JP2010246331A - Vehicle power supply control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行用の動力源としてモーターを備えた電気自動車において、2つ以上の電源を組み合わせたハイブリッド電源によって上記モーターを駆動する車両用電源制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply control device that drives a motor by a hybrid power supply in which two or more power supplies are combined in an electric vehicle including a motor as a driving power source.
長時間の走行が要求され、かつ大きな負荷変動を伴う電気自動車においては、それぞれの要求に適合する2つ以上の電源を組み合わせたハイブリッド電源が用いられる。すなわち、長時間小電力の充放電に適した第1の電源(エネルギー型電源)と、短時間大電力の充放電に適した第2の電源(パワー型電源)とによって、走行用モーターを駆動することが行われている。第2の電源は、走行用モーターを含む負荷に接続されるとともに、該第2の電源には上記第1の電源から電力が供給され、かつ上記負荷には上記第1および第2の電源から電力が供給されるように構成されている。 In an electric vehicle that requires a long run and has a large load fluctuation, a hybrid power source in which two or more power sources that meet the respective requirements are combined is used. In other words, the travel motor is driven by a first power source (energy type power source) suitable for charging and discharging low power for a long time and a second power source (power type power source) suitable for charging and discharging high power for a short time. To be done. The second power source is connected to a load including a traveling motor, the second power source is supplied with electric power from the first power source, and the load is supplied with the first and second power sources. Electric power is supplied.
その場合に、第1の電源と、第2の電源の蓄電量管理とを目的とした電力制御部を、第1の電源と第2の電源との間に設置して、第1の電源と第2の電源との間の電力の授受を制御するようにしたハイブリッド電源がこれまで提案されている。 In that case, a power control unit for the purpose of managing the storage amount of the first power source and the second power source is installed between the first power source and the second power source, There have been proposed hybrid power sources that control the transfer of power to and from the second power source.
この種のハイブリッド電源の1例が、特開平5−30608号公報に開示されており、このハイブリッド電源では、第1の電源として蓄電池を、第2の電源として大容量コンデンサを採用し、このハイブリッド電源を搭載した電気自動車の減速時には、電力変換器によって、回生電力の蓄電池への充電を制限することにより、上記コンデンサへの急速放電/充電の分担を大きくしている。これにより、蓄電池が大きな加速/減速に対応できる容量を有していなくても、大容量コンデンサで対応でき、かつ、蓄電池の急速充電を回避して、蓄電池の劣化を防止している。
ところで、出願人らは上記のような車両用のハイブリッド電源において、エネルギー型の第1電源として金属空気電池(一例としてはアルミニウム空気電池)を、パワー型の第2電源としてリチウムイオン電池を用いたものを提案しているが、このようなハイブリッド電源の制御では、金属空気電池の出力値を最適に定めないと、リチウムイオン電池の残量が、リチウムイオン電池の目標SOC値に対して、不足してしまうこととなる。そうすると、大出力を必要とする車両走行時に必要とするパワーを出すことができず、適切な走行を行うことができない、という問題があった。 By the way, in the hybrid power source for vehicles as described above, the applicants used a metal-air battery (aluminum air battery as an example) as an energy-type first power source and a lithium-ion battery as a power-type second power source. However, in such hybrid power control, if the output value of the metal-air battery is not optimally determined, the remaining amount of the lithium ion battery is insufficient with respect to the target SOC value of the lithium ion battery. Will end up. If it does so, there existed a problem that the power which is needed at the time of vehicle travel which requires a large output cannot be taken out, and an appropriate travel cannot be performed.
なお、このような問題に対処するために、金属空気電池の出力を高めに設定することも考えられるが、金属空気電池の出力を高めに設定すると、金属空気電池を効率の悪いポイントで利用することとなる、金属空気電池の残量が早く尽きてしまう、リチウムイオン電池の充電量が増えてリチウムイオン電池の充放電の際のロスが増加する、リチウムイオン電池の充電回数が増えリチウムイオン電池の寿命が縮む、などの問題が発生してしまう。 In order to cope with such problems, it is conceivable to set the output of the metal-air battery high, but if the output of the metal-air battery is set high, the metal-air battery is used at an inefficient point. As a result, the remaining amount of the metal-air battery runs out quickly, the amount of charge of the lithium ion battery increases, the loss during charging and discharging of the lithium ion battery increases, the number of times of charging of the lithium ion battery increases, and the lithium ion battery Problems such as shortening the service life of the device.
上記問題点を解決するために、請求項1に係る発明は、車両に搭載される電源を制御する車両用電源制御装置であって、前記電源と、前記電源の出力を制御する出力制御部と、車両の現在位置に係る位置情報を取得する位置情報取得部と、を有し、前記位置情報取得
部によって取得された現在位置情報に基づいて、前記出力制御部が前記電源の出力を制御することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an invention according to
また、請求項2に係る発明は、車両に搭載される電源を制御する車両用電源制御装置であって、第1電源と、前記第1電源よりエネルギー密度が低い第2電源と、前記第1電源の出力を制御する出力制御部と、車両の現在位置に係る位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部によって取得された現在位置情報に基づいて車両が走行する道路種別を特定するナビゲーション部と、道路種別と前記第1電源の出力目標値とを対応させたテーブルを記憶するテーブル記憶部と、を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle power supply control device for controlling a power supply mounted on a vehicle, the first power supply, a second power supply having an energy density lower than that of the first power supply, and the first power supply. An output control unit that controls output of the power source, a position information acquisition unit that acquires position information related to the current position of the vehicle, and a road type on which the vehicle travels based on the current position information acquired by the position information acquisition unit It has a navigation part to specify, and a table storage part which memorizes a table which matched a road classification and an output target value of the 1st power supply.
また、請求項3に係る発明は、車両に搭載される電源を制御する車両用電源制御装置であって、第1電源と、前記第1電源よりエネルギー密度が低い第2電源と、前記第1電源の出力を制御する出力制御部と、車両が走行する道路の渋滞状況を取得する渋滞情報取得部と、渋滞状況と前記第1電源の出力目標値とを対応させたテーブルを記憶するテーブル記憶部と、を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle power supply control device for controlling a power supply mounted on a vehicle, wherein the first power supply, a second power supply having an energy density lower than that of the first power supply, and the first power supply. Table storage for storing a table in which an output control unit that controls output of a power source, a traffic jam information acquisition unit that acquires a traffic jam status of a road on which the vehicle is traveling, and a table that associates the traffic jam status with the output target value of the first power source And a portion.
また、請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置において、さらに前記第1電源及び前記第2電源から電力を供給されるモーターと、前記モーターで消費された直近の電力の平均値を算出する電力算出部と、前記電力算出部によって算出された電力の平均値に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle power supply control device according to the second or third aspect, the motor is further supplied with power from the first power source and the second power source, and is consumed by the motor. A power calculating unit that calculates an average value of the latest powers that have been corrected, and a correction unit that corrects the output target value stored in the table storage unit based on the average value of the power calculated by the power calculating unit. It is characterized by having.
また、請求項5に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置において、さらに前記第2電源の充電状態を取得する充電状態取得手段と、前記充電状態取得手段により取得された充電状態に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。 Further, the invention according to claim 5 is the vehicle power supply control device according to claim 2 or 3, further comprising: a charge state acquisition unit that acquires a charge state of the second power source; and the charge state acquisition unit. Correction means for correcting the output target value stored in the table storage unit based on the acquired state of charge.
また、請求項6に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置において、さらに前記第1電源及び前記第2電源から電力を供給されるモーターと、前記モーターで消費された直近の電力の平均値を算出する電力算出部と、前記第2電源の充電状態を取得する充電状態取得手段と、前記電力算出部によって算出された電力の平均値と前記充電状態取得手段により取得された充電状態に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the vehicle power supply control device according to claim 2 or claim 3, further comprising a motor supplied with electric power from the first power supply and the second power supply, and consumption by the motor. A power calculation unit that calculates an average value of the most recently performed power, a charging state acquisition unit that acquires a charging state of the second power source, an average value of the power calculated by the power calculation unit, and the charging state acquisition unit Correction means for correcting the output target value stored in the table storage unit based on the state of charge acquired by the above.
本発明に係る車両用電源制御装置によれば、車両の現在位置に係る位置情報を基にして、金属空気電池などの電源を制御するものであるので、車両の走行環境に応じて金属空気電池から出力を得ることができ、金属空気電池と併用して用いられる電源の残量が不足したり、充電が過大となったりすることがなく、効率的な電源運用を行うことが可能となる。 According to the vehicle power supply control device according to the present invention, the power supply of the metal-air battery or the like is controlled based on the position information related to the current position of the vehicle, so the metal-air battery according to the traveling environment of the vehicle. Therefore, an efficient power supply operation can be performed without causing the remaining amount of the power source used in combination with the metal-air battery to be insufficient or charging to be excessive.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る車両用電源制御装置のブロック構成の概略を示す図である。本実施形態に係る車両用電源制御装置は、走行用の動力源としてモーターを備えた電気自動車に搭載され、モーターの電源を制御することが想定されるものであるが、モーターとエンジンとを動力として走行するハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両に搭載することも可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a block configuration of a vehicle power supply control device according to an embodiment of the present invention. The vehicle power supply control device according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle including a motor as a driving power source and is supposed to control the power supply of the motor. It can also be mounted on a hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle that travels as follows.
図1において、10は車両用電源制御装置、20はアルミニウム空気電池、30は電力制御回路、40はリチウムイオン電池、50はインバーター、60はモーター、70は電池出力制御部、71は電池出力目標テーブル記憶部、80は位置情報取得部、81はナビゲーション部、82は地図データベースをそれぞれ示している。 In FIG. 1, 10 is a vehicle power supply control device, 20 is an aluminum air battery, 30 is a power control circuit, 40 is a lithium ion battery, 50 is an inverter, 60 is a motor, 70 is a battery output control unit, and 71 is a battery output target. A table storage unit, 80 is a position information acquisition unit, 81 is a navigation unit, and 82 is a map database.
本実施形態に係る車両用電源制御装置10は、エネルギー型の第1電源としてアルミニウム空気電池20を、また、パワー型の第2電源としてリチウムイオン電池40を用いた車両用のハイブリッド電源を制御するものである。アルミニウム空気電池20は比較的エネルギー密度が高い1次電池であり、このアルミニウム空気電池20によって、一定の放電を定常的に行い、この放電による電力をリチウムイオン電池40に充電したり、インバーター50に供給したりする。電力制御回路30はアルミニウム空気電池20とリチウムイオン電池40、インバーター50との間の電力系統を制御する回路である。また、インバーター50からの電力によって駆動されるモーター60は車両走行用の動力源として用いられるものである。なお、本実施形態においては、インバーター50からモーター60に電力を供給する例に基づいて説明するが、モーター60には、インバーター50を介することなく、電力制御回路30やリチウムイオン電池40から直接的に電力を供給させる構成としても良いし、或いは他の回路を介して、電力制御回路30やリチウムイオン電池40からの電力を供給させる構成としても良い。
The vehicle power
これに対して、リチウムイオン電池40は、アルミニウム空気電池20よりエネルギー密度が低いパワー型の2次電池であり、短時間における大電力の充放電を行うことができるものであり、このリチウムイオン電池40からの大電力をインバーター50に供給することよって車両の発進や加速に対応する。また、このリチウムイオン電池40には、車両制動時に発生する回生電力が充電される。
On the other hand, the
なお、アルミニウム空気電池20などの金属空気電池は、空気中に存在する酸素を正極活物質として利用し、電池容器内に正極活物質を充填する必要がない。そのために電池容器内の大部分の空間に負極活物質を充填することが可能であり、原理的に化学電池の中で
最も大きなエネルギー密度を有する。
Note that the metal-air battery such as the
本実施形態では第1電源としてアルミニウム空気電池20を、また、第2電源としてリチウムイオン電池40を用いた例に基づいて説明するが、本発明では第1電源としては他の金属空気電池を用いることができし、また、第2電源としては充放電を繰り返すことが可能な任意の蓄電手段―鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ナトリウム硫黄電池、電気二重層キャパシタなど―を用いることができる。
In the present embodiment, an
電池出力制御部70は、例えば昇圧回路を有しており、この昇圧回路によってアルミニウム空気電池20からの出力を昇圧して、リチウムイオン電池40及びインバーター50に供給すると共に、リチウムイオン電池40のSOC(State of Charge)をモニタしてリチウムイオン電池40の管理を行うものである。
The battery
電池出力制御部70は、アルミニウム空気電池20の電圧・電流をモニタして、フィードバック制御をかけることにより、アルミニウム空気電池20からの出力を目標値とするように制御するものである。
The battery
電池出力目標テーブル記憶部71は、電池出力制御部70がアルミニウム空気電池20からの出力制御を行うときに参照する、アルミニウム空気電池20の出力目標値などが定められたテーブルである。図2は本発明の実施形態に係る車両用電源制御装置10の電池出力目標テーブル記憶部71に記憶されるテーブルの一例を示す図である。この電池出力目標テーブルの例では、車両が走行する道路の種別に応じて、アルミニウム空気電池20からの出力目標値が定められたものとなっている。
The battery output target
一般的に道路の種別に応じて、車両の走行スピードなどが異なるものと予想することができる。すなわち、道路の種別に応じて車両走行に必要となる平均的なエネルギー量が異なってくるので、本実施形態では、このようなエネルギー量に基づいて、アルミニウム空気電池20の出力目標値を定めておくようにするものである。
In general, it can be expected that the traveling speed of the vehicle differs depending on the type of road. That is, since the average amount of energy required for vehicle travel varies depending on the type of road, in this embodiment, the output target value of the
位置情報取得部80は、GPS衛星からのGPS信号を受信して自らの位置を計算するGPS測位部を用いることによって、車両の現在位置情報を取得する。ナビゲーション部81は、一般的な周知のナビゲーションシステムであり、地図データベース82は、このナビゲーション部81が参照する地図情報などのデータベースである。この地図データベース82は、道路情報、施設情報などが記憶されるものであるが、特に、本実施形態における車両用電源制御装置10では、この地図データベース82には、道路の種別情報(一般道、国道、高速道などの種別)が記憶されている。
The position
次に、以上のように構成される本実施形態に係る車両用電源制御装置10による制御について説明する。図3は本発明の実施形態に係る車両用電源制御装置の制御・処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは車両が起動している間、或いは車両が走行している間に実行されて、主として、車載のハイブリッド電源におけるエネルギー型の第1電源であるアルミニウム空気電池20を制御するものである。
Next, control by the vehicle power
車両の起動(或いは、車両の走行)などを契機として、ステップS100で車両用電源制御装置10の処理が開始される。ステップS101では、車両の現在位置に基づいてナビゲーション部81は、地図データベース82から道路種別情報を取得する。次のステップS102では、電池出力目標テーブル記憶部71より道路種別情報に応じたアルミニウム空気電池20の出力目標値を取得する。そして、ステップS103では、この目標値に基づいて電池出力制御部70がアルミニウム空気電池20の出力を制御する。
The process of the vehicle power
以上のような本発明に係る車両用電源制御装置10によれば、車両の現在位置に係る位置情報を基にして、アルミニウム空気電池20を制御するものであるので、車両の走行環境に応じてアルミニウム空気電池20から出力を得ることができ、アルミニウム空気電池20と併用して用いられるリチウムイオン電池40の残量が不足したり、充電が過大となったりすることがなく、効率的なハイブリッド電源の運用を行うことが可能となる。
According to the vehicle power
次に本発明の他の実施形態について説明する。図4は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置のブロック構成の概略を示す図である。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、渋滞情報取得部として機能する通信部90を有しており、この通信部90で取得した渋滞情報も加味して、アルミニウム空気電池20の出力値を設定する点である。通信部90が取得する渋滞情報の種類については特段の制限はないが、例えば現在普及しているVICS(登録商標:Vehicle Information and Communication System)を用いるとすると、渋滞/混雑/順調の3段階の情報に基づいてハイブリッド電源の制御を行うことが可能である。さらにこの段階の設定を3段階以上に細分化することも勿論可能である。ま
た前述した渋滞の度合いだけではなく渋滞している区間や区間の渋滞の度合い(渋滞/混雑/順調)及びその区間距離やその区間を通過するための区間旅行時間も取得して、取得した情報に基づいてハイブリッド電源の制御を行うことも好適である。この場合より精度の高い出力目標値を設定し、制御を向上させることが出来る。また、図2の道路種別の項
目(細街路、一般、国道、高速道)に変えて渋滞度合い(渋滞/混雑/順調)で出力目標値を設定することも好適である。すなわち渋滞度合い(渋滞/混雑/順調)に応じて順に3KW/6KW/13KWとする。これは車両の走行負荷を判断するのに道路種別だけではなく渋滞度合いでも代用できることを意味する。この場合には道路種別を判断するためのナビゲーション装置は必要なく渋滞情報を入手するための手段を有するだけでより簡易な構成であっても走行負荷を判断しうる。さらには道路種別と渋滞度合いとに応じて走行負荷を判断し出力目標値を決定することも好適であり、この場合より走行状況にあった出力目標値を設定することができる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing an outline of a block configuration of a vehicle power supply control device according to another embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the previous embodiment in that it has a
また渋滞情報は通信部を介してVICSの渋滞情報を取得するだけでなく、ナビゲーション部の記憶手段が備える道路データ(道路の位置形状をノードとリンクの組合せで記憶される。)のノード或いはリンクデータに、走行する時間あたりの渋滞度合いを日日・時間毎に統計的に記憶しておき、車両の走行する時間に基づき記憶されている渋滞度合い(渋滞/混雑/順調)を読み出して出力目標値を設定することも可能である。 Further, the traffic jam information not only obtains VICS traffic jam information via the communication unit, but also a node or a link of road data (a road position shape is stored as a combination of a node and a link) provided in the storage unit of the navigation unit. In the data, the degree of traffic congestion per driving time is statistically stored for each day and time, and the stored traffic congestion degree (congestion / congestion / smooth) is read out based on the time the vehicle travels. It is also possible to set a value.
図5は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置の電池出力目標テーブル記憶部71に記憶されるテーブルの一例を示す図である。本実施形態の電池出力目標テーブルの例では、車両が走行する道路の種別及び3段階の渋滞情報に応じて、アルミニウム空気電池20の出力目標値を定めている。先の実施形態と同様に、道路の種別に応じて車両走行に必要となる平均的なエネルギー量が異なってくるので、このようなエネルギー量に基づいて、アルミニウム空気電池20の出力目標値を定めている。渋滞の状況に応じて車両走行スピードが異なり、必要となる平均的なエネルギー量も異なってくるので、さらに、本実施形態では3段階の渋滞情報により、より詳細にアルミニウム空気電池20の出力目標値を定めている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a table stored in the battery output target
次に、以上のように構成される他の実施形態に係る車両用電源制御装置10による制御について説明する。図6は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置の制御・処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは車両が起動している間、或いは車両が走行している間に実行されて、主として、車載のハイブリッド電源におけるエネルギー型の第1電源であるアルミニウム空気電池20を制御するものである。
Next, control by the vehicle power
車両の起動(或いは、車両の走行)などを契機として、ステップS200で車両用電源
制御装置10の処理が開始される。ステップS201では、渋滞情報取得部として機能する通信部90から現在位置(或いは、ナビゲーション部81にセットされている現在位置より先の予定ルートなど)の渋滞情報を取得する。続く、ステップS202では、車両の現在位置に基づいてナビゲーション部81は、地図データベース82から道路種別情報を取得する。次のステップS203では、電池出力目標テーブル記憶部71より道路種別情報及び渋滞情報に応じたアルミニウム空気電池20の出力目標値を取得する。そして、ステップS204では、この目標値に基づいて電池出力制御部70がアルミニウム空気電池20の出力を制御する。
The process of the vehicle power
以上のような他の実施形態に係る車両用電源制御装置10によれば、車両の現在位置に係る位置情報と共に渋滞情報を基にして、アルミニウム空気電池20を制御するものであるので、車両の走行環境・走行状況に応じてアルミニウム空気電池20から出力を得ることができ、アルミニウム空気電池20と併用して用いられるリチウムイオン電池40の残容量が不足したり、充電が過大となったりすることがなく、効率的なハイブリッド電源の運用を行うことが可能となる。
According to the vehicle power
次に本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態も先の実施形態と同様に図4に示されるブロック構成が適用される。すなわち、本実施形態でも、渋滞情報取得部として機能する通信部90で取得した渋滞情報も加味して、アルミニウム空気電池20の出力値を設定するが、この渋滞情報は、出力目標を補正するための係数を求めるために利用される。渋滞情報をこのように利用するために、電池出力目標テーブル記憶部71に記憶されるデータが先の実施形態と異なっている。
Next, another embodiment of the present invention will be described. As in the previous embodiment, the block configuration shown in FIG. 4 is applied to this embodiment. That is, also in the present embodiment, the output value of the
図7は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置の電池出力目標テーブル記憶部71に記憶されるテーブルの一例を示す図である。図7(A)のテーブルは車両が走行する道路の種別に応じてアルミニウム空気電池20からの出力目標値が定められたものとなっており、図7(B)は渋滞情報に応じて出力目標値を補正するための係数のテーブルとなっている。ここで、渋滞情報はその度合いに応じて3段階(渋滞/混雑/順調)になっているが、取得した渋滞している区間や区間の渋滞の度合い(渋滞/混雑/順調)及びその区間距離やその区間を通過するための区間旅行時間に基づいて、前記出力目標値の補正係数テーブルの係数を補正して細分化することができる。例えば特定区間の旅行時間から、車両がその区間を通過する時の平均車速が予測される。この平均車速に基づき図8に示すように補正係数テーブルが定義される。同様にテーブルを変更するのではなく特定区間の区間距離とその区間の通過時間である旅行時間とから、車両がその区間を通過する時の平均車速を予測し、この平均車速を式(1)の計算式に基づき目標出力目標値を算出するとさらに好適である。この場合3段階だけの場合よりも渋滞を精度良く判断することができるのでより正確な制御を行うことができる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a table stored in the battery output target
P= ((Droad + Daccel + Dslope) + Kair×Vave2)×Vave ・・・・・(1)
ただし、Droad:転がり抵抗(転がり摩擦係数、車重、重力加速度から求まる定数)
Daccel:加速抵抗(車重、加速度から求まる定数。加速度を固定として定数で持ってかまわない)
Dslope:登坂抵抗(車重、重力加速度、道路傾斜角から求まる定数)
Kair:定数(空気抵抗係数、前方投影面積、空気密度から求まる定数)
Vave:平均車速
である。
P = ((Droad + Daccel + Dslope) + Kair × Vave 2 ) × Vave (1)
However, Droad: Rolling resistance (a constant obtained from rolling friction coefficient, vehicle weight, and gravitational acceleration)
Daccel: Acceleration resistance (a constant obtained from the vehicle weight and acceleration. The acceleration may be fixed and held constant)
Dslope: Climb resistance (constant obtained from vehicle weight, acceleration of gravity, and road inclination)
Kair: Constant (constant obtained from air resistance coefficient, forward projected area, air density)
Vave: Average vehicle speed.
次に、他の実施形態に係る車両用電源制御装置10による制御について説明する。図9は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置の制御・処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは車両が起動している間、或いは車両が走行してい
る間に実行されて、主として、車載のハイブリッド電源におけるエネルギー型の第1電源であるアルミニウム空気電池20を制御するものである。
Next, control by the vehicle power
車両の起動(或いは、車両の走行)などを契機として、ステップS300で車両用電源制御装置10の処理が開始される。ステップS301では、渋滞情報取得部として機能する通信部90から現在位置(或いは、ナビゲーション部81にセットされている現在位置より先の予定ルートなど)の渋滞情報を取得する。続くステップS302では、取得された渋滞情報に応じた補正係数(図7(B))を取得する。次のステップS303では、車両の現在位置に基づいてナビゲーション部81は、地図データベース82から道路種別情報を取得する。ステップS304は、電池出力目標テーブル記憶部71より道路種別情報に応じたアルミニウム空気電池20の出力目標値(図7(A))を取得する。そして、ステップS305では、(目標値)×(補正係数)によって補正目標値を求め、この補正された補正目標値に基づいて電池出力制御部70がアルミニウム空気電池20の出力を制御する。
The process of the vehicle power
このような他の実施形態に係る車両用電源制御装置10によれば、車両の現在位置に係る位置情報と共に渋滞情報を基にして、アルミニウム空気電池20を制御するものであるので、車両の走行環境・走行状況に応じて段階的にアルミニウム空気電池20から出力を得ることができ、アルミニウム空気電池20と併用して用いられるリチウムイオン電池40の残量が不足したり、充電が過大となったりすることがなく、効率的なハイブリッド電源の運用を行うことが可能となる。
According to the vehicle power
次に本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態では、これまでに説明した実施形態が依拠した現在位置情報や渋滞情報に加えて、さらに車両運転者の運転特性や、リチウムイオン電池40のSOCなども考慮に入れ、アルミニウム空気電池20の出力値設定を行うようにするものである。図10は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置のブロック構成の概略を示す図である。本実施形態では、インバーター50で消費された電力を算出する電力算出部110が設けられている。このような電力算出部110では、例えば過去5分の消費電力の平均が求められるようになっている。このような消費電力情報は、車両運転者がどのような運転をするのか(スピードを抑制して運転をするか、或いはスピードを出して運転をするか、など)の目安となるので、本実施形態では、このような目安を考慮して、アルミニウム空気電池20の出力値を調整する。また、本実施形態では、電池出力目標テーブル記憶部71の記憶内容としては、図5に示されたものを用いることができる。また、本実施形態では、電力制御回路30によってモニタされているリチウムイオン電池40の残容量であるSOC(State of Charge)情報によってもアルミニウム空気電池20の出力値の調整を図る。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in addition to the current position information and traffic jam information on which the embodiments described so far have been relied on, the driving characteristics of the vehicle driver, the SOC of the
次に、他の実施形態に係る車両用電源制御装置10による制御について説明する。図11は本発明の他の実施形態に係る車両用電源制御装置の制御・処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートは車両が起動している間、或いは車両が走行している間に実行されて、主として、車載のハイブリッド電源におけるエネルギー型の第1電源であるアルミニウム空気電池20を制御するものである。
Next, control by the vehicle power
車両の起動(或いは、車両の走行)などを契機として、ステップS400で車両用電源制御装置10の処理が開始される。ステップS401では、電力算出部110によって得られる情報に基づいて、直近のインバーター50の消費電力の平均値を算出して、この平均値をPpastとする。ステップS402では、渋滞情報取得部として機能する通信部90から現在位置(或いは、ナビゲーション部81にセットされている現在位置より先の予定ルートなど)の渋滞情報を取得する。続くステップS403では、車両の現在位置に基づいてナビゲーション部81は、地図データベース82から道路種別情報を取得する。
次のステップS404では、電池出力目標テーブル記憶部71より道路種別情報及び渋滞情報に応じたアルミニウム空気電池20の出力目標値を取得し、この値をPraodとする。
The process of the vehicle power
In the next step S404, the output target value of the
ステップS405では、dSOCなる値を電力制御回路30によって得られる現在のリチウムイオン電池40のSOCと、リチウムイオン電池40の目標SOCの差分として求める。このdSOCは、リチウムイオン電池40のSOCがどの程度、理想的なSOCから乖離しているかを示すパラメーターとなる。
In step S405, the value dSOC is obtained as the difference between the current SOC of the
ステップS406では、補正出力目標値を、{Ppast×K1+Proad×(1−K1)}×(1―dSOC×K2}によって求める。ただし、ここでK1及びK2は所定の定数である。例えば上記のような算出式によってアルミニウム空気電池20の出力目標値を補正することによって、車両運転者の運転特性が考慮されたアルミニウム空気電池20の出力となると共に、さらに、リチウムイオン電池40のSOCにとっても理想的なアルミニウム空気電池20の出力となる。ステップS404では、上記の補正出力目標値に基づいて電池出力制御部70がアルミニウム空気電池20の出力を制御する。
In step S406, the corrected output target value is obtained by {Ppast × K1 + Proad × (1−K1)} × (1−dSOC × K2}, where K1 and K2 are predetermined constants. By correcting the output target value of the
上記のように、補正出力目標値を、{Ppast×K1+Proad×(1−K1)}×(1―dSOC×K2}によって求める手段を、特許請求の範囲において「補正手段」と表現している。なお、本実施形態においては、直近のモーターの消費電力の平均値情報やSOC情報などに基づいて、補正を行うように構成しているが、これらのうちのいずれかの情報に基づいて補正を行うようにしても構わない。 As described above, means for obtaining the correction output target value by {Ppast × K1 + Proad × (1−K1)} × (1−dSOC × K2} is expressed as “correction means” in the claims. In the present embodiment, the correction is performed based on the average value information or SOC information of the power consumption of the latest motor, but the correction is performed based on any of these information. You may make it.
このような他の実施形態に係る車両用電源制御装置10によれば、車両の現在位置に係る位置情報と共に渋滞情報、車両運転者の運転特性、リチウムイオン電池40のSOCを基にして、アルミニウム空気電池20を制御するものであるので、車両の走行環境・走行状況・併用電源の状態に応じて段階的にアルミニウム空気電池20から出力を得ることができ、アルミニウム空気電池20と併用して用いられるリチウムイオン電池40の残量が不足したり、充電が過大となったりすることがなく、効率的なハイブリッド電源の運用を行うことが可能となる。
According to the vehicle power
10・・・車両用電源制御装置、20・・・アルミニウム空気電池、30・・・電力制御回路、40・・・リチウムイオン電池、50・・・インバーター、60はモーター、70・・・電池出力制御部、71・・・電池出力目標テーブル記憶部、80・・・位置情報取得部、81・・・ナビゲーション部、82・・・地図データベース、90・・・通信部、110・・・電力算出部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電源と、前記電源の出力を制御する出力制御部と、
車両の現在位置に係る位置情報を取得する位置情報取得部と、を有し、
前記位置情報取得部によって取得された現在位置情報に基づいて、前記出力制御部が前記電源の出力を制御することを特徴とする車両用電源制御装置。 A vehicle power supply control device for controlling a power supply mounted on a vehicle,
The power source, and an output control unit for controlling the output of the power source;
A position information acquisition unit that acquires position information related to the current position of the vehicle,
The vehicle power supply control apparatus, wherein the output control section controls the output of the power supply based on the current position information acquired by the position information acquisition section.
第1電源と、前記第1電源よりエネルギー密度が低い第2電源と、
前記第1電源の出力を制御する出力制御部と、
車両の現在位置に係る位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部によって取得された現在位置情報に基づいて車両が走行する道路種別を特定するナビゲーション部と、
道路種別と前記第1電源の出力目標値とを対応させたテーブルを記憶するテーブル記憶部と、を有することを特徴とする車両用電源制御装置。 A vehicle power supply control device for controlling a power supply mounted on a vehicle,
A first power source and a second power source having a lower energy density than the first power source;
An output control unit for controlling the output of the first power source;
A position information acquisition unit that acquires position information related to the current position of the vehicle;
A navigation unit that identifies a road type on which the vehicle travels based on the current position information acquired by the position information acquisition unit;
A vehicle power supply control device comprising: a table storage unit that stores a table in which a road type and an output target value of the first power supply are associated with each other.
第1電源と、前記第1電源よりエネルギー密度が低い第2電源と、
前記第1電源の出力を制御する出力制御部と、
車両が走行する道路の渋滞状況を取得する渋滞情報取得部と、
渋滞状況と前記第1電源の出力目標値とを対応させたテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
を有することを特徴とする車両用電源制御装置。 A vehicle power supply control device for controlling a power supply mounted on a vehicle,
A first power source and a second power source having a lower energy density than the first power source;
An output control unit for controlling the output of the first power source;
A traffic information acquisition unit for acquiring the traffic status of the road on which the vehicle is traveling;
A table storage unit for storing a table in which a traffic jam situation and an output target value of the first power supply correspond to each other;
A vehicle power supply control device comprising:
前記モーターで消費された直近の電力の平均値を算出する電力算出部と、
前記電力算出部によって算出された電力の平均値に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置。 And a motor supplied with power from the first power source and the second power source;
A power calculator that calculates an average value of the latest power consumed by the motor;
Correction means for correcting the output target value stored in the table storage unit based on the average value of the power calculated by the power calculation unit;
The vehicle power supply control device according to claim 2, further comprising:
前記充電状態取得手段により取得された充電状態に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置。 Furthermore, a charging state acquisition means for acquiring a charging state of the second power source,
4. The vehicle according to claim 2, further comprising a correcting unit that corrects an output target value stored in the table storage unit based on the charging state acquired by the charging state acquiring unit. 5. Power supply control device.
前記モーターで消費された直近の電力の平均値を算出する電力算出部と、
前記第2電源の充電状態を取得する充電状態取得手段と、
前記電力算出部によって算出された電力の平均値と前記充電状態取得手段により取得された充電状態に基づいて前記テーブル記憶部に記憶された出力目標値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用電源制御装置。 And a motor supplied with power from the first power source and the second power source;
A power calculator that calculates an average value of the latest power consumed by the motor;
Charging state acquisition means for acquiring a charging state of the second power source;
Correction means for correcting the output target value stored in the table storage unit based on the average value of the power calculated by the power calculation unit and the charging state acquired by the charging state acquisition unit. The vehicle power supply control device according to claim 2 or 3.
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| JP2009094726A JP2010246331A (en) | 2009-04-09 | 2009-04-09 | Vehicle power supply control device |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
- 2009-04-09 JP JP2009094726A patent/JP2010246331A/en active Pending
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