JPWO2012120564A1 - Secondary battery system - Google Patents
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Abstract
エネルギー効率の向上効果を維持しつつ二次電池の劣化を抑制し、二次電池の交換期間を長くすることで車両システム全体のランニングコストの低減を図ることができる二次電池の充電制御システムを備えた二次電池装置を提供する。二次電池と、前記二次電池を搭載した車両と、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出した前記車両の現在位置において前記二次電池が有する電気量と、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量と、前記車両の現在位置から通過予定位置までの所要時間とに基づいて算出した電流値により、前記車両の現在位置から通過予定位置まで前記二次電池を充電する制御手段を有する。A secondary battery charge control system capable of suppressing the deterioration of the secondary battery while maintaining the energy efficiency improvement effect and reducing the running cost of the entire vehicle system by extending the replacement period of the secondary battery Provided is a secondary battery device. A secondary battery, a vehicle equipped with the secondary battery, position detection means for detecting the position of the vehicle, and the amount of electricity that the secondary battery has at the current position of the vehicle detected by the position detection means, The vehicle is scheduled to pass from the current position of the vehicle based on the current value calculated based on the planned amount of electricity of the secondary battery at the planned passing position of the vehicle and the required time from the current position of the vehicle to the scheduled passing position. Control means for charging the secondary battery to a position.
Description
本発明は、二次電池を搭載する車両の位置検出結果を基に二次電池への充電動作を制御する二次電池システムに関する。 The present invention relates to a secondary battery system that controls a charging operation to a secondary battery based on a position detection result of a vehicle on which the secondary battery is mounted.
近年においては、二次電池から供給される電力に基づいて駆動されるモーターを駆動源とする電気自動車や、モーターとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両などが見られる。また、架線から供給される電力に基づいて駆動されるモーターを駆動源とする鉄道車両においても、二次電池を搭載して減速時の回生エネルギーを回収し、エネルギー効率を向上させる動きが見られる。 In recent years, an electric vehicle using a motor driven based on electric power supplied from a secondary battery as a drive source, a hybrid vehicle using a motor and an engine in combination as a drive source, and the like are seen. Moreover, even in railway vehicles that use a motor driven based on the power supplied from the overhead line as a drive source, there is a movement to improve energy efficiency by collecting regenerative energy during deceleration by installing a secondary battery. .
エネルギー効率の向上効果を得るためには個々の二次電池の充放電量はできるだけ大きいことが望ましい。ところが、二次電池は満充電状態で放置したり、過放電状態におかれたりすることによって性能劣化が進行し、充放電容量の低下や内部抵抗の増加を生じることが知られている。この劣化に伴い、エネルギー効率の向上効果が徐々に低減する。 In order to obtain an effect of improving energy efficiency, it is desirable that the charge / discharge amount of each secondary battery is as large as possible. However, it is known that when a secondary battery is left in a fully charged state or placed in an overdischarged state, performance deterioration proceeds, resulting in a decrease in charge / discharge capacity and an increase in internal resistance. With this deterioration, the energy efficiency improvement effect is gradually reduced.
特許文献1は夜間の時間帯に二次電池を充電するものであるが、二次電池の劣化の抑制の面で効果が不十分である。本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、エネルギー効率の向上効果を維持しつつ二次電池の劣化を抑制することを目的とする。
二次電池と、前記二次電池を搭載した車両と、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出した前記車両の現在位置において前記二次電池が有する電気量と、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量と、前記車両の現在位置から通過予定位置までの所要時間とに基づいて算出した電流値により、前記車両の現在位置から通過予定位置まで前記二次電池を充電する制御手段を有する。 A secondary battery, a vehicle equipped with the secondary battery, position detection means for detecting the position of the vehicle, and the amount of electricity that the secondary battery has at the current position of the vehicle detected by the position detection means, The vehicle is scheduled to pass from the current position of the vehicle based on the current value calculated based on the planned amount of electricity of the secondary battery at the planned passing position of the vehicle and the required time from the current position of the vehicle to the scheduled passing position. Control means for charging the secondary battery to a position.
本発明の二次電池システムは、現在位置に基づく充電制御を行うことにより、最寄りの停車駅に停車する直前に充電を完了することができる。このため、満充電状態で二次電池を保持する時間を短縮し、二次電池の劣化を抑制することができる。 The secondary battery system of the present invention can complete charging immediately before stopping at the nearest stop station by performing charging control based on the current position. For this reason, the time for holding the secondary battery in the fully charged state can be shortened, and the deterioration of the secondary battery can be suppressed.
以下、図面に基づいて実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図1は、二次電池を搭載した車両の充放電の概念図である。車両は加速時には二次電池を放電し、その後は一定速度で走行し、さらに減速時には回生エネルギーを回収することで二次電池を充電する。本発明は、二次電池の充電の制御に関するものである。 FIG. 1 is a conceptual diagram of charging / discharging of a vehicle equipped with a secondary battery. The vehicle discharges the secondary battery when accelerating, then travels at a constant speed, and further recharges the secondary battery by recovering regenerative energy when decelerating. The present invention relates to control of charging of a secondary battery.
図2は、本発明の二次電池システム100の主構成である。二次電池システム100は、リチウムイオン電池などの二次電池101と、二次電池101への充放電電流値を測定する電流測定手段102と、二次電池101の端子間電圧を測定する電圧測定手段103と、二次電池101を搭載しているハイブリッド鉄道車両104と、現在位置を検出する位置検出手段105と、時刻を検出する時刻検出手段106と、複数のデータテーブルを保持する記憶手段107と、位置検出手段105からの出力と記憶手段107が保持するデータテーブルとに基づいて二次電池101への充電電流を決定する電流制御手段109と、外部回路と二次電池101の一方の極を接続する端子110と、外部回路と二次電池101の他方の極を接続する端子111から構成されている。
FIG. 2 is a main configuration of the secondary battery system 100 of the present invention. The secondary battery system 100 includes a
記憶手段107が記憶する第1のデータテーブルは、ハイブリッド鉄道車両104の通過予定位置と、ハイブリッド鉄道車両104の通過予定位置において二次電池101が有する予定の電気量と、ハイブリッド鉄道車両104の通過予定位置に対応する通過予定時刻との3つの情報を含む。第2のデータテーブルは、二次電池101の電池電圧と、その電池電圧に対応する電気量とを含む。
The first data table stored in the storage means 107 includes the scheduled passage position of the hybrid railway vehicle 104, the planned amount of electricity that the
図3に第1のデータテーブルの一例を示す。これはハイブリッド鉄道車両104がX駅を出発後、A地点,B地点,C地点,D地点へと進み、Y駅に到着するまでの各通過予定位置と、それに対応する二次電池101が有する予定の電気量と通過予定時刻を記憶するものである。
FIG. 3 shows an example of the first data table. This is because the hybrid railway vehicle 104 departs from the X station, proceeds to the points A, B, C, and D and reaches each passing position until reaching the Y station and the
ハイブリッド鉄道車両104はX駅においては満充電の状態であり、二次電池101は10Ahの電気量を有する。ハイブリッド鉄道車両104がX駅を出発すると加速のために二次電池101を放電するので、二次電池101はA地点では6Ahの電気量を、B地点では4Ahの電気量を有することが想定される。B地点からC地点まではほぼ4Ahの電気量を維持し、それからY駅に近づくとハイブリッド鉄道車両104は減速するため、二次電池101は充電を開始しD地点では6Ahの電気量を、Y駅では満充電(10Ah)の状態になることが理想的である。
The hybrid railway vehicle 104 is in a fully charged state at the X station, and the
なお、ハイブリッド鉄道車両104の通過予定位置とは、ハイブリッド鉄道車両104が出発駅から到着駅までの通行路上の位置を示す位置指標である。位置指標の例としては経度と緯度の組み合わせが挙げられる。 The planned passage position of the hybrid railway vehicle 104 is a position index indicating the position of the hybrid railway vehicle 104 on the passage from the departure station to the arrival station. An example of the position index is a combination of longitude and latitude.
図4は、二次電池101の電池電圧と、その電池電圧に対応する電気量との関係を示すグラフである。この関係は二次電池101の固有のものである。図5に第2のデータテーブルの一例を示す。これは図4のグラフをデータテーブルとして整理したものである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the battery voltage of the
図6は、電流制御手段109の動作フローの一例を示す。ここでは、ハイブリッド鉄道車両104がX駅を出発後、二次電池101が充電動作を実行するC地点,D地点での動作を説明する。
FIG. 6 shows an example of the operation flow of the current control means 109. Here, after the hybrid railway vehicle 104 departs from the X station, operations at the points C and D where the
ハイブリッド鉄道車両104がX駅を出発した後、A地点,B地点を通過し、C地点に到着する(ステップ601)。 After hybrid railway vehicle 104 departs from station X, it passes through points A and B and arrives at point C (step 601).
ハイブリッド鉄道車両104がC地点に到着すると、位置検出手段105は現在位置を検出し電流制御手段109に出力する。また、電圧測定手段103は常時または断続的に二次電池101の電池電圧V_1を検出し、電流制御手段109に出力する(ステップ602)。
When the hybrid railway vehicle 104 arrives at point C, the position detection means 105 detects the current position and outputs it to the current control means 109. Further, the voltage measuring means 103 detects the battery voltage V_1 of the
電流制御手段109は、電圧測定手段103から出力された電池電圧V_1に基づいて、第2のデータテーブルを参照して、電池電圧V_1に対応する電気量W_1を取得する(ステップ603)。この電気量W_1が、C地点において二次電池101が現実に有する電気量である。
Based on the battery voltage V_1 output from the
その後、電流制御手段109は、第1のデータテーブルを参照してD地点において二次電池101が有する予定の電気量W_Dを取得する(ステップ604)。電流制御手段109は、C地点において二次電池101が有する電気量W_1と、D地点において二次電池101が有する予定の電気量W_Dとを比較する(ステップ605)。
Thereafter, the
ステップ605において、C地点において二次電池101が有する電気量W_1が、D地点において二次電池101が有する予定の電気量W_Dと同じまたは大きい値である場合には充電を保留する(実行しない)。この場合、電流制御手段109は、電流測定手段102から出力された電流値I_outputが充電電流を正として0以下になるように制御する。例えば二次電池101からの放電電流は全て外部回路に流す一方で、外部回路からもたらされる回生電流は全て熱エネルギーに変換するように指令する(ステップ606)。
In
一方、C地点において二次電池101が有する電気量W_1が、D地点において二次電池101が有する予定の電気量W_Dよりも小さい値である場合には充電を開始する。このとき電流制御手段109は、記憶手段107が保持する第1のデータテーブルを参照して充電電流値I_chを決定する(ステップ607)。
On the other hand, charging is started when the amount of electricity W_1 of the
例えば、充電電流値I_chは次のように決定することができる。C地点において二次電池101が有する電気量W_1,現在の時刻t_1,D地点において二次電池101が有する予定の電気量W_D,D地点の予定通過時刻t_Dにより、充電電流値I_chを、式(W_D−W_1)/(t_D−t_1)により決めることができる。(t_D−t_1)は、ハイブリッド鉄道車両104のC地点からD地点までの所要時間t_D1を示す。なお、ハイブリッド鉄道車両104が遅延することなく予定通りに走行している場合には、(t_D−t_1)は(t_D−t_C)と同じ値となる。
For example, the charging current value I_ch can be determined as follows. The amount of electricity W_1 of the
電流制御手段109は、上記の充電電流値I_chによりハイブリッド鉄道車両104のC地点(現在位置)からD地点(通過予定位置)に到着するまで二次電池101を充電する(ステップ608)。
The current control means 109 charges the
一方、ハイブリッド鉄道車両104はD地点を通過し、さらにY駅へ向かう場合は、これまでと同様の処理を実行して、D地点からY駅に至るまでにおける充電電流値I_chを再度決定する(ステップ609)。 On the other hand, when the hybrid railway vehicle 104 passes through the point D and further travels to the Y station, the same processing as before is executed to determine again the charging current value I_ch from the D point to the Y station ( Step 609).
このように充電電流値I_chによりC地点からD地点まで充電することで、Y駅に到着する際に二次電池101が予定の電気量W_Bにちょうど到達するように制御することができる。すなわち、本実施形態の二次電池システム100は、現在位置に基づく充電制御を行うことにより、最寄りの停車駅に停車する直前に充電を完了することができる。このため、充電状態で二次電池101を保持する時間を短縮し、二次電池101の劣化を抑制することができる。
In this way, by charging from the point C to the point D with the charging current value I_ch, it is possible to control the
位置検出手段105の代替として時刻検出手段106により処理を進めることも可能である。実施例2は、このハイブリッド鉄道車両104が正確なダイヤで走行していることが前提で実現できるものであるが、位置検出手段105が故障等で利用できない場合にも対処できるメリットがある。このとき、実施例1の第1のデータテーブル,第2のデータテーブルに大きな変更なく利用可能である。電流制御手段109は位置の代わりに時刻により二次電池101が有する電気量,二次電池101が有する予定の電気量を取得すれば良い。電流制御手段109の動作フローは実施例1とほぼ同様であるが、以下で詳細に説明する。
As an alternative to the position detection means 105, the time detection means 106 can proceed with the processing. The second embodiment can be realized on the premise that the hybrid railway vehicle 104 is traveling with an accurate diamond. However, the second embodiment has an advantage that it is possible to cope with the case where the
図7は、電流制御手段109の動作フローの一例を示す。ここでは、ハイブリッド鉄道車両104がX駅を出発後、二次電池101が充電動作を実行するC地点,D地点での動作を説明する。
FIG. 7 shows an example of the operation flow of the current control means 109. Here, after the hybrid railway vehicle 104 departs from the X station, operations at the points C and D where the
ハイブリッド鉄道車両104がX駅を10時00分に出発した後、A地点,B地点を通過し、C地点に到着する(ステップ701)。 After the hybrid railway vehicle 104 departs from station X at 10:00, it passes through points A and B and arrives at point C (step 701).
ハイブリッド鉄道車両104が10時06分になると(C地点に到着する)と、時刻検出手段106は現在時刻を検出し電流制御手段109に出力する。また、電圧測定手段103は常時または断続的に二次電池101の電池電圧V_2を検出し、電流制御手段109に出力する(ステップ702)。
When the hybrid railway vehicle 104 reaches 10:06 (arrives at point C), the time detection means 106 detects the current time and outputs it to the current control means 109. Further, the voltage measuring means 103 detects the battery voltage V_2 of the
電流制御手段109は、電圧測定手段103から出力された電池電圧V_2に基づいて、第2のデータテーブルを参照して、電池電圧V_2に対応する電気量W_2を取得する(ステップ703)。この電気量W_2が、10時06分(C地点)において二次電池101が現実に有する電気量である。
Based on the battery voltage V_2 output from the voltage measuring means 103, the current control means 109 refers to the second data table and acquires the amount of electricity W_2 corresponding to the battery voltage V_2 (step 703). This amount of electricity W_2 is the amount of electricity that the
その後、電流制御手段109は、第1のデータテーブルを参照して10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_Dを取得する(ステップ704)。電流制御手段109は、10時06分(C地点)において二次電池101が有する電気量W_2と、10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_Dとを比較する(ステップ705)。
Thereafter, the
ステップ705において、現在の時刻である10時06分(C地点)において二次電池101が有する電気量W_2が、10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_Dよりも大きい値である場合には充電を保留する(実行しない)。この場合、電流制御手段109は、電流測定手段102から出力された電流値I_outputが充電電流を正として0以下になるように制御する。例えば二次電池101からの放電電流は全て外部回路に流す一方で、外部回路からもたらされる回生電流は全て熱エネルギーに変換するように指令する(ステップ706)。
In Step 705, the amount of electricity W_2 that the
一方、10時06分(C地点)において二次電池101が有する電気量W_2が、10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_Dと同じ値である、または10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_Dよりも小さい値である場合には充電を開始する。このとき電流制御手段109は、記憶手段107が保持する第1のデータテーブルを参照して充電電流値I_chを決定する(ステップ707)。
On the other hand, the amount of electricity W_2 that the
例えば、充電電流値I_chは次のように決定することができる。10時06分(C地点)において二次電池101が有する電気量W_2,現在の時刻t_2,10時08分(D地点)において二次電池101が有する予定の電気量W_D,10時08分(D地点)の予定通過時刻t_Dにより、充電電流値I_chを、式(W_D−W_2)/(t_D−t_2)により決めることができる。(t_D−t_2)は、ハイブリッド鉄道車両104の10時06分(C地点)から10時08分(D地点)までの差分t_D2を示す。
For example, the charging current value I_ch can be determined as follows. The amount of electricity W_2 of the
電流制御手段109は、上記の充電電流値I_chによりハイブリッド鉄道車両104の10時06分(C地点・現在位置)から10時08分(D地点・通過予定位置)に到着するまで二次電池101を充電する(ステップ708)。
The current control means 109 keeps the
一方、ハイブリッド鉄道車両104は走行時刻が10時08分に達し(D地点を通過し)、さらに走行時刻が10時10分(Y駅へ向かう)となるにあたり、これまでと同様の処理を実行して、10時08分(D地点)から10時10分(Y駅)に至るまでにおける充電電流値I_chを再度決定する(ステップ709)。 On the other hand, the hybrid railway vehicle 104 performs the same processing as before when the travel time reaches 10:08 (passes through the point D) and the travel time reaches 10:10 (toward Y station). Then, the charging current value I_ch from 10:08 (point D) to 10:10 (Y station) is determined again (step 709).
このように充電電流値I_chにより10時06分(C地点)から10時08分(D地点)まで充電することで、Y駅に到着する際に二次電池101が予定の電気量W_Bにちょうど到達するように制御することができる。すなわち、本実施形態の二次電池システム100は、現在時刻に基づく充電制御を行うことにより、最寄りの停車駅に停車する直前に充電を完了することができる。このため、充電状態で二次電池101を保持する時間を短縮し、二次電池101の劣化を抑制することができる。
By charging from 10:06 (point C) to 10:08 (point D) with the charging current value I_ch in this way, the
上述のステップ603,ステップ703では、C地点において二次電池101が有する電気量を取得する過程を簡単に説明したが、二次電池101の内部抵抗を推測することで二次電池101の開回路電圧,電気量をより正確に推定することができる。
In
記憶手段107は、二次電池101の開回路電圧に対する二次電池101の内部抵抗を記録した第3のデータテーブルを保持することができる。第3のデータテーブルに保持されている開回路電圧V_ocvに対する内部抵抗値をR(V_ocv)と記す。
The
この場合、電圧測定手段103からの出力V_outputおよび電流測定手段102からの出力I_outputを用いて、電流制御手段109は二次電池101の開回路電圧をV_ocv=V_output−I_output×R(V_ocv)から求めることができる。あるいは簡略化して、仮の開回路電圧をV_ocv′、二次電池101の仮の内部抵抗をR′として、仮の開回路電圧をV_ocv′=V_output−I_output×R′として求めた後、二次電池101の開回路電圧をV_ocv=V_output−I_output×R(V_ocv′)として求めてもよい。
In this case, using the output V_output from the
また、二次電池システム100は、二次電池101の温度を検出する温度検出手段を備えることができる。電流制御手段109は、温度検出手段からの出力T_outputに基づいて、二次電池101の内部抵抗を推測することができる。例えば、記憶手段107に保持されている二次電池101の内部抵抗R_roomが室温環境下のものであったとして、室温を絶対温度表記でT_roomとして、aを定数とすると、温度T_outputにおける二次電池101の内部抵抗の推定値R_Tを1/R_T=1/R_room×exp[−a(1/T_output−1/T_room)]と求めることができる。
Further, the secondary battery system 100 can include a temperature detection unit that detects the temperature of the
また、記憶手段107が二次電池101の開回路電圧に対する二次電池101の内部抵抗を記録したデータテーブルを保持しており、かつ二次電池システム100が二次電池101の温度を検出する温度検出手段を備える構成にすることができる。この場合、例えば仮の内部抵抗が室温T_roomでの値であったとして、これをR_room′と表記すると、温度T_outputにおける二次電池101の仮の内部抵抗R_T′を1/R_T′=1/R_room′×exp[−a(1/T_output−1/T_room)]と求めることができる。このように求めた仮の内部抵抗を用いて、仮の開回路電圧V_ocv′をV_ocv′=V_output−I_output×R′として求めた後、二次電池101の開回路電圧をV_ocv=V_output−I_output×R(V_ocv′)として求めてもよい。このように電池電圧と内部抵抗のデータテーブルを利用することで、より正確に二次電池101の開回路電圧を推測することができる。すなわち、より正確に二次電池101の残余充電容量を推定することができる。
The
100 二次電池システム
101 二次電池
102 電流測定手段
103 電圧測定手段
104 ハイブリッド鉄道車両
105 位置検出手段
106 時刻検出手段
107 記憶手段
109 電流制御手段
110,111 端子DESCRIPTION OF SYMBOLS 100
Claims (6)
前記二次電池を搭載した車両と、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出した前記車両の現在位置において前記二次電池が有する電気量と、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量と、前記車両の現在位置から通過予定位置までの所要時間とに基づいて算出した電流値により、前記車両の現在位置から通過予定位置まで前記二次電池を充電する制御手段を有することを特徴とする二次電池システム。A secondary battery,
A vehicle equipped with the secondary battery;
Position detecting means for detecting the position of the vehicle;
The amount of electricity possessed by the secondary battery at the current position of the vehicle detected by the position detection means, the amount of electricity planned to be possessed by the secondary battery at the planned passage position of the vehicle, and the planned passage from the current position of the vehicle A secondary battery system comprising: a control unit that charges the secondary battery from a current position of the vehicle to a scheduled passage position based on a current value calculated based on a required time to the position.
前記制御手段は、前記車両の現在位置において前記二次電池が有する電気量をW_1、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量をW_D、前記車両の現在位置から通過予定位置までの所要時間をt_D1としたとき、式[(W_D−W_1)/t_D1]により、前記電流値を算出することを特徴とする二次電池システム。The secondary battery system according to claim 1,
The control means is W_1 for the amount of electricity that the secondary battery has at the current position of the vehicle, W_D for the amount of electricity that the secondary battery has at the expected passage position of the vehicle, and is scheduled to pass from the current position of the vehicle. A secondary battery system, wherein the current value is calculated by an equation [(W_D-W_1) / t_D1], where t_D1 is a required time to the position.
前記車両の通過予定位置と、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量とを含む第1のデータテーブルを記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記第1のデータテーブルを参照して、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量を取得することを特徴とする二次電池システム。The secondary battery system according to claim 1 or 2,
Storage means for storing a first data table that includes a scheduled passage position of the vehicle and a scheduled amount of electricity of the secondary battery at the planned passage position of the vehicle;
The control means refers to the first data table, and acquires a scheduled amount of electricity that the secondary battery has at a planned passing position of the vehicle.
前記第1のデータテーブルは、前記車両の通過予定位置に対応する通過予定時刻を含み、
前記制御手段は、前記第1のデータテーブルを参照して、前記車両の通過予定位置に対応する通過予定時刻を取得し、前記車両の現在位置から通過予定位置までの所要時間を算出することを特徴とする二次電池システム。The secondary battery system according to claim 3,
The first data table includes a scheduled passage time corresponding to a scheduled passage position of the vehicle,
The control means refers to the first data table, obtains a scheduled passage time corresponding to the planned passage position of the vehicle, and calculates a required time from the current position of the vehicle to the planned passage position. A rechargeable battery system.
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段を有し、
前記記憶手段は、前記二次電池の電圧と電気量との関係を示す第2のデータテーブルを記憶し、
前記制御手段は、前記電圧検出手段により検出した前記二次電池の電圧に基づいて、前記第2のデータテーブルを参照して、前記二次電池が有する電気量を取得することを特徴とする二次電池システム。The secondary battery system according to any one of claims 1 to 4,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the secondary battery;
The storage means stores a second data table indicating a relationship between the voltage and the amount of electricity of the secondary battery,
The control means acquires the amount of electricity of the secondary battery by referring to the second data table based on the voltage of the secondary battery detected by the voltage detection means. Next battery system.
前記制御手段は、前記車両の現在位置において前記二次電池が有する電気量が、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量未満である場合には前記二次電池の充電を開始し、前記車両の通過予定位置において前記二次電池が有する予定の電気量以上である場合には前記二次電池の充電を保留することを特徴とする二次電池システム。The secondary battery system according to any one of claims 1 to 5,
The control means charges the secondary battery when the amount of electricity that the secondary battery has at the current position of the vehicle is less than the amount of electricity that the secondary battery has at the scheduled passage position of the vehicle. The secondary battery system suspends charging of the secondary battery when the amount of electricity that is expected to be possessed by the secondary battery is greater than or equal to the scheduled amount of passage of the vehicle.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62237370A (en) * | 1986-04-07 | 1987-10-17 | Komatsu Ltd | Detector for residual quantity of electricity in battery |
JP2000350377A (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Device for charging battery mounted on electric car |
JP2002354612A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Isuzu Motors Ltd | Operation system for hybrid automobile |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62237370A (en) * | 1986-04-07 | 1987-10-17 | Komatsu Ltd | Detector for residual quantity of electricity in battery |
JP2000350377A (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Device for charging battery mounted on electric car |
JP2002354612A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Isuzu Motors Ltd | Operation system for hybrid automobile |
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