WO2018061400A1 - 複合蓄電システム - Google Patents

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WO2018061400A1
WO2018061400A1 PCT/JP2017/025240 JP2017025240W WO2018061400A1 WO 2018061400 A1 WO2018061400 A1 WO 2018061400A1 JP 2017025240 W JP2017025240 W JP 2017025240W WO 2018061400 A1 WO2018061400 A1 WO 2018061400A1
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type battery
battery
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capacity
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井上 健士
晋 山内
茂樹 牧野
大輝 小松
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株式会社日立製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a composite power storage system in which a capacity type battery and a power type battery are used in combination.
  • Electric vehicles use a single type of battery to supply electrical energy.
  • a capacity type battery that emphasizes capacity (Ah) performance is used.
  • Ah capacity
  • a capacity type battery alone a large current flows during acceleration and deceleration of the electric vehicle, so that the battery temperature becomes high and the battery life is shortened.
  • Patent Document 1 the prior art described in Patent Document 1 is known.
  • a power type battery that emphasizes power performance is connected in parallel to a capacity type battery via a DCDC converter (DC-DC converter).
  • a composite power storage system using both a capacity type battery and a power type battery is configured. Thereby, while being able to suppress the charging / discharging electric current to a capacity type battery, a circulating current can be suppressed.
  • the capacity type battery is directly connected to the inverter. In this case, it is necessary to keep the voltage range of the inverter and the motor within the operating voltage range of the capacity type battery.
  • the motor torque constant conversion between torque and current
  • the motor characteristics are limited.
  • the torque constant is lowered, the regenerative voltage is lowered and the efficiency of the electric vehicle is lowered.
  • the power type battery is connected to the DCDC converter, it is necessary to increase the power capacity of the DCDC converter, and the cost of the DCDC converter increases.
  • the present invention provides a composite power storage system that can relax restrictions on characteristics of a power supply target while using both a power type battery and a capacity type battery.
  • a composite power storage system stores DC power in a power type battery and a capacity type battery, and outputs the stored DC power to a power supply target.
  • the DC power stored in is output to the power supply target via the power control device, and the capacity type battery is connected in parallel with the power type battery via the power control device.
  • a composite power storage system stores DC power in a power type battery and a capacity type battery, and outputs the stored DC power to a power supply target.
  • the type battery and the capacity type battery are connected in parallel, and the DC power stored in the power type battery and the capacity type battery is output to the power supply target via the power control device.
  • the power of the capacity type battery or the power type battery and the capacity type battery is output to the power supply target via the power control device, the power type battery and the capacity type battery can be used together.
  • the restrictions on the performance of the power supply target can be relaxed.
  • Example 1 shows a configuration of a composite power storage system that is Embodiment 1 of the present invention and an electric vehicle equipped with the same. It is a flowchart which shows an example of the control logic performed by ECU. It is a flowchart which shows an example of the control logic performed by ECU. It is a flowchart which shows an example of the control logic performed by ECU. The structure of the composite electrical storage system which is Example 2 of this invention and the electric vehicle carrying it is shown. The voltage range of the series connection of a power type battery and a capacity type battery is shown. The modification of Example 1 is shown.
  • FIG. 1 shows a configuration of a composite power storage system that is Embodiment 1 of the present invention and an electric vehicle equipped with the same.
  • the electric vehicle 10 includes a composite power storage system including a power type battery 13 and a capacity type battery 15 connected in parallel to the power type battery 13 via a DCDC converter 14 that is a power control device. .
  • the composite power storage system is connected to the motor generator 11 via the inverter 12. Accordingly, the power type battery 13 is directly connected to the inverter 12 without going through the DCDC converter, and the capacity type battery 15 is connected to the inverter 12 through the DCDC converter 14.
  • the inverter 12, the power type battery 13, the DCDC converter 14, and the capacity type battery 15 are controlled by an ECU 16 (“ECU” is an abbreviation of “Electronic Control Unit”).
  • the motor generator 11 is an AC machine, for example, an induction machine or a synchronous machine.
  • Direct current power is output from the power type battery 13 directly to the inverter 12 from the capacity type battery 15 via the DCDC converter 14.
  • the inverter 12 converts DC power supplied from the power type battery 13 and the capacity type battery 15 into three-phase AC power.
  • the motor generator 11 is rotationally driven as an electric motor by the three-phase AC power output from the inverter 12. Thereby, the electric vehicle 10 travels.
  • the DCDC converter 14 boosts or lowers the voltage of the capacity type battery 15 to the operating voltage of the inverter 12 and the motor generator 11.
  • the AC power generated by the motor generator 11 is converted into DC power by operating the inverter 12 as a rectifier, and the power type It is stored in the battery 13 or stored in the capacitive battery 15 via the DCDC converter 14.
  • the capacity type battery 15 and the power type battery 13 are charged by a charging device (not shown).
  • motor generator 11 in FIG. 1 may be configured by separate motors and generators.
  • the power type battery 13 can pass a larger current than the capacity type battery 15 but has a lower capacity (Ah).
  • a power type battery 13 for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery is applied.
  • a power storage device such as a lithium ion capacitor or an electric double layer capacitor having high output characteristics similar to this (so-called power type power storage device) may be used.
  • these batteries and capacitors are collectively referred to as “power type batteries”.
  • the capacity type battery 15 has a higher internal resistance than the power type battery 13 and cannot pass a large current, but has a higher capacity (Ah).
  • a capacity type battery 15 a lithium ion battery, a lithium ion semi-solid battery, a lithium solid battery, a lead battery, a nickel zinc battery, etc. are applied.
  • the lithium ion battery used as the power type battery 13 and the lithium ion battery used as the capacity type battery 15 have different configurations such as electrode materials.
  • the power type battery 13 and the capacity type battery 15 are used together to increase the battery output or secure the battery output while securing the battery capacity as the whole battery to be used.
  • the battery capacity can be increased.
  • the capacity type battery 15 having an operating voltage range narrower than that of the power type battery 13 is connected to the DCDC converter 14. Thereby, the output voltage from the capacity type battery 15 can be converted according to the operating voltage of the motor generator 11, and the regenerative voltage of the motor generator 11 can be converted according to the charging voltage of the capacity type battery 15.
  • the restriction on the set value of the torque constant of the motor generator 11 can be relaxed. Therefore, since the regenerative voltage can be increased, the efficiency of the electric vehicle 10 is improved. Moreover, since the power capacity of the DCDC converter can be reduced, the cost of the DCDC converter can be reduced.
  • Equation (1) the relationship between the number of power-type batteries in series and the voltage range of the motor generator 11 is expressed by Expression (1).
  • each voltage range indicates a set of voltage values in this voltage range, and thus the set symbol “ ⁇ ” is used.
  • the voltage range of the lithium ion capacitor is in the range of 2.2 V to 3.8 V, and the number of series of lithium ion capacitors is 14 series.
  • the motor voltage range is 30.8 V to 53.2 V, and the motor torque constant is set so as to be within this voltage range.
  • the motor voltage range is 34V to 49V. In this case, if the number of series of lithium ion capacitors is 13, the voltage range of the series connection of lithium ion capacitors is 28.6V to 49.4V, covering the voltage range of the motor.
  • the torque constant of the motor can be increased and the regeneration efficiency is improved.
  • the DCDC converter 14 may be a bidirectional one, or may be a step-up or step-down type in one direction (direction from the capacity battery 15 to the inverter 12 side). Also good.
  • a step-up DCDC converter “(inverter voltage)> (maximum capacity battery voltage) ⁇ (capacity battery series number)”.
  • the step-down type “(inverter voltage) ⁇ (minimum capacity battery voltage) ⁇ (capacity battery series number)”.
  • a known chopper circuit can be used (for example, “Atsuo Kawamura,“ Eco-future electric vehicle prototype) And Performance Evaluation Test ”, Denso Technical Review, Vol. 16, 2011, p.
  • a current limiting circuit may be used instead of the DCDC converter having the boosting or stepping down function as described above. Such a modification is shown in FIG.
  • the DCDC converter 14 in the electric vehicle 10 of FIG. In the current limiting circuit 71, a P-channel MOSFET 72 and an N-channel MOSFET 73 are connected in series, and these MOSFETs are ON / OFF driven by a gate driver 74.
  • An on / off signal that is a command signal of the gate driver 74 is an on / off logic signal from the ECU 16.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the control logic executed by the ECU 16.
  • a bi-directional DCDC converter 14 is used.
  • the control logic of FIG. 2 is executed by the ECU 16 from the ignition on of the electric vehicle 10 to the end of traveling.
  • the ECU 16 executes the control logic of FIG. 2 according to a computer program that is installed in advance.
  • step S21 the SOC (abbreviation of State Of Charge, indicating the charging rate) is received from the power type battery 13.
  • the power type battery is packed, calculates the SOC with a microcomputer (not shown) mounted in the pack, and transmits it to the ECU.
  • the ECU and the microcomputer are connected by a communication line (for example, CAN: Abbreviation of Controller Area Network), and the SOC is transmitted to the ECU via the communication line.
  • a communication line for example, CAN: Abbreviation of Controller Area Network
  • step S22 it is determined whether or not the electric vehicle is power running (corresponding to battery discharge) (regeneration, that is, battery charging). If power running, the process proceeds to step S23. Move processing. Whether or not the vehicle is powered is determined based on an accelerator request or a deceleration from a driver driving the electric vehicle. In the case of power running, power flows from the battery side toward the inverter and motor generator side, and DC power stored in the battery is supplied to the inverter and motor generator side and consumed. Further, when power is not generated, that is, when power is generated on the inverter and motor generator side, the generated power is stored on the inverter and motor generator side.
  • step S23 it is determined whether or not the SOC of the power type battery is constant SOC_L or less. If SOC_L or less, the process proceeds to step S24, and if not SOC_L or less, the process proceeds to step S25.
  • the constant SOC_L is a preset constant. If the minimum voltage of the inverter 12 is VL, the constant SOC_L is a value exceeding the SOC of the power type battery corresponding to the voltage of (VL / number of power type battery series). That is, SOC_L indicates the lower limit value of the SOC of the power type battery in the control logic of FIG.
  • the minimum voltage of the inverter is 35V and the number of series of power batteries is 14, the minimum voltage per power battery is 2.5V.
  • a lithium ion capacitor is used as a power type battery, and one open circuit voltage is 2.2 V for SOC 0% and 3.8 V for SOC 100%, and the SOC and open circuit voltage are in a linear relationship.
  • the minimum SOC of the lithium ion capacitor is 18.75%.
  • SOC_L is set to a value exceeding 18.75%, for example, 20%.
  • step S24 the output current of the DCDC converter (current on the inverter side) is matched with the required current of the motor and the inverter (this value is set based on the accelerator request from the driver in the ECU), and the power battery Set the current from to zero. That is, since the power is running and the SOC is equal to or lower than the lower limit SOC_L, discharging of the power type battery is prohibited. At this time, the ECU sends a command instructing the DCDC converter to output a current that matches the required current. After step S24 ends, the process proceeds to step S28.
  • step S25 in order to apply a current limiter of the power type battery, the output current of the DCDC converter is set to “required current ⁇ min (power type battery maximum current, required current)”. Accordingly, in a normal state where the required current is less than the maximum current of the power type battery and the required current can be supplied by the power type battery, the power type battery is charged with power, the output current of the DCDC converter is set to zero, and the capacity type battery To zero current. At this time, the ECU sends a command instructing the DCDC converter to set the output current to zero.
  • the required current is less than the maximum current of the power type battery and the required current can be supplied by the power type battery
  • the power type battery is charged with power
  • the output current of the DCDC converter is set to zero
  • the capacity type battery To zero current.
  • the ECU sends a command instructing the DCDC converter to set the output current to zero.
  • step S25 when the requested current is larger than the maximum current of the power type battery, the output current of the DCDC converter is set to the difference between the requested current and the maximum power type battery so that the capacity type battery is charged with power. At this time, the ECU sends a command instructing the DCDC converter to make the output current coincide with this difference. After step S25 ends, the process proceeds to step S28.
  • step S26 it is determined whether or not the SOC of the power type battery is equal to or greater than a constant SOC_H. If it is equal to or greater than SOC_H, the process proceeds to step S27, and if not equal to or greater than SOC_H, the process proceeds to step S29.
  • the constant SOC_H is a preset constant. If the maximum voltage of the inverter is VH, the constant SOC_H is a value lower than the SOC of the power type battery corresponding to the voltage of “VH / number of power type battery series”. That is, SOC_H indicates the upper limit value of the SOC of the power type battery in the control logic of FIG.
  • the maximum voltage of the inverter is 52V and the number of series of power type batteries is 14, the maximum voltage per power type battery is about 3.7V.
  • a lithium ion capacitor is used as a power type battery, and one open circuit voltage is 2.2 V for SOC 0% and 3.8 V for SOC 100%, and the SOC and open circuit voltage are in a linear relationship.
  • the maximum SOC of the lithium ion capacitor is 93.75%.
  • SOC_H is set to a value lower than 93.75%, for example, 90%.
  • step S27 the output current of the DCDC converter (current on the output side, ie, the inverter side) is changed to a request current, that is, a regenerative current in the motor and inverter (this value is set in the ECU based on a deceleration request from the driver).
  • the charging current of the power type battery is made zero. That is, since regeneration is performed and the SOC is equal to or higher than the upper limit SOC_H, charging of the power type battery is prohibited, and the regenerative power is recovered by the capacity type battery.
  • the ECU sends a command for instructing the DCDC converter to make the output current (current on the output side, that is, the inverter side) coincide with the required current (regenerative current).
  • step S29 in order to apply a current limiter of the power type battery, the output current of the DCDC converter is set to “required current ⁇ min (power type battery maximum current, required current)”. Therefore, in a normal state where the required current (regenerative current) can be absorbed by the power type battery, the regenerative power is collected on the power type battery side, and the charging current of the capacity type battery is made zero. At this time, the ECU sends a command to the DCDC converter instructing the output current to be zero and the regenerative power recovered by the capacity type battery to be zero. When the required current is larger than the power type battery maximum current, the output current of the DCDC converter is set to the difference between the required current (regenerative current) and the power type battery maximum current. At this time, the ECU sends a command to the DCDC converter instructing the capacity type battery to collect a part of the regenerative power by matching the current to be absorbed with this difference. After step S29 ends, the process proceeds to step S28.
  • the required current regenerative current
  • step S28 it is determined whether or not the ignition is turned off, that is, whether or not the travel is finished.
  • the ignition is not off, that is, when it is not the end of traveling, the processes after step S21 are repeated.
  • the ignition is off, that is, when the traveling is finished, a series of processing is finished.
  • the value of the power type battery maximum current in steps S25 and S29 is set to the maximum current at the time of discharging or charging described in the catalog of the power type battery, for example.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the control logic executed by the ECU 16.
  • a one-way DCDC converter 14 is used.
  • the control logic of FIG. 3 is executed by the ECU 16 from the ignition on of the electric vehicle 10 to the end of traveling.
  • the ECU 16 executes the control logic of FIG. 3 according to a computer program that is installed in advance.
  • step S31 it is determined whether or not the electric vehicle is powering. If it is powering, the process proceeds to step S33. If it is not powering (regeneration), the process proceeds to step S32.
  • step S32 since it is regeneration, charging to the capacity type battery is prohibited, and in order to recover regenerative energy with the power type battery, a command to turn off the operation is sent to the DCDC converter, and the process proceeds to step S34. .
  • step S33 although it is power running, the output current of the DCDC converter is set to “required current ⁇ min (power type battery maximum current, required current)” in order to apply a current limiter of the power type battery. Therefore, in a normal state where the required current can be supplied by the power type battery, the power type battery is charged with power for powering, the output current of the DCDC converter is set to zero, and the current of the capacity type battery is set to zero. At this time, the ECU sends a command instructing the DCDC converter to set the output current to zero.
  • step S33 when the required current is larger than the power type battery maximum current, the output current of the DCDC converter is set to the difference between the required current and the power type battery maximum current so that the capacity type battery is charged with power. At this time, the ECU sends a command instructing the DCDC converter to make the output current coincide with this difference. After step S33 ends, the process proceeds to step S34.
  • step S34 it is determined whether or not the ignition is turned off, that is, whether or not the travel is finished.
  • the ignition is not off, that is, when the running is not finished, the processes after step S31 are repeated.
  • the ignition is off, that is, when the traveling is finished, a series of processing is finished.
  • the output current of the DCDC converter may be “required current ⁇ ⁇ ”.
  • is a constant from 0 to 1, and may be 2/3, for example.
  • the SOC of the power type battery may be an upper limit value or a lower limit value depending on circumstances.
  • a control logic as shown in FIG. 4 may be used (in this case, a bidirectional DCDC converter is used).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the control logic executed by the ECU 16.
  • a bi-directional DCDC converter 14 is used.
  • the control logic of FIG. 4 is executed by the ECU 16 from the ignition on of the electric vehicle 10 to the end of traveling.
  • the ECU 16 executes the control logic of FIG. 4 according to a computer program that is installed in advance.
  • step S41 the SOC is received from the power type battery.
  • step S42 it is determined whether or not the electric vehicle 10 is powering (corresponding to discharging as a battery) (regeneration and corresponding to charging as a battery). If powering, the process proceeds to step S43; The process moves to step S46. Whether it is power running is determined from the accelerator request from the driver and the deceleration in the ECU.
  • step S43 it is determined whether the SOC of the power type battery is equal to or less than a constant SOC_L. If true, the process proceeds to step S44, and if not, the process proceeds to step S45.
  • the constant SOC_L is a preset constant.
  • step S44 the output current of the DCDC converter (current flowing through the inverter) is matched with the required current of the motor and the inverter (this value is determined by the accelerator request from the driver in the ECU), and the power type battery Set the current to zero. This is because the power type battery is prohibited from discharging because it is power running and the SOC is lower than the lower limit SOC_L. Then, a command is sent to the DCDC converter. After step S44 ends, the process proceeds to step S49.
  • step S45 the output current of the DCDC converter is set as “required current ⁇ min (power type battery maximum current, required current)”, and power is usually shared on the power type battery side, and the current of the capacity type battery is set to zero. Then, a command is sent to the DCDC converter. After step S45 ends, the process proceeds to step S49. Further, the output current of the DCDC converter may be required current ⁇ constant (between 0 and 1).
  • step S46 it is determined whether or not the SOC of the power type battery is equal to or greater than the constant SOC_H. If new, the process proceeds to step S47, and if not, the process proceeds to step S48.
  • the constant SOC_H is a preset constant.
  • step S47 only the capacity type battery is charged with regenerative power. Then, a command is sent to the DCDC converter. After step S47 ends, the process proceeds to step S49.
  • step S48 the output current of the DCDC converter is set as “required current ⁇ min (power type battery maximum current, required current)”, and power is usually shared on the power type battery side, and the current of the capacity type battery is set to zero. Then, a command is sent to the DCDC converter. After step S48 ends, the process proceeds to step S49.
  • the output current of the DCDC converter may be “required current ⁇ constant (between 0 and 1)”.
  • step S49 it is determined whether or not the ignition is turned off (end of travel). If it is not the end of travel, the processing from step S41 is repeated, and if it is off, the series of processing in FIG. 4 is terminated.
  • FIG. 5 shows the configuration of a composite power storage system that is Embodiment 2 of the present invention and an electric vehicle equipped with the same.
  • Embodiment 2 of the present invention shows the configuration of a composite power storage system that is Embodiment 2 of the present invention and an electric vehicle equipped with the same.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the capacity type battery 15 and the power type battery 13 are connected directly or always in parallel without going through the power control device, and both the batteries are connected via the DCDC converter 14.
  • the capacity type battery 15 and the power type battery 13 constitute an assembled battery, and the power type battery 13 and the capacity type battery 15 both output DC power via the DCDC converter 14. Thereby, the control of the DCDC converter 14 is simplified.
  • the composite power storage system of the second embodiment As the whole battery to be used, it is possible to increase the battery output while securing the battery capacity, or to increase the battery capacity while securing the battery output. Furthermore, the composite power storage system according to the second embodiment outputs a current or voltage according to an inverter or a motor / generator to which power is supplied by connecting a DCDC converter to the power type battery 13 and the capacity type battery 15. Can do.
  • a lithium ion capacitor is used as a power type battery, the voltage range is 2.2 V (SOC 0%) to 3.8 V (SOC 100%), and the number of series is 90.
  • a lithium ion semi-solid battery is used as the capacity type battery, the voltage range is 3.0 V (SOC 0%) to 4.2 V (SOC 100%), and the number of series is 80.
  • the voltage range of the series connection is 198 V to 342 V in the power type battery (lithium ion capacitor), and 240 V to 336 V in the capacity type battery (lithium ion semi-solid battery). Therefore, Formula (2) is satisfy
  • the SOC of the capacity type battery can be used from 0% to 100%.
  • the SOC of the power type battery is between 29.1% and 95.8%. Thus, the battery capacity can be increased while securing the battery output.
  • the SOC range of the power type battery is in the range of 20% to 80%, and the SOC function of the steady value of the OCV (abbreviation of open circuit voltage) at this time is F (SOC).
  • the voltage range of one power type battery is F (20%) to F (80%).
  • the number of battery series can be set using Equation (2). The same applies when the SOC range of the capacity type battery is limited.
  • FIG. 6 shows the voltage range of a series connection of a power type battery and a capacity type battery.
  • the voltage range of the series connection of the power type battery and the voltage range of the series connection of the capacity type battery are not in an inclusive relationship as shown by the equation (2) although there is an overlapping portion.
  • the voltage range of the usable range (63) is set as “upper limit value (64) ⁇ lower limit value (65)”, while considering the voltage range of the power supply target and the performance of the battery to be used.
  • the number of series is such that “SOC of the capacity type battery corresponding to the upper limit value (64) ⁇ capacity type SOC corresponding to the lower limit value (65)” becomes large.
  • the motor generator 11 in FIGS. is a DCDC converter constituted by a chopper circuit or the like. Using this DCDC converter, the speed of the motor generator which is a DC machine is controlled.
  • the composite power storage system in each of the embodiments described above can be applied to a building management system, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid vehicle, a ship, a railway vehicle, and the like.

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Abstract

パワー型電池および容量型電池を併用しながらも、電力供給対象の特性に対する制約を緩和することができる複合蓄電システムを提供する。本発明による複合蓄電システムは、パワー型電池13および容量型電池15に直流電力を蓄電し、蓄電される直流電力を電力供給対象11,12へ出力するものであって、容量型電池15に蓄電される直流電力は、電力制御装置14を介して電力供給対象11,12へ出力され、容量型電池15は、電力制御装置14を介して、パワー型電池13と並列に接続される。

Description

複合蓄電システム
 本発明は、容量型電池およびパワー型電池が併用される複合蓄電システムに関する。
 電気自動車では、単独種の電池を用いて、電気エネルギーを供給している。この電池としては、容量(Ah)性能を重視した容量型電池が使われている。しかしながら、容量型電池単独では、電気自動車の加速時および減速時に大きな電流が流れるため、電池温度が高くなり、電池寿命が短くなる。
 これに対し、特許文献1に記載の従来技術が知られている。本従来技術では、パワー性能を重視したパワー型電池を、DCDCコンバータ(直流-直流変換器)を介して、容量型電池に並列接続する。このように、本従来技術では、容量型電池およびパワー型電池を併用する複合蓄電システムが構成される。これにより、容量型電池への充放電電流を抑えることができると共に、循環電流を抑えることができる。
特開2012-235610号公報
 上記従来技術においては、容量型電池が、直接、インバータに接続されている。この場合、容量型電池の動作電圧範囲内に、インバータおよびモータの電圧範囲を納める必要があるが、一般的に容量型電池の動作電圧範囲は狭いため、モータのトルク定数(トルクと電流の変換定数)を低くする必要があり、モータ特性が制限される。トルク定数を低くすると、回生電圧が低くなり、電気自動車の効率が低下する。また、パワー型電池がDCDCコンバータに接続されるので、DCDCコンバータの電力容量を大きくする必要があり、DCDCコンバータのコストが増える。
 そこで、本発明は、パワー型電池および容量型電池を併用しながらも、電力供給対象の特性に対する制約を緩和することができる複合蓄電システムを提供する。
 上記課題を解決するために、本発明による複合蓄電システムは、パワー型電池および容量型電池に直流電力を蓄電し、蓄電される直流電力を電力供給対象へ出力するものであって、容量型電池に蓄電される直流電力は、電力制御装置を介して電力供給対象へ出力され、容量型電池は、電力制御装置を介して、パワー型電池と並列に接続される。
 また、上記課題を解決するために、本発明による複合蓄電システムは、パワー型電池および容量型電池に直流電力を蓄電し、蓄電される直流電力を電力供給対象へ出力するものであって、パワー型電池および容量型電池は並列に接続され、パワー型電池および容量型電池に蓄電される直流電力は、電力制御装置を介して電力供給対象へ出力される。
 本発明によれば、容量型電池の電力、あるいはパワー型電池および容量型電池の電力が電力制御装置を介して電力供給対象へ出力されるので、パワー型電池および容量型電池を併用しながらも、電力供給対象の性能に対する制約が緩和できる。
 上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の実施例1である複合蓄電システム並びにそれを搭載する電気自動車の構成を示す。 ECUによって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。 ECUによって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。 ECUによって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施例2である複合蓄電システム並びにそれを搭載する電気自動車の構成を示す。 パワー型電池および容量型電池の直列接続の電圧範囲を示す。 実施例1の変形例を示す。
 以下、本発明の実施形態について、下記の実施例1~3により、図面を用いながら説明する。なお、各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。
 図1は、本発明の実施例1である複合蓄電システム並びにそれを搭載する電気自動車の構成を示す。
 図1に示すように、電気自動車10は、パワー型電池13と、電力制御装置であるDCDCコンバータ14を介してパワー型電池13に並列接続される容量型電池15とを含む複合蓄電システムを備える。複合蓄電システムは、インバータ12を介して、モータジェネレータ11と接続される。従って、パワー型電池13は、DCDCコンバータを介することなく直接、インバータ12に接続され、容量型電池15は、DCDCコンバータ14を介してインバータ12に接続される。なお、インバータ12、パワー型電池13、DCDCコンバータ14並びに容量型電池15は、ECU16(“ECU”は“Electronic Control Unit”の略)によって制御される。
 ここで、モータジェネレータ11は交流機、例えば、誘導機や同期機である。
 パワー型電池13からは直接、容量型電池15からはDCDCコンバータ14を介して、インバータ12へ直流電力が出力される。インバータ12は、パワー型電池13および容量型電池15から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。インバータ12が出力する三相交流電力によって、モータジェネレータ11が電動機として回転駆動される。
これにより、電気自動車10が走行する。なお、DCDCコンバータ14は、容量型電池15の電圧を、インバータ12やモータジェネレータ11の動作電圧まで昇圧あるいは降圧する。
 容量型電池15だけではモータジェネレータ11への供給電力が不足する場合、例えば電気自動車10の加速時などにおいては、パワー型電池13からも、インバータ12を介してモータジェネレータ11に電力が供給される。
 電気自動車10の減速時あるいは制動時などにおいて、すなわちモータジェネレータ11の回生時において、モータジェネレータ11で発電される交流電力は、インバータ12を整流装置として動作させることにより直流電力に変換され、パワー型電池13に蓄電されたり、DCDCコンバータ14を介して容量型電池15に蓄電されたりする。
 電気自動車10の駐車時には、容量型電池15およびパワー型電池13は、図示しない充電装置によって充電される。
 なお、図1におけるモータジェネレータ11は、それぞれ別体のモータおよびジェネレータによって構成されても良い。
 パワー型電池13は、容量型電池15よりも、大きな電流を流せるが容量(Ah)は低い。このようなパワー型電池13としては、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などが適用される。また、パワー型電池13に代えて、これと同様の高出力特性を有するリチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタなどの蓄電装置(言わば、パワー型蓄電装置)を用いても良い。なお、以下においては、これらの電池およびキャパシタを含めて、「パワー型電池」と総称する。
 容量型電池15は、パワー型電池13よりも内部抵抗が高く大きな電流は流せないが容量(Ah)は高い。このような容量型電池15としては、リチウムイオン電池、リチウムイオン半固体電池、リチウム固体電池、鉛電池、ニッケル亜鉛電池などが適用される。なお、パワー型電池13として用いるリチウムイオン電池と、容量型電池15として用いるリチウムイオン電池は、電極材料などの構成が異なる。
 上記のように、本実施例1によれば、パワー型電池13および容量型電池15を併用して、使用する電池全体として、電池容量を確保しながらも電池出力を高めたり、電池出力を確保しながらも電池容量を高めたりすることができる。さらに、パワー型電池13および容量型電池15を併用するにあたって、これらの内、パワー型電池13よりも動作電圧範囲が狭い容量型電池15の方がDCDCコンバータ14接続される。これにより、容量型電池15からの出力電圧をモータジェネレータ11の動作電圧に応じて変換できると共に、モータジェネレータ11の回生電圧を容量型電池15の充電電圧に応じて変換できる。すなわち、容量型電池15の動作電圧範囲の狭さが補償されるので、モータジェネレータ11のトルク定数の設定値に対する制約が緩和できる。従って、回生電圧を高くすることができるので、電気自動車10の効率が向上する。また、DCDCコンバータの電力容量を低減できるので、DCDCコンバータのコストが低減できる。
 次にパワー型電池13の直列数について説明する。
 本実施例1において、パワー型電池直列数とモータジェネレータ11の電圧範囲の関係は、式(1)で表される。なお、式(1)においては、各電圧範囲が、いわば、この電圧範囲にある電圧値の集合を示すので、集合記号「⊃」を用いている。
 (パワー型電池電圧範囲)×(パワー型電池直列数)⊃(モータ電圧範囲)…(1)
 すなわち、本実施例1においては、一個のパワー型電池の電圧範囲を直列数倍した電圧範囲、すなわちパワー型電池の直列接続の電圧範囲が、モータの電圧範囲の全てをカバーする。
 例えば、パワー型電池としてリチウムイオンキャパシタを用い、リチウムイオンキャパシタの電圧範囲が2.2Vから3.8Vの範囲であり、リチウムイオンキャパシタの直列数が14直列であるとする。この場合、モータの電圧範囲を30.8Vから53.2Vとし、この電圧範囲になるようにモータのトルク定数を設定する。また、モータの電圧範囲が34Vから49Vであるとする。この場合、リチウムイオンキャパシタの直列数を13直列とすれば、リチウムイオンキャパシタの直列接続の電圧範囲は、28.6Vから49.4Vとなり、モータの電圧範囲をカバーする。
 上記のように、パワー型電池の直列数が設定されることにより、モータのトルク定数を大きくでき、回生効率が向上する。
 本実施例1におけるDCDCコンバータ14は、双方向のものを使用しても良いし、一方向(容量型電池15からインバータ12側への方向)で、昇圧型もしくは降圧型のものを使用しても良い。昇圧型のDCDCコンバータを使う場合には、「(インバータの電圧)>(容量型電池の電圧最大)×(容量型電池直列数)」とする。降圧型を使用する場合には、「(インバータの電圧)<(容量型電池の電圧最小)×(容量型電池直列数)」とする。双方向DCDCコンバータ、一方向昇圧型のDCDCコンバータ、一方向降圧型のDCDCコンバータの回路構成としては、公知のチョッパ回路を用いることができる(例えば、「河村篤男、「エコ未来型電気自動車の試作と性能評価試験」、デンソーテクニカルレビュー、Vol.16、2011、p.3-8」を参照)。
 本実施例1の変形例として、上記のような昇圧あるいは降圧機能を有するDCDCコンバータに代えて、電流制限回路を用いても良い。このような変形例を図7に示す。
 図7に示すように、図1の電気自動車10中のDCDCコンバータ14が電流制限回路71に置き換わる。電流制限回路71においては、PチャネルMOSFET72とNチャネルMOSFET73が直列に接続され、これらのMOSFETがゲートドライバ74によってON/OFF駆動される。ゲートドライバ74の指令信号であるオンオフ信号はECU16からのオンオフ論理信号である。PチャネルMOSFET72とNチャネルMOSFET73からなるスィッチをオンオフすることにより、電流値が、時間平均で所望の電流値に制限される。
 図2は、ECU16によって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。なお、DCDCコンバータ14として双方向のものが使用される。図2の制御ロジックは、電気自動車10のイグニッションオンから走行終了までにおいて、ECU16によって実行される。ECU16は、予め実装されるコンピュータプログラムに従って図2の制御ロジックを実行する。
 まず、ステップS21にて、パワー型電池13からSOC(State Of Chargeの略で、充電率を示す)を受信する。なお、パワー型電池は、パック化されており、パック内に搭載されるマイクロコンピュータ(図示せず)でSOCを計算してECUに送信する。ECUとマイクロコンピュータは、通信線(例えばCAN:Controller Area Networkの略)で接続され、SOCは通信線を介してECUに送信される。
 次にステップS22にて、電気自動車が力行(電池の放電に相当)であるか否か(回生すなわち電池の充電に相当)を判断し、力行ならばステップS23へ、力行でないならばステップS26に処理を移す。力行か否かは、電気自動車を運転するドライバーからのアクセル要求や減速度などに基づいて判断する。なお、力行の場合、電力は電池側からインバータおよびモータジェネレータの側へ向かって流れ、電池に蓄電される直流電力がインバータおよびモータジェネレータの側に供給されて消費される。また、力行ではない場合、すなわちインバータおよびモータジェネレータの側で電力が発生する場合、発生される電力はインバータおよびモータジェネレータの側に蓄電される。
 ステップS23では、パワー型電池のSOCが定数SOC_L以下か否かを判断し、SOC_L以下ならばステップS24へ、SOC_L以下でないならばステップS25に処理を移す。定数SOC_Lは、予め設定される定数であり、インバータ12の最低電圧をVLとすると、(VL/パワー型電池直列数)の電圧に相当するパワー型電池のSOCを超える値とする。すなわち、SOC_Lは、図2の制御ロジックにおいて、パワー型電池のSOCの下限値を示す。
 例えば、インバータの最低電圧が35Vで、パワー型電池の直列数が14とすると、パワー型電池一個当たりの最低電圧は2.5Vとなる。ここで、パワー型電池としてリチウムイオンキャパシタを使い、その1個の開放電圧が、SOC0%に対して2.2V、SOC100%に対して3.8Vであり、SOCと開放電圧が直線関係にある場合、リチウムイオンキャパシタの最低SOCは18.75%となる。この場合、SOC_Lは、18.75%を超える値、例えば20%に設定する。
 ステップS24では、DCDCコンバータの出力電流(インバータ側の電流)を、モータとインバータの要求電流(この値はECU内にてドライバーからのアクセル要求に基づいて設定される)と一致させ、パワー型電池からの電流を零にする。すなわち、力行でかつSOCが下限SOC_L以下であるため、パワー型電池の放電を禁止する。なお、この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、要求電流に一致する電流を出力することを指令するコマンドを送る。ステップS24終了後、ステップS28に処理を移す。
 ステップS25では、パワー型電池の電流リミタをかけるため、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流―min(パワー型電池最大電流,要求電流)」に設定する。従って、要求電流がパワー型電池最大電流以下であり、パワー型電池によって要求電流を供給できる通常状態では、パワー型電池に電力を負担させ、DCDCコンバータの出力電流は零に設定し、容量型電池の電流を零にする。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流を零にすることを指令するコマンドを送る。また、要求電流がパワー型電池の最大電流よりも大きな場合、容量型電池にも電力を負担させるように、DCDCコンバータの出力電流を、要求電流とパワー型電池最大電流の差分に設定する。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流をこの差分に一致させることを指令するコマンドを送る。ステップS25終了後、ステップS28に処理を移す。
 ステップS26では、パワー型電池のSOCが定数SOC_H以上か否かを判断し、SOC_H以上ならばステップS27へ、SOC_H以上でないならばステップS29に処理を移す。定数SOC_Hは、予め設定される定数であり、インバータの最大電圧をVHとすると、「VH/パワー型電池直列数」の電圧に相当するパワー型電池のSOCを下回る値とする。すなわち、SOC_Hは、図2の制御ロジックにおいて、パワー型電池のSOCの上限値を示す。
 例えば、インバータの最大電圧が52Vで、パワー型電池の直列数が14とすると、パワー型電池一個当たりの最大電圧は約3.7Vとなる。ここで、パワー型電池としてリチウムイオンキャパシタを使い、その1個の開放電圧が、SOC0%に対して2.2V、SOC100%に対して3.8Vであり、SOCと開放電圧が直線関係にある場合、リチウムイオンキャパシタの最大SOCは93.75%となる。この場合、SOC_Hは、93.75%を下回る値、例えば90%に設定する。
 ステップS27では、DCDCコンバータの出力電流(出力側すなわちインバータ側の電流)を、モータとインバータでの要求電流すなわち回生電流(この値はECU内にてドライバーからの減速要求に基づいて設定される)と一致させ、パワー型電池の充電電流を零にする。すなわち、回生でかつSOCが上限SOC_H以上であるため、パワー型電池の充電を禁止して、回生電力を容量型電池によって回収する。なお、この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流(出力側すなわちインバータ側の電流)を要求電流(回生電流)に一致させることを指令するコマンドを送る。ステップS27終了後、ステップS28に処理を移す。
 ステップS29では、パワー型電池の電流リミタをかけるため、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流―min(パワー型電池最大電流,要求電流)」に設定する。従って、パワー型電池によって要求電流(回生電流)を吸収できる通常状態では、パワー型電池側に回生電力を回収させ、容量型電池の充電電流を零にする。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流を零にして、容量型電池によって回収する回生電力を零にすることを指令するコマンドを送る。また、要求電流がパワー型電池最大電流よりも大きな場合、DCDCコンバータの出力電流を、要求電流(回生電流)とパワー型電池最大電流の差分に設定する。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、吸収する電流をこの差分に一致させ、回生電力の一部を容量型電池に回収させることを指令するコマンドを送る。ステップS29終了後、ステップS28に処理を移す。
 ステップS28では、イグニッションがオフにされたか否か、すなわち走行終了であるか否かを判断する。イグニッションがオフではない場合、すなわち走行終了ではない場合、ステップS21以降の処理を繰り返す。イグニッションがオフである場合、すなわち走行終了である場合、一連の処理を終了する。
 なお、ステップS25およびS29におけるパワー型電池最大電流の値は、例えば、パワー型電池のカタログに記載される放電時または充電時における最大電流に設定される。
 図3は、ECU16によって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。本例においては、DCDCコンバータ14として一方向のものが使用される。図3の制御ロジックは、電気自動車10のイグニッションオンから走行終了までにおいて、ECU16によって実行される。ECU16は、予め実装されるコンピュータプログラムに従って図3の制御ロジックを実行する。
 ステップS31では、電気自動車が力行か否かを判断し、力行ならばステップS33へ、力行でない(回生)ならばステップS32に処理を移す。
 ステップS32では、回生であるため、容量型電池への充電を禁止し、パワー型電池で回生エネルギーを回収するため、DCDCコンバータに対して動作をオフにするコマンドを送り、ステップS34に処理を移す。
 ステップS33では、力行であるが、パワー型電池の電流リミタをかけるため、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流―min(パワー型電池最大電流,要求電流)」に設定する。従って、パワー型電池によって要求電流を供給できる通常状態では、パワー型電池に力行のための電力を負担させ、DCDCコンバータの出力電流を零に設定して、容量型電池の電流を零にする。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流を零にすることを指令するコマンドを送る。
 また、要求電流がパワー型電池最大電流よりも大きな場合、容量型電池にも電力を負担させるように、DCDCコンバータの出力電流を、要求電流とパワー型電池最大電流の差分に設定する。この時、ECUは、DCDCコンバータに対して、出力電流をこの差分に一致させることを指令するコマンドを送る。ステップS33終了後はステップS34に処理を移す。
 ステップS34では、イグニッションがオフにされたか否か、すなわち走行終了であるか否かを判断する。イグニッションがオフではない場合、すなわち走行終了ではない場合、ステップS31以降の処理を繰り返す。イグニッションがオフである場合、すなわち走行終了である場合、一連の処理を終了する。
 図3の制御ロジックによれば、極力パワー型電池に大電流を分担させることができる。
 なお、図3のステップS33の代わりに、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流×η」としても良い。ηは0から1までの定数であり、例えば2/3といった値にしてもよい。
 図3の例では、場合によりパワー型電池のSOCが上限値、または下限値になる可能性がある。この場合には、図4に示すような制御ロジックとしても良い(この場合には、双方向DCDCコンバータが用いられる)。
 図4は、ECU16によって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。なお、DCDCコンバータ14として双方向のものが使用される。図4の制御ロジックは、電気自動車10のイグニッションオンから走行終了までにおいて、ECU16によって実行される。ECU16は、予め実装されるコンピュータプログラムに従って図4の制御ロジックを実行する。
 まず、ステップS41にて、パワー型電池からSOCを受信する。
 次にステップS42にて、電気自動車10が力行か(電池として放電に相当する)否か(回生になり、電池として充電に相当する)を判断し、力行ならばステップS43へ、そうでないならばステップS46に処理を移す。力行かどうかは、ECU内にてドライバーからのアクセル要求、減速度から判断する。
 次にステップS43では、パワー型電池のSOCが定数SOC_L以下かどうかを判断し、真ならばステップS44へ、そうでないならばステップS45に処理を移す。定数SOC_Lは、予め設定した定数である。
 ステップS44では、DCDCコンバータの出力電流(インバータに流す電流)をモータとインバータでの要求電流(この値はECU内にてドライバーからのアクセル要求で値を決定する)と一致させ、パワー型電池の電流を0にする。これは力行でかつSOCが下限SOC_L以下であるため、パワー型電池の放電を禁止するためである。そしてDCDCコンバータにコマンドを送る。ステップS44終了後、ステップS49に処理を移す。
 ステップS45では、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流―min(パワー型電池最大電流,要求電流)」として、普段はパワー型電池側で電力を分担させ、容量型電池の電流を0にする。そしてDCDCコンバータにコマンドを送る。ステップS45終了後はステップS49に処理を移す。またDCDCコンバータの出力電流を要求電流×定数(0から1の間)としても良い。
 ステップS46では、パワー型電池のSOCが定数SOC_H以上かどうかを判断し、新ならがステップS47へ、そうでないならステップS48に処理を移す。定数SOC_Hは、予め設定した定数である。
 ステップS47では、回生電力を容量型電池のみに充電させる。そしてDCDCコンバータにコマンドを送る。ステップS47終了後、ステップS49に処理を移す。
 ステップS48では、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流―min(パワー型電池最大電流,要求電流)」として、普段はパワー型電池側で電力を分担させ、容量型電池の電流を0にする。そしてDCDCコンバータにコマンドを送る。ステップS48終了後はステップS49に処理を移す。なお、DCDCコンバータの出力電流を「要求電流×定数(0から1の間)」としても良い。
 ステップS49では、イグニッションがオフにされたかどうか(走行終了)を判断し、走行終了でないなら、ステップS41以降の処理を繰り返し、オフならば図4の一連の処理を終了させる。
 図5は、本発明の実施例2である複合蓄電システム並びにそれを搭載する電気自動車の構成を示す。以下、主に、実施例1と異なる点について説明する。
 本実施例2においては、実施例1とは異なり、容量型電池15とパワー型電池13を、電力制御装置を介することなく直接すなわち常時、並列に接続して、両電池ともDCDCコンバータ14を介してインバータ12接続する。すなわち、実施例2では、容量型電池15とパワー型電池13が組電池を構成し、パワー型電池13と容量型電池15は、共にDCDCコンバータ14を介して直流電力を出力する。これにより、DCDCコンバータ14の制御が簡単になる。
 本実施例2の複合蓄電システムの構成によれば、使用する電池全体として、電池容量を確保しながらも電池出力を高めたり、電池出力を確保しながらも電池容量を高めたりすることができる。さらに、本実施例2の複合蓄電システムは、パワー型電池13と容量型電池15にDCDCコンバータを接続することにより、電力供給対象であるインバータあるいはモータ/ジェネレータに応じた電流あるいは電圧を出力することができる。
 次に、電池の直列数について説明する。
 本実施例2におけるパワー型電池の直列数と容量型電池の直列数との関係は、式(2)で表される。なお、式(1)と同様に集合記号「⊃」を用いている。
 (パワー型電池電圧範囲)×(パワー型電池直列数)⊃(容量型電池電圧範囲)×(容量型電池直列数)…(2)
 例えば、パワー型電池としてリチウムイオンキャパシタを用い、電圧範囲は一個当たり2.2V(SOC0%)から3.8V(SOC100%)、直列数は90個とする。また、容量型電池として、リチウムイオン半固体電池を用い、電圧範囲は一個当たり3.0V(SOC0%)から4.2V(SOC100%)、直列数は80個とする。この例では、直列接続の電圧範囲は、パワー型電池(リチウムイオンキャパシタ)では198Vから342Vとなり、容量型電池(リチウムイオン半固体電池)では240Vから336Vとなる。従って、式(2)を満たす。この場合には容量型電池のSOCは0%から100%まで使える。そしてパワー型電池のSOCは29.1%から95.8%の間となる。このように、電池出力を確保しながらも電池容量を高めることができる。
 なお、パワー型電池にSOCの限定範囲(例えば劣化を考慮)がある場合については、次のとおりである。例えば、パワー型電池のSOC範囲を20%から80%の範囲であり、この時のOCV(Open Circuit Voltageの略:電池の開放電圧)の定常値のSOC関数をF(SOC)とする。この場合、1個当たりのパワー型電池の電圧範囲はF(20%)からF(80%)となる。この電圧範囲にて式(2)を用いて電池直列数を設定できる。
また、容量型電池のSOC範囲が制限されている場合も同様である。
 次に、式(2)の関係が満たされない場合の直列数について説明する。
 図6は、パワー型電池および容量型電池の直列接続の電圧範囲を示す。
 図6に示すように、パワー型電池の直列接続の電圧範囲と容量型電池の直列接続の電圧範囲は、オーバーラップする部分はあるものの、式(2)が示すような包含関係にはない。この場合には、使用可能範囲(63)の電圧幅を、「上限値(64)-下限値(65)」として、電力供給対象の電圧範囲や使用する電池の性能などを考慮しつつ、この電圧幅が大きくなるような直列数とする。もしくは、「上限値(64)に相当する容量型電池のSOC―下限値(65)に相当する容量型SOC」が大きくなるような直列数とする。
 本実施例3は、図示しないが、図1,5,7におけるモータジェネレータ11を直流機とする。これに伴い、同図におけるインバータ12は、チョッパ回路などによって構成されるDCDCコンバータにする。このDCDCコンバータを用いて、直流機であるモータジェネレータの速度が制御される。
 なお、本発明は前述した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置き換えをすることが可能である。
 例えば、上述した各実施例における複合蓄電システムは、ビルマネージメントシステム、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド自動車、船舶、鉄道車両などにも適用できる。
10…電気自動車、11……モータジェネレータ、12…インバータ、13…パワー型電池、14…DCDCコンバータ、15…容量型電池、16…ECU、71…電流制限回路、72…PチャネルMOSFET、73…NチャネルMOSFET、74…ゲートドライバ

Claims (16)

  1.  パワー型電池および容量型電池に直流電力を蓄電し、蓄電される直流電力を電力供給対象へ出力する複合蓄電システムにおいて、
     前記容量型電池に蓄電される直流電力は、電力制御装置を介して前記電力供給対象へ出力され、
     前記容量型電池は、前記電力制御装置を介して、前記パワー型電池と並列に接続されることを特徴とする複合蓄電システム。
  2.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、前記パワー型電池の電圧範囲および直列数、並びに前記電力供給対象の電圧範囲が式(1)を満たすことを特徴とする複合蓄電システム。
     パワー型電池の電圧範囲×パワー型電池の直列数⊃電力供給対象の電圧範囲…(1)
  3.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は、
     前記電力供給対象の電流が前記パワー型電池の最大電流以下ならば、出力電流を零とし、
     前記電力供給対象の電流が前記パワー型電池の最大電流よりも大きければ、前記出力電流を、前記電力供給対象の電流と前記パワー型電池の最大電流の差分に一致させることを特徴とする複合蓄電システム。
  4.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は、
     出力電流を、前記電力供給対象の電流の定数(=0~1)倍に一致させることを特徴とする複合蓄電システム。
  5.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は、
     前記パワー型電池のSOC(State Of Charge)が所定の下限値よりも大きな場合、
     前記電力供給対象の電流が前記パワー型電池の最大電流以下ならば、出力電流を零とし、前記電力供給対象の電流が前記パワー型電池の最大電流よりも大きければ、前記出力電流を、前記電力供給対象の電流と前記パワー型電池の最大電流の差分に一致させ、
     前記パワー型電池のSOC(State Of Charge)が前記所定の下限値以下である場合、 前記出力電流を、前記電力供給対象の電流に一致させることを特徴とする複合蓄電システム。
  6.  請求項3に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は、
     前記電力供給対象が電力を発生する時、動作をオフすることを特徴とする複合蓄電システム。
  7.  請求項5に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は、
     前記パワー型電池のSOC(State Of Charge)が所定の上限値よりも小さい場合、
     前記電力供給対象による電流が前記パワー型電池の最大電流以下ならば、出力側電流を零とし、前記電力供給対象による電流が前記パワー型電池の最大電流よりも大きければ、前記出力側電流を、前記電力供給対象による電流と前記パワー型電池の最大電流の差分に一致させ、
     前記パワー型電池のSOC(State Of Charge)が前記所定の上限値以上である場合、 前記出力側電流を、前記電力供給対象による電流に一致させることを特徴とする複合蓄電システム。
  8.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置はDCDCコンバータから構成されることを特徴とする複合蓄電システム。
  9.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力制御装置は電流制限回路から構成されることを特徴とする複合蓄電システム。
  10.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力供給対象は、インバータおよび前記インバータによって駆動されるモータジェネレータであることを特徴とする複合蓄電システム。
  11.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記電力供給対象は、直流機であることを特徴とする複合蓄電システム。
  12.  請求項1に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記パワー型電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンキャパシタおよび電気二重層キャパシタの内の一つであり、
     前記容量型電池は、リチウムイオン電池、リチウムイオン半固体電池、リチウム固体電池、鉛電池およびニッケル亜鉛電池の内の一つであることを特徴とする複合蓄電システム。
  13.  パワー型電池および容量型電池に直流電力を蓄電し、蓄電される直流電力を電力供給対象へ出力する複合蓄電システムにおいて、
     前記パワー型電池および前記容量型電池は並列に接続され、
     前記パワー型電池および前記容量型電池に蓄電される直流電力は、電力制御装置を介して前記電力供給対象へ出力されることを特徴とする複合蓄電システム。
  14.  請求項13に記載の複合蓄電システムにおいて、
     前記パワー型電池の電圧範囲および直列数、並びに前記容量型電池の電圧範囲および直列数が式(2)を満たすことを特徴とする複合蓄電システム。
     パワー型電池電圧範囲×パワー型電池直列数
    ⊃容量型電池電圧範囲×容量型電池直列数…(2)
  15.  請求項13に記載の複合蓄電システムにおいて、
     「(前記パワー型電池の電圧範囲)×(前記パワー型電池の直列数)」と「(前記容量型電池の電圧範囲)×(前記容量型電池の直列数)」のオーバーラップする電圧範囲に基づいて、前記パワー型電池の直列数および前記容量型電池の直列数が設定されることを特徴とする複合蓄電システム。
  16.  請求項13に記載の複合蓄電システムにおいて、
     「(前記パワー型電池の電圧範囲)×(前記パワー型電池の直列数)」と「(前記容量型電池の電圧範囲)×(前記容量型電池の直列数)」のオーバーラップする電圧範囲における上限値に相当するSOCと、前記電圧範囲における下限値に相当するSOCとの差に基づいて、前記パワー型電池の直列数および前記容量型電池の直列数が設定されることを特徴とする複合蓄電システム。
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