800が発電して供給された電力を、出力型バッテリ420および容量型バッテリ440のいずれにも充電させないようにする。
If it is confirmed in step S506 that all
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS500(ステップS506であってもよい)に戻して、引き続きそれぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36からSOCの情報が送信されてくるのを待つ。つまり、バッテリ管理サーバ装置600は、引き続きそれぞれの容量型バッテリ440のSOCを監視する。
Thereafter, the battery
一方、ステップS506において全ての容量型バッテリ440が満充電の状態ではないことを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36により送信されたSOCの情報に基づいて、SOCが一定値以下の容量型バッテリ440があるか否かを確認する(ステップS520)。SOCの一定値とは、例えば、SOCが50%である。従って、バッテリ管理サーバ装置600は、ステップS520の処理において、マルチバッテリシステム500が備える全ての容量型バッテリ440の中で、SOCが低い容量型バッテリ440があるか否かを確認する。
On the other hand, if it is confirmed in step S506 that all the
ステップS520においてSOCが一定値以下の容量型バッテリ440がないことを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、発電装置800が発電した電力を、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440に充電させるように指示する(ステップS522)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、発電装置800が発電した電力を容量型バッテリ440に充電させること表す指示信号を、ネットワークNWを介してそれぞれの制御部36に送信する。これにより、それぞれの制御部36は、発電装置800が発電して供給された電力を、対応するそれぞれの容量型バッテリ440に充電させるようにする。
If it is confirmed in step S520 that there is no
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS500(ステップS506であってもよい)に戻して、引き続きそれぞれの容量型バッテリ440のSOCを監視する。
Thereafter, the battery
一方、ステップS520においてSOCが一定値以下の容量型バッテリ440があることを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、SOCが一定値を超える容量型バッテリ440に蓄えた電力を、SOCが一定値以下の容量型バッテリ440に充電させるように指示する(ステップS524)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、SOCが一定値を超える容量型バッテリ440とSOCが一定値以下の容量型バッテリ440との間で電力の充放電を行わせることを表す指示信号を、ネットワークNWを介してそれぞれの制御部36に送信する。これにより、SOCが一定値を超える容量型バッテリ440に対応する制御部36は、対応する容量型バッテリ440に蓄えた電力を放電させ、SOCが一定値以下の容量型バッテリ440に対応する制御部36は、他の容量型バッテリ440が放電した電力を、対応する容量型バッテリ440に充電させる。これにより、異なるマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440の間で電力の充放電が行われる。このとき、異なる容量型バッテリ440の間で電力を伝送させる経路は、図9に示した発電装置800と出力系統900とが接続された経路であってもよいし、それぞれのマルチバッテリ装置100同士を接続した別の経路(例えば、マルチバッテリ装置100間で電力を伝送する専用の経路:不図示)であってもよい。
On the other hand, if it is confirmed in step S520 that there is a
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS500(ステップS506であってもよい)に戻して、引き続きそれぞれの容量型バッテリ440のSOCを監視する。
Thereafter, the battery
このような処理によってマルチバッテリシステム500では、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440のSOCをより均一にする均一化する。そして、マルチバッテリシステム500では、SOCを均一化したそれぞれの容量型バッテリ440に、発電装置800が発電した電力を充電させる。これにより、マルチバッテリシステム500では、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ことができる。
Through such processing, in the
[マルチバッテリシステムの処理の別の一例]
図10に示したマルチバッテリシステム500の処理の一例では、それぞれの容量型バッテリ440の耐久性を高める(劣化を抑える)ため、SOCを均一化するように容量型バッテリ440における放電と充電とを制御する場合の処理について説明した。そして、マルチバッテリシステム500では、それぞれの出力型バッテリ420として、例えば、車両10での利用に適さないため回収された出力型バッテリ420を利用することもできる。このため、マルチバッテリシステム500においても、出力型バッテリ420の劣化の状態を判定し、著しく劣化している出力型バッテリ420は、例えば、マルチバッテリシステム500の管理者に対して他の出力型バッテリ420への交換を提案する。
[Another example of multi-battery system processing]
In an example of the processing of the
次に、マルチバッテリシステム500においてそれぞれの出力型バッテリ420の劣化の状態を判定して交換を提案する際の処理の流れの一例について説明する。図11は、第2実施形態に係るマルチバッテリシステム500においてそれぞれのマルチバッテリ装置100が備えるバッテリの劣化の状態を判定する際に実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, an example of a process flow when determining the state of deterioration of each
まず、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36は、対応するそれぞれの出力型バッテリ420の充電時と放電時とにおける出力型バッテリ420の電圧値および電流値を取得する(ステップS600)。このとき、それぞれの制御部36が対応するバッテリセンサ422により出力された電圧値と電流値とを取得する時間間隔は、第1実施形態における所定の時間間隔と同様である。そして、それぞれの制御部36は、取得した電圧値と電流値とに基づいて、対応するそれぞれの出力型バッテリ420の充電時電力と放電時電力とを算出する(ステップS602)。このとき、それぞれの制御部36は、第1実施形態と同様に、所定の時間間隔で取得した電圧値と電流値とに基づいて、対応するそれぞれの出力型バッテリ420の充電時電力と放電時電力とを所定の時間間隔で算出する。その後、それぞれの制御部36は、算出した充電時電力および放電時電力に基づいて、対応するそれぞれの出力型バッテリ420の劣化状態を表す劣化量を算出する(ステップS604)。このとき、それぞれの制御部36は、第1実施形態と同様の算出方法で、対応するそれぞれの出力型バッテリ420の劣化量を算出する。
First, the
次に、それぞれの制御部36は、対応するそれぞれの出力型バッテリ420に対して、算出した劣化量が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS606)。このときの劣化量に対する所定値は、例えば、発電装置800が発電した電力の充電に支障をきたすことがない性能(電力量など)が十分に確保されているか否かを判定するために、それぞれの出力型バッテリ420に対して設定された閾値(例えば、出力型バッテリ420の内部抵抗値など)である。この劣化量に対する所定値も、第1実施形態と同様に、例えば、出力型バッテリ420の交換に要すると想定される期間の間、引き続き出力型バッテリ420を使用することができるように、発電装置800が発電した電力の充電に支障をきたす出力型バッテリ420の劣化量に対して所定の余裕(マージン)を持った閾値であってもよい。
Next, each
ステップS606において対応するいずれの出力型バッテリ420も劣化量が所定値以下ではないと判定した制御部36は、処理をステップS600に戻して、引き続き対応するそれぞれの出力型バッテリ420の充電時と放電時とにおける電圧値および電流値を監視する。
When the
一方、ステップS606において対応するいずれかの出力型バッテリ420の劣化量が所定値以下である判定した制御部36は、劣化量が所定値以下であると判定した出力型バッテリ420の劣化量の情報を、ネットワークNWを介してバッテリ管理サーバ装置600に送信する(ステップS610)。つまり、制御部36は、劣化していると判断した出力型バッテリ420の劣化量の情報を、バッテリ管理サーバ装置600に送信する。
On the other hand, the
バッテリ管理サーバ装置600は、いずれかのマルチバッテリ装置100が備える制御部36により劣化量の情報が送信された場合、送信された劣化量の情報に基づいて、劣化量の情報を送信してきた制御部36を備えるマルチバッテリ装置100において交換可能な出力型バッテリ420があるか否かを確認する(ステップS612)。マルチバッテリ装置100において交換可能な出力型バッテリ420とは、例えば、車両10から回収され、劣化量の情報を送信してきた制御部36を備えるマルチバッテリ装置100に対応している倉庫などの保管場所に保管されている出力型バッテリ420である。言い換えれば、交換可能な出力型バッテリ420とは、マルチバッテリ装置100において在庫となっている出力型バッテリ420である。
When information on the amount of deterioration is transmitted by the
ステップS612において交換可能な出力型バッテリ420があることを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、例えば、マルチバッテリシステム500の管理者や、そのマルチバッテリ装置100の管理者に対して、劣化していると判断された出力型バッテリ420を、在庫の出力型バッテリ420に交換することを提案する(ステップS614)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、例えば、バッテリ管理サーバ装置600、或いはマルチバッテリ装置100が備える通知装置に出力型バッテリ420の交換を提案する情報を出力し、通知装置に出力型バッテリ420の交換を促す通知を行わせる。この通知は、例えば、通知装置がLCDなどの表示装置である場合には、出力型バッテリ420の交換を促す画面を表示装置に表示させることによって行い、通知装置がスピーカやブザーなどの発音装置である場合には、出力型バッテリ420の交換を促す音(アラームなど)を発音させることによって行う。
If it is confirmed in step S612 that there is a
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS600(ステップS610であってもよい)に戻して、引き続きいずれかのマルチバッテリ装置100が備える制御部36から劣化量の情報、つまり、出力型バッテリ420の劣化状態の判定結果が送信されてくるのを待つ。
Thereafter, the battery
一方、ステップS612において交換可能な出力型バッテリ420がないことを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、他のマルチバッテリ装置100に交換可能な出力型バッテリ420があるか否かを確認する(ステップS620)。ステップS620において他のマルチバッテリ装置100に交換可能な出力型バッテリ420があることを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、例えば、マルチバッテリシステム500の管理者や、劣化していると判断された出力型バッテリ420があるマルチバッテリ装置100の管理者に対して、他のマルチバッテリ装置100の在庫の出力型バッテリ420との交換を提案する(ステップS622)。このときのバッテリ管理サーバ装置600における提案(通知)方法は、上述した通知方法と同様である。
On the other hand, if it is confirmed in step S612 that there is no replaceable
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS600(ステップS610であってもよい)に戻して、引き続きいずれかの出力型バッテリ420の劣化状態の判定結果が送信されてくるのを待つ。
Thereafter, the battery
一方、ステップS620において他のマルチバッテリ装置100に交換可能な出力型バッテリ420がないことを確認した場合、バッテリ管理サーバ装置600は、劣化していると判断された出力型バッテリ420があるマルチバッテリ装置100が備える複数の容量型バッテリ440のうち、いずれかの容量型バッテリ440を選択する(ステップS630)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、例えば、複数の容量型バッテリ440の中で最も劣化しているものや、SOCが最も低いもの、容量が最も少ないもの、製造日が最も古いものなど、所定の条件に従って容量型バッテリ440を選択する。
On the other hand, if it is confirmed in step S620 that there is no replaceable
そして、バッテリ管理サーバ装置600は、選択した容量型バッテリ440を出力型バッテリ420として動作させるように指示する(ステップS632)。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、選択した容量型バッテリ440の動作を変更させること表す指示信号を、劣化していると判断された出力型バッテリ420を備えるマルチバッテリ装置100の制御部36に、ネットワークNWを介して送信する。これにより、指示信号を受信した制御部36は、以降、選択された容量型バッテリ440を出力型バッテリ420として動作させるようにする。
Then, the battery
以降、バッテリ管理サーバ装置600は、処理をステップS600(ステップS610であってもよい)に戻して、引き続きいずれかの出力型バッテリ420の劣化状態の判定結果が送信されてくるのを待つ。
Thereafter, the battery
このような処理によってマルチバッテリシステム500では、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420の劣化状態の判定結果に基づいて出力型バッテリ420の交換を提案する。これにより、マルチバッテリシステム500では、いずれかのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420が、例えば、発電装置800が発電した電力の充電に支障をきたすまで劣化してしまう前に交換されるようにすることができる。言い換えれば、マルチバッテリシステム500では、それぞれのマルチバッテリ装置100において、出力型バッテリ420の保守(メンテナンス)が最適に行われるようにすることができる。
Through such processing, the
図11に示した出力型バッテリ420の劣化の状態を判定して交換を提案する処理の一例では、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36が、対応する出力型バッテリ420が劣化しているか否かを判断する場合について説明した。しかし、マルチバッテリシステム500では、バッテリ管理サーバ装置600が、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える車両センサ20と容量型バッテリ440との状態を管理している。このため、バッテリ管理サーバ装置600は、マルチバッテリシステム500が備える全ての出力型バッテリ420に対して劣化しているか否かの判断をしてもよい。この場合、それぞれマルチバッテリ装置100が備える制御部36は、図11に示した出力型バッテリ420の劣化の状態を判定して交換を提案する処理の一例においてステップS604の処理で算出したそれぞれの出力型バッテリ420の劣化量の情報を、ネットワークNWを介してバッテリ管理サーバ装置600に送信する。そして、バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36により送信された劣化量の情報に基づいて、それぞれの出力型バッテリ420が劣化しているか否かを判定する。このとき、バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100における在庫の出力型バッテリ420も管理している。つまり、バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれのマルチバッテリ装置100における交換可能な出力型バッテリ420の在庫数も管理している。このため、バッテリ管理サーバ装置600は、マルチバッテリ装置100における出力型バッテリ420の在庫数に応じて、出力型バッテリ420が劣化しているか否かを複数の段階で判断することができる。例えば、マルチバッテリ装置100における出力型バッテリ420の在庫数が充分にある場合には、出力型バッテリ420が劣化しているか否かを判断するための閾値、つまり、劣化量の所定値を高くして、ある程度劣化している出力型バッテリ420を積極的に(早めに)交換するように提案するようにしてもよい。例えば、マルチバッテリ装置100における出力型バッテリ420の在庫数が少ない場合には、出力型バッテリ420が劣化しているか否かを判断するための劣化量の所定値を低くして、発電装置800が発電した電力の充電に支障をきたすことがない範囲内で限界近く(限界ぎりぎり)まで、出力型バッテリ420の交換を提案しないようにしてもよい。このような処理は、図11に示した出力型バッテリ420の劣化の状態を判定して交換を提案する処理の一例において、ステップS606とステップS610との処理の順番を入れ替え、入れ替えた後のステップS606においてバッテリ管理サーバ装置600が上述したような複数段階の判断をすることにより容易に理解することができるため、詳細な説明は省略する。
In the example of the process shown in FIG. 11 that determines the state of deterioration of the
上記に述べたとおり、第2実施形態のマルチバッテリシステム500によれば、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36が、第1実施形態のマルチバッテリ装置100と同様に、それぞれの容量型バッテリ440の耐久性を高めたり(劣化を抑えたり)、それぞれのバッテリに蓄えた電力をより効率よく放電させることができる状態にしたり、それぞれの出力型バッテリ420の劣化を管理して交換を提案したりする。さらに、第2実施形態のマルチバッテリシステム500によれば、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420と容量型バッテリ440との物理量を検出し、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36が、検出した物理量に基づいた出力型バッテリ420と容量型バッテリ440との状態を表す情報をバッテリ管理サーバ装置600に送信する。そして、第2実施形態のマルチバッテリシステム500によれば、バッテリ管理サーバ装置600が、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36により送信されたそれぞれのバッテリの状態を表す情報に基づいて、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420と容量型バッテリ440とを好適に制御する。より具体的には、第2実施形態のマルチバッテリシステム500では、バッテリ管理サーバ装置600が、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える容量型バッテリ440の耐久性を高めたり(劣化を抑えたり)、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える出力型バッテリ420の劣化を管理して交換を提案したりする。これにより、第2実施形態のマルチバッテリシステム500が採用された発電システムでは、それぞれのマルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのバッテリを好適に利用することができる。
As described above, according to the
以上説明した第2実施形態のマルチバッテリシステム500によれば、複数のマルチバッテリ装置100(第1実施形態のマルチバッテリ装置100)と、それぞれのマルチバッテリ装置100が備えるバッテリ(出力型バッテリ420および容量型バッテリ440)の状態を管理するバッテリ管理サーバ装置600と、を備え、それぞれのマルチバッテリ装置100が備えるバッテリセンサ442は、対応する容量型バッテリ440の電圧値および電流値を検出し、それぞれのマルチバッテリ装置100が備える制御部36は、対応する電圧値および電流値に基づいて対応する容量型バッテリ440の充電率(SOC)を算出し、算出した充電率(SOC)の情報をバッテリ管理サーバ装置600に送信し、バッテリ管理サーバ装置600は、それぞれの容量型バッテリ440の充電率(SOC)に基づいて、異なるマルチバッテリ装置100の間で容量型バッテリ440の電力を伝送させることにより、それぞれのバッテリの放電や充電を好適に制御することができる。これにより、第2実施形態のマルチバッテリシステム500が採用された発電システムでは、それぞれのマルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのバッテリを好適に利用して、供給先(例えば、契約した契約者の家庭)に電力を供給することができる。
According to the
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
ハードウェアプロセッサと、
プログラムを記憶した記憶装置と、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、
第1バッテリの状態を第1センサにより検出し、
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出し、
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える、
ように構成されている、マルチバッテリ装置。
The embodiment described above can be expressed as follows.
a hardware processor;
A storage device storing a program;
The hardware processor reads and executes a program stored in the storage device,
detecting the state of the first battery by a first sensor;
A second sensor detects the state of a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery,
Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. switching between charging the battery and the second battery, respectively;
A multi-battery device configured as follows.
上記説明した実施形態では、マルチバッテリ装置100が、車両10または自然エネルギーを利用した発電システムに採用されている場合について説明した。しかし、マルチバッテリ装置100を採用するシステムは、発電された電力を蓄え、蓄えた電力を利用するシステムであれば、いかなるシステムにおいても採用することができる。この場合においても、マルチバッテリ装置100が備えるそれぞれのバッテリの放電や充電を好適に制御することができる。この場合におけるマルチバッテリ装置100の構成、動作、処理、およびそれぞれの値の算出方法などは、上述した実施形態におけるマルチバッテリ装置100の構成、動作、処理、およびそれぞれの値の算出方法と等価なものになるようにすればよく、上述した実施形態に基づいて容易に理解することができる。このため、マルチバッテリ装置100が採用された他のシステムにおける構成、動作、処理、およびそれぞれの値の算出方法などに関する詳細な説明は省略する。
In the embodiment described above, a case has been described in which the
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。 Although the mode for implementing the present invention has been described above using embodiments, the present invention is not limited to these embodiments in any way, and various modifications and substitutions can be made without departing from the gist of the present invention. can be added.
10・・・車両
12・・・モータ
14・・・駆動輪
16・・・ブレーキ装置
20・・・車両センサ
30・・・PCU
32・・・変換器
34・・・VCU
36,36-1,36-2,36-j・・・制御部
40,40-1,40-2,40-j・・・マルチバッテリ
50・・・通信装置
60・・・HMI
70・・・充電口
72・・・接続回路
90・・・充電器
92・・・充電ケーブル
94・・・第1プラグ
96・・・第2プラグ
100,100-1,100-2,100-j・・・マルチバッテリ装置
420,420-1,420-2,420-m・・・出力型バッテリ
422・・・バッテリセンサ
440,440-1,440-2,440-n・・・容量型バッテリ
442・・・バッテリセンサ
460・・・切り替え部
462・・・スイッチ
464・・・スイッチ
466・・・スイッチ
468・・・スイッチ
500・・・マルチバッテリシステム
600・・・バッテリ管理サーバ装置
800・・・発電装置
900・・・出力系統
NW・・・ネットワーク
10...
32...
36, 36-1, 36-2, 36-j...
70... Charging
Claims (18)
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリと、
前記第1バッテリの状態を検出する第1センサと、
前記第2バッテリの状態を検出する第2センサと、
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第2バッテリにおける放電制限ラインと充電制限ラインとを取得し、
前記第2センサの出力に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、
マルチバッテリ装置。 a first battery;
a second battery having a higher capacity and lower output than the first battery;
a first sensor that detects the state of the first battery;
a second sensor that detects the state of the second battery;
Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. A control unit that switches between charging the battery and the second battery, respectively;
Equipped with
The control unit includes:
obtaining a discharge limit line and a charge limit line in the second battery;
Calculating actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery obtained based on the output of the second sensor,
When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery, charging the second battery with the power supplied from the external device,
When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device.
Multi-battery device.
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリと、
前記第1バッテリの状態を検出する第1センサと、
前記第2バッテリの状態を検出する第2センサと、
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える制御部と、
を備え、
前記第2センサは、電圧値、電流値、および温度を検出し、
前記制御部は、
前記電圧値および前記電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、
前記充電率および前記温度に基づいて前記第2バッテリの放電制限ラインと充電制限ラインとを算出し、
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、
マルチバッテリ装置。 a first battery;
a second battery having a higher capacity and lower output than the first battery;
a first sensor that detects the state of the first battery;
a second sensor that detects the state of the second battery;
Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. A control unit that switches between charging the battery and the second battery, respectively;
Equipped with
The second sensor detects a voltage value, a current value, and a temperature,
The control unit includes:
Calculating actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery obtained based on the voltage value and the current value,
Calculating the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value,
calculating a discharge limit line and a charge limit line of the second battery based on the charging rate and the temperature;
When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery, charging the second battery with the power supplied from the external device,
When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device .
Multi-battery device.
前記制御部は、
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、
前記充電率が第1閾値から第2閾値までの間の範囲内である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリとし、
前記充電率が前記第1閾値以下である場合に、外部装置から供給された電力を前記第2バッテリに充電させ、
前記充電率が前記第1閾値を超える場合に、外部装置から供給された電力を前記第1バッテリに充電させる、
請求項1に記載のマルチバッテリ装置。 The second sensor detects a voltage value and a current value,
The control unit includes:
Calculating the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value,
When the charging rate is within a range between a first threshold value and a second threshold value, the battery that supplies power to an external device is the second battery,
charging the second battery with power supplied from an external device when the charging rate is less than or equal to the first threshold;
charging the first battery with power supplied from an external device when the charging rate exceeds the first threshold;
The multi-battery device according to claim 1.
前記電圧値が第3閾値から第4閾値までの間の範囲内である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリとし、
前記電圧値が前記第3閾値以下である場合に、外部装置から供給された電力を前記第2バッテリに充電させ、
前記電圧値が前記第3閾値を超える場合に、外部装置から供給された電力を前記第1バッテリに充電させる、
請求項3に記載のマルチバッテリ装置。 The control unit includes:
When the voltage value is within a range between a third threshold value and a fourth threshold value, the battery that supplies power to the external device is the second battery,
charging the second battery with power supplied from an external device when the voltage value is less than or equal to the third threshold;
charging the first battery with power supplied from an external device when the voltage value exceeds the third threshold;
The multi-battery device according to claim 3 .
前記制御部は、
前記温度が第5閾値以下である場合に、前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせる、
請求項1に記載のマルチバッテリ装置。 the second sensor detects temperature;
The control unit includes:
When the temperature is below a fifth threshold, charging and discharging is performed between the second battery and the first battery.
The multi-battery device according to claim 1.
前記温度が前記第5閾値以下であり、且つ前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせたことによる前記第2バッテリの温度上昇が基準値以下である場合に、少なくとも前記第2バッテリを保温させるヒーターを作動させる、
請求項5に記載のマルチバッテリ装置。 The control unit includes:
When the temperature is below the fifth threshold and the temperature rise of the second battery due to charging and discharging between the second battery and the first battery is below a reference value, at least activating a heater that keeps the second battery warm;
The multi-battery device according to claim 5 .
前記制御部は、
前記第1バッテリの温度が第6閾値以下である場合に、前記第2バッテリと前記第1バッテリとの間で充放電を行わせる、
請求項5または請求項6に記載のマルチバッテリ装置。 the first sensor detects temperature;
The control unit includes:
performing charging and discharging between the second battery and the first battery when the temperature of the first battery is below a sixth threshold;
The multi-battery device according to claim 5 or claim 6 .
前記制御部は、
前記電圧値および前記電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、
前記充電率が目標の充電率の範囲内で、前記実電力が第7閾値未満となるように、前記第2バッテリへの外部装置から供給された電力の充電、或いは前記第2バッテリからの外部装置への電力供給を制御する、
請求項1に記載のマルチバッテリ装置。 The second sensor detects a voltage value and a current value,
The control unit includes:
Calculating actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery obtained based on the voltage value and the current value,
Calculating the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value,
Charging the second battery with power supplied from an external device or external power from the second battery so that the charging rate is within a target charging rate range and the actual power is less than a seventh threshold. control the power supply to the device,
The multi-battery device according to claim 1.
前記充電率が目標の充電率の範囲内ではない場合において、前記目標の充電率を高くする場合でも、前記実電力を前記第7閾値未満に維持させる、
請求項8に記載のマルチバッテリ装置。 The control unit includes:
When the charging rate is not within a range of a target charging rate, maintaining the actual power below the seventh threshold even when increasing the target charging rate;
The multi-battery device according to claim 8 .
前記制御部は、
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第1バッテリの充電時電力と放電時電力とを算出し、
前記充電時電力と前記放電時電力とに基づいて前記第1バッテリの劣化量を算出し、
算出した前記劣化量が第8閾値以下である場合に、前記第1バッテリの交換を提案する、
請求項1に記載のマルチバッテリ装置。 The first sensor detects voltage values and current values during charging and discharging,
The control unit includes:
Calculating charging power and discharging power of the first battery based on the voltage value and the current value,
Calculating the amount of deterioration of the first battery based on the charging power and the discharging power,
Proposing replacement of the first battery when the calculated amount of deterioration is less than or equal to an eighth threshold;
The multi-battery device according to claim 1.
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備えるバッテリの状態を管理するバッテリ管理サーバ装置と、
を備え、
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える前記第2センサは、対応する前記第2バッテリの電圧値および電流値を検出し、
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える制御部は、
対応する前記電圧値および前記電流値に基づいて対応する前記第2バッテリの充電率を算出し、
算出した前記充電率の情報を前記バッテリ管理サーバ装置に送信し、
前記バッテリ管理サーバ装置は、それぞれの前記第2バッテリの前記充電率に基づいて、異なるマルチバッテリ装置の間で前記第2バッテリの電力を伝送させる、
マルチバッテリシステム。 A plurality of multi-battery devices according to any one of claims 1 to 10 ,
a battery management server device that manages states of batteries included in each of the multi-battery devices;
Equipped with
The second sensor included in each of the multi-battery devices detects the voltage value and current value of the corresponding second battery,
The control unit included in each of the multi-battery devices includes:
Calculating the charging rate of the corresponding second battery based on the corresponding voltage value and the current value,
transmitting information on the calculated charging rate to the battery management server device;
The battery management server device transmits power of the second battery between different multi-battery devices based on the charging rate of each of the second batteries.
Multi-battery system.
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備えるバッテリの状態を管理するバッテリ管理サーバ装置と、
を備え、
それぞれの前記マルチバッテリ装置は、複数の前記第1バッテリと、複数の前記第2バッテリとを備え、
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える前記第1センサは、対応する前記第1バッテリの充電時と放電時とにおける電圧値および電流値を検出し、
それぞれの前記マルチバッテリ装置が備える制御部は、
対応する前記電圧値および前記電流値に基づいて対応する前記第1バッテリの充電時電力と放電時電力とを算出し、
前記充電時電力と前記放電時電力とに基づいて前記第1バッテリの劣化量を算出し、
算出した前記劣化量の情報を前記バッテリ管理サーバ装置に送信し、
前記バッテリ管理サーバ装置は、それぞれの前記第1バッテリの前記劣化量に基づいて、前記第1バッテリの交換を提案する、
マルチバッテリシステム。 A plurality of multi-battery devices according to any one of claims 1 to 10 ,
a battery management server device that manages states of batteries included in each of the multi-battery devices;
Equipped with
Each of the multi-battery devices includes a plurality of the first batteries and a plurality of the second batteries,
The first sensor included in each of the multi-battery devices detects a voltage value and a current value of the corresponding first battery during charging and discharging,
The control unit included in each of the multi-battery devices includes:
Calculating charging power and discharging power of the first battery based on the corresponding voltage value and current value,
Calculating the amount of deterioration of the first battery based on the charging power and the discharging power,
transmitting information on the calculated amount of deterioration to the battery management server device;
The battery management server device proposes replacement of the first battery based on the amount of deterioration of each of the first batteries.
Multi-battery system.
請求項12に記載のマルチバッテリシステム。 If there is no other replaceable first battery in stock in the multi-battery device that proposes replacement of the first battery, the battery management server device may replace the other first battery in stock in a different multi-battery device. Suggest battery replacement.
The multi-battery system according to claim 12 .
請求項13に記載のマルチバッテリシステム。 If there is no other replaceable first battery in stock in all of the multi-battery devices, the battery management server device selects one of the second batteries included in the multi-battery device that proposes replacement of the first battery. propose to operate as the first battery;
The multi-battery system according to claim 13 .
第1バッテリの状態を第1センサにより検出し、
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出し、
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える際に、
前記第2バッテリにおける放電制限ラインと充電制限ラインとを取得し、
前記第2センサの出力に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、
マルチバッテリ制御方法。 The computer is
detecting the state of the first battery by a first sensor;
A second sensor detects the state of a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery,
Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. When switching between charging the battery and the second battery,
obtaining a discharge limit line and a charge limit line in the second battery;
Calculating actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery obtained based on the output of the second sensor,
When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery, charging the second battery with the power supplied from the external device,
When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device.
Multi-battery control method.
第1バッテリの状態を第1センサにより検出し、detecting the state of the first battery by a first sensor;
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出し、A second sensor detects the state of a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery,
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替える際に、Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. When switching between charging the battery and the second battery,
前記第2センサにより検出した電圧値および電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出し、Calculating actual power, which is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery, obtained based on the voltage value and current value detected by the second sensor,
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出し、Calculating the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value,
前記充電率および前記第2センサにより検出した温度に基づいて前記第2バッテリの放電制限ラインと充電制限ラインとを算出し、calculating a discharge limit line and a charge limit line of the second battery based on the charging rate and the temperature detected by the second sensor;
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery, charging the second battery with the power supplied from the external device,
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device.
マルチバッテリ制御方法。Multi-battery control method.
第1バッテリの状態を第1センサにより検出させ、
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出させ、
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替えさせる際に、
前記第2バッテリにおける放電制限ラインと充電制限ラインとを取得させ、
前記第2センサの出力に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出させ、
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替え、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替え、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、
プログラム。 to the computer,
causing the first sensor to detect the state of the first battery;
causing a second sensor to detect a state of a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery;
Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. When switching between charging the battery and the second battery,
acquiring a discharge limit line and a charge limit line in the second battery;
calculating the actual power that is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery obtained based on the output of the second sensor;
When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the second battery to the first battery, charging the second battery with the power supplied from the external device,
When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device.
program.
第1バッテリの状態を第1センサにより検出させ、causing the first sensor to detect the state of the first battery;
前記第1バッテリよりも高容量かつ低出力である第2バッテリの状態を第2センサにより検出させ、causing a second sensor to detect a state of a second battery that has a higher capacity and lower output than the first battery;
前記第1バッテリの状態および前記第2バッテリの状態に応じて、前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれからの外部装置への電力供給と、外部装置から供給された電力の前記第1バッテリと前記第2バッテリとのそれぞれへの充電とを切り替えさせる際に、Depending on the state of the first battery and the state of the second battery, power is supplied from the first battery and the second battery to the external device, and power supplied from the external device is supplied to the first battery. When switching between charging the battery and the second battery,
前記第2センサにより検出させた電圧値および電流値に基づいて得られる前記第2バッテリの単位時間あたりの放電量または充電量である実電力を算出させ、Calculate actual power, which is the amount of discharge or charge per unit time of the second battery, obtained based on the voltage value and current value detected by the second sensor,
前記電圧値および前記電流値に基づいて前記第2バッテリの充電率を算出させ、Calculating the charging rate of the second battery based on the voltage value and the current value,
前記充電率および前記第2センサにより検出させた温度に基づいて前記第2バッテリの放電制限ラインと充電制限ラインとを算出させ、calculating a discharge limit line and a charge limit line of the second battery based on the charging rate and the temperature detected by the second sensor;
前記実電力が前記放電制限ライン以上である場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第2バッテリから前記第1バッテリに切り替えさせ、前記第2バッテリに外部装置から供給された電力を充電させ、When the actual power is equal to or higher than the discharge limit line, the battery that supplies power to an external device is switched from the second battery to the first battery, and the second battery is charged with the power supplied from the external device. ,
前記実電力が前記充電制限ライン未満ではない場合に、外部装置に電力供給するバッテリを前記第1バッテリから前記第2バッテリに切り替えさせ、前記第1バッテリに外部装置から供給された電力を充電させる、When the actual power is not less than the charging limit line, switching a battery that supplies power to an external device from the first battery to the second battery, and charging the first battery with the power supplied from the external device. ,
プログラム。program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020079675A JP7438844B2 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020079675A JP7438844B2 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021175331A JP2021175331A (en) | 2021-11-01 |
JP7438844B2 true JP7438844B2 (en) | 2024-02-27 |
Family
ID=78281905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020079675A Active JP7438844B2 (en) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7438844B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012235610A (en) | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Toyota Motor Corp | Battery system |
JP2013046559A (en) | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Toshiba Corp | Electricity storage control device, electricity storage system, and control program |
JP2013081289A (en) | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Panasonic Corp | Power controller |
JP2018042341A (en) | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | Power source system |
US20180159342A1 (en) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Electronic device and method for controlling battery of the electronic device to charge and discharge |
WO2019176047A1 (en) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Connexx Systems株式会社 | Battery system, moving body management system and photovoltaic power generation device management system equipped with same, and combined battery |
JP2019180124A (en) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 本田技研工業株式会社 | Power supply system for vehicle |
-
2020
- 2020-04-28 JP JP2020079675A patent/JP7438844B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012235610A (en) | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Toyota Motor Corp | Battery system |
JP2013046559A (en) | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Toshiba Corp | Electricity storage control device, electricity storage system, and control program |
JP2013081289A (en) | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Panasonic Corp | Power controller |
JP2018042341A (en) | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | Power source system |
US20180159342A1 (en) | 2016-12-02 | 2018-06-07 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Electronic device and method for controlling battery of the electronic device to charge and discharge |
WO2019176047A1 (en) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Connexx Systems株式会社 | Battery system, moving body management system and photovoltaic power generation device management system equipped with same, and combined battery |
JP2019180124A (en) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 本田技研工業株式会社 | Power supply system for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021175331A (en) | 2021-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2686195B1 (en) | Systems and methods for controlling multiple storage devices | |
US9346461B2 (en) | Control device for determining vehicle speed for switching from series mode to parallel mode | |
US8742718B2 (en) | Charging apparatus for vehicle | |
KR101703722B1 (en) | Charging device for an energy store and a method for operating such a charging device | |
CN101625398B (en) | Calculation and alarm device for service life of battery of pure electric vehicle and control method thereof | |
JP5370492B2 (en) | Vehicle and vehicle control method | |
CN112060970B (en) | Energy supplement method and management system for battery-replacing type hybrid power vehicle | |
EP3245096A1 (en) | Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle | |
JP2011501934A (en) | Storage batteries for personal and commercial vehicles | |
JP5720538B2 (en) | Storage device control device | |
GB2550954A (en) | Electric vehicle battery management apparatus and method | |
US11584229B2 (en) | Display control apparatus, display control method, and program | |
JP2012080689A (en) | Power supply unit for electric vehicle | |
JP2009296837A (en) | Vehicle driving control system | |
KR102443406B1 (en) | Vehicle and control method for the same | |
JP6942775B2 (en) | Battery status determination system and battery status determination method | |
KR20130124478A (en) | Transmission of data relating to the operation of a battery powering a driving motor of a motor vehicle | |
JP2014082923A (en) | Diagnostic device and diagnosis system | |
JP7438844B2 (en) | Multi-battery device, multi-battery system, multi-battery control method, and program | |
CN202121029U (en) | Battery management system of pure electric automobile | |
JP2021086191A (en) | Rental system, rental method, and program | |
JP5267882B2 (en) | Power generation control device | |
CN113383451A (en) | Storage battery specifying system and storage battery specifying method | |
JP2020107183A (en) | Vehicle management system | |
US11404893B2 (en) | Vehicle power supply control system, vehicle power supply control method, and storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7438844 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |